Genetyczna modyfikacja surowców paszowych i spożywczych: zakres, potencjalne zagrożenia i możliwości przeciwdziałania
Zenon Zduńczyk | 2004-09-30
Doskonalenie cech użytkowych, głównie zwiększenie plonowania, odporności na niekorzystne warunki środowiskowe (wahania temperatury i zaopatrzenia w wodę), odporności na choroby i atak szkodników oraz poprawa wartości odżywczej uzyskiwanych plonów, ma już długą tradycję, sięgającą początków ubiegłego wieku. Przez wiele dziesięcioleci cel ten osiągano klasycznymi metodami selekcji odmian wykorzystując naturalną lub dodatkowo zwiększoną zmienność wewnątrzgatunkową, m. in. powodowaną przez naturalną lub indukowaną mutację genów. 25
W ten sposób uzyskano udoskonalone genotypy roślin uprawnych, w tym odporne na wyleganie i wysokowydajne odmiany pszenicy, dobrze plonujące odmiany pszenżyta oraz rzepak o obniżonej zawartości glukozynolanów i zminimalizowanej zawartości kwasy erukowego. Opanowanie techniki inżynierii genetycznej znacznie zwiększyło efektywność prac selekcyjnych, umożliwiło bowiem ukierunkowane wzbogacanie informacji genetycznej danego gatunku i uzyskiwanie roślin transgenicznych, tj. wzbogaconych o gatunkowo obcy fragment DNA, dzięki któremu zyskują nową, gospodarczo ważną właściwość. Znaczący postęp w zakresie metod spowodował zarówno życzliwe, jak i bardzo niechętne zainteresowanie reprezentantów innych dyscyplin oraz grup społecznych zawodowo nie związanych z nauką. Formułowane oceny nazbyt często dotyczą potencjalnych kierunków transgenezy (tj. konstruowania fragmentów DNA technikami inżynierii genetycznej), odległych o praktycznych zastosowań, których możliwość wykorzystania (z prawdopodobnymi zagrożeniami dla środowiska oraz zdrowia i samopoczucia konsumentów) jest kwestią odległej przyszłości. Opinie te, być może w dużym stopniu bezpodstawnie, są przenoszone na te nieliczne modyfikacje genetyczne, z których efektami mogą obecnie zetknąć się producenci i konsumenci żywności w Polsce.
Celem niniejszego opracowania jest przedstawienie najważniejszych informacji, które ułatwią racjonalną ocenę szans i zagrożeń związanych z zastosowaniem genetycznie modyfikowanych organizmów (GMO) w produkcji żywności i pasz.
Kierunki transgenezy roślin uprawnych
Ze względu na zamierzony efekt, można wyróżnić trzy typy (stopnie) genetycznej modyfikacji roślin uprawnych, skrótowo scharakteryzowane w tabeli 1.
Tabela 1
Zakres, cel i przykłady modyfikacji genetycznej roślin uprawnych
Zakres Cel Przykłady I° Pożądane zmiany w wegetatywnych częściach roślin (liściach, łodydze, korzeniu) bez znaczących zmian składu chemicznego generatywnych części (ziarna, nasion, bulw lub owoców); Zwiększenie tolerancji na działanie herbicydów, odporności na atak owadów oraz choroby wirusowe i grzybowe.
Zmiany architektury roślin (w tym ich wysokości, budowy kwiatostanu, ulistnienia łodygi) oraz terminu kwitnienia i dojrzewania.
Zwiększenie tolerancji na stres środowiskowy, w tym niskie i wysokie temperatury, niedobór wody i zasolenie gleby.
Przedłużenie trwałości warzyw i owoców.II° Zmiany w składzie chemicznym i wartości użytkowej jadalnych części roślin (ich wartości odżywczej lub właściwości technologicznych); Zwiększenie zawartości niedoborowych aminokwasów (np. lizyny w zbożach i metioniny w nasionach roślin strączkowych).
"Projektowanie olejów roślinnych", tj. zwiększenie zawartości wybranych kwasów tłuszczowych (np. kwasu laurynowego lub gamma linolenowy w transgenicznej Canoli).
Pożądane zmiany składu i właściwości fizykochemicznych skrobi ziemniaczanej i pszennej oraz glutenu.
Poprawa cech sensorycznych produktów, np. wrażenia słodkości.III° Synteza specyficznych, zazwyczaj gatunkowo obcych, substancji chemicznych. Produkcja farmaceutyków i szczepionek roślinnych (np SigA przeciw Streptococcus mutans powodującemu próchnice zębów).
Zamiany składu kompleksu celulozowo-ligninowego oraz właściwości skrobi przydatnych w produkcji naturalnych biodegradowalnych opakowań.
Zwiększenie zdolności wybranych roślin do kumulowania składników glebie niepożądanych (n.p. metali ciężkich).
Przykłady modyfikacji IIIo, przeprowadzonych w skali laboratoryjnej, najczęściej trafiają na łamy prasy. Jednym z powodów jest fakt, że spektakularne efekty transgenezy spełniają kryterium poczytnych sensacji. Ten obiecujący kierunek transgenzy, w tym polski przykład sałaty transgenicznej zawierającej antygeny ludzkiego wirusa zapalenia wątroby typu B, jest jeszcze odległy od praktycznych zastosowań. Również liczne przykłady innych modyfikacji IIo nie znajdą zapewne szybkiego zastosowania. Transgeniczne „projektowanie olejów roślinnych”, np. oleju rzepakowego o zwiększonej zawartości kwasu laurynowego lub gamma linolenowego musi być ekonomicznie konkurencyjne w stosunku do naturalnych olejów bogatych w te kwasy, odpowiednio oleju kokosowego i palmowego oraz oleju wiesiołka i ogórecznika. Bariera ekonomiczna jeszcze długo może być skuteczną przeszkodą w zastosowaniu transgenicznych linii zbóż o zmodyfikowanym składzie i właściwościach fizykochemicznych skrobi (zmutowana skrobia, zawierająca 95% amylopektyny, odpowiada technologicznym kryteriom najlepszej skrobi kukurydzy woskowej) oraz pszenicy bezglutenowej (wyeliminowanie glutenu umożliwia bezpieczne spożycie produktów zbożowych przez osoby nie tolerujące tego białka). Znacznie większe szanse na szybkie zastosowanie mają próby uzyskania roślin transgenicznych o zwiększonej zawartości łatwo dostępnych związków fosforu. W konwencjonalnych surowcach większość fosforu występuje w połączeniach fitynowych, które są słabo wykorzystywane w przewodzie pokarmowym zwierząt monogastrycznych. Powoduje to konieczność stosowania drogich fosforanów paszowych, a równocześnie wydalanie dużych ilości fosforu w odchodach. Przykładowo, wydalanie fosforu w odchodach drobiu szacuje się na 250 tys. ton rocznie, co ma poważne konsekwencje ekologiczne. Z tego względu częste są próby uzyskania transgenicznych linii soi i kukurydzy, w których korzystnie zwiększono proporcje ilościowe fosforu fitynowego i nie fitynowego lub zwiększono zawartość fitazy (enzymu uwalniającego fosfor oraz inne składniki mineralne z połączeń fitynowych).
Do modyfikacji Io należą prace prowadzone w polskich ośrodków naukowych, w tym w Instytucie Biochemii i Biofizyki PAN, Instytucie Chemii Bioorganicznej PAN oraz Instytucie Hodowli i Aklimatyzacji Roślin, prowadzące do uzyskania linii zbóż odpornych na herbicydy (np. pszenica odporna na fosfinotricynę, ziemniaki i buraki pastewne odporne na glifosat) oraz ziemniaków odpornych na choroby wirusowe (np. odpornych na wirusy PVY i PLRV). Efekty tego typu transgenezy znalazły już praktyczne zastosowanie w USA i kilku innych krajach, przy czym są to nieliczne przykłady spośród bardzo licznych prób.
Szacuje się, że spośród blisko 5 000 testowanych dotąd roślin transgenicznych do szerszego stosowania wykorzystano mniej niż 50. W tej grupie roślin dopuszczonych do uprawy polowej i obrotu, tj. skomercjalizowanych produktów transgenezy, jest kilka odmian soi oraz kilkanaście odmian kukurydzy i pomidorów. Najczęściej komercjalizacja obejmowała udane efekty dwóch kierunków transgenezy przeprowadzonych na zaledwie kilku gatunkach roślin uprawnych: nowych odmianach soi, kukurydzy, bawełny i rzepaku, których informację genetyczną wzbogacono o geny zwiększające odporność roślin na działanie herbicydów lub atak owadów.
Pierwszą transgeniczną odmianą soi były linie oznaczane symbolem tHT (herbicide resistant), wzbogacone genem ze szczepu CP4 Agrobacterium. Dodatkowy gen, kodujący syntezę specyficznego enzymu EPSPS (5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate syntetase), zwiększał odporność roślin na glifosat, substancję czynną popularnych herbicydów typu RoundupÒ. Pierwszą linią kukurydzy odpornej na atak owadów błonkoskrzydłych była odmiana oznaczona symbolem „Bt”, zawierająca w genomie dodatkowy gen z bakterii Bacillus thuringiensis. Wprowadzony gen inicjuje produkcję d-endotoksyny, która blokuje aktywność komórek przewodu pokarmowego owadów, przez co powoduje ich śmierć. Oba kierunki transgenezy tHT i Bt, jak również ich połączenie, tj. tHT/Bt, zastosowano również w przypadku innych gatunków roślin, głównie bawełny i rzepaku.
Od czasu pierwszej komercjalizacji w 1996 r., powierzchnia polowych upraw roślin transgenicznych wzrasta dynamicznie, na co wskazują poniższe dane z ostatniego raportu International Service for the Acquisition of Agro-Biotech Applications (James, 2003):
- w okresie dziewięciu lat (tj. do roku 2003) globalna powierzchnia upraw transgenicznych wzrosła 40-krotnie, z 1,7 do 67,7 mln ha. Wysoka dynamika wzrostu utrzymała się również w ostatnim trzyleciu; powierzchnia uprawa wzrosła z 44,2 do 67,7 mln ha, tj. o ponad 50%;
- liczba krajów, które zezwoliły na uprawę i obrót roślinami transgenicznymi wzrosła w tym czasie z 6 do 18;
- 70% upraw GMO jest zlokalizowanych w krajach wysokorozwiniętych (USA 63%, Kanada 6%), jednakże kraje rozwijające się również sukcesywnie zwiększają powierzchnię upraw transgenicznych (Argentyna 21%, Brazylia 4%, Chiny 4%). W Europie największą powierzchnią upraw GMO, przekraczającą 50 tys. ha, wyróżnia się Rumunia, wyprzedzająca Niemcy i Hiszpanię.
Jak wskazują dane zamieszczone w tabeli 2, wśród skomercjalizowanych upraw transgenicznych dominują rośliny odporne na działanie herbicydów (łącznie 73%), przy czym jest to najczęściej uprawa soi (61% areału uprawianych roślin transgenicznych), w której odmiany genetycznie zmodyfikowane zajmują średnio 25% powierzchni uprawy danego gatunku (od 11% w przypadku kukurydzy do 55% w przypadku soi).
Tabela 2
Powierzchnia polowej uprawy roślin transgenicznych w 2003 roku (według danych ISAAA, James, 2004)
Kryterium Wyszczególnienie Powierzchnia Miliony ha % Cel transgenezy Odporność na herbicydy (THT)
Odporność na atak owadów (Bt)
Odporność na herbicydy i owady (THT/Bt)49,4
12,2
6,173
18
9Razem 67,7 100 Gatunek roślin Soja
Kukurydza
Bawełna
Rzepak41,4
15,5
7,2
3,661
23
11
5Razem 67,7 100 Odmiany transgeniczne w sumie upraw danego gatunku Soja
Kukurydza
Bawełna
Rzepak55
11
21
16Suma:
Obawy i możliwości ograniczenia ryzyka związanego z upowszechnieniem GMO
Upowszechnienie uprawy roślin transgenicznych, a ściślej informacji prasowych o spektakularnych osiągnięciach transgenezy (niekoniecznie mających szansę praktycznego zastosowania) wzbudziło szereg obaw, które można sklasyfikować w sposób przedstawiony w tabeli 3.
Wątpliwości natury etycznej, kwestionujące prawo biotechnologów do poprawiania natury, mają charakter aksjomatyczny i nie podlegają dyskusji na gruncie nauk przyrodniczych. Podobnie jak w innych przypadkach z obszaru wartości, powinnością państwa jest zagwarantowanie prawa wyboru dobra (tu żywności) zgodnie z oczekiwaniami użytkownika (konsumenta). Postulat ten jest spełniany poprzez zobowiązanie producentów i dystrybutorów żywności do oznakowania produktów z zawartością GMO (co jest omawiane w innym opracowaniu). Sukcesywne wzmacnianie systemu kontroli produkcji i/lub dystrybucji żywności z zawartością GMO powinno mieć na uwadze prawo konsumentów do rzetelnej informacji o produktach. Nie powinno natomiast być traktowane jako okazja do dyskryminowania produktów, niezależnie od realnego ryzyka obniżonej wartości odżywczej lub zdrowotnej oferowanej żywności.
Można domniemać, że w wielu przypadkach niechęć konsumentów w stosunku do produktów współczesnej biotechnologii jest skutkiem obawy przed niekorzystnym wpływem GMO na organizm konsumenta. W tym kontekście bywa bowiem przytaczany slogan: „Jesteś tym, co jesz”, który jest nad wyraz dalekim uproszczeniem wpływu diety na skład i funkcjonowanie organizmu konsumenta. Wobec tych osób reprezentanci biotechnologii, a bardziej jeszcze innych dyscyplin (nauki o żywności i żywieniu) winni są rzeczową informację, popartą wynikami badań, o czym będzie mowa w dalszej części opracowania.
Tabela 3
Klasyfikacja i przykłady obaw związanych z upowszechnieniem produktów zawierających GMO.
Charakter zastrzeżeń Przykłady Wątpliwości natury etycznej Niechęć wielu osób w stosunku do działań odbieranych jako „poprawiania natury”. Obawy przed niekorzystnymi skutkami ekologicznymi Możliwość zdominowania upraw przez odmiany zmodyfikowane i groźbę ograniczenia bioróżnorodności;
Możliwość pojawienia się superchwastów odpornych na herbicydy;
Kłopoty z zachwaszczeniem upraw przez odporne na herbicydy rośliny uprawiane w poprzednim roku;
Groźba transferu wprowadzonych fragmentów DNA do innych organizmów skutkującego pojawieniem się nowych patogennych bakterii i wirusów;
Możliwy niekorzystny wpływ transgenów, np. produkujących Bt toksyny, na organizmy bytujące w środowisku, n.p. pożyteczne owady.Ryzyko negatywnych następstw ekonomicznych Możliwość, że tańsze produkty z GMO będą wypierać rodzimą produkcję konwencjonalnych surowców spożywczych i paszowych;
Możliwość działania dumpingowego konsorcjów biotechnologicznych, obliczonego na późniejszą, z nawiązka odebraną, rekompensatę ekonomiczną.Zagrożenia dla odżywczych i zdrowotnych właściwości pasz i żywności Możliwość ujawnienia się niekorzystnego, niezamierzonego efektu transgenezy, przeoczonego standardowymi technikami analitycznymi lub występującego w dłuższym okresie stosowania pasz i żywności z surowców transgenicznych.
Potencjalne zagrożenia, jakie dla środowiska niesie upowszechnienie GMO, są sukcesywnie weryfikowane przez specjalistów, do których nie zalicza się autor niniejszego opracowania. Wiele danych wskazuje, że groźba pojawienia się superchwastów jest dyskusyjna, a szkodliwość pestycydów „wbudowanych” w rośliny zmodyfikowane genetycznie nie jest większa niż pestycydów stosowanych bezpośrednio. Syntetyzowana w transgenicznej kukurydzy owadobójcza toksyna Bacillus thuringiensis, już wcześniej miała szerokie zastosowanie w zwalczaniu owadów z rodziny Lepidoptera and Cleoptera. W początkach ubiegłej dekady około 2% światowej produkcji pestycydów stanowiły biopreparaty, w których 90% substancji czynnej pochodziło z bakterii Bacillus thuringiensis. Genetyczna modyfikacja kukurydzy jest zatem inną, bezpośrednią drogą wykorzystania metabolitu bakterii Bacillus thuringiensis w ochronie roślin uprawnych. Pożądany efekt owadobójczy uzyskuje się przy niskiej ekspresji obcego genu, wynoszącej poniżej 1% rozpuszczalnego białka kukurydzy. Jak potwierdzają to wyniki doświadczeń żywieniowych, tak niska zawartość obcego białka w niewielkim stopniu wpływa na wartość paszową nasion kukurydzy.
W ocenie ryzyka niekorzystnych następstw ekonomicznych importu modyfikowanych surowców paszowych i spożywczych z obu Ameryk należy wziąć pod uwagę możliwość wykorzystania alternatywnych surowców paszowych. Stosunkowo łatwo o wyeliminowanie, jeżeli byłoby to zasadne z jakichkolwiek względów, ziarno kukurydzy z żywienia zwierząt w Polsce. Z powodzeniem, szczególnie w mieszankach paszowych wzbogacanych tłuszczem, śrutę z kukurydzy zastępuje się śrutą z pszenicy i pszenżyta, jak również śrutą jęczmienną i owsianą, uzupełnianą odpowiednimi enzymami paszowymi. Znacznie trudniej jest zastąpić soję (a ściślej poekstrakcyjną śrutę sojową) w mieszankach paszowych. Ilość rodzimych surowców wysokobiałkowych, poekstrakcyjnej śruty rzepakowej oraz nasion roślin strączkowych, jest bowiem zbyt mała aby pokryć potrzeby pokarmowe intensywnie żywionych zwierząt. Funkcjonujący w Unii Europejskiej system subsydiowania uprawy rodzimych roślin strączkowych może być pomocny w zwiększeniu produkcji nasion grochu i łubinów w Polsce, zmniejszając zakres koniecznego importu soi, w tym soi z upraw transgenicznych.
Wątpliwości co do odżywczych i zdrowotnych konsekwencji upowszechnienia produkcji genetycznie zmodyfikowanych surowców paszowych i spożywczych wynikają z obawy przed wystąpieniem niezamierzonego, niekorzystnego efektu ubocznego transgenezy. W tym kontekście, niezależnie od skali ryzyka wystąpienia efektu ubocznego transgenezy, kwestią zasadniczą jest wiarygodność metod oceny bezpieczeństwa pasz i żywności z zawartością GMO.
W początkach minionej dekady, kiedy wprowadzano do uprawy pierwsze rośliny transgeniczne (w tym pomidory Flavr SavrTM z przedłużoną trwałością, uzyskaną poprzez zablokowanie enzymu rozkładającego pektyny), amerykańska Agencja ds. Żywności i Leków (FDA) stwierdziła, że tego typu produkty nie różnią się od roślin konwencjonalnych. W Federal Register z maja 1992 r. zamieszczono następującą konkluzję: „Agencja nie dysponuje żadnymi informacjami, aby żywność uzyskaną nowymi metodami uznać za odmienną i mniej bezpieczną od tej, która uzyskuje się w drodze tradycyjnej hodowli roślin”. Podobny punkt widzenia przyjęto w blisko 10 raportach opublikowanych w minionej dekadzie przez FAO, WHO, OECD i Komisję Europejską. W opinii ekspertów powołanych przez wymienione organizacje, w przypadku typowych modyfikacji genetycznych (np. skomercjalizowanych dotąd kierunków transgenezy), których produkty są podobne do już występujących na rynku, podstawową zasadą oceny bezpieczeństwa stosowania w żywieniu ludzi i zwierząt jest określenie równoważności składnikowej (ang. substantial equivalence) produktów transgenicznych i konwencjonalnych.
Według koncepcji równoważności składnikowej produkty transgenezy są podobne do produktów konwencjonalnych (a zatem i równie bezpieczne), jeśli zawartość głównych składników odżywczych oraz nieodżywczych (w tym antyżywieniowych i toksycznych) jest zbliżona do ilości charakterystycznej dla gatunku modyfikowanego oraz źródła dodatkowego genu. Taki punkt widzenia, ograniczający ocenę bezpieczeństwa surowców transgenicznych do rutynowej analizy chemicznej, kwestionowało wielu badaczy i potencjalnych konsumentów, wskazując konieczność stosowania bardziej wiarygodnej oceny biologicznej. Był to jeden z powodów, dla których protesty organizacji ekologicznych i konsumenckich w Europie przeciwko importowi amerykańskich produktów transgenicznych (organizowane często pod hasłem „nie dla żywności Frankensteina”) zyskały poparcie w środowisku naukowym. Powstało nawet Stowarzyszenie Zaniepokojonych Naukowców przekonane, że rząd Stanów Zjednoczonych i firmy biotechnologiczne terroryzują świat. Opinie oponentów trafiły również do prestiżowych czasopism naukowych. Przykładem była opinia Millston i współautorów, zamieszczona w 1999 r. w NATURE. Millston i wsp. uznali, że równoważność składnikowa jest pseudonaukową koncepcją forsowaną przez koncerny zainteresowane szybkim upowszechnieniem roślin transgenicznych. Reprezentujący środowisko medyczne autorzy opinii postulowali, aby GMO traktować podobnie jak farmaceutyki, pestycydy i dodatki żywieniowe, z koniecznością prowadzenia pełnych testów toksykologicznych i wyznaczeniem dopuszczalnego dobowego spożycia. Wprawdzie wielu innych dyskutantów nie podzielało radykalizmu powyższej opinii, spór o bezpieczeństwo produkcji i stosowania GMO poważnie podzielił świat nauki. Z tego względu, inne równie prestiżowe czasopismo naukowe „SCIENCE”, uznało spór o bezpieczeństwo stosowania żywności z surowców genetycznie modyfikowanych za Naukową Kontrowersję 1999 Roku. Opinie oponentów odniosły swój skutek, tj. zapoczątkowały rewizję dotychczasowych poglądów i poszukiwanie rozwiązań alternatywnych.
Raporty FAO/WHO ogłoszone w 2000 i 2001 roku dowodzą ewolucji poglądów tego grona ekspertów, co do sposobu pożądanej (niezbędnej) oceny jakości i bezpieczeństwa stosowania surowców transgenicznych jako składników żywności. Za kwestie otwarte uznano możliwe ograniczenia koncepcji równoważności składnikowej w ocenie bezpieczeństwa i wartości odżywczej surowców transgenicznych oraz zasady monitorowania i oceny możliwych długoterminowych skutków zdrowotnych niezamierzonych (nieprzewidzianych) efektów genetycznych modyfikacji. Określenie równoważności składnikowej uznaje się za niewystarczające jeśli przedmiotem transgenezy jest surowiec mający istotne znaczenie w produkcji żywności, jeśli brak jest wcześniejszych danych o spożyciu danego produktu, lub jeśli modyfikacja genetyczna dotyczy wielu szlaków metabolicznych. W ocenie genetycznie zmodyfikowanych produktów, różniących się od tradycyjnych odpowiedników, przewiduje się możliwość izolacji białek będących efektem ekspresji nowych genów i testy analogiczne, jak dodatków do żywności. Jeśli zachodzi potrzeba oceny bezpieczeństwa długoterminowego spożycia produktów transgenezy przewiduje się zastosowanie 90 dniowych testów subchronicznych. Wyniki testów subchronicznych, np. zamiany w tkankach zwierząt, mogą rozstrzygać o potrzebie dłuższych testów toksykologicznych. W specjalnym raporcie wyznaczono również szczegółową procedurę badań reakcji alergennych. Takie postępowanie dowodzi, że rosną wymagania co do bezpieczeństwa stosowania żywności z GMO. Potwierdza to raport z kolejnej, 26. sesji FAO/WHO, odbytej w dniach 30.06-7.07.2003 r. w Rzymie.
Wyniki doświadczeń żywieniowych z zastosowaniem transgenicznej soi i kukurydzy
Ważnym warunkiem rzetelnej oceny efektów transgenezy surowców paszowych i spożywczych jest wiedza wynikająca z doświadczeń in vivo. W odróżnieniu od metod chemicznych doświadczenia in vivo nie są zaprogramowane na z góry wskazany wynik (zawartość lub aktywność składnika charakteryzowanego daną metodą). Jeżeli analiza biologicznej reakcji zwierząt na zastosowane żywienie jest dostatecznie wnikliwa (wskaźniki produkcyjne, morfologiczne, biochemiczne i enzymatyczne wskaźniki funkcjonowania tkanek, zmiany histologiczne w tkankach), to prawdopodobieństwo przeoczenia niezamierzonego efektu transgenezy jest niewielkie. Z tego względu sukcesywne badania, z zastosowaniem aktualnie produkowanych lub przewidzianych do wdrożenie surowców transgenicznych, są szczególnie ważne w zmniejszeniu ryzyka pomyłki i uspokojeniu potencjalnych konsumentów.
Pierwszym raportem z cyklu doświadczeń na szczurach, drobiu, rybach i krowach, w których stosowano mieszanki paszowe zawierała od 25 do 40% poekstrakcyjnej śruty z soi była praca Hammond’a i wsp. (1996). Stwierdzono, że efekty żywienia zwierząt były zbliżone zarówno jeśli stosowano produkty z konwencjonalnej lub transgenicznej soi. W teście przeprowadzonym na myszach toksyczności ostrej stwierdzono, że białko odpowiedzialne za odporność na herbicyd było toksyczne dopiero w dawce 573 mg/kg, tj. 1000-krotnie większej, w porównaniu z możliwym spożyciem przez zwierzęta gospodarskie (Harrison i wsp. 1996). Nieliczne jeszcze doświadczenie europejskie wskazują również, że zastosowanie poekstrakcyjnej śruty sojowej z linii odpornej na herbicydy w mieszankach paszowych dla kur nie powoduje obecności zmodyfikowanego DNA w produktach drobiowych. Zmodyfikowane białko było skutecznie trawione w przewodzie pokarmowym kur i z tego względu odchody, narządy wewnętrzne (wątroba) i znoszone jaja były wolne od transgenicznego DNA (Ash i wsp., 2000).
Wyniki kilku doświadczeń europejskich z zastosowaniem ziarna kukurydzy transgenicznej („Bt”) przedstawiono w tabeli 4. Dotychczas wykonane analizy chemiczne i doświadczenia żywieniowe wskazują, że składem chemicznym i wartością pokarmową nasiona genetycznie zmodyfikowanej soji i kukurydzy są równoważne, w stosunku do ich konwencjonalnych odpowiedników. Zastosowana modyfikacja genetyczna nie wpłynęła zatem na przydatność paszową tej rośliny. Decyduje również o tym niewielkie spożycie transgenicznego DNA. Jak już wcześniej wskazywano, w kukurydzy o zwiększonej odporności na atak owadów, zmiana genetyczna uruchamia produkcję nowego białka w ilości nie przekraczającej 1% rozpuszczalnej frakcji białka całej rośliny. W przypadku krów, które żywiono kiszonką i mieszanką treściwą z kukurydzy transgenicznej (łącznie 60% dawki pokarmowej), spożycie zmodyfikowanego DNA wynosiło 2,6 mikrograma dziennie, tj. 0,00042% całkowitego DNA w paszy (Phips i Beever, 2000). Flachowsky i Aulrich (2001) wskazują, że w żadnym z 22 amerykańskich i europejskich doświadczeń z zastosowaniem soi o zwiększonej tolerancji na herbicydy i kukurydzy odpornej na atak owadów, nie stwierdzono niekorzystnego wpływy modyfikacji genetycznej soi i kukurydzy na wartość pokarmowa pasz uzyskiwanych z tych roślin.
Tabela 4
Wyniki doświadczeń żywieniowych z zastosowaniem kukurydzy „Bt”.
Typ badań Model badań Wynik Autor Żywienie brojlerów Mieszanki z zawartością 50% transgenicznej lub konwencjonalnej kukurydzy. Zbliżone spożycie paszy, masa ciała kurcząt i współczynniki strawności białka mieszanek. Halle i wsp., 1999 Żywienie świń Pełny cykl tuczu świń mieszanką z zawartością 70% zmodyfikowanej i tradycyjnej kukurydzy. Zbliżone spożycie paszy i masa ciała, podobne współczynniki strawności białka i wyrównany poziom energii metabolicznej. Reuter i wsp., 2001 Żywienie krów Kiszonka i mieszanka treściwa zawierała transgeniczną lub konwencjonalną kukurydzę. Wydajność mleka w obu grupach była zbliżona (<28 kg/dzień) a mleko nie zawierało obcego DNA. Phipps i Beever, 2000 Opas bydła Przez 8 miesięcy buhajkom podawano 20 kg kiszonki z transgenicznej i tradycyjnej kukurydzy. Brak różnic w masie ciała, strawności składników pokarmowych, i wydajności rzeźnej. Daenicke i wsp., 1999 Ocena jakości produktów Analiza tkanek krów i kur oraz w mleku i jaj na zawartość zmodyfikowanego DNA. Nie wykryto roślinnego DNA w narządach wewnętrznych i mięsie krów oraz jajach. Einspanier i wsp., 2001 Tucz świń Pełny cykl tuczu świń: 70% diety to konwencjonalna lub transgeniczna kukurydza. Nie stwierdzono zmodyfikowanego DNA w próbach mięsa świń. Reuter i Aulrich, 2003
Podsumowanie
Przytoczone informacje dowodzą rosnących wymagań stawianych żywności zawierającej GMO. Potencjalny konsument znajduje kompetentne wsparcie w gronie reprezentantów wielu dyscyplin naukowych nie zainteresowanych promocja nowej żywności, a raczej jej rzetelną oceną. Warto pamiętać, na co zwraca ostatni raport FAO/WHO (2003), że niezamierzony efekt, mogący przynieść niekorzystne skutki, nie jest cechą właściwą tylko technikom in vitro stosowanym w genetycznej modyfikacji roślin. Może on być skutkiem biotechnologii klasycznej, tj. dotychczasowych metod selekcji nowych odmian, prowadzącej do ilościowo większych zmian w genomie roślin. Ten znacznie powolniejszy sposób uzyskiwania zmian w cechach użytkowych roślin nie budzi szczególnych emocji i niewielu konsumentów odrzuca nowe odmiany pszenicy, ziemniaków, warzyw i owoców.
Zenon Zduńczyk
Oddział Nauki o Żywności
Instytut Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności PAN w Olsztynie
e-mail: zez@pan.olsztyn.pl
Słowa kluczowe: GMO, rośliny genetycznie zmodyfikowane, genetyczne modyfikacje roślin, inżynieria genetyczna, biotechnologia, transgeneza roślin, kukurydza BT, transgeniczne rośliny