Biotechnologie bei BASF - BASF.com

Biotechnologie
bei BASF

INHALT
4 Biotechnologie
8 Weiße Biotechnologie
12 Pflanzenbiotechnologie
16 Fragen und Antworten
18 Daten und Fakten
19 Glossar
WEISSE BIOTECHNOLOGIE + PFLANZENBIOTECHNOLOGIE =
Die Weiße Biotechnologie nutzt
Mikroorganismen und Enzyme zur
Herstellung von chemischen und bio-
chemischen Produkten.
Warum Biotechnologie,
In der Pflanzenbiotechnologie werden Pflan-
zen für eine gesündere Ernährung, eine leis-
tungsfähigere Landwirtschaft sowie für die
Nutzung als nachwachsende Rohstoffe ent-
wickelt.
BIOTECHNOLOGIE BEI BASF
Die Biotechnologie ist eine Schlüsseltechnolo-
gie des 21. Jahrhunderts und eröffnet Chancen
in der Ernährung, Landwirtschaft, Pharmazie
und Kosmetik.

Herr Marcinowski?
Dr. Stefan Marcinowski, Mitglied des Vorstands der BASF SE
Warum brauchen wir die Biotechnologie? Weil sie uns hilft, die Herausforderungen der Zukunft zu meistern.
Mit der Pflanzenbiotechnologie können wir Beiträge für eine leistungsfähigere Landwirtschaft und eine gesündere
Ernährung leisten -ganz entscheidende Vorteile vor dem Hintergrund einer ständig wachsenden Weltbevölkerung!
Zudem ermöglicht uns diese Technologie, Pflanzen besser als nachwachsende Rohstoffe zu nutzen, ein aktiver
Beitrag zum Schutz unseres Klimas. Und nicht zuletzt können wir mit der Pflanzenbiotechnologie und der Weißen
Biotechnologie neue, nützliche Produkte für den Alltag ressourcenschonend produzieren.
Aber warum gibt es so viele Bedenken und Vorbehalte gegenüber der Technologie? Wie bei vielen neuen
Technologien, sind die wissenschaftlichen Grundlagen sehr komplex. Umso wichtiger ist deshalb, dass der Nutzen
deutlich wird, wie dies bei der Biotechnologie für medizinische Anwendungen schon längst der Fall ist. Der Nutzen
der Pflanzenbiotechnologie ist für den einzelnen noch nicht so direkt spürbar. Darum möchten wir mit den Menschen
ins Gespräch kommen, um über Ihre Bedenken zu sprechen, offene Fragen zu klären und die Bedeutung
und die Chancen dieser wichtigen Zukunftstechnologie besser zu veranschaulichen.
Weshalb engagiert sich die BASF im Bereich Biotechnologie? Gerade hinsichtlich der Pflanzenbiotechnologie
muss die BASF doch mit Kritik rechnen. Wir sehen den enormen Nutzen in den zukunftsweisenden
Lösungen, die wir nur mit der Pflanzenbiotechnologie schaffen können. Skepsis herrscht vorwiegend in Europa;
in anderen Regionen hat sich die Pflanzenbiotechnologie bereits durchgesetzt. So wurden im Jahr 2007 weltweit
auf etwa 114 Millionen Hektar gentechnisch veränderte Pflanzen angebaut. Das ist etwa soviel wie die gesamte
Ackerfläche Europas. Rund 12 Millionen Landwirte sind von den Vorteilen der Technologie überzeugt und nutzen
gentechnisch veränderte Pflanzen.
Wichtig ist auch: Wer sich mit der Herausforderung des Klimaschutzes beschäftigt, merkt schnell, dass wir
neue Antworten brauchen. Das verfügbare Ackerland ist begrenzt, und wir brauchen stetig mehr Nahrungs- und
Futtermittel sowie nachwachsende Rohstoffe. Hier wird die Pflanzenbiotechnologie einen großen Beitrag leisten:
Eines unserer Ziele ist es, Pflanzen zu entwickeln, die auf der selben Fläche Ertragssteigerungen von 20 Prozent
ermöglichen.
Profitiert neben den Unternehmen auch der Verbraucher von der Technologie? Selbstverständlich profitieren
auch Verbraucher und Umwelt -ansonsten wäre das Geschäft auch für uns nicht nachhaltig! Ein Beispiel für den
Verbrauchernutzen sind Pflanzen mit einem erhöhten Gehalt an langkettigen Omega-3-Fettsäuren. Sie tragen dazu
bei, das Risiko von Herz-Kreislauf-Erkrankungen zu senken. Gesündere Ernährung ist einer unserer Forschungsschwerpunkte.
Pflanzen wiederum, die gegenüber bestimmten Umweltbedingungen wie Trockenheit toleranter
sind, sichern die Ernten der Landwirte und erlauben produktive Landwirtschaft auch unter schwierigen klimatischen
Bedingungen. Ein anderes Beispiel ist Phytase im Tierfutter. Durch diesen Enzym-Zusatz werden die Gewässer
weniger mit Phosphaten aus der Tierhaltung belastet.
In welche Richtung wird die Entwicklung gehen? Ist die Biotechnologie in zehn Jahren noch ein umstrittenes
Thema in der Öffentlichkeit? Nein, ich glaube nicht. Bestes Beispiel ist die Rote Biotechnologie im Medizinbereich.
Dort ist die Technologie längst akzeptiert –und das obwohl es auch hier vor 25 Jahren vergleichbare
Ängste und Sorgen gab. Aber der professionelle Umgang mit der Technologie und natürlich der direkte Nutzen
haben die Menschen überzeugt. Ich bin optimistisch, dass dies auch bei der Pflanzenbiotechnologie so sein wird.
In vielen Ländern ist der Umgang mit gentechnisch verbesserten Pflanzen bereits Normalität. Das wird inZukunft
auch in Europa so sein und die Menschen werden ganz selbstverständlich von ihren Vorteilen profitieren.

Die Biotechnologie ermöglicht zahlreiche Produkt- und Verfahrensinnovationen, die auf anderen Wegen meist nicht zu erreichen
wären. Mit ihrer Hilfe können Produkte entwickelt werden, die klare Vorteile für den Menschen und die Umwelt haben.
Biotechnologie—

Die Biotechnologie ist eine Schlüsseltechnologie des 21. Jahrhunderts. Sie eröffnet Chancen in der Ernährung,
Landwirtschaft, Pharmazie und Kosmetik.
Die Biotechnologie ist eine Zukunftstechnologie, aber die Prozesse und Verfahren, die dahinter stecken, sind zum
Teil schon sehr alt. So nutzen die Menschen bereits seit vielen Jahrtausenden Hefepilze, um Gärprozesse in Gang
zu bringen, beispielsweise zur Herstellung von Bier, Sauer- oder Hefeteig. Aber auch Produkte des täglichen
Lebens wie Käse, Essig und Wein können nur mit Hilfe von Mikroorganismen hergestellt werden. Ganz allgemein
versteht man unter Biotechnologie die Nutzung von Mikroorganismen wie Pilze und Bakterien oder auch Pflanzen
und Enzymen zur Herstellung von Produkten.
Moderne Methoden. Die moderne Biotechnologie findet allerdings nicht im Haushalt, sondern imLabor statt.
Mit ihrer Hilfe werden unter anderem Produkte für die Landwirtschaft, die Pharma- und Kosmetik-Industrie sowie
Futtermittel hergestellt. Gleichzeitig kann Biotechnologie helfen, in der Produktion Rohstoffe und Energie zu sparen.
Die Gentechnik ist ein modernes Teilgebiet der Biotechnologie. Sie befasst sich mit der gezielten Übertragung von
Erbanlagen, um zum Beispiel Pilze, Bakterien oder Pflanzen anzuregen, bestimmte Stoffe herzustellen.
Die Farben der Biotechnologie. In der Biotechnologie gibt es drei Teilgebiete. Ihnen werden unterschiedliche
Farben zugeordnet. Die „grüne“ Biotechnologie beschäftigt sich mit Pflanzen und deren gentechnischer Veränderung.
Sie wird auch als Pflanzenbiotechnologie bezeichnet. Bei der „weißen“ Biotechnologie, auch Industrielle
Biotechnologie genannt, werden mit Hilfe von Enzymen und Mikroorganismen chemische oder biochemische
Produkte hergestellt. Daneben gibt es die „rote“ Biotechnologie, die sich mit der Herstellung von Produkten
für den Einsatz in der Medizin befasst. Hier werden Bakterien, Pilze oder Zellkulturen zur Herstellung von Arzneimitteln
wie zum Beispiel Insulin genutzt.
Biotechnologie bei der BASF. Bei der BASF wird ausschließlich im Bereich der Weißen Biotechnologie und der
Pflanzenbiotechnologie geforscht.
In der Weißen Biotechnologie unterscheidet man zwei Technologiefelder: die Fermentation und die Biokatalyse. Sie
werden genutzt, um zum Beispiel Enzyme und chirale Zwischenprodukte zu produzieren.
In der Pflanzenbiotechnologie legen die Forscher der BASF das Augenmerk auf die Entwicklung von Nutzpflanzen.
Die Pflanzen sollen beispielsweise durch verbesserte Inhaltsstoffe eine gesündere Ernährung ermöglichen, die
Landwirtschaft leistungsfähiger machen oder als nachwachsende Rohstoffe genutzt werden. Die Aktivitäten der
BASF im Bereich der Pflanzenbiotechnologie sind in der BASF Plant Science zusammengefasst.
Gute Aussichten für Biotechnologie. In beiden Biotechnologie-Teilgebieten ist es das Ziel der BASF, inwenigen
Jahren zu den weltweit führenden Unternehmen zu gehören. Um dieses Ziel zu erreichen, wurden die unternehmerischen
und wissenschaftlichen Kompetenzen in der Biotechnologie stark ausgebaut. Die Forscher der BASF
erweitern täglich das Wissen über die Welt der Gene und Proteine.
eine Chance für das neue Jahrhundert
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Biotechnologie und Arbeitsmarkt. Als Zukunftstechnologie sichert die Biotechnologie nicht nur bereits bestehende
Arbeitsplätze, sondern schafft auch neue. Laut einer Studie des Fraunhofer-Instituts für System- und Innovationsforschung
und des Deutschen Instituts für Wirtschaftsforschung sind bereits heute mindestens 260.000
Arbeitsplätze direkt von der Biotechnologie beeinflusst. Außerdem wird ein deutliches Entwicklungspotenzial
vorausgesagt: Bis 2020 sollen mehr Menschen einen Arbeitsplatz haben, der mit der Biotechnologie verknüpft
ist, als heute in der gesamten Chemieindustrie arbeiten.
Biotechnologie —Wachstumsmarkt und Jobmotor

Forschen im Verbund. Die Weiße Biotechnologie und Pflanzenbiotechnologie sind zwei von fünf Wachstumsclustern
der BASF. Die Wachstumscluster sind Forschungsbereiche, die besonders durch das Unternehmen gefördert
werden, da hier attraktive Geschäftsfelder mit überdurchschnittlichem Wachstumspotenzial erwartet werden.
Für die Forschungsarbeiten im Wachstumscluster Weiße Biotechnologie stehen in den Jahren 2006 bis 2008 insgesamt
160 Millionen Euro zur Verfügung, im Wachstumscluster Pflanzenbiotechnologie sind im gleichen Zeitraum
mehr als 400 Millionen Euro für die Forschung eingeplant. Neue Erkenntnisse in der Biotechnologie-Forschung
entstehen bei der BASF in einem internationalen Forschungs- und Technologieverbund nicht nur mit internen
Experten, sondern auch in über 80 Kooperationen mit Universitäten, Forschungseinrichtungen und Biotechnologie-Unternehmen.
� Die Aktivitäten der BASF in der Pflanzenbiotechnologie sind in
der BASF Plant Science zusammengefasst -einem internationalen
Forschungs- und Technologieverbund. Derzeit sind etwa 700 Mitar-
beiter in diesem Bereich beschäftigt.
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Pflanzen wie zum Beispiel der Raps besitzen ungefähr
Das Gen, Bauplan des Lebens
Pflanzen und Tiere sind kompliziert gebaute Organismen. Sie besitzen eine Vielzahl von Eigenschaften, die sie
mittels Erbinformationen an ihre Nachkommen weitergeben können. Die Erbinformation bestimmt, wie ein Organismus
aussieht, außerdem beeinflusst sie zu einem großen Teil sein Verhalten und steuert seine Stoffwechselvorgänge.
Die komplette Erbinformation eines Lebewesens findet sich auf fadenförmigen Molekülen in jeder seiner Zellen.
Diese Fäden, die als DNS (Desoxyribonukleinsäure) bezeichnet werden, sind in einzelne Abschnitte unterteilt. Diese
Abschnitte heißen Gene und sind verantwortlich für die verschiedenen Eigenschaften eines Lebewesens. So gibt
es Gene, die beim Menschen die Augenfarbe bestimmen, oder andere, die eine Pflanze vor einer bestimmten-
Krankheit schützen. Ein Bakterium hat ungefähr 500 bis 600 Gene, der Mensch weist rund 25.000 auf, und eine
Pflanze hat ungefähr 50.000 Gene. Auch wenn sich die verschiedenen Lebewesen in der Anzahl ihrer Gene
unterscheiden, die Bestandteile sind bei allen gleich. Jedes Gen, egal ob von Mensch oder Pflanze, besteht aus
nur vier verschiedenen Bausteinen, die mit A, C, Gund Tbezeichnet werden. Die Gene unterscheiden sich darin,
dass diese vier Bausteine in unterschiedlichen Mengen und unterschiedlicher Reihenfolge zusammengesetzt sind.
Die Erbinformation ist also eine Art Sprache mit vier Buchstaben, die in Form von DNS niedergeschrieben ist.
Eine Pflanzenzelle versteht daher auch die Informationen aus einer anderen Pflanze. So kann man beispielsweise
Gene aus einer Alge in eine Rapspflanze integrieren.
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50.000 Gene, das sind rund doppelt so viele wie der Mensch.

Der Pilz Aspergillus niger (das Foto zeigt eine elektronenmikroskopische Aufnahme) produziert von Natur aus
verschiedene Enzyme wie zum Beispiel Phytase. Mit Hilfe gentechnischer Methoden wurde er so verändert, dass
er größere Mengen des Enzyms herstellen kann. Phytase ist ein Zusatzstoff für Tierfutter.
Weiße Biotechnologie —

Die Weiße Biotechnologie –auch Industrielle Biotechnologie genannt –nutzt Mikroorganismen und/oder
Enzyme zur Herstellung von chemischen und biochemischen Produkten.
Neue biotechnologische Methoden und Verfahren ermöglichen es oftmals, diese Produkte effizienter und ressourcenschonender
im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren zu erzeugen. BASF-Produkte, die mittels Biotechnologie
erzeugt wurden, werden in der Human- und Tierernährung sowie bei der Herstellung von Medikamenten und
Pflanzenschutzmitteln eingesetzt.
Die Natur –das beste Labor
Bei der Weißen Biotechnologie lassen sich zwei Technologiefelder unterscheiden:
Fermentation � Bei der Fermentation wandeln lebende Mikroorganismen, wie zum Beispiel Pilze und Bakterien,
Rohstoffe in die gewünschten Produkte um. So setzen Milchsäurebakterien bei der Herstellung von Joghurt Milchzucker
zu Milchsäure um. Durch fermentative Verfahren können beispielsweise Vitamine (siehe Infokasten Seite 10)
und Enzyme ressourcenschonend und in ausreichenden Mengen produziert werden.
Biokatalyse � Bei der Biokatalyse wird ein einzelnes Enzym eingesetzt, um nur einen bestimmten Reaktionsschritt
zu katalysieren. Die verwendeten Enzyme werden in der Regel aus Mikroorganismen isoliert. Bei der BASF wird
die Biokatalyse unter anderem zur Herstellung von sogenannten chiralen Zwischenprodukten genutzt, die für die
Produktion von Medikamenten und Pflanzenschutzmitteln gebraucht werden. Chiralität bedeutet „Händigkeit“. In
der Natur gibt es viele Dinge, die gleich aussehen, sich aber wie Bild und Spiegelbild zueinander verhalten –so
zum Beispiel die linke und rechte Hand. Das gleiche Phänomen gibt es auch in kleinem Maßstab auf der molekularen
Ebene. Zwei Moleküle, die chiral zueinander sind, haben identische physikalische Eigenschaften, jedoch
meist unterschiedliche biologische Wirkungen. So wirkt zum Beispiel die Aminosäure Asparagin in der einen
chiralen Form süßkraftverstärkend, in der anderen schmeckt sie bitter. Ein anderes Beispiel findet sich bei den
Zitrusfrüchten. Orangen und Zitronen riechen nur deshalb unterschiedlich, weil sich die Duftmoleküle der beiden
Früchte wie Bild und Spiegelbild zueinander verhalten.
Die Natur –ein unermessliches Reservoir
Heute vermutet man, dass bisher nur etwa ein Prozent aller Mikroorganismen im Labor kultiviert werden konnten.
Diese Organismen, vor allem aber die bisher unbekannten Arten, bergen viele Enzyme in sich, die bisher
noch nicht erforscht sind. Die Wissenschaftler gehen davon aus, dass diese Enzyme als Biokatalysatoren viele
neuartige bisher unbekannte Reaktionen ermöglichen. Daher erforscht die BASF intensiv neue Enzyme.
Chemie trifft Biologie
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Weniger Phosphate durch Phytase (Natuphos) � Phytase hilft Schweinen und Geflügel, das Futter besser zu
verwerten, indem gebundenes Phosphat freigesetzt und so für das Tier verfügbar wird. Dadurch wird die Ausscheidung
von Phosphaten in der Gülle um etwa 30 Prozent reduziert. Dies vermindert die Belastung von Böden und
Gewässern deutlich. Phytase wird fermentativ mit Hilfe des Pilzes Aspergillus niger produziert.
Mehr Vitamin B 2 für Tiere � Vitamin B 2 sichert in der Tierernährung die Gesundheit und Leistungsfähigkeit der
Tiere. Der Pilz Ashbya gossypii besitzt Enzyme, mit deren Hilfe er Vitamin B 2 produziert. BASF-Forschern ist es
gelungen, die Gene zu identifizieren, die für die Produktion der Enzyme zuständig sind. Auf Basis dieser Forschungsergebnisse
konnte die Vitamin B 2 -Ausbeute deutlich gesteigert werden.
Weiße Biotechnologie —Projekte und Produkte
In der Tierernährung wird bereits seit zwei Jahrzehnten Phytase
genutzt. Es verbessert die Futterverwertung und reduziert die Aus-
scheidung von Phosphaten. Das unter dem Handelsnahmen Natu-
phos TM vertriebene Enzym zählt heute zu einem der bedeutendsten
Enzymprodukte in der Tierernährung und wird weltweit eingesetzt.
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Chirale Zwischenprodukte werden unter anderem als Bausteine oder
Hilfsstoffe bei der Herstellung pharmazeutischer Wirkstoffe eingesetzt.
Mittlerweile betreibt die BASF schon drei Produktionsanlagen mit einer
Gesamtkapazität von über 4.500 Tonnen pro Jahr.
Wie wird Vitamin B 2 produziert?
Zur Produktion des Vitamins B 2 verwendet die BASF spezielle sterile Rührkessel, sogenannte Fermenter.
Um das Vitamin herzustellen, wird zunächst der Pilz Ashbya gossypii zusammen mit verschiedenen Nährstoffen
wie zum Beispiel Pflanzenöl in die Fermenter gegeben, damit er dort wachsen kann. Der Pilz vermehrt sich bei
optimaler Temperatur und Belüftung und produziert dabei größere Mengen Vitamin B 2 .Die BASF stellt auf diese
Art jährlich über 1.000 Tonnen des Vitamins her.

Chirale Zwischenprodukte –ChiPros � Chirale Zwischenprodukte werden hauptsächlich bei der Herstellung
von Medikamenten und Pflanzenschutzmitteln eingesetzt. Forscher der BASF können mit Hilfe von Enzymen
chirale Amine, Alkohole und Säuren herstellen.
Pilzprotein für den Alltag � Das wasserabweisende Protein Hydrophobin befindet sich auf der Haut von Pilzen.
Hier sorgt es dafür, dass das Regenwasser gut abperlt. Biotechnologen der BASF haben das Gen, das für die Produktion
des Hydrophobins zuständig ist, isoliert und auf das Bakterium E.coli übertragen. Damit ist die BASF das
erste Unternehmen, das Hydrophobin in industriellen Mengen herstellen kann. Mögliche Anwendungsfelder –etwa
in Reinigungsmitteln –werden derzeit geprüft.
Milchsäurebakterien für die Körperpflege � Probiotische Milchsäurebakterien können in neuartigen Produkten
für die Körperpflege und Mundhygiene eingesetzt werden. Die Lactobacillen gehen gegen Karieserreger vor, helfen
Körpergeruch zu vermeiden und regenerieren die schützende Hautflora.
Das Pilzprotein Hydrophobin sorgt dafür, dass Wasser auch
auf Glasflächen besser abperlt. BASF ist das erste Unterneh-
men, das Hydrophobin in industriellen Mengen herstellen kann.
So wird der Verbraucher im Alltag von den besonderen Eigen-
schaften dieses Naturstoffes profitieren können.
Der Erreger von Karies, das Bakterium Streptococcus mutans, setzt
sich hartnäckig an der Oberfläche von Zähnen fest. Probiotische Milch-
säurebakterien verklumpen die Karieserreger zu größeren Aggregaten,
die keinen Schaden mehr anrichten können und aus der Mundhöhle
ausgespült werden.
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In der Pflanzenbiotechnologie dient Reis unter anderem als Modellpflanze. Erforscht wird,
welches Gen in einer Pflanze für welche Eigenschaft verantwortlich ist.
Pflanzenbiotechnologie —

In kaum einem anderen Forschungsgebiet wird heute so schnell neues Wissen erschlossen wie in der
Pflanzenbiotechnologie. Bei der BASF ist die Forschung im Bereich Pflanzenbiotechnologie bei der BASF
Plant Science zusammengefasst. Hier werden Pflanzen für eine gesündere Ernährung, eine leistungsfähigere
Landwirtschaft sowie für die Nutzung als nachwachsende Rohstoffe entwickelt.
Über die Züchtung hinaus
Schon vor über 10.000 Jahren hat der Mensch begonnen aus Wildformen Kulturpflanzen zu züchten, um sie
seinen Bedürfnissen anzupassen. Durch traditionelle Zuchtmethoden wurde bereits viel erreicht. Dennoch geht
auch heute noch weltweit rund ein Drittel der Ernte durch Krankheiten, Schädlinge oder Unkräuter verloren.
Hinzu kommt eine wachsende Weltbevölkerung, die mehr Nahrungsmittel benötigt. Damit steigt auch der Bedarf
an Futtermitteln für die Viehwirtschaft. Gleichzeitig wird die Nachfrage nach nachwachsenden Rohstoffen immer
größer. Die Ackerfläche lässt sich jedoch kaum noch ausdehnen. Deshalb besteht eine große Herausforderung
darin, sowohl hohe und qualitativ hochwertige Erträge zu sichern, als auch die landwirtschaftliche Produktion
nachhaltig zu gestalten. Dazu kann die Gentechnik beitragen.
Denn anders als bei der konventionellen Züchtung, lassen sich bei der Gentechnik einzelne Gene gezielt
übertragen, die den Kulturpflanzen neue Eigenschaften vermitteln.
Pflanzenbiotechnologie in der BASF
Die BASF Plant Science entwickelt Pflanzen, die...
... die Landwirtschaft leistungsfähiger machen –zum Beispiel widerstandsfähigere Sorten, die Trockenheit
besser überstehen oder resistent sind gegenüber Krankheitserregern.
... zu einer gesünderen Ernährung beitragen –zum Beispiel durch eine optimierte Zusammensetzung
ihrer Inhaltsstoffe.
... als nachwachsende Rohstoffe genutzt werden können –zum Beispiel durch eine veränderte Stärkezusammensetzung
in der Kartoffel.
Pflanzen der nächsten Generation
Das Potenzial der Pflanzenbiotechnologie ist heute bei weitem noch nicht ausgeschöpft. Bislang werden nur
die gentechnisch veränderten Nutzpflanzen der ersten Generation mit verbesserten agronomischen Merkmalen
wie Insektenresistenz oder Herbizidtoleranz kommerziell angebaut. Die Pflanzen der nächsten Generation befinden
sich schon auf dem Weg inden Markt: In Zukunft sollen beispielsweise Nutzpflanzen mit einem erhöhten
Gehalt an Ölen, Stärke oder Vitaminen angebaut werden. Aber auch Nutzpflanzen mit einem höheren Ertrag
und einer besseren Widerstandsfähigkeit gegenüber schwierigen Umweltbedingungen werden entwickelt.
Diese Pflanzen sollen hochqualitative Lebens- und Futtermittel liefern oder als Quellen für nachwachsende
Rohstoffe dienen.
für eine grüne Zukunft
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Gesunde Fettsäuren aus Pflanzen � Für eine bessere und gesündere Ernährung forschen Wissenschaftler an
Pflanzen mit mehrfach ungesättigten Fettsäuren, so genannten Omega-3-Fettsäuren. Sie beugen Herz-Kreislauf-
Erkrankungen vor. BASF-Forscher wollen die Gene für Omega-3-Fettsäuren aus Algen in andere Pflanzen wie
Raps übertragen und so von diesen produzieren lassen. Das Öl soll in Lebensmitteln wie Joghurt oder Käse eingesetzt
werden.
Ein nachwachsender Rohstoff –Amflora � Durch die Pflanzenbiotechnologie können Pflanzen effektiver als
nachwachsende Rohstoffe genutzt werden. Ein Beispiel sind Kartoffeln, die zur Herstellung von Stärke für die
Papier-, Textil- und Klebstoffindustrie eingesetzt werden. Hier konnten BASF-Forscher den Anteil der erwünschten
Stärkekomponente in den Kartoffeln auf nahezu 100 Prozent steigern. Das verbessert die Verarbeitungseigenschaften
entscheidend: Mit der hochwertigeren Stärke lassen sich Produktionsprozesse bei der Weiterverarbeitung
optimieren. Gleichzeitig hilft die gentechnisch verbesserte Kartoffel, Energie und Wasser zu sparen.
Resistent gegen Pilze � Bei der pilzresistenten Kartoffel haben die Forscher Gene einer lateinamerikanischen
Wildkartoffel auf eine Kulturkartoffel übertragen, sodass sie jetzt resistent gegen die Kraut- und Knollenfäule ist.
Diese Kartoffelkrankheit führt weltweit jährlich zu Ernteeinbußen von etwa 20 Prozent.
Pflanzenbiotechnologie —Projekte und Produkte
Omega-3-Fettsäuren haben einen positiven Effekt auf die Gesund-
heit. Da der menschliche Körper die Fettsäuren nicht ausreichend
selbst herstellen kann, muss er sie mit der Nahrung aufnehmen.
Die BASF optimiert das Erbgut von Ölpflanzen wie zum Beispiel
Raps, damit sie die gesunden Fettsäuren selbst bilden können.
Kartoffelstärke wird unter anderem bei der Herstellung von Garnen,
Papier oder Klebstoff eingesetzt. In der Textilindustrie wird zum
Beispiel das Garn vor dem Weben mit Kartoffelstärke beschichtet,
um es reißfester zu machen.

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Pflanzen mit erhöhtem Ertrag � Ackerfläche und Wasser sind natürliche Ressourcen, die nicht unbegrenzt
zur Verfügung stehen. Da jedoch die Weltbevölkerung immer weiter wächst, muss der Ertrag pro Fläche erhöht
werden, um ausreichend Nahrungs- und Futtermittel produzieren zu können. Hinzu kommt der zunehmende
Bedarf an Pflanzen, die als nachwachsende Rohstoffe, zum Beispiel für Biokraftstoff oder Biopolymere, genutzt
werden können. Es ist daher notwendig, dass Pflanzen ertragreicher und die Ernten sicherer werden. Die
BASF Plant Science forscht daher seit mehreren Jahren an Pflanzen, die einen höheren Ertrag und eine verbesserte
Widerstandsfähigkeit zum Beispiel bei Trockenheit aufweisen. In diesem Bereich arbeitet die BASF zudem
seit März 2007 mit dem Pflanzenbiotechnologieunternehmen Monsanto zusammen. Die Kooperation betrifft die
weltweit wichtigsten Nutzpflanzen: Mais, Soja, Baumwolle und Raps.
Pflanzen mit erhöhter Trockentoleranz � Es gibt Pflanzen wie Kakteen und Moose, die von Natur aus in der
Lage sind, in sehr heißen und sehr trockenen Klimazonen zu überleben. Die BASF erforscht die hierfür verantwortlichen
Mechanismen und Strategien der Pflanzen, um mit den gewonnenen Erkenntnissen dann gegen Trockenheit
gewappnete Nutzpflanzen wie Weizen, Mais und Soja zu entwickeln. Durch trockentolerante Pflanze lässt sich
auch Wasser einsparen, da weniger künstliche Bewässerung erforderlich ist.
Forschern der BASF ist es gelungen eine Kartoffel zu
entwickeln, die gegen die Kraut- und Knollenfäule resistent
ist. Verursacht wird die Krankheit durch den Schadpilz
Phytophthora infestans. Der Erreger befällt das Kraut, aber
auch die Knollen der Kartoffeln. Infizierte Knollen verfaulen
nach der Ernte innerhalb kürzester Zeit.
Um die Leistungsfähigkeit der Landwirtschaft zu erhöhen entwickelt
die BASF Nutzpflanzen wie zum Beispiel Soja, die einen höheren
Ertrag bringen und widerstandsfähiger gegenüber Trockenheit sind.
Daten und Fakten in der Pflanzenbiotechnologie
Weltweit bauen bereits mehr als zwölf Millionen Landwirte gentechnisch veränderte Pflanzen an. Weit verbreitet
sind gentechnisch verbesserte Soja-, Mais-, Raps- und Baumwollpflanzen. Von weltweit insgesamt 1,4 Milliarden
Hektar Ackerland wurden 2007 auf rund 114 Millionen Hektar gentechnisch optimierte Pflanzen angebaut.
Den größten Anteil daran haben die Vereinigten Staaten: Hier wachsen die Pflanzen auf 57,7 Millionen
Hektar Anbaufläche. In Südamerika verzeichnet Brasilien mit 30 Prozent den stärksten Zuwachs. Mittlerweile
wachsen hier auf 15,5 Millionen Hektar gentechnisch verbesserte Pflanzen. In Europa werden diese Pflanzen
in acht EU-Staaten angebaut. Spanien liegt dabei mit einer Anbaufläche von mehr als 75.000 Hektar vorn.
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Können durch gentechnisch veränderte Pflanzen oder durch die daraus hergestellten Lebensmittel Allergien
auftreten? � Bei einer Genübertragung werden einzelne und gut charakterisierte Gene verwendet. Im
Vergleich dazu wird das menschliche Immunsystem beim Essen von neu eingeführten Pflanzen wie früher Kartoffeln,
Reis, Mais oder neuerdings exotischen Früchten wie Kiwi oder Papaya mit Tausenden von neuen Eiweißen
konfrontiert, die nie zuvor Bestandteil der Nahrung eines Europäers waren. Im Übrigen ist gerade dies ein Thema,
bei dem der Verbraucher direkt von der Gentechnik profitieren wird. Mit Hilfe der Gentechnik wird esmöglich,
vorhandene Allergene aus Lebensmitteln zu eliminieren.
Trägt die Biotechnologie nicht zu einer weiteren Industrialisierung der Landwirtschaft bei? � Nein. Da
die Pflanzen eingebaute Anpassungsmechanismen gegen Trockenheit, Krankheiten und so weiter besitzen, ist
ihre Kultivierung mit weniger, nicht mit mehr Aufwand, das heißt Geräteeinsatz für den Landwirt verbunden. Kleinbauern
können solche Pflanzen ebenso gut anbauen wie Landwirte auf großen Höfen. Auch für Nutzpflanzen mit
verbesserten Inhaltsstoffen sind keine besonderen oder aufwändigeren Anbaumethoden erforderlich.
Lässt sich mit der Biotechnologie der Welthunger beseitigen? � Hunger in den Entwicklungsländern hat
unterschiedliche Ursachen: politische, weltwirtschaftliche, aber auch Ernteausfälle oder zu geringe landwirtschaftliche
Produktivität in bevölkerungsreichen Ländern. Die Gentechnik wird nicht alle Probleme lösen. Aber: Sie ist
wichtiger Teil einer umfassenden Lösung. Hierzu zählt auch die Steigerung der landwirtschaftlichen Produktivität.
In den vergangenen Jahrzehnten konnten beträchtliche Ertragsverbesserungen durch konventionelle Methoden
in Züchtung und Pflanzenschutz erzielt werden. Weitere Produktivitätszuwächse sind ohne Gentechnik kaum zu
erwarten.
Kann das Ökosystem durch gentechnisch veränderte Pflanzen aus dem Gleichgewicht geraten?
� Grundsätzlich sind die modernen Nutzpflanzen so sehr an die Bedingungen auf dem Feld angepasst, dass
sie in der freien Natur kaum eine Überlebenschance besitzen. Nichtsdestotrotz werden die Auswirkungen gentechnisch
veränderter Pflanzen auf die Umwelt gründlich untersucht, bevor diese für den kommerziellen Anbau zugelassen
werden -hierzu sieht der Gesetzgeber sehr genaue Untersuchungen vor. Diese werden von Bundesbehörden
(unter anderem Robert Koch-Institut, Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen) streng überwacht. Eine
gentechnisch veränderte Pflanze, die diesen Untersuchungen nicht standhält, wird nie in den kommerziellen
Anbau gelangen.
Fragen

!16 17
Welches Risiko besteht, wenn gentechnisch veränderte Pflanzen auf wildwachsende Pflanzen auskreuzen?
� Beim Anbau bestimmter Nutzpflanzen spielt das Thema Auskreuzung keine Rolle, da zum Beispiel die
Kartoffel in Europa keine wildwachsenden verwandten Arten hat. Findet –bei anderen Nutzpflanzen –ineinigen
Fällen eine Auskreuzung auf wildwachsende Arten statt, ist nicht davon auszugehen, dass sich die neuen Merkmale
in den wildwachsenden Pflanzen durchsetzen.
Was ist der entscheidende Vorteil von gentechnisch veränderten Pflanzen? � Die Gentechnik hilft uns,
Pflanzen mit besonderen Eigenschaften auszustatten, die wir mit herkömmlicher Züchtung kaum erzielen könnten.
Solche Eigenschaften sind zum Beispiel verbesserte Inhaltsstoffe wie ungesättigte Fettsäuren sowie Trocken-,
Salz- oder Kälteresistenz. Auch die Widerstandskraft gegenüber Krankheiten kann mit Hilfe der Gentechnik wirkungsvoll
gesteigert werden. Schließlich können mit gentechnisch veränderten Pflanzen hochwertige Substanzen
ganz einfach auf dem Feld hergestellt werden. Das schont Ressourcen und spart Kosten.
Was geschieht, wenn gentechnisch veränderte Mikroorganismen in die Umwelt gelangen? � Bei den
fermentativen Verfahren setzt die BASF ausschließlich Mikroorganismen der Sicherheitsstufe 1ingeschlossenen
Systemen ein. Mikroorganismen der Sicherheitsstufe 1stellen kein Risiko für Mensch und Umwelt dar.
Wie stark schätzt die BASF die Nachfrage der Verbraucher nach biotechnologisch hergestellten Produkten
ein? � Verbraucher werden immer Produkte kaufen, die für sie einen neuen, zusätzlichen Nutzen haben. Und
dies ist beispielsweise der Fall bei Nahrungsmitteln mit einem höheren Anteil an Fettsäuren. Wir gehen davon aus,
dass der Markt für gesündere Lebensmittel in den kommenden Jahren deutlich wachsen wird.
Die Gentechnik ist eine junge Wissenschaftsdisziplin. Wie können langfristige Risiken abgeschätzt
werden? � Das Abschätzen unterschiedlicher Risiken ist ein sehr wichtiger Teil des Technologiemanagements,
das wir bei der BASF seit Jahrzehnten erfolgreich betreiben. Wir beschäftigen uns nur mit solchen Themen in
der Forschung und Entwicklung, bei denen wir überzeugt sind, dass die entwickelten Produkte für Mensch und
Umwelt sicher sind.
Antworten

Daten und Fakten
Die Biotechnologie hilft, die Herausforderungen der Zukunft zu meistern.
Die Biotechnologie eröffnet Chancen in Arbeitsgebieten wie Pflanzenzüchtung, Pflanzenschutz, Feinchemie und
Veredlungschemikalien.
Die Biotechnologie hilft, in der Produktion Rohstoffe und Energie zu sparen.
Die BASF arbeitet im Bereich der Pflanzenbiotechnologie und der Weißen Biotechnologie.
Die Pflanzenbiotechnologie und die Weiße Biotechnologie zählen zu den fünf Wachstumsclustern der BASF.
Patente: Etwa 500 aktive Patente im Bereich Pflanzenbiotechnologie
und Weiße Biotechnologie
Umsatz (2007): Rund 300 Millionen Euro
(mit teilweise oder vollständig biotechnologisch hergestellten Produkten)
Pflanzenbiotechnologie: Die Aktivitäten der BASF im Bereich der Pflanzenbiotechnologie
sind in der BASF Plant Science GmbH zusammengefasst.
Pflanzenbiotechnologie Tochterunternehmen: metanomics in Berlin,Deutschland
SunGene in Gatersleben, Deutschland
DNA LandMarks in Montreal, Kanada
Crop Design in Gent, Belgien
Plant Science Sweden, Schweden
BASF Plant Science LLC in North Carolina, USA
Ames in Iowa, USA
Kooperationen in der Pflanzenbiotechnologie: Weltweit über 30 Kooperationen mit Forschungsinstituten, Universitäten
und Biotechnologieunternehmen
Kooperationen in der Weißen Biotechnologie: Weltweit über 50 Kooperationen mit Universitäten
(zum Beispiel in Graz (Österreich), Stuttgart (Deutschland),
Manchester (England) und Sydney (Australien)) und Forschungseinrichtungen,
sowie Technologiefirmen wie Verenium (USA) und BRAIN (Deutschland)
Weiße Biotechnologie: Die BASF nutzt die Weiße Biotechnologie in den Unternehmensbereichen
Care Chemicals und Intermediates, um zum Beispiel Enzyme und
chirale Zwischenprodukte zu produzieren.
Forschungsetats für 2006-2008 Pflanzenbiotechnologie: mehr als 400 Millionen Euro
Weitere Information: www.basf.de/biotechnologie
Weiße Biotechnologie: 160 Millionen Euro

ASF
Glossar
Aminosäure
Aminosäuren sind organische Säuren mit
einer oder mehreren Amino-Gruppen. Sie
sind die Bausteine der Proteine. Insgesamt
20 Aminosäuren werden vor allem für den
Aufbau von Proteinen verwendet.
Amylopektin, Amylose
Amylose und Amylopektin sind Komponenten
der Kartoffelstärke. Amylopektin wirkt verdickend,
Amylose hingegen gelierend. In
einigen Anwendungen wird nur Amylopektin
benötigt, in anderen ist es umgekehrt. Eine
Trennung ist mit hohem Energieaufwand
verbunden.
Ashbya gossypii
Der Pilz Ashbya gossypii ist ein Kleinstlebewesen,
das in seinem Stoffwechsel Vitamin
B 2 produziert. Diese Herstellungsweise des
Vitamins ist effizienter als die chemische
Synthese. Die Leistungsfähigkeit von Ashbya
gossypii wurde durch Gentechnik noch
weiter gesteigert.
Biokatalyse
Die Biokatalyse verwendet Enzyme zur
Beschleunigung von chemischen Reaktionen.
Diese laufen häufig bei milden Bedingungen,
das bedeutet in Wasser und bei Temperaturen
zwischen 20 und 40 Grad Celsius. Als so
genannte Biokatalysatoren werden sowohl
isolierte Enzyme als auch ganze Zellen verwendet.
Biotechnologie
Biotechnologie ist die gezielte Anwendung
von Mikroorganismen, Pflanzen, Zellkulturen
oder isolierten Enzymen um chemische,
landwirtschaftliche und pharmazeutische
Produkte herzustellen.
Chirale Produkte
Viele chemische Substanzen für Medikamente
oder Pflanzenschutzmittel kommen in zwei
Formen vor, die einander spiegelbildlich gleichen
wie die rechte Hand der linken. „Bild“ und
„Spiegelbild“ können vollkommen unterschiedliche
Wirkungen haben; so wird die eine Form
der Aminosäure Asparagin als Süßkraftverstärker
eingesetzt, während die andere als bitter
empfunden wird.
Desoxyribonukleinsäure (DNS/DNA)
Die DNS dient als genetischer Informationsspeicher.
Sie ist ein doppelsträngiges
Makromolekül, das aus Zucker- und Phosphorsäureestern
und damit verknüpften (Nuclein-)
Basen besteht. Die DNS befindet sich im
Zellkern der eukaryontischen Zellen und im
Cytoplasma der Bakterienzellen.
Enzym
Enzyme sind Proteine, die biologische Vorgänge
als Katalysatoren ermöglichen oder
beschleunigen, ohne dabei selbst verändert
zu werden. Der Name vieler Enzyme endet
auf „ase“ wie zum Beispiel Phytase.
Fermentation
In der Biotechnologie ist die Fermentation die
Umsetzung von nachwachsenden Rohstoffen
wie Zucker oder Pflanzenölen mit Hilfe
von Bakterien, Pilzen oder Zellkulturen zu
Wertprodukten wie zum Beispiel Vitamin B 2 .
Fermenter
Behälter oder Apparate zur Durchführung
von biochemischen Reaktionen mit Mikroorganismen.
In der Regel sind Fermenter
geschlossene Behältnisse aus Edelstahl,
in denen sich die Mikroorganismen in einer
Nährlösung befinden.
Gen
Ein bestimmter Abschnitt auf der DNS, der
der Zelle die Informationen für die Herstellung
eines Proteins liefert.
Gentechnik
Die Gentechnik ist eine Disziplin der Biotechnologie.
Mit molekularbiologischen,
chemischen und physikalischen Methoden
können Gene identifiziert, untersucht und
im Labor neu kombiniert werden.
Hydrophobin
Hydrophobin ist ein spezielles Eiweiß, das
von Pilzen wie Champignons gebildet wird.
Dank dieses Proteins perlt das Wasser von
den Schirmen besonders gut ab. BASF
ist das erste Unternehmen weltweit, dass
dieses Protein mit Hilfe von gentechnischen
veränderten Bakterien im Labor herstellt.
Katalysator
Ein Katalysator ist ein Stoff, der eine
chemische Reaktion beschleunigt, ohne
dabei selbst verbraucht zu werden.
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Pflanzenbiotechnologie
Teilgebiet der Biotechnologie, bei dem die
klassische Züchtung durch Methoden aus
der Molekularbiologie und Biochemie optimiert
wird. So können Pflanzen für eine leistungsfähigere
Landwirtschaft, eine gesündere
Ernährung sowie für die Nutzung als nachwachsende
Rohstoffe entwickelt werden.
Stoffwechsel
Als Stoffwechsel –oder auch Metabolismus
–bezeichnet man sämtliche biochemischen
Vorgänge in einem Organismus, etwa die
Umwandlung der Nahrung in körpereigene
Proteine oder in Blutzucker. Stoffwechselvorgänge
kommen in jedem Lebewesen vor.
Stresstoleranz
Trockenheit, Kälte oder salzhaltige Bödenverhindern,
dass Nutzpflanzen optimal wachsen
können. Diese ungünstigen Bedingungen
bezeichnet man auch als „Stress“. Die Gentechnik
kann dazu beitragen, Pflanzen gegen
diesen „Stress“ widerstandsfähiger zu machen.
Vitamine
Organische Verbindungen, die von höher
entwickelten Lebewesen normalerweise
nicht gebildet werden können. Da sie im
Stoffwechsel wirksam sind, müssen sie
über die Nahrung zugeführt werden.
Weiße Biotechnologie
Die Weiße Biotechnologie –auch Industrielle
Biotechnologie genannt –nutzt Mikroorganismen
und Enzyme zur Herstellung von
chemischen Produkten. Methoden der Weißen
Biotechnologie sind die Fermentation und
Biokatalyse.
Züchtung
In der klassischen Züchtung wird durch
Auswahl geeigneter Kreuzungspartner
versucht, Pflanzen mit gewünschten Eigenschaften
zu versehen. Das Ergebnis ist
jedoch vom Zufall abhängig. Die moderne
Biotechnologie kann die Organismen ganz
gezielt mit Merkmalen ausstatten.

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