Tabak

Anbau-Zulassung USA (2002)
Anbau USA
Forschung Virusresistenz, Molecular Pharming, Grundlagenforschung
Freilandversuche EU: 63 
USA: 584 (seit 1986), weitere 10 Länder

Tabak wird weltweit in über 100 Ländern angebaut, bevorzugt in warm-gemäßigten und subtropischen Klimaregionen. Hauptanbauland für Tabak ist China. Es folgen Brasilien, Indien, Indonesien und die USA. Die Anbaufläche betrug 2016 weltweit etwa 3,7 Millionen Hektar.

Von der Tabakpflanze werden ausschließlich die Blätter verwendet. Sie werden getrocknet, fermentiert, geschnitten und verarbeitet zu Zigarren oder Zigaretten, Kau- oder Schnupftabak

Gentechnik: Ziele bei Forschung und Entwicklung

Modellpflanze für die Grundlagenforschung

Tabak dient häufig als Modellpflanze, um neue Verfahren zu erproben und die Funktionen bestimmter Gene zu erforschen. In der Regel finden solche Versuche in Laboren und Gewächshäusern unter S1-Bedingungen statt. Manchmal ist es erforderlich, Pflanzen und das Verhalten bestimmter Gensequenzen unter Freilandbedingungen zu beobachten.

Freisetzungsversuche mit gv-Tabak sind daher in vielen Fällen nicht der Produktentwicklung zuzuordnen, sondern der Grundlagenforschung, etwa Versuche zu folgenden Zielen:

  • Ertragssteigerung (männliche Sterilität, Erzeugung ertragreicher Hybridsorten, erhöhte Photosyntheserate und Stickstoffaufnahme)
  • Biologischer Einschluss (Confinement): Verfahren, neue Gene nicht in den Zellkern von Pflanzen einzuschleusen, sondern in Zellbestandteile (Plastidentransformation)
  • veränderter Blühzeitpunkt, Verlängerung der Wachstumsperiode durch Verschieben des Blühzeitpunks (Steigerung der Biomasse)
  • verschiedene Phänotyp-Veränderungen wie veränderte Bewurzelung, veränderte Oberflächenstruktur der Blätter
  • Anpassung an Klima- und Standortfaktoren (Dürre- und Kältetoleranz, Salztoleranz
  • bessere Aufnahme und Verwertung von Phosphor mit dem Ziel Dünge- und Pflanzenschutzmittel zu reduzieren

Produktion von pharmazeutischen Wirkstoffen

Mit dem Rückgang des Tabakkonsums in vielen Ländern wird nach neuen Verwendungsmöglichkeiten für Tabak gesucht.

  • Molecular Pharming: Nutzung von Tabak als Bioreaktor zur Produktion hochwertiger pharmazeutischer oder industriell nutzbarer Substanzen.
    Tabak wird oft als „Produktionsplattform“ gewählt, da es relativ einfach ist, geeignete Gene in Tabak einzuschleusen. In einigen Fällen ist es gelungen, die gewünschten Proteine in vergleichsweise hohen Anteilen in Tabakblättern zu erzeugen. Oft ist die Produktion in Tabak und die Isolierung der Proteine aus dem Pflanzenmaterial preiswerter als andere Herstellungswege.
    Zudem wird Tabak nicht als Futter- oder Lebensmittel verwendet. Dadurch ist es einfacher, Wirkstoffe in Tabak herzustellen, ohne Vermischungen mit Lebens- oder Futtermitteln befürchten zu müssen.

    Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts IME (Aachen) haben Tabakpflanzen entwickelt, die Antikörper gegen den HI-Virus (Aids) bilden und als Wirkstoff gegen HIV-Infektionen eingesetzt werden könnten. Die Tabakpflanzen werden im Gewächshaus aufgezogen. Mehrere Forschungseinrichtungen und Unternehmen beschäftigen sich mit ähnlichen Ansätzen, spezifische, gegen bestimmte pathogene Viren gerichtete Antikörper in Tabak zu produzieren.

Produkteigenschaften

  • Tabak mit geringerem Nikotingehalt: In den USA kamen 2003 unter dem Markennamen Quest die ersten Zigaretten auf den Markt, die weniger oder nahezu kein Nikotin enthielten. Inzwischen gibt es andere Marken, die aus gv-Tabak mit reduziertem Nikotingehalt hergestellt werden. Es liegen keine Informationen über die wirtschaftliche Bedeutung des Anbaus von nikotinfreiem gv-Tabak vor.

Anbaueigenschaften

  • Herbizidtoleranz: 1994 wurde ein in Frankreich entwickelter herbizidtoleranter Tabak zugelassen. Diese Zulassung ist nach heutigem Recht nicht mehr gültig. Einen nennenswerten Anbau gab es in Frankreich nicht.

Bodensanierung

  • Phytosanierung schwermetallbelasteter Böden: Die Pflanzen werden dahingehend verändert, dass sie auf diesen Böden wachsen können und die Schwermetalle in der Pflanzenmasse anreichern.

Freilandversuche mit gv-Tabak

Anzahl der Freisetzungsanträge in der EU 1992 bis 2017: 63

in den USA seit 1986: 567

Die Karte zeigt, in welchen Ländern Freilandversuche durchgeführt wurden.

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