Bioróżnorodność a Genetycznie Modyfikowane Organizmy – fakty i mity

WW - obrazek wyróżniający(27)
Na pytania o GMO odpowiada prof. dr hab. Stefan Malepszy z Katedry Genetyki, Hodowli i Biotechnologii Roślin Wydziału Ogrodnictwa i Architektury Krajobrazu Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego

Monika Kaczmaryk: Co to jest genetycznie zmodyfikowany organizm – GMO? 

Prof. Stefan Malepszy: Organizmy Genetycznie Modyfikowane – to organizmy (z wyłączeniem człowieka), które mają określoną jedną lub więcej właściwości powstałych w wyniku zastosowania inżynierii genetycznej. Organizmy GM wyróżniamy zatem ze względu na sposób spowodowania u nich wystąpienia określonej właściwości. Sposób ten polega na wprowadzeniu informacji genetycznej i odbywa się w warunkach laboratoryjnych. Ma to wiele analogii do szeroko stosowanej w rolnictwie inseminacji zwierząt, gdzie materiał genetyczny mający doprowadzić do uzyskania potomstwa o pożądanych właściwościach jest także specjalnie przygotowywany w warunkach laboratorium. Jednak do inseminacji używa się całej informacji genetycznej organizmu (zawartej w gamecie męskiej), natomiast w przypadku organizmów GM – maleńkiej części tej informacji – jednego lub kilku genów. Odpowiednio przygotowaną informację genetyczną nazywa się transgenem. Podobnie jak w przypadku nasienia, transgen nie zawiera sztucznych, obcych dla organizmu substancji.

M.K.: Czym się odróżnia ten sposób uzyskiwania nowych cech roślin (odmian), od tych stosowanych dotychczas przez rolników, hodowców?

S.M.: Dotychczas odmiany o pożądanych właściwościach uzyskiwano w ten sposób, że krzyżowano dwa organizmy, z których jeden miał mieć właściwość(i) dodatkową(e) – pochodzącą(e) z drugiego. Krzyżowanie polega na wymieszaniu całości informacji, a następnie wyszukiwaniu takich przypadków, które są pożądane. Na przykład bulwy ziemniaka o miąższu żółtym, miały mieć kształt owalny. W wyniku kilku pokoleń krzyżowania i selekcji w końcu udawało się otrzymać pożądany zestaw właściwości. Ten proces jest długotrwały, wymaga oceny wielu tysięcy roślin i nie zawsze bywa skuteczny. Natomiast w przypadku organizmu GM nie stosuje się krzyżowania. Do organizmu ulepszanego dodaje się tylko ten fragment informacji genetycznej, który odpowiada za pożądaną właściwość. W przypadku wspomnianego ziemniaka będą to geny dające bulwy o kształcie owalnym. W ten sposób działa się bardzo precyzyjnie i unika dotychczasowych niedogodności. Można powiedzieć, że organizmy GM są wyrazem radykalnego zwiększenia skuteczności kumulowania właściwości potrzebnych w produkcji.

M.K.: Czym różni się od naturalnych modyfikacji, które przebiegają w organizmach żywych, tzw. mutacji?

S.M.: Mutacja jest zdarzeniem losowym, nie możemy przewidzieć, kiedy zajdzie, i jaki będzie miała skutek, pojawia się rzadko i nie mamy nią na wpływu. Natomiast organizm zawierający transgen ma zmienioną tą właściwość(i), na której(ych) nam zależy i następuje to od razu, bez czekania na kolejne pokolenia.

M.K.: Od kiedy modyfikuje się organizmy tymi nowymi metodami, i czy można to robić wyłącznie w laboratoriach naukowych?

S.M.: Najpierw zaczęto modyfikować drobnoustroje – były to lata siedemdziesiąte ubiegłego wieku, w latach osiemdziesiątych zmodyfikowano pierwsze zwierzęta i rośliny. Wprowadzenie transgenu jest zabiegiem – podobnie jak wprowadzenie nasienia podczas inseminacji – i dokonuje się go w laboratorium (nie na polu), ze względu na konieczność zachowania odpowiednich warunków, gwarantujących skuteczność zabiegu. Nie musi to być laboratorium naukowe, a jedynie odpowiednio wyposażone.

M.K.: Jak dokonuje się wprowadzenia nowych cech z jednej rośliny do materiału genetycznego drugiej? Jakie są najczęściej stosowane dziś techniki?

S.M.: Wprowadzenia dokonuje się najczęściej korzystając z przewoźnika, którym jest jeden z gatunków bakterii glebowej, zwanej Agrobacterium tumefaciens. Bakteria ta w warunkach naturalnych wywołuje na roślinach guzaki. Guzaki są efektem unikalnej zdolności tej bakterii do oddawania roślinie ściśle określonego fragmentu własnej informacji genetycznej. Przygotowanie bakterii do przeprowadzenia modyfikacji genetycznej rośliny polega właśnie na tym, że w informacji genetycznej bakterii umieszcza się transgen (zamienia się go z innym fragmentem). W ten sposób bakteria wykonuje swoją zwykłą pracę, przenosi informację genetyczną – ale nie ten jej fragment co zwykle, tylko ten, który został w niej umieszczony w laboratorium.

M.K.: Jakie cechy roślin próbuje się tymi technikami uzyskać?

S.M.: Oj, jest wiele cech, które zmieniano. Badania nad modyfikacjami są ciągle prowadzone dość intensywnie. Może lepiej powiedzieć, jakie cechy zmieniono w odmianach roślin będących w uprawie. Są to: odporność na herbicydy – soja, kukurydza, rzepak, ziemniak, burak cukrowy; odporność na szkodliwe owady – ziemniak, bawełna; odporność na wirusy – ziemniak, papaja, cukinia; lepsza jakość kwasów tłuszczowych – rzepak jary. Jedna z odmian GM ryżu zwanego złotym ma zmienione dwie właściwości – wytwarza prowitaminę A i jest odporna na szkodliwe owady.

M.K.: Czy sztuczna modyfikacja nie oznacza pogorszenia jakości żywności np. wartości odżywczych, zdrowotnych na rzecz zwiększenia wydajności/zwiększenia plonów oraz osłabienia walorów smakowych na rzecz trwałości i pięknego wyglądu?

S.M.: Celem modyfikacji jest zmiana tylko określonej (ych) właściwości. Nie można wykluczyć zmiany innej właściwości, bo wiele cech organizmów jest ze sobą powiązanych. Jest tak bez względu na to, czy zmieniamy właściwość na drodze modyfikacji genetycznej, czy przez krzyżowanie. Odmiana może wtedy mieć zmienione kilka właściwości. Odmiany o nowych właściwościach tworzy się po to, aby uzyskać korzyści gospodarcze. Jeżeli zatem nowa cecha będzie negatywnie wpływać na inne właściwości – istotne dla wartości plonu, wtedy takiej odmiany nie wprowadza się na rynek. Rolnicy nie będą jej bowiem kupować.

Dotychczasowej hodowli nowych odmian (jeszcze przed GMO) czyniony jest zarzut, że zbytnią uwagę przywiązywano do wzrostu wydajności, zaniedbując jakość. Spośród odmian GM był tylko jeden przypadek właściwości mającej ‘wabić’ wyglądem. Były to pomidory o owocach nie mięknących w wyniku przechowywania.

M.K.: Jakie są realne – z punktu widzenia naukowego – zagrożenia związane z modyfikowaniem materiału genetycznego roślin, czy zwierząt współczesnymi technikami i jak się im zapobiega?

S.M.: Zagrożenia są zależne od tego jaką właściwość modyfikujemy, i jaki wariant modyfikacji wybieramy. Jeżeli na przykład chcemy uodpornić pomidory na szkodliwe owady, to możemy tego dokonać kilkoma drogami. Jedna może polegać na wprowadzeniu transgenu produkującego toksynę muchomora – wtedy powód do obaw jest oczywisty. Jeżeli jednak uczynimy to przez spowodowanie produkcji feromonu (związku zapachowego o charakterze odstraszającym owady i produkowanego w liściach), to trudno o powody do obaw. Brak powodów do obaw także wtedy, gdy zwiększamy inną właściwość, a mianowicie wartość odżywczą przez gromadzenie prowitaminy A w ziarnie ryżu, i czynimy to wprowadzając informację genetyczną z innych roślin uprawnych.

Zagrożeń dla bioróżnorodności możemy się spodziewać wtedy, gdy będziemy modyfikować niektóre cechy w gatunkach nieuprawnych lub półdzikich. Gatunki te są bowiem konkurencyjne w warunkach naturalnych. Zagrożeń można się także spodziewać, kiedy spowodujemy w roślinie uprawnej zmiany całego kompleksu właściwości, czyniących ją ekspansywną w środowisku naturalnym.

Natomiast przykład ze świata zwierząt – jeżeli do węgorza wprowadzilibyśmy transgen produkujący więcej hormonu wzrostu, wtedy zwierzęta te szybciej rosnąc, mogą wypierać ze środowiska lub ograniczyć liczebność węgorza niezmodyfikowanego.

M.K.: Jakie były w historii największe błędy w GMO, i jakie wnioski wyciągnięto?

S.M.: W fazie badań laboratoryjnych rozróżnia się pięć kategorii zagrożeń pracy z materiałem genetycznym i zależnie od kategorii muszą być spełnione określone warunki bezpieczeństwa. Podobnie jest w fazie badań poza laboratoryjnych, dla których także ustalone są normy postępowania. Jest kilka medialnie nagłośnionych zagrożeń przypisanych roślinom GM, ale większość nie dotyczyła odmian GM, a roślin w fazie badań. Jednym z nich jest rzekoma szkodliwość odmiany kukurydzy Bt dla motyla Monarch’a w USA. Owa szkodliwość miała polegać na opadaniu pyłku tych odmian na rośliny dzikie będące pokarmem Monarcha. Dokładne badania wykazały jednak, że znacznie większym zagrożeniem dla Monarcha jest stosowanie oprysków na szkodniki. Inny przypadek dotyczył alergenności białka zapasowego z orzeszka ziemnego w soi GM. O tym, że białko to jest alergenne wiadomo było jeszcze przed jego wprowadzeniem do soi. W trakcie badań laboratoryjnych zmodyfikowanej soi potwierdziła się alergenność i badania te przerwano w tej fazie. Ostatnim głośnym przykładem są wyniki badań Ermakowej z Rosji, wskazujące na szkodliwość soi odpornej na herbicyd w doświadczeniach żywieniowych na szczurach. Wykazano jednak, że w badaniach tych nie dotrzymano wielu reguł metodycznych. Należy tutaj zaznaczyć, że takie badania są trudne do przeprowadzenia, albowiem wymagają spełnienia wysokich standardów jakościowych samego laboratorium, jak też bardzo precyzyjnego zaplanowania eksperymentów.

M.K.: Z badań wynika, że akceptowalność dla GMO jest zróżnicowana w zależności od celu wykorzystania modyfikacji genetycznych. Największa jest w medycynie, najniższa – przy przeznaczeniu na cele żywnościowe. Jakie są dotychczasowe sukcesy w medycynie, jeśli chodzi o zastosowanie organizmów GMO?

S.M.: Największe sukcesy w medycynie polegają na używaniu mikroorganizmów GM do produkcji różnych specyfików używanych w lecznictwie. Mikroorganizmy takie są hodowane w specjalnych urządzeniach o dużej objętości zwanych biofermentorami, w zupełnej izolacji od środowiska naturalnego. Na przykład insulina, znajdująca się na rynku, jest produkowana właśnie w ten sposób, przez bakterie zawierające gen człowieka odpowiedzialny za produkcję tego hormonu. Obecnie w ten sposób produkuje się około 60 leków.

M.K.: Czy w przyszłości rolnicy mogą uprawiać zmodyfikowane rośliny „uzdrawiające”?

S.M.: Może kiedyś do tego dojdzie. W tej chwili jedna z firm planuje wprowadzić w 2011 roku lek insulinowy, którego aplikacja ma polegać na spożywaniu tabletek. Tabletki te mają zawierać rozdrobnione nasiona rośliny zwanej krokoszem barwierskim, do której wprowadzono odpowiednio skonstruowany gen człowieka, produkujący insulinę. Zaletą takiej „insuliny” jest to, że jej aplikacja nie wymaga strzykawek i nie powoduje dyskomfortu związanego z nakłuwaniem i zagrożeń spowodowanych nieodpowiednim stanem higieny.

M.K.: Czy sztucznie zmodyfikowany materiał genetyczny rośliny w jakiś sposób może wpływać na organizm człowieka np. zakłócać w trudno przewidywalny sposób pracę organizmu, czy oddziaływać na nasz genotyp, czy na jakiś nasz układ np. immunologiczny?

S.M.: Musielibyśmy założyć, że informacja genetyczna z pożywienia (np. zjadanych owoców pomidorów GM) może działać inaczej od pożywienia nie zmodyfikowanego i przedostać się do komórek organizmu i im szkodzić. Do tej pory nikt nie dowiódł, aby informacja genetyczna zawarta w pokarmie mogła powodować takie efekty. Powszechnie wiadomo, że DNA ulega w przewodzie pokarmowym degradacji i strawieniu najszybciej ze wszystkich składników zawartych w pokarmie. Natomiast materiał genetyczny zmodyfikowany nie zachowuje się inaczej, ponieważ jest zbudowany z identycznych elementów.

M.K.: Jakie mogą być korzyści z modyfikowania genetycznego organizmów dla polskiego rolnictwa?

S.M.: Korzyści mogą być różnorodne, w zależności od tego jakie właściwości zostały zmodyfikowane. Na przykład z modyfikacji nazywanej „odporność na herbicyd” rolnik ma ułatwione zadanie przy zwalczaniu chwastów – stosuje zabieg wtedy, kiedy widać, że chwastów jest dużo i zaszkodzą uprawie. Natomiast, kiedy roślina uprawna nie jest odporna, musi ją opryskać w takim stadium, kiedy jest najmniej wrażliwa na oprysk. Nie musi także dokonywać oprysku, kiedy panują nieodpowiednie warunki atmosferyczne (opady, niska temp. itp.).Z kolei przy modyfikacji nazywanej „odporność na owady” nie musi zwalczać owadów np. stonki na ziemniakach. W ten sposób oszczędza, bo nie ma wydatków na zakup środka chemicznego i wykonanie oprysku. Oszczędza także środowisko – nie ma interwencji w środowisko przez wprowadzenie substancji chemicznej i pracę opryskiwacza, a także nie wydzielają się do atmosfery gazy cieplarniane z pracy ciągnika.

M.K.: Czy GMO może być korzystne też dla małych gospodarstw rolnych, tych rodzinnych? Czy też jest to „duży biznes” dla „dużych”?

S.M.: W zasadzie nie ma różnicy odnośnie wielkości gospodarstwa. Małe gospodarstwa są zorientowane najczęściej na produkcję ekologiczną i taki status wyklucza stosowanie odmian GM. Trudność dla gospodarstw małych może być dwojakiego rodzaju. Po pierwsze nie odnawiają one materiału siewnego, a nasiona odmian GM trzeba odnawiać (kupować) co rok. Drugą przyczyną może być koszt nasion, wynikający nie tylko z konieczności wymiany, ale także wyższej ceny jednostkowej.

M.K.: Czy można przytoczyć jakieś dane liczbowe, jakie zyski może mieć rolnik z prowadzenia upraw GMO w porównaniu do tradycyjnych upraw na takim samym areale?

S.M: Korzyści te są zmienne, zależnie od kraju, roku, gatunku rośliny i zmodyfikowanej cechy (odmiany). Na przykład: w przypadku buraków cukrowych odpornych na herbicyd oszczędności – (korzyści finansowe) w stosunku do odmian bez modyfikacji wahają się od 0 do 15%; a w przypadku odporności na szkodniki u kukurydzy: 10-30%.

M.K.: Gdzie są zyski, oszczędności, a gdzie ograniczenia i ryzyko?

S.M.: Najważniejsze ograniczenia wiążą się z koniecznością zachowania minimalnej zawartości nasion (produkty GM), aby można uzyskać status wolny od GM (nie GM). Zawartość ta wynosi 0,9%. Wymaga to zachowania: po pierwsze odpowiednich odległości między uprawą GM i tradycyjną, a po drugie – odpowiednich warunków zbioru i przechowywania (pozostałości nasion w kombajnach, przechowalniach itp.). Natomiast sprzedawca produktu GM w rolnictwie ma obowiązek zamieszczenia na nim odpowiedniej informacji. W skrajnych przypadkach może to doprowadzić do posądzenia rolnika o bezprawne uprawianie GM.

M.K.: Ile zarabia producent, a ile firma biotechnologiczna?

S.M.: Relacje te są zmienne i zależą od kilku czynników: kraju, roku, gatunku zmodyfikowanej cechy. Na przykład dla kukurydzy nazywanej Bt, która jest odporna na owady – do 40% korzyści jest u rolnika, dla buraka cukrowego odpornego na herbicyd – do 30%. Firma biotechnologiczna może zarobić także dodatkowo, jeśli jest także producentem herbicydu, na który odporność ma dana odmiana. Wtedy rolnik kupując daną odmianę skazuje się także niejako na zakup określonego herbicydu (transakcja podwójna).

M.K.: Czy „ktoś” może ekonomicznie stracić na wprowadzeniu GMO na szeroką skalę do produkcji rolnej w Polsce?

S.M.: Bardzo trudno odpowiedzieć, bo to zależy od wielu okoliczności, w zasadzie dla każdej modyfikacji może być inaczej. Ja nie znam danych ogólnych, które by dawały na to odpowiedź, np. jak to może być dla Polski. Strategia przyjęta przez Polskę jest następująca: opóźniać jak najdłużej wprowadzenie GMO do rolnictwa i równie długo utrzymywać w społeczeństwie (szczególnie wśród kupujących od nas żywność) przeświadczenie o szkodliwości GMO. Na przykład nie da się zastąpić odmian GM z odpornością Bt na szkodniki – odmianami nie GM. Rezygnacją z oprysku jest zainteresowany każdy rolnik – mający gospodarstwo konwencjonalne, jak i też ekologiczne. Jednak ten ostatni nie może korzystać z organizmów GM. Tak długo jak różnica ceny dla produktu „nie GM” będzie rekompensowała koszty oprysku sytuacja może się utrzymywać. Obecnie w Polsce z powodu wykluczenia z uprawy odmian GM będą tracili producenci kukurydzy w tych regionach Polski, gdzie odmiany Bt są potrzebne ze względu na występowanie szkodników (omacnicy prosowianki i stonki kukurydzianej). W sytuacji szczególnie trudnej będą rolnicy z gospodarstw nie ekologicznych, wysoko towarowych, którzy będą musieli konkurować na rynku z rolnikami tych krajów, które dopuszczają uprawy GM.

Używanie odmian Bt u niektórych gatunków może nawet wyeliminować zapotrzebowanie na określone insektycydy (środki owadobójcze). Stracą producenci i dystrybutorzy tych środków. Stracić mogą także te firmy hodowlane, które nie będą oferowały odmian GM.

M.K.: Ile i jakie uprawy zatwierdzono w UE do obrotu?

S.M.: Dopuszczona do uprawy jest jedna odmiana Bt kukurydzy MON 810. W roku ubiegłym areał jej uprawy wynosił 110 tys. hektarów i wzrósł w porównaniu z poprzednim o 80%. Dziewięć odmian jest dopuszczonych do importu i przetwarzania, ale nie do uprawy. Są to: kukurydza – 4 odmiany odporne na herbicydy i szkodniki, dwie odmiany tolerancyjne na herbicydy, jedna odmiana odporna na szkodniki; soja – jedna odmiana odporna na herbicyd; burak cukrowy – jedna odmiana odporna na herbicyd. Dalszych 18 odmian różnych gatunków ( m.in.rzepak, ziemniaki ) oczekuje na dopuszczenie do uprawy, a 50 (głównie kukurydza i soja) na zezwolenie na import w celach spożywczych i paszowych.

M.K.: Dlaczego Pana zdaniem wprowadzenie GMO do obrotu na terenie UE na szerszą skalę jest nieuniknione?

S.M.: Jest to nieuniknione z dwóch względów: zróżnicowania poglądów poszczególnych państw, co do obecności odmian GM w rolnictwie oraz przewagi technologicznej i ekonomicznej, jakie odmiany te będą dawały. Co do pierwszego powodu: otóż w państwach UE akceptujących używanie odmian GM rolnicy uzyskają przewagę ekonomiczną nad rolnikami z państw, gdzie uprawy te będą wykluczone. W konsekwencji, z woli rolników, liczba państw wykluczających GM z rolnictwa będzie malała. Obecnie odmiany GM mają zmodyfikowane pojedyncze właściwości, pojawiają się już jednak odmiany o dwóch, a nawet trzech właściwościach zmodyfikowanych. To znacząco zwiększy zakres/skalę korzyści. Na przykład dana odmiana jest odporna i na szkodnika, chorobę i na herbicyd.

Jeżeli firmy biotechnologiczne będą rozważne, a przepisy związane z rejestracja odmian właściwe, wtedy odmiany GM będą dobrze służyć rolnictwu zrównoważonemu – nie tylko konwencjonalnemu.

M.K.: Dlaczego tej argumentacji nie przyjmują ekolodzy?

S.M.: Jest kilka przyczyn zachowania ekologów wobec odmian GM w rolnictwie. Po pierwsze oni odnoszą pole uprawne i warunki tam panujące do relacji występujących w siedliskach naturalnych, gdzie obecność poszczególnych gatunków jest wynikiem oddziaływań wolnych od piętna człowieka. Tymczasem pole uprawne jest środowiskiem całkowicie odmiennym. Było ono zawsze zarządzane przez człowieka według naczelnej zasady – że warunki panujące na polu są podporządkowane dobru jednego gatunku, to jest określonej roślinie uprawnej. Mało tego, roślina ta została przystosowana przez człowieka do warunków panujących na polu uprawnym w takim stopniu, że poza polem nie może przeżyć. Również cechy w jakie odmiany GM zostały wyposażone są podporządkowane polu uprawnemu. Na przykład herbicydu nie używa się poza polem uprawnym i dlatego właściwość ta jest bez znaczenia w środowisku naturalnym. Drugą przyczyną zachowań ekologów jest niechęć do komercji. Środowisko naturalne jest dobrem wspólnym i ekolodzy próbują przenieść tą zasadę w sposób bezwzględny na rolnictwo będące działalnością gospodarczą. Kolejną przyczyną postaw ekologów jest głęboka nieufność do wielkich korporacji, będących właścicielami odmian GM znajdujących się na rynku. Przypisują im przewinienia z przeszłości wobec produkcji żywności – afera dioksynowa, choroba wściekłych krów, czy wprowadzenie do pasz dodatków hormonalnych i antybiotyków, a także bezduszność i całkowite podporządkowanie podejmowanych działań kryterium zysku.

M.K.: Bardzo dziękuję za udzielenie wywiadu i wyjaśnienie wielu zawiłych kwestii związanych z GMO.

***

Share on facebook
Facebook
Share on twitter
Twitter
Share on email
Email

Newsletter

Co miesiąc najlepsze teksty WW w Twojej skrzynce!

Najnowsze wydarzenia

Cała Polska
07.10.2022
- 10.11.2022
Cała Polska
01.10.2022
- 30.11.2022
Cała Polska
07.10.2022
- 10.11.2022
Cała Polska
01.10.2022
- 30.11.2022

Newsletter

Co miesiąc najlepsze teksty WW w Twojej skrzynce!