Monitoring gentechnisch veränderter Organismen (GVO)

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1 Die europäische Richtlinie über die absichtliche Freisetzung gentechnisch veränderter Organismen in die Umwelt (2001/18/EG) sowie deren Umsetzung in das deutsche Gentechnikrecht fordern eine Beobachtung (Monitoring) der Umweltwirkungen, die durch GVO verursacht werden können. Das Monitoring muss so durchgeführt werden, dass Reproduzierbarkeit und somit Datenvergleichbarkeit sichergestellt sind. Mit anerkannten und standardisierten Verfahren können derartige Umweltwirkungen von GVO frühzeitig erkannt werden. Der VDI ist im staatsentlastenden Auftrag damit befasst, für das Monitoring von GVO geeignete Verfahren zu entwickeln und diese in VDI-Richtlinien zu beschreiben. Durch deren Anwendung können die aus dem Vollzug des Gentechnikrechts erwachsenen Anforderungen erfüllt werden. Diese Richtlinien erscheinen in der Reihe VDI 4330 und sind im VDI-Handbuch Biotechnologie Band 1: GVO-Monitoring zusammengefasst ( Aufgrund des engen Bezugs zur europäischen Gesetzgebung erscheinen diese Richtlinien bereits im Entwurf zweisprachig. Informationen über den Stand der Veröffentlichungen der Richtlinien sind im Internet unter einsehbar.

2 VDI 4330: Beobachtungen ökologischer Wirkungen gentechnisch veränderter Organismen; Gentechnisch veränderte Pflanzen; Grundlagen und Strategien Das Ziel der besteht darin, die normativen Bestimmungen des Gentechnik-rechts mit Methoden zum Monitoring von GVO auszufüllen. VDI 4330 Blatt 1 ist die übergeordnete Rahmenrichtlinie, in der die möglichen Umweltwirkungen transgener Kulturpfl anzen beschrieben werden. Ein zentraler Punkt dieser Richtlinie ist die Beschreibung der Anforderungen an ein Monitoringkonzept. Es werden Schutzgüter und Schutzziele aufgelistet sowie Prüfpunkte zusammengestellt, die für ein Monitoring berücksichtigt werden müssen. Mit Hilfe dieser Prüfpunkte kann der Zustand der Schutzgüter beschrieben werden. Die Anforderungen an ein Monitoring werden durch eine Beschreibung der Kriterien für die Auswahl von Beobachtungsflächen und Erhebungsmethoden, für die Qualitätssicherung und die Dokumentation der Parameter, Methoden, Erhebungsintervalle und Erhebungsorte untermauert. VDI 4330 Blatt 3: ; Pollenmonitoring; Technische Pollensammlung mit Pollenmassenfilter (PMF) und Sigma-2-Sammler Mit der Richtlinie VDI 4330 Blatt 3 können Pflanzenpollen mit dem Pollensammler (PollenMassen-Filter PMF) standardisiert erfasst werden. Der Pollen flug ist für die Verbreitung von gentechnisch veränderten Pflanzen ein bedeutender Faktor. Der PMF ist ein Zusatzgerät zu dem Sedimentationssammler Sigma-2 (VDI 2119 Blatt 4). Der Sigma-2 dient zur Bestimmung der Pollenanzahldepositionsrate und erlaubt eine direkte lichtmikroskopische Auswertung nach Art und Anzahl der Pollen. Der PMF hat eine ca fach höhere Sammeleffizienz als der Sigma-2. Durch die hohe Anzahl an gesammelten Pollen können die Proben durch molekularbiologische DNA-Analyseverfahren auf transgene DNA untersucht werden. VDI 4330 Blatt 4: Pollenmonitoring; Biologische Pollensammlung mit Bienenvölkern Mit der Richtlinie VDI 4330 Blatt 4 kann eine biologische Pollensammlung durch die Honigbiene standardisiert durchgeführt werden. Sammelnde Flugbienen durchstreifen aktiv einen bestimmten Raum, wobei ihre Sammelaktivität und räumliche Nutzung von dem zur Verfügung stehenden Nektar- und Pollenangebot abhängig ist. Für die optische und molekularbiologische Analyse können sowohl Honig als auch Bienenbrot als Proben genutzt werden. Honig hat gegenüber Bienenbrot Vorteile, da ein kontinuierlicher Eintrag und damit eine sichere Verfügbarkeit gewährleistet ist und eine bessere Matrix für lichtmikroskopische und molekularbiologische Analysen darstellt.

3 VDI 4330 Blatt 5: Leitfaden zur Entnahme und Aufarbeitung von Pflanzenproben für die molekularbiologische Analytik Die Richtlinie beschreibt und standardisiert die Probenahme von Pflanzenproben im Freiland sowie die Extraktion der DNA (Deoxyribonucleic Acid) aus diesen Proben für weiterführende molekularbiologische Untersuchungen wie der Polymerasekettenreaktion (PCR). Ziel ist der Nachweis der Anwesenheit oder Abwesenheit von GVO. Die Richtlinie gibt genaue Anweisungen für die Entnahme von Pflanzenmaterial und den weiteren Umgang mit den Proben bis hin zur Lagerung im Labor. Für eine standardisierte Nukleinsäureextraktion wird das Verfahren CTAB und die Extraktion mittels Siliciumdioxid beschrieben. Die Richtlinie ist geeignet für den Einsatz im GVO-Monitoring und für verschiedene Fragestellungen VDI 4330 Blatt 7: Qualitative Verfahren zum Nachweis gentechnisch modi fizierter Nukleinsäuren in der Umwelt Ziel der Richtlinie VDI 4330 Blatt 7 ist die Standardisierung eines qualitativen Nachweisverfahrens von GVO bzw. deren Bestandteilen in der Umwelt. Die Richtlinie beschreibt den Einsatz der Polymerasekettenreaktion (PCR). Das beschriebene Verfahren eignet sich für die Untersuchung einer Vielzahl von Matrices wie Pflanzenmaterial, Boden und Kompost. Detaillierte Angaben zu einzelnen spezifi schen Verfahren werden in verschiedenen Anhängen beschrieben, die regelmäßig erweitert werden. Durch den qualitativen PCR-Nachweis werden spezifische Zielsequenzen in der Untersuchungsprobe nachgewiesen. VDI 4330 Blatt 9: Erfassung der Diversität von Farn- und Blütenpfl anzen; Vegetationsaufnahmen Mit der Richtlinie VDI 4330 Blatt 9 können Vegetationsveränderungen durch vegetationskundliche Aufnahmen von Farn- und Blütenpflanzen standardisiert erfasst werden. Bei Vegetationsaufnahmen werden das Inventar und die Deckung der Farn- und Blütenpflanzen auf einer vorgegebenen Fläche bestimmt. Eine wiederholte standardisierte Aufnahme derselben Untersuchungs fläche ermöglicht es, Veränderungen der Vegetation festzustellen, die durch Wirkungen von GVO im Freiland verursacht sein können.

4 VDI 4330 Blatt 10: Floristische Kartierung von gentechnisch veränderten Pflanzen (GVP), ihren Kreuzungspartnern und Kreuzungsprodukten Die Richtlinie beschreibt die standardisierte Vorgehensweise bei floristischen Kartierungen im Rahmen des Monitorings der Umweltwirkungen von GVP. In der Richtlinie werden Vorgaben zur Wahl des Zeitpunkts und der Zeitskala der floristischen Kartierung sowie zur Auswahl und Umgrenzung des Untersuchungsgebietes gemacht. Die Datenerhebung mithilfe von Kartierungsbögen, die Auswertung und Dokumentation werden ausführlich beschrieben. Des Weiteren sind die in Deutschland vorkommenden bekannten Kreuzungspartner von Raps und Weizen beispielhaft in Listen aufgeführt. VDI 4330 Blatt 11: Immunchemischer Nachweis von insektiziden Bt-Proteinen gentechnisch veränderter Kulturpflanzen aus Bodenproben und Pflanzenmaterial aus Ernterückständen Diese Richtlinie beschreibt immunchemische Verfahren zum Nachweis von Bt-Proteinen aus gentechnisch veränderten Pflanzen, Pflanzenresten, wie sie nach Feldernten aufgefunden werden können, und Bodenproben, die mit solchen Pflanzen in Kontakt gekommen sind. Die Spezifität der Verfahren für die rekombinanten Genprodukte richtet sich nach der Spezifität der verwendeten Antikörper. Immunreaktive Abbauprodukte werden unter Umständen miterfasst, was eine direkte Feststellung der biologischen, z. B. insektiziden Aktivität solcher Proteine nicht erlaubt. Auch Nebenreaktion mit natürlichen Bt-Proteinen, wie sie von in Böden vorkommenden Bacillus-thuringiensis-Stämmen gebildet werden können, sind nicht auszuschließen. Da es verschiedene Methoden zur Extraktion und zur quantitativen und qualitativen Messung von Bt-Proteinen gibt, behandelt diese Richtlinie das grundsätzliche Vorgehen und nötige Anforderungen an das Testverfahren. VDI 4330 Blatt 13: Standardisierte Erfassung von Schmetterlingen (Lepidoptera); Transektmethode, Lichtfang, Larvalerfassung Die Richtlinie VDI 4330 Blatt 13 beschreibt die standardisierte Erfassung von Schmetterlingen. Mit dieser Methode werden tag- und nachtaktive Schmetterlinge sowie ihre Larvalstadien erfasst. Es werden Empfehlungen zu Flächenauswahl und Probenahmedesign sowie zur Ermittlung der statistischen Power gegeben. Die Anwendung der Richtlinie soll sicherstellen, dass über eine repräsentative Beprobung regionale und überregionale Effekte in verschiedenen, relevanten Lebensräumen erfasst werden. Der Anbau von gentechnisch veränderten Pflanzen kann Schmetterlinge negativ beeinflussen, so dass beispielsweise ihre Artenanzahl abnimmt oder die Populationsdichte geringer wird.

5 VDI-Richtlinien GVO-Monitoring Ich bestelle gegen Rechnung, ggf. mit 10% VDI-Mitgliedspreisnachlass*: FAX: +49 (0) Anzahl Name Titel Ausgabe Preis in Quelle: H. Beismann Bild: Bienen und Hummel auf Distelblüte VDI 4330 VDI 4330 Blatt 3 VDI 4330 Blatt 4 VDI 4330 Blatt 5 VDI 4330 Blatt 7 VDI 4330 Blatt 9 VDI 4330 Blatt 10 VDI 4330 Blatt 11 VDI 4330 Blatt 13 Beobachtungen ökologischer Wirkungen gentechnisch veränderter Organismen - Gentechnisch veränderte Pflanzen - Grundlagen und Strategien - Pollenmonitoring - Technische Pollensammlung mit Pollenmassenfilter (PMF) und Sigma-2-Sammler Monitoring der Wirkungen von gentechnisch veränderten - Pollenmonitoring - Biologische Pollensammlung mit Bienenvölkern - Leitfaden zur Entnahme und Aufarbeitung von Pflanzenproben für die molekularbiologische Analytik - Qualitative Verfahren zum Nachweis gentechnisch modifizierter Nukleinsäuren in der Umwelt - Erfassung der Diversität von Farn- und Blütenpflanzen - Vegetationsaufnahmen Monitoring von gentechnisch veränderten Pflanzen - Floristische Kartierung von gentechnisch veränderten Pflanzen (GVP), ihren Kreuzungspartnern und Kreuzungsprodukten - Immunchemischer Nachweis von insektiziden Bt-Proteinen gentechnisch veränderter Kulturpflanzen aus Bodenproben und Pflanzenmaterial aus Ernterückständen Monitoring der Wirkung gentechnisch veränderter - Standardisierte Erfassung von Schmetterlingen (Lepidoptera) - Transektmethode, Lichtfang und Larvalerfassung , , , , , , , , ,20 Gesamtübersicht der veröffentlichten Richtlinien auch unter Stand: August 2011 (alle Preise inkl. MwSt., Änderungen vorbehalten)

6 Zurzeit sind folgende weitere Richtlinien bzw. Richtlinienblätter zum GVO-Monitoring in der Erarbeitungsphase: VDI 4330 Blatt 2 - Probenahmestrategie für ein Pollenmonitoring VDI 4331 Monitoring der Wirkungen des Anbaus gentechnisch veränderter Blatt 1 Blatt 2 Blatt 3 Blatt 4 Blatt 5 Blatt 6 Blatt 7 Wirkungen von GVO auf Bodenorganismen Makroarthropoden Mikroarthropoden Regenwürmer Enchyträen Nematoden Mikrobielle Gemeinschaften Monitoring der Wirkungen des Anbaus gentechnisch veränderter 4332 Bienen und Wespen (Arbeitstitel) 4333 Amphibien (Arbeitstitel Absender: Name: Tel./Fax: Firma/Institut: Straße/Nr./Postfach: VDI-Mitgliedsnr.*: Land/PLZ/Ort: Datum/Unterschrift: Weitere Informationen über Richtlinien des VDI-Fachbereichs Bionik erhalten Sie hier: VDI Verein Deutscher Ingenieure e.v. Dr. Martin Follmann Fachbereich Bionik in der Tel.: +49 (0) VDI-Gesellschaft Technologies of Life Sciences (TLS) Fax +49 (0) Postfach bionik@vdi.de Duesseldorf Internet: Wenn Sie nicht den Bestellcoupon nutzen, richten Sie Ihre Bestellung von VDI-Richtlinien bitte an: Beuth Verlag GmbH Tel.: +49 (0) Burggrafenstraße 6 Fax: +49 (0) Berlin info@beuth.de Download: