Uvod v Gensko Spremenjene Organizme (GSO)
Kratica GSO, ki označuje Gensko Spremenjene Organizme, je med ljudmi široko prepoznavna. Gensko spremenjeni organizmi (GSO) predstavljajo žive organizme, razen ljudi, in mikroorganizme, kot so bakterije, glive in virusi, katerih genski material je bil umetno spremenjen, ne da bi to potekalo naravno s križanjem ali naravno rekombinacijo.
To pomeni, da je bil genski zapis spremenjen drugače, kot bi bil z naravno rekombinacijo, do katere prihaja v naravi spontano ali s križanjem, s katerim je pridobljena večina vrst, ki jih danes gojimo. V naravi je spreminjanje genov možno le med osebki istih vrst, z biotehnološkimi postopki pa je to mogoče tudi med različnimi vrstami. Na ta način je mogoče v rastline prenašati gene povsem drugih rastlin ali celo živali.
Čeprav so se naši predniki že tisočletja nazaj ukvarjali s križanjem vrst in to danes počne skoraj vsak ljubiteljski sadjar, ko cepi in križa sadno drevje, se sodobna genska tehnologija bistveno razlikuje. Genska tehnologija omogoča izolacijo genov ter nenaraven način njihovega kombiniranja in prenašanja na katerikoli organizem, ne glede na vrsto.
Osnovni Pojmi Genetike
Vsako živo bitje na Zemlji ima svoj genski zapis, ki se nahaja v jedru vsake celice. Od teh genov je odvisno, ali bo neko bitje rastlina, žival ali človek, saj geni v celoti in izključno določajo lastnosti, ki jih bo neko bitje imelo. Genski zapis je v resnici dolge verige molekul DNK, ki v svoji kemijski zgradbi nosijo navodila za biološke procese, kot so rast, izločanje hormonov, prebava in izdelovanje krvnih telesc.
Informacija, ki je shranjena v molekuli DNK, se v procesu celične delitve prenaša naprej na nove, tako imenovane hčerinske celice. Preko DNK se po navodilih ustvarjajo tudi beljakovine, ki uravnavajo telesne funkcije in omogočajo sintezo preostalih gradnikov telesa, kot so maščobe in ogljikovi hidrati. Geni so delčki kromosomov, ki se nahajajo v verigi DNK znotraj celice, zaporedje vseh genov pa imenujemo genom. Genomi preprostejših organizmov vsebujejo nekaj tisoč različnih genov, človekov genom pa naj bi jih vseboval nekje med 70.000 in 100.000.
Pogosto Gensko Spremenjene Rastline in Cilji Spreminjanja
Najpogosteje gensko spremenjene rastline so soja (skoraj 60-77 % celotne tržne pridelave vseh gensko spremenjenih rastlin), koruza (približno 25-32 % celotne tržne pridelave gensko spremenjenih rastlin), bombaž (do 80%) in oljna ogrščica (do 30%). Prva uradno pridelana gensko spremenjena rastlina je bil paradižnik z odloženim dozorevanjem. Leta 1995 so v podjetju Monsanto, vodilnemu proizvajalcu gensko spremenjenih semen, ustvarili krompir, ki je sam proizvajal pesticide.
Z genskimi spremembami se je v te rastline vgradilo gene, ki so omogočili odpornost na določene škodljivce, neobčutljivost na izbrana škropiva, ali pa celo oboje. Ena izmed najbolj razširjenih gensko spremenjenih lastnosti je že vse od leta 1999 rezistenca na Monsantov širokospektralni herbicid glifosat, o čigar rakotvornosti se v javnih in znanstvenih krogih razpravlja že leta. Poleg rastlin so bili narejeni tudi poskusi z gensko spremenjenimi živalmi, na primer prašiči z geni za rastne hormone in lososi, ki so rasli štirikrat hitreje, vendar so bili ti poskusi zaradi zdravstvenih pomislekov ustavljeni ali niso bili komercialno razširjeni.
Specifični Primeri Gensko Spremenjenih Rastlin
- Krompir: V krompir se lahko prenese gen iz bakterije Bacillus thuringiensis (Bt), ki proizvaja insekticid. Ko rastlina iz te celice zraste, vsaka njena celica proizvaja strup proti žuželkam, kar zmanjšuje potrebo po zunanjih insekticidih. Vendar pa toksin obstaja tudi v celicah gomoljev, kar odpira vprašanje zdravstvene varnosti. Poleg tega so določeni hrošči že razvili odpornost, kar pomeni, da bo sčasoma spet potrebna uporaba insekticidov.
- Koruza: Za zmanjšanje škode, ki jo povzročata koruzna vešča in koruzni hrošč, se v DNK koruze vsadi gen bakterije Bt, ki proizvaja strup. Tako vsaka celica koruze (tudi zrnje in cvetni prah) proizvaja strup proti škodljivcem. To lahko negativno vpliva tudi na druge žuželke (npr. metulje monarhe, talne organizme) in pajke. Problem je tudi v tem, da se cvetni prah z novo genetsko zasnovo širi z vetrom na običajne koruzne rastline, kar vodi do nezaželenih križancev, ki so grožnja ekološki in semenski pridelavi.
- Soja in oljna ogrščica: Obe sta pogosto genetsko spremenjeni tako, da imata vgrajene gene na odpornost proti herbicidom. To pomeni, da lahko kmet poškropi njivo s totalnim herbicidom, ki uniči vse plevele in rastline, razen gensko spremenjene soje oz. oljne ogrščice, ki sta odporni. S tem se poenostavi delo, vendar hrana ni nič bolj zdrava, okolje pa ni nič manj onesnaženo. Seme oljne ogrščice, odporno na herbicide, se lahko širi na druga polja in tam deluje kot trdovraten plevel.
Gensko Spremenjeni Riž: Raziskave in Incidenti
Z genskimi modifikacijami lahko izboljšamo kakovost hrane tudi tako, da neposredno koristijo zdravju. Biofortifikacija pomeni postopek žlahtnjenja rastlin za izboljšanje prehranske vrednosti živila. Poliran riž, ki je obdelan tako, da ostane le endosperm bogat s škrobom in proteini, ima zelo nizko raven vitaminov in mineralov. Riž naravno sintetizira mugininsko kislino (MA), ki deluje kot kelator in prevzema železo iz prsti.
Raziskava Povečanja Vsebnosti Železa v Rižu
Namen raziskave je bil vzgojiti riž s sojinim genom za feritin in ječmenovimi geni za sintezo MA, da bi zvišali koncentracijo železa (Fe) v semenih riža (Oryza sativa L.). Za gensko spreminjanje riža so uporabili »marker free« vektor pBBIMFN in z njegovo pomočjo skonstruirali transformacijska vektorja Fer-NAS-NAAT-IDS3 in Fer. Konstrukte so vnesli v riž s pomočjo bakterije Agrobacterium tumefaciens. Zanimalo jih je, ali vstavljeni geni za biosintezo MA pripomorejo k zvišanju koncentracije Fe v semenih riža.
Analize T2 semen so pokazale, da so predvsem linije 1-12, 22-4 in 24-11 Fer-NAS-NAAT-IDS3 ter Fer linija 13-6 vsebovale znatne količine Fe in so dale ustrezen donos semen. Ekspresijo genov HvNAS1, hvNAAT-A, hvNAAT-B in IDS3 so preverjali v gojišču s pomanjkanjem Fe. Po tretmaju so iz korenin in poganjkov rastline izolirali RNA in z metodo Northern blot analizirali izražanje genov. Izražanje so opazili pri linijah 1-12, 22-4 in 34-11, kjer so se vsi geni za IDS3 močno izrazili. Po pričakovanjih se gen za IDS3 ni izrazil pri Fer liniji 13-6. Pri linijah 22-4 in 34-11 pa presenetljivo niso zaznali izražanja genov HvNAAT-A in HvNAAT-B, kar so preverili tudi z genomskim PCR in predvidevajo, da je prišlo do delecije in izgube dela konstrukta.
Meritve vsebnosti Fe v T3 semenih, pridobljenih z gojenjem rastlin v gojišču s pomanjkanjem Fe, so pokazale, da so linije, ki so izražale gen za feritin in gene za sintezo MA, vsebovale 2,5- do 5-kratno povečanje vsebnosti Fe v semenih v primerjavi z gensko nespremenjenimi. Vse analizirane transgene linije, gojene v gojišču s Fe, so imele povečano vsebnost Fe v semenih na račun transgenega feritina v primerjavi s kontrolnim vzorcem. Opazili pa so povečano koncentracijo Fe pri linijah, kjer se je izražal gen IDS3, in to 4-kratno povečanje v primerjavi s kontrolnimi, ne gensko spremenjenimi semeni. Glede na dobljene rezultate sklepajo, da je IDS3 eden ključnih in najpomembnejših genov za biosintezo MA in s tem povečanja koncentracije Fe v semenih. Riž vsebuje homologe HvNAS1, HvNAAT-1 in HvNAAT-B, ne vsebuje pa gena IDS3, ki bi bil potreben za pretvorbo DMA oblike v MA obliko. Zaključek raziskave kaže, da je transgeni riž, ki izraža feritin in ječmenov gen IDS3, odpornejši na pogoje pomanjkanja Fe (je bolj toleranten na pomanjkanje Fe) v primerjavi z gensko nespremenjenim rižem.
Incident z Nedovoljenim GSO Rižem (LL RICE 601)
Leta 2007 je zdravstveni inšpektorat v Sloveniji začel z umikom ameriškega dolgozrnatega riža Spar s prodajnih polic, ker je bilo ugotovljeno, da vsebuje nedovoljen gensko spremenjen organizem LL RICE 601. Ukrep je bil sprejet v skladu z odločbo Evropske komisije, ki določa, da se v prometu ne smejo nahajati proizvodi s tem gensko spremenjenim rižem. Čeprav po takrat dostopnih podatkih uživanje omenjenega riža predvidoma naj ne bi pomenilo neposredne nevarnosti za ljudi in živali, je odločitev temeljila na previdnostnem načelu, saj celostna ocena varnosti s strani Evropske agencije za varno hrano na podlagi vseh takratnih znanstvenih dognanj ni bila mogoča. Okoljevarstveni organizaciji Greenpeace in Friends of the Earth sta predhodno opozorili na prisotnost gensko spremenjenega riža v Evropi, zaradi česar je Evropska komisija državam članicam EU naložila okrepljen nadzor nad uvozom riža iz ZDA.
Potencialni Pozitivni in Negativni Vplivi GSO
Pozitivne Plati in Potencial GSO
Zagovorniki GSO pogosto poudarjajo preprostejšo pridelavo. GSO rastline lažje prenašajo uporabo herbicidov ali pa so odpornejše na žuželke, zato je njihovo gojenje na velikih kmetijskih površinah lahko cenovno ugodnejše. Ideja je tudi bila, da bi bile rastline bolj hranljive, kar bi zmanjšalo lakoto po svetu. Gensko spremenjeni »zlati« riž naj bi povečal hektarski donos in zmanjšal globalno segrevanje, ker naj bi absorbiral do 30 odstotkov več ogljikovega dioksida. Znanstveniki so si torej izmislili multifunkcionalne rastline, ki spotoma rešujejo še globalne probleme. Vendar pa je pomembno ločiti uporabo genskega inženiringa v kmetijstvu in prehrani od uporabe v medicini in farmaciji, kjer so koristi širše priznane (npr. zdravila, gensko zdravljenje).
Negativne Plati in Skrbi
Gensko spremenjeni organizmi lahko vsebujejo snovi, ki jih naše telo ni vajeno, kar lahko povzroča nepričakovane alergijske reakcije in druge težave, tudi pri ljudeh, ki na to živilo drugače sploh niso alergični. V zadnjih letih nekatere neodvisne raziskave odkrivajo, da bi lahko uživanje gensko spremenjenih organizmov imelo hude posledice za zdravje. Italijanski raziskovalci so ugotovili, da so se pri miših, ki so uživale GS sojo, pojavile spremembe v jedrih jetrnih celic. Večina raziskav na živalih, ki so uživale gensko spremenjene organizme, je odkrila negativen vpliv GSO na plodnost in stopnjo umrljivosti.
Drugi problem je ekološki. Širjenja cvetnega prahu gensko spremenjenih rastlin ne moremo kontrolirati in s takšnim širjenjem se širijo povsem novi geni tudi na običajne sorte, ki niso bile gensko spremenjene. Cvetni prah gensko spremenjene koruze lahko enostavno zaide na polja običajne koruze, ki bi lahko sprejela novo gensko informacijo, kar se posledično izraža tudi v njenih bodočih lastnostih. Nekatere strokovnjake morda upravičeno skrbi, da bi to lahko vodilo do rušenja raznovrstnosti sort in ekosistema, v katerem smo neločljivo povezani rastline, živali in ljudje. Genetsko onesnaženje je nekaj povsem drugega kot kemično onesnaženje, saj se kemikalije ne razmnožujejo same in se sčasoma zmanjšajo, medtem ko se DNK teoretično lahko razmnožuje sama.
Uradni podatki glavnih držav pridelovalk (ZDA, Brazilija in Argentina) potrjujejo, da se z gojenjem GS rastlin poraba pesticidov povečuje, vključno z rabo strupenih kemikalij, ki so v nekaterih evropskih državah prepovedane. Obljube višjih pridelkov in manjše porabe pesticidov se niso uresničile, saj še vedno ne obstaja nobena komercialna GS rastlina, ki bi imela višji pridelek, bila odporna na sušo ali slanost.
Nekatere GS rastline imajo vgrajen gen »terminator«, kar pomeni, da seme nove GS rastline ni več kaljivo. Kmetje so tako postali odvisni od multinacionalk, širitev takih genov v okolje pa ima lahko nepredvidljive posledice za ekosistem. Zadnje raziskave kažejo, da gensko spremenjene gojene rastline prepuščajo toksine iz korenin v zemljo, s čimer škodijo talnim organizmom in porušijo naravno ravnotežje.
Zaskrbljenost se pojavlja tudi zaradi porasta alergij, ki jih izzivajo nove tehnične beljakovine, tuje človeškemu telesu, in nenehnega porasta imunosti na antibiotike, pri čemer gensko spremenjena hrana igra veliko vlogo. Raziskave so pokazale, da prehrana z GS hrano lahko povzroča poškodbe vitalnih organov (želodca, ledvic, vranice, ščitnice in možganov) pri poskusnih živalih. Primer prenašanja gena lešnika v GS krompir je pokazal, da so večje količine lektina iz GS krompirja toksične za sesalce, čeprav sam lektin iz lešnika ni škodljiv, kar kaže na nepredvidljivost genskih sprememb.
Zakonodaja in Označevanje GSO v Evropski Uniji in Sloveniji
V Evropski uniji obstaja skupna zakonodaja, ki ureja pravila za pridobitev dovoljenj in trženje gensko spremenjenih organizmov. Področje ravnanja z GSO je zelo široko, saj sega na področja kmetijstva, biologije, kemije ter drugih znanosti, tudi na področje ekonomije in prava.
Postopek Odobritve Novih GSO
Postopek odobritve novih GSO v Evropski uniji poteka skladno z Uredbo 1829/2003/ES in Direktivo 2001/18/ES. Samo GSO, ki so prejeli odobritev na ravni EU, lahko vstopijo na trg. Proces se začne z vlogo vlagatelja za odobritev specifičnega GSO, sledi pa ocena tveganja, ki jo opravi Evropska agencija za varnost hrane (EFSA). Ko EFSA izda pozitivno mnenje, se postopek nadaljuje v okviru Stalnega odbora za prehransko verigo in zdravje živali. V primeru, da odbor ne doseže kvalificirane večine, se odločitev prenese na Pritožbeni organ Sveta EU.
V okviru ocene tveganja se preučijo neposredni učinki na zdravje, vključno z morebitno povečano toksičnostjo, oceni se tveganje za alergijske reakcije, spremenjeni prehranski učinki, stabilnost vgrajenih genov, prisotnost odpornosti na antibiotike, zmanjšana občutljivost na antibiotike ter morebitni nepredvidljivi in nepričakovani učinki. Prav tako se oceni tveganje za okolje, vključno s prenosom genov na druge organizme, prenosom prek peloda in škodljivim vplivom na učinkovitost pesticidov. Sklep, s katerim se GSO odobri, je objavljen v Uradnem listu Evropske unije.
Označevanje GSO Živil
V Sloveniji in na celotnem območju EU velja obvezno označevanje živil, ki vsebujejo gensko spremenjene organizme ali so iz njih proizvedeni. Izdelki morajo biti označeni z besedami »gensko spremenjen« oziroma »proizveden iz gensko spremenjenega (ime organizma)«. Vendar pa ni potrebno posebno označevanje za:
- Meso, mleko, jajca, ribe in druge proizvode živali, ki so bile krmljene z gensko spremenjeno krmo.
- Fermentirane izdelke (npr. jogurti, siri), proizvedene s pomočjo gensko spremenjenih mikroorganizmov.
- Živila, pri katerih so bili uporabljeni encimi, proizvedeni iz gensko spremenjenih mikroorganizmov, pod pogojem, da encim ne vsebuje gensko spremenjene DNK.
- Živila, ki vsebujejo največ 0,9 odstotka dovoljenega GSO, če je prisotnost naključna in tehnično neizogibna, kar mora proizvajalec tudi dokazati.
GSO lahko vsebujejo živila z aditivi iz soje (lecitin, E 471, E322, E472, E472B, E772E, E475) in sladili iz koruze (dekstroza, glukoza, fruktoza, maltoza, koruzni škrob, modificiran škrob, E240 ali sorbit, maltodekstrin, E 150-b karamela). Posredno gensko spremenjeno hrano zauživamo tudi preko mesa, mlečnih izdelkov in jajc, saj slovenske mešalnice krmil uporabljajo predvsem GS sojo za prehrano živali, teh proizvodov pa ni treba posebej označevati.
Ekološka pridelava zajema tudi kontrolo na prisotnost GSO, saj v ekološkem kmetijstvu GSO niso dovoljeni. Če pri kmetu najdejo GSO, pesticide ali umetna gnojila, mu nemudoma odvzamejo certifikat.
Globalna Pridelava in Stališča Držav
Po statističnih podatkih daleč največ gensko spremenjenih rastlin raste v ZDA in Argentini, sledijo Brazilija, Kitajska, Indija in Kanada. Vodilno podjetje pri trženju GSO v svetu je ameriška družba Monsanto, ki je sicer v lasti nemškega Bayerja.
Evropska unija se je dolgo upirala gojenju GS rastlin, a je v letu 2004 Evropska komisija pod pritiskom Svetovne trgovinske organizacije nazadnje popustila in umaknila prepoved pridelovanja GS kmetijskih rastlin. Trenutno je v Evropski uniji dovoljeno gojiti le eno rastlino - koruzo MON 810, ostale gensko spremenjene rastline pa poskusno pridelujejo v večini članic EU. Skupno ima 24 GSO dovoljenje za uporabo kot živilo ali krma. V letu 2015 je bila državam članicam EU dana pravna možnost, da omejijo ali prepovejo gojenje GSO na svojem ozemlju. 19 držav članic EU, med njimi tudi Slovenija, je to možnost izkoristilo in prepovedalo pridelavo gensko spremenjenih rastlin na svojem ozemlju.
Stališča v Sloveniji
Prevladujoče stališče Slovenije in stališče EU je, da gensko spremenjeni organizmi načeloma nimajo negativnega učinka na človeško zdravje, vendar pa za takšno mnenje še ni dovolj znanstvenih dokazov. Zaradi razdrobljene kmetijske strukture in razmeroma ohranjene narave je Slovenija še posebej neprimerna za gojenje GS rastlin, saj veter in žuželke cvetni prah GS rastlin prenašajo kilometre daleč. Kljub mnogim nasprotovanjem so se poslanci v Sloveniji odločili, da bodo po nujnem postopku sprejeli zakon o soobstoju GS rastlin z drugimi kmetijskimi rastlinami, ki predvideva odškodnine v primeru nenamernega mešanja tovrstnih rastlin z drugimi rastlinami. Predlagani sta dve različici: oblikovanje odškodninskega sklada ali izplačilo prek proračunske postavke.
Mnoge slovenske občine so sprejele izjave, s katerimi se zavezujejo, da na svojih zemljiščih ne bodo dovoljevale gojenja GSO ter da bodo spodbujale ostale lastnike zemljišč, kmete in politike proti gojenju GSO rastlin. Po uradnih podatkih v Sloveniji doslej še ni bilo komercialne pridelave GS rastlin, vendar kmetje - z izjemo ekoloških kmetij - živali krmijo zlasti z GS sojo, ki jo uvažajo mešalnice krmil.
Komercialni Interesi in Prihodnost GSO
Gensko spremenjena semena proizvajajo koncerni Monsanto, Syngenta, Bayer, BASF, Dow in DuPont/Pioneer. Običajna praksa je, da korporacije razvijejo GS rastline, ki so odporne na herbicid, ki ga tudi same proizvajajo. Patentirano imajo vse: seme, rastline in njihovo potomstvo ter pesticide, brez katerih GS rastline ne uspevajo. Kmet ne more več sam odločati niti o prodaji pridelka, saj postane odvisen od teh multinacionalk. Gensko spremenjena semena so zelo draga, prav tako specifični pesticidi, kar je kmete v nekaterih državah pripeljalo do zadolževanja.
Gojenje GSO kmetom doslej ni prineslo vidnih koristi in tudi dobiček za kmeta ni nič večji. Če morda prihrani pri določenih stroških, pa so semena in škropiva toliko dražja. Večina okoljskih in tehnoloških težav ostaja enaka, obljube višjih pridelkov in manjše porabe pesticidov pa se niso uresničile. Namesto reševanja lakote in pomoči umirajoči Afriki, so resnični cilji monopolno obvladovanje in trženje temeljne človekove potrebe. Razvoj gre v smeri novih tehnik žlahtnjenja - NBT (New Breeding Techniques).
tags: #umetno #spremenjeni #geni #riz