Żywność genetycznie
modyfikowana -
korzyści i zagrożenia
Wykład 14
Żywność genetycznie
modyfikowana -
korzyści i zagrożenia
Wykład 14
Produkty pochodzenia
roślinnego zmodyfikowane
genetycznie - wykorzystywane
w produkcji żywności:
Produkty otrzymywane na drodze inżynierii
genetycznej znajdują szerokie
zastosowanie w wielu dziedzinach, w tym
głównie w:
•
medycynie
•
ochronie środowiska
•
rolnictwie
•
przemyśle spożywczym
•
W produkcji żywności wykorzystywane są
głównie:
•
produkty pochodzenia roślinnego
•
preparaty enzymatyczne otrzymywane z
mikroorganizmów modyfikowanych genetycznie
Nowe odmiany roślin uprawnych, uzyskane przy
użyciu inżynierii genetycznej, nazwano -
odmianami
transgenicznymi
transgenicznymi lub
roślinami
roślinami
genetycznie modyfikowanymi (GM)
genetycznie modyfikowanymi (GM)
•
TRANSGENEZA - pozwala na przenoszenie
cech pomiędzy organizmami i tworzenie odmian
o nowych właściwościach użytkowych za pomocą
świadomej modyfikacji genomu warunkującej
wystąpienie lub recesję danej cechy
Metoda transgenezy:
•
eliminuje konieczność operowania całymi
kompletami informacji genetycznej
•
umożliwia bezpośrednie wprowadzenie do
danego organizmu jednego lub kilku genów
warunkujących oczekiwaną cechę
•
metoda ta znacznie upraszcza i skraca czas
otrzymywania nowych organizmów w
porównaniu z dotychczas stosownymi
metodami hodowli
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
----------------
•
Na drodze inżynierii genetycznej otrzymano
wiele nowych odmian roślin różniących się
właściwościami
•
Nie wszystkie nowo powstałe odmiany roślin
zostały skomercjalizowane, ale proces ten
postępuje i należy spodziewać się, że liczba
produktów inżynierii genetycznej w obrocie
handlowych w najbliższych latach będzie rosła
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-----
Korzyści wynikające z wprowadzenia
roślin genetycznie zmodyfikowanych
(1)
:
Wśród roślin GM, w zależności od cech, jakie
zostały wprowadzone lub zmodyfikowane,
wymienia się:
1.
1.
Odmiany, w których poprawiono cech ważne dla
przebiegu produkcji rolniczej, związane z ich
wzrostem i plonowaniem, które:
Korzyści wynikające z
wprowadzenia roślin genetycznie
zmodyfikowanych
(2)
:
•
charakteryzują się lepszą odpornością na:
– choroby wirusowe
– grzyby
– bakterie
– szkodniki
– herbicydy
•
lepiej znoszą stres spowodowany warunkami
atmosferycznymi
(np. suszę czy przymrozki)
•
wykazują lepsze cech produkcyjne roślin
(np.
opóźnione dojrzewanie)
Część tak zmodyfikowanych roślin została
wprowadzona do obrotu
Korzyści wynikające z
wprowadzenia roślin genetycznie
zmodyfikowanych
(3)
:
2.
2.
Odmiany o zmienionym składzie chemicznym
plonu, w których poprawiono właściwości roślin
jako surowców dla przemysłu lub produktu
spożywczego
(np. zmieniona zawartości skrobi w
ziemniakach przeznaczonych do produkcji frytek)
Jak dotąd odmiany tej grupy w niewielkim
stopniu są uprawiane na skale produkcyjną
3.
3.
Odmiany o polepszonych właściwościach
żywieniowych
(np. zwiększonej zawartości błonnika
czy witamin)
Odmiany te nie zostały dotychczas
skomercjalizowane
Korzyści wynikające z
wprowadzenia roślin genetycznie
zmodyfikowanych
(4)
:
4.
4.
Odmiany roślin uprawnych gromadzące w
znacznych ilościach substancje chemiczne
przydatne dla przemysłu:
•
farmaceutycznego
(głównie)
•
biopolimery
(wykorzystywane w przemyśle
chemicznym)
===============================================================
===============
Obawy wynikające z wprowadzenia roślin
genetycznie zmodyfikowanych
(1)
:
!!! Stosowanie inżynierii genetycznej, zwłaszcza w
rolnictwie i produkcji żywności, budzi wiele obaw
Obawy wynikające z
wprowadzenia roślin genetycznie
zmodyfikowanych
(2)
:
•
Podnosi się kwestie potencjalnego
niekorzystnego wpływu nowych odmian na:
– środowisko
– bioróżnorodność biologiczną
– zdrowie ludzi
•
Szczególną uwagę (
w aspekcie zdrowia ludzi
)
poświęca się zagadnieniom związanym z ich
potencjalnym działaniem:
– alergennym
– toksycznym
– obniżeniem przyswajalności składników
pokarmowych
– wartości odżywczej
Obawy wynikające z
wprowadzenia roślin genetycznie
zmodyfikowanych
(3)
:
•
Niepokój wzbudza obawa wystąpienia
nieprzewidywalnych skutków
zdrowotnych, które mogą wystąpić z
wieloletnim opóźnieniem od użycia tej
żywności
•
Obawy wynikające z wprowadzenia roślin
genetycznie zmodyfikowanych
opierają
się na różnych przesłankach wynikających
z natury procesów wykorzystywanych w
inżynierii genetycznej
Najczęściej wymieniane
potencjalne niekorzystne skutki
stosowania inżynierii genetycznej
dla zdrowia ludzi
(1)
:
1.
1.
Stosując metody wykorzystywane w
biologii molekularnej wprowadza się do
organizmu biorcy nową informację
genetyczną, która może pochodzić
praktycznie z dowolnego organizmu
•
W wyniku tego procesu może być
produkowane białko lub białka nie
wykorzystywane wcześniej w diecie ludzi
•
Wpływ takich białek na organizm ludzki
nie jest znany
Najczęściej wymieniane
potencjalne niekorzystne skutki
stosowania inżynierii genetycznej
dla zdrowia ludzi
(2)
:
•
Białka te mogą posiadać właściwości:
– alergenne
– toksyczne
– mogą zmieniać metabolizm komórkowy
organizmu w nieprzewidziany sposób
•
Zmian te mogą wpływać na obniżenie
wartości żywieniowej produktów
zmodyfikowanych genetycznie (
np. wskutek
nie wytwarzania w nich witamin lub innych
niezbędnych składników odżywczych
)
Najczęściej wymieniane
potencjalne niekorzystne skutki
stosowania inżynierii genetycznej
dla zdrowia ludzi
(3)
:
2.
2.
W wyniku zastosowania inżynierii genetycznej
istnieje potencjalne ryzyko wystąpienia
niekorzystnych skutków żywieniowych w
wyniku powstania mutacji w DNA organizmów
modyfikowanych genetycznie
•
Wprowadzając rekombinowane geny do DNA
organizmu biorcy, zakłóca się naturalną
sekwencję informacji genetycznej wewnątrz
DNA - zwłaszcza wobec trudności wynikających
z precyzyjnego umieszczenia transgenu w DNA
organizmu
Najczęściej wymieniane
potencjalne niekorzystne skutki
stosowania inżynierii genetycznej
dla zdrowia ludzi
(4)
:
•
Istnieje także możliwość wprowadzenia
zrekombinowanego genu do DNA biorcy bardzo
blisko genu odpowiedzialnego za produkcję
ważnych składników pokarmowych -
stwarzając
ryzyko nadprodukcji tych składników
- co może być
przyczyną zmian metabolicznych w organizmie
3.
3.
Transgeny wprowadzane są do
skomplikowanych organizmów biorców (
trudno
wziąć pod uwagę wszystkie składniki systemu danego
organizmu
) - uzyskany efekt modyfikacji może
być nieprzewidywalny
•
Potencjalne zagrożenie związane z
zastosowaniem w produkcji żywności inżynierii
genetycznej są uwzględnione w pracach
doświadczalnych
•
Postęp, który dokonuje się w biologii
molekularnej pozwala na ograniczenie ryzyka
wystąpienia nieprawidłowości w składzie i
metabolizmie uzyskiwanych nowych
organizmów
Postęp w biologii molekularnej pomaga
zapobiegać wielu zagrożeniom związanym z
jej stosowaniem jako biotechnologii:
•
opracowuje się bardziej precyzyjne techniki
wprowadzenia fragmentów DNA do geneomu
roślinnego
•
wykorzystuje się naturalny mechanizm
tzw.
rekombinację homologiczną
- pozwala
ona na znaczne zwiększenie kontroli nad
całym procesem transgenezy
•
w celu uniknięcia zagrożenia
wynikającego ze stosowania jako genów
markerowych (
wskaźnikowych
), genów
warunkujących odporność na antybiotyki
(
potencjalne źródło rozprzestrzeniania się w
środowisku odporności na antybiotyki
) - trwają
prace nad wykorzystaniem innych genów,
niż warunkujących odporność na
antybiotyki pozwalających na selekcję
transformowanych komórek
•
analizowane i rozwiązywane są problemy
dotyczące zagrożeń środowiska naturalnego i
bioróżnorodności
EFEKT:
– w przypadkach, w których w wyniku transgenezy
wprowadza się gen warunkujący istotną cechę dla
wzrostu i rozwoju rośliny - wprowadza się go do
geneomu chloroplastów zamiast do jądra
komórkowego
– metoda pozwala uniknąć ryzyka „ucieczki”
wprowadzonego genu z pyłkiem, ponieważ u
większości roślin pyłek nie zawiera chloroplastów
==============================================================
================
!!! Dopuszczenie do obrotu jakichkolwiek nowych
organizmów modyfikowanych genetycznie
poprzedzone jest wieloletnimi pracami
doświadczalnymi
•
Prace nad organizmami modyfikowanymi
genetycznie prowadzone są w ściśle
kontrolowanych warunkach
!!! Podczas doświadczeń zwraca się szczególną
uwagę na wszelkie kwestie, które mogą
stanowić zagrożenie dla środowiska oraz
zdrowia i życia ludzi
=====================================================================
====================
Prace nad nowymi odmianami
Prace nad nowymi odmianami
uzyskiwanymi przy pomocy inżynierii
uzyskiwanymi przy pomocy inżynierii
genetycznej prowadzone są od wielu
genetycznej prowadzone są od wielu
lat:
lat:
•
Od 1987 r. przeprowadzono ponad 25 000
polowych prób z GMO w 45 krajach - bez
niekorzystnych konsekwencji dla środowiska
•
Największa ilość doświadczeń z
organizmami zmodyfikowanymi genetycznie
(około 70% wszystkich prób) została
przeprowadzona w Stanach Zjednoczonych
i w Kanadzie
•
Na doświadczenia polowe z GMO w krajach
UE w latach 1995-1999 wydano ponad 200
zezwoleń rocznie; w roku 2000 - wydano
135 zezwoleń; a w 2001- 21
•
Spośród krajów UE najwięcej zezwoleń
wydano na doświadczenia polowe z GMO
we: Francji, Włoszech, Wielkiej Brytanii,
Niemczech, Belgii, Holandii, najmniej zaś
w Irlandii, Austrii i Norwegii
•
W końcu lat 90-tych XX w. ponad 80
wariantów GM różnych upraw (w tym
kukurydzy/ rzepaku/ soi) otrzymało zezwolenie
do uprawy na dużą skalę w USA i Kanadzie
•
W Japonii dopuszczono do obrotu 6 roślin
zmodyfikowanych genetycznie, wśród nich są:
ziemniaki/ soja/ buraki cukrowe/ rzepak/
bawełna
(obecnie prowadzone jest postępowanie w celu
wprowadzenia do obrotu: papai/ dwóch nowych linii buraka
cukrowego/ ziemniaków)
•
Pomiędzy 1991 r. a 1998 r. Komisja
Europejska wydała 18 decyzji na GMO -
wśród tych decyzji znalazły się zgody na
dopuszczenie do obrotu zmodyfikowanej
genetycznie soi i kukurydzy
•
Od października 1998 r. do 2003 r. do Komisji
Europejskiej złożono 12 wniosków, na które
nie wydano żadnej decyzji
•
W Polsce Minister Środowiska wydał w
latach 1999 - 2001:
– 19 decyzji na dopuszczenie do badań GMO
– 9 decyzji na eksperymentalne wprowadzenie do
środowiska organizmów modyfikowanych
genetycznie
– 1 decyzję na import soi genetycznie
zmodyfikowanej charakteryzującą się cechą
odporności na herbicyd Roundap Ready
Na stronach internatowych Ministra Środowiska
można znaleźć rejestr wszystkich wydanych decyzji
na organizmy genetycznie zmodyfikowane w Polsce
•
Decyzjami Głównego Inspektora
Sanitarnego wprowadzono w Polsce do
obrotu (
z przeznaczeniem do stosowania w
produkcji żywności
):
– liczne preparaty sojowe pochodzące z roślin GM
– preparaty enzymatyczne pochodzące z
organizmów modyfikowanych genetycznie
•
Preparaty powyższe znalazły zastosowanie
głównie w przemyśle:
– mięsnym
– drobiowym
– piekarskim (preparaty sojowe)
– gorzelniczym
– owocowo-warzywnym
Pełna lista dopuszczonych do obrotu preparatów
pochodzących z organizmów genetycznie
zmodyfikowanych przeznaczona do przemysłu
spożywczego jest dostępna na stronach
internatowych Głównego Inspektora Sanitarnego
==================================================================
=======================
Pod względem typu transformacji
zastosowanego w uprawianych odmianach
GM wyraźnie dominuje cecha odporności na:
•
herbicydy:
Roundap lub Basta
- 69% upraw
•
owady błonkoskrzydłe (
z tzw. genem BT
) - 21% areału
•
odmiany zawierające jednocześnie geny odporności
na herbicydy i geny BT - 7% powierzchni
•
odmiany tytoniu z wprowadzoną odpornością na
choroby wirusowe - 3% areału - wyłącznie w Chinach
Wielkość powierzchni upraw roślin
modyfikowanych genetycznie na
świecie
(1)
:
•
W 2001 r. rośliny transgeniczne uprawiane
były na ok. 53 mln hektarów
•
W latach 1996-2001 powierzchnia upraw
transgenicznych wzrosła ponad 20-krotnie (
od
wartości 2,6 mln do 52,6 mln ha
)
•
Pomiędzy rokiem 2000 a 2001 powierzchnia
upraw transgenicznych wzrosła o 19%
(wzrost
ten jest 2 razy większy niż pomiędzy rokiem 1999 a
2000)
•
Wśród roślin transgenicznych dominuje:
– soja z odpornością na herbicydy ( w roku 2001
wysiewana na 33 mln ha)
Wielkość powierzchni upraw roślin
modyfikowanych genetycznie na
świecie
(2)
:
– kukurydza (w roku 2001 uprawiana na 9,8 mln ha)
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------
Kukurydza zmodyfikowana genetycznie
•
Prawie 2/3 obszaru (ok. 8 mln ha), to kukurydza
z wprowadzonym genem odporności na owady
•
Ok. 2 mln ha to kukurydza z odpornością na
herbicydy
•
Ok. 2 mln ha to mieszańce kukurydzy z
wprowadzonymi obydwoma genami
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------
– rzepak jary zmodyfikowany genetycznie wysiewany
jest (2001 r.) na powierzchni 2,7 mln ha
Wielkość powierzchni upraw roślin
modyfikowanych genetycznie na
świecie
(3)
:
– Do roku 2000 w Stanach Zjednoczonych i
Kanadzie na 40 tys. ha uprawiane były
ziemniaki transgeniczne z genem odporności
na owady błonkoskrzydłe i herbicydy
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Uprawy odmian transgenicznych w
różnych krajach w roku 2001
(1)
:
•
Rośliny transgeniczne uprawione są głównie
w Stanach Zjednoczonych (35, 7 mln ha) i
Argentynie (ok. 12 mln ha) - łącznie stanowi
to 90% wszystkich upraw transgenicznych
•
9% roślin uprawia się w Kanadzie i Chinach:
Uprawy odmian transgenicznych w
różnych krajach w roku 2001
(2)
:
– W Kanadzie uprawy znajdują się na 3,2 mln ha
– W Chinach uprawy znajdują się na 1,5 mln ha
•
W pozostałych krajach roślin
zmodyfikowanych genetycznie uprawiane
są na niewielkim obszarze
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-
•
Powierzchnia upraw transgenicznych
rośnie w bardzo szybkim tempie
•
Uprawiane są głównie dwie rośliny - soja i
kukurydza
•
Soja i kukurydza ma szerokie zastosowanie
w rolnictwie i przemyśle spożywczym:
– wykorzystuje się je w żywieniu ludzi
– jako pasze w żywieniu zwierząt gospodarskich
•
SOJA: ma szerokie zastosowanie w przemyśle
spożywczym zarówno w postaci nasion, jak
też licznych preparatów:
• mąka sojowa/ lecytyna/ izolaty - stosowane do
produkcji różnych środków spożywczych (zarówno
pochodzenia roślinnego jak i zwierzęcego)
!!! Szacuje się, że ok. 60% żywności
przetworzonej zawiera soję lub kukurydzę,
których duża część mogła być
wyprodukowana z użyciem inżynierii
genetycznej
Odbiór żywności genetycznie
zmodyfikowanej przez
konsumentów
(1)
:
!!! Zastosowanie inżynierii genetycznej w
produkcji żywności stale wzbudza niepokój
konsumentów, niezależnie od ich pochodzenia
•
Wydaje się (
na podstawie dostępnych wyników
badań
), że niepokój ten w znacznym stopniu
wynika z niedostatecznej wiedzy ludzi o
budowie organizmów i inżynierii genetycznej
•
Badania przeprowadzone w 8 krajach świata
pokazały, że 79% badanych czytało lub
słyszało o żywności genetycznie
zmodyfikowanej:
90% pochodziło z Niemiec i Wielkiej
Brytanii/ 60% z USA/ 39% z Brazylii
Odbiór żywności genetycznie
zmodyfikowanej przez
konsumentów
(2)
:
•
Badania Eurobarometru przeprowadzone w
1999 r. w 15 krajach UE wśród 16 246 osób
wykazały, że 35 % respondentów wierzy, że
tradycyjne pomidory nie zawierają genów, a
znajdują się one w pomidorach genetycznie
zmodyfikowanych
(odpowiedź taką uzyskano u
respondentów w: Grecji - 51%/ Niemczech - 41%/
Francji - 40%)
•
Badania te wskazały również, że średnio
wśród ludności krajów UE opinia o żywności
genetycznie zmodyfikowanej jest negatywna
Odbiór żywności genetycznie
zmodyfikowanej przez
konsumentów
(3)
:
•
Największa akceptacja żywności
genetycznie zmodyfikowanej znajduje się
w: Belgii i Holandii
•
Najmniejsza akceptacja żywności
genetycznie zmodyfikowanej znajduje się
w: Gercji, Luksemburgu, Wielkiej Brytanii i
Irlandii
•
Wśród ludność UE przeważa pogląd, że
żywność genetycznie zmodyfikowana jest
sprzeczna z naturą oraz, że może stanowić
zagrożenie dla środowiska i zdrowia ludzi
Odbiór żywności genetycznie
zmodyfikowanej przez
konsumentów
(4)
:
POLSKA:
•
Badania przeprowadzone w Polsce w latach
1998 i 1999 przez OBOP wykazał, iż:
• 57% badanych uznało, że należy produkować
żywność transgeniczną
• 23% było przeciwnych
• 20% nie miało zdania
•
Badania przeprowadzono głównie wśród
ludności z wyższym wykształceniem
•
Wśród respondentów dominował pogląd
(80%) badanych, że żywność ta powinna
być specjalnie znakowana
Ocena ryzyka związana z
żywnością GM
(1)
:
•
Produkty pozyskiwane metodami inżynierii
genetycznej poddawane są procedurze oceny
ryzyka
Ocena taka prowadzona jest:
– na etapie prac doświadczalnych
– przed wprowadzeniem do obrotu danego produktu
•
!!! Tryb przeprowadzenia oceny ryzyka regulują
przepisy prawne
Dostrzega się wiele niedoskonałości w prowadzonej
ocenie ryzyka zagrożenia zdrowia ludzi zwłaszcza
w odniesieniu do potencjalnych skutków odległych
w czasie (obszar zainteresowań FAO/WHO)
Ocena ryzyka związana z
żywnością GM
(2)
:
•
W raporcie ekspertów FAO/WHO (w roku
2000) stwierdzono, że należy wspierać
prace nad oceną ryzyka żywności GM
Prace te powinny skupić się na:
•
wyborze i zwalidowaniu optymalnych
kryteriów metod oceny żywności GM
•
opracowanie dokumentów
umożliwiających zunifikowaną ocenę
równoważności żywności GM i
konwencjonalnej
Ocena ryzyka związana z
żywnością GM
(3)
:
Przy ocenie żywności genetycznie
zmodyfikowanej należy brać pod uwagę:
•
ocenę ekwiwalentności żywność GM w
stosunku do tradycyjnego odpowiednika
•
ocenę alergenności żywność GM
•
monitorowanie zmian zawartości
składników odżywczych
PODSUMOWANIE
(1)
:
•
W UE żywności genetycznie zmodyfikowana
nie znajduje powszechnej akceptacji
•
Wśród mieszkańców UE przeważa pogląd,
że żywność tego rodzaju jest niepotrzebna
•
Biorąc pod uwagę fakt, że w krajach Europy
Zachodniej nie występuje niedobór
żywności, a wręcz przeciwnie, może to
tłumaczyć niechęć do ponoszenia ryzyka
związanego z nowym rodzajem żywności
•
W ciągu ostatnich kilku lat (od 1998 r.) nie
dopuszczono do obrotu żadnego
zmodyfikowanego genetycznie produktu
PODSUMOWANIE
(2)
:
•
Stany Zjednoczone i kraje z nimi
współpracujące - Argentyna, Kanada i Egipt -
złożyły w maju 2003 r. skargę do Światowej
Organizacji Handlu (WTO) przeciwko UE w
sprawie moratorium na genetycznie
modyfikowane zboża i żywność
•
Skargę tę poparły: Australia, Chile, Honduras,
Nowa Zelandia, Peru, Salwador, Urugwaj
•
Należy spodziewać się, że wobec braku
podstaw naukowych do odrzucenia
czekających w Komisji Europejskiej produktów
jako szkodliwych dla zdrowia i/lub środowiska
zostaną one wprowadzone do obrotu