Żywność genetycznie

modyfikowana -

korzyści i zagrożenia

Wykład 14

Produkty pochodzenia

roślinnego zmodyfikowane

genetycznie - wykorzystywane

w produkcji żywności:

Produkty otrzymywane na drodze inżynierii

genetycznej znajdują szerokie

zastosowanie w wielu dziedzinach, w tym

głównie w:

•

medycynie

•

ochronie środowiska

•

rolnictwie

•

przemyśle spożywczym

•

W produkcji żywności wykorzystywane są
głównie:

•

produkty pochodzenia roślinnego

•

preparaty enzymatyczne otrzymywane z
mikroorganizmów modyfikowanych genetycznie

Nowe odmiany roślin uprawnych, uzyskane przy

użyciu inżynierii genetycznej, nazwano -

odmianami

transgenicznymi

transgenicznymi lub

roślinami

roślinami

genetycznie modyfikowanymi (GM)

genetycznie modyfikowanymi (GM)

•

TRANSGENEZA - pozwala na przenoszenie
cech pomiędzy organizmami i tworzenie odmian
o nowych właściwościach użytkowych za pomocą
świadomej modyfikacji genomu warunkującej
wystąpienie lub recesję danej cechy

Metoda transgenezy:

•

eliminuje konieczność operowania całymi
kompletami informacji genetycznej

•

umożliwia bezpośrednie wprowadzenie do
danego organizmu jednego lub kilku genów
warunkujących oczekiwaną cechę

•

metoda ta znacznie upraszcza i skraca czas
otrzymywania nowych organizmów w
porównaniu z dotychczas stosownymi
metodami hodowli

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

----------------

•

Na drodze inżynierii genetycznej otrzymano
wiele nowych odmian roślin różniących się
właściwościami

•

Nie wszystkie nowo powstałe odmiany roślin
zostały skomercjalizowane, ale proces ten
postępuje i należy spodziewać się, że liczba
produktów inżynierii genetycznej w obrocie
handlowych w najbliższych latach będzie rosła

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

-----

Korzyści wynikające z wprowadzenia

roślin genetycznie zmodyfikowanych

(1)

:

Wśród roślin GM, w zależności od cech, jakie

zostały wprowadzone lub zmodyfikowane,

wymienia się:

1.

1.

Odmiany, w których poprawiono cech ważne dla

przebiegu produkcji rolniczej, związane z ich
wzrostem i plonowaniem, które:

Korzyści wynikające z

wprowadzenia roślin genetycznie

zmodyfikowanych

(2)

:

•

charakteryzują się lepszą odpornością na:

– choroby wirusowe

– grzyby

– bakterie

– szkodniki

– herbicydy

•

lepiej znoszą stres spowodowany warunkami
atmosferycznymi

(np. suszę czy przymrozki)

•

wykazują lepsze cech produkcyjne roślin

(np.

opóźnione dojrzewanie)

Część tak zmodyfikowanych roślin została

wprowadzona do obrotu

Korzyści wynikające z

wprowadzenia roślin genetycznie

zmodyfikowanych

(3)

:

2.

2.

Odmiany o zmienionym składzie chemicznym

plonu, w których poprawiono właściwości roślin
jako surowców dla przemysłu lub produktu
spożywczego

(np. zmieniona zawartości skrobi w

ziemniakach przeznaczonych do produkcji frytek)

Jak dotąd odmiany tej grupy w niewielkim

stopniu są uprawiane na skale produkcyjną

3.

3.

Odmiany o polepszonych właściwościach

żywieniowych

(np. zwiększonej zawartości błonnika

czy witamin)

Odmiany te nie zostały dotychczas

skomercjalizowane

Korzyści wynikające z

wprowadzenia roślin genetycznie

zmodyfikowanych

(4)

:

4.

4.

Odmiany roślin uprawnych gromadzące w

znacznych ilościach substancje chemiczne
przydatne dla przemysłu:

•

farmaceutycznego

(głównie)

•

biopolimery

(wykorzystywane w przemyśle

chemicznym)

===============================================================

===============

Obawy wynikające z wprowadzenia roślin

genetycznie zmodyfikowanych

(1)

:

!!! Stosowanie inżynierii genetycznej, zwłaszcza w

rolnictwie i produkcji żywności, budzi wiele obaw

Obawy wynikające z

wprowadzenia roślin genetycznie

zmodyfikowanych

(2)

:

•

Podnosi się kwestie potencjalnego
niekorzystnego wpływu nowych odmian na:

– środowisko
– bioróżnorodność biologiczną
– zdrowie ludzi

•

Szczególną uwagę (

w aspekcie zdrowia ludzi

)

poświęca się zagadnieniom związanym z ich
potencjalnym działaniem:

– alergennym
– toksycznym
– obniżeniem przyswajalności składników

pokarmowych

– wartości odżywczej

Obawy wynikające z

wprowadzenia roślin genetycznie

zmodyfikowanych

(3)

:

•

Niepokój wzbudza obawa wystąpienia
nieprzewidywalnych skutków
zdrowotnych, które mogą wystąpić z
wieloletnim opóźnieniem od użycia tej
żywności

•

Obawy wynikające z wprowadzenia roślin
genetycznie zmodyfikowanych

opierają

się na różnych przesłankach wynikających
z natury procesów wykorzystywanych w
inżynierii genetycznej

Najczęściej wymieniane

potencjalne niekorzystne skutki

stosowania inżynierii genetycznej

dla zdrowia ludzi

(1)

:

1.

1.

Stosując metody wykorzystywane w

biologii molekularnej wprowadza się do
organizmu biorcy nową informację
genetyczną, która może pochodzić
praktycznie z dowolnego organizmu

•

W wyniku tego procesu może być
produkowane białko lub białka nie
wykorzystywane wcześniej w diecie ludzi

•

Wpływ takich białek na organizm ludzki
nie jest znany

Najczęściej wymieniane

potencjalne niekorzystne skutki

stosowania inżynierii genetycznej

dla zdrowia ludzi

(2)

:

•

Białka te mogą posiadać właściwości:

– alergenne
– toksyczne
– mogą zmieniać metabolizm komórkowy

organizmu w nieprzewidziany sposób

•

Zmian te mogą wpływać na obniżenie
wartości żywieniowej produktów
zmodyfikowanych genetycznie (

np. wskutek

nie wytwarzania w nich witamin lub innych
niezbędnych składników odżywczych

)

Najczęściej wymieniane

potencjalne niekorzystne skutki

stosowania inżynierii genetycznej

dla zdrowia ludzi

(3)

:

2.

2.

W wyniku zastosowania inżynierii genetycznej

istnieje potencjalne ryzyko wystąpienia
niekorzystnych skutków żywieniowych w
wyniku powstania mutacji w DNA organizmów
modyfikowanych genetycznie

•

Wprowadzając rekombinowane geny do DNA
organizmu biorcy, zakłóca się naturalną
sekwencję informacji genetycznej wewnątrz
DNA - zwłaszcza wobec trudności wynikających
z precyzyjnego umieszczenia transgenu w DNA
organizmu

Najczęściej wymieniane

potencjalne niekorzystne skutki

stosowania inżynierii genetycznej

dla zdrowia ludzi

(4)

:

•

Istnieje także możliwość wprowadzenia
zrekombinowanego genu do DNA biorcy bardzo
blisko genu odpowiedzialnego za produkcję
ważnych składników pokarmowych -

stwarzając

ryzyko nadprodukcji tych składników

- co może być

przyczyną zmian metabolicznych w organizmie

3.

3.

Transgeny wprowadzane są do

skomplikowanych organizmów biorców (

trudno

wziąć pod uwagę wszystkie składniki systemu danego
organizmu

) - uzyskany efekt modyfikacji może

być nieprzewidywalny

•

Potencjalne zagrożenie związane z
zastosowaniem w produkcji żywności inżynierii
genetycznej są uwzględnione w pracach
doświadczalnych

•

Postęp, który dokonuje się w biologii
molekularnej pozwala na ograniczenie ryzyka
wystąpienia nieprawidłowości w składzie i
metabolizmie uzyskiwanych nowych
organizmów

Postęp w biologii molekularnej pomaga

zapobiegać wielu zagrożeniom związanym z

jej stosowaniem jako biotechnologii:

•

opracowuje się bardziej precyzyjne techniki
wprowadzenia fragmentów DNA do geneomu
roślinnego

•

wykorzystuje się naturalny mechanizm
tzw.

rekombinację homologiczną

- pozwala

ona na znaczne zwiększenie kontroli nad
całym procesem transgenezy

•

w celu uniknięcia zagrożenia
wynikającego ze stosowania jako genów
markerowych (

wskaźnikowych

), genów

warunkujących odporność na antybiotyki
(

potencjalne źródło rozprzestrzeniania się w

środowisku odporności na antybiotyki

) - trwają

prace nad wykorzystaniem innych genów,
niż warunkujących odporność na
antybiotyki pozwalających na selekcję
transformowanych komórek

•

analizowane i rozwiązywane są problemy
dotyczące zagrożeń środowiska naturalnego i
bioróżnorodności

EFEKT:

– w przypadkach, w których w wyniku transgenezy

wprowadza się gen warunkujący istotną cechę dla
wzrostu i rozwoju rośliny - wprowadza się go do
geneomu chloroplastów zamiast do jądra
komórkowego

– metoda pozwala uniknąć ryzyka „ucieczki”

wprowadzonego genu z pyłkiem, ponieważ u
większości roślin pyłek nie zawiera chloroplastów

==============================================================

================

!!! Dopuszczenie do obrotu jakichkolwiek nowych

organizmów modyfikowanych genetycznie

poprzedzone jest wieloletnimi pracami

doświadczalnymi

•

Prace nad organizmami modyfikowanymi
genetycznie prowadzone są w ściśle
kontrolowanych warunkach

!!! Podczas doświadczeń zwraca się szczególną

uwagę na wszelkie kwestie, które mogą

stanowić zagrożenie dla środowiska oraz

zdrowia i życia ludzi

=====================================================================

====================

Prace nad nowymi odmianami

Prace nad nowymi odmianami

uzyskiwanymi przy pomocy inżynierii

uzyskiwanymi przy pomocy inżynierii

genetycznej prowadzone są od wielu

genetycznej prowadzone są od wielu

lat:

lat:

•

Od 1987 r. przeprowadzono ponad 25 000
polowych prób z GMO w 45 krajach - bez
niekorzystnych konsekwencji dla środowiska

•

Największa ilość doświadczeń z
organizmami zmodyfikowanymi genetycznie
(około 70% wszystkich prób) została
przeprowadzona w Stanach Zjednoczonych
i w Kanadzie

•

Na doświadczenia polowe z GMO w krajach
UE w latach 1995-1999 wydano ponad 200
zezwoleń rocznie; w roku 2000 - wydano
135 zezwoleń; a w 2001- 21

•

Spośród krajów UE najwięcej zezwoleń
wydano na doświadczenia polowe z GMO
we: Francji, Włoszech, Wielkiej Brytanii,
Niemczech, Belgii, Holandii, najmniej zaś
w Irlandii, Austrii i Norwegii

•

W końcu lat 90-tych XX w. ponad 80
wariantów GM różnych upraw (w tym
kukurydzy/ rzepaku/ soi) otrzymało zezwolenie
do uprawy na dużą skalę w USA i Kanadzie

•

W Japonii dopuszczono do obrotu 6 roślin
zmodyfikowanych genetycznie, wśród nich są:
ziemniaki/ soja/ buraki cukrowe/ rzepak/
bawełna

(obecnie prowadzone jest postępowanie w celu

wprowadzenia do obrotu: papai/ dwóch nowych linii buraka
cukrowego/ ziemniaków)

•

Pomiędzy 1991 r. a 1998 r. Komisja
Europejska wydała 18 decyzji na GMO -
wśród tych decyzji znalazły się zgody na
dopuszczenie do obrotu zmodyfikowanej
genetycznie soi i kukurydzy

•

Od października 1998 r. do 2003 r. do Komisji
Europejskiej złożono 12 wniosków, na które
nie wydano żadnej decyzji

•

W Polsce Minister Środowiska wydał w
latach 1999 - 2001:

– 19 decyzji na dopuszczenie do badań GMO
– 9 decyzji na eksperymentalne wprowadzenie do

środowiska organizmów modyfikowanych
genetycznie

– 1 decyzję na import soi genetycznie

zmodyfikowanej charakteryzującą się cechą
odporności na herbicyd Roundap Ready

Na stronach internatowych Ministra Środowiska

można znaleźć rejestr wszystkich wydanych decyzji

na organizmy genetycznie zmodyfikowane w Polsce

•

Decyzjami Głównego Inspektora
Sanitarnego wprowadzono w Polsce do
obrotu (

z przeznaczeniem do stosowania w

produkcji żywności

):

– liczne preparaty sojowe pochodzące z roślin GM
– preparaty enzymatyczne pochodzące z

organizmów modyfikowanych genetycznie

•

Preparaty powyższe znalazły zastosowanie
głównie w przemyśle:

– mięsnym
– drobiowym
– piekarskim (preparaty sojowe)
– gorzelniczym
– owocowo-warzywnym

Pełna lista dopuszczonych do obrotu preparatów

pochodzących z organizmów genetycznie

zmodyfikowanych przeznaczona do przemysłu

spożywczego jest dostępna na stronach

internatowych Głównego Inspektora Sanitarnego

==================================================================

=======================

Pod względem typu transformacji

zastosowanego w uprawianych odmianach

GM wyraźnie dominuje cecha odporności na:

•

herbicydy:

Roundap lub Basta

- 69% upraw

•

owady błonkoskrzydłe (

z tzw. genem BT

) - 21% areału

•

odmiany zawierające jednocześnie geny odporności
na herbicydy i geny BT - 7% powierzchni

•

odmiany tytoniu z wprowadzoną odpornością na
choroby wirusowe - 3% areału - wyłącznie w Chinach

Wielkość powierzchni upraw roślin

modyfikowanych genetycznie na

świecie

(1)

:

•

W 2001 r. rośliny transgeniczne uprawiane
były na ok. 53 mln hektarów

•

W latach 1996-2001 powierzchnia upraw
transgenicznych wzrosła ponad 20-krotnie (

od

wartości 2,6 mln do 52,6 mln ha

)

•

Pomiędzy rokiem 2000 a 2001 powierzchnia
upraw transgenicznych wzrosła o 19%

(wzrost

ten jest 2 razy większy niż pomiędzy rokiem 1999 a
2000)

•

Wśród roślin transgenicznych dominuje:

– soja z odpornością na herbicydy ( w roku 2001

wysiewana na 33 mln ha)

Wielkość powierzchni upraw roślin

modyfikowanych genetycznie na

świecie

(2)

:

– kukurydza (w roku 2001 uprawiana na 9,8 mln ha)

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------

Kukurydza zmodyfikowana genetycznie

•

Prawie 2/3 obszaru (ok. 8 mln ha), to kukurydza
z wprowadzonym genem odporności na owady

•

Ok. 2 mln ha to kukurydza z odpornością na
herbicydy

•

Ok. 2 mln ha to mieszańce kukurydzy z
wprowadzonymi obydwoma genami

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------

– rzepak jary zmodyfikowany genetycznie wysiewany

jest (2001 r.) na powierzchni 2,7 mln ha

Wielkość powierzchni upraw roślin

modyfikowanych genetycznie na

świecie

(3)

:

– Do roku 2000 w Stanach Zjednoczonych i

Kanadzie na 40 tys. ha uprawiane były
ziemniaki transgeniczne z genem odporności
na owady błonkoskrzydłe i herbicydy

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Uprawy odmian transgenicznych w

różnych krajach w roku 2001

(1)

:

•

Rośliny transgeniczne uprawione są głównie
w Stanach Zjednoczonych (35, 7 mln ha) i
Argentynie (ok. 12 mln ha) - łącznie stanowi
to 90% wszystkich upraw transgenicznych

•

9% roślin uprawia się w Kanadzie i Chinach:

Uprawy odmian transgenicznych w

różnych krajach w roku 2001

(2)

:

– W Kanadzie uprawy znajdują się na 3,2 mln ha
– W Chinach uprawy znajdują się na 1,5 mln ha

•

W pozostałych krajach roślin
zmodyfikowanych genetycznie uprawiane
są na niewielkim obszarze

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

-

•

Powierzchnia upraw transgenicznych
rośnie w bardzo szybkim tempie

•

Uprawiane są głównie dwie rośliny - soja i
kukurydza

•

Soja i kukurydza ma szerokie zastosowanie
w rolnictwie i przemyśle spożywczym:

– wykorzystuje się je w żywieniu ludzi
– jako pasze w żywieniu zwierząt gospodarskich

•

SOJA: ma szerokie zastosowanie w przemyśle
spożywczym zarówno w postaci nasion, jak
też licznych preparatów:

• mąka sojowa/ lecytyna/ izolaty - stosowane do

produkcji różnych środków spożywczych (zarówno
pochodzenia roślinnego jak i zwierzęcego)

!!! Szacuje się, że ok. 60% żywności

przetworzonej zawiera soję lub kukurydzę,

których duża część mogła być

wyprodukowana z użyciem inżynierii

genetycznej

Odbiór żywności genetycznie

zmodyfikowanej przez

konsumentów

(1)

:

!!! Zastosowanie inżynierii genetycznej w

produkcji żywności stale wzbudza niepokój

konsumentów, niezależnie od ich pochodzenia

•

Wydaje się (

na podstawie dostępnych wyników

badań

), że niepokój ten w znacznym stopniu

wynika z niedostatecznej wiedzy ludzi o
budowie organizmów i inżynierii genetycznej

•

Badania przeprowadzone w 8 krajach świata
pokazały, że 79% badanych czytało lub
słyszało o żywności genetycznie
zmodyfikowanej:

90% pochodziło z Niemiec i Wielkiej

Brytanii/ 60% z USA/ 39% z Brazylii

Odbiór żywności genetycznie

zmodyfikowanej przez

konsumentów

(2)

:

•

Badania Eurobarometru przeprowadzone w
1999 r. w 15 krajach UE wśród 16 246 osób
wykazały, że 35 % respondentów wierzy, że
tradycyjne pomidory nie zawierają genów, a
znajdują się one w pomidorach genetycznie
zmodyfikowanych

(odpowiedź taką uzyskano u

respondentów w: Grecji - 51%/ Niemczech - 41%/
Francji - 40%)

•

Badania te wskazały również, że średnio
wśród ludności krajów UE opinia o żywności
genetycznie zmodyfikowanej jest negatywna

Odbiór żywności genetycznie

zmodyfikowanej przez

konsumentów

(3)

:

•

Największa akceptacja żywności
genetycznie zmodyfikowanej znajduje się
w: Belgii i Holandii

•

Najmniejsza akceptacja żywności
genetycznie zmodyfikowanej znajduje się
w: Gercji, Luksemburgu, Wielkiej Brytanii i
Irlandii

•

Wśród ludność UE przeważa pogląd, że
żywność genetycznie zmodyfikowana jest
sprzeczna z naturą oraz, że może stanowić
zagrożenie dla środowiska i zdrowia ludzi

Odbiór żywności genetycznie

zmodyfikowanej przez

konsumentów

(4)

:

POLSKA:

•

Badania przeprowadzone w Polsce w latach
1998 i 1999 przez OBOP wykazał, iż:

• 57% badanych uznało, że należy produkować

żywność transgeniczną

• 23% było przeciwnych
• 20% nie miało zdania

•

Badania przeprowadzono głównie wśród
ludności z wyższym wykształceniem

•

Wśród respondentów dominował pogląd
(80%) badanych, że żywność ta powinna
być specjalnie znakowana

Ocena ryzyka związana z

żywnością GM

(1)

:

•

Produkty pozyskiwane metodami inżynierii
genetycznej poddawane są procedurze oceny
ryzyka

Ocena taka prowadzona jest:

– na etapie prac doświadczalnych
– przed wprowadzeniem do obrotu danego produktu

•

!!! Tryb przeprowadzenia oceny ryzyka regulują
przepisy prawne

Dostrzega się wiele niedoskonałości w prowadzonej

ocenie ryzyka zagrożenia zdrowia ludzi zwłaszcza

w odniesieniu do potencjalnych skutków odległych

w czasie (obszar zainteresowań FAO/WHO)

Ocena ryzyka związana z

żywnością GM

(2)

:

•

W raporcie ekspertów FAO/WHO (w roku
2000) stwierdzono, że należy wspierać
prace nad oceną ryzyka żywności GM

Prace te powinny skupić się na:

•

wyborze i zwalidowaniu optymalnych
kryteriów metod oceny żywności GM

•

opracowanie dokumentów
umożliwiających zunifikowaną ocenę
równoważności żywności GM i
konwencjonalnej

Ocena ryzyka związana z

żywnością GM

(3)

:

Przy ocenie żywności genetycznie

zmodyfikowanej należy brać pod uwagę:

•

ocenę ekwiwalentności żywność GM w
stosunku do tradycyjnego odpowiednika

•

ocenę alergenności żywność GM

•

monitorowanie zmian zawartości
składników odżywczych

PODSUMOWANIE

(1)

:

•

W UE żywności genetycznie zmodyfikowana
nie znajduje powszechnej akceptacji

•

Wśród mieszkańców UE przeważa pogląd,
że żywność tego rodzaju jest niepotrzebna

•

Biorąc pod uwagę fakt, że w krajach Europy
Zachodniej nie występuje niedobór
żywności, a wręcz przeciwnie, może to
tłumaczyć niechęć do ponoszenia ryzyka
związanego z nowym rodzajem żywności

•

W ciągu ostatnich kilku lat (od 1998 r.) nie
dopuszczono do obrotu żadnego
zmodyfikowanego genetycznie produktu

PODSUMOWANIE

(2)

:

•

Stany Zjednoczone i kraje z nimi
współpracujące - Argentyna, Kanada i Egipt -
złożyły w maju 2003 r. skargę do Światowej
Organizacji Handlu (WTO) przeciwko UE w
sprawie moratorium na genetycznie
modyfikowane zboża i żywność

•

Skargę tę poparły: Australia, Chile, Honduras,
Nowa Zelandia, Peru, Salwador, Urugwaj

•

Należy spodziewać się, że wobec braku
podstaw naukowych do odrzucenia
czekających w Komisji Europejskiej produktów
jako szkodliwych dla zdrowia i/lub środowiska
zostaną one wprowadzone do obrotu