Żywność modyfikowana genetycznie - za i przeciw Prof. dr hab. Stefan Malepszy Katedra Genetyki, Hodowli i Biotechnologii Roślin Wszechnica Żywieniowa Wydział Nauk o Żywieniu Człowieka i Konsumpcji SGGW 20 maj 2009
Rodzaje produktów spożywczych będących efektem modyfikacji genetycznej dostępne dla konsumenta na rynku Genetycznie zmodyfikowane rośliny ( np. świeże pomidory, ziemniaki); Przetworzone rośliny zmodyfikowane genetycznie (np. koncentraty zup pomidorowych, frytki mrożone, produkty sojowe); Żywność produkowana z wykorzystaniem genetycznie zmodyfikowanych organizmów (np. chleb pieczony z zastosowaniem drożdży GM, piwo wytwarzane z zastosowaniem drożdży GM); Produkty żywnościowe będące pochodnymi roślin GM, lecz nie zawierające żadnych komponentów transgenicznych (np. olej rzepakowy otrzymywany z rzepaku GM; cukier z buraków GM).
Różnorodność odmian uprawnych u Narcissus
Różnorodność odmian na przykładzie ziemniaka uprawnego
Różne rasy użytkowe koni przykład dezaktualizacji niektórych właściwości
Dlaczego odmiany roślin uprawnych się dezaktualizują? Zmieniają się potrzeby człowieka i wiele technologii z nimi związanych Naturalne zjawisko wyradzania się odmian Zmieniają się warunki środowiska - abiotyczne - biotyczne ( patogeny, szkodniki )
Informacja genetyczna wszystkich żywych organizmów jest zapisana w DNA, który jest polimerem zbudowanym z takich samych składników. Ogólne reguły jej funkcjonowania są takie same bez względu na odległość filogenetyczną. Inżynieria genetyczna zmienia tą informację przez wprowadzanie do niej konstrukcji genetycznych tworzenie modyfikacji genetycznych. Organizmy z konstrukcją są nazywane genetycznie zmodyfikowanymi (GMO).
Agrotransformacja pomidora [Bartoszewski i in., 1997.Biotechnol.] Kiełkowanie nasion Gotowe siewki (7d) Cięcie i transformacja Osuszanie na bibule(2d) Eksplantaty, regeneracja (3t) Pędy, ukorzenianie (9t) Sadzonki (11t) Roślina transgeniczna (13t) Do wysadzenia w szklarni (15t)
Przykład konstrukcji genetycznej nadającej roślinie zdolność wytwarzania białka słodkiego smaku - taumatyny ca. 10-7 m LB i RB - sekwencje graniczne TDNA p nos - promotor syntazy nopalinowej Agrobacterium tumefaciens t nos terminator syntazy nopalinowej Agrobacterium tumefaciens 35S promotor 35S wirusa CaMV taumatyna II część kodująca białka taumatyny npt II fosfotransferaza neomycyny II kpz kilopar zasad Hind III, Sph1, Pst1, Sst1, EcoRI miejsca działania enzymów restrykcyjnych
Nie ma podstaw racjonalnych aby uważać modyfikacje genetyczne per se jako szkodliwe. Szkodliwość organizmów GM (genetycznie zmodyfikowanych) - podobnie jak innych organizmów - może wynikać z określonego typu modyfikacji genetycznej, ale nie z faktu samej modyfikacji.
GMO nie powinniśmy się obawiać, ponieważ Powstały instytucje, które mają dbać o bezpieczne ich stosowanie Nie potwierdziły się obawy związane z ich stosowaniem Instytucje o najwyższym autorytecie międzynarodowym upatrują w GMO możliwości usunięcia poważnych problemów społecznogospodarczych i cywilizacyjnych Przynoszą określone korzyści producentom i środowisku
Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności (EFSA),r.zał. 2002 Państwa członkowskie UE przedstawiają pytania, na które zespół ma udzielić odpowiedzi. W okresie jednego roku EFSA musi dokonać oceny konkretnych GMO pod kątem ryzyka lub bezpieczeństwa. Urząd opiera się na danych terenowych zebranych przez firmy, które są twórcami określonych GMO. Jeżeli zespół ekspertów wymaga dostarczenia dodatkowych informacji, wówczas bieg terminów zostaje wstrzymany, a w tym czasie firma podejmuje starania w kierunku uzyskania wymaganych informacji. Porównywane są odmiany GMO z uprawami prowadzonymi w sposób tradycyjny, ponieważ uznaje się je za "bezpieczne". Jest to punkt odniesienia. Ocenia się je pod kątem ich toksykologicznego wpływu na organizm człowieka oraz na środowisko naturalne; np. gdy roślina wytwarza nowe białko poddaje się to białko serii testów biomedycznych i toksykologicznych.
EFSA c.d. Istotą oceny jest skupienie się na ocenie długofalowej i na sprawach wątpliwych Ocena wpływu na środowisko jest dokonywana "krok po kroku", poprzez obserwowanie potencjalnych skutków dla organizmów docelowych i dla pozostałych organizmów Przed rozpoczęciem prób terenowych prowadzone są badania w szklarni Biorąc pod uwagę punkt odniesienia, jest się w stanie powiedzieć jedynie, że dany GMO jest "równie bezpieczny" jak roślina tradycyjna.
Tańska I, 2007. Biotechnologia 1(76) Komisja Kodeksu Żywnościowego jest organizacją powołaną przez FAO / WHO. Podczas 23 Sesji Komisji Kodeksu Żywnościowego (CAC, ang. Codex Alimentarius Commission), która odbyła się w Rzymie 1999, powołano pierwszą Międzyrządową Grupę Problemową Kodeksu Żywnościowego ds. żywności otrzymywanej metodami biotechnologicznymi (CTFBT, ang. Codex Ad Hoc Intergovernmental Taks Force on Food Derived from Biotechnology)
Badania odmian GM wprowadzonych do rolnictwa w UE nie potwierdziły obaw związanych z środowiskiem, bezpieczeństwem żywności oraz bioróżnorodnością Do takiego stwierdzenia upoważniają wyniki intensywnych badań europejskich przeprowadzone w ostatniej dekadzie, na które przeznaczono bardzo duże środki finansowe (ca 1,5 mld EUR do 2007r). W samych tylko Niemczech oceniono ryzyko ekologiczne na wybrane elementy środowiska w 110 projektach badawczych na kwotę 37 mln DM w okresie 1997 2000 r i 14 mln. w latach 2001 2004 [Bartach,2004]. Natomiast w UE w okresie 1985 2000 r., 400 zespołów zrealizowało projekty na kwotę 700 mln [Europ Commission, 2004].
Bioinsektycyd Bt produkowany przez rośliny zmodyfikowane genetycznie skutecznie chroni je przed szkodnikami Kukurydza zmodyfikowana genetycznie nie ulega uszkodzeniom przez szkodnika: kolby odmiany GM ( u góry z prawej) i łodyga odmiany GM (u dołu z lewej)
Przykłady znaczenia ekonomicznego ulepszania genetycznego roślin (w US$) straty globalne powodowane przez nicienie są oceniane na ponad 100 mld rocznie (Cowgill et al., 1999. BCPC Symp.) straty globalne powodowane przez wirus TSWV są oceniane na ponad 1 mld rocznie (Goldbach i Peters, 1994, Sem. Virol.)
Poprawa zdolności przechowalniczych melona typu kantalupa, przez supresję oksydazy etylenowej ACC za pomocą konstruktu antysensowego Owoce z supresją etylenu nie wytwarzają strefy odcinającej, utrzymują zielony kolor skórki na roślinie po zbiorze; utrzymują zwartą strukturę miąższu przy dłuższym przechowywaniu (C) i nie wykazują znamion uszkodzeń przy przechowywaniu w niskiej temperaturze (D); barwa miąższu nie ulega zmianie przy supresji etylenem (C)
W oficjalnej opinii FAO (2007r) : Nowe techniki biotechnologiczne mogą w istotny sposób pomóc w rozwiązywaniu wielu zagadnień i osiągać cele, które są znacznie trudniejsze w osiąganiu technikami klasycznej genetyki, gdyż inżynieria genetyczna może: przyspieszać dotychczasową hodowlę i dostarczać rolnikom zdrowy materiał rozmnożeniowy; tworzyć odmiany, które są odporne na szkodniki i choroby, a dzięki temu można zaprzestać stosowania chemicznych środków ochrony roślin szkodliwych dla środowiska i zdrowia ludzi; dostarczyć tanich metod diagnozowania chorób oraz ochronnego szczepienia zwierząt przed niszczącymi chorobami; poprawiać odżywcze właściwości zbóż, ziemniaka, kassawy i ryżu oraz tworzyć nowe produkty dla zdrowia i przemysłu.
Niektóre dane o skuteczności chemicznego zwalczania szkodników roślin uprawnych Mniej niż 0,1% zastosowanych pestycydów działa na agrofagi, a reszta pozostaje w środowisku Najwyżej tylko 0,01% trafia na ciało szkodnika Jedna kropla na milion trafia na stadia komarów żyjące w wodzie, a dla zabicia larwy komara konieczne jest 2-3 kropli Corocznie umiera na świecie wskutek zatrucia pestycydami 20 000 osób, a w USA leczenie osób zatrutych pestycydami kosztuje rocznie 786 milionów dolarów Pestycydy powodują w USA zamieranie 15-20% rodzin pszczół miodnych i pszczół samotniczych Włączając ujemny wpływ na środowisko, łączne koszty stosowania pestycydów sięgają rocznie w USA 12 miliardów $ Czemu zatem nie stosować GMO które samo się broni przed szkodnikami? (przypis SM) Boczek J., 2007.Post Nauk Roln 3 (327)
Korzyści z zastosowania w Unii Europejskiej genetycznie zmodyfikowanej, odpornej na szkodniki kukurydzy Bt: wstępne wyniki z upraw prowadzonych w latach 1998 2006 : Bioforum, 06.2007 W regionach upraw kukurydzy porażonych omacnicą prosowianką, główny wpływ zastosowania technologii Bt to wzrost plonów w porównaniu do upraw konwencjonalnych. Średni wzrost plonów był często na poziomie +10%, a nawet więcej. W roku 2006 użytkownicy kukurydzy Bt, średnio zyskali dodatkowo od 65 do 141 euro z hektara. Jest to równorzędne ze zwiększeniem zysków z 12 do 21%. W niektórych regionach, kukurydza Bt znacząco podniosła jakość ziarna poprzez znaczne zmniejszenie poziomu mikotoksyn (korzyści zdrowotne dla zwierząt; ale również przy zastosowaniu w sektorze żywności dla ludzi). Tam, gdzie wcześniej rolnicy stosowali insektycydy do zwalczania omacnicy prosowianki, zastosowanie technologii Bt przyniosło korzyści dla środowiska ze względu na zmniejszenie zużycia insektycydów oraz redukcję zużycia paliw ( zmniejszenie emisji CO2 do atmosfery).
GOLDEN RICE NASIONA RYŻU U ODMIANY TRADYCYJNEJ (BIAŁE) I ODMIANY ZMODYFIKOWANEJ GENETYCZNIE (ŻÓŁTE( TE) szansa usunięcia dramatycznych skutków niedoboru witaminy A w diecie najuboższych w Azji i Afryce. Użytkowanie wolne od opłaty dla rolników o rocznych dochodach do 10 000 $
Zawartość prowitaminy A w kolejnych wersjach odmian Golden Rice GR - Beyer & Potrykus 1,6ug/g GR1 - Syngenta 6ug/g GR2 - Syngenta 37ug/g Paine et al. (2005) Nature Biotechnology 23, 482-487
Według opinii ONZ Sama komercjalizacja ryżu GM może stać się elementem napędzającym popularyzację upraw GM w stopniu znacznie wykraczającym poza ostrożne szacunki, które przewidują, że liczba stosujących je rolników (obecnie ok. 20 mln) wzrośnie do ok. 80 mln. Szacunki te opierają się na stopie wzrostu obserwowanej dla jednej trzeciej światowej populacji 250 milionów plantatorów ryżu, z których większość to ubodzy rolnicy, a 90% mieszka w Azji. Ryż GM o zwiększonej plenności i odporności na szkodniki może wywrzeć znaczący wpływ na Milenijne Cele Rozwoju ONZ, które zakładają zmniejszenie skali ubóstwa o połowę do 2015 r. Wzbogacony o witaminę A Złoty Ryż może mieć kluczowe znaczenie dla żywienia.
Negatywny wpływ GMO na zdrowie Austria (wrzesień, 2008r) EFSA uznała, że Austria nie przedstawiła żadnych nowych dowodów naukowych podważających wcześniejszą ocenę ryzyka kukurydzy genetycznie zmodyfikowanej. Oznacza to, iż nie ma podstaw, aby wnioskować o negatywnym wpływie GMO na bezpieczeństwo i zdrowie ludzi, czy zwierząt oraz środowisko naturalne. 11 listopada 2008 roku Federalne Ministerstwo Zdrowia, Rodziny i Młodzieży ogłosiło wyniki badań, które miały dowodzić negatywnego wpływu na płodność myszy roślin genetycznie zmodyfikowanych (kukurydza NK603 x MON810). Panel Naukowy do spraw GMO Europejskiego Urzędu ds. Bezpieczeństwa Żywności wydał ( styczeń 2009r.), że wyniki naukowców austriackich nie prowadzą do żadnych negatywnych wniosków.
Negatywny wpływ GMO na zdrowie Austria (wrzesień, 2008r) 3 badania: jednopokoleniowe, wielopokoleniowe (MGS) oraz wpływu żywienia GMO na płodność (RACB). Dwa pierwsze badania nie wykazały różnic w zakresie żywienia myszy nasionami konwencjonalnymi i genetycznie zmodyfikowanymi. W trzecim badaniu wykryto, że w 3 i 4 pokoleniu myszy karmionych GMO następuje spadek płodności. Wyniki badań dostarczone przez Austrię: zawierały błędy w obliczeniach i niezgodności w kształtowaniu danych, a informacje o genetycznej identyczności oraz charakterystyce badanych materiałów były nieodpowiednie.
W przeważającej liczbie badania potwierdzające szkodliwość GMO są zaplanowane i wykonane niezgodnie z wymaganymi procedurami i zwykle nie zasługują na publikację w recenzowanym piśmie, są jednak podstawą argumentacji anty - GMO.
Wątpliwości ogólne podnoszone w dyskusji nad stosowaniem odmian GM w rolnictwie filozoficzne czy manipulowanie genami polegająca na ingerowaniu w informacje genetyczną nie narusza naturalnego porządku rzeczy; osobiste czy konsumpcja żywności GM stanowi zagrożenie dla mojego zdrowia. technologiczne czy geny pochodzące z bardzo oddalonych taksonów mogą funkcjonować w roślinach nie oddziałując na inne ważne cechy; ekologiczne czy odporność na szkodniki nie spowoduje wzrostu ich zjadliwości;
Wątpliwości ogólne podnoszone w dyskusji nad stosowaniem odmian GM w rolnictwie c.d. ekonomiczne obawa, aby firmy biotechnologiczne kontrolując jednocześnie w materiał nasienny i środki ochrony roślin nie zbudowały niebezpiecznie monopolistycznej pozycji w produkcji żywności; polityczne czy innowacyjność technologiczna powinna podlegać demokratycznej kontroli; środowiskowe czy zmiany w zapisie genetycznym roślin uprawnych nie spowodują zagrożenia dla środowiska za sprawą efektów niekontrolowanych i niezamierzonych;
Problemy które powinny być uwzględnione przez rolnictwo do rozwiązania których niezbędna jest biotechnologia Zmniejszenie negatywnego oddziaływania na środowisko Produkcja surowców odnawialnych Rozwój wydajniejszych biopaliw Polepszenie procesu monitoringu roślin Polepszenie koegzystencji roślin Żywność funkcjonalna
Dziękuję za uwagę