31.08.2007

Forschung Projekte

Aufnahme, Verdauung und Ausscheidung von Bt-Proteinen durch Schnecken

(2005 – 2007) Zoologisches Institut, Universität Bern, Schweiz

Thema

Gentechnisch veränderter Bt-Mais bildet Bt-Toxin, ein Protein, das für seine Fraßfeinde giftig ist. Bt-Toxin Cry1 ist wirksam gegen Schmetterlinge wie den Maiszünsler, Cry3 gegen den Maiswurzelbohrer und verwandte Käfer.

Schnecken, insbesondere Arion lusitanicus und Deroceras reticulatum, sind Schädlinge in Maiskulturen. Deshalb ist die Wahrscheinlichkeit groß, dass sie in Maisfeldern Bt-Proteine aufnehmen würden. Da sie viel Kot produzieren, der von Mikroorganismen abgebaut wird, sind eventuell auch diese den Bt-Proteinen ausgesetzt. Deshalb wurde mit Schnecken ein Experiment durchgeführt, welches aufzeigen sollte, wie viel der aufgenommenen Bt-Proteine verdaut und im Kot wieder ausgeschieden werden und somit für Bodenorganismen noch verfügbar sind.

Versuchsbeschreibung

Arion lusitanicus

Foto: Corinne Zurbrügg

Deroceras reticulatum

Foto: Rolf Kirch

Fütterungsversuch mit verschiedenen Maissorten

Der Einfluss der Bt-Proteine auf Schnecken wurde anhand von zwei transgenen Maissorten mit Cry3Bb1- bzw. Cry1Ab-Protein, untersucht. Beobachtet wurden Aufnahme, Verdauung und Ausscheidung von Bt-Proteinen durch zwei Schneckenarten (Arion lusitanicus und Deroceras reticulatum).

Die einjährigen Allesfresser wurden drei Tage lang mit Löwenzahnblättern gefüttert und bekamen nach zwei Fastentagen vier Tage lang vier Maissorten (die beiden transgenen Linien mit den dazugehörigen isogenen Linien) zu fressen. Fünfzig Prozent der Schnecken wurden danach getötet, um die Bt-Protein-Gehalte in den Därmen zu messen. Der Rest wurde weitere vier Tage mit Löwenzahn gefüttert, um zu sehen, wie lange nach Absetzung des transgenen Futters noch Bt-Toxin im Kot nachgewiesen werden kann. Mittels ELISA wurde die Bt-Proteinkonzentration in Blättern, Kot und Därmen bestimmt.

Ergebnisse

Die Bt-Proteinkonzentration nimmt in geschnittenen Blättern im Verlauf von vier Tagen nicht ab.

Die beiden Bt-Proteine zeigen in den Schnecken verschiedene Abbauprozesse. Obwohl die Cry3Bb1-Konzentration in grünen Maisblättern ca. fünfmal höher ist als die Cry1Ab-Konzentration, wird ein höherer Prozentsatz des Cry1Ab-Proteins wieder ausgeschieden. Das Cry1Ab-Protein ist zudem vier Tage nachdem den Schnecken kein Bt-Toxin-haltiges Blattmaterial mehr verfüttert wird, noch nachweisbar. Das Cry3Bb1-Protein hingegen ist bereits 24 Stunden nach Absetzen der toxinhaltigen Maisblätter nur noch in geringsten Mengen im Kot nachweisbar. Dafür ist die Cry3Bb1-Konzentration im Darm höher als die Cry1Ab-Konzentration.