Quality control for foods produced by genetic engineering

Die vorliegende Arbeit hat das Studium folgender Punkte zum Ziel: Erstens, die Untersuchung des Vorkommens von genetisch verändertem Soja und Mais für die menschliche Ernährung in Ägypten. Die Ergebnisse demonstrieren klar die Präsenz von genetisch modifiziertem Mais und Soja auf dem ägyptischen Lebensmittelmarkt. Darüber hinaus liefert die Existenz von StarLinkTM Mais in der Lebensmittelkette den Beweis für die unkontrollierte Einfuhr von nicht-authorisierten GVO für den Lebensmittelgebrauch in Ägypten. Der zweite Punkt ist die Entwicklung einer kunstrukt-spezifischen, qualitativen Nachweismethode für zwei genetisch veränderte Kartoffellinien: Spunta G2 und G3. Zunächst wurde DNA in ausreichender Menge und Qualität aus rohem wie auch aus prozessiertem Material extrahiert. Zweitens wurden Primer Systeme basierend auf der Information für die neu inserierte Sequenz mit Hilfe einer Computer Software ausgewählt. Drittens wurden die Primer Systeme sorgfältig auf Spezifität und Sensitivität an isolierter DNA aus Kartoffel (GVO und nicht-GVO) und anderen Pflanzen getestet und die PCR Bedingungen optimiert. Die Ergebnisse zeigen, daß eine hohe Sensitivität (Nachweisgrenze) von 0.001% (w/w) GVO-Kartoffel DNA gemischt mit DNA aus nicht-GVO Kartoffeln für rohe Kartoffeln bzw. 1% (w/w) für prozessiertes Material erreicht wurde. Eine hoch sensitive und spezifische Methode steht nun für den Nachweis von rohen und verarbeiteten Spunta G2 und G3 Kartoffeln zur Verfügung. Drittens wurden Studien zur Sicherheitsbewertung (substantielle Äquivalenz) der GVO Kartoffel Spunta durchgeführt. Die folgenden Hauptkomponenten wurden an der genetische modifizierten versus konventionellen Kartoffel untersucht: 1) chemische Zusammensetzung, natürlich auftretende toxische und anti-nutritive Komponenten. 2). Evaluierung der ernährungsphysiologischen und biologischen Gleichwertigkeit. Die Ergebnisse von ernährungsphysiologischen Studien mit Ratten zeigen, daß es keine signifikanten Unterschiede hinsichtlich des Gehaltes an Glycoalkaloiden, Phenol und Protease-Inhibitoren gibt. Gesundheit und Stoffwechselprozesse der Ratten wurden durch die Gabe von transgenen Kartoffeln zum Futter nicht beeinflußt (weder durch Linie G2 noch durch Linie G3). Viertens wurde eine Studie zum Einfluß von GVO enthaltendem Futter auf die Gesundheit und das Wachstum von Broilern und zum Schicksal der DNA in Verdauungstrakt und Geweben durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, daß mit dem Futter aufgenommene DNA mechanische, chemische und enzymatische Aktivitäten partiell übersteht und im gastro-intestinalen Trakt (GIT) der Broiler nicht vollständig degradiert wird. Genetisch veränderte und nicht-veränderte Kartoffel Spunta DNA verhielt sich während der Futterpassage im GIT vergleichbar. Kleine DNA Fragmente aus dem pflanzlichen Futter (Chloroplasten DNA) kann jedoch das Darmepithel passieren und in Organe der Hühner eindringen. Genetisch veränderte Konstrukte aus DNA Fragmenten der Spunta Linien G2 und G3 konnten jedoch in keinem der untersuchten Gewebeproben nachgewiesen werden.This work aimed to study the following points: firstly to monitor the incidence of genetically modified soybean and maize especially used for human nutrition purposes in Egypt. The results clearly demonstrate the incidence of genetically modified maize and soybean on the Egyptian food market. Furthermore, the existence of StarLink maize in the food chain supplies evidence for uncontrolled arrival of even unauthorised GMOs for food use in Egypt. The second point was the development of a construct-specific, qualitative detection method for two genetically modified potato Spunta lines, G2 and G3. First the DNA was extracted in sufficient amount and quality from raw as well as processed material. Secondly - based on information about the newly inserted sequence - primer systems were selected by employing computer software. Thirdly, the primer system was carefully tested for specificity and sensitivity with isolated DNA from potato (GM and non-GM) and other plants and the PCR conditions have been optimised. The results indicate that a high sensitivity 0.001% (w/w) GM-potato DNA mixed with non GM potato DNA for raw potato respectively 1% for processed material was achieved. A highly specific method for the detection of raw and processed GM potato Spunta line G2 and G3 is now available. Thirdly, studies on safety assessment (substantial equivalence) of GMO potato Spunta were conducted. The following main components were investigated: 1) chemical composition, natural occurring toxicants and anti-nutrient compounds of genetically modified versus conventional potato. 2) evaluation of the nutritional and biological equivalence of genetically modified potato Spunta. The results indicate that there were no significant differences in the levels of glycoalkaloids, phenol and protease inhibitor activity in physiological studies with rats. Health and metabolic processes of the rats were not affected by the added transgenic potatoes (whether line G2 or G3) to the diets. Fourthly: study on the influence of GMO containing diets on health and performance of broiler (chicken) and the fate of DNA in the gut and tissues. The results indicated that, feed ingested DNA is partially resistant to the mechanical, chemical and enzymatic activities of the broiler gastrointestinal tract and is not completely degraded. Modified and non-modified potato Spunta DNA was comparable during feed passage in the broiler gastrointestinal tract. Small DNA fragments derived from plant feed (chloroplast DNA) can pass the gut epithelium and enter some organs of broiler chickens. Modified constructs from GM potato Spunta lines G2 and G3 fragments DNA could not detected in any investigated tissue samples