Rośliny i żywność genetycznie modyfikowane

Prof. dr hab. Maria Klein
Mgr inż. Małgorzata Madej
Rośliny i żywność genetycznie modyfikowane
Wprowadzenie
Inżynieria genetyczna i tworzenie organizmów genetycznie modyfikowanych (GMO) budzą z jednej strony
entuzjazm naukowców i duże nadzieje na rozwiązanie wielu problemów z dziedziny: medycyny, rolnictwa, technologii
żywności, ochrony środowiska. Z drugiej strony, istnieje wiele zastrzeżeń i obaw społeczeństwa, czy GMO są bezpieczne,
czy ich tworzenie nie stanowi zagrożenia dla zdrowia człowieka i otaczającej przyrody. Wielu z nas ma także dylematy
natury etycznej, czy ingerencja w materiał genetyczny organizmów (zwłaszcza zwierząt i ludzi) jest potrzebna, czy nie
narusza naturalnego porządku przyrody i nie przekracza granic, które nie powinno się przekroczyć.
Przełomem
w
rozwoju
genetyki
i
nauk
biologicznych
było
odkrycie
budowy
i
funkcji
kwasu
dezoksyrybonukleinowego (DNA) przez Watsona i Cricka w 1953 roku. Praktyczne wykorzystanie tego odkrycia dokonało
się po przeszło 30-tu latach. W tym czasie rozwinęła się inżynieria genetyczna polegająca na manipulacjach DNA. Obecnie
DNA można izolować z komórek, klonować, sekwencjonować czyli rozszyfrowywać informację genetyczną zapisaną w
DNA. Znaczącymi osiągnięciami ostatnich lat było rozkodowanie genomów licznych mikroorganizmów, roślin
(rzodkiewnika, ryżu), muszki owocowej, komara, a także człowieka. Powstały biblioteki genowe gromadzące opisane
sekwencje. Po poznaniu podstaw funkcjonowania genów stało się możliwe przenoszenie ich z jednego organizmu do
drugiego drogą transformacji genetycznej. Przeniesione geny zostają włączone do genomu biorcy i ulegając ekspresji
warunkują powstanie pożądanej cechy. Organizmy wzbogacone o dodatkowe geny nazywają się organizmami
transgenicznymi lub organizmami genetycznie modyfikowanymi (GMO). Transformacja genetyczna stwarza więc
możliwość przenoszenia genów z jednych gatunków do innych, pomijając wszystkie bariery systematyczne. Można
przenosić geny z drobnoustrojów do roślin i zwierząt, geny człowieka do bakterii, itd.
1. Metody transferu genów
Istnieje wiele metod transformacji czyli wprowadzania DNA do organizmów roślinnych i zwierzęcych. Proces ten
odbywa się w warunkach kultur in vitro, a DNA jest wprowadzany do pojedynczych komórek. Do najważniejszych metod
należą:
•
Mikroiniekcja
Wyizolowany DNA wprowadza się bezpośrednio do komórek poprzez mikroiniekcję z zastosowaniem mikroskopu
posiadającego odpowiednie mikromanipulatory. W taki sposób transformuje się najczęściej komórki zwierzęce,
wprowadzając DNA bezpośrednio do komórki jajowej. Po jej zapłodnieniu w warunkach in vitro i implantacji do samicy,
rozwija się transgeniczny organizm, w którym zachodzi ekspresja transgenu. Ma ona miejsce zazwyczaj w gruczole
mlecznym. Białko zawarte w mleku (będące produktem transgenu) można wyizolować, oczyścić i używać w celach
leczniczych (przykładem jest produkcja w ten sposób hormonu wzrostu).
•
Mikrowstrzeliwanie
DNA wstrzeliwuje się do różnego rodzaju tkanek przez specjalnie skonstruowane działko. Pociski z wolframu lub złota
opłaszczone DNA penetrują tkanki i wprowadzają DNA w obszar jądra komórkowego, gdzie następuje włączenie go do
genomu komórki. Dalszym etapem jest uzyskanie zregenerowanych organizmów, u których pojawia się nowa cecha,
kodowana przez wprowadzony gen.
•
Metoda wektorowa z udziałem Agrobacterium
W metodzie tej do transferu genów wykorzystuje się bakterie glebowe: Agrobacterium tumefaciens i Agrobacterium
rhizogenes. Gatunki te wykształciły ewolucyjnie zdolność do genetycznej kolonizacji roślin przez wprowadzanie fragmentu
plazmidowego DNA do genomu roślin. Odcinek ten (T-DNA) zawiera onkogeny i geny odpowiedzialne za syntezę opin.
1
Onkogeny umożliwiają wytworzenie tumorów, stanowiących miejsce bytowania bakterii. Opiny są natomiast niezbędne do
rozwoju bakterii stanowiąc źródło węgla i azotu. Inżynieria genetyczna umożliwia zmodyfikowanie tych gatunków bakterii i
wykorzystanie ich jako wektorów do transformacji roślin. Modyfikacja polega na usunięciu z odcinka T-DNA genów
bakteryjnych i na ich miejsce wprowadzenie genów, które planujemy przenieść do roślin. Są to zazwyczaj geny: użytkowy,
selekcyjny i reporterowy wraz z ich sekwencjami regulatorowymi (promotorem i terminatorem). Gen użytkowy koduje
pożądaną cechę, gen selekcyjny umożliwia wyselekcjonowanie stransformowanych komórek i zregenerowanie
transgenicznych roślin. Gen reporterowy pozwala na szybką ocenę efektywności zastosowanej techniki transformacji.
2. Zastosowanie GMO
Oczekiwania wobec GMO są nieograniczone, jednak nie wszystkie z nich można spełnić przy obecnym stanie
wiedzy, ponadto nie wszystkie rozwiązania znajdują społeczną akceptację. Obecnie GMO najczęściej znajdują
zastosowanie w medycynie, rolnictwie, przemyśle spożywczym i ochronie środowiska. Oto przykłady wdrożonych
zastosowań lub będących na etapie zaawansowanych badań.
Mikroorganizmy GM to zmodyfikowane bakterie produkujące enzymy o większej aktywności wykorzystywane są w
przemyśle spożywczym, farmaceutycznym (leki – insulina, humulina), przetwórstwie rolno-spożywczym, do oczyszczania
środowiska (rekultywacja, remediacja) oraz diagnostyki lekarskiej. Zmodyfikowane drożdże znajdują zastosowanie do
produkcji piekarniczej, mleczarskiej, farmaceutycznej, browarniczej.
Rośliny GM to odmiany transgeniczne posiadające odporność na czynniki biotyczne i abiotyczne, korzystniejszy
zestaw składników odżywczych, przedłużoną trwałość stopniowo zastępują w uprawie odmiany tradycyjne. Przyszłością w
zapobieganiu chorobom są szczepionki roślinne ( zapalenie wątroby typu B, choroba wrzodowa wywoływana przez
Helicobacter, wścieklizna). Produkowane przez zmodyfikowane rośliny metabolity wtórne wykorzystywane są w
przemyśle farmaceutycznym i chemicznym.
Zwierzęta GM znajdują głównie wykorzystanie jako żywe bioreaktory produkujące w mleku lecznicze białka,
substytuty krwi, hormony. Przykładem jest produkcja interleukiny-2, hormonu wzrostu (królik), antytrombiny (koza),
laktoferyny (bydło), narządów do ksenotransplantacji (świnia). Zwierzęta stanowią również organizmy modelowe do badań
chorób nowotworowych (onkomysz).
Modyfikacje genetyczne związane z człowiekiem dotyczą przede wszystkim terapii genowej chorób genetycznych
(mukowiscydoza, anemia Fanconiego, hemofilia B, zespół Huntera, Hurlena, choroba Canavana, Gauchera itd.), chorób
nowotworowych, układu nerwowego (Parkinsona, Alzheimera itd.) i AIDS. Pierwszą terapię genową przeprowadzono w
1990 roku u dziewczynki z ciężkim, złożonym niedoborem odporności.
3. Transgeneza roślin – przykłady wprowadzonych genów
Człowiek od zarania swojej egzystencji ingerował w genom roślin stosując różne metody zależne od posiadanej
wiedzy i wytyczonego celu. Historia hodowli roślin rozpoczęła się od udomowienia dzikich gatunków, krzyżowania
pokrewnych i oddalonych taksonów, selekcji najbardziej wartościowych osobników, a także indukowania mutacji. W
wyniku tych działań powstały istniejące obecnie odmiany roślin uprawnych. Dzisiaj możemy stwierdzić, że wszystkie
wymienione techniki bazowały na zmianach, które dokonywały się genomach roślin w sposób spontaniczny czy celowo
indukowany. Dawne metody były jednak mało doskonałe. Krzyżując rośliny uprawne z dzikimi gatunkami obok
pożądanych genów wprowadzano tysiące genów niekorzystnych, które musiano wyeliminować na drodze długotrwałej
selekcji. Obecna technika transformacji roślin jest bardzo precyzyjna. Polega na dodaniu do dobrego genotypu
pojedynczych genów kodujących pożądane cechy np. odporność na choroby i szkodniki, bez zmiany innych posiadanych
właściwości.
Wytworzenie
roślin
transgenicznych i
ich komercjalizacja
dokonała
się
bardzo
szybko.
Pierwszym
zmodyfikowanym genetycznie produktem wprowadzonym na rynek amerykański w 1994 roku był pomidor odmiany Flavr
Savr o przedłużonej trwałości owoców. Do roślin uprawnych najczęściej wprowadza się geny: odporności na choroby,
2
szkodniki i herbicydy, przedłużające trwałość produktów roślinnych, modyfikujące cechy użytkowe roślin, odporności na
warunki środowiskowe (stresy).
Obecnie rośliny transgeniczne uprawiane są na masową skalę (około 70 mln ha), w wielu krajach takich jak: USA
(dominująca pozycja), Kanada, Argentyna, Chiny, Brazylia, Chile, Meksyk. W Europie uprawy roślin transgenicznych
znajdują się w Hiszpanii, Niemczech i Rumunii. Pomimo, że badaniami nad transgenezą objęte są prawie wszystkie gatunki
roślin uprawnych, a także niektóre dziko rosnące, w uprawie dominują transgeniczna: soja, kukurydza, rzepak, bawełna,
ziemniak, pomidor, dynia. Do produkcji wprowadzono do tej pory 67 różnych odmian z czego połowa dotyczy dwóch
gatunków: kukurydzy i rzepaku. Modyfikacja genetyczna tych roślin polega na wprowadzeniu genów warunkujących
odporność na szkodniki i choroby (wirusowe, bakteryjne i grzybowe). Straty w plonach powodowane przez szkodniki i
patogeny szacowane są na około 40%. Ograniczenie ich jest ważne z ekonomicznego punktu widzenia. Ponadto rośliny
posiadające odporność na patogeny mogą być uprawiane bez stosowania pestycydów są więc zdrowsze dla ludzi.
Wprowadzana jest także odporność na herbicydy ( racjonalizujące uprawę poprzez zmniejszenie liczby i ilości
stosowanych herbicydów) a także geny zmieniające cechy użytkowe roślin i przedłużające ich trwałość. Długa lista odmian
transgenicznych oczekuje na dopuszczenie do uprawy. W badaniach jest także wiele genów, które uodparniają rośliny na
stresy abiotyczne (susza, mróz, zasolenie gleby itd.) podnoszą produktywność roślin czy są związane z kontrolą procesów
reprodukcji.
Największym osiągnięciem na skalę światową była transformacja ryżu wzbogacająca go o syntezę beta karotenu
(prowitaminy A) oraz ferrytyny (białka wiążącego żelazo). „Złoty ryż” jest nadzieją dla krajów azjatyckich na
powstrzymanie głodu oraz niedoborów witaminy A i żelaza.
We wrześniu 2004 roku Komisja Europejska dopuściła do uprawy na terenie krajów EU zmodyfikowaną
genetycznie kukurydzę MON 810 posiadającą gen Bt odporności na owady. Obecnie w Polsce trwają protesty różnych
„grup nacisku„ w celu zakazu uprawy tej kukurydzy w naszym kraju.
4. Żywność genetycznie modyfikowana
Transgeniczne rośliny są źródłem żywności, która jest określana terminem „nowa żywność”. Pojęcie to obejmuje
następujące typy żywności GM:
•
Żywność będąca GMO (pomidory, ziemniaki)
•
Żywność zawierająca przetworzone GMO (koncentraty, frytki mrożone)
•
Żywność zawierająca przetworzone GMO (czekolada z lecytyną GM soji)
•
Żywność produkowana z zastosowaniem GMO (chleb pieczony z wykorzystaniem transgenicznych
drożdży)
•
Produkty żywnościowe pochodne GMO, lecz nie zawierające komponentów transgenicznych (olej,
cukier)
Na marginesie należy dodać, że pod pojęciem „nowej żywności” kryją się także inne kategorie żywności, nie mające
związku z GMO.
Szacuje się, że w USA 60% oferowanej w supermarketach żywności przetworzonej zawiera składniki pochodzące z
roślin GM zazwyczaj z soi, kukurydzy, rzepaku. Dostępne są także produkty nie przetworzone jak na przykład ziemniak,
pomidor. Także w Polsce, udział żywności produkowanej na bazie zmodyfikowanych roślin jest znaczny, a skala produktów
zawierających GM jest bardzo szeroka począwszy od czekolady, przetworów, mleczarskich, wędliniarskich, do różnego
typu produktów, których bazą jest soja i kukurydza. Generalnie, wprowadzenie modyfikacji genetycznych ma na celu
znaczne polepszenie jakości surowców roślinnych, a w rezultacie wprowadzenie na rynek bezpiecznej i zdrowej żywności.
W pracach genetycznych prowadzonych w celu uzyskania żywności transgenicznej dominują trzy kierunki:
1.
Wzbogacanie żywności w składniki podnoszące ich wartość żywieniową
2.
Usuwanie substancji szkodliwych i niepożądanych
3.
Poprawa cech funkcjonalnych związanych z procesami przetwórczymi.
3
Poniżej przedstawiono kilka typów modyfikacji, które są bardzo istotne w produkcji żywności i w żywieniu
człowieka.
•
Kontrola dojrzewania owoców (zwiększenie trwałości)
Jest jednym z ważniejszych kierunków badań nad modyfikacjami genetycznymi roślin mających na celu poprawę ich cech
technologicznych. Dotyczy to szczególnie owoców miękkich, których szybkie dojrzewanie ogranicza przydatność do
spożycia i przerobu oraz utrudnia transport. Najwięcej prac w tej dziedzinie poświęcono dojrzewaniu owoców pomidora.
Pierwsza transgeniczna odmiana pomidora – Flavr Savr powstała dzięki wprowadzeniu genu poligalakturonazy w orientacji
antysensownej, co blokowało działanie enzymu poligalakturonazy powodującego mięknięcie owoców przez częściową
depolimeryzację pektyn ściany komórkowej. Dzięki takiemu zabiegowi owoce pomidorów mogą dojrzewać na krzakach
pozostając dłużej twarde i nie tracąc wartości smakowych. Innym przykładem modyfikacji jest melon posiadający owoce o
zielonej barwie skórki, jędrnym miąższu i wyraźnie dłuższym okresie przechowywania.
•
Modyfikacje węglowodanów roślinnych
Węglowodany roślinne pełnią ważną funkcje w żywieniu człowieka oraz stanowią cenny surowiec dla wielu przemysłów.
Zastosowania przemysłowe dotyczą konkretnych, wybranych form poszczególnych polisacharydów o ściśle sprecyzowanej
charakterystyce chemicznej. Jedną z potencjalnych dróg pozyskiwania wybranych form polimerów węglowodanowych jest
uprawa roślin transgenicznych, wyspecjalizowanych w syntezie zdeterminowanych chemicznie substancji. Między innymi
w wyniku takich modyfikacji uzyskano ziemniaki, rzepak, pomidory o zwiększonej zawartości suchej masy, a ponadto
stwierdzono także zmniejszenie powstawania cukrów redukujących w czasie przechowywania w niskiej temperaturze.
Konsekwencją tego było zachowanie jaśniejszego koloru frytek produkowanych z ziemniaków GM.
•
Intensyfikacja biosyntezy barwników karotenoidowych
Karotenoidy stanowią największą grupę naturalnych barwników stosowanych w produkcji żywności, a poza tym pełnią one
wiele ważnych funkcji w organizmie człowieka tj. przenoszenie energii, ochronę przed fotoutlenianiem, a także są
prekursorami witaminy A. Do ważniejszych osiągnięć w zakresie wzbogacania roślin w prowitaminę A należy zaliczyć
transgeniczny ryż tzw. „złoty ryż”, który powstał dzięki wprowadzeniu genów kodujących ferrytynę i β - karoten. Dowodzi
to, że możliwa jest synteza karotenoidów w tkankach niezwiązanych z ich biosyntezą, co może przyczynić się do poprawy
wartości żywieniowej wielu płodów rolnych i zmniejszyć światowy deficyt witamin roślinnych.
•
Modyfikacja białek roślinnych
Do najważniejszych kierunków modyfikacji należą: zmiany zawartości poszczególnych aminokwasów w białkach, a
szczególnie aminokwasów egzogennych tj. lizyny, tryptofanu, cysteiny, metioniny, wzbogacenie roślin w białka
funkcjonalne tj. białka słodkie – taumatyna, białka sojowe, wprowadzanie nowych białek, a szczególnie białek glutenowych
do zbóż chlebowych i makaronowych oraz białek odpornych na zamarzanie, co ma znaczenie w przemyśle chłodniczym,
eliminacja z żywności białek alergennych.
•
Zmiany składu chemicznego olejów roślinnych
O wartości żywieniowej i właściwościach technologicznych olejów roślinnych decydują dwa podstawowe czynniki: długość
łańcuchów kwasów tłuszczowych oraz liczba nienasyconych wiązań w ich strukturze. Główną rośliną wybraną do
modyfikacji genetycznych w tym kierunku jest rzepak, do którego wprowadzono gen syntezy kwasu laurynowego
pozyskanego z drzewa – wawrzyńca kalifornijskiego. Olej z tych upraw został użyty do produkcji żywności (np. margaryny,
substytutów masła).
•
Rośliny jako źródła enzymów stosowanych w przetwórstwie surowców
Rośliny transgeniczne mogą być w przyszłości opłacalnym źródłem enzymów o znaczeniu przemysłowym. Z punktu
widzenia zastosowań w przetwórstwie żywności interesujące wydaje się klonowanie genów istotnych dla obróbki żywności.
Na przykład mąka jest często wzbogacona w dodatek amylaz grzybowych w celu zwiększenia puli cukrów fermentujących
do uzyskania odpowiedniej jakości miąższu chleba. Pierwszym surowym preparatem enzymatycznym wyprodukowanym w
roślinach transgenicznych była α - amylaza pochodząca z bakterii Bacillus licheniformis. Innym przykładem może być
4
jęczmień, do którego wprowadzono gen bakteryjny kodujący syntezę β- glukanazy, dzięki czemu uzyskano poprawę jakości
słodu do celów browarnianych.
•
Produkcja białek mleka ludzkiego
Białka mleka ludzkiego są znacznie lepiej dostosowane do potrzeb żywieniowych ludzi niż białka mleka krowiego. Częste
uczulenia wśród dzieci na kazeinę bydlęcą spowodowały zainteresowanie możliwością transferu genów kodujących białka
mleka ludzkiego do roślin. Pierwsze próby tego typu przeprowadzono w Holandii, gdzie do ziemniaka wprowadzono gen
kodujący ludzką β- kazeinę. Podobne badania przeprowadzono dla innych białek mleka ludzkiego: α - laktoalbuminy i
laktoferryny.
•
Usuwanie kofeiny
Przeprowadzono także próby uzyskania krzewów herbaty i kawy, w których zablokowano funkcję genu kodującego enzym
niezbędny do syntezy kofeiny. Dzięki temu stałoby się możliwe uzyskanie naturalnej kawy bezkofeinowej o pełnym,
charakterystycznym aromacie.
Żywność produkowana na bazie roślin GM zawiera te same białka, węglowodany, tłuszcze, kwasy nukleinowe jak
te, które występują w naszej codziennej diecie jako składniki pokarmowe i są tak samo przerabiane przez nasz układ
trawienny, jak wszystkie inne komponenty żywności. Zmianie ulega jeden lub więcej genów
5. Metody kontroli żywności pochodzącej z roślin GM
Żywność była od zawsze przedmiotem kontroli, jednakże kontrolowano sposób produkcji, opakowanie, dodatki i
opis. Najmniej uwagi poświęcano samej żywności. Współcześnie wprowadzamy do naszej diety nowe artykuły
żywnościowe w okresie krótszym niż życie jednej generacji, dlatego konsumenci domagają się od producentów kontroli
żywności, a szczególnie żywności powstałej w wyniku nowatorskich technologii, tj. modyfikacji genetycznych. Warto
podkreślić jednak, iż wprowadzenie transgenów do bakterii i uzyskanie dzięki temu nowych produktów np. insuliny,
etanolu, detergentów, sera i innych nie wywołało zainteresowania opinii publicznej, natomiast wprowadzenie ich do roślin
wzbudziło dyskusje i doprowadziło do powstania daleko idących regulacji prawnych.
Ocena ryzyka wprowadzania GMO do produkcji inaczej przedstawia się w USA, a inaczej w Europie. W USA
żywność produkowana z GMO nie ma etykiet. Uważa się, że jest sprawdzona i nie odbiega od żywności produkowanej z
roślin nie modyfikowanej genetycznie. Natomiast w krajach Unii Europejskiej taka żywność musi być etykietowana,
niezależnie czy są w niej ślady zmodyfikowanego DNA, czy nie. Zwraca się uwagę na procedurę w wyniku, której żywność
powstała. Obecnie w Europie żywność zawierająca 0,9% GMO lub więcej musi być etykietowana. W przyszłości
planowane jest jeszcze większe zaostrzenie przepisów dotyczących oznaczania żywności GMO.
Wymagania dotyczące etykietowania żywności powodują duże zainteresowanie metodami umożliwiającymi szybkie
jakościowe i ilościowe wykrywanie GMO. Analizę rozpoczyna się od badania DNA. Jeżeli nie udało się wykryć GMO w
ten sposób, to podejmuje się próby wykrycia białka. Nie wykrycie białka dowodzi, że produkt nie zawiera GMO.
Podstawowe techniki analizy DNA to PCR, Southern blot, DNA microarrays, pozwalające na porównaniu masy DNA
wyizolowanego z badanego produktu z odpowiednio przygotowanym wzorcem (zawierającym GMO). Natomiast w analizie
białek stosuje się głównie metody tj. test Elisa, lateral flow strip, Western blot, które wykorzystują reakcję przeciwciał
skierowaną przeciwko specyficznemu antygenowi – białku wyizolowanemu z produktu GMO.
W Polsce surowa kontrola doświadczeń z roślinami transgenicznymi odbywa się na etapie: badań laboratoryjnych,
szklarniowych i polowych, przed wprowadzeniem na rynek, znakowania żywności.
W Tarnobrzegu znajduje się jedyne w naszym kraju Regionalne Laboratorium Badań Żywności Genetycznie
Modyfikowanej, oficjalnie uruchomione w dniu 27.05.2003 roku. Celem laboratorium jest przeprowadzanie badań żywności
przetworzonej i nieprzetworzonej pod względem jakościowym i ilościowym zawartości genetycznie modyfikowanego
DNA, aby określić przydatność i dostosowanie żywności do wymogów Unii Europejskiej. Wykonywane są też badania dla
podmiotów gospodarczych, którzy w ramach kontroli wewnętrznej winni udokumentować jakość zdrowotną wytwarzanych
środków spożywczych w przypadku stosowania surowców GMO. Możliwości badawcze obejmują odmiany kukurydzy: Bt
5
176, Bt 11, MON 809/810 oraz jedną odmianę soi. Koszt badania jednej próbki wynosi około 500 zł, zaś czas badania to 6
do 8 godzin. W laboratorium poddano badaniom najpopularniejsze produkty mogące zawierać modyfikacje – soję, kotlety i
napoje sojowe, czekoladę z białkiem sojowym, chipsy, chrupki kukurydziane. Modyfikacje, jeżeli były, to śladowe – na
poziomie setnych procenta. Główny Inspektor Sanitarny planuje utworzenie dwóch następnych takich laboratoriów – w
Białymstoku i w Poznaniu.
6. Uwarunkowania prawne dotyczące GMO
Przepisy regulujące kwestie dotyczące GMO w Polsce są efektem norm prawnych uchwalonych przez Sejm oraz
zobowiązań naszego kraju wynikających z członkostwa w organizacjach międzynarodowych.
•
Rozporządzenie Ministra Ochrony Środowiska, Zasobów Naturalnych i Leśnictwa z 8 października 1999 r. „W sprawie
organizmów genetycznie zmodyfikowanych”
•
Ustawa z 11 maja 2001 r. „O warunkach zdrowotnych żywności i żywienia” - regulująca problematykę związaną z
wykorzystaniem GMO w żywności
•
Ustawa z 22 czerwca 2001 r. „O organizmach genetycznie zmodyfikowanych”
•
Nowelizacja z 29 maja 2003
•
Nowelizacja z 27 września 2004
•
Ustawa z 23 sierpnia 2001 r. „O środkach żywienia zwierząt” - regulująca problematykę związaną z wykorzystaniem
GMO w żywieniu zwierząt
Prawo reguluje wydawanie zezwoleń na wszelkiego typu doświadczenia prowadzone z organizmami
transgenicznymi, staranne badania przed wprowadzeniem ich do obrotu, znakowanie genetycznie modyfikowanej żywności,
monitoring ekologiczny. Natomiast do organów zajmujących się kontrolą GMO należą: Ministerstwo Środowiska, Komisja
ds. GMO, Inspekcja Sanitarna, Inspekcja Ochrony Roślin i Nasiennictwa, Inspekcja Ochrony Środowiska, Inspekcja
Weterynaryjna, Inspekcja Handlowa, Państwowa Inspekcja Pracy, Inspekcja Jakości Handlowej Artykułów RolnoSpożywczych, Organy Administracji Celnej oraz laboratoria referencyjne.
7. Zagrożenia i obawy
Zastrzeżenia wobec roślin GM dotyczą różnych aspektów, a w szczególności technicznych, które dotyczą
konstruowania transgenów i procesów transformacji, jak: stosowanie jako markerów genów odporności na antybiotyki,
nadużywanie promotorów konstytutywnych, brak kontroli insercji transgenu w strukturę genomu.
Zastrzeżenia budzą także aspekty medyczne, tj. szkodliwość żywności transgeniczej dla zdrowia konsumenta,
pojawianie się nowych substancji o charakterze antyżywieniowym, alergie.
Z punktu widzenia ekologii obawy budzą zagrożenia powstające po wprowadzeniu GMO do środowiska, zakłócenie
naturalnych relacji w środowisku, możliwość przeniesienia w sposób niekontrolowany transgenów z GMO do naturalnych
ekosystemów, powstanie superchwastów, szkodzenie gatunkom nie będącym celem modyfikacji.
W końcu rodzi się wiele wątpliwości natury etycznej, a mianowicie czy ingerencja w genom jest uzasadniona, czy
nie narusza porządku świata, czy nie przekracza granic przeznaczonych przez naturę, działa wbrew dziełu i zamierzeniom
Stwórcy.
Najwięcej obaw było związanych z pierwszymi roślinami transgenicznymi, które były prototypami dzisiejszych
odmian. Obecnie do nowych generacji roślin GM wprowadza się szereg zmian, które zwiększają bezpieczeństwo
stosowania ich w praktyce. Eliminowane są geny odporności na antybiotyki, zastępowane innymi genami markerowymi jak
na przykład genem kodującym białko zielonej fluorescencji (GFP) uzyskanym z meduzy. Coraz częściej używa się
promotorów tkankowo specyficznych indukujących ekspresję genów tylko w pożądanej tkance a nie w całej roślinie.
Prowadzone są badania nad usuwaniem genów po skończonej funkcji, doskonalone są techniki transformacji pod kątem
przekazywania pojedynczych kopii genów, mających wpływ na powstawanie stabilnych transformantów.
6
Zarzuty dotyczące zagrożeń GMO dla zdrowia konsumenta nie znajdują potwierdzenia w ścisłych badaniach. Trzeba
jednak zaznaczyć, że trudno jest przeprowadzić wiarygodny test zważywszy jak wiele czynników może mieć wpływ na
zdrowie konsumenta. Wartość odmian transgenicznych sprawdzana była w licznych doświadczeniach żywieniowych ze
zwierzętami takimi jak: brojlery, kury nioski (kukurydza Bt), trzoda chlewna (kukurydza Bt i odporna na glifosat, burak
cukrowy odporny na glifosat), także bukaty, krowy, owce (kiszonka z kukurydzy Bt) (Flachowsky i Aurlich 2001). Wyniki
nie wykazały istotnych różnic pomiędzy zwierzętami karmionymi paszami z transgenicznych i nie transgenicznych roślin.
Znany jest przypadek powstania u człowieka alergii w wyniku konsumpcji soji zawierającej gen pochodzący z
orzecha brazylijskiego. Aby uniknąć tego typu zagrożeń wprowadzono znakowanie żywności GMO. Drogą modyfikacji
genetycznej można osłabić działanie znanych alergenów. Uważa się, że wstawianie starannie wyselekcjonowanych genów
do genomu rośliny jest bezpieczniejsze niż wprowadzanie ich tysiącami, jak jest w przypadku standardowych metod
krzyżowania.
Rośliny transgeniczne nie wymagają stosowania dużych ilości pestycydów, są mniej szkodliwe dla naszego zdrowia.
Cechuje je wyższa wartość odżywcza w porównaniu do odmian zwykłych. Są ponadto niezwykle starannie badane przed
wprowadzeniem na rynek.
Zastrzeżenia natury etycznej dotyczą wątpliwości czy powinniśmy ingerować w materiał genetyczny innych
organizmów. Ale tradycyjna hodowla, jest też ingerencją w genom roślin i formą sterowanej ewolucji (powszechnie
akceptowaną). Przeciwnicy GMO podkreślają, że inżynieria genetyczna przekracza bariery międzygatunkowe pozwalając
przenosić geny pomiędzy organizmami należącymi do różnych jednostek systematycznych.. Stosując tradycyjne techniki
również przekraczano bariery międzygatunkowe przykładem powstanie, pszenżyta, licznych odmian roślin ozdobnych.
Podsumowując dotychczasową wiedzę na temat organizmów i żywności genetycznie modyfikowanej można
stwierdzić, że nie ma do tej pory przekonywujących dowodów na ich negatywne działanie. Jednak w dalszym ciągu
konieczne są badania, które utrwalą taki pogląd i przekonają społeczeństwo o korzyściach związanych z ich praktycznym
wykorzystaniem.
Literatura:
Klein M. 1996. Transformowanie roślin. Praca pod redakcją B. Michalik. Zastosowanie metod biotechnologicznych w
hodowli roślin. Drukrol s.c., Kraków, 9: 139 – 155.
Malepszy S. 2001. Biotechnologia roślin. Praca zbiorowa pod redakcją S. Malepszego. Wydawnictwo Naukowe PWN.
Niemirowicz-Szczytt K. 2005. Metody kontroli żywności pochodzącej z roślin genetycznie modyfikowanych. X Ogólnopolski
Zjazd Hodowców Roślin Ogrodniczych, pt. „Zmienność genetyczna – utrzymywanie, tworzenie i wykorzystanie w hodowli
roślin”. Skierniewice, 15-16 luty 2005.
Twardowski T. 2001. Żywność genetycznie zmodyfikowana. Część I. Przemysł Spożywczy 9: 2-3.
Twardowski T. 2001. Żywność genetycznie zmodyfikowana. Część II. Przemysł Spożywczy 10: 10-12.
7