Gentechnik und Lebensmittel

Hallo. Willkommen zum Video zum Thema Gentechnik und Lebensmittel. In diesem Video lernst du, wie die Gentechnik in der Lebensmittelherstellung eingesetzt wird. Wir besprechen die Herstellungsverfahren verschiedener Nahrungsmittel, die mit gentechnischen Methoden erzeugt werden. Danach lernst du, was funktionelle Lebensmittel sind. Wir gehen auf die Chancen und Nutzen ein und besprechen auch die Risiken. Zuletzt besprechen wir die aktuelle Rechtslage und die Kennzeichnung von Lebensmitteln, die mit gentechnischen Methoden hergestellt worden sind. Derzeit kann man zwischen folgenden Kategorien von Lebensmitteln unterscheiden, die mit gentechnischen Methoden hergestellt worden sind: Erstens: Lebensmittel, die selbst genetisch verändert sind – zum Beispiel der bekannte Genmais. Zweitens: Die Lebensmittel enthalten genetisch veränderte Mikroorganismen. Drittens: Die Lebensmittel werden von genetisch veränderten Mikroorganismen produziert oder sind bei einem Schritt der Produktion notwendig. Wir kommen zur ersten Kategorie: Genetisch veränderte Lebensmittel. Hierbei gehen wir näher auf genetisch veränderte Pflanzen ein, die uns als Nahrungsmittel dienen. Die drei am meisten angebauten Pflanzenarten, bei denen Gentechnik angewendet wird, sind Mais, Raps und Soja. Der Großteil dieser Agrarprodukte dient uns nicht direkt als Lebensmittel. Im Fall von Soja werden über 80 Prozent der Erträge zu Sojamilch verarbeitet und dieses wird als Viehfutter verwendet. Weniger als 20 Prozent werden direkt zu Lebensmitteln verarbeitet. Der Großteil zu Sojaöl und dem Zusatzstoff Lecithin. Nur ein geringer Teil wird zur Herstellung von verschiedenen Nahrungsmitteln verwendet – wie zum Beispiel Sojasoße, Tofu, Sojamilch und vielen anderen Nahrungsmitteln. Wir kommen jetzt zum zweiten Punkt. Hierfür stellen wir uns zuerst die Frage: Welche Lebensmittel werden überhaupt mit Hilfe von Mikroorganismen hergestellt? Mehr als ein Viertel unserer Lebensmittel werden mit Hilfe von Mikroorganismen hergestellt. Zum Beispiel werden mit Hilfen von Hefen Brot, Bier und Wein produziert. Mit Hilfe von Milchsäurebakterien – auch Laktobazillen genannt – werden Milchprodukte und Sauergemüse wie etwa das Sauerkraut hergestellt. Diese Mikroorganismen sind noch in den fertigen Lebensmitteln enthalten. Diese lassen sich genetisch verändern, um zum Beispiel die Produktivität zu steigern oder Lebensmittel mit bestimmten Eigenschaften zu erhalten. Drittens: Lebensmittel hergestellt mithilfe von genetisch veränderten Mikroorganismen. Die derzeit größte Bedeutung in der Lebensmittelherstellung haben Enzyme, die von genetisch veränderten Mikroorganismen produziert werden. Unter einem Enzym versteht man ein Protein, das an einem Stoffwechselweg beteiligt ist. Sie können also einen Stoff in einen Anderen umsetzen. Da Enzyme chemische Reaktionen beschleunigen und dabei selbst unverändert bleiben, werden sie auch als Biokatalysatoren bezeichnet. Enzyme werden beispielsweise bei der Käseherstellung verwendet. Bei der Käseherstellung wird Lab verwendet, auch Labferment genannt. Dieser Enzymextrakt dient bei Kälbern im sogenannten Labmagen natürlicherweise dazu, die Muttermilch verdaubar zu machen. Lab wird daher traditionell aus Kälbermägen gewonnen. Im Lab ist das Enzym Chymosin enthalten. In der Käseproduktion wird Chymosin benötigt, um das Milchprotein Casein zu spalten, um somit die Milch einzudicken, ohne dass die Milch sauer wird. Nahezu alle bekannten Hart- und Schnittkäsearten enthalten Lab. Das auf traditionelle Weise gewonnene Labferment kann den Weltbedarf für die Käseproduktion schon seit einiger Zeit nicht mehr decken. Deshalb wird das Enzym Chymosin auch durch genetisch veränderte Bakterien und Hefen produziert. Hierfür entnimmt man den Kälbern Zellen. Aus diesen Zellen isoliert man das Gen, das für das Enzym Chymosin kodiert. Das Gen wird danach in einen Plasmid, also einen DNA-Ring eingebaut. Dieser Plasmid wird in Hefezellen oder andere Mikroorganismen übertragen. Diese sind jetzt in der Lage das Enzym Chymosin zu produzieren. Weil ein Gen übertragen worden ist, spricht man auch von Gentransfer. In einem anderen Video gehen wir näher auf diese Methode ein. Mithilfe von genetisch veränderten Mikroorganismen erreicht man einen sehr hohen Gehalt des Enzyms. Das reine Enzym spaltet spezifischer und effektiver, was zu einer erhöhten Ausbeute führt. Das Chymosin kann nun also für die Käseherstellung benutzt werden. Enzyme haben eine große wirtschaftliche Bedeutung bei der enzymatischen Stärkeverzuckerung. Unter Stärke versteht man einen pflanzlichen Reservestoff. Er ist zum Beispiel zahlreich in Kartoffeln vorhanden. Es handelt sich genauer gesagt um ein Kohlenhydrat – also eine Kette aus Zuckereinheiten. Die einzelnen Zuckereinheiten sind in eine Alphahelix gebunden. Bei den einzelnen Zuckereinheiten handelt es sich um Glucose, die miteinander glykosidisch verbunden sind. Kurzer Überblick zur Stärkeverzuckerung: Bei einem mehrstufigen Prozess bauen verschiedenen Enzyme die langkettige Stärke in die einzelnen Zuckereinheiten ab. Auf diese Weise lässt sich Zuckersirup gewinnen – zum Beispiel Glucosesirup. Andere Enzyme sind in der Lage Glucose zum Beispiel in Fructose, also Fruchtzucker, umzuwandeln. Auf diese Weise könnte man Fruchtzuckersirup herstellen. Die so gewonnen Zuckersiruparten werden zum Beispiel für die Herstellung von Süßigkeiten, Backwaren und Getränken benutzt. Mit genetisch veränderten Mikroorganismen lässt sich eine Reihe von Zusatzstoffen herstellen. Dazu zählen Vitamine, Geschmacksverstärker, Süß- und Farbstoffe, Konservierungsmittel, Verdickungsmittel und Emulgatoren. Emulgatoren sind Zusatzstoffe, die dabei behilflich sind, zwei Flüssigkeiten miteinander zu mischen. Der Vorteil vom Einsatz genetisch veränderter Mikroorganismen bei der Herstellung dieser Zusatzstoffe ist eine effektivere und billigere Herstellung. Diese Substanzen sind meistens Endprodukte komplexer Stoffwechselwege. Daher ist die Optimierung der Herstellung etwas komplexer und schwieriger als bei der Herstellung von Enzymen. Wir kommen jetzt zu funktionellen Lebensmitteln, bei denen die Gentechnik angewendet werden kann. Funktionelle Lebensmittel können genetisch so verändert werden, dass sie Krankheiten vorbeugen können. Ein bekanntes Beispiel ist der „Golden Rice“. Auf Deutsch „goldener Reis“. Er verdankt seine etwas gelbliche Farbe dem erhöhten Anteil an β-Carotin. Dabei handelt es sich um die Vorstufe von Vitamin A. Es wurde angenommen, dass dieser Reis zur Verbesserung der Ernährungsbedingungen in vielen Entwicklungsländern beitragen könnte und somit die Entwicklung von Vitamin-A-Mangelerkrankungen senken könnte. Allerdings hat sich herausgestellt, dass man sieben Kilogramm verzehren müsste, um den Tagesbedarf an Vitamin A zu decken. Kann man anhand einer Kennzeichnung erkennen, bei welchen Lebensmitteln bei der Herstellung Gentechnik verwendet worden ist? Lebensmittel, die mehr als einen Prozent Anteil genetisch veränderter Produkte aufweisen, sind laut EU-Gesetz kennzeichnungspflichtig. Da es bislang kein einheitliches Kennzeichen gibt, steht diese Information meistens in der Liste der Inhaltsstoffe. Seit 2008 existiert jedoch ein Siegel für Lebensmittel, bei deren Herstellung auf Gentechnik verzichtet wurde. Bislang gibt es keine Kennzeichnungspflicht von tierischen Produkten, denn diese sind nur indirekt mit der Gentechnik in Verbindung gekommen. Das heißt, dass genetisch veränderte Futtermittel benutzt werden können oder Antibiotika, Wachstumshormone und andere Zusatzstoffe, die durch genmanipulierte Mikroorganismen produziert worden sind. Die so gefütterten Tiere können zur Produktion von Fleisch und Milchprodukten oder Eiern verwendet werden, ohne dass diese gekennzeichnet werden müssen. Bislang trifft die Anwendung der Gentechnik bei der Lebensmittelherstellung bei den Verbrauchern größtenteils auf Ablehnung. Woran liegt das? Bei diesem kontroversen Thema sind die Risiken schwierig abzuschätzen. Da die Gentechnik eine relativ neue Methode ist, existieren noch keine Langzeitstudien. Es wird unter anderem diskutiert, dass bei der Genmanipulation neuartige Proteine entstehen können, die bei Menschen ein Allergierisiko darstellen könnten. Außerdem sind transgene oder genmanipulierte Pflanzen mit gewissen ökologischen Risiken verbunden. Wir kommen zur Zusammenfassung: Du hast gelernt, dass es drei Kategorien von genetisch veränderten Lebensmitteln gibt. Erstens: Die Lebensmittel sind selbst genetisch verändert. Zum Beispiel genmanipulierte Pflanzen wie Mais, Raps oder Soja. Zweitens: Die Lebensmittel enthalten genmanipulierte Mikroorganismen. Zum Beispiel genmanipulierte Hefe oder genmanipulierte Milchsäurebakterien. Drittens: Lebensmittel hergestellt durch genmanipulierte Mikroorganismen. Wir sind dabei näher auf das Thema Enzyme eingegangen. Als Beispiele haben wir das Chymosin, dass bei der Käseherstellung verwendet wird, genommen und wir haben über die Herstellung von Zuckersirup bei der enzymatischen Stärkeverzuckerung geredet. Wir haben auch über Zusatzstoffe geredet, die mit Hilfe von genetisch veränderten Mikroorganismen hergestellt werden können. Danach sind wir auf funktionelle Lebensmittel eingegangen. Als Beispiel haben wir den „Golden Rice“ besprochen. Du hast auch etwas über die Kennzeichnung gelernt und wir haben ein paar Risiken von genetisch manipulierten Lebensmitteln besprochen. Danke für deine Aufmerksamkeit. Tschüss. Bis zum nächsten Video.