Wzrost organizmów transgenicznych stał się możliwy dzięki rozwojowi
inżynierii genetycznej, biologii molekularnej, transgeniki i proteomiki.
Powyższe dziedziny nauki mają za zadanie identyfikację funkcji genów,
ich modyfikację oraz wprowadzenie do organizmów nowych gospoda-
rzy. Ogólna wartość produkcji artykułów spożywczych otrzymywanych
z zastosowaniem organizmów zmodyfikowanych genetycznie szaco-
wana jest już obecnie na około 100 mld USD i wykazuje tendencję
wzrostową. Transgeniczne rośliny i zwierzęta dają nadzieję na racjonalne
rozwiązanie podaży wystarczającej ilości pokarmu dla wciąż rosnącej
na świecie liczby ludności. Procesy praktykowane tradycyjnie przez
naukowców, polegające na krzyżowaniu najlepszych odmian roślin lub
zwierząt w obrębie tego samego gatunku, pozwalają uzyskać jedynie
bardzo ograniczone zmiany w genomie. Nowoczesne techniki rekom-
binacji DNA dysponują natomiast niemal nieograniczoną pulą genów,
które można zastosować do stworzenia organizmów transgenicznych
o nieograniczonej różnorodności. Dlatego też proces krzyżowania
coraz częściej zastępuje się technikami rekombinacji DNA.

Żywność modyfikowana genetycznie (GMF, ang. genetically modi-

fied foods) oznacza żywność zawierającą, składającą się lub produkowaną
z organizmów modyfikowanych genetycznie. Żywność modyfikowana
genetycznie (transgeniczna) należy do kategorii tzw. nowej żywności.

Pojęcie to obejmuje następujące grupy żywności zmodyfikowanej

genetycznie:
1. Żywność zawierająca genetycznie zmodyfikowane składniki lub będą-

ca organizmem modyfikowanym genetycznie (GMO, ang. genetically
modified organism). Do nich zalicza się całe produkty spożywcze lub
ich składniki produkowane w oparciu o surowce transgeniczne lub
spożywane bezpośrednio, np. modyfikowane pomidory, przetwory
z modyfikowanych pomidorów, modyfikowane owoce czy lody
zawierające transgeniczne owoce itp.

2. Żywność i jej składniki produkowane przez GMO, lecz niezawierają-

ce GMO. Przykładem tej grupy produktów mogą być olej rzepakowy
uzyskany z rzepaku odpornego na herbicydy oraz produkty, w skład
których taki olej wchodzi, np. majonezy czy cukier wyprodukowany
z transgenicznych buraków cukrowych i produkty spożywcze zawie-
rające taki cukier.

3. Żywność i jej składniki zawierające nową lub celowo zmodyfiko-

waną podstawową strukturę molekularną. Do tej grupy produktów
można zaliczyć pszenicę wzbogaconą w deficytowe, egzogenne
aminokwasy.

4. Żywność i jej składniki składające się lub izolowane z roślin i zwierząt

hodowlanych rozmnażanych nietradycyjnymi metodami, a jedno-
cześnie nieposiadające własnej historii ich bezpiecznego stosowania
dla celów spożywczych. Przedstawicielami tej grupy mogą być
klonowane zwierzęta.
Obecnie największe znaczenie mają dwie pierwsze grupy żywności

transgenicznej.

Modyfikacje genetyczne żywności stosujemy w celu poprawienia:

wartości odżywczej, jakości i cech sensorycznych, zwiększenia bezpie-
czeństwa, a także uzyskania tańszych produktów oraz takich, które
łatwiej i szybciej można przygotować do spożycia. Ponadto rośliny
uprawne modyfikuje się najczęściej w celu uodpornienia na działanie
niekorzystnych warunków środowiska (np. susza, mróz, zasolenie),
choroby wirusowe, bakteryjne oraz grzybicze, środki chwastobójcze
(tzw. herbicydy), owady żerujące, najczęściej na liściach zarówno
w stadium dorosłym, jak i larwalnym. Zwierzęta gospodarskie nato-
miast modyfikuje się najczęściej w celu szybszego przyrostu masy,
produkcji specyficznych białek, zwiększenia wydajności mlecznej oraz
uodpornienia na choroby.

Żywność transgeniczna – korzyści

Uodpornienie roślin na szereg niekorzystnych czynników pozwala
na zwiększenie plonów roślin i wzrost produkcji żywności. Możliwe
także stało się ograniczenie i selektywne stosowanie środków ochrony
roślin, co z kolei prowadzi do mniejszego zanieczyszczenia środo-
wiska naturalnego i mniejszego skażenia żywności pozostałościami
pestycydów. Uprawa roślin zmodyfikowanych genetycznie, które dają
wyższy plon i nie wymagają kosztownych zabiegów agrotechnicz-
nych, jest tańsza i tym samym przyczynia się do obniżenia kosztów
produkcji żywności. Zastosowanie surowców transgenicznych może
obniżyć cenę końcowego produktu o 1-2%. Do obniżenia kosztów
produkcji żywności przyczyniły się również preparaty enzymatyczne

dr inż. Sławomir Pietrzyk, mgr inż. Katarzyna Błoniarczyk

Katedra Analizy i Oceny Jakości Żywności, Akademia Rolnicza w Krakowie

Streszczenie
Analiza przemian zachodzących w przemyśle rolno-spożywczym
pozwala mieć pewność, że produkcja żywności w XXI w. będzie
w głównej mierze oparta na organizmach zmodyfikowanych gene-
tycznie, stanowiących źródło zarówno przerabianego surowca, jak
i biokatalizatorów stosowanych w nowoczesnych biotechnologiach
przemysłu spożywczego. W artykule przedstawiono zarówno korzy-
ści, jak i zagrożenia mogące wynikać ze stosowania organizmów
genetycznie modyfikowanych w produkcji żywności.

Summary
The analysis of changes occuring in food industry assures that
food production in XXI century will be based on GMO materials,
as a source of raw materials and biocatalysts, applied in modern
processing technologies. The paper demonstrates not only the
benefits but also drawback which are connected with the use of
such organisms in food processing.

Słowa kluczowe
żywność modyfikowana genetycznie, żywność transgeniczna

Key words
GMO, transgenic food

Żywność genetycznie

modyfikowana

laboratorium przemysłowe | temat numeru BIOTECHNOLOGIA

Laboratorium |

9

/2007

34

wytwarzane przez GMO (głównie drobnoustroje), które pozwoliły
na zwiększenie stopnia wykorzystania przetwarzanych surowców.
Naukowcy potrafią niejako „projektować” żywność w kierunku
mniejszych strat podczas jej składowania i transportu oraz poprawy jej
wartości odżywczej i sensorycznej. Ulepszone transgenicznie surowce
są odporne m.in. na ciemnienie pouderzeniowe, charakteryzują się
przedłużonym okresem dojrzewania. Żywność uzyskana z zastoso-
waniem organizmów transgenicznych posiada cechy porównywalne
do żywności tradycyjnej i dostarcza tych samych niezbędnych
substancji odżywczych. Nie zawiera przy tym podwyższonej ilości
substancji szkodliwych, które występują w produktach naturalnych
(np. solaniny w ziemniaku, cyjanogennych glikozydów w jabłkach
i morelach, tomatyny w pomidorach), ani też toksyn mogących być
ubocznymi produktami manipulacji genetycznych. Zastosowanie
technik inżynierii genetycznej pozwala również zwiększyć liczbę
składników naturalnie występujących w żywności, których niedobór
stanowi przyczynę poważnych schorzeń. Przykładem może być „złoty
ryż”, który swą nazwę zawdzięcza złocistej barwie dzięki obecności
beta-karotenu będącego źródłem witaminy A. Znaczenie i możliwość
wykorzystania złotego ryżu w żywieniu człowieka wydają się zatem
ogromne. Niedobór witaminy A w diecie (dotykający ok. 130 mln
ludności, a zabijający rocznie 2 mln dzieci), prowadzący do ślepoty,
występuje głównie w Azji. Jest to kontynent, którego właśnie pod-
stawowym surowcem spożywczym jest ryż. Żywność genetycznie
modyfikowana daje więc szansę na redukcję niedożywienia i głodu
w krajach rozwijających się.

Produkty spożywcze uzyskiwane z zastosowaniem GMO są postrze-

gane jako ważne źródło różnorodnych substancji odżywczych, do
których należą nutraceutyki (komponenty żywności funkcjonalnej,
specjalnie użytecznych dla zdrowia). Do nutraceutyków należą pro-
biotyki (szczepy bakterii mlekowych Lactobacillus i Bifidobacterium),
prebiotyki (oligosacharydy niezbędne dla rozwoju bakterii probiotycz-
nych), błonnik pokarmowy, fitozwiązki, barwniki roślinne, witaminy
(głównie A, C i E), wielonienasycone kwasy tłuszczowe (WNKT),
strukturyzowane lipidy oraz niektóre zamienniki tłuszczów i sacha-
rozy. Część nutraceutyków wytwarzanych z zastosowaniem GMO
jest identyczna z naturalnymi. W niektórych przypadkach udało się
zmodyfikować ich cząsteczki tak, że uzyskano substancje o bardziej
efektywnym działaniu fizjologicznym. Żywność transgeniczna może
więc zawierać zmodyfikowane szczepy bakterii probiotycznych,
które korzystnie wpływają na przewód pokarmowy człowieka. Spe-
cyficzną cechę tych bakterii stanowi zdolność przedostawania się
w stanie żywym do jelita grubego, gdzie się osiedlają i rozmnażają.
Drobnoustroje te utrzymują równowagę mikrobiologiczną wśród
mikroflory jelitowej, a także przeciwdziałają szkodliwym infekcjom
i zaburzeniom przewodu pokarmowego. Bakterie probiotyczne
ponadto syntetyzują szereg witamin w ilości przekraczającej własne
zapotrzebowanie. Wydzielają pozakomórkowe enzymy trawienne uła-
twiające rozkład składników pokarmowych w jelicie i wspomagające
tym samym działanie ludzkich enzymów trawiennych. Spożycie wraz
z pokarmem innych niepatogennych bakterii bytujących w ludzkim
przewodzie pokarmowym zapobiega i przeciwdziała różnym scho-
rzeniom. Przykładem może być zmodyfikowany szczep Lactococcuc
lactis, który umożliwia w jelicie syntezę cytokiny, interleukiny-10
(IL-10) działającej przeciwzapalnie.

Oleje pozyskiwane z genetycznie modyfikowanych roślin oleistych,

głównie rzepaku i soi, charakteryzują się ulepszonym składem kwasów
tłuszczowych. Strukturyzowane triacyloglicerole (czyli estry glicerolu,
które w pozycjach 1 i 3 zawierają reszty niższych kwasów tłuszczo-

wych, zaś w pozycji 2 resztę wielonienasyconego kwasu tłuszczowego),
korzystnie wpływają na układ immunologiczny, równowagę azotową
i ponadto przyspieszają usuwanie lipidów z układu krwionośnego.
Żywność zawierająca taką strukturę tłuszczu, np. soja o podniesionej
zawartości kwasu oleinowego, jest niskokaloryczna. Margaryny wy-
produkowane z olejów wytłoczonych z roślin oleistych genetycznie
modyfikowanych są zdrowsze, gdyż podczas obróbki termicznej,
np. podczas smażenia, nie powstają szkodliwe dla człowieka kwasy
tłuszczowe o konformacji trans.

Żywność wzbogacona fitoestrogenami uzyskanymi z transgenicz-

nych roślin przeciwdziała schorzeniom wynikającym z niedoboru
hormonów. Fitoestrogeny to naturalne składniki roślin, takie jak izo-
flawony, stilbeny, kumestany i lignany. Szczególnie bogatym źródłem
fitoestrogenów są soja, orzeszki ziemne, winogrona i len. Przykładem
rośliny transgenicznej syntetyzującej fitoestrogeny jest rzodkiewnik
pospolity (Arabidopsis thaliana).

Dieta zawierająca fitoestrogeny oddziałuje szczególnie korzystnie na

kobiety w okresie menopauzy, jak również obniża ryzyko nowotworów
piersi oraz chorób serca i osteoporozy.

Zmodyfikowane pełnowartościowe białko sojowe jest dodawane do

tradycyjnych wyrobów opartych na białku zwierzęcym, poprawiając
ich właściwości dietetyczne (mniej cholesterolu i nasyconych kwasów
tłuszczowych) oraz sensoryczne (stabilne żele).

Zmodyfikowane białka coraz częściej wykorzystuje się w mle-

czarstwie oraz w przemyśle mięsnym i rybnym ze względu na jego
wysoką jakość odżywczą (pełny skład aminokwasów egzogennych)
i sensoryczną.

W produkcji żywności wykorzystuje się enzymy wytwarzane przez

mikroorganizmy zmodyfikowane genetycznie. Takimi enzymami są
np. amylaza, służąca jako dodatek do pieczywa zapobiegający czer-
stwieniu, oraz inwertaza wykorzystywana do produkcji marcepanu.
W serowarstwie stosuje się chymozynę mikrobiologiczną, identyczną
z cielęcą, uzyskaną na drodze hodowli zrekombinowanych szczepów
Kluyveromyces lactis, Aspergillus Niger bądź Escherichia coli. Enzym ten

Roślina

Efekt genetycznej modyfikacji

truskawka

podwyższona słodkość owoców, spowolniony proces dojrzewania,

mrozoodporność

jabłka

odporność na owady i insekty

banany

odporność na wirusy i grzyby, spowolnione dojrzewanie

winogrona

odmiany bezpestkowe

seler

wzmocniona kruchość

brokuły

spowolnienie dojrzewania

cykoria

zwiększenie zawartości cukrów

kapusta

odporność na szkodniki, mniejsze wymiary

dynia

odporność na grzyby i owady

pomidor

wyższa zawartość suchej substancji, opóźnione dojrzewanie

i mięknięcie (FlavrSavr®), poprawiony smak, intensywniejsza

barwa, cieńsza skórka, odporność na wirusy i zakażenia

soja

odporność na herbicydy, olej o obniżonej zawartości kwasu

palmitynowego

rzepak

zwiększona zawartość kwasu laurylowego, olej o niskiej

zawartości nienasyconych kwasów tłuszczowych

ziemniak

wzrost zawartości skrobi, produkcja cyklodekstryn, odporność

na ciemnienie pouderzeniowe, skrobia amylopektynowa, niska

zawartość glikoalkaloidów, niska zawartość cukrów redukujących,

odporność na wirusy, odporność na stonkę

pszenica

odporność na herbicydy, zwiększona zawartość glutenu

słonecznik

obniżona zawartość nienasyconych kwasów tłuszczowych

kawa

lepszy aromat, wyższa wydajność i obniżenie zawartości kofeiny

Tabela 1. Przykłady roślin transgenicznych o zmienionych właściwościach

35

temat numeru BIOTECHNOLOGIA l laboratorium przemysłowe

Laboratorium |

9

/2007

35

polepsza walory smakowe serów. W przemyśle mięsnym i rybnym zna-
lazły zastosowanie transgeniczne proteinazy i transglutaminazy. Jakość
gorszych gatunków mięsa poprawia się za pomocą (adoptowanych do
zimna) proteinaz drobnoustrojów psychrofilnych, wytwarzanych przez
rekombinowane szczepy mezofilne. Tego samego enzymu używa się
także do przyspieszenia enzymatycznego zmiękczania ryb.

W przemyśle owocowo-warzywnym za pomocą drobnoustrojów

genetycznie zmodyfikowanych otrzymuje się preparaty enzymów
pektynolitycznych wykorzystywanych do produkcji soków. Stosując
mieszaninę enzymów wybiórczo rozkładających rozgałęzione fragmen-
ty pektyny, uzyskuje się soki owocowo-warzywne, zawierające pektyny
w formie stabilnej. Soki takie charakteryzują się zarówno podwyższo-
ną trwałością, wysokimi walorami sensorycznymi oraz zawierają cenny
nutraceutyk. GMO znalazła także zastosowanie w przemyśle gorzel-
niczym, winiarstwie i browarnictwie. Do drożdży browarniczych
i gorzelniczych wprowadzono geny wielu enzymów rozkładających
cukrowce (w tym skrobię) w celu uzyskania szczepów zapewniających
lepsze wykorzystanie polisacharydów fermentowanych bez pojawienia
się obcych, niekorzystnych posmaków w produkcie. W podobny
sposób otrzymano szczepy drożdży winiarskich o podwyższonej
aktywności enzymów usuwających obecne w moszczu kwasy orga-
niczne (m.in. kwas jabłkowy), nadające winu cierpki posmak. W efek-
cie uzyskano nie tylko poprawę smaku, ale też wzrost wydajności
etanolu (powyższe drożdże przekształcają kwas jabłkowy w związek
metabolizowany następnie do etanolu). Dodatkowo w piwowarstwie
wykorzystuje się jęczmień modyfikowany genetycznie. Zaczęto także
wykorzystywać modyfikowane genetycznie bakterie mlekowe do
produkcji słodu oraz do zakwaszania zacieru i/lub brzeczki piwnej.
Bakterie te jeszcze do niedawna uważano za drobnoustroje zagrażające
czystości mikrobiologicznej piwa. Biotechnolodzy z Indii w 2003 ro-
ku otrzymali transgenicznego ziemniaka, w którym zwiększyli zawar-
tość białka o 1/3. Białko to zawierało cenne aminokwasy, jak lizyna
czy metionina, niezbędne m.in. do prawidłowego wzrostu i rozwoju
dzieci. Za pomocą inżynierii genetycznej „skonstruowano” wiele
organizmów, głównie drobnoustrojów, syntetyzujących substancje
nadające odpowiedni smak i zapach produktom spożywczym. Do
substancji tych należą różne laktony, jonony i ich pochodne, estry,
pochodne pirazyny, pochodne związków karbonylowych, terpenów
itp. Dodatek tych substancji do żywności sprawia, że produkty
odgrzewane w kuchence mikrofalowej uzyskują smak i zapach
charakterystyczny dla produktów smażonych i pieczonych, a lody
posiadają intensywny aromat owocowy. Ich obecność pozwala także
obniżyć dodatek związków negatywnie wpływających na zdrowie, np.
soli kuchennej, cukru, lub zastąpić obróbkę kulinarną stanowiącą
przyczynę nagromadzenia się toksyn.

Żywność transgeniczna – zagrożenia

Od czasu, kiedy produkcja żywności genetycznie modyfikowanej
stała się faktem, coraz więcej uwagi przywiązuje się do oceny jej bez-
pieczeństwa i potencjalnych zagrożeń związanych z jej rozpowszech-
nianiem się. Krytyka genetycznie modyfikowanej żywności dotyczy
zagrożenia dla zdrowia ludzi, ryzyka dla środowiska oraz naruszenia
zasad etyki.

1. Zagrożenia dla zdrowia ludzi

Szczególnie dużo uwagi przywiązuje się do oceny bezpośredniego
wpływu żywności modyfikowanej genetycznie na zdrowie człowie-
ka. Wprowadzenie nowych genów oznacza zazwyczaj pojawienie się
nowych białek nieobecnych w odmianach naturalnych, które mogą

powodować w organizmie człowieka reakcje alergiczne. Ponadto
wysoka ekspresja białka w „nowej żywności” może wywoływać
reakcję alergiczną, mimo że żywność tradycyjna, zawierająca je
w małej ilości, nie indukuje takiego efektu. W przeważającej liczbie
przypadków masa białek odpowiedzialnych za alergie wynosi od
10 000 do 40 000 daltonów. Należą tu białka mleka, jaj, ryb, soi,
orzechów i owoców morza. Najpowszechniej występujący mecha-
nizm alergii pokarmowych wynika z obecności w organizmie prze-
ciwciał typu IgE, skierowanych przeciw określonemu składnikowi
pożywienia. Kliniczne objawy alergii mogą występować z różnym
nasileniem od objawów skórnych, poprzez objawy ze strony
przewodu pokarmowego, aż do najbardziej niebezpiecznych ze
strony układu oddechowego czy sercowo-naczyniowego i wstrząsu
anafilaktycznego. W niektórych przypadkach silne objawy alergii
mogą spowodować śmierć. Przykładem alergii spowodowanej
przez genetycznie modyfikowaną żywność jest soja z genem po-
chodzącym od orzecha brazylijskiego kodującego białko bogate
w metioninę. Badania wykazały, że osoby z alergią pokarmową
na orzechy brazylijskie są także uczulone na genetycznie mo-
dyfikowaną soję. Włączenie nowych genów może modyfikować
ekspresję naturalnych białek organizmu roślinnego lub zwierzęcego
poddawanego modyfikacji i wiązać się ze wzrostem lub obniże-
niem poziomu składników dla niego charakterystycznych, a tym
samym wpływać na wartość odżywczą produktów żywnościowych.
Ważnym problemem z punktu widzenia wpływu na zdrowie jest
możliwość pojawienia się w tego typu żywności nie tylko nowych
alergenów, lecz także pojawienie się lub wzrost poziomu substan-
cji nieodżywczych lub substancji o właściwościach toksycznych,
a także pojawienie się nowych toksyn.

Badania Pusztaia, profesora Instytutu Biochemii w Aberdeen,

dotyczyły genetycznie modyfikowanych ziemniaków zawierających
gen kodujący lektynę – aglutyninę roślinną – działającą ochronnie
przeciw szkodnikom, ale szkodliwą w nadmiarze dla wszystkich
ssaków. Szczury żywione przez profesora tymi ziemniakami traciły
zdolność rozmnażania się i po krótkim czasie zdychały z powodu
uszkodzenia układu odpornościowego, natomiast zwierzęta z grupy
kontrolnej, pomimo dodatku do pożywienia egzogennej lektyny,
rozwijały się prawidłowo. Przyczyną więc obserwowanych niekorzyst-
nych zmian nie było spożywanie lektyny, lecz nieznanej substancji
toksycznej obecnej w transgenicznych ziemniakach.

Wiele obaw wywołuje wykorzystywanie bakteryjnych genów

oporności na antybiotyki. Obawy te wiążą się z możliwością przenie-
sienia genu markerowego oporności na antybiotyki z transgenicznej
rośliny do genomu bakterii żyjących w przewodzie pokarmowym
ludzi i zwierząt. Dlatego też zaleca się, aby w pracach tego typu nie
stosować genów oporności na antybiotyki o istotnym znaczeniu dla
praktyki klinicznej, gdyż może to obniżyć efektywność stosowania
terapii lub w skrajnym przypadku sprawić, że dany antybiotyk
o określonym i udokumentowanym profilu działania nie będzie
skuteczny w leczeniu, co może spowodować istotne zagrożenie dla
zdrowia osoby wymagającej leczenia.

2. Ryzyko dla środowiska

Wprowadzenie roślin transgenicznych do upraw polowych niesie ze
sobą ryzyko niekorzystnego wpływu tych „sztucznych” organizmów
na ekosystem. Wyrażane są obawy, że obecność takich roślin spo-
woduje niezamierzoną degradację funkcji i struktury naturalnego
systemu. Geny raz uwolnione nie dadzą się z tego środowiska
wyeliminować. Rośliny uprawne mogą bowiem krzyżować się z nie-

laboratorium przemysłowe | temat numeru BIOTECHNOLOGIA

Laboratorium |

9

/2007

36

którymi gatunkami roślin dziko rosnących, powodując efekt wielo-
pokoleniowego dziedziczenia i segregacji w powstającym potomstwie
mieszańców. Przykładowo, chwasty nabywające tym sposobem geny
oporności wobec herbicydów lub insektycydów generują powstanie
swoistych „superchwastów”. Te natomiast zagrażają swoją agresyw-
nością populacji upraw rolnych albo przez ich konkurencyjne
wypieranie, albo powodując konieczność stosowania coraz wyższych
dawek pestycydów. Taki wzrost chemizacji upraw może pociągnąć
za sobą skutki uboczne, polegające na eliminowaniu części roślin-
ności dzikiej, stanowiącej istotny ekologicznie element środowiska,
zapewniający pokarm i schronienie wielu przedstawicielom fauny,
zwłaszcza owadom i ptakom przystosowanym do bytowania w tych
warunkach. Trudny do rozwiązania problem stanowi niecałkowita
specyficzność białka Bt i możliwość wpływu nie tylko na owady ata-
kujące roślinę transgeniczną, lecz także na inne niezbędne w danym
ekosystemie gatunki. Przykładem takiego zjawiska mogą być larwy
motyla zwanego Monarch Butterfly, żywiące się mniszkiem lekarskim.
Napotykają one w sąsiedztwie pól z transgeniczną kukurydzą swój
tradycyjny pokarm, tj. mniszka lekarskiego, oblepionego pyłkiem
kukurydzy. Na skutek tego dochodzi do wprowadzenia do jego
przewodu pokarmowego szkodliwej endotoksyny. W badaniach
laboratoryjnych stwierdzono, że larwy motyla monarszego żywiące
się pyłkiem kukurydzy transgenicznej produkującej białko Bt, rosły
wolniej i wykazywały zwiększoną śmiertelność. Białko Bt było zatem
trucizną dla owadów. Białka o właściwościach pestycydów mogą
również wywierać skutek pośredni przez bioakumulację. Toksyna
Bt może dostawać się do gleby drogą wydzielania przez korzenie
i w obojętnym pH pozostawać w glebie przez ponad 100 dni.
Ekologiczne konsekwencje obecności w glebie toksyny Bt nie są
obecnie znane.

3. Naruszenie zasad etyki

Zastosowanie nowoczesnej biotechnologii w produkcji żywności
budzi wiele zastrzeżeń natury etycznej. W tradycyjnych metodach
selekcji roślin i zwierząt przenoszenie materiału genetycznego
następuje pomiędzy osobnikami tego samego gatunku, natomiast
metody prowadzące do otrzymywania roślin transgenicznych naru-
szają naturalną barierę między gatunkami. Wyrażane są obawy, że
transgeniczne organizmy naruszają pojęcie gatunku, tworząc formy
nierozpoznawalne i niekontrolowane. Wprowadzenie genów zwie-
rząt do komórek roślinnych ma znaczenie filozoficzne i religijne,
np. dla wegetarian. W rezultacie nie można wykluczyć odrzucenia
nowych produktów przez konsumentów z powodów religijnych
czy filozoficznych. Do tego problemu należy również dołączyć
nowy typ eksperymentów na zwierzętach, które nie są akceptowane
przez wielu ludzi. Istnieje także ryzyko, że w pewnym momencie
wszystkie organizmy żywe staną się jedynie produktami potrzebnymi
do tworzenia zysku, a rolnictwo i przemysł spożywczy uzależnią się
od wielkich chemicznych koncernów, które przejmą kontrolę nad
produkcją żywności i jej składem. Należy jednak pamiętać, że firmy
pracują, aby zarobić i to właśnie mechanizmy ekonomiczne, w tym
tak przez wielu krytykowane osiąganie zysku, w zasadniczym stopniu
napędzają postęp technologiczny.
Dlatego też cenne są dla ludzi małe, wiejskie gospodarstwa rodzinne,

które naturalnymi metodami upraw i hodowli wytwarzają żywność
oraz reprezentują swoisty rodzaj kultury, tradycyjną wiejską obycza-
jowość: walkę z siłami natury, umiłowanie krajobrazu, zrozumienie
lokalnego klimatu i innych warunków, nadzieję i pamięć o potrzebach
przyszłych.

Ocena bezpieczeństwa żywności
genetycznie modyfikowanej

Zgodnie z definicją podaną w Kodeksie Żywnościowym FAO/WHO
żywność bezpieczna to taka, która nie powoduje szkodliwych skut-
ków dla konsumenta, o ile jest przygotowana i spożywana zgodnie
z przeznaczeniem. Ocena bezpieczeństwa żywności jest problemem
niezwykle ważnym, dotyczącym wszystkich produktów żywno-
ściowych i podlegającym określonym uregulowaniom prawnym.
Szczególne zainteresowanie zarówno środowisk naukowych, jak
i ogółu społeczeństwa skierowane jest na ocenę wpływu na zdrowie
tzw. nowej żywności, w tym żywności genetycznie modyfikowanej.
Ocena bezpieczeństwa żywności genetycznie zmodyfikowanej opiera
się na podstawach naukowych, wykorzystuje różne techniki i mo-
dele badawcze. Obejmuje zarówno tradycyjne badania chemiczne
i fizykochemiczne, badania biochemiczne i genetyczne w układach
in vitro i ex vivo, badania in vivo na modelach zwierzęcych oraz
badania na ludziach. W ocenie tej kluczową pozycję zajmuje także
porównanie żywności modyfikowanej genetycznie z konwencjonalną
żywnością. Rozpatrując to podobieństwo, wyodrębniono trzy grupy
produktów:

I. Produkty, w stosunku do których wykazano istotne podobień-

stwo do istniejącej konwencjonalnej żywności
Według WHO i FAO istotne podobieństwo można stwierdzić
poprzez wykazanie, że charakterystyczne cechy genetycznie
zmodyfikowanego organizmu są identyczne do cech organizmu
konwencjonalnego, z którym jest on porównywany. Porównanie
powinno obejmować cechy fenotypowe i istotne składniki organi-
zmów genetycznie modyfikowanych.

Rys. 1. Procedura oceny bezpieczeństwa „nowej żywności”

Metoda produkcji

„Nowa żywność”

Zmiana składu
chemicznego produktu

Czy jest porównywalna
z tradycyjną żywnością?

Badania na patogenność,
produkcję toksyn,
infekcyjność

Badania na zwierzętach
Badania żywieniowe
i metaboliczne
Ocena toksykologiczna

Wstępne studia
marketingowe

Akceptacja produktu

Nowa

Dotyczy mieszaniny
składników

Nie

Wynik negatywny

Żywność tradycyjna

Akceptacja

Kryteria
bezpieczeństwa
jak przy dodatkach

Ocena
bezpieczeństwa
przez porównanie
z obecnymi
standardami

Dyskwalifikacja

Ponowne badania
pojedynczych
składników

Ponowna ocena

Brak przeciwwskazań

Brak przeciwwskazań

Przeciwwskazania

Przeciwwskazania toksykologiczne

Tradycyjna

Dotyczy pojedynczego składnika

Wynik pozytywny

Tak

37

temat numeru BIOTECHNOLOGIA l laboratorium przemysłowe

Laboratorium |

9

/2007

37

W przypadku mikroorganizmów cechy fenotypowe to: charaktery-

styka taksonomiczna, zdolność do tworzenia kolonii, inwazyjność,
obecność plazmidów, antybiogram i toksykogenność. W przypadku
roślin są to: morfologia, wzrost, plonowanie, oporność na choroby
oraz inne cechy rutynowo wyznaczane przez hodowców. W przy-
padku zwierząt są to: morfologia, wzrost, fizjologia, rozmnażanie,
charakterystyka zdrowotna oraz wydajność.

Porównując skład, należy określić zawartość podstawowych

składników odżywczych, jakie występują w badanym organizmie,
tj. tłuszcz, białko, węglowodany, a także składniki występujące
w mniejszych ilościach (mikroelementy, witaminy). Porównanie
składu należy prowadzić również pod kątem obecności substan-
cji toksycznych obecnych w organizmie poddanym modyfikacji
genetycznej, a także z uwzględnieniem cech organizmu, z którego
pobrano materiał genetyczny. Na przykład jeśli poddano modyfi-
kacji genetycznej ziemniak, należy sprawdzić, czy modyfikacja ta
nie wpłynęła na poziom solaniny, która normalnie w ziemniaku
występuje w znikomych ilościach. Badania GMO powinny uwzględ-
niać również możliwość wystąpienia innych niezamierzonych
skutków, jak np. alergenność produktu. Zgodnie ze stanowiskiem
FAO, WHO i OECD produkty otrzymane w wyniku inżynierii ge-
netycznej, które na podstawie powyższych analiz wykazują istotne
podobieństwo do odpowiedniego produktu konwencjonalnego,
mogą być traktowane jako produkt konwencjonalny.

II. Produkty, w stosunku do których wykazano istotne podo-

bieństwo do istniejącej konwencjonalnej żywności, z wyjąt-
kiem ściśle zdefiniowanych różnic

Ocena bezpieczeństwa tych produktów powinna skupić się na
zdefiniowanych różnicach wynikających z modyfikacji genetycznej.
Różnica zawsze polega na wytwarzaniu określonego białka, które
może być podstawowym celem modyfikacji lub białka enzyma-
tycznego, dzięki któremu zmodyfikowany organizm wytwarza inne
substancje, np. węglowodany, tłuszcze lub inne niskocząsteczkowe
składniki, których obecność może mieć określone znaczenie
toksykologiczne lub żywieniowe.

III. Produkty, które nie wykazują istotnego podobieństwa do istnie-

jącej konwencjonalnej żywności

Szybki rozwój metod stosowanych w biotechnologii nie pozwala
wykluczyć wprowadzenia do organizmu gospodarza większych ob-
szarów genomu dawcy, co w efekcie może dać organizm potomny,
dla którego stwierdzenie istotnego podobieństwa nie będzie moż-
liwe. Wprawdzie – jak dotąd – praktycznie nie istnieją przykłady
żywności niewykazującej istotnego podobieństwa do odpowied-
niego konwencjonalnego produktu, tym niemniej jednak sama
możliwość wprowadzenia takich produktów wymaga oddzielnego
podejścia do ich oceny. Niezależnie od tego, czy GMO wykazuje
istotne podobieństwo do konwencjonalnego odpowiednika, czy
też nie, można wskazać przynajmniej dwa aspekty zdrowotne,
które budzą wątpliwości. Należą do nich możliwość alergennego
działania GMO lub produktów pochodzących od GMO oraz
aspekty związane z wprowadzeniem genu markerowego.

Zakończenie

Produkcja żywności transgenicznej jest wynikiem nieodwracalnego
postępu w dziedzinie inżynierii genetycznej i biotechnologii. Podobnie
jak miało to miejsce z innymi osiągnięciami wywołującymi początkowo
zastrzeżenia natury etycznej czy moralnej (np. przeszczepianie narządów),

także żywność transgeniczna budzi kontrowersje. Osiągnięcia nowoczesnej
biotechnologii stwarzają wiele możliwości i mogą przynieść wiele korzyści
zarówno na etapie wytwarzania, jak i w przetwórstwie żywności oraz żywie-
niu i zdrowiu człowieka. W przypadku krajów afrykańskich i azjatyckich,
gdzie ilość, a nie tylko jakość pożywienia stanowi problem podstawowy,
inżynieria genetyczna rozwija zupełnie nowe perspektywy pomocy przez
eksport technologii rolniczych, a nie pomoc charytatywną. Jak dotąd nie są
znane na szerszą skalę ujemne skutki spożywania żywności transgenicznej,
a zagrożenia zdrowotne są do tej pory czysto hipotetyczne lub wyrywkowe.
Należy jednak pamiętać, że nowoczesna biotechnologia jest dziedziną
bardzo młodą i nie dysponujemy długoterminowymi danymi odnośnie
wpływu organizmów transgenicznych na środowisko i zdrowie człowieka,
nie mamy wiedzy na temat efektów inżynierii genetycznej w perspektywie
kilku pokoleń. Konieczne jest więc zachowanie daleko idącej ostrożności
przy wykorzystaniu GMO w produkcji żywności oraz wprowadzaniu
nowych transgenicznych organizmów do środowiska. Należy stworzyć
stabilne, klarowne i rygorystyczne przepisy prawne regulujące te procesy.
Istnieje także potrzeba dalszego rozwijania szczegółowych badań i edukacji
społeczeństwa, zwłaszcza w zakresie oceny bezpieczeństwa żywności trans-
genicznej. Jednocześnie powinno się rzetelnie informować społeczeństwo
o korzyściach, jak i potencjalnym ryzyku wynikającym ze spożycia takiej
żywności, aby wybór konsumenta dotyczący żywności transgenicznej
nie był oparty wyłącznie na uprzedzeniach, fałszywych informacjach lub
negatywnych emocjach.

‰

Piśmiennictwo
1. Berger S., Filimonow J.: GMO Żywność transgeniczna. „Bezpieczeń-

stwo i Higiena Żywności”, 2004, 2/13, 40-42.

2. Bogdan J., Tracz M.: Organizmy modyfikowane genetycznie – przegląd

wybranych problemów. „Higiena”, 2004, 1, 12-15.

3. Fortuna W.: Żywność zmieniona genetycznie? „Wiadomości Zielarskie”,

2000, 9, 17-18.

4. Grajek W.: Żywność modyfikowana genetycznie a bezpieczeństwo kon-

sumenta”. Konferencja Naukowa „Analiza ryzyka zdrowotnego
żywności – czynniki żywieniowe”, Warszawa 2001.

5. Ilczuk Z.: Żywność modyfikowana genetycznie. „Przemysł Spożywczy”,

2000, 1, 19-25.

6. Kudełka W.: Bezpieczne czy groźne. „Przegląd gastronomiczny”, 2002,

9, 6-7.

7. Kulasek G., Leontowicz H.: Bioaktywne substancje w pokarmach dla

ludzi i zwierząt (cz. I). Czynniki antyżywieniowe. „Magazyn Wetery-
naryjny”, 1995, 1, 39-45.

8. Ludwicki J.K.: Organizmy modyfikowane genetycznie – aspekty toksyko-

logiczne. PZH, Państwowy Zakład Higieny, 1998, 49, 253-262.

9. Macura R.: Nutraceutyki – preparaty dietetyczne i odżywcze specjalnego

przeznaczenia. „Przemysł Spożywczy”, 2002, 4, 14-16.

10. Malepszy S.: Biotechnologia roślin. PWN, Warszawa 2001.
11. McHughen A.: Żywność modyfikowana genetycznie. Poradnik konsu-

menta. WNT, Warszawa 2004.

12. Nowicka G.: Żywność modyfikowana genetycznie a zdrowie: korzyści i za-

grożenia. „Żywienie człowieka i metabolizm”, 2002, 3, 187-194.

13. Sochanowicz B., Szot Z.: Żywność transgeniczna (Genetycznie modyfi-

kowana). „Żywienie człowieka i metabolizm”, 2001, 3, 243-253.

14. Twardowski T.: Żywność genetycznie zmodyfikowana. Część I. „Przemysł

Spożywczy”, 2001. 9, 2-3.

15. Twardowski T., Zimny J., Twardowska A.: Bezpieczeństwo biotechnologii.

Agencja EDYTOR, Poznań 2003.

16. Warkoczewska M., Twardowski T.: Nowa biotechnologia – cenne narzę-

dzie w rozwiązywaniu problemów żywnościowych na świecie. „Przemysł
Spożywczy”, 2002,1, 15-17.

laboratorium przemysłowe | temat numeru BIOTECHNOLOGIA

Laboratorium |

9

/2007

38