Żywność transgeniczna

Żywność transgeniczna

Studia podyplomowe nauczania biologii w gimnazjach

Studia podyplomowe nauczania biologii w gimnazjach

i szkołach ponadgimnazjalnych

i szkołach ponadgimnazjalnych

Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie

Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie

2006\2007

2006\2007

Biologia ogólna

Biologia ogólna

Teresa Gryncewicz Teresa Truchan

Teresa Gryncewicz Teresa Truchan

Praca wykonana pod kierunkiem

Praca wykonana pod kierunkiem

Dr Janiny Dziekońskiej - Rynko

Dr Janiny Dziekońskiej - Rynko

Wstęp

Wstęp

•

Każdy organizm zawiera w jądrach

Każdy organizm zawiera w jądrach

komórek stały zapis, instrukcję swojej

komórek stały zapis, instrukcję swojej

budowy i czynności. Ten wzór

budowy i czynności. Ten wzór

każdego życia jest zapisany za pomocą

każdego życia jest zapisany za pomocą

genów. Geny to fragmenty DNA. Język

genów. Geny to fragmenty DNA. Język

genów jest taki sam u bakterii,

genów jest taki sam u bakterii,

pierwotniaków, grzybów, roślin, zwierząt i

pierwotniaków, grzybów, roślin, zwierząt i

człowieka. Kompletna informacja

człowieka. Kompletna informacja

genetyczna jest zawarta w jądrze

genetyczna jest zawarta w jądrze

komórkowym - w haploidalnym zestawie

komórkowym - w haploidalnym zestawie

chromosomów, zwanym

chromosomów, zwanym

genomem

genomem

.

.

•

Organizmy transgeniczne to organizmy

Organizmy transgeniczne to organizmy

wyższe, do których genomu

wyższe, do których genomu

wprowadzono nowy gen. Wprowadzony

wprowadzono nowy gen. Wprowadzony

dodatkowo gen to

dodatkowo gen to

transgen

transgen

. Jest on

. Jest on

wbudowywany na stałe do genomu i

wbudowywany na stałe do genomu i

przekazywany następnym pokoleniom

przekazywany następnym pokoleniom

zgodnie z prawami genetyki.

zgodnie z prawami genetyki.

•

GMO

GMO

to skrót od Genetically Modified

to skrót od Genetically Modified

Organism, czyli genetycznie

Organism, czyli genetycznie

modyfikowane organizmy. W większości

modyfikowane organizmy. W większości

są nimi rośliny jedno- lub dwuliścienne,

są nimi rośliny jedno- lub dwuliścienne,

będące surowcem do produkcji żywności.

będące surowcem do produkcji żywności.

Metody otrzymywania żywności transgenicznej

Metody otrzymywania żywności transgenicznej

•

Inżynieria genetyczna opracowała techniki "wycinania" genów

Inżynieria genetyczna opracowała techniki "wycinania" genów

i przenoszenia ich do genomów "gospodarza". Zarówno u

i przenoszenia ich do genomów "gospodarza". Zarówno u

organizmów roślinnych, jak i zwierzęcych "nożycami" genetycznymi

organizmów roślinnych, jak i zwierzęcych "nożycami" genetycznymi

są enzymy restrykcyjne -

są enzymy restrykcyjne -

restryktazy

restryktazy

. Mają one zdolność

. Mają one zdolność

rozpoznawania charakterystycznych miejsc DNA /określonych

rozpoznawania charakterystycznych miejsc DNA /określonych

sekwencji zasad/ i przecinania go w tych punktach,

sekwencji zasad/ i przecinania go w tych punktach,

zostawiając tzw. "lepkie końce", do których mogą być

zostawiając tzw. "lepkie końce", do których mogą być

przyłączane dodatkowe geny.

przyłączane dodatkowe geny.

•

Aby przenieść gen do organizmu biorcy, potrzebny jest środek

Aby przenieść gen do organizmu biorcy, potrzebny jest środek

transportu, tzw. wektor. U roślin doskonałym wektorem okazał się

transportu, tzw. wektor. U roślin doskonałym wektorem okazał się

plazmid Ti bakterii

plazmid Ti bakterii

Agrobacterium tumefaciens

Agrobacterium tumefaciens

. Ma on dużą

. Ma on dużą

zdolność, także w warunkach naturalnych, przenoszenia części

zdolność, także w warunkach naturalnych, przenoszenia części

swojego DNA i wbudowywania go do DNA komórek zranionej rośliny.

swojego DNA i wbudowywania go do DNA komórek zranionej rośliny.

Na korzeniach porażonych roślin pojawiają się narośla. W

Na korzeniach porażonych roślin pojawiają się narośla. W

laboratorium można usunąć gen wywołujący narośla z plazmidu i

laboratorium można usunąć gen wywołujący narośla z plazmidu i

wprowadzić do niego nowy gen, który ma być przeniesiony do

wprowadzić do niego nowy gen, który ma być przeniesiony do

rośliny.

rośliny.

•

Inną metodą przenoszenia jest biolistyka. Stosuje się ją przy

Inną metodą przenoszenia jest biolistyka. Stosuje się ją przy

wprowadzeniu nowych genomów do roślin jednoliściennych – zboża.

wprowadzeniu nowych genomów do roślin jednoliściennych – zboża.

Polega ona na pokryciu małych kuleczek złota lub wolframu

Polega ona na pokryciu małych kuleczek złota lub wolframu

cząsteczkami DNA i następnie wstrzeliwania ich do komórek tkanki

cząsteczkami DNA i następnie wstrzeliwania ich do komórek tkanki

roślinnej.

roślinnej.

•

Wektorem przenoszącym transgen do komórek zwierząt są

Wektorem przenoszącym transgen do komórek zwierząt są

retrowirusy

retrowirusy

(wirusy zawierające RNA zamiast DNA), którymi

(wirusy zawierające RNA zamiast DNA), którymi

infekuje się komórki we wczesnym stadium rozwoju embrionalnego.

infekuje się komórki we wczesnym stadium rozwoju embrionalnego.

•

Zwierzęta transgeniczne uzyskuje się także bezwektorowymi

Zwierzęta transgeniczne uzyskuje się także bezwektorowymi

metodami. Transgen, czyli przenoszony gen, jest wprowadzony

metodami. Transgen, czyli przenoszony gen, jest wprowadzony

przez mikroiniekcję do zapłodnionego jaja lub komórki z

przez mikroiniekcję do zapłodnionego jaja lub komórki z

wczesnego etapu rozwoju embrionalnego. Zmienione zarodki

wczesnego etapu rozwoju embrionalnego. Zmienione zarodki

wszczepia się do macicy matki

wszczepia się do macicy matki

zastępczej, gdzie rozwija się

zastępczej, gdzie rozwija się

genetycznie zmodyfikowane potomstwo.

genetycznie zmodyfikowane potomstwo.

Zakres manipulacji genetycznych

Zakres manipulacji genetycznych

•

Wyróżniamy trzy rodzaje metod modyfikacji

Wyróżniamy trzy rodzaje metod modyfikacji

genetycznych, pozwalających uzyskać

genetycznych, pozwalających uzyskać

pożądane cechy:

pożądane cechy:

•

zmianę aktywności genów występujących

zmianę aktywności genów występujących

w danym organizmie. Przykładem jest tu

w danym organizmie. Przykładem jest tu

modyfikacja kodu pomidora, w efekcie

modyfikacja kodu pomidora, w efekcie

której opóźniono jego dojrzewanie i stał się

której opóźniono jego dojrzewanie i stał się

bardziej odporny na transport i

bardziej odporny na transport i

przechowywanie.

przechowywanie.

•

dodanie do organizmu jego własnego genu

dodanie do organizmu jego własnego genu

w celu zwielokrotnienia pewnych

w celu zwielokrotnienia pewnych

właściwości. W przypadku zwierząt

właściwości. W przypadku zwierząt

przyspieszenie wzrostu lub zwiększenie

przyspieszenie wzrostu lub zwiększenie

mleczności bydła.

mleczności bydła.

•

wprowadzenie do organizmu genu z innego

wprowadzenie do organizmu genu z innego

gatunku w celu uzyskania nowych,

gatunku w celu uzyskania nowych,

nieistniejących w naturze. W ten sposób

nieistniejących w naturze. W ten sposób

można łączyć:

można łączyć:

–

geny roślinne z roślinnymi,

geny roślinne z roślinnymi,

–

geny zwierzęce ze zwierzęcymi,

geny zwierzęce ze zwierzęcymi,

–

geny roślinne ze zwierzęcymi lub ludzkimi,

geny roślinne ze zwierzęcymi lub ludzkimi,

Rośliny transgeniczne - celowość modyfikacji

Rośliny transgeniczne - celowość modyfikacji

•

Celem modyfikacji jest uzyskiwanie większych

Celem modyfikacji jest uzyskiwanie większych

zbiorów, lepszej odporności na warunki klimatyczne i

zbiorów, lepszej odporności na warunki klimatyczne i

środki ochrony roślin.

środki ochrony roślin.

•

Przykładem poprawienia odporności na klimat jest

Przykładem poprawienia odporności na klimat jest

zmodyfikowany ziemniak, dzięki dodaniu genu flądry

zmodyfikowany ziemniak, dzięki dodaniu genu flądry

arktycznej lepiej znosi niskie temperatury.

arktycznej lepiej znosi niskie temperatury.

Uodpornienie na bakterie i wirusy można uzyskać

Uodpornienie na bakterie i wirusy można uzyskać

przez dodanie genu produkującego białko płaszcza

przez dodanie genu produkującego białko płaszcza

danego wirusa lub przez dodanie genu łagodnego

danego wirusa lub przez dodanie genu łagodnego

wirusa. Szereg modyfikacji robionych jest w kierunku

wirusa. Szereg modyfikacji robionych jest w kierunku

odporności roślin na herbicydy. Poprawiając kod

odporności roślin na herbicydy. Poprawiając kod

genetyczny, roślina sama broni się przed działaniem

genetyczny, roślina sama broni się przed działaniem

środków ochrony roślin, więc rolnicy mogą stosować

środków ochrony roślin, więc rolnicy mogą stosować

ich większe ilości. Dzięki modyfikacji rośliny mogą być

ich większe ilości. Dzięki modyfikacji rośliny mogą być

chronione przed owadami i szkodnikami.

chronione przed owadami i szkodnikami.

•

W przypadku zwierząt chodzi głównie o takie

W przypadku zwierząt chodzi głównie o takie

modyfikacje, które przyspieszają wzrost lub

modyfikacje, które przyspieszają wzrost lub

zwiększają wydajność mleczną bydła. Badanie i

zwiększają wydajność mleczną bydła. Badanie i

modyfikacje genetyczne na zwierzętach mają pomóc

modyfikacje genetyczne na zwierzętach mają pomóc

w leczeniu ludzi oraz są źródłem zrekombinowanych

w leczeniu ludzi oraz są źródłem zrekombinowanych

białek o znaczeniu farmaceutycznym.

białek o znaczeniu farmaceutycznym.

•

Białka te są wytwarzane w gruczołach mlecznych

Białka te są wytwarzane w gruczołach mlecznych

i wydzielane z mlekiem. W ten sposób udało się

i wydzielane z mlekiem. W ten sposób udało się

uzyskać transgeniczne owoce, kozy i bydło

uzyskać transgeniczne owoce, kozy i bydło

produkujące a-1 antytrypsynę stosowaną w leczeniu

produkujące a-1 antytrypsynę stosowaną w leczeniu

rozedmy i innych chorób płuc, czynnik krzepliwości

rozedmy i innych chorób płuc, czynnik krzepliwości

krwi, erytropoetynę lecząca anemię, β interferon

krwi, erytropoetynę lecząca anemię, β interferon

zwalczający infekcje wirusowe i nowotwory oraz

zwalczający infekcje wirusowe i nowotwory oraz

hormon wzrostu, regulujący ten proces.

hormon wzrostu, regulujący ten proces.

Polska i Europa wobec GMO

Polska i Europa wobec GMO

•

Polskie przepisy zobowiązują do etykietowania żywności i

Polskie przepisy zobowiązują do etykietowania żywności i

pełnej informacji o modyfikacjach. Prawo nie zabrania upraw

pełnej informacji o modyfikacjach. Prawo nie zabrania upraw

po wcześniejszym wydaniu zezwolenia.

po wcześniejszym wydaniu zezwolenia.

•

Przeciw GMO w Polsce występuje szereg organizacji

Przeciw GMO w Polsce występuje szereg organizacji

pozarządowych. Między innymi są to Federacja Zielonych,

pozarządowych. Między innymi są to Federacja Zielonych,

Polski Klub Ekologiczny, Społeczny Instytut Ekologiczny oraz

Polski Klub Ekologiczny, Społeczny Instytut Ekologiczny oraz

organizacje konsumenckie, takie jak: Stowarzyszenie

organizacje konsumenckie, takie jak: Stowarzyszenie

Ochrony Zdrowia Konsumentów, Medyczne Centrum

Ochrony Zdrowia Konsumentów, Medyczne Centrum

Konsumenckie i wiele innych.

Konsumenckie i wiele innych.

•

W Europie w 1998 roku wstrzymano wydawanie zezwoleń na

W Europie w 1998 roku wstrzymano wydawanie zezwoleń na

wprowadzanie na rynek genetycznie zmodyfikowanej

wprowadzanie na rynek genetycznie zmodyfikowanej

żywności. Firmy NESTLE, DANONE i UNI LEVER zadeklarowały,

żywności. Firmy NESTLE, DANONE i UNI LEVER zadeklarowały,

że ich towary są wolne od modyfikacji genetycznych. W Anglii

że ich towary są wolne od modyfikacji genetycznych. W Anglii

sieć sklepów TESCO nie sprzedaje modyfikowanej żywności.

sieć sklepów TESCO nie sprzedaje modyfikowanej żywności.

W Pradze sklepy TESCO sprzedają taką żywność z

W Pradze sklepy TESCO sprzedają taką żywność z

odpowiednią informacją na etykiecie.

odpowiednią informacją na etykiecie.

Wady i zalety GMO

Wady i zalety GMO

•

W początkowym okresie hodowli roślin transgenicznych wydawało się, że będą

W początkowym okresie hodowli roślin transgenicznych wydawało się, że będą

one przełomem w rolnictwie, rośliny odporne na klimat, choroby i szkodniki

one przełomem w rolnictwie, rośliny odporne na klimat, choroby i szkodniki

miały zmniejszyć koszty upraw i rozwiązać problem głodu na świecie. Inżynieria

miały zmniejszyć koszty upraw i rozwiązać problem głodu na świecie. Inżynieria

genetyczna miała poprawić smak uzyskiwanej żywności, a nawet tworzyć

genetyczna miała poprawić smak uzyskiwanej żywności, a nawet tworzyć

organizmy wspomagające leczenie niektórych chorób. Kolejne lata stosowania

organizmy wspomagające leczenie niektórych chorób. Kolejne lata stosowania

GMO ujawniły uboczne efekty i różne szkodliwe skutki. W krajach Ameryki, gdzie

GMO ujawniły uboczne efekty i różne szkodliwe skutki. W krajach Ameryki, gdzie

żywność modyfikowane genetycznie jest powszechnie produkowana,

żywność modyfikowane genetycznie jest powszechnie produkowana,

zaobserwowano zwiększenie zachorowań i objawów ostrej alergii, były też

zaobserwowano zwiększenie zachorowań i objawów ostrej alergii, były też

przypadki śmiertelne.

przypadki śmiertelne.

Organizm ludzki może przejąć niektóre cechy z genów roślin zmodyfikowanych

Organizm ludzki może przejąć niektóre cechy z genów roślin zmodyfikowanych

i zmienić działanie antybiotyków na człowieka. Wiadomo, że toksyczne

i zmienić działanie antybiotyków na człowieka. Wiadomo, że toksyczne

białko produkowane przez rośliny w celu ochrony przed pestycydami kumuluje

białko produkowane przez rośliny w celu ochrony przed pestycydami kumuluje

się w organizmach spożywających je zwierząt i ludzi. Fałszywy jest też mit, że

się w organizmach spożywających je zwierząt i ludzi. Fałszywy jest też mit, że

żywność zmodyfikowana genetyczne wymaga mniejszej ilości środków ochrony

żywność zmodyfikowana genetyczne wymaga mniejszej ilości środków ochrony

roślin. Chwasty rosnące w otoczeniu takich roślin stopniowo uodparniają się i

roślin. Chwasty rosnące w otoczeniu takich roślin stopniowo uodparniają się i

trzeba stosować coraz większe ilości herbicydu, który zatruwa rośliny i jałowi

trzeba stosować coraz większe ilości herbicydu, który zatruwa rośliny i jałowi

glebę. Nie można też kontrolować obszarów wysiewu, nasiona roślin

glebę. Nie można też kontrolować obszarów wysiewu, nasiona roślin

zmodyfikowanych, mieszają się z roślinami czystymi genetycznie. Zmiana

zmodyfikowanych, mieszają się z roślinami czystymi genetycznie. Zmiana

technologii produkcji w rolnictwie skutkuje zmniejszeniem różnorodności roślin,

technologii produkcji w rolnictwie skutkuje zmniejszeniem różnorodności roślin,

jest to niebezpieczne w przypadku choroby, która objąłby całą monokulturę,

jest to niebezpieczne w przypadku choroby, która objąłby całą monokulturę,

powodując jej wyginięcie, nie pozostawiając alternatywnych upraw.

powodując jej wyginięcie, nie pozostawiając alternatywnych upraw.

Największy problem to brak pełnej wiedzy na temat przyszłych skutków

Największy problem to brak pełnej wiedzy na temat przyszłych skutków

spożywanie GMO, niektóre negatywne efekty mogą dać o sobie znać dopiero za

spożywanie GMO, niektóre negatywne efekty mogą dać o sobie znać dopiero za

kilka lat lub w przyszłych pokoleniach. Inżynieria genetyczna jest jeszcze

kilka lat lub w przyszłych pokoleniach. Inżynieria genetyczna jest jeszcze

młodą dziedziną nauki, mogą tu pojawić się błędy, które dopiero zweryfikuje

młodą dziedziną nauki, mogą tu pojawić się błędy, które dopiero zweryfikuje

przyszłość.

przyszłość.

Wnioski

Wnioski

•

Dawniej pożywienie ludzi było o wiele bardziej

Dawniej pożywienie ludzi było o wiele bardziej

urozmaicone. Jeszcze w 1949 roku w Chinach

urozmaicone. Jeszcze w 1949 roku w Chinach

uprawiano 8000 odmian ryżu, dziś tylko 50. W USA w

uprawiano 8000 odmian ryżu, dziś tylko 50. W USA w

ciągu 80 lat zniszczono 7300 odmian warzyw. Z

ciągu 80 lat zniszczono 7300 odmian warzyw. Z

raportu FAO wynika, że, wkraczając w XXI wiek

raportu FAO wynika, że, wkraczając w XXI wiek

utraciliśmy 95% różnorodności genetycznej

utraciliśmy 95% różnorodności genetycznej

istniejącej w rolnictwie na początku XX wieku. Na

istniejącej w rolnictwie na początku XX wieku. Na

pewno będzie to miało wpływ na zdrowie przyszłych

pewno będzie to miało wpływ na zdrowie przyszłych

pokoleń.

pokoleń.

•

Z tego powodu:

Z tego powodu:

•

niezbędna jest

niezbędna jest

jawność badań

jawność badań

;

;

•

konieczna jest

konieczna jest

informacja i oznakowanie

informacja i oznakowanie

żywności modyfikowanej genetycznie

żywności modyfikowanej genetycznie

;

;

•

gwarantowane musi być

gwarantowane musi być

prawo konsumenta do

prawo konsumenta do

wyboru między żywnością modyfikowaną a

wyboru między żywnością modyfikowaną a

"czystą"

"czystą"

.

.

•

Coraz częściej mówi się o zastosowaniu "zasady

Coraz częściej mówi się o zastosowaniu "zasady

przezorności" przyjętej podczas "Szczytu Ziemi" w

przezorności" przyjętej podczas "Szczytu Ziemi" w

Rio de Janeiro w 1992 roku. Mówi ona o zaprzestaniu

Rio de Janeiro w 1992 roku. Mówi ona o zaprzestaniu

działania, jeśli nie jesteśmy przekonani o jego

działania, jeśli nie jesteśmy przekonani o jego

nieszkodliwości. Przecież skutki stosowania GMO

nieszkodliwości. Przecież skutki stosowania GMO

będą znane dopiero w odległym czasie i nie da się

będą znane dopiero w odległym czasie i nie da się

ich dziś w żaden sposób przewidzieć.

ich dziś w żaden sposób przewidzieć.

Transgeniczne wynalazki

Transgeniczne wynalazki

Literatura

Literatura

•

1. "Genetycznie modyfikowane organizmy. Kto ma rację?"

1. "Genetycznie modyfikowane organizmy. Kto ma rację?"

Broszura wydana przez Fundację na Rzecz Rozwoju

Broszura wydana przez Fundację na Rzecz Rozwoju

Polskiego Rolnic twa oraz Instytut na rzecz Ekorozwoju.

Polskiego Rolnic twa oraz Instytut na rzecz Ekorozwoju.

Warszawa 2001.r.

Warszawa 2001.r.

2. "Uprawy transgeniczne. Szansa czy zagrożenie dla

2. "Uprawy transgeniczne. Szansa czy zagrożenie dla

polskiego rolnictwa?"

polskiego rolnictwa?"

Broszura wydana przez Regionalne Centrum Doradztwa

Broszura wydana przez Regionalne Centrum Doradztwa

Rozwoju Rolnictwa i Obszarów Wiejskich w Przysieku 2002 r.

Rozwoju Rolnictwa i Obszarów Wiejskich w Przysieku 2002 r.

3. "Polne hybrydy". Lucyna Sterniuk. Magazyn Ekologiczny

3. "Polne hybrydy". Lucyna Sterniuk. Magazyn Ekologiczny

"Kropla" nr 2/2001 r.

"Kropla" nr 2/2001 r.

4. "GMO zagrożeniem dla bioróżnorodności Polski". Przedruk

4. "GMO zagrożeniem dla bioróżnorodności Polski". Przedruk

z SIE Wielkopolski Biuletyn Ekologiczny 5/2001.

z SIE Wielkopolski Biuletyn Ekologiczny 5/2001.