Gene transfer from corn to chicken
Prof. Dr. Gerhard Jahreis / Institut für Ernährungswissenschaften der Friedrich-Schiller-Universität Jena 3nov00

Nutrition scientists of the Friedrich-Schiller-University in Jena/Germany have detected DNA fragments of genetically engineered corn in organs and meat of chicken. During their 32 days short life the animals have been fed exclusively on grains of the so called Bt corn. This plant is protected against the European corn borer, a pest insect, by an artificially built-in gene.

Prof. Dr. Gerhard Jahreis and his co-worker Dipl.-troph. Jana Kraft kept very calm about this result. "There is no reason for consumers to worry", said Jahreis. "We daily consume between 100 and 1000 micrograms of foreign DNA with our food. It will either be excreted or metabolized by the organisms within a short period of time".

The joint project of the Thuringian researchers in collaboration with three other institutes in Bavaria and Lower-Saxony was set up to perform basic research to reveal the fate of DNA in the food chain. Partner institutes are the Institute for Physiology (Technical University Munich), the Federal Institute for Meat Research (Kulmbach), the Institute for Animal Nutrition (Braunschweig), and the Institute for Nutrition Sciences (University Jena).

In a round robin test series, one test population of chicken had been fed exclusively with grains of genetically engineered corn while a second control population had been fed with conventional corn grains. The scientists in Kulmbach, Munich, and Jena examined kidney, liver, spleen, thigh and breast muscle samples of the slaughtered animals with the polymerase chain reaction (PCR) technique. In all animals, they could detect typical corn DNA sequences, but non of the altered genes from the Bt corn.

"That is due to the used primers and the resulting PCR products in the following test system", said Jahreis. "But we can assume, that fragments from those genes found their way into the edible parts of the chicken meat".

The researchers see "primers" as "genetic fishing rods", they are bits of DNA which have been synthesized to detect a specific DNA sequence and are used in the PCR assay. During the PCR assay the DNA double helix is "zipped" and the several hundreds bases long primers bind to the exposed specific DNA sequences. Five primers have been used by the researchers in independent tests: two for neutral but typical corn genes, one for the antibiotica resistance gene, one for the Bt gene, and one control primer to test the samples on microbial contaminations.

Basically, Jahreis is a proponent of modern genetic engineering, but he has several complaints regarding Bt corn. The genome of this crop has been altered artificially with three resistance genes: one against a herbicide, another against the antibioticum Ampicillin - only for easy control purposes - and the one of Bacillus thuringiensis. This gene triggers the production of a d-endotoxin, a toxin, which destroys the gut of the European corn borer.

"The genetic alteration of the Bt corn benefits the corn producers but not the consumers", Prof. Jahreis citicizes. But at least the Bt gene does not pose a risk to them: "We consume these genes in their original form within the Bacillus thuringiensis, when we eat a poorly washed carrot". The nutrition scientist is more criticial on the antibiotic resistance marker gene of the corn: "At the moment, a transfer of the antibiotic resistance on pathogens in the human gut can not be excluded completely".

For the scientist from Jena this is the basis to call for a careful application of the new possibilities of genetechnology in food production. There were of course gene products which could cause allergenic reactions in humans. But one could also make plant genes ineffective which are responsible for the production of allergenic proteins. Furthermore, it is not easy to assess the ecological effects of GE plants. "If there are relatives of the altered crop in the surroundings, the altered gene can be transfered to them", told Jahreis, "utmost care is necessary when this new knowledge is being applied.

As a matter of fact, consumers cannot protect themselves from eating foreign DNA. With virtually any food we take up genes from animals and plants via the so called PleyerÕs Plaques in the gut. "No reason to panic", explains Prof. Jahreis, "our organism has fantastic cleaning up systems for foreign DNA". The most of it will be split in the gut into its main components purine, pyrimidine, phosphate and sugar and subsequently used by the metabolism. Only those who exclusively consume glandular products, e.g. pure milk, or purified nutrients like sugar cubes of potato starch will not eat foreign DNA. "But who would like to do this?" Jahreis smiles, "it is not healthy at all". Irony of fate: Bio-foods are epecially rich in DNA, for example cereal seedlings.

Contact: Prof. Dr. Gerhard Jahreis Institut fŸr ErnŠhrungswissenschaften der Friedrich-Schiller-UniversitŠt Jena Tel.: +49-3641-949611 Fax: -94961 E-Mail: b6jage@rz.uni-jena.de

Friedrich-Schiller-UniversitŠt Public Relations Dr. Wolfgang Hirsch FŸrstengraben 1 D-07743 Jena Tel.: +49-3641-931031 Fax: +49-3641-931032 E-Mail: roe@uni-jena.de

NOTE: The following,  part of original message, was written in German and did not translate well to HTML.

Jena. (03.11.00) BruchstŸcke aus dem Erbgut von gentechnisch verŠndertem Mais haben ErnŠhrungswissenschaftler der Friedrich-Schiller-UniversitŠt Jena in Organen und Muskelfleisch von HŠhnchen nachgewiesen. Die Tiere waren ihr 32 Tage kurzes Leben ausschlie§lich mit Kšrnern des so genannten Bt-Maises gefŸttert worden. Diese Pflanzensorte ist mit einem kŸnstlich eingebauten Gen gegen den MaiszŸnsler, ein Schadinsekt, geschŸtzt.

Prof. Dr. Gerhard Jahreis und seine Mitarbeiterin Dipl.-troph. Jana Kraft betrachten dieses Ergebnis allerdings mit gro§er Gelassenheit. "Es gibt keinen Grund zur Beunruhigung fŸr die Verbraucher", so Jahreis. "Wir nehmen tŠglich zwischen 100 und 1.000 Mikrogramm fremder Erbsubstanz Ÿber die Nahrung auf. Sie wird teilweise direkt wieder ausgeschieden oder binnen kurzer Frist im Organismus verstoffwechselt."

Das Gemeinschaftsprojekt der ThŸringer Wissenschaftler mit drei anderen Forschungseinrichtungen in Bayern und Niedersachsen diente der Grundlagenforschung, um den Gentransport Ÿber die Nahrungskette nŠher aufzuklŠren. Beteiligt daran waren das Institut fŸr Physiologie der TU MŸnchen, die Bundesanstalt fŸr Fleischforschung in Kulmbach, das Institut fŸr TierernŠhrung in Braunschweig und eben das Institut fŸr ErnŠhrungswissenschaften der UniversitŠt Jena.

In einem Ringversuch wurden eine Testpopulation von HŠhnchen ausschlie§lich mit Kšrnern des genverŠnderten Bt-Maises und eine Kontrollgruppe nur mit herkšmmlichen Maiskšrnern gefŸttert. Nach der Schlachtung untersuchten die Wissenschaftler in Kulmbach, MŸnchen und Jena Gewebeproben der Tiere aus Niere, Milz, Leber, Schenkel- und Brustmuskelfleisch mit Hilfe der gentechnischen Polymerasekettenreaktion (PCR). Dabei fanden sie in allen Tieren typische Sequenzen der Mais-DNA, allerdings nicht aus den verŠnderten Genen des Bt-Maises.

"Das hŠngt von den verwendeten Primern und damit von den im Nachweisverfahren entstehenden PCR-Produkten ab", so Jahreis. "Wir kšnnen jedoch davon ausgehen, dass auch Fragmente aus diesen Genen in die verzehrbaren Fleischbestandteile des Broilers gelangen."

Unter "Primern" verstehen die Forscher "genetische Angeln", also Genabschnitte, die fŸr den Nachweis speziell hergestellt und bei der Polymerasekettenreaktion eingesetzt werden. Die PCR-Methode trennt den "Rei§verschluss" der doppelstrŠngigen DNA auf, und die mehrere hundert Basen langen Primer docken an die frei gewordenen spezifischen Gensequenzen an. Insgesamt fŸnf solcher Primer setzten die Forscher unabhŠngig voneinander ein: zwei fŸr neutrale, aber Mais-typische Gene, einen fŸr ein Antibiotikumresistenz-Gen, einen fŸr das Bt-Gen und einen Kontrollprimer, um Verunreinigungen der Proben durch Mikroorganismen auszuschlie§en.

Zwar erklŠrt sich Jahreis grundsŠtzlich zu einem BefŸrworter der modernen Gentechnik, am Bt-Mais hat er allerdings einiges auszusetzen. Denn diese Nutzpflanze wurde in ihrer Erbsubstanz gleich mit drei Resistenzgenen kŸnstlich verŠndert: gegen Unkrautvernichtungsmittel, einem weiteren gegen das Antibiotikum Ampicillin - nur zum bequemen Kontrollnachweis - und eben mit einem Gen des Bacillus thuringiensis. Dieses Gen regt die Produktion von Delta-Endotoxin an, einem Zellgift, das den Darm des PflanzenschŠdlings MaiszŸnsler zerstšrt.

"Die genetische VerŠnderung beim Bt-Mais nŸtzt also nur den Maisproduzenten, nicht aber den Verbrauchern", kritisiert Prof. Jahreis. Zumindest das Bt-Gen schade ihm allerdings auch nicht: "Diese Gene nehmen wir auch in ursprŸnglicher Form mit dem Bacillus thuringiensis auf, wenn wir zum Beispiel eine schlecht gewaschene Mšhre verzehren." FŸr bedenklicher hŠlt der ErnŠhrungswissenschaftler indes die Markierung der Maispflanze mit einem Antibiotika-Resistenz-Gen: "Eine †bertragung der Antibiotika-Resistenz auf Krankheitskeime im menschlichen Darm kann derzeit nicht vollends ausgeschlossen werden."

Daraus leitet der Jenaer Forscher auch die Forderung nach einem sorgfŠltigen Umgang mit den neuen gentechnischen Mšglichkeiten in der Nahrungsproduktion ab. NatŸrlich gebe es Genprodukte, die beim Menschen zum Beispiel allergische Reaktionen auslšsen kšnnen. Andererseits kšnne man mittels Gentechnik ebenso Pflanzengene unwirksam machen, die fŸr die Synthese von allergenen Proteinen verantwortlich sind. Auch eine škologische Bewertung der Aussaat von Genpflanzen sei durchaus nicht einfach. "Wenn es Verwandte der genverŠnderten Kulturpflanze in der Umwelt gibt, kann das verŠnderte Gen auf diese Ÿbertragen werden", so Jahreis, "deshalb ist grš§te Sorgfalt beim Umgang mit dem neuen Wissen angezeigt."

GrundsŠtzlich kšnne sich aber kein Verbraucher gegen den Verzehr von Fremdgenen schŸtzen. Praktisch mit jedem Nahrungsmittel nehmen wir die Gene von Nutztieren und -pflanzen Ÿber die so genannten Peyerschen Plaques im Darm auf. "Kein Grund zur Panik", erklŠrt Prof. Jahreis, "unser Organismus verfŸgt Ÿber fantastische Entsorgungssysteme fŸr diese Fremd-DNA." Das meiste davon wird im Darm in die Hauptbestandteile Purin, Pyrimidin, Phosphat und Zucker aufgetrennt und anschlie§end im Stoffwechsel verarbeitet. Nur wer sich ausschlie§lich von DrŸsensekreten, etwa reiner Milch, und konzentrierten NŠhrstoffen wie ZuckerwŸrfeln oder KartoffelstŠrke ernŠhrt, isst keine Fremd-DNA. "Aber wer will das schon?" schmunzelt Jahres, "gesund ist das jedenfalls nicht." Ironie des Schicksals: Besonders reich an Erbgut ist die …ko-Kost, wie zum Beispiel Getreidekeime.

GENET
European NGO Network on Genetic Engineering
Hartmut MEYER (Mr)
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