„Biologische Invasoren“ – Der Preis unserer Mobilität?

Ein ganz besonderes Datum in der Weltgeschichte markiert den sprunghaften Anstieg der Mobilität des Menschen – 1492 – die Entdeckung Amerikas durch Columbus. Heute hat unsere Mobilität ein Ausmaß erreicht, welche jegliche Schranken überwinden lässt. Von fast jedem Ort der Welt reist der Mensch in kürzester Zeit überall hin.
Lange Zeit gab es für fast alle Pflanzen- und Tierarten unüberwindliche Barrieren. Seien es  geografische (Kontinente, Gebirge, Meere) oder klimatische Schranken, sie alle verhinderten die freie Ausbreitung von Lebewesen.
Nur bestimmten Organismen war es möglich die natürlichen Schranken überwinden. Pflanzen, Vögel und Insekten, die der Wind in ferne Gefilde trägt, oder Meeresströmungen, die sie quasi als Treibgut befördern. Kann ein zufällig verwehtes Samenkorn noch eine eigene Population begründen, so ist dies bei Eiern, Larven und Puppen, oder einzelnen Individuen schon schwieriger. Dort, wo Wind und Wasserströmungen regelmäßig wirken, ist eine stete Verbreitung von Lebewesen mit der Ausbildung von stabilen Populationen durchaus möglich.
Veränderte Klimatische Bedingungen während der Erdgeschichte gestalteten bewegliche Grenzen. Wie etwa das Ende einer Eiszeit mit der Pflanzen und Tiere wieder neue beziehungsweise alte Lebensräume besiedeln. Veränderungen in der
Zusammensetzung von Gebietspopulationen gab es also schon immer – nur eben über sehr lange Zeiträume.
Der Mensch begann schon in der Frühzeit seine Umwelt zu beeinflussen. Galt dieses vor vielen zehntausend Jahren nur für überschaubare Gebiete, steigerte sich der Umfang im Altertum schon sehr auffällig. Heute können wir ohne weiteres annehmen, dass es kaum eine Landschaft gibt, die frei von unserem Einfluss ist.
Gibt es an einem Ort Pflanzen und Tiere mit gewünschten Eigenschaften nicht, so werden sie herangeschafft. Mais, Tabak, Kartoffeln wurden im Laufe der Zeit zu „einheimischen” Gewächsen. Kaninchen, auf Inseln ausgesetzt um eine regelmäßige Nahrungsquelle zu schaffen, entwickelten sich mangels natürlicher Feinde und ihrer hohen Vermehrungsrate zu einer Gefahr für die Ernte.
Neuerdings werden gebietsfremde Organismen, die vor 1492 (Columbus entdeckt Amerika) in ein vorher für sie nicht erreichbares Gebiet gelangten, als Archäobiota (Archäophyten: Pflanzen; Archäo­zoen: Tiere; Archäomyceten: Pilze), später auftauchende, als Neobiota bezeichnet (nicht einheimische Organismen: Neophyt, Neozoe, Neo­mycet). Dabei ist es zunächst unerheblich, ob ein direkter oder indirekter menschlicher Einfluss notwendig war. Ausschlaggebend ist ihre vom Menschen unabhängige Überlebens- und Fortpflanzungsfähigkeit über einen Zeitraum von drei Generationen oder 25 Jahren (nicht ganz unproblematisch).
Lange Zeit wurden Neobiota entweder ausschließlich als lokales Problem gesehen, oder gar verteufelt: „Das sind nicht heimische Pflanzen, die das Ökosystem bedrohen und deshalb vernichtet werden müssen” (MerkurOnline, 21.Juli 2003).
Erst Anfang der 90er Jahre erkannte man die globale Problematik. Der Erkenntnis folgte 1992 ein Übereinkommen über die Biologische Vielfalt, nach der jede Nation sich verpflichtete, Maßnahmen zum Erhalt einheimischer Arten zu treffen. Dies galt sowohl für präventive Aktionen, als auch als direkte Reaktion auf akute Zustände.
Wie kommen die „Neuen” nun zu uns? Jeder (Klein-)Gärtner mit Freude an exotischen Pflanzen trägt seinen Teil dazu bei, wie die Kanadische Goldrute oder die Robinie, die jeweils im 17. Jahrhundert eingeführt wurden. Tierfreunde, die sich ihrer schwierig gewordenen Lieblinge (Rotwangen-Schmuckschildkröte) entledigen. Dies sind aber nur die offensichtlichen Wege.
Importiertes Saatgut, oder Futtergetreide enthält immer unerwünschte Bestandteile. Der Handels- und Reiseverkehr lässt Pflanzen und Tiere vormals unüberwindliche Schranken passieren. Sei es nun im Passagier- und Frachtraum, oder  im Ballastwasser großer Schiffe (welches häufig erst im Hafenbereich abgelassen wird). Seit einiger Zeit ist dies als ein bedeutendes Problem erkannt geworden. Eine Vielzahl von Lebewesen überwinden so tausende von Kilometern.
Der Kanalbau verbindet vormals getrennte Ökosysteme, Wasserflugzeuge verteilen an ihren Kufen anhaftende Organismen. Nutztiere werden zur Zucht (Fleisch, Fell) weltweit exportiert. Neuerdings kommt ein weiterer Faktor hinzu. Genetisch veränderte Tiere und Pflanzen werden zum bedeutenden Wirtschaftsfaktor. Natürlich gelangt immer ein Teil in die Freiheit, allen gegenteiligen Behauptung zum Trotz. Wiederum ein Teil davon überlebt – und vermehrt sich.

Fogging – Schwarze Flecken an der Decke

Mehr als zehn Jahre ist das Phänomen schon bekannt. Möbel und Wände in Wohnun­gen werden von einem dunklen, rußähnlichen Schmierfilm überzogen. Diese Ablagerungen treten augenscheinlich immer während der Heiz­periode auf. Vor allem Flächen oberhalb von Heizkörpern, sowie Gardinen, Außenwände oder Fensterrahmen als auch Kunststoffflächen oder elektrische Geräte sind davon betroffen.
Versucht man die Ursachen einzugrenzen, dann lohnt es sich, den vorherigen Renovierun­gen in der Wohnung nachzugehen. Maler- und Lackierarbeiten, neue Teppichböden, bauliche Maßnahmen, wie zum Beispiel der Einbau von Heizungsanlagen oder Dämmarbeiten könnten damit in Zusammenhang stehen. Also Verände­rungen, die meist im Frühjahr oder Sommer vorgenommen werden.
Auch nicht außer Acht gelassen werden sollte das Wohnverhalten. Rauchen und die intensive Nutzung von Kerzen öder Öllampen, sowie die Lüftungsgewohnheiten mit seinem Einfluss auf die Raumtemperatur und Raum­feuchte.
In der Tat tragen jene Veränderungen und Wohnweisen zur Fleckenbildung bei. Warum?
Lösemittelfreiheit, ein Märchen?
Viele sind heutzutage bemüht, im Falle einer Renovierung, möglichst schadstoffarme Pro­dukte einzusetzen. „Lösemittelfreiheit“ als Dekla­ration wird dann zum Kaufargument. Da diese Mittel meist weniger stark, oder gar nicht mehr riechen, scheint die Angabe wohl zu stimmen. Der Trugschluss zeigt sich bei der näheren Ana­lyse. Substanzen, die bei Temperaturen ab etwa 200 Grad Celsius sieden, gelten nicht mehr als Lösemittel und tauchen folglich bei keiner Deklaration auf.
Zu jenen schwerflüchtigen organischen Sub­stanzen (SVOC) zählen die, in praktisch allen Kunststoffen enthaltenen Weichmacher (wie Phthalate), Paraffine (langkettige C17-C35-Kohlenwasserstoffe), hochsiedende Alkohole (C10-C16), Fettsäuren und anderes mehr. Sie gelangen zwar sehr langsam, dafür ununterbro­chen über Jahre, und in der Heizperiode ver­stärkt, in die Innenraumluft. Dort reichern sie sich an und können, unter „günstigen“ physikalischen Bedingen, an besagte Stellen kondensieren. Staubpartikel bilden für sie hervorragende Konden­sationskeime. Ähnlich, wie bei Schnee­flocken entstehen so großflächige Gebilde. Der „Fogging-Effekt“ wird sichtbar.
Das Umweltzeichen „Blauer Engel“ oder die Angabe „Weichmacherfrei“, sind wichtige Ent­scheidungshilfen für den Kauf, bieten aber keine absolute Gewähr für „fogging-freien“ Produkte.

Gesundheitsgefahr, Messungen und Ergebnisse

Bisher sieht es so aus, als wenn von keiner unmittelbaren Beeinträchtigung der Gesundheit durch SVOC ausgegangen werden muss. In der Regel liegen die Konzentrationen der Substan­zen deutlich unterhalb der Gefährdungsgrenze. Erst genaue Untersuchungen durch Sachver­ständige können Sicherheit geben.
Dabei werden unter anderem mit Wärme­bildkameras betroffene Wohnungen über einen längeren Zeitraum beobachtet. Wärmebrücken, kalte Wandbereiche, Luftströmungen sowie Heiz- und Lüftungsgewohnheiten lassen sich so genauestens dokumentieren.
Die schwarzen Flecken bilden sich meist an Orten mit starken Luftturbulenzen, wie sie über Heizungen, in Ecken, an kalten Wandbereichen und oberhalb von Lampen auftreten, oder dort, wo Gardinenstangen oder Mauervorsprünge die Luftzirkulationen beeinflussen. Die dadurch entstehen unterschiedlich erwärmten Nischen, bilden die geeignete Kondensationsfläche für die SVOC’s.
Moderne Technik macht es möglich, den schwarzen Niederschlag zu analysieren. Die Analyse ergibt, dass die Schwärzung von fein­sten Staubpartikeln kommt, an denen die SVOC adsorbieren. Leichtflüchtige organische Substan­zen (VOC) können an dem schwärzenden Effekt ausgeschlossen werden.
Bei den SVOC werden zwei unterschiedliche Reaktionen beobachtet. Einmal können sie an Flächen klebrige Ablagerungen bilden, die dem Material, beispielsweise PVC-Tapete, selbst entstammen (Klebefilmeffekt). Oder sie bilden einen Niederschlag aus der Luft heraus (luftge­tragener Effekt).

Wer ist für die Beseitigung zuständig?

Nur zu gerne möchten wir uns diesem Pro­blems durch intensive Reinigung, Überstreichen oder Tapezieren entledigen.
Oft genügt jedoch schon eine Veränderung der häuslichen Lebensgewohnheiten, um eine Lösung zu erreichen. Bevor aus Angst umfangreiche und teure Analysen durch­geführt werden, reicht meist der gesunde Men­schenverstand aus, um das Problem zu lösen. Stellen sie sich selbst einen Katalog der poten­ziellen Auslöser zusammen. Hilfreich sind auch die örtlichen Gesundheits- und Umweltämter.
Was aber, wenn ein geändertes Wohnver­halten und die anschließende Renovierung kei­nen Erfolg bringen und der angesprochene Ver­mieter jegliche Nachlässigkeit von sich weist?
Die Vielfalt der Ursachen, es könnte sich zum Beispiel auch um den ähnlich aussehenden Schwarzschimmel handeln, vor allem dann, wenn das Problem zu spät in Augenschein ge­nommen wird, macht eine klare Schuldzuwei­sung des Mieters gegenüber dem Vermieter meist unmöglich.
Aber stellt sich zum Beispiel heraus, dass eine Wärmebrücke in der Wohnung die schwar­zen Flecken verursacht, hat der Vermieter für die Beseitigung zu sorgen (Landgericht Duisburg Aktenzeichen 13 S 345/01).

Einflussfaktoren

Renovierungseinflüsse:

  • Einträge schwerflüchtiger Produktkomponenten.
  • Bauliche Gegebenheiten:
  • Wärmebrücken, kalte Wandflächen, ungünstige Luftströmungen, starke Abdichtung der Wohnung (geringer Luftaustausch).
  • Raumausstattung:
  • Materialien und Möbelstücke, die Weichmacher abgeben, wie PVC-haltige Dekorplatten.
  • Raumnutzung:
  • schwerflüchtige Verbindungen aus brennenden Öllämpchen oder rußende Kerzen in Verbindung mit gelegentlichem Heizen, unzureichendem Lüften oder erhöhten Staubkonzentrationen in der Raumluft.
  • Raumklimatische- und Witterungseinflüsse:
  • Zu geringe Luftfeuchtigkeit, erhöhte Elektrostatik der Luft.

Wer hat uns die Sterne gestohlen?

Fernab von Ballungszentren erstrahlt der nächtliche Sternenhimmel in einer für die meisten Menschen ungewohnten Pracht. In den großen Städten erblicken wir gerade einmal 10 Prozent der Gestirne. Damit geht uns das unvergleichliche Naturerlebnis eines sternenübersäten Himmels verloren.
So waren es zuerst Astronomen in der Mitte des letzten Jahrhunderts, die mit dem Problem der Lichtverschmutzung („light pollution“) konfrontiert wurden. Gemeint ist hiermit nicht die Verschmutzung von Licht, sondern die Verschmutzung durch das Licht selbst.
Gerade einmal hundert Jahre lang nutzen wir elektrische Energie zur Außenbeleuchtung. In den letzten drei Jahrzehnten stieg die Zunahme der angewendeten Leuchtsysteme sogar exponentiell an. Bei gleichem oder geringeren Stromverbrauch steigt zusätzlich noch die Lichtausbeute. Dazu kommt die stete Zunahme der Siedlungs-, Industrie- und Handelsflächen. Nicht nur für die Straßenbeleuchtung, sondern in einem immer stärkeren Maße für Werbung und dekorative Zwecke, wie zum Beispiel Skybeamer oder Gebäudebe­leuch­tung, macht Licht uns immer mehr die Nacht zum Tage. Manche Städte scheinen bei Nacht attraktiver zu sein als tagsüber. Licht ist allgegenwärtig. Es wird versucht Helligkeit durch noch mehr Helligkeit zu übertrumpfen.
Nähern wir uns einer Stadt vom „lichtlosen“ Land, dann fällt uns schon aus großer Distanz ein Lichtdom auf, der sich darüber wölbt. Feste oder flüssige Partikel (Aero­sole wie Feinstaub und Wassertröpfchen), streuen das Licht in alle Richtungen. Aus dem Weltall betrachtet, lassen sich die industrialisierten Zentren als eine Zusammenballung von Lichtpunkten ausmachen. Die Universität Padova in Italien erstellte mit Hilfe eines Satelliten 2001 die erste Weltkarte der Lichtverschmutzung. Während Astronomen vorher nur einen subjektiven Kontrastwert als Maßstab der Lichtverschmutzung beschrieben, der ein Maß für die Beobachtungsqualität eines Objektes am Sternenhimmel war, kann nun die exakte Lichtmenge in Form elektrischer Impulse bestimmt werden.
Zur Lichtverschmutzung trägt nicht nur das von der Quelle direkt emittierte Licht bei. Ebenso sind hier die reflektierenden Eigenschaften der Umgebung von Bedeutung.
Lichtverschmutzung könnte auch wie folgt beschrieben werden: Künstliches Licht, welches ungerichtet strahlt (etwa Straßenbeleuchtung, die auch nach oben strahlt), in zu großen Intensitäten eingesetzt wird (Gebäudebeleuchtung, Skybeamer), oder zu Zeiten eingesetzt wird, die in keinem Verhältnis zu ihrem Nutzen steht (wie etwa nächtliche Werbung). Alles in allem ist es also sichtbare Strahlung, welche aus ökologischen Gründen oder nach subjektivem Empfinden ungünstige Auswirkungen hat.
Es geht also nicht nur um ein „paar Astronomen“, die sich mit ihren Teleskopen in die entferntesten Winkel der Welt zurückziehen müssen, oder um Bürger, denen die nächtlichen „Leuchtfeuer“ einfach zuviel werden.
Menschen, Tiere und Pflanzen haben sich im Laufe ihrer Evolution auf den natürlichen Wechsel von Tag und Nacht eingestellt. Die innere Uhr der Lebewesen benötigt diesen äußeren Einfluss zur Steuerung einer Vielzahl von Prozessen. Im einfachsten Falle bedeuten diese Reize zur „Unzeit“ einen erheblichen Stressfaktor.
In der Dunkelheit produziert der Körper Melatonin. Ist zuwenig davon vorhanden, steigt möglicherweise die Gefahr von Brustkrebs, wie Studien immer wieder aufzeigen *).
Während Tageslicht normalerweise diffus in Erscheinung tritt, die wir eher als Reflektion erfahren, existieren bei Nacht immer mehr punktförmige und damit potentiell blendende Lichtquellen.
Insekten werden von diesen nächtlichen „Leuchttürmen“ geradezu magisch angezogen. Sie vernachlässigen so ihre Nahrungsaufnahme oder Fortpflanzung. Bei klaren Witterungsbedingungen wirken diese noch auf Distanzen von 400 bis 700 Meter, in einer hellen Vollmondnacht dagegen nur bis etwa 50 Meter. Das Ergebnis hat jeder von uns schon gesehen. Unzählige tote Insekten in den Lampenkästen. Solche Lampen wirken praktisch wie große Staubsauger auf die Insekten. Entweder werden sie zum Opfer von Räubern, die sich auf diese neuen Futterquellen spezialisiert haben oder sie sterben den Hitze- oder Erschöpfungstod. Die Artenvielfalt ist stark gefährdet wenn davon abhängige Lebenssysteme betroffen sind. Pflanzen werden möglicherweise nicht mehr ausreichend bestäubt, Tieren fehlt die Nahrungsgrundlage.
Zugvögel (zumeist nachts reisend) die sich zum Teil nach Mond und Sternen richten, geraten durcheinander (entweder als Schreckreaktion oder durch die Ablenkung). Bei schlechter Sicht wählen sie künstliche Lichtquellen zur Orientierung, mit fatalen Folgen.

Lösungsansätze

Kugelförmige Lampen strahlen in alle Richtungen. Gegen ungerichtetes Licht lässt sich sehr einfach etwas unternehmen, denn es macht keinen Sinn den Himmel zu beleuchten. Hier kann die Geometrie der Lampen verändert werden, damit das Licht nur noch das gewünschte Ziel, also die Straße, bestrahlt.
Die Farbtemperatur hat einen großen Einfluss auf die Attraktivität für Insekten, die sich von einem höheren UV-Anteil oder von Licht im kurzwelligen sichtbaren Bereich angezogen fühlen. Der Mensch selbst wird durch rötlicheres Licht weniger stark geblendet, als durch strahlend weißes Licht. Natriumdampf-Niederdrucklampen oder die etwas helleren Natrium-Xenon-Lampen sind an ihrem charakteristisch dunkelgelben Licht leicht erkennbar und gleichzeitig eine stromsparende Alternative.
Leuchtende Werbung könnte prinzipiell den gleichen zeitlichen Beschränkungen unterworfen werden, wie ruhestörender Lärm. Nicht jede kleine Straße muss zu jeder Nachtzeit perfekt ausgeleuchtet sein, dies bedeutet in keinem Falle eine geringere Sicherheit!
In der Tschechischen Republik wurde 2002 ein Gesetz zum Schutz vor schädlichen Lichtemissionen erlassen. Demnach darf es keine Lichtstrahlung über die Horizontale (also nach oben) geben. Ebenso ist die maximale Beleuchtungsdichte genau festgelegt.
In Deutschland ist die Rechtslage kompliziert, da hier Bundes- und Landesgesetze, sowie Verordnungen auf Kreis- und Stadtebene greifen.

Die Fruchtfliege (drosophila) als Modell für den Menschen?

Lernen bedeute nichts anderes, als die Fähigkeit, auf äußere Reize zu reagieren. Aber ist der lernfähige Mensch wirklich nur ein Produkt seiner Umwelt?
Iwan Pawlov verband im Jahre 1927 in Petersburg die Futtergabe für seinen Hund so lange mit einem Gloc­kensignal, bis der Hund unabhängig von der Futtergabe auf das bloße Signal hin mit Speichelfluss reagierte. Bis dahin war das „Lernen“ noch eine einfache Abfolge von Reiz und Reaktion. Der Hund reagierte mit Speichel­fluss auf einen normalerweise neutralen Reiz, nämlich das Läuten der Glocke, als ob er den positiven Reiz – die Futtergabe – erfahren hätte. Diese Reiz-Reaktionskopplung funktionierte natürlich nur, weil es während der Verhaltensprägung einen engen zeitlichen Abstand zwischen bedingtem und angeborenem Reiz gab.
Frederic Skinner erweiterte diese Erkenntnis im Jahre 1938, indem er nachwies, dass die Reaktion mit größerer Wahrscheinlichkeit auftritt, wenn der Reiz zu positiven Konsequenzen führte. Er sperrte Ratten in eine reizarmen Umgebung – der so genannten Skinnerbox. Neugierig erkunden die Tiere ihre Umgebung und entdecken irgendwann zufällig, dass die Auslösung des einzig vorhandenen Hebels mit einer Futtergabe belohnt wird. Sie lernten also etwas zufällig Entdecktes zu wiederholen, da es ein positives Ergebnis brachte. Anders als bei Pawlov kam hier der Reiz erst nach der Handlung.
Für Skinner ergab sich folglich, dass das Verhalten eines Tieres vollständig durch Belohnung für erwünschtes Verhalten beeinflusst werden kann. Bestrafung sollte seiner Meinung nach dagegen eher eine geringere Auswirkung auf das Verhalten haben. Ganz bewusst verzichtet er auf den Begriff „Lernen“, da er das Verhalten des Menschen als Folge von äußeren Reizen betrachtete. Vorgänge im Inneren von Lebewesen betrachtete Skinner als uninteressant, da diese mit naturwissenschaftlichen Methoden nicht objektiv beschreibbar wären. Er interessierte sich nur für Vorgänge, die sich zwischen Organismus und Umwelt abspielten.

Die Fruchtfliege

Etwa gleichzeitig mit der Entdeckung der Konditionierung (Iwan Pawlov) und der Entwicklung des Behaviorismus (Frederic Skinner) trat eine Fliege in den Blickpunkt der Genetikforscher: Die „gemeine“ Fruchtfliege, auch Essig- oder Taufliege genannt oder fachlich Drosophila melanogaster. Sie wurde zum ersten Male um 1900 von William Castle als Versuchstier für seine Embryonalstudien eingesetzt. Ihr kurzer Lebenszyklus, hohe Vermehrungsrate und geringe Größe, sowie die preiswerte und einfache Haltung und natürlich die überschaubar geringe Anzahl an Chromosomen machten sie zum idealen Studienobjekt.
1909 fiel dem Zoologen Thomas Morgan (1933 für Beiträge zu Physiologie und Medizin mit dem Nobelpreis ausgezeichnet), der Kreuzungsver­suche mit den Fruchtfliegen unternahm, eine spontane Änderung der üblichen roten Augenfarbe bei einer männlichen Fliege auf. Diese zeigte weiße Augen infolge einer Mutation. Im Zuge der darauf folgenden Erforschung dieses Phänomens entwickelte Morgan die Grundlagen für die heutige Genetik. Er entdeckte, dass die Erbanlagen (Gene) linear auf faden­förmigen Strukturen, den Chromosomen, liegen. Diese Erkenntnis bestätigte sich in der Folgezeit auch für andere Organismen – also auch den Menschen. Die Erforschung eines so unscheinbaren Tieres, wie der Fruchtfliege, ist also unbestritten Grundlagenforschung für den Menschen.

Kontrollgene

In den 1960er Jahren war es eine ganze Reihe an Erkenntnissen, die zum Allgemeingut der Forscher wurden. Auch wenn die Gene in allen Zellen eines Organismus gleich vorhanden sind, werden nur einige von ihnen jeweils aktiv. Wie Schalter lassen sie sich ein- oder ausschalten, um so das Signal für die Produktion bestimmter Proteine zu geben. Doch wer legt den Schalter um?
Der Genetiker Ed Lewis entdeckte bei seiner Forschung in den 1970ern an Fruchtfliegen Gene, die ganz allein für die Ausbildung definierter Körperregionen zuständig waren. Diese Kontroll- oder Mastergene steuern eine Vielzahl untergeordneter Gene. Ihre lineare Anordnung im Chromosom spiegelt sich nach außen in der Ausbildung von festgelegter Körperregionen wieder. Vereinfacht gesagt steuern die weiter vorne liegenden, die Entwicklung des Kopfes, während die am Ende liegenden die Ausbildung des Hinterleibes beeinflussen. Entwicklungsgeschichtlich scheint es sich bei diesen Genen um sehr alte Muster zu handeln. In immer mehr untersuchten Organismen lassen sich diese Ent­wicklungsgene als ein universeller Bestandteil des Genmaterials identifizieren. Auch bei hoch entwickelten Lebewesen wirken dieselben zentralen Gene. Manche sind sich derart ähnlich, dass sie ohne weiteres zwischen den Organismen ausgetauscht werden können, um dieselben Funktionen auch dort zu bewerkstelligen.

Lernexperimente mit der Fruchtfliege

Seymour Benzer, der Physik und Biologie studierte, gehörte zu den ersten, die eine Verknüpfung zwischen Lernverhalten und genetischer Grundlage erforschte. Benzer war motiviert von der Hoffnung, auch hier Mastergene zu finden, die unterschiedliche Stadien des Lernverhaltens beeinflussen. Dazu entwickelte er eine einfach aufgebaute Apparatur, in der es möglich war, Fruchtfliegen einem Duft, sowie einem elektrischen Reiz auszusetzen. Im Prinzip war die Anordnung durchaus vergleichbar mit dem Vorgehen Pavlovs bei seinen Konditio­nierungsexperimenten. Nun folgten abwechselnd Duft kombiniert mit einem Elektroschock und anschließend ein anderer Duft ohne den elektrischen Reiz. Um einen möglichen Lerneffekt zu überprüfen mussten die Fliegen an einer Abzweigung zwischen zwei Möglichkeiten wählen. Entweder den Weg zum Duft mit dem unangenehmen Erlebnis, oder zum Duft ohne Schock.
Normale Fruchtfliegen wählten zu etwa 90 Prozent den Weg, der mit keinem Schockerlebnis in Zusammenhang steht. Offensichtlich hatten sie also aus dem Geschehen gelernt. Eine einmalige Trainingseinheit und die ­anschließende Überprüfung testen lediglich das Kurzzeitgedächtnis. Vergrößert man die Abstände der Über­prüfung, vergessen immer mehr Fliegen ihr Erlebnis. Nach etwa 24 Stunden ist keine Erinnerung mehr übrig. Erst die häufige Wiederholung der Übung (mit Schock) lässt die Erinnerung dauerhafter werden. So können sie sich anschließend auch noch nach einer Woche an den richtigen Duft erinnern. Beim Menschen ist es nicht viel anders. Eine einfache Übung trainiert nur das Kurzzeitgedächtnis, erst die Wiederholung bringt das Erlernte ins Langzeitgedächtnis.
Um eine Information auf genetischer Ebene gewinnen zu können, war es notwendig, unterschiedliche Mutationen der Fruchtfliege zu erzeugen, in der Hoffnung, Exemplare mit unterschiedlichem Lernerfolg zu erhalten – wenn Lernen sich auf genetischer Ebene manifestieren sollte. Das Lernverhalten der erzeugten Mutationen wurde dann mit dem vorher schon eingesetzten Trainingsvorgang untersucht.
Die Experimente waren schließlich von Erfolg gekrönt. Die erste entdeckte Mutante, der „langsame Lerner“ (dunce) schien unfähig zu sein, Geruch und Schock zu assoziieren, also trotz gesteigerter Trainingsversuche, etwas zu lernen. Viele Mutationsversuche später kamen noch andere Varianten mit so bezeichnenden Namen wie Gedächtnislose (amnesiac), Radieschen (radish), Spatzenhirn (linotte), Steckrübe (turnip) und Weißkohl (cabbage) hinzu.
Rein äußerlich unterschieden sie sich in keinster Weise von den anderen Fruchtfliegen. Ferner war die Versuchsanordnung zu ungenau, um
unterschiedliche Qualitäten im Lern­verhalten der Fliegen zu differenzieren. Erst mit einer später von dem Hirnforscher Tim Tully weiter entwickelten Trainingseinheit wurde dies exakt möglich.

Springende Gene

In der Spatzenhirn-Mutante (linotte) entdeckte man in der Folge ein so genanntes springendes Gen (Transposon: latainisch trans = durch, hindurch, ponere = setzen, legen, stellen), ein kurzer DNS-Abschnitt, der sich entlang der Chromosomen bewegt und so Veränderungen (Mutationen) bewirkt. Transposone sind, so weiß man heute, verantwortlich für einen großen Teil der Mutationen, da sie spontan ihre Position ändern können. Sie schneiden sich selbst aus ihrem ursprünglichen Ort im Erbgut aus und fügen sich an einer beliebigen anderen Stelle wieder ein. Solche Gene lassen sich ebenso in fremde Zellen einführen. Auch dort können sie ihre Wirkung entfalten und geben den Wissenschaftlern zusätzlich die Möglichkeit, mit den Springenden Genen als Träger, gezielt Erbinformationen einzuschleusen, indem sie DNS an deren Ende „heften“.
In den 90er Jahren des 20ten Jahrhunderts manipulierte Tim Tully Fruchtfliegenembryos, zu so genannten Knock-Out-Tieren, Varianten also, bei denen bestimmte Gene an- oder ausgeschaltet sind. Bei diesen trans­genen Varianten schaltete er das so genannte linotte-Gen aus. Dies war offenkundig für die Ausbildung eines Kurzzeitgedächtnis (etwa die ersten drei Stunden nach einem Lernversuch) zuständig. Zusätzlich führte er mithilfe eines springenden Gens ein intaktes linotte-Gene ein, welches zusätzlich mit einem Hitze-Promotor gekoppelt war. Vereinfacht gesagt, schuf er eine Drosophila-Mutante, welche dem von Benzer entdeckten „Spatzenhirn“ entsprach. Das eingeführte linotte-Gen konnte aber durch äußere Einflüsse aktiviert werden.
Die erwachsenen, unter normalen Temperaturen aufgewachsenen Fliegen unterzog Tully den von Seymour Benzer entwickelten, von ihm selbst aber deutlich verbesserten Lerntest. Wie erwartet, zeigten sie eine auffallende Lernschwäche, ein Zeichen, für das Wirken des defekten linotte-Gens. Nun kam der Moment, in dem die Temperatur erhöht wurde. Der hitzeempfindliche „Schalter“ reagierte auf eine Erhöhung der Umgebungstemperatur indem er das eingeführte linotte-Gen einschaltete. 90 Prozent der Testkandidaten bestanden nun den anschließend durchgeführten Lern-Test.

Langzeitgedächtnis

Während linotte-Gen eher für die Festigung des Kurzzeitgedächtnisses verantwortlich scheint, scheint es ein weiteres für die Ausbildung des Langzeitgedächtnisses zu geben. Das Creb-Gen produziert das Protein CREB (Cyclic AMP Responsive Element Binding Protein), ein Rezeptorprotein, das strukturelle und funktionelle Änderungen im Gehirn während des Lehr­prozesses reguliert, also für die Gedächtnisbildung wichtig ist.
Schaltet man, ähnlich wie bei dem Versuch mit dem linotte-Gen, dieses Gen in der Zelle aus und führt gleichzeitig ein Hitzepromotorgesteuertes „Ersatz-Creb-Gen“ in die Zelle ein zeigt sich ein bemerkenswerter Effekt. Es ist ohne das Creb-Gen unmöglich, den Lernerfolg dauerhaft zu festigen. Nach kurzer Zeit ist der Lerneffekt aus dem Training praktisch verpufft. Verdoppelt man nun die Menge an Creb-Genen in der Zelle entwickelten die Fruchtfliegen sogar eine Art fotografisches Gedächtnis. Schon nach der einmaligen Absolvierung des Trainings war das Gelernte fest im Gedächtnis verankert.
Ähnlich wie bei den schon vorher entdeckten Entwicklungsgenen, scheinen auch die „Gedächtnisgene“ linear auf den Chromosomen angeordnet zu sein. Der an sich logische lineare Verlauf vom Kurzzeitgedächtnis zum Langzeitgedächtnis scheint also genetisch determiniert zu sein.

Was nützt das dem Menschen?

Fast zwingend scheint nun der Gedanke nahe zu liegen, Lernerfolge wären per genetischer Manipulation herbeizuführen. Schon bei der Laudatio zu Ehren der Nobelpreisübergabe 1933 an Thomas Morgan kam der Wunsch auf, den Menschen in Zukunft genetisch verbessern zu können. Tim Tully war der erste Wissenschaftler, der gentherapeutische Maßnahmen einsetzte, um eine Lernschwäche – zumindest bei Fliegen – zu heilen.
Mit Hilfe der Gentechnik scheint es nur ein kleiner Schritt zur Schaffung von Menschen mit überragenden Gedächtnisleistungen, oder aber zur Behandlung von Krankheiten, die die Gedächtnisleistung betreffen, wie Demenz oder Alzheimer zu nutzen. Schließlich sind die entsprechenden Gene auch bei höher entwickelten Organismen entdeckt worden.
Aus ethischen Gründen scheidet die genetische Manipulation von menschlichen Genen aus. Ein anderer Ansatz dagegen wird seit 2004 in klinischen Studien am Menschen verfolgt, in dem man versucht Creb-abhängige Prozesse medikamentös zu beeinflussen. Die Minderung von Schlaganfallfolgen scheint damit möglich. Doch niemand kann bisher auch nur ansatzweise die möglichen Nebenwirkungen solcher Medikamente beschreiben.
Insgesamt bleibt aber festzustellen, dass mit der Entdeckung der Steuergene nur ein kleiner Teil der physiologischen Vorgänge entschlüsselt wurde. Immer mehr, mit Lernprozessen in Zusammenhang stehende Gene werden entdeckt. Eine Vielzahl weiterer Funktionen schließt sich daran an, von denen wir noch nichts wissen. So scheint das Creb-Gen doch nicht von einem einzigen Auslöser aktiviert zu werden. Die Fruchtfliege ist ein relativ einfach aufgebautes Lebewesen, mit einem sehr schlichten Gehirn – ganz im Gegensatz zum Menschen. Prinzipiell treten bei solchen Überlegungen ebenfalls soziale Fragen in den Vordergrund, ob es irgendwann nur eine Frage des Geldes ist, wer sich eine „Verbesserung“ seiner Leistungsfähigkeit leisten kann, oder ob ein solcher Eingriff dann zur Voraussetzung wird, in bestimmten Berufsbereichen arbeiten zu dürfen.
Die Forschung an der Drosophila hat aber auch noch etwas anderes gezeigt. Auch die genetisch manipulierten Varianten wiesen nicht ein zu hundert Prozent (wie erwartet) identisches Verhalten auf. Vielmehr lag die Quote bei etwa 90 Prozent. Es gibt also noch andere, bisher nicht erforschte Mechanismen. Um abschließend auf die Eingangs gestellte Frage zurück zu kommen: Der Mensch ist weder ein Produkt seiner Umwelt, noch ein Sklave seiner Gene. Letztere liefern ihm aber einen (unterschiedlich großen) Pool an Möglichkeiten, auf unterschiedliche Situationen zu reagieren.

Ralf Salecker

Lärm in der Tiefe

Jacques Cousteau hatte in den 50er Jahren noch von der schweigenden Welt der Ozeane gesprochen. Kein Laut, so war er der festen Überzeugung, störe diese unendliche Stille. Er bemerkte aber, dass die Geräusche, die ein Taucher verursacht, noch in hunderten Metern Entfernung zu hören waren. Erst mit Hilfe von Unterwassermikrofonen war es möglich, die sehr schwachen Töne des Meeres vernehmbar zu machen. Woher sie kamen und wer sie verursachte, war damals unbekannt.
Selbst Umberto Pellizari, Weltmeister im Freitauchen ohne Atemgerät aus dem Jahre 2001, schwärmte noch von der Ge­räusch­freiheit des Meeres. In die Tiefen, in die er sich begab, dringt kaum ein Lichtstrahl. Ab einer Wassertiefe von etwa 100 Metern findet keine Photosynthese mehr statt. Unter 1000 Metern herrscht absolute Dunkelheit. Tiere, wie zum Beispiel Wale und Delphine, die in diesen Bereichen leben, nutzen akustische Signale zur Kommunikation, Orientierung, Abgrenzung der Territorien und Nahrungssuche. Die Familien mancher Walarten können anhand des Frequenzspektrums unterschieden werden, in dem sie sich „unterhalten“. Nicht erst seit der Veröffentlichung einer CD mit den Gesängen der Buckelwale ist die Komplexität der Kommunikation von Meeresbewohnern in aller Munde.
Unter Wasser bewegt sich der Schall, abhängig von Temperatur, Druck und Salzgehalt, bis zu fünfmal schneller voran als in der Luft. So können sich einige Walarten über mehr als 1000 Kilometer hinweg verständigen. Manche verwenden ein Sonarsystem, ähnlich wie Fledermäuse, mit hochfrequenten Signalen zur Orientierung, während sie sich in einem völlig anderen Frequenzband untereinander verständigen. Unterschiedliche Tierarten nutzen verschiedene Frequenzbereiche. Selbst einige Fische erkennen ihren Geburtsort anhand eines charakteristischen Geräuschbildes. Töne sind also, auf die eine oder andere Art und Weise, lebenswichtig für viele Meeresbewohner.
Seit vielen Jahrzehnten verändert der Mensch diese natürliche Geräuschkulisse mit einer Vielzahl von Aktivitäten.
Der Lärm des Schiffsverkehrs (permanente Sonare zur Tiefenmessung, Schiffschrauben), Ölbohrinseln, Windparks, Bodenschleppnetze, akustische Scheuchvorrichtungen an Fischereinetzen, die Suche nach Bodenschätzen durch seismische Messungen mit Schallkanonen (bis zu 250 dB), aber auch wissenschaftliche Forschung mit ähnlichen „Instrumenten“, um Erkenntnisse zur Geologie und zur Klimaent­wicklung zu erhalten, bedeuten eine immer bedrohlicher werdende Gefahr für viele Lebewesen.
Besonders der militärische Lärm durch aktive Sonarsysteme, die eine Lautstärke von etwa 240 Dezibel erreichen (das entspricht dem 10 000 000 fachen eines Raketenstarts von 170 Dezibel; 150 Dezibel gelten für Taucher als lebensgefährlich; Schmerzgrenze beim Menschen: 100 Dezibel; Diskothek: 70 Dezibel), entwickelt sich zu einem sehr großen Problem. In einer Entfernung von 500 Kilometern wird unter Umständen noch ein Schalldruckpegel von 140 Dezibel gemessen. Die Vereinigten Staaten planen einen „Klangteppich“, der rund 80 Prozent der Weltmeere beschallen soll (zwei Schiffe, die zusammengerechnet je 57 Tage Dauerschall erzeugen werden) – alles zum Schutz der na­tionalen Sicherheit vor ultraleisen
U-Booten, obwohl sie über passive Mess­geräte verfügen, die zum gleichen Ergebnis kommen. Um den Einsatz der aktiven Sonare zu ermöglichen, sind in den USA die entsprechenden Gesetze durch die Fischereischutzbehörde geändert worden.
Die auffällige Zunahme der Strandung großer Meeressäuger an den Küsten in allen Teilen Welt zeigt nur die Spitze des Eisberges. Exakte Aussagen sind nur selten zu treffen, da noch viel zu wenig über die Lebensgewohnheiten der Meeresbewohner bekannt ist.   Auch Blauwale senden kurzzeitig Töne (18-20 Hertz, rund 15 Sekunden) mit einer Lautstärke von 140 bis 180 Dezibel aus.
Welcher Lärm in welchem Frequenzbereich Schäden bei welcher Tierart hervorruft, kann bisher nur im Einzelfall mit Sicherheit beschrieben werden.
Lärm von Schiffschrauben (auf Schiff­fahrtslinien) kann zur Gehörschädigung (die leicht mit Gewöhnung an die Situation verwechselt wird) oder Taubheit von Walen führen. Kollisionen mit Schiffen sind die Folgen. Abschreckende Geräusche (ähnlich beim Fischfang mit Netzen) verlieren schnell ihre Wirkung, da Wale und Delphine erkennen, dass hier keine Gefahr droht, oder sogar Nahrung zu finden ist.
Dramatischer wirkt sich (aber nicht nur) militärischer Lärm aus. Verhaltensände­rungen (Flucht; Vermeidung von Gebieten, die wichtig für Paarung und Ernährung sein können; Stress: unter anderem Veränderung der Atemrate, von Tauchzeiten und Veränderung der Nahrungsaufnahme) und physiologische Veränderungen bis hin zum Tod sind die Folge.
Gestrandete (vormals nachweisbar gesunde) Wale wiesen schwerste Gewebeschädigungen und Blutungen im Gehirn auf. Innere Organe waren mit Gasbläschen gefüllt, wie sie bei der Taucherkrankheit auftreten. Dies kann geschehen, wenn Tiere – stressbedingt – zu schnell (ohne Druckausgleich) auftauchen und das im Blut angesammelte Gas plötzlich freigesetzt wird. Gleiches bewirkt wohl genauso die direkte Schalleinwirkung auf das Gewebe. Das Gewebe zerreist.
Der bewusste Einsatz von aktiven Sonarsystemen durch das Militär verstößt nicht nur gegen die Agenda 21, die besonders den Schutz und Erhalt der biologischen Vielfalt für zukünftige Generationen fordert, sondern ebenso gegen eine Vielzahl internationaler Vereinbarungen.

Funktionelle Lebensmittel, Neue Lebensmittel und Design-Lebensmittel

Eine ausgewogene und maßvolle Ernährung wirkt sich positiv auf den Gesundheitszustand des Menschen aus. Viele Verbraucher scheint dies aber nicht zu kümmern, denn ernäh­rungsbedingte Krankheiten nehmen immer mehr zu und unsere Lebensmittel verändern sich, weil ganz neue Anforderungen an sie gestellt werden, in Produkte, die nicht mehr nur satt machen sondern dem Wunsch nach Gesundheit entsprechen sollen.
Zeitsparend und ohne große Mühe halten sie angeblich unseren Körper fit bis ins hohe Alter. Zweistellig anwachsende Umsatzzahlen sprechen eine deutliche Sprache. Die Gesellschaft für Konsumforschung sprach 2004 von einem prognostizierten Umsatzvolumen von 67 Milliarden Euro jährlich weltweit.
Alles angereichert mit dem „wichtigsten“, was der Körper so braucht, oder aber modifiziert durch den Austausch oder die Verminderung von problematischen Bestandteilen in der Nahrung.
Vereinfachend werden sie häufig als Funktionelle Lebensmittel bezeichnet, wobei Designer-Food (für einen bestimmten Zweck konstruiert, wie zum Beispiel alle Light-Produkte), Novel-Food, sowie Nutraceutical (ein Kunstwort aus Heilmittel und Ernährung; häufig auch als Bezeichnung für die Zusatzstoffe, die von medizinischem oder gesundheitlichen Nutzen sind) durchaus als synonyme Begriffe verwendet werden. Dabei sind neue Formen von Lebensmitteln keine Erfindung unserer Zeit. Margarine (damals eine Emulsion aus Rinderfettextrakt, Wasser und Magermilch) sei hier nur ein Beispiel für ein Produkt, welches ursprünglich als „Armeleute-Butter“ gedacht war. Die Erbswurst, der Urvater aller industriell produzierten Fertignahrung (Convinience Food), ein Gemenge aus Erbsenmehl, Speck, Salz, Gewürzen, und Zwiebeln, wurde zuerst um 1870 in großen Mengen vom preußischen Heer eingesetzt. Auch die Jodierung von Speisesalz, um Mangelerscheinungen vorzubeugen zeigt, dass es durchaus nachvollziehbare Gründe für deren Einsatz geben kann

Funktionelle Lebensmittel

Funktionelle Lebensmittel sind solche, die über ihre normale Ernäh­rungsaufgabe hinaus wichtige physiologische Werte beim Konsumenten längerfristig und zielgerichtet beeinflussen sollen. Sie sollen unter anderem eine gesunde Darmtätigkeit fördern, zur Bewahrung des Knochen­baus beitragen, eine Stärkung des Immunsystems durch Begünstigung einer gesunden Darmflora bewirken, kräftigend auf Herz und Kreislauf wirken, für einen gesunden Schlaf sorgen und die Konzentration steigern. Alles Effekte, die wissenschaftlich nachweisbar sein müssen – so eine Forderung europäischer Wissenschaftler, die aber bisher aber nirgends ihren Niederschlag fand.
Genau hier beginnt eine Grauzone, weil diätetisch wirksame Lebensmittel oder mit anderen Zusatzstoffen angereicherte Nahrungsmittel hier in einen Topf mit Heilmitteln geworfen werden – von der Werbung durchaus beabsichtigt.
Alles in allem sind Funktionelle Lebensmittel immer auch Lebensmittel, die normal gegessen, also nicht in Pillen- oder Pulverform verabreicht werden.
Versprochen oder belegt…
In Deutschland gibt es eine klare rechtliche Trennung von Lebensmitteln und Heilmitteln, geregelt entweder im Lebensmittel- und Bedarfsgegenstände-Gesetz (LMBG) oder in der Arzneimittelverordnung. Heilmittel werden erst als solche anerkannt, wenn sie zeit- und geldintensive Studien durch­laufen haben. Normale Lebensmittel dürfen nicht einfach zum Heilmittel umdeklariert werden. Ebenso ist eine irreführende Bezeichnung eindeutig verboten. Um trotzdem einen zusätzlichen Nutzen zu beschreiben bedient sich die Werbung so genannter Claims (Ansprüche), mit denen – mehr oder weniger direkt – eine bestimmte Wirkung geltend gemacht wird.
Ein Beispiel wäre die Aussage: „Dieses Produkt enthält viel Calcium und dieses ist notwendig für den Aufbau von Knochen und Zähnen“. Wissenschaftlich belegbar ist die Produktwirkung in den seltensten Fällen.
Studien kosten viel Geld, verteuern das schon teurere Produkt erheblich und betrachten im Regelfall nicht die komplexen Zusammenhänge in Lebensmitteln, sondern nur einige wenige ausgesuchte Wirkstoffe. Langfristige Auswirkungen von Modifikationen werden bisher nicht einmal im Ansatz erfasst.
Die Health-Claims stammen noch aus einer Zeit, als die Europäische Kommission für Industrie und Landwirtschaft noch für die Lebensmittelsicherheit zuständig war. Im Jahr 2000 bekam die Kommission für Verbrau­cher­schutz als Folge vieler Lebens­mittelskandale den Bereich Lebens­mittelsicherheit zugesprochen. Die Health-Claims wurden in einem Weißbuch für Lebensmittelsicherheit neu formuliert.
Im Mai 2005 entschärfte das  Europäische Parlament die so genannte Health-Claims-Verordnung (EU-Verordnung über nährwert- und gesund­heitsbezogene Angaben von Lebensmitteln). Sie lehnt damit ein Verbot von nährwert- und gesundheitsbezogenen Angaben ab, wenn das beworbene Lebensmittel ein „ungünstiges Nährwertprofil“ (relativierende Angaben zu Fett, Kohlenhydraten, Vitaminen, Salz …)  aufweist. Gefordert war von der Europäischen Kommission für Verbraucherschutz einmal eine Einschränkung der Werbung für ungesunde Lebensmittel mit so genannten Health-Claims, die von den ungesunden Eigenschaften des Le­bensmittels ablenken, wie zum Beispiel Bonbons, welche damit werben, besonders viele Vitamine zu enthalten.
Ebenso scheiterte das Verbot von so genannten impliziten, gesundheitsbezogenen Angaben, die sich auf allgemeine, nicht spezifische Wirkungen von Nährstoffen oder Lebensmitteln für die Gesundheit, das Wohlbefinden oder die „normalen Körperfunk­tionen“ beziehen – beziehungsweise auf psychische oder verhaltensorientierte Wirkungen eines Lebensmittels. Das Zulassungsverfahren für die Verwendung gesundheitsbe­zo­gener Angaben in der Werbung sollte erheblich vereinfacht werden.
Ein Jahr später sieht alles anders aus. Aussagen zum Nährwert wie fettarm oder ballaststoffreich sind nach der vom Europäischen Parlament im Mai 2006 erlassene Health-Claim-Verordnung eindeutig zu belegen. Die Zulässigkeit von nährwert- und ge­sund­heits­be­zogenen Angaben misst sich dann an den noch genauer zu bestimmenden Nährwertprofilen. Ge­sund­heits­be­zogene Angaben wie „Vollkorn hält den Darm gesund“ dürfen dann nur noch gemacht werden, wenn sie wissenschaftlich nachprüfbar sind und nach einer Bewertung durch die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit zugelassen wurden. Alle Aussagen, die wenig aussagekräftig und nicht nachprüfbar sind („hält jung und verbessert das Gedächtnis“), sollten künftig verboten sein.
Nicht gestattet wäre die Werbeaussage: „Milch schützt vor Osteo­porose“. Anfang der 1970er Jahre hatte man noch eigens eine Krankheit, die „Maroditis“, erfunden, gegen die Milch schützen sollte…
Japan hat in diesem Sektor eine lange Tradition vorzuweisen. Die staatlichen Gesundheitsbehörden vergeben für Funktionelle Lebensmittel mit wissenschaftlich nachgewiesenem Nutzen das so genannte FOSHU-Label. Inzwischen nimmt die Zahl der solchermaßen gekennzeichneten Lebens- und Genussmittel dort stark zu. Kekse gegen Eisenmangel, Chips, die Stress mindern, mit Ballaststoffen angereichertes Eis und Getränke für eine schönere Haut sind dort an der Tagesordnung. Die aktuelle Zertifizierung ist aus europäischer Sicht stark in die Kritik geraten, da die Kontrollen nur sehr oberflächlich seien.
Bisher gibt es nur ein Produkt in Europa, welches mit seiner Werbeaussage in der Europäischen Union zugelassen ist. Becel pro aktiv (die Halbfettmargarine enthält Phytosterin, welches als „Konkurrent“ Cholesterin verdrängt) darf mit der wissenschaftlich belegten Aussage werben, „schlechtes“ LDL-Cholesterin würde um 10 bis 15 Prozent gemindert und dadurch das Herz-Kreislauf-Risiko um 25 Prozent reduziert können. Auf deren Verpackung steht sogar ein Hinweis zur Anwendung. Bei empfohlenen 20 bis 25 Gramm Margarine pro Tag nimmt man rund zwei Gramm Pflanzensterine zu sich, nicht wirklich wenig. Das Ausmaß der Cholesterinspiegelsenkung hängt allerdings ab von der sonstigen Ernährungsweise, der körperlichen Aktivität und speziellen Vererbungsfaktoren.
In dem Beipackzettel von Azu­prostat, einem Medikament zur Behandlung von Prostatabeschwerden, steht als mögliche Nebenwirkung (bei einer normalen Dosierung von 130 Milligramm Phytosterol  pro Tag): Oberbauchbeschwerden, Bauchschmerzen, Übelkeit und Hautausschlag. Bei dem Wirkstoff Phytosterol handelt es sich um ebenso ein Pflanzensterin wie im Becel-Produkt. Hier treten die möglichen Nebenwirkungen schon bei einer Dosierung von weniger als 10 Prozent der von der Halbfettmargarine empfohlenen Verzehrmenge auf. Becel pro aktiv ist ohne Rezept zu erwerben…

Zusätze und deren Funktionalität

Die moderne Lebensmittelindustrie verfährt in der Produktion nach dem Baukastenprinzip. Nahrungsmittel werden in ihre Bestandteile zerlegt, diese entweder angereichert, isoliert oder schließlich um gewünschte Eigenschaft verstärkt wieder neu zusammengesetzt. Die ursprüngliche Konsistenz kann dabei verloren gehen, wenn Lebensmittel unter hohem Druck und hoher Temperatur in eine formbare Masse verwandelt und in eine neue Form gebracht werden (Knabberartikel, rekonstruierte Feinkost, Knäckebrot, Frühstücks­cere­alien, Kartoffelklöße). Während dieses nicht unbedingt schonenden Prozesses gehen viele Inhaltsstoffe verloren.
Zusatzstoffe sind unter anderem Faserstoffe, Proteine, Mineralien, Vitamine, Spurenelemente und Mikroorganismen die dem Körper vermehrt zugeführt werden sollen oder solche, die andere, weniger erwünschte, verdrängen sollen.
Die zunehmende Zahl an Erkrankungen der Herzkranzgefäße geht einher mit einem erhöhten Cholesteringehalt im Blut. Lebensmittel die diesen positiv beeinflussen wurden besonders untersucht. Dazu gehören insbesondere Hafer, Gerste, sowie pflanzliche Öle (mehrfach ungesättigte Fettsäuren) und Margarine (Phyto­ste­rinester). Durch Anreicherung der Nahrung mit Phytosterinen (als Cholesterinverdränger), Isoflavonen (aus Soja), b-Glucanen und Nahrungsfasern versucht man nun den Cholesterinspiegel zu senken. Phytosterine (auch als  Sekundäre Pflanzenstoffe bezeichnet) sind pflanzliche Fette. Sie sind im Aufbau mit tierischem Cholesterin vergleichbar, ihre Wirkung ist aber gegensätzlich, sie wirken cho­lesterinsenkend.
Nahrungsfasern zeigen oft einen gesundheitlichen Nutzen bei Verstopfungen, Diabetes und Fettleibigkeit. Stärke und unverdauliche Oligosac­charide (Präbiotika gelangen praktisch unverdaut in den Darm, wie zum Beispiel Insulin) dienen der erwünschten Darmflora als Nahrungssubstrat. Probiotika (von pro biotisch: für das Leben) sind fermentierte Milchprodukte, deren erwünschte Bakterien (Milchsäurebakterien wie L. casei oder Bifidobakterien) sich im Darm ansiedeln sollen, und so die unerwünschten verdrängen. Probiotische Joghurts und ähnliche Produkte können nur dann ihre Wirkung entfalten, wenn sie in größerer Menge regelmäßig jeden Tag konsumiert werden. Ansonsten geht der Effekt gegen Null. Ein Drittel der aufgenommenen probiotischen Kulturen übersteht den Verdauungstrakt und gelangt in den Darm. Von diesen schafft es gerade ein Drittel, sich dort anzusiedeln. Lebensmittel, die eine Kombination von Pro- und Präbiotika enthalten, nennt man Synbiotika. Da auch herkömmliche Produkte bei regelmäßigem Verzehr eine positive Wirkung auf die Darmflora haben, ist der besondere Nutzen probiotischer Produkte schwer zu beurteilen.
Um die Knochenstruktur möglichst lange zu erhalten wird Calcium, Zink, Vitamin D, und Magnesium in den Lebensmitteln angereichert.
Antioxidativ wirkende Substanzen wie Vitamin C und E, Selen, Iso­flavone oder Lignane sollen Krebs und Herz-Kreislauferkrankungen entgegenwirken.
Solche modifizierten Lebensmittel sind Margarine, Müslimischungen, Säfte und Milchprodukte.

Novel Foods

Novel Foods – Definition

Lebensmittel und Lebensmittelzutaten

  • mit neuer oder gezielt modifizierter primärer Molekularstruktur (zum Beispiel Fettersatzstoffe);
  • die aus Mikroorganismen, Pilzen oder Algen bestehen oder aus diesen isoliert werden (zum Beispiel Öl aus Mikroalgen);
  • die aus Pflanzen bestehen oder isoliert worden sind (zum Beispiel Phytosterole), und aus Tieren isolierte Lebens­mittelzutaten. Lebensmittel und Lebensmittelzutaten, die mit herkömmlichen Vermehrungs- oder Zuchtmethoden gewonnen wurden und erfahrungsgemäß als unbedenklich gelten, gehören nicht zum Geltungsbereich der Verordnung.
  • bei deren Herstellung ein nicht übliches Verfahren angewandt worden ist, wenn das Verfahren eine bedeutende Veränderung der Zusammensetzung oder Struktur bewirkt hat, die sich auf den Nährwert, den Stoffwechsel oder auf die Menge unerwünschter Stoffe im Lebensmittel auswirkt (zum Beispiel enzymatische Konversionsverfahren).

Die zum Geltungsbereich der Novel Foods-Verordnung gehörenden Produkte dürfen nur dann in den Verkehr gebracht werden, wenn im Rahmen des Mitteilungs- oder Genehmigungsverfahrens belegt wurde, dass sie

  • keine Gefahr für den Verbraucher darstellen,
  • keine Irreführung des Verbrauchers bewirken und
  • sich von vergleichbaren Produkten, die sie ersetzen sollen, nicht so unterscheiden, dass ihr normaler Verzehr Ernährungsmängel für den Verbraucher mit sich brächte.

Kennzeichnungsvorschriften für Novel Foods

Der Verbraucher muss durch eine entsprechende Kennzeichnung informiert werden über:
·    alle Merkmale und Eigenschaften – wie Zusammensetzung, Nährwert oder nutritive Wirkungen, Verwendungszweck des Lebensmittels – die ein neuartiges Produkt von vergleichbaren Lebensmitteln oder -zutaten auf der Basis einer wissenschaftlichen Beurteilung anhand einer angemessenen Analyse vorhandener Daten nachweislich unterscheiden, mit einem Hinweis auf das Verfahren, mit dem die Veränderungen erzielt wurden,
·    neu eingeführte Stoffe, die die Gesundheit bestimmter Bevölkerungsgruppen beeinflussen könnten (zum Beispiel Allergene),
·    und neu eingeführte Stoffe, gegen die ethische Vorbehalte bestehen.

Was bei den vorher genannten Funktionellen Lebensmitteln als großer Interpretationsfreiraum erscheint, ist bei den Neuen Lebensmitteln in der Novel Foods-Verordnung genau geregelt.
Novel Foods sind Lebensmittel und Lebensmittelzutaten, die vor dem Inkrafttreten der EU-Verordnung am 15.Mai 1997 über neuartige Lebensmittel und Lebens­mittelzutaten in der Europäischen Gemeinschaft noch nicht in nennenswertem Umfang für den menschlichen Verzehr genutzt wurden.

Brauchen wir Funktionelle Lebensmittel?

In unverfälschten Nahrungsmitteln existiert eine große Vielzahl an Wirkstoffen, die erst durch ihr „natürliches“ Zusammenwirkung heilende oder fördernde Wirkungen erzielen. Die aktuelle Forschung entdeckt immer neue komplexe physiologische Zusammenhänge. Nahrungsaufnahme ist auch kein Selbstzweck. Vielmehr sollten Entspannung, Genuss und das soziale Miteinander ganz entscheidende Komponenten des Essens sein.
Teuer erkaufte Nahrungsmittel mit zweifelhaftem Nutzen, anstelle einer ausgewogenen Ernährung, die nur der Kompensation eines unvernünftigen und einseitigen Lebens- oder -er­nährungsstil dienen, können keine Alternative sein.
Einzig Menschen mit Mangelerscheinungen werden für eine überschaubare Zeit auf Funktionelle Lebensmittel als Ergänzung zur ge­wohnten Ernährung zurückgreifen müssen, um ein Defizit auszugleichen.
Industriell unter extremen Bedingungen behandelte Lebensmittel enthalten eine Vielzahl von Ab- und Umbauprodukte aus Eiweiß und Koh­lenhydraten. Diese künstlichen Zusatzstoffe und Fett- oder Zuckerersatzstoffe bewirken möglicherweise einen Anstieg allergischer Reaktionen. Selbst die Astronautennahrung ist schwer in die Kritik geraten. Obwohl sie so konzipiert ist, dass sie alles für den Körper notwendige enthält, leiden gerade Astronauten unter auffälligen Mangelerscheinungen. Deren Nahrung soll in Zukunft wieder natürlicher ausfallen und nicht aus der Tube kommen.
Funktionelle Lebensmittel betonen immer nur einige ausgewählte Aspekte der Ernährung. Natürliche Lebensmittel sind schon von Natur aus funktional. Wenn wir also von möglichst vielen Nahrungsmitteln wenig zu uns nehmen, kommen wir automatisch zu einer ausgewogenen Ernährung, ohne in Gefahr zu geraten mit einem Zuviel spezieller Inhaltstoffe in Konflikt zu geraten.
Preiswerter als Funktionelle Lebensmittel, sind naturbelassene allemal! Was kann ein Funktionelles Lebensmittel, was ein Becher Natur­joghurt versehen mit ein paar Löffeln Honig und einem Löffel Leinsamen oder eine Banane nicht auch können?
Letztendlich sind alle natürlichen Lebensmittel Funktionelle Lebensmittel Par Excellance!
Je intensiver wir uns an die beliebige Veränderung unserer Nahrung gewöhnen, umso stärker entfremden wir uns auch von deren natürlicher Produktion und Verarbeitung. Wenn wir Lebensmittelskandale und die Bequemlichkeit in unserer Ernährung zum Anlass nehmen, die Flucht hin zu konstruierten Lebensmitteln zu wählen, weil diese ja angeblich die Lösung für jedes mögliche Gesundheitsproblem darstellen, dann wird sich dies unweigerlich im Anbau und der Gewinnung dieser Nahrungsmittel niederschlagen.
Letztendlich geben wir biologisch aber auch sozial gesehen damit einen Teil unserer Kultur auf.

Ralf Salecker

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