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