Biotechnologische Pestizide sind eine vielversprechende Alternative zu herkömmlichen chemischen Pestiziden. Wir wissen jedoch nur wenig darüber, wie giftig sie für andere Organismen in der Umwelt sind, abgesehen von regulatorischen Bewertungen. Ein neues dänisches Forschungszentrum (ENSAFE) wird nun daran arbeiten, dieses Wissen bereitzustellen – vor allem um sicherzustellen, dass die EU eine Chance hat, am wachsenden Markt für biotechnologische Pestizide teilzuhaben.
„Wenn etwas etwas tötet, müssen wir wissen, wie es tötet und wen und was es sonst noch töten könnte“, sagt Professorin Nina Cedergreen vom Fachbereich für Pflanzen- und Umweltwissenschaften der Universität Kopenhagen.
Sie bezieht sich dabei auf biotechnologische Pestizide, genauer gesagt auf Pestizide, die aus natürlichen RNA- und Peptidmolekülen bestehen, die zur Bekämpfung von Krankheiten und Schädlingen in landwirtschaftlichen Kulturen entwickelt wurden. In einigen Ländern werden sie als Biopestizide eingestuft und gelten als weniger gefährlich für die Umwelt und die öffentliche Gesundheit als herkömmliche chemische Pestizide.
„Biotechnologische Schädlingsbekämpfungsmittel versprechen, die ständig wachsende weltweite Nahrungsmittelproduktion unabhängiger von chemischen Pestiziden zu machen. Die Hersteller behaupten, dass biotechnologische Pestizide umweltverträglich sind, weil sie auf der natürlichen Biologie beruhen. Tatsache ist, dass es sich dabei um toxische Substanzen handelt, die Schädlinge und Krankheiten abtöten, aber wir fangen gerade erst an, ihre Umweltauswirkungen zu bewerten. Das werden wir versuchen, voranzutreiben“, so die Wissenschaftlerin weiter.
Eine Bedrohung für Marienkäfer und mögliche Allergene?
Pestizide auf RNA-Basis wirken, indem sie identifizierbare Gene in bestimmten Insektenschädlingen, Virus- oder Pilzkrankheiten ausschalten, so dass diese absterben oder nicht mehr lebensfähig sind.
„Heute wissen wir nicht, ob RNA-Pestizide nur die Schädlinge abtöten, auf die wir abzielen, denn es gibt nur wenige öffentlich zugängliche Daten darüber, wie sie sich auf Nützlinge und andere nützliche Kreaturen auswirken. Wie können wir zum Beispiel wissen, ob ein Toxin nur den Kartoffelkäfer und nicht auch Marienkäfer angreift? Unsere Hypothese ist, dass es verwandte Tiere geben muss, die ebenfalls empfindlich auf RNA-Erreger reagieren. Das ist eine Hypothese, die wir testen werden“, führte Nina Cedergreen weiter aus.
Pestizide auf Peptidbasis wirken, indem sie bestimmte Enzyme in Schädlingen oder Mikroorganismen, die Pflanzenkrankheiten verursachen, abschwächen. Peptide können zum Beispiel Hormone oder Abwehrstoffe sein. Insulin beim Menschen und Spinnengift sind ebenfalls Beispiele für Peptide.
„Peptide sind zwar natürliche Verbindungen, aber wir wissen, dass die meisten menschlichen Allergien tatsächlich durch Peptide ausgelöst werden, einschließlich Pollen- und Sojaallergien. Was und wie viel braucht es also, damit Peptide das Immunsystem von anderen Organismen als dem Menschen auslösen? Dies sind einige der Fragen, die wir beantworten müssen“, sagt Nina Cedergreen.
Die Forscher wollen zwei übergreifende Fragen beantworten: In welchem Ausmaß können Menschen und Organismen biotechnologischen Pestiziden ausgesetzt sein, wenn diese gezielt in der Landwirtschaft eingesetzt werden? Und in welchem Maße sind diese Mengen toxisch?
„Mit diesem Wissen können wir das Gesamtrisiko eines Pestizids einschätzen. Wenn ein Toxin schnell aus der Umwelt verschwindet, ist das Risiko für Mensch und Umwelt in der Regel relativ gering, da wir ihm nicht ausgesetzt sind. Es ist jedoch bekannt, dass z. B. Peptide recht lange brauchen, um abgebaut zu werden. Bleiben also Gifte vom Feld in unseren Lebensmitteln, wenn sie im Supermarkt ankommen? Das ist es, was wir wissen müssen“.
Europa hinkt weit hinterher
In vielen Ländern haben die Behörden ihren Ansatz in Bezug auf Biopestizide angepasst. In den Vereinigten Staaten, Südamerika und Asien sind bereits mehrere Produkte im Einsatz. In der EU ist die Situation anders unabhängig davon, ob es sich bei einem Pflanzenschutzmittel um ein natürliches oder ein chemisch-synthetisches Produkt handelt, müssen Pestizide in der EU dasselbe restriktive Zulassungsverfahren durchlaufen, das in der Regel 5-10 Jahre dauert und die Antragsteller rund 45 Millionen Euro kostet. Das Problem besteht jedoch nicht nur darin, dass das Zulassungssystem in der EU langsam und teuer ist – es ist auch nicht auf die neuen biotechnologischen Pestizide ausgerichtet.
Professor Cedergreen erklärt: „Das europäische Zulassungssystem ist speziell auf chemische Pestizide zugeschnitten, was zu einigen merkwürdigen Widersprüchen führt. So kann das System zum Beispiel verlangen, dass man für eine Substanz, die aus lebenden Mikroben besteht, einen Siedepunkt angibt, was eindeutig nicht zutrifft. Dies macht deutlich, dass bestimmte Aspekte des derzeitigen Zulassungsverfahrens einfach keinen Sinn ergeben. Sie weist auf den Zeithorizont als weiteres kritisches Hindernis hin:
„Viele Unternehmen entwickeln derzeit biotechnologische Pestizide. Start-ups können es sich jedoch nicht leisten, lange zu warten, bis sie wissen, ob sie einen Markt haben und Geld verdienen können. Deshalb blicken sie über Europa hinaus und lassen uns zurück“, sagt Nina Cedergreen und fährt fort:
„Das ist das Dilemma, vor dem Europa steht. Wir wollen darauf achten, was wir auf unsere Lebens- und Futtermittel sprühen. Aber es ist unklug, wenn wir so restriktiv sind, dass wir die biotechnologische Entwicklung verpassen, die in der ganzen Welt boomt. Solche Entwicklungen können potenziell bessere und weniger umweltschädliche Pflanzenschutzmittel hervorbringen, die letztendlich die chemischen Pestizide ersetzen werden.“
Ziel des neuen Forschungszentrums ist es daher, die Instrumente zu entwickeln, die die EU benötigt, um die Umweltrisiken der verschiedenen Biopestizide effizient zu bewerten. „Wir müssen das Wissen schaffen, das uns fehlt, um neue biotechnologische Pflanzenschutzmittel auf sichere Weise zu regulieren, und zwar auf eine Weise, die intelligenter und schneller ist als das Verfahren, das Chemikalien derzeit in der EU durchlaufen müssen“, schließt Professor Cedergreen.