Bacillus thuringiensis (Bt) im biologischen Landbau

Einleitung

Verdacht

Resultate aus einer Studie der Universität Cincinnati, USA (College of Medicine; Bernstein et al., 1999) lassen vermuten, dass eine Langzeitanwendung von Bt allergische Reaktionen und Asthma bei Landarbeitern auszulösen vermag.

Grundsätzlich zeigten Personen, die mit Bt-gespritzten Pflanzen in Berührung kamen, eine erhöhte Allergiesensitivität. Reagierten vor der Ernte nur etwa 8 % auf einen Hauttest, so waren es vier Monate später 70 %. Viele der Probanden wiesen auch Antikörper im Blut auf, die eine beginnende Allergie signalisieren können.

Dieser spezifische Bt-Stamm (B. thuringiensis subsp. konkukian (Serotyp H34)), der in keinem der handelsüblichen Spritzmittel enthalten ist, wurde aus der Fleischwunde eines in Bosnien schwer verwundeten französischen Soldaten isoliert (Hernandez et al., 1998).

Weitere Versuche, bei denen höchste Konzentrationen des isolierten Bt-Stammes in die Atemwege von Mäusen geträufelt wurden, zeigten, dass die Tiere innerhalb von acht Stunden innerlich verbluteten. Wurden den Mäusen Sporen kommerziell eingesetzter Stämme (Serotyp 3a3b und H14) in der gleichen Konzentration verabreicht, hatte das ebenfalls für 80 % der Tiere tödliche Folgen (Hernandez et al., 1999).

Fakten

Wirkungsweise

Bacillus thuringiensis (Bt) ist ein sporenbildendes, aerobes Bodenbakterium. Bt enthält Proteinkristalle, welche aus mehreren d -Endotoxinen bestehen können. Letztere definieren die insektenpathogene Wirkung eines Bt-Stammes.

Zu Beginn des Jahres 1999 waren 67 Subspezies bekannt (Lereclus et al., 1993).Damit Bt-Präparate wirken können, müssen sie verschiedene Stufen innerhalb einer empfindlichen Insektenlarve durchlaufen. Aufgrund des basischen Darmmilieus und den dort vorherrschenden reduzierenden Bedingungen wird der aktive Teil des Bt-Präparates aufgelöst. Durch enzymatische Spaltungen entsteht das biologisch aktive Toxin im Darm. Dieses bindet an spezielle Rezeptoren im Mitteldarm des Insektes.

Es folgt die Einlagerung des Toxins in die Membran des Darmepithels, so dass es zuerst zur Porenbildung und später zur Zellauflösung und zum Tod des Insekts kommt.Die nur bedingt selektive Wirkung von Bt-Toxinen ist bekannt; es können auch Nichtzielorganismen betroffen sein. Bt-Präparate sind alleine aufgrund der gezielten Anwendung bei Schädlingsbefall spezifisch. Somit ist der zeitliche Einsatz des Bt-Produktes für die Spezifität verantwortlich (Meadows, 1993). UV-Strahlen und Regenabwaschung sorgen für eine schnelle Inaktivierung des Präparates (Behle et al., 1997).

Bedeutung der französischen Studie

Bedeutung im Biolandbau

In der Schweiz sind zurzeit zehn Bt-Produkte für den Biolandbau zugelassen (Tamm et al., 2000) und fünf zusätzliche Produkte für die IP (Pflanzenschutzmittel, 2000; Tabelle 1). Bei den
Bt-Produkten handelt es sich um die wichtigsten Insektizide für die Bekämpfung von Kohlweisslingen, Kartoffelkäfern und Trauermücken im Biolandbau.

Tabelle 1: Bt-Produkte und ihre Anwendungsgebiete im biologischen Anbau

Produkt

Anwendungsgebiet

Wartefrist

Anwendungsgebiet: G = Gemüsebau, O = Obstbau; W = Weinbau, Ge = Gehölze; Z = Zierpflanzenbau; S = Forstwirtschaft; Wartefrist: T = Tage, Wo = Wochen

Schlussfolgerungen

Erntegut von Pflanzen, die mit Bt behandelt worden sind, stellt für die Konsumierenden klar kein Risiko dar. Zwar sind in der Literatur einige wenige Infektionen der Augen sowie Wundinfektionen beschrieben.

Diese klinischen Raritäten kamen immer nur durch spezielle Voraussetzungen zustande. Solche waren auch in jenem Fall gegeben, der schliesslich zu den Arbeiten von Hernandez et al. geführt hat.

Es wird auch klar, dass der in der französischen Studie untersuchte Serovar H34 nichts mit den im Pflanzenschutz verwendeten Stämmen zu tun
hat. Zudem kommen die Konsumentinnen und Konsumenten nie mit Rückständen von Bt-Präparaten in Berührung, da solche Präparate sehr schnell in der Umwelt abgebaut werden.

Weiter wurden auf Anraten des Bundesamtes für Gesundheitswesen (BAG) Massnahmen zum Schutze vor dem Einatmen von Fremdstoffen und -organismen in derPflanzenschutzanleitung für den integrierten und den biologischen Reb- und Obstbau verankert. Bt-Präparate werden seit Jahren in grossen Mengen im Pflanzenbau angewendet und es haben sich keine Probleme ergeben. Bt ist nach wie vor eines der sichersten Pflanzenschutzmittel überhaupt.

Literatur

• Behle, R.W., McGuire, M.R. und Shasha, B.S. 1997. Effects of sunlight and simulated rain on residual activity of Bacillus thuringiensis formulations. Journal of Economic Entomology
  90, 1560-1566.
  
  
• Bernstein, I.L., Bernstein, J.A., Miller, M., Tierzieva, S., Bernstein, D.I., Lummus, Z., Selgrade, J.K., Doerfler, D.L. und Seligy, V.L. 1999. Immune response in farm workers after exposure to Bacillus thuringiensis pesticides. Environmental Health Perspectives 107, 575.
  
  
• Hernandez, E., Ramisse, F., Ducoureau, J.-P., Cruel, T. und Cavallo, J.-D. 1998. Bacillus thuringiensis subsp. konkukian (serotype H34) superinfection: Case report and experimental evidence of pathogenicity in immunosuppressed mice. Journal of Clinical Microbiology 36, 2138-2139.
  
  
• Hernandez, E., Ramisse, F., Cruel, T., le Vagueresse, R. und Cavallo, J.-D. 1999. Bacillus thuringiensis serotype H34 isolated from human and insecticidal strains serotypes 3a3b and H14 can lead to death of immunocompetent mice after pulmonary infection. FEMS Immunology and Medical Microbiology 24, 43-47.
  
  
• Lereclus, D., Delécluse, A. und Lecadet, M.-M. 1993. Diversity of Bacillus thuringiensis toxins and genes. In: Entwistle, P.F., Byiley, M.J. und Higgs, S. (Hrsg.), Bacillus thringiensis, an Environmental Biopesticide: Theory and Practice. Chichester. 37-69.
  
  
• Meadows, M.P.1993. Bacillus thuringiensis in the environment: Ecology and risk assessment. In: Entwistle, P.F., Byiley, M.J. und Higgs, S. (Hrsg.), Bacillus thuringiensis, an Environmental Biopesticide: Theory and Practice. Chichester. 193-220.
  
  
• Pflanzenschutzmittel. 2000. FAW und BLW, 377 Seiten.
  
  
• Tamm, L, Maurer, V. und Alföldi, T. (2000). Hilfsstoffliste: Zugelassene Hilfsstoffe für den biologischen Landbau. FiBL. 42 Seiten.

Näheres

Dr. Lucius Tamm, FiBL