Aus der Genetik: Roundup, Unkraut vergeht nicht

…auf Milchviehbetrieben wird eine Krankheit beobachtet, die unter dem Namen Botulismus bekannt ist. Rinder und Kälber erlahmen und sterben Die Bauern leiden häufig unter ähnlichen Symptomen wie ihre Rinder!

Nicht nur unter Landwirten und Veterinären herrscht allgemeine Ratlosigkeit. Auch die Erklärungen der zuständigen Behörden sind dürftig. Unterdessen breitet sich die rätselhafte Krankheit immer weiter aus. Weiterlesen…

Kritiker bezweifeln, ob Rinder überhaupt an Botulismus erkranken können. Schließlich kämen sie im Freiland ständig in Kontakt mit BoNT und anderen Clostridium-Arten, die sich in Humus, Gewässer- und Klärschlamm, Gartenerde und Kompost finden. Hier zersetzen sie organische Substanzen und sind – wenn auch in geringen Konzentrationen – an der Verwesung toter Organismen beteiligt.

Doch, sie können erkranken, sagen andere. Die moderne Landwirtschaft sei ein Tummelplatz für Clostridien. Ob in luftdichten Silageballen, in dem tote Kleintiere verwesen, in Hühnermist oder Biogasanlagen – überall würden sich die Keime vermehren.

Die Suche nach einer Antwort führt zum Unkrautgift Glyphosat. Die Theorie lautet: Das Bakterium BoNT lässt die Krankheit ausbrechen, und Glyphosat begünstigt den Ausbruch. Bei dem umstrittenen Wirkstoff handelt es sich um eine wasserlösliche organische Phosphor- Stickstoff-Verbindung mit einer hohen elektrischen Polarität.

Es wirkt als starker Chelator. Das bedeutet, weil jedes Kation chelatiert wird, sind wichtige Spurenelemente wie Mangan, Calcium, Zink, Cobalt und Eisen für den Organismus nicht mehr verfügbar. Lebenswichtige Proteine, Vitamine und Abwehrstoffe können nicht gebildet werden. Die Folge sind Mangelerscheinungen, die bei Pflanzen und Tieren zum Tod führen können.

Das Problem ist vor allem die Dauerbelastung…

Funktioniert Glyphosat eigentlich wie eine mutwillige Überdüngung. Ich Tippe darauf…

Prinzip beim Düngen
Minimum- Tonne

Das Minimumgesetz (von lateinisch minimum, „das Geringste“; von Carl Sprengel 1828 veröffentlicht, von Justus von Liebig in erweiterter Form popularisiert) besagt, dass das Wachstum von Pflanzen durch die im Verhältnis knappste Ressource (Nährstoffe, Wasser, Licht etc.) eingeschränkt wird. Diese Ressource wird auch als Minimumfaktor bezeichnet. Bei Vorliegen eines solchen Mangelfaktors hat es keinen Einfluss auf das Wachstum, wenn eine Ressource hinzugegeben wird, die bereits im benötigten Umfang vorhanden ist. Das Minimumgesetz ist unter anderem eine wichtige Grundlage bei der Düngung.
Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Minimumgesetz

Sachlage – Bei dem umstrittenen Wirkstoff Roundup handelt es sich um eine wasserlösliche organische Phosphor- Stickstoff-Verbindung mit einer hohen elektrischen Polarität.
Gute Geschäfte Dank – wissenschaftlicher Ablenkung?!
Glyphosat ist eine amphotere Verbindung und hat daher mehrere pKS-Werte. Wegen ihrer hohen Polarität ist die Substanz in organischen Lösungsmitteln (Alkohol) praktisch unlöslich…

Monsanto bewarb seine Produkte Roundup UltraMax und Roundup Turbo im Jahr 2007 in Deutschland mit folgenden Worten:

  • „maximale Wirkung bei nur minimaler Belastung der Umwelt“
  • „Durch starke Adsorption des Wirkstoffes an Bodenteilchen erfolgt keine Verlagerung ins Grundwasser und dieser wird vollständig innerhalb von 30 bis 40 Tagen DT50 abgebaut.“

Parallel zu Roundup vertreibt Monsanto gentechnisch verändertes Saatgut von Mais, Soja, Raps und Baumwolle, das eine Resistenz gegenüber der herbiziden Wirkung von Glyphosat aufweist.

Die Pflanzen- DNA wird durch das Bodenbakterium Agrobacterium tumefaciens als Genfähre so verändert, dass entweder die Erbinformation für eine Glyphosat-unempfindliche EPSP-Synthase aus Salmonellen übertragen oder nur der Aktivator rsp. Promotor für das EPSP-Synthase-Gen durch einen sehr viel stärkeren ersetzt wird. Die Pflanze übersteht dadurch auch die Anwendung von Roundup.

Die Einführung von herbizidresistenten Pflanzen führte zu einer Ausweitung der pfluglosen Bewirtschaftung, wodurch Bodenerosion, Kraftstoffverbrauch und Treibhausgasemissionen zurückgegangen sein sollen. Für die Landwirte in Entwicklungsländern sollen sich tendenziell Ertrags- und Einkommenszuwächse, in Industrieländern vor allem Arbeitsersparnisse ergeben.
Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Roundup

Im Prinzip erwirkt Roundup seine giftige Arbeit durch eine direkte Überdüngung der Pflanzen mit Phosphat… Wegen seiner chemischen Ähnlichkeit zum Phosphat- Ion wird Glyphosat stark an die gleichen Bodenminerale angelagert („adsorbiert“) wie Phosphat selbst. Beispielsweise adsorbieren Aluminium- und Eisenoxide stark. Eine hohe Phosphatkonzentration im Boden könnte die Adsorption behindern und zu einer höheren Auswaschung des Glyphosats aus der durchwurzelten Bodenzone führen. Verschiedene Labor- und Feldstudien haben jedoch für die meisten Mineralien und Böden keinen oder nur einen begrenzten Einfluss des Phosphats feststellen können.

Der Schweizer Chemiker Henri Martin, der für Cilag arbeitete, erfand Glyphosat im Jahre 1950. Die neue Verbindung wurde weder in der Literatur beschrieben noch vermarktet. 1959 wurde Cilag von Johnson & Johnson übernommen und Glyphosat zusammen mit anderen Proben an Sigma-Aldrich verkauft. Auch Sigma-Aldrich verkaufte in den 1960er-Jahren nur kleine Mengen des Stoffs, dessen biologische Aktivität weiterhin unbekannt war. Monsanto testete zu dieser Zeit mehrere Verbindungen zur Wasserenthärtung, u. a. etwa 100 Varianten der Aminomethylphosphonsäure. Bei Tests zur Herbizidwirkung dieser Varianten fielen zwei Verbindungen mit einer – allerdings niedrigen – Wirkung auf

Giftmischen, ein Fass ohne Boden – Risiken vergessen und malen wir es uns nur als leicht giftiges Wissen von Experten aus!

Eutrophierung (von griech. εύτροφος eútrophos, ‚gut nährend‘) bzw. Nährstoffeintrag, seltener Nährstoffanreicherung, ist ein Terminus aus der Ökologie. Damit wird allgemein das Sichanreichern oder Angereichertwerden (Anreichern) von Nährstoffen in einem Ökosystem oder einem Teil desselben (vgl. hierzu bspw. Trophiesystem) bezeichnet.

Im konkreten Fall von Gewässern – und zwar nahezu ausschließlich von stehenden – wird unter Eutrophierung allerdings in der Regel speziell eine Überschreitung des günstigsten Nahrungsangebots, der Eutrophie, verstanden – hier also die unerwünschte bzw. schädliche Zunahme von Pflanzennährstoffen im Wasser. Der Grund für die Unerwünschtheit liegt dabei in dem mit der Nährstoffzunahme über ein eutrophes Maß hinaus (→ Hypertrophie) verbundenen nutzlosen oder schädlichen Wachstum der Pflanzen und Algen, z. B. dem unkontrollierten Wuchern bestimmter Arten, sowie einer daraus resultierenden Störung des ökologischen Gleichgewichts.

In diesem Sinne meint Eutrophierung daher eine Überdüngung bzw. Überernährung der Pflanzen und anderen photosynthetisch aktiven (v. a. Mikro-)Organismen des betroffenen Ökosystems, insbesondere der Algen bzw. Cyanobakterien („Blaualgen“) und Wasserpflanzen. – Im engeren Sinne wird hier unter Eutrophierung nur die vom Menschen verursachte (anthropogene) Erhöhung des Nährstoffangebotes in Gewässern, besonders durch Nitrate und Phosphate, verstanden. Die Erhöhung erfolgt durch den Zufluss der Nährstoffe aus Abwässern sowie durch Eintrag aus intensiv gedüngten landwirtschaftlichen Nutzflächen.

Die Eutrophierung eines Gewässers verursacht eine Erhöhung dessen Primärproduktion, welche in ihm bei sehr starker Eutrophierung eine hohe Sauerstoffzehrung zur Folge hat.

Am Gewässerrand (Litoral) bewirkt die Eutrophierung auch eine Veränderung bei den hier wachsenden Pflanzengesellschaften.

In Fließgewässern führt Eutrophierung ebenfalls zu einer Steigerung der Produktion. Dabei vermehren sich in Gebirgsbächen besonders die epilithischen Algen, in größeren Gewässern die Makrophyten, was zur sogenannten Verkrautung führt. In aufgestauten Flüssen wächst besonders das Phytoplankton, was zur „Veralgung“ führt. Es kommt ebenfalls zu einer Verschiebung in der Artenzusammensetzung.

Eutrophierung ist in eher seltenen Fällen ein natürlicher Prozess. So können im Zuge der Verlandung eines Sees vermehrt Nährstoffe in den See gelangen.
Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Eutrophierung

Machen diese Chemikalien eine bessere Landwirtschaft – Säen und Düngen gegen Nahrungsmittelmangel

Verschiedene Untersuchungen kamen zu dem Ergebnis, dass der Umstieg auf Glyphosat zu einer Reduktion der durch Herbizide verursachten Umweltbelastung geführt habe. Eine allgemeingültige Bewertung ist schwierig, da sich die Herbizide beispielsweise hinsichtlich Ausbringungsvolumen, Persistenz und Giftigkeit unterscheiden. Andererseits kam es durch die Einführung glyphosat-resistenten Saatguts und den Wegfall des Patentschutzes für Glyphosat in den USA zu einem allgemeinen Preisverfall bei Herbiziden, so dass ihr Einsatz wirtschaftlicher wurde und möglicherweise anstieg

Weitere 15% des Wirkstoffs könnten durch Verzicht der Verwendung als Erntebeschleuniger (so genannte Sikkation) eingespart werden.

Erzielen Erntebeschleuniger aus sicht der Erzeuger einen positiven Effekt beim Phosphatabbau… welche neue Risiken entstehen dadurch?!
Ein Teufelskreis… Der verstärkte Einsatz von Glyphosat, mitverursacht durch die Entwicklung gentechnisch veränderter, glyphosat- resistenter Pflanzen, hat zu einer Ausdehnung der konservierenden Bodenbearbeitung geführt. Mit dieser Bearbeitungsweise sollen Kosten gesenkt werden, als weitere positive Wirkungen gelten ein niedrigerer Energieverbrauch, weniger Erosion und Bodenverdichtung sowie ein verbesserter Erhalt der Bodenfeuchte.

Roundup besitzt, gemäß Wissenschaftlern von Monsanto, aufgrund der beigemischten Netzmittel eine höhere Toxizität als Glyphosat, insbesondere bei Wassertieren. Das ursprüngliche Roundup- Produkt gilt als nicht toxisch für Honigbiene und Kompostwurm, leicht toxisch für Ratte und Virginiawachtel und als moderat toxisch für Regenbogenforelle, Blauen Sonnenbarsch und Wasserfloh…

Roundup bzw. Glyphosat blockiert das Enzym 5-Enolpyruvylshikimat-3-phosphat-Synthase (EPSPS), das zur Synthese der aromatischen Aminosäuren Phenylalanin, Tryptophan und Tyrosin über den Shikimatweg in Pflanzen, wie auch in den meisten Mikroorganismen, benötigt wird. Grund für die Blockade ist die chemische Ähnlichkeit von Glyphosat mit Phosphoenolpyruvat (PEP), dem regulären Substrat der EPSPS. Glyphosat ist der einzige bekannte Herbizidwirkstoff, der effektiv EPSPS blockiert.

Phosphoenolbrenztraubensäure (PEP), besser bekannt als seine anionische Form Phosphoenolpyruvat, ist ein energiereiches Stoffwechselzwischenprodukt der Glykolyse, der Gluconeogenese und des Hatch-Slack-Zyklus der C4-Pflanzen. Es spielt auch beim Menschen bei einigen Stoffwechselprozessen eine Rolle, wie dem Kohlenhydrattransport durch Biomembranen (etwa beim Phosphotransferase-System), im Citratzyklus und der Glykolyse.
Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Phosphoenolbrenztraubensäure

Die Glykolyse ist ein zentraler Vorgang im Energiestoffwechsel und einer der wenigen Stoffwechselwege, den fast alle Organismen gemeinsam haben, was auf eine sehr frühe Entstehung hinweist.

Der Abbau erfolgt in zehn Einzelschritten. Dabei entstehen aus einem Glucosemolekül zwei Moleküle Pyruvat. Außerdem werden zwei für das Übertragen von Energie geeignete Moleküle Adenosintriphosphat (ATP) gebildet und zwei Moleküle NAD+ werden zu NADH reduziert.

Untersuchungen über den Abbau von Zucker gehen weit ins 19. Jahrhundert zurück und begannen ursprünglich mit der Erforschung der alkoholischen Gärung beziehungsweise später der Milchsäuregärung. Bei diesen Gärungen sind die Reaktionsschritte bis zur Bildung von Pyruvat identisch.
Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Glykolyse

Welches sind die wahrscheinlichen Auswirkungen auf den modernen Menschen?

Acetylierer und Metabolisierer – Die Ausstattung jedes einzelnen Menschen an Enzymen der Biotransformation ist unterschiedlich. Evolutionär hat diese Vielfalt den Vorteil, dass bei einer Gifteinwirkung auf eine Population die Chance erhöht wird, dass wenigstens einige wenige Individuen gut damit zurechtkommen und überleben. Im Alltag zeigt sich, dass manche Menschen verschiedene Medikamente schneller oder langsamer abbauen als andere. Die Reichweite dieser Tatsache reicht von Zech- Wetten und Asiaten, die nach geringen Mengen von Alkohol betrunken sind über Blasenkrebs durch Arzneimittel- Akkumulation bis hin zu tödlichen Herzinfarkten aufgrund von nicht metabolisierten Herzmedikamenten (β-Blocker: Metoprolol).
Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Biotransformation

Als Stoffwechsel oder Metabolismus (griechisch μεταβολισμός, metabolismós „Stoffwechsel“, mit lateinischer Endung versehen) bezeichnet man die Gesamtheit der chemischen Prozesse in Lebewesen, also der Umwandlung von chemischen Stoffen. Er besteht aus Aufnahme, Transport und chemischer Umwandlung von Stoffen in einem Organismus sowie der Abgabe von Stoffwechselendprodukten an die Umgebung. Alle beteiligten Stoffe werden als Metaboliten bezeichnet.

Diese biochemischen Vorgänge (zum Beispiel innere und äußere Atmung, Transportvorgänge, Ernährung) dienen dem Aufbau und der Erhaltung der Körpersubstanz (Baustoffwechsel) sowie der Energiegewinnung (Energiestoffwechsel) für energieverbrauchende Aktivitäten und damit der Aufrechterhaltung der Körperfunktionen. Wesentlich für den Stoffwechsel sind Enzyme, die chemische Reaktionen beschleunigen und lenken (katalysieren).

Der gesamte Stoffwechsel kann eingeteilt werden in katabole Reaktionen, welche durch den Abbau von chemisch komplexen Nahrungsstoffen zu einfacheren Stoffen Energie liefern, und anabole Reaktionen, welche unter Energieverbrauch körpereigene Stoffe aus einfachen Bausteinen aufbauen. Der gesamte Stoffwechsel ist jedoch ein komplexes Netzwerk von einzelnen Reaktionen, die zusammen Stoffwechselwege bilden. Diese können linear (z. B. Glycolyse) oder zyklisch (z. B. Citratzyklus) sein. Die meisten Stoffwechselwege sind amphibol: Sie laufen in verschiedenen Schritten katabol wie anabol ab. Auch wenn Stoffwechselwege in vielen Einzelschritten reversibel sind, sind sie als Gesamtes immer irreversibel, da mindestens ein Reaktionsschritt nur in anabole oder katabole Richtung verläuft.

Werden von außen aufgenommene, fremde Stoffe umgesetzt, so spricht man auch von Fremdstoffmetabolismus.

Versuch und Irrtum!

Die Erforschung des Stoffwechsels erfolgt vor allem mit Methoden der Physiologie und Biochemie.

Den Stoffwechsel kann man auch als Austausch von freier Energie oder Ordnung verstehen. Lebewesen erhöhen in sich die Ordnung (Abnahme der Entropie) auf Kosten der Erhöhung von Unordnung, also von Entropie, in der Umgebung. Man hat Lebewesen deshalb auch als Negentropen bezeichnet.

Erwin Schrödinger hat darauf hingewiesen, dass der Ausdruck Stoffwechsel leicht missverstanden werden kann. Man könne meinen, es handele sich um einen Austausch von Stoffen („Jedes Atom Stickstoff, Sauerstoff, Schwefel usw. ist ebenso viel wert wie jedes andere seiner Art; was ließe sich durch ihren Austausch gewinnen?“). Tatsächlich ist aber eine chemische Veränderung von Stoffen gemeint.
Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Stoffwechsel

TIM gilt als katalytisch perfektes Enzym (siehe Enzymkinetik).
Bändermodell des Enzyms Triosephosphatisomerase (TIM) der Glykolyse, eine stilisierte Darstellung der Proteinstruktur, gewonnen durch Kristallstrukturanalyse.

Ein Enzym (altgriechisches Kunstwort ἔνζυμον, énzymon), früher Ferment (lateinisch fermentum), ist ein Stoff, der eine oder mehrere biochemische Reaktionen katalysieren kann. Fast alle Enzyme sind Proteine, die Ausnahme bildet katalytisch aktive RNA, wie z. B. snRNA. Ihre Bildung in der Zelle erfolgt daher, wie auch bei anderen Proteinen, über Proteinbiosynthese an den Ribosomen. Enzyme haben wichtige Funktionen im Stoffwechsel von Organismen: Sie steuern den überwiegenden Teil biochemischer Reaktionen – von der Verdauung bis hin zur Transkription (RNA-Polymerase) und Replikation (DNA-Polymerase) der Erbinformationen. Weiterlesen…
Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Enzym

Zeitbombe Roundup -Warum ist Glyphosat gefährlich
Wegen der starken Adsorption im Boden ist Glyphosat nur selten und meist in geringen Konzentrationen in Grundwasserproben nachweisbar. Der Anteil des durch Oberflächenabfluss von einer mit Glyphosat behandelten Fläche ausgespülten Wirkstoffs liegt meist bei weniger als einem Prozent der ausgebrachten Menge.
Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Glyphosat

Die Dauerbelastung des Bodens durch diese Düngemittel und die fehlende Biodiverität erzeugen ein chemisches Klima, den man versucht durch die landwirtschaftlichen Nutzung im Gleichgewicht zu halten. Da es absehbar ist das diese Systeme weiter zuwachs nehmen werden und daher auch die natürliche Zusammensetzung der Organismen sich verändern bzw. vermindern werden und dann die übrigen sich auf diese Chemie spezialisieren, können in Verbindung mit solcher künstlicher erzeugter Kultur, nur hochgezüchtete Systeme auf eine weitere Existenz hoffen.

Es ist nicht vorstellbar, dass diese Monokultur sich rein auf den Nahrungsmittelproduktion reduzieren lässt, wenn man jetzt schon sagen kann, dass die Ernährung der Lebewesen mit der Lebensgewohnheit korrespondiert! Wie zum Beispiel durch den First Pass Effekt für Medikamente erforscht ist, haben die möglichen Auswirkung auch nicht unbedingt gleich einem messbaren Effekt zur Folge, sondern können sich auch bei nachfolgenden Prozessen auswirken.

Der First-Pass-Effekt beschreibt die Umwandlung eines Arzneistoffes während dessen erster Passage (engl. first pass) durch die Leber. Durch die dabei stattfindende biochemische Umwandlung (Metabolisierung) kann ein wirksamer oder unwirksamer Metabolit entstehen. Manche Wirkstoffe erhalten erst durch die Leberpassage ihre Wirksamkeit, andere werden zu einem gewissen Grad dadurch inaktiviert.

Bei Arzneistoffen mit einem ausgeprägten First-Pass-Effekt sinkt ihre Bioverfügbarkeit und damit meist ihre Wirkung, da durch die Metabolisierung und Ausscheidung ein großer Teil des aufgenommenen Wirkstoffes den Wirkort nicht erreicht. Möglich ist allerdings auch, dass die bei der Leberpassage entstehenden Metabolite ebenfalls eine Wirkung im Körper aufweisen. Wenn dieser Effekt gewünscht wird, so spricht man beim eigentlichen Arzneistoff von einem sogenannten Prodrug, also einer Vorstufe zum eigentlich wirksamen Metaboliten. Häufiger sind allerdings unerwünschte Wirkungen durch die Metabolite eines Arzneistoffes.

Bei einigen Arzneistoffen kann ein First-Pass-Effekt auch erst nach längerer regelmäßiger Einnahme auftreten. Dies ist dann der Fall, wenn durch die regelmäßige Einnahme eine verstärkte Bildung der entsprechenden Enzyme in der Leber angeregt wird. Dies wird als Enzyminduktion bezeichnet. Dadurch sinkt die Wirkung des betreffenden Arzneistoffes bei längerfristiger Einnahme. Der First-Pass-Effekt kann auch erwünscht sein, wenn bei örtlicher Anwendung eines Arzneimittels nach dessen Resorption Wirkung und Nebenwirkungen auf den Gesamtorganismus stark vermindert werden. Ein typisches Beispiel dafür ist die Inhalation des Glukokortikoids Budesonid.
Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/First-Pass-Effekt

2015 wird in der EU über die Zulassung von Glyphosat neu entschieden.
Quelle: http://www.heise.de/tp/artikel/43/43624/1.html