Zarząd Izby Rolniczej Województwa Łódzkiego wyraził swoje
negatywne stanowisko w sprawie możliwości uprawiania na
terenie Polski w tym naszego województwa roślin
zmodyfikowanych genetycznie
ŻYWNOŚĆ MODYFIKOWANA GENETYCZNIE - ŻYWNOŚĆ TRANSGENICZNA
Wstęp
Każdy organizm zawiera w jądrach komórek stały zapis, instrukcję swojej budowy i
czynności. Ten wzór każdego życia jest zapisany za pomocą genów. Geny to fragmenty
DNA. Język genów jest taki sam u bakterii, pierwotniaków, grzybów, roślin, zwierząt i
człowieka. Kompletna informacja genetyczna jest zawarta w jądrze komórkowym - w
haploidalnym zestawie chromosomów, zwanym genomem.
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. Zwierzęta transgeniczne są w mniejszym stopniu pozyskiwane jako
baza pokarmowa. Służą raczej do produkcji określonego typu białka o właściwościach
leczniczych. Wykorzystuje się je także do obserwacji funkcjonowania genów lub jako
materiał doświadczalny w badaniach nad chorobami człowieka. Rozwój badań nad
roślinami transgenicznymi zapoczątkowało poznanie zjawiska transformacji, które
zachodzi u roślin motylkowych w wyniku działania bakterii z rodziny Rhizobiaceae.
Rośliny motylkowe żyją w symbiozie z bakteriami brodawkowymi. Plazmidy /dodatkowe,
najczęściej koliste DNA/ tych bakterii zawierają geny, które kodują białko. Po wniknięciu
bakterii do korzeni roślin na skutek sygnału chemicznego-flawonoidu wydzielanego przez
roślinę, zaczynają się odżywiać cukrami zapasowymi korzenia. Dzięki energii uzyskanej
od węglowodanów bakterie zaczynają pobierać azot z powietrza i tworzyć białko
zakodowane w genie plazmidu bakterii. Rhizobiaceae nie potrafią czerpać azotu z
powietrza bez połączenia się z genomem rośliny motylkowej.
Pierwszą rośliną transgeniczną był tytoń, otrzymany w 1984 roku.
Omawiając żywność transgeniczną pochodzenia roślinnego i zwierzęcego, warto
przedstawić sposoby jej otrzymywania.
Metody otrzymywania żywności 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.
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.
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/. Technikę tę nazwano biolistyką i stosuje się ją zwłaszcza przy
wprowadzaniu nowych genów do roślin jednoliściennych /zboża/.
Istnieje również cała gama bezwektorowych metod transfekcji roślin. Metody te dzielimy
na chemiczne i fizyczne. Chemiczną metodą jest dodanie odpowiedniego czynnika, np.
glikolu polietylenowego PEG /poprzedzone dodaniem DNA/ w odpowiednim stężeniu, w
obecności jonów Mg i nośnikowego DNA. Fizyczną metodą transfekcji mogą być
krótkotrwałe, wysokonapięciowe impulsy elektryczne lub mikroiniekcja, czyli
wprowadzenie genu za pomocą igły do protoplastu lub komórek roślinnych.
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.
Wektorem przenoszącym transgen do komórek zwierząt są retrowirusy (wirusy
zawierające RNA zamiast DNA), którymi infekuje się komórki we wczesnym stadium
rozwoju embrionalnego. Nie jest to jednak bezpieczna metoda.
Zwierzęta transgeniczne uzyskuje się także bezwektorowymi metodami. Transgen, czyli
przenoszony gen, jest wprowadzony przez mikroiniekcję do zapłodnionego jaja lub
komórki z wczesnego etapu rozwoju embrionalnego. Zmienione zarodki wszczepia się do
macicy matki zastępczej, gdzie rozwija się genetycznie zmodyfikowane potomstwo.
Inną metodą bezwektorową jest pobranie i hodowanie komórki z wczesnego stadium
rozwoju zarodkowego - blastocysty. Są to komórki linii zarodkowej ES /embryonic stem/.
Mają one zdolność różnicowania się we wszystkie inne typy komórek. Można je zmienić
genetycznie w laboratorium, wszczepić do blastocysty i implantować do macicy matki
zastępczej.
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.
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.
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:
o
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/;
o
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;
o
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.
Rośliny transgeniczne - celowość modyfikacji
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.
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.
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.
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. Rośliny zmodyfikowane genetycznie są już
uprawiane na obszarze 50 mln ha.
Do chwili obecnej uzyskano odmiany transgeniczne w prawie wszystkich grupach
użytecznych roślin dwuliściennych i niektórych jednoliściennych. Odmiany te
sprawdzono w warunkach polowych / wg OECD /
Zboża
jęczmień
Warzywa
cebula
Motylkowate
soja
pszenica
ryż
kukurydza
Rośliny oleiste
orzech ziemny
gorczyca
rzepik
słonecznik
rzepak
Rośliny sadownicze
kiwi
truskawka
papaja
orzech włoski
jabłoń
śliwa
winorośl
żurawina
borówka
szparagi
kapusta
brokuły
papryka
cykoria
ogórek
arbuz
melon
cukinia
marchew
bataty
sałata
oberżyna
kapusta pekińska
groch
łubin
koniczyna
lucerna
Inne
burak
trzcina cukrowa
Zwierzęta transgeniczne - celowość modyfikacji genetycznych
Zwierzęta modyfikuje się genetycznie celem:
1.
szybszego przyrostu masy ciała, przez włączenie dodatkowego genu hormonu
wzrostu. Jednak, jak się okazuje, zwiększona masa ciała zwierzęcia nie idzie w
parze z zyskiem ekonomicznym. Zwierzęta gospodarskie mają bowiem wysoki
stosunek masy pokarmu do masy ciała (współczynnik konwersji pokarmu).
Dla bydła wynosi on 12, to znaczy, że bardzo duże zwierzę będzie zjadało 12 razy
więcej paszy niż waży. Przykładem uzyskania wartościowych zwierząt
transgenicznych są szybko rosnące ryby. Charakteryzuje je korzystny, niski
współczynnik konwersji pokarmu - 1,5, produkcja dużej ilości komórek jajowych,
łatwość zapłodnienia i hodowania narybku. Dlatego duże nadzieje pokłada się w
transgenizacji łososia genem hormonu wzrostu. Badania z genem hormonu
wzrostu prowadzono również na królikach, świniach, owcach i innych zwierzętach
gospodarskich. Transgenizacja zwierząt hodowlanych jest jednak bardzo
kosztowna. Przy niskiej wydajności proces "tworzenia" nowego organizmu trwa
długo, a transgeniczne zwierzęta często bardziej chorują i są niepłodne.
2.
zwiększenia wydajności mlecznej przez wprowadzenie dodatkowego genu
odpowiedzialnego za produkcję mleka.
3.
uodpornienia na choroby przez wprowadzenie genów oporności lub tolerancji na
określoną chorobę.
Transgeniczne zwierzęta gospodarcze otrzymuje się z myślą o wykorzystaniu ich jako
producentów zrekombinowanych białek o znaczeniu farmaceutycznym. Białka te są
wytwarzane w gruczołach mlecznych i wydzielane z mlekiem. W ten sposób udało się
uzyskać transgeniczne owce, kozy i bydło produkujące α-1 antytrypsynę stosowaną w
leczeniu rozedmy i innych chorób płuc, czynnik krzepliwości krwi, erytropoetynę leczącą
anemię, ß interferon zwalczający infekcje wirusowe i nowotwory oraz hormon wzrostu,
regulujący ten proces.
Dyskusja
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.
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 ?
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.
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.
Kontrowersje wokół GMO
Początkowa euforia i entuzjastyczne prognozy związane z GMO ustępują poważnym
obawom, 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.
•
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. Zabrakło alternatywnych odmian.
•
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.
•
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.
•
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.
•
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.
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.
Wnioski
Dawniej pożywienie ludzi było o wiele bardziej urozmaicone. Jeszcze w 1949 roku w
Chinach uprawiano 8000 odmian ryżu, dziś tylko 50. W USA w ciągu 80 lat zniszczono
7300 odmian warzyw. Z raportu FAO wynika, że, wkraczając w XXI wiek utraciliśmy 95%
różnorodności genetycznej istniejącej w rolnictwie na początku XX wieku. Na pewno
będzie to miało wpływ na zdrowie przyszłych pokoleń.
Z tego powodu:
•
niezbędna jest jawność badań;
•
konieczna jest informacja i oznakowanie żywności modyfikowanej
genetycznie;
•
gwarantowane musi być prawo konsumenta do wyboru między żywnością
modyfikowaną a "czystą".
Coraz częściej mówi się o zastosowaniu "zasady przezorności" przyjętej podczas "Szczytu
Ziemi" w Rio de Janeiro w 1992 roku. Mówi ona o zaprzestaniu działania, jeśli nie
jesteśmy przekonani o jego nieszkodliwości. Przecież skutki stosowania GMO będą znane
dopiero w odległym czasie i nie da się ich dziś w żaden sposób przewidzieć.
Informacje wykorzystano ze strony internetowe
Wydawnictwa Szkolnego PWN