Transgene Tiere in der Landwirtschaft Keine Anwendung in der Praxis

Transgene Nutztiere finden in der Landwirtschaft bislang keine praktische Anwendung. Häufig ist es schwierig, wirtschaftliche interessante Gene zu finden, die in das Genom der Tiere eingeführt werden können. Die Entwicklung von die Umwelt schonenden Schweinen ist am weitesten fortgeschritten. Möglicherweise könnten transgene Schweine, deren Ausscheidungen weniger phosphatbelastet sind, in einigen Jahren in Kanada und den USA auf den Markt kommen.

Die Züchtung von landwirtschaftlichen Nutztieren hat sich sehr gewandelt. Fortpflanzungstechnologien wie künstliche Besamung und Befruchtung gehören inzwischen zum Alltag der Erzeuger. Auch die Gendiagnostik wird häufig genutzt, um die Selektion für die Weiterzucht zu verfeinern. Dazu testet man die Tiere mithilfe von DNA-Sonden auf bestimmte Gene, um gezielt nach gewünschten und unerwünschten Eigenschaften wie auch Erbkrankheiten auszuwählen.

Einfach riesig: Das Beltsville-Schwein. Durch Einführung fremder Gene sollen Schafe mehr Wolle von hoher Qualität produzieren. Foto: Roslin Institut Edinburgh Die intensive Schweinehaltung führt oft zu einer erhöhten Krankheitsanfälligkeit. Daher sind gesunde, robuste Tiere ein wichtiges Ziel der Gentechnik.

Durch die Einführung artfremder Erbinformation lassen sich die Nutztiere noch gezielter modulieren. Die Ziele der Gentechnik ähneln dabei der traditionellen Züchtung: So soll etwa die Leistung gesteigert, die Qualität der landwirtschaftlichen Produkte verbessert und die Anfälligkeit für Krankheiten verringert werden. Die wichtigsten Ansätze der Forschung werden im Folgenden erörtert. 1. Steigerung der Produktivität Die Produktivität eines Tieres lässt sich steigern, in dem man arteigene oder artfremde Gene für bestimmte Hormone einführt. Ziel ist dabei, das Wachstum zu beschleunigen und die Zeit bis zur Schlachtreife zu verringern. Ein bekanntes Beispiel sind die "Beltsville-Schweine". Sie wuchsen durch ein zusätzliches Wachstumshormon-Gen um 14 Prozent schneller als ihre Artgenossen. Die Tiere waren aber auch anfälliger für Stress sowie Nierenleiden, Magengeschwüre und Arthritis. Vermutlich lief die Umschreibung des Erbguts in Eiweiße nicht kontrolliert ab. Mit geeigneten Promotoren versucht man, das Problem nun zu lösen. In Australien und Neuseeland hat der Export von Wolle für die Wirtschaft eine große Bedeutung. Würden die Schafe mehr Wolle bilden, wäre der Kostenaufwand für die Schur deutlich geringer. Die konventionelle Züchtung hat schon viel erreicht. Die Produktion könnte jedoch zusätzlich verbessert werden, in dem man Gene in das Schafgenom einfügt, deren Produkte für eine gesteigerte Bildung von Cystein sorgen. Diese Aminosäure ist Hauptbestandteil von Keratin, dem wichtigsten Eiweiß der Wollfasern. Da das Schaf Cystein hauptsächlich über die Nahrung aufnimmt, ist diese Aminosäure der limitierende Faktor für die Wollproduktion.

2. Veränderung der Eigenschaften tierischer Produkte

Die Qualität von tierischen Produkten wie Fleisch, Milch, Eier und Wolle soll mithilfe der Gentechnik verbessert werden. Das bevorzugte Forschungsobjekt ist dabei die Kuhmilch. Ziel ist etwa eine fettarme und besonders nährstoffreiche oder auch laktosearme Milch, von der Menschen mit einer Unverträglichkeit für Milchzucker profitieren würden. Zudem versuchen Gentechniker, den Gehalt an bestimmten Proteinen, den Kaseinen, zu erhöhen, um die Käseherstellung zu vereinfachen.

Auch an mit Omega-3-Fettsäuren angereichertem Schweinefleisch wird intensiv geforscht. Zudem möchten Wissenschaftler die für den unerwünschten Ebergeruch verantwortlichen Gene ausschalten. Dann wäre das Kastrieren der Ferkel nicht mehr notwendig.

3. Verminderung der Krankheitsanfälligkeit

Die intensive Haltung von Nutztieren führt vielfach zu einer erhöhten Empfindlichkeit für Stress und Krankheiten. Daher werden die Tiere oft mit Arzneimitteln behandelt, was mit hohen Kosten verbunden ist.

Die Anfälligkeit für bestimmte Krankheiten ist von Tier zu Tier unterschiedlich. Die Forscher suchen nach Genen, die diese Eigenschaft vermitteln, isolieren sie und statten die Nutztiere damit aus. Man kann auch auf gentechnischem Weg immunisieren. Dazu überträgt man die Erbinformation für Antikörper, die den jeweiligen Krankheitserreger angreifen.
Bei Rindern wird beispielsweise versucht, gegen Mastitis unempfindliche Tiere zu entwickeln. Mastitis ist eine weit verbreitete Entzündung des Euters, die durch Bakterien verursacht wird und zu erheblichen Verlusten in der Milchproduktion führen kann. Die transgenen Kühe bilden ein Protein in der Milch, das den Erreger vernichtet.

4. Verbesserter Aufschluss des Futters

In den USA könnte man jährlich eine Milliarde US-Dollar an Futterkosten sparen, wenn alle Schweine ihr Futter um zwanzig Prozent besser ausnutzen würden. So versorgen Landwirte ihre Schweine zusätzlich mit Phosphor, da sie den Nährstoff nicht ausreichend aus der Nahrung beziehen können. Mithilfe der Gentechnik wird das Gen für Phytase übertragen – das Enzym, das Phosphorverbindungen abbaut. Ganz nebenbei hat die Entwicklung auch Vorteile für die Umwelt, da sich die Phosphatbelastung durch Schweinemist deutlich reduziert.

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