Forschungsprojekt: Untersuchung von Lebensmitteln aus dem ökologischen und konventionellen Anbau mittels Stabilisotopenanalyse
Kurzbeschreibung:
Der Markt für Bio-Lebensmittel ist einer der wenigen Wachstums-Segmente im deutschen Lebensmittelmarkt mit einem Jahreszuwachs um 1-5 Prozent. Viele Verbraucher greifen zu Bio-Lebensmitteln unter anderem wegen ihrer geringen Belastung mit Pflanzenschutzmitteln. Untersuchungen im Rahmen des Öko-Monitorings in Baden-Württemberg zeigten, dass in ökologisch erzeugten pflanzlichen Lebensmitteln deutlich weniger Rückstände von Pflanzenschutzmittel nachzuweisen sind als in konventionell hergestellter Ware. Auch der Zusatznutzen „Genuss ohne schlechtes Gewissen“, zu dem Faktoren wie Gesundheit, Tierschutz und Umwelt zählen, ist mit verantwortlich für den Bio-Boom.In den europäischen Ländern wächst der Verbrauch an ökologisch erzeugten Lebensmitteln stärker als die Anbaufläche. Es kommt deswegen teilweise zur Verknappung von Bioprodukten und zu vermehrten Importen. Die Einhaltung der Vorschriften der EU-Öko-Verordnung wird durch unabhängige und staatlich zugelassene Kontrollstellen überprüft. Neben der Einsicht in Betriebsunterlagen, der Besichtigung sämtlicher Betriebsgebäude werden auch Plausibilitätsprüfungen der verkauften Mengen durchgeführt. Mit einer analytischen Methode, die es ermöglicht zwischen ökologisch und konventionell erzeugter Ware zu unterscheiden, könnte die Ware selbst überprüft und eine unberechtigte „Bio-Kennzeichnung“ erkannt werden.
Bio-Lebensmittel stammen aus ökologisch kontrolliertem Anbau, sie dürfen nicht gentechnisch verändert sein und wurden ohne Einsatz konventioneller Pflanzenschutzmittel angebaut. Des Weiteren dürfen im ökologischen Anbau keine anorganischen Dünger (Mineraldünger) verwendet werden. Vielmehr wird die Fruchtbarkeit und biologische Aktivität des Bodens durch mehrjährige Fruchtfolge und durch Einsatz von aus ökologischer/biologischer Produktion stammenden Düngern tierischer Herkunft oder organischen Substanzen erhalten und gesteigert. Dies ist auch der Ansatzpunkt für den Einsatz der Stabilisotopenanalyse zur Unterscheidung von ökologisch und konventionell erzeugten Lebensmitteln, der auf dem Nachweis des Einsatzes von mineralischem Dünger basiert. Der Stickstoffgehalt in Pflanzen hängt von verschiedenen Faktoren wie Bodenzusammensetzung, Pflanzenart sowie Art und Umfang der Düngung ab. Das Isotopenverhältnis des Stickstoffs in den Pflanzen wird durch diese Faktoren beeinflusst. Stickstoff liegt in der Natur in zwei Isotopen vor, dem schweren (15N) und dem leichten (14N). In der Atmosphäre ist das Verhältnis der beiden konstant. In biochemischen Reaktionen werden Verbindungen mit dem schweren Isotop im Allgemeinen langsamer umgesetzt als Verbindungen mit dem leichten Isotop, dies führt unter anderem zu einer Anreicherung von 15N in tierischen Organismen. Organischer Dünger aus tierischen Organismen ist somit reicher an schwerem Stickstoff (15N) im Vergleich zu mineralischen Düngern. Mineralische Dünger werden chemisch durch atmosphärischen Stickstoff gewonnen und haben daher etwa dieselbe isotopische Zusammensetzung wie dieser.
Unterschiede zwischen ökologischem und konventionellem Anbau sind bei den hier untersuchten Erzeugnissen zu erkennen, allerdings ergeben sich Bereiche, in denen es zu Überschneidungen kommt. Da im konventionellen Anbau nicht zwingend synthetisch gedüngt werden muss, können konventionelle Erzeugnisse durch die Verwendung von organischem Dünger auch große ?15N -Werte aufweisen. Des Weiteren ist es möglich, dass Erzeugnisse aus der Umstellungsphase von konventionell zu ökologischem Anbau stammen. Während dieser Zeit darf kein synthetischer Dünger mehr verwendet werden. In der Umstellungszeit dürfen die Erzeugnisse jedoch nicht als ökologische Ware verkauft werden. Für die richtige Interpretation der Daten von ökologischen Erzeugnissen sind Informationen über die Bodenbearbeitung, wie der verwendete Dünger oder die Vorfrucht hilfreich. Universelle δ15N-Grenzwerte für ökologisch erzeugtes Gemüse wird es sicherlich nicht geben können. Vielmehr erfordert die breite Streuung der δ15N-Werte eine umfangreiche Datenbasis von Proben mit möglichst gesicherter Angabe zur Anbauart und geografischen Herkunft, um statistische Auswertungen zu ermöglichen. Eine konventionell angebaute Vergleichsprobe aus der gleichen Region kann im Einzelfall die Interpretation erleichtern.
Laufzeit: 2010-2012