Gelangt Bt-Protein aus gentechnisch verändertem Mais über das Ausbringen von Gülle auf landwirtschaftliche Flächen?

(2007 – 2008) Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft, Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung

Thema

Durch das Ausbringen von Gülle von Rindern, die mit gentechnisch verändertem Bt-Mais (Bt-Mais MON810) gefüttert wurden, könnten sowohl die in die Pflanze neu eingeführte Cry1Ab-DNA als auch das Bt-Protein erneut auf landwirtschaftliche Flächen und damit in Aufwuchs und Boden gelangen. Diese Verbindungen können im Boden zum einen über chemische und mikrobielle Prozesse abgebaut werden, zum anderen kann auch eine Bindung an organische oder anorganische Bodenbestandteile erfolgen.

In diesem Projekt wurde untersucht, ob und in welchen Mengen das Bt-Protein bzw. die Cry1Ab-DNA durch das Ausbringen von Gülle in Aufwuchs und Boden gelangen. Der Abbau des Bt-Proteins im Güllemanagement eines Bt-Mais fütternden Milchviehbetriebes wurde ausgehend von der Maispflanze über Futtermittel, Gülle, Boden und den Aufwuchs (Grünland und Mais) auf den gedüngten Flächen verfolgt.

Zusammenfassung

  • Es ergab sich kein Hinweis auf den Eintrag von Cry1Ab-DNA aus Bt-Mais MON810 in landwirtschaftlich genutzte Böden über Gülle.
  • Die Bt-Protein-Gehalte nahmen ausgehend vom Maiserntegut über das Futtermittel bis hin zur Gülle durch Verarbeitung und Abbau kontinuierlich ab.
  • Das Bt-Protein war in sehr geringen Mengen in Gülle nachweisbar.
  • In keiner Bodenprobe der mit Gülle aus Bt-Mais-Fütterung behandelten Flächen wurde Bt-Protein gefunden.
  • Das Bt-Protein wurde weder in Grünlandschnitt noch in nicht gentechnisch verändertem Maisaufwuchs der güllebehandelten Flächen nachgewiesen.

Versuchsbeschreibung

Aus den Gülletanks wurden definierte Güllemengen entnommen, um sie auf den Versuchsflächen auszubringen. Gleichzeitig wurden Gülleproben zur Analyse genommen, um den Effekt der Güllelagerung auf das Bt-Protein zu untersuchen.

Aus den Gülletanks wurden definierte Güllemengen entnommen um sie auf den Versuchsflächen auszubringen. Gleichzeitig wurden Gülleproben zur Analyse genommen, um den Effekt der Güllelagerung auf das Bt-Protein zu untersuchen.

Grünlandparzelle Finsing

Abgrenzung der Grünlandparzelle Finsing, auf der Gülle aus Fütterung mit Bt-Mais und aus Fütterung mit der nah isogenen Ausgangssorte aufgebracht wurde.

Gülle-Parzelle, Maisernte

Die Maispflanzen von Kleinparzellen, die mit Gülle aus unterschiedlicher Fütterung behandelt wurden, wurden geerntet.

Das Projekt wurde in Kooperation der Bayerischen Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) und der Technischen Universität München (TUM) durchgeführt.

Die Untersuchungen fanden im Jahr 2007 statt. Dazu erhielten je fünf Milchkühe der Rasse Fleckvieh entweder Bt-Mais-haltiges Futter oder eine entsprechende Futterration aus Mais der isogenen Ausgangssorte. Die anfallende Gülle wurde über sechs Tage hinweg getrennt gesammelt und gelagert. Zu definierten Zeitpunkten wurde Gülle aus den Lagerungstanks entnommen. Diese wurde auf Grünland- und auf Versuchsflächen, auf denen sowohl Bt-Mais als auch die isogene Ausgangssorte wuchsen (Standorte Grub und Finsing), ausgebracht.

Von den so behandelten Flächen wurden Bodenproben und mehrmalige Grasschnitte genommen, sowie die Maispflanzen geerntet und anschließend gehäxelt.

Für die Analyse der verschiedenen landwirtschaftlichen Proben (Futtermittel, Gülle, Boden, Erntegut) wurden im Rahmen dieses Projektes spezifische Nachweismethoden entwickelt und validiert. Der Nachweis von Cry1Ab-DNA erfolgte mittels PCR. Für die Mengenbestimmung des Bt-Proteins Cry1Ab wurde ein sehr empfindlicher ELISA-Test eingesetzt.

Ergebnisse

Während Cry1Ab-DNA aus Bt-Mais MON810 im Futtermittel gefunden wurde, war sie nach der Magen-Darmpassage in den Gülleproben aus Bt-Mais-Fütterung nicht mehr nachweisbar. Es ergab sich somit kein Hinweis auf den Eintrag von Cry1Ab-DNA in landwirtschaftlich genutzte Böden über Gülle.

Der Bt-Protein-Gehalt nahm ausgehend vom Maiserntegut über das Futtermittel bis hin zur Gülle kontinuierlich ab. Der Hauptanteil des Bt-Proteins wurde durch die Verarbeitung der Bt-Maispflanzen zu Futtermitteln abgebaut. Darin wurden nur noch 2,6 Prozent des Bt-Proteins aus Mais nachgewiesen. In Gülle wurden minimale Restmengen des Proteins im Bereich von 20 Nanogramm Bt-Protein pro Gramm Gülle gefunden.

In keiner Bodenprobe der mit Gülle aus Bt-Mais-Fütterung behandelten Flächen wurde Bt-Protein nachgewiesen. Entsprechend wurde das Protein im Erntegut der Versuchsflächen (Grasschnitt und isogene Maispflanzen) nicht gefunden.

Das Bt-Protein zeigte eine geringere Stabilität im Vergleich zu dem in den untersuchten landwirtschaftlichen Abläufen umgesetzen Gesamtprotein. Western Blot-Analysen des Bt-Proteins aus Maispflanzen, Futtermitteln und Gülle zeigten einen fortschreitenden Abbau des Bt-Proteinmoleküls in kleinere Proteinfragmente.