background image

Żywność modyfikowana 

Żywność modyfikowana 

genetycznie.

genetycznie.

Tomasz Piekarz

Maciej Pietrzko

background image

• Organizmy transgeniczne to organizmy 

wyższe, do których genomu wprowadzono 

nowy gen. Wprowadzony dodatkowo gen to 

transgen. Jest on wbudowywany na stałe, 

do genomu i przekazywany następnym 

pokoleniom zgodnie z prawami genetyki. 

• GMO to skrót od Genetically Modified 

Organism, czyli genetycznie modyfikowane 

organizmy. W większości są nimi rośliny 

jedno- lub dwuliścienne, będące surowcem 

do produkcji żywności 

background image

Metody otrzymywania żywności 

Metody otrzymywania żywności 

transgenicznej

transgenicznej

• Inżynieria genetyczna opracowała techniki 

"wycinania" genów i przenoszenia ich do 

genomów "gospodarza". Zarówno u 

organizmów roślinnych, jak i zwierzęcych 

"nożycami" genetycznymi są enzymy 

restrykcyjne - restryktazy. Mają one zdolność 

rozpoznawania charakterystycznych miejsc 

DNA /określonych sekwencji zasad/ i 

przecinania go w tych punktach, zostawiając 

tzw. "lepkie końce", do których mogą być 

przyłączane dodatkowe geny. 

background image

• Aby przenieść gen do organizmu biorcy, 

potrzebny jest środek transportu, tzw. wektor. U 

roślin doskonałym wektorem okazał się plazmid Ti 

bakterii Agrobacterium tumefaciens, wywołującej 

guzowatość korzeni roślin z rodziny różowatych. 

Ma on dużą zdolność, także w warunkach 

naturalnych, przenoszenia części swojego DNA i 

wbudowywania go do DNA komórek zranionej 

rośliny. Na korzeniach porażonych roślin pojawiają 

się narośla. W laboratorium można usunąć gen 

wywołujący narośla z plazmidu i wprowadzić do 

niego nowy gen, który ma być przeniesiony do 

rośliny. W ten sposób plazmid Ti jest 

wykorzystywany w celu przenoszenia 

dodatkowych genów do roślin. Zakażenie roślin 

dodatkowym genem to transfekcja. 

background image

• Ponieważ stosowanie wektora Ti jest 

ograniczone do pewnej liczby roślin 
dwuliściennych, podatnych na infekcję 
bakterią A. tumefaciens, opracowano również 
inne sposoby przenoszenia genów do 
komórek roślinnych. Bardzo efektywną 
metodą jest pokrycie małych kuleczek złota 
lub wolframu cząsteczkami DNA a następnie 
wstrzeliwanie ich do jąder komórek tkanki 
roślinnej z użyciem tzw. "armatki genowej" 
/gaz pod dużym ciśnieniem/. 

background image

• Rośliny są podatne na modyfikacje 

genetyczne. Z jednej, genetycznie 
zmodyfikowanej komórki można zregenerować 
całą roślinę. Jeśli roślina jest płodna, to 
wprowadzona modyfikacja genetyczna 
znajdzie się w nasionach, a cecha zostanie 
przekazana następnym pokoleniom. Z tego 
powodu najdogodniejszą metodą uzyskiwania 
transgenicznych roślin jest zakażanie wycinka 
liści i hodowanie go w określonych warunkach. 

background image

Zakres manipulacji genetycznych

Zakres manipulacji genetycznych

• Wyróżniamy trzy rodzaje metod modyfikacji 

genetycznych, pozwalających uzyskać pożądane 

cechy: 

• 1. Zmianę aktywności genów występujących w 

danym organizmie. Tę technikę zastosowano w 

wypadku pomidora, który został jako pierwszy GMO 

dopuszczony w 1994 roku do sprzedaży. Zmniejszono 

w nim aktywność genu odpowiedzialnego za 

dojrzewanie i mięknięcie. Dzięki temu genetycznie 

zmodyfikowany pomidor lepiej znosi transport oraz 

dłużej zachowuje jędrność. 

background image

• 2. Wprowadzenie do organizmu 

dodatkowego, jego własnego genu. Ten 
rodzaj modyfikacji stosuje się w celu 
zwielokrotnienia pożądanej cechy, np. 
przyspieszenia wzrostu zwierząt. Dzięki takim 
modyfikacjom można otrzymać bydło i trzodę 
chlewną o szybkich przyrostach masy. 
Wprowadzenie dodatkowego genu 
odpowiedzialnego za produkcję mleka 
umożliwia wyhodowanie krów i owiec o 
większej mleczności. 

background image

• 3. Tworzenie organizmów o układach nieistniejących dotąd 

w naturze. Wprowadza się w tym celu do organizmu 

"macierzystego" gen pochodzący od innego gatunku. W ten 

sposób można łączyć: 

• geny roślinne z roślinnymi, np. do genomu soi wprowadza 

się gen białka orzeszka ziemnego, w wyniku czego 

otrzymuje się soję o smaku orzeszków /białko silnie 

alergizujące/; 

• geny zwierzęce ze zwierzęcymi, np. do genomu kozy 

wprowadzono gen pająka, uzyskując mleko kozy z białkiem 

w postaci bardzo mocnych nici, nadających się do produkcji 

kuloodpornych kamizelek; 

• geny roślinne ze zwierzęcymi lub ludzkimi, np. do genomu 

tytoniu wprowadza się gen robaczka świętojańskiego, w 

wyniku czego otrzymuje się "świecący" tytoń; gen ludzkiej 

albuminy wprowadzony do ziemniaka powoduje, że roślina 

ta zaczyna produkować ludzkie białko z osocza krwi. 

background image

Rośliny uprawne modyfikuje się w celu:

• 1. Uodpornienia ich na działanie 

niekorzystnych warunków, np. na mróz, 
suszę lub zasoloną glebę. Taką rośliną jest 
na przykład ziemniak odporny na mróz, 
dzięki wprowadzeniu do jego genomu 
genu flądry arktycznej. 

background image

• 2. Uodpornienia na choroby wirusowe, bakteryjne, 

grzybice. Przez wprowadzenie genu 

produkującego białko płaszcza danego wirusa 

uodporniono wiele gatunków roślin np. tytoń na 

wirusa mozaiki tytoniowej, ziemniak na wirusa X,Y 

i wirusa liściozwoju ziemniaka, ogórka na wirusa 

mozaiki ogórka, kalafiora na wirusa mozaiki 

kalafiora, orzeszki ziemne na wirusa ich 

karłowatości, morele i śliwy na wirusa szarki. 

Stwierdzono, że wprowadzenie do genomu rośliny 

genu łagodnego wirusa również uodpornia roślinę 

na zakażenie odmianą zjadliwą. 

background image

• 3. Uodpornienia roślin na herbicydy, czyli środki 

chwastobójcze. W tym celu zastosowano różne 

techniki, np. zwielokrotnienie genu kodującego 

enzym rozkładany przez herbicydy. Innym sposobem 

jest wprowadzenie genu bakterii, produkującego 

zmienione białko enzymatyczne, oporne na działanie 

herbicydu. Najbardziej radykalnym sposobem jest 

wprowadzenie genu bakterii, produkującego 

toksyczne białko, które niszczy herbicyd. Tak 

otrzymano oporne na działanie herbicydów tytoń, 

soję, rzepak, kukurydzę, pomidor, burak cukrowy i 

pastewny. Rolnik może śmiało stosować herbicydy, 

które zniszczą chwasty a nie roślinę uprawną. 

background image

• 4. Uodpornienia roślin na owady żerujące 

najczęściej na liściach zarówno w stadium 

dorosłym - imago, jak i larwalnym - gąsienicy. 

Najczęściej uzyskuje się ten efekt przez 

wprowadzenie genu bakterii Bacillus thuringiensis 

produkującego toksyczne białko, niszczące owady, 

zwłaszcza motyle, dwuskrzydłe i chrząszcze. Takie 

transgeniczne rośliny, które same produkują 

pestycydy zabijające szkodniki to np. ziemniak 

niszczący stonkę, kukurydza broniąca się przed 

gąsienicami motyli, pomidory, słonecznik, kapusta 

oraz inne warzywa i owoce, zawierające różną 

wersję toksyny z tej samej bakterii Bt. 

background image

Do chwili obecnej uzyskano odmiany transgeniczne w prawie 

Do chwili obecnej uzyskano odmiany transgeniczne w prawie 

wszystkich grupach użytecznych roślin dwuliściennych i 

wszystkich grupach użytecznych roślin dwuliściennych i 

niektórych jednoliściennych. Odmiany te sprawdzono w 

niektórych jednoliściennych. Odmiany te sprawdzono w 

warunkach polowych / wg OECD /

warunkach polowych / wg OECD / 

Zboża 

jęczmień 

pszenica 

ryż 

kukurydza 

Rośliny oleiste 

orzech ziemny 

gorczyca 

rzepik 

słonecznik 

rzepak 

Rośliny sadownicze 

kiwi 

truskawka 

papaja 

orzech włoski 

jabłoń 

śliwa 

winorośl 

żurawina
borówka 

Warzywa 

cebula 

szparagi 

kapusta 

brokuły 

papryka 

cykoria 

ogórek 

arbuz 

melon 

cukinia 

marchew 

bataty 

sałata 

oberżyna 

kapusta pekińska 

Motylkowate 

soja 

groch 

łubin 

koniczyna 

lucerna 

Inne 

burak 

trzcina cukrowa 

background image

Założenia produkcji roślin 

Założenia produkcji roślin 

trnsgenicznych

trnsgenicznych

• Rośliny modyfikowane genetycznie miały 

zmniejszyć koszty uprawy i ułatwić pracę rolnika 

przez ograniczenie stosowania pestycydów

• Toksyczne białko produkowane przez rośliny 

transgeniczne jest wydzielane przez całą roślinę w 

ciągu pełnego okresu jej wegetacji. Zabija ono 

szkodniki żerujące tylko na liściach. Toksyna 

wydzielana przez korzeń zalega w glebie ponad rok, 

co rodzi negatywne konsekwencje ekologiczne (jak 

wiadomo opryski środkami owadobójczymi stosuje 

się sezonowo, a po nich zawsze następuje okres 

karencji). Należy również pamiętać, że niektóre 

szkodniki uodpornią się na toksynę tak, jak bakterie 

na niektóre antybiotyki. W rezultacie będzie trzeba 

stosować większą ilość środków owadobójczych. 

background image

• Transgeniczne rośliny mają zmniejszyć koszty uprawy i 

ułatwić pracę rolnika przez ograniczenie stosowania 

herbicydów, na rzecz jednego a nie całego zestawu, 

dozowanego w różnych okresach wzrostu uprawy.

• Odporne na herbicydy rośliny są opryskiwane litrami 

chemikaliów, które przenikają do gleby i są pobierane przez 

korzenie rośliny uprawnej. Rolnicy uprawiający rośliny 

transgenicznie skarżą się, że muszą zużywać dużo więcej 

herbicydów, zwiększać dawki i częstotliwość zabiegów. 

Duże ilości herbicydów w glebie niszczą żyjące w niej 

organizmy. Gleba staje się martwa i jałowa. Na takiej glebie 

przez wiele lat nic nie urośnie i szybciej ulegnie ona erozji. 

Tradycyjne odmiany rzepaku, uprawiane w gospodarstwach 

ekologicznych, są już odporne na przynajmniej 30 

preparatów chwastobójczych. Czy jest więc celowa hodowla 

kolejnej odmiany rzepaku odpornej na jeszcze jeden 

herbicyd ? 

background image

• Rośliny z dodatkowymi genami miały ochronić 

konsumenta przed pokarmem przesyconym 

środkami chemicznymi. 

• Jak wynika z dotychczasowych doświadczeń, 

zmienione rośliny nie tylko, że nie zmniejszyły ilości 

stosowanych środków chemicznych, ale je jeszcze 

"utoksyczniły", ponieważ nie ma możliwości 

pozbycia się trującego białka zakodowanego w 

organizmie rośliny, nawet po jej zwiędnięciu. 

• Transgeniczne rośliny "zmuszono" do produkcji 

wartościowych substancji: na przykład "złoty ryż" 

wytwarza formę witaminy A, a sałata produkuje 

przeciwciała na wirusa zapalenia wątroby typu B. 

background image

• Zmodyfikowane rośliny miały polepszyć walory smakowe, 

np. pomidor z wbudowanym genem słodkiego białka 

taumatyny, używanej jako słodzika, jest powszechnie 

stosowany w USA. W Polsce wyhodowany został ogórek z 

taumatyną. 

• Z 10 000 odmian pomidora zmodyfikowano genetycznie już 

80%, ponieważ odmiany pomidora bardzo łatwo krzyżują 

się między sobą. Ponadto jego pestki nie są trawione i 

dlatego są łatwo przenoszone przez zwierzęta. Amerykanie 

mają już dosyć tych przesłodzonych pomidorów, wycofano 

je z Anglii, natomiast w Polsce stwierdzono ich obecność w 

sprzedaży. 

• Uprawy transgeniczne miały zmniejszyć liczbę głodujących. 

• Od lat liczba głodujących ludzi oscyluje wokół 800 mln. W 

ciągu 5 lat obszary upraw transgenicznych zwiększyły się 

25-krotnie, natomiast liczba głodujących nie zmniejszyła 

się. 

background image

Początkowa euforia i entuzjastyczne prognozy 

Początkowa euforia i entuzjastyczne prognozy 

związane z GMO ustępują poważnym obawom, 

związane z GMO ustępują poważnym obawom, 

ponieważ

ponieważ

:

 

• w produkcji GMO używa się genów 

odporności na antybiotyki, jako genów 
pomocniczych. Może to spowodować 
uodpornienie się na antybiotyki 
mikroorganizmów znajdujących się w 
przewodzie pokarmowym osób, które 
odżywiają się transgenicznymi produktami. 

background image

• uprawy modyfikowane genetycznie zagrażają w 

poważnym stopniu bioróżnorodności. Jest to 

różnorodność form i struktur tworzących gatunki, 

odmiany i rasy. Bioróżnorodność daje szanse 

przystosowania się do zmieniających warunków 

środowiska i stanowi zabezpieczenie żywnościowe 

na wypadek klęski lub zarazy. 

• Ujednolicenie monokulturowe upraw i zmniejszenie 

liczby ich odmian stwarza niebezpieczeństwo 

wyginięcia gatunku w razie zadziałania 

niekorzystnego czynnika. Przypadek taki miał 

miejsce w Irlandii, gdzie w XIX wieku uprawiano tam 

tylko jedną odmianę ziemniaka. Kiedy zaraza 

ziemniaczana opanowała ten rejon, wszystkie 

ziemniaki zgniły, co spowodowało klęskę głodu i 

wymarcie dwóch milionów ludzi w przeciągu 5 lat. 

background image

• rośliny transgeniczne produkujące białka 

toksyczne są silnie alergizujące. W związku 
z tym zakazano używać ich do produkcji 
żywności dla ludzi, natomiast zezwolono 
karmić nimi zwierzęta. Dotyczyło to 
kukurydzy StarLink. Mimo tego, stwierdzono 
obecność tego białka w wielu produktach, 
np. chipsach. Co gorsza, w 2/3 produktów 
dla dzieci marki Gerber/Novartis wykazano 
obecność zmodyfikowanego białka. 

background image

• w pyłkach i zarodnikach roślin transgenicznych 

znajdują się silne alergeny, które spowodowały 

przypadki śmiertelne w USA. 

• trudno jest oddzielić ziarna upraw czystych od 

transgenicznych. Certyfikaty czystości ziarna są 

niewiarygodne. Utracono kontrolę nad dystrybucją 

i oddzielaniem ziarna 

• utracono kontrolę nad uprawami: pyłki roślin 

modyfikowanych krzyżują się z czystymi, nawet 

na bardzo dużą odległość. Może to spowodować 

przeniesienie genów odporności na pestycydy na 

chwasty, co spowoduje powstanie 

"superchwastów" nie do pokonania 

background image

• toksyczne białka kumulują się w organizmach 

konsumentów I, II i III rzędu. Człowiek zjada 

rośliny modyfikowane genetycznie, a także 

zwierzęta karmione paszą transgeniczną 

/lucerną, koniczyną, kukurydzą/ Nie da się 

dzisiaj przewidzieć konsekwencji spożywania 

żywności transgenicznej. 

Białko przeznaczone dla szkodników jest 

spożywane przez ich naturalnych wrogów, 

np. ptaki owadożerne. Grozi to zachwianiem 

równowagi w ekosystemach, a szczególnie w 

ogniwach łańcucha pokarmowego. 

background image

• monokultury transgeniczne wypierają lokalne odmiany 

i gatunki dostosowane do konkretnych warunków, co, 

zagrażając bioróżnorodności, degraduje wieś, 

zwiększa biedę, uzależnia rolnika od agrobiznesu. 

Rolnik nie może wysiewać własnego ziarna. Musi albo 

wykupić licencję, albo co roku nabywać nowe ziarno 

• Organizmy zmodyfikowane genetycznie są własnością 

kilku korporacji, które opatentowały transgeny i 

finansują większość badań biotechnologicznych. W 

związku z tym modyfikacje genetyczne mają często na 

celu względy tylko komercyjne, czego przykładem 

może być wyhodowanie transgenicznej odmiany 

ziemniaka, z którego produkuje się frytki wchłaniające 

mniej tłuszczu.

background image

Polska i Europa wobec GMO

Polska i Europa wobec GMO

• Polskie przepisy zobowiązują do etykietowania żywności i 

pełnej informacji o modyfikacjach. Prawo nie zabrania 

upraw po wcześniejszym wydaniu zezwolenia. 

• Przeciw GMO w Polsce występuje szereg organizacji 

pozarządowych. Między innymi są to Federacja Zielonych, 

Polski Klub Ekologiczny, Społeczny Instytut Ekologiczny oraz 

organizacje konsumenckie, takie jak: Stowarzyszenie 

Ochrony Zdrowia Konsumentów, Medyczne Centrum 

Konsumenckie i wiele innych. 

• W Europie w 1998 roku wstrzymano wydawanie zezwoleń 

na wprowadzanie na rynek genetycznie zmodyfikowanej 

żywności. Firmy NESTLE, DANONE i UNI LEVER 

zadeklarowały, że ich towary są wolne od modyfikacji 

genetycznych. W Anglii sieć sklepów TESCO nie sprzedaje 

modyfikowanej żywności. W Pradze sklepy TESCO sprzedają 

taką żywność z odpowiednią informacją na etykiecie. 

background image

Powierzchnia uprawy roślin 

transgenicznych w mln 

hektarów

Niezmiennie od 

rozpoczęcia upraw 

GMO największym 

wytwórcą tej 

żywności są Stany 

Zjednoczone 

background image

Document Outline