NR AQEJ
AU Grathwohl,P.; Henschler,D.; Klein,W.; Miehlich,G.; Mühle,H.; Thoenes,H.W.; Walther,W.; Wilke,B.M.
TI Wege zum vorsorgenden Bodenschutz : fachliche Grundlagen und konzeptionelle Schritte für eine erweiterte Boden-Vorsorge
QU Wissenschaftlicher Beirat Bodenschutz beim BMU, publiziert in Bodenschutz und Altlasten Band 8, Erich Schmidt Verlag GmbH & Co., Berlin 2000
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4.7.3 Prionen
Pflanzenkrankheiten, die aus dem Boden auf Kulturpflanzen übertragen werden, sind ein seit langem existierendes Problem des landwirtschaftlichen Pflanzenschutzes und beeinträchtigen in hohem Maße die Produktionsfunktion von Böden. Ihre Anwesenheit und zum Teil ihre Vermehrung in Böden erfordem den Einsatz von Pflanzenschutzmitteln, um die Beeinträchtigung der Bodenfunktion zu kompensieren.
Konventionelle Krankheitserreger für Tier und Mensch sind auf Grund der eingeführten hygienischen Regelungen im Hinblick auf den Pfad Boden zu Tieren bzw. Mensch kein gravierendes Problem, zumal sie nicht dauerhaft in infektiösen Konzentrationen in Böden vorkommen.
Unter Einsatz moderner molekularbiologischer Methoden hat sich aus einer Reihe von Hypothesen herauskristallisiert, dass Prionen die Erreger von TSEs (Transmissible Spongiform Encephalopathies) sind. BSE (Bovine Spongiform Encephalopathie) ist die Spezialform als Erkrankung bei Rindern. Prionen sind reine Proteine. Sie assoziieren sich an ein endogenes Gen (PrP encoding gene), ohne dass sie selbst DNA enthalten und vermehren sich auf diese Weise. Anders ist die Situation mit infektiösen, im Boden persistenten, erst in jüngerer Zeit bekannt gewordenen Biomolekülen, welche TSEs in vielen Tierarten, Schafen, Ziegen, Rindern, Haus- und Zootieren, aber auch wild lebenden Tieren hervorrufen. Obwohl durch sie verursachte Krankheiten, insbesondere Scrapie bei Schafen und Ziegen, seit Jahrzehnten bekannt sind und seit den 50er Jahren Untersuchungen zur Ursache dieser Erkrankungen durchgeführt wurden, hat erst die BSE-Krise zu einer intensiven Bearbeitung der Thematik geführt. Prionen sind in Warmblütern und in Hefen nachgewiesen worden, also in Eiweißen einer Vielzahl von Organismen. Ihre physiologische Bedeutung ist noch Gegenstand von Spekulationen. Sie existieren in mindestens zwei ISO-Formen bzw. Konformationen, einer nicht-pathogenen natürlichen Form (PrP-sen) und der entarteten letalen Form (PrPres). Bezüglich Krankheitsübertragung ist die Übertragung zwischen Spezies möglich, obwohl Barrieren bestehen. Die minimal infektiöse Dosis ist nur unter experimentellen Bedingungen für Labortiere bekannt. Infektionswege können vertikal auf Nachkommen und wesentlich durch orale Aufnahme der Erreger sein. Die Krankheitsentwicklung hat lange Inkubationszeiten, bei Schafen etwa zwei Jahre. Für die mit BSE in Zusammenhang gebrachte neue Variante der Creutzfeldt-Jakob-Erkrankung sind infektiöse Dosis und Inkubationszeit unbekannt. Scrapie kommt quasi weltweit vor, wobei es nicht sicher ist, dass selbst krannheitsresistente Zuchtlinien nicht doch Träger der Erreger sind. Die BSE-Erkrankung von Rindern ist nicht auf das Vereinigte Königreich beschränkt (IRL, P, F, CH). Wenn in Deutschland bisher auch nur sechs klinische BSE-Fälle importierter Kühe aufgetreten sind, und die Tierhaltung BSE-frei ist, so ist das Ausbreitungsrisiko der BSE-Erreger auf Grund Import tierischer Materialien aus nicht-BSE-freien Ländern, und auch des Transports lebender Tiere nicht absolut Null.
Für den Bodenschutz relevant ist die Persistenz der letalen Prionenform, die zu einer langfristigen Infektiösität von Böden führen kann. Anders als PrP-sen sind PrPres nicht durch Proteasen im Stoffwechsel abbaubar, sie sind nicht quantitativ inaktivierbar durch Hitze (300 °, 1 h), pH-Veränderungen, Tenside, 1 M NaoH, 10 % Formaldehyd und andere üblicherweise Proteine denaturierende Einflüsse.
So wird angenommen, dass bei den technologisch optimalen Bedingungen der Tierkörperverwertung (133 °, 3 bar, 20 Min.), wie sie in Deutschland eingeführt sind, die Infektiösität von PrPres um mehrere Größenordnungen vermindert wird. Es ist sicher, dass der Abbau nicht quantitativ ist (SSC 1999). Wenn Infektiösität des Ausgangsmaterials nicht sicher auszuschließen ist bedeutet die Verwendung der erhaltenen Produkte, z.B. auch als Dünger, eine Verbreitung der Infektionsträger. Dies ist umso ernster zu nehmen, als auf Grund der langjährigen Erfahrung mit Scrapie lange empirisch bekannt ist, dass die Scrapie-Erreger auf nicht benutzten Weiden drei Jahre oder länger infektiös bleiben können (VETERINÄRMEDIZINISCHE BERATUNG, BEISPIEL, L.D. BREEDEN 1990). Auch experimentell konnte nachgewiesen werden, dass die Infektiösität des Scrapie-Erregers nach drei Jahren im Boden noch vorhanden war (BROWN, P. und GAJDUSEK, D.C. 1991). Die Versickerung von Prionen, z. B. aus Deponien ist ebenfalls erkannt, und Maßnahmen zur Risikominimierung sind vorgeschlagen (SSC 1999). Es ist zu prüfen, wie die Persistenz der Infektiösität im Boden, zum Beispiel dem Boden unter Weidenutzung, einzuschätzen ist. Obwohl valide Versuche hierzu, die dem üblichen Standard von Versuchen zur Persistenz von Chemikalien Stand halten, nicht vorliegen, besteht hier nach Auffassung des Beirates ein erheblicher Grund zur Besorgnis. Zur Zeit sind eine Reihe von im Wesentlichen immunologischen Methoden in Entwicklung und Validierung, die die geforderte ausreichende Empfindlichkeit aufweisen werden. Inwieweit PrPres im Boden nur eine Gefährdung für die Infektion von Weidetieren darstellen, oder ob ein Transfer in andere Organismen, z. B. Bodenpilze oder Mikroorganismen mit potenziellen ökologischen Auswirkungen, möglich ist, wurde bisher nicht untersucht.
Zusätzlich zur Prionenproblematik, insbesondere dem kurzfristigen Entstehen des BSE-Erregers, bestehen zur Zeit Fragen über das zusätzliche Aufkommen neuer gefährlicher Biomoleküle, Viren, Virinos u. a. Ob derartige Moleküle bodenschutzrelevant sein werden, ist zwangsläufig heute nicht abzusehen.
Schlussfolgerungen und Empfehlungen / Vorschläge
(65) Auf Grund der Erfahrungen mit der BSE-Krise, die mit Vorsorge vermeidbar gewesen wäre, empfiehlt der Beirat sicherzustellen, dass Einträge von TSE-Erregern auf Böden ausgeschlossen werden Um die vorsorgenden Bodenschutzbelange bei dieser Thematik wahrzunehmen, empfiehlt der Beirat fernerhin, die Initiative für eine wissenschaftliche Veranstaltung zu ergreifen, in der die Fragen Persistenz von Proteinen (insbesondere von Prionen und DNA) in Böden, ihre Übertragung auf Bodenorganismen und die potenziellen Wirkungen auf die Bodenzönose diskutiert werden und eine Strategie für die Bearbeitung prioritärer Fragen entworfen wird. Flächen mit dem Verdacht auf Kontamination durch TSE-Erreger sollten unter Quarantäne gestellt werden bis Methoden zur Verfügung stehen, ihre Ungefährlichkeit zu bestätigen.
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