Přednosti a nedostatky (problémy) při pěstování GMO
Karel Říha, Brno
Program „povídání“ o GMO • Pokrok v zemědělství - jeho přínosy a problémy jím způsobené • Problémy řešené v EU – co je to GMO, GMM atd. • Hlavní problémy při pěstování GMO a dalších neGMO modifikantů • Přínosy a co vlastně z GMO používáme
Zemědělství a výživa lidí • Současnost – – prudký nárůst populace lidí – FAO – do roku 2050 naroste spotřeba potravin o 70% – Požadavek na kvalitu potravin – zvýšení spotřeby oleje v Číně o 30 ml na člověka ročně znamená spotřeba vyšší o 30 milionů litrů jedlého oleje, nárůst spotřeby kalorií i ve formě masa
• Nelze zvyšovat podíl orné půdy na úkor deštných pralesů atp. • Hnojení a pesticidy již výnosy zvedly • Nyní je nutný nástup šlechtění
Vývoj klasické technologie a šlechtění • Černá revoluce – orebné zpracování půdy (bratranci Veverkové – 4 - 6 x zvýšení produkce z jednotky půdy v Břehu a Bukovině u Přelouče) • 1965 – vyšlechtění nízkých odrůd ječmene – doc. Josef Bouma (Diamantová řada) – využití Roentgenova záření k narušení genomu – první GMO! • Zelená revoluce 1970- Mexiko – Norman Borlaug - nové nepoléhavé odrůdy pšenice (6x vzrostla od 1970 produkce pšenice v USA, 7 x od roku 1961 do 1998 v Indii)
• Každá „revoluce“ v zemědělství má stinné stránky – Domestikace prasat málem vyhubila lidstvo – chřipka a rýma – Černá revoluce vedla ke vzniku skupin s názorem „řezání od země“ – Zelená revoluce zvýšila potřebu strojů, PHM, hnojiv a nutnost meliorací včetně zvýšení závlah – Chemický boj proti plevelům, chorobám a škůdcům zvýšil chemickou výrobu a „zavedl“ problémy s rezidui. V chudších zemích vedl, díky špatné ochraně lidí i zvířat, k ohrožení zdraví a životního prostředí
• Pokrok vědy vždy vede k novým a účinnějším postupům, výsledky jsou lidem předkládány zjednodušené. To umožňuje jak idealizovat výsledky, tak je naopak překrucovat v jejich neprospěch. • Při každé změně je tedy nutné změnit i názory a pocity občanů
Další formy šlechtění
• Molekulární šlechtění - využívá markery jednotlivých vlastností a mikroanalýzy semen bez jejich zničení, odrůdy s lepšími vlastnostmi a využitím více částí rostliny, atd.
• Vkládání vlastností – Při klasickém křížení se přenáší velký kus genomu a dojde k „naředění“ vlastností výchozí odrůdy nechtěnými vlastnostmi přikříženého komponentu – Vědci dnes umí vkládat vlohy k jednotlivým vlastnostem (technika rekombinační DNA – rDNA, střihání genů).
Organizmus s vloženými jednotlivými vlastnostmi = GMO (GMVR, GMM, GMŽ) • Jde o organizmus se záměrně vloženým (nebo odstaněným) genem – Transgenní organizmus – má vložený gen, který byl vnesen z jiného živého! druhu – Cisgenní/intragenní organismus má vložený vlastní gen (třeba s mnoha jinými geny pohromadě) nebo vlastní gen vložený například v opačné poloze atp. – nebo odstraněný/umlčený gen. • GMO vzniká pouze několika způsoby, které jsou politickou dohodou označeny jako vedoucí ke vzniku GMO!!
Co k tomu dodat
Techniky vkládání genů, které jsou v současnosti diskutované v Bruselu, zda vedou ke vzniku GMO – oficiálně v EU!! – Nové techniky šlechtění • • • •
•
•
„Zinkové prsty“ – přenos vloh za pomoci částic zinku, po dopěstování intaktní rostliny není tento proces zjistitelný Cisgenose§intragenese – patří sem i vzdálené křížení rostlin –přenáší se velká část genomu a je nutné pěstovat potomstva po řadu generací k selekci využitelných linií Přenos oligonukleotidů – změnu lze detekovat, ale nelze odlišit „umělé“ a spontánní přenosy Dependentní metylace RNA – nikdo neví, co TO udělá, problém detekce drobných epigenetických změn/efektů je neřešitelný(?) Revezní šlechtění (zatím jediný případ) pro zjištění původních rodičů – po vytvoření rodičovských linek vložený transgen spontánně vypadává – nezjistitelné a „normální“ šlechtitel si výchozí materiál vždy uchovává čistý Agroinfiltrace – vkládání částí genomu agrobakteria pomocí vysokého tlaku do některých pletiv rostliny – geneticky modifikovaná je jen část rostliny, u původní rostliny je změna nepřenosná semene (dšdičné až po vytvoření intaktní rostliny ze změněného pletiva).
Metody o nichž se v Bruselu (zatím?) nediskutuje (a neví?) • Dnešní metody vzniku genetického inženýrství se spoléhají na – přenos, odstranění nebo znásobení genů – sled bází v DNA umožní na mRNA tvorbu enzymu pro určitou vlastnost, pak na ribosomu vzniká bílkovina zodpovědná za vlastnost.
• Nově lze ovlivňovat množství i kvalitu vznikajících bílkovinných enzymů jinak – miRNA (jedna z malých molekul RNA) může v organizmu kontrolovat (řídit)činnost několika genů – Přenos informace od DNA k ribosomům – informaci lze „po cestě sestřihat, nebo rozkošatit“ – Možnosti: bohatší růst, odolnost proti suchu (více způsoby), zvýšení produkce jednoduchých cukrů nebo různé druhy škrobů, atd.
Různost pohledu na skutečnost podle způsobu prezentace výsledku • Je následující obrázek správně? I když to tak vypadá je situace ve skutečnosti jiná….
• Vystřižením situace z kontextu je možné „zdůvodnit většinu poznatků“! • Cílem této krátké informace je, mimo jiné, i připravit vás na potřebu posouzení relevantnosti informace ….
Tak půjdeme dál?
Problémy s GMO při jejich pěstování v EU prostoru • Dodavatelsko odběratelské vztahy – Vyšší cena osiva – Nároky na ochranu osiva a produktu proti zcizení – Nutnost označování a odděleného skladování – Pětileté uchovávání infomace o honu, kde bylo GMO pěstováno, a o jeho distribuci spotřebitelům – Nahlašování místa pěstování – Tresty za nesprávné dodržování podmínek koexistence je na pěstitelích GMO ( viz situace v letošním roce po jarních přesevech!)
• Odběratel potřebuje naplnit celou jednotku skladu, aby se mu vyplatilo GMO skladovat odděleně • V některých oblastech nelze najít odběratele – Osobní averze (obvykle bez znalosti problematiky GMO) – nebo – Averze navazujících organizací k užívání GMO
• Ve spojení s předchozími fakty to pěstitel vzdá ..
• Skutečné problémy • U HT GMO (herbicidtolerantních organizmů) – Liberty Link nebo Roundup Ready modifikace – první generace nedostatečný stupeň tolerance, nyní již zcela tolerantní při aplikaci v jakémkoliv vývojovém stádiu plodiny – Problematika přenosu vlohy na výdrol plodin přežívajících v našem prostředí - až 6 let v masivním množství! řepka, slunečnice, na Slovensku (viz letos) omezeně i kukuřice • Tento problém si zemědělci jak na Slovensku, tak v ČR „bez vlivu GMO!“ zavádějí na svá pole s využitím systémů Clearfield a Expres (PULSAR 40 , EXPRESS 50 SX)! u všech výše jmenovaných plodin. • Přitom v zemi původu Francii jsou tyto hybridy užívány vyjímečně!
Vývoj trhu s osivy slunečnice HT - Slovensko (v tisících ha, zdroj: BASF, *odhad SPZO)
16
LRO a CC katalóg 2011 • LRO 2011 obsahuje 136 odrôd: - 88 klasických hybridov - 30 HIOL hybridov - 18 proteínových hybridov
• Zoznam registrovaných odrôd tech. CLEARFIELD: - 22 hybridov (z toho 15 v LRO) • Zoznam odrôd technológie EXPRESS: - 3 hybridy (z toho 2 v LRO) • Spoločný katalóg obsahuje: - 1318 hybridov - sp.katalóg odrôd poľnohosp.rastl.druhov je uverejnený v Úradnom vestníku EÚ , C 380A (slov.vydanie), z 29.12.2011
Problémy s GMO při jejich pěstování • Rezistence patogena/škůdce – • Antirezistentní strategie se používají i u pesticidů (Směrnice Evropského parlamentu a Rady 2009/128/ES – stanoví rámec pro udržitelné používání pesticidů – zejména integrovaná ochrana!) • Strategie má řešení - změnu účinku transgenu – protoxin (delta endotoxin) za inhibitory proteáz, a podobně … .
Přínosy GMO a které produkty z GMO bez problémů používáme • V EU je povoleno 23 GMO pro výrobu krmiv, 85% krmných směsí je v EU označeno jako GMO, obsahuje GMO je sestává z GMO – 17 modifikací kukuřice – 2 modifikace soje (na americkém kontinentu téměř 100%) – 1 modifikace řepy, řepky, brambor a bavlníku (u něj GM plochy přesáhly 80%, americký kontinent téměř 100%) – dále bakterie a kvasinky
• EU dováží 77% bílkovinných zdrojů z lokalit vyrábějících téměř výlučně GM soju (68% zdrojů bílkovin)
Zdravotní bezpečnost a přínos GMO v potravinách • Nařízení (ES) 1829/2003 – regulace použití GMO pro výživu – Záměna GM potravinou nesmí být pro člověka nevýhodná z hlediska jak kvality, tak vlivu na jeho zdraví • EFSA – vědecký panel hodnotící GMO z hlediska lidského a zvířecího zdraví • Z tohoto hlediska po vyhodnocení 34 zahraničních studií a českých výsledků z praktického pěstování GMO je možné ve shodě s EFSA konstatovat, že není k dispozici žádná vědecky ověřitelná informace o nepříznivém vlivu GM potravin na člověka nebo zvířata. • Schválení potraviny jsou konzumovány člověkem již 14 let bez jediného případu negativního dopadu způsobeného genetickou modifikací • Přesto i já trvám na tom, aby GMO a potraviny „nového typu“ byly předmětem post market monitoringu.
Zdravotní bezpečnost a přínos GM plodin a zeleniny • Obsah škrobu v bramborách – běžně 20% váhy bramboru, 75% váhy je voda. Při opačném poměru – Jsou nižší náklady na výrobu škrobu – se do bramboru při smažení dostane jen 20% oleje proti původnímu stavu • Složení škrobu brambor – amylóza a amylopektin. Po estrakci škrobu se rozdělují pro různá použití. GM brambor tvořící 98% amylopektin to odtraňuje • Brambory jako prevence proti hepatitidě typu B (protein provokující protilátky u člověka) • Ekologická paliva – GM topol a artyčoky (mají lepší výhřevnost než uhlí!) • Pro lidi výhodnější poměr mastných kyselin v tuku (soja, řepka, …) • Prevence zubního kazu – bílkovina v chutném ovoci (jahody) ničí bakterie v ústech • Dlouhotrvající čerstvost zeleniny (lze je sklízet až v plné zralosti!) – rajčata, jahody, ananas, papriky, banány,
Zdravotní bezpečnost a přínos GM živočichů • Komáři přenášející žlutou zimnici, horečku dengue a chikungunya (ohrožení 2,5 miliardy lidí, komáři přežívají i v Belgii a v Itálii několik lokálních epidemií) – vložen gen potřebnosti tetracyklinu pro vývoj larev. Laboratorní množení a vypuštění samečků do přírody na 40 km čtverečních došlo k 80% a snížení populace dotyčného komára. Všechno potomstvo vymřelo (ve vodě není přítomen tetracyklin), proto nulový zásah do přírodního stavu. • Obdobný princip je možné použít i u škůdců plodin • Moskyti odolní proti malárii – jejich tělo usmrcuje prvoka!
Zdravotní bezpečnost a přínos GM živočichů • Využití obratlovců pro produkci lidských farmakologických proteinů – – – –
Mléko krav s imunoglobuliny, Mléko koz a ovcí s produkcí peptidu proti Gaucherově chorobě (taligluceráza alfa – lék Eleyso) Antitrombin (Atryn) z kozího mléka V jednom vejci lze až 1 gram lidské léčivé bílkoviny (250 vajec ročně!) –cena vyšší než zlaté vejce!
• Zvýšení přírůstku u ryb – GM atlantský losos (AquAdvantage) má o 30% lepší zužitkování potravy – tedy nižší náklady i odpady. Jeho maso se v žádném parametru neliší od výchozího lososa. Chov pouze v oblastech, kde by náhodně uprchlí jedinci nemohli venku přežít, včetně zajištění neplodnosti nakřížených samic. • GM prase Enviropig produkuje fytázu a zlepšuje využití podstatné části fytátu (tvoří až 75% sloučenin fosforu v rostlině). Proto se, mimo zvýšení přírůstků, sníží eutrofizace odpadních/říčních vod. • Přenos genu fat-1 do genomu kura domácího produkuje omega 3 mastné kyseliny –tedy nejenom v rybách!
Přínos GM bakterií, kvasinek, virů a buněčných kultur
• Bakterie
– Agrobacterium, Rhizobium, Bacillus subtilis Burkholderia cepaia – ENZYMY, prodejní léčiva – Escherischia coli – ENZYMY, KOSMETIKA, DIAGNOSTIKA CHOROB, REMEDIACE, prodejní léčiva – Rhodococcus erythropolis – REMEDIACE – Salmonella enterica - DIAGNOSTIKA – Streptococcus equi – KOSMETIKA, prodejní léčiva
• Kvasinky – – Pichia pastoris – enzymy, prodejní léčiva (lidský inzulin) – Saccharomyces cerevisiae - ENZYMY (pečivárenský aj. průmysl)
• Houby – enzymy, viry - vakcíny, buněčné kultury – diagnostika (i rakoviny)
Na závěr • Je škodlivé zavírat před pokrokem oči a dveře využije ho jiný subjekt • Je nutné mít pokrok pod oficiální kontrolou – obrana proti zneužití • K hodnocení požívejte mozek, nejen podněty předkládané k uvěření
Na závěr • Je škodlivé zavírat před pokrokem oči a dveře využije ho jiný subjekt • Je nutné mít pokrok pod oficiální kontrolou – obrana proti zneužití • K hodnocení požívejte mozek, nejen podněty předkládané k uvěření • Stále jsem pozitivním skeptikem – předpokládám špatný výsledek a jsem potěšen, je-li výsledek alespoň průměrný!! Zkuste to také ….
