Istraživanje

 

Davljenje u lancima ishrane-industrija genetički modifikovane hrane (GMO) protiv ljudske civilizacije (7)

 

Svet igra ekološki rulet

 

Zbog odsustva ozbiljnijih javnih rasprava o genetički modifikovanoj hrani (GMO) Tabloid objavljuje delove iz knjige "Hrana budućnosti ili bioterorizam-primena genetičkog inženjeringa u poljoprivredi" u izdanju "Službenog glasnika", autora dr Tatjane Papić Brankov, naučnog saradnika Instituta za ekonomiku poljoprivrede iz Beograda, kako bi javnost u Srbiji i u celom regionu bolje razumela kakvu joj hranu prodaju multinacionalne kompanije, zainteresovane samo za profit ali ne i za ljudski život

   

 dr Tatjana Papić Brankov

 

Zvanični stav nauke u vezi s ekološkim posledicama oslobađanja GMO u životnu sredinu jeste da se uticaj GMO na životnu sredinu ispituje posebno od slučaja do slučaja. Sa ciljem detektovanja svih neočekivanih posledica sprovodi se monitoring nakon njihovog uvođenja u životnu sredinu. Usvojen je konsenzusom na zasedanju Međunarodnog saveta za nauku. Pošto su članovi Međunarodnog saveta za nauku nacionalne akademije nauka i međunarodne naučne unije, smatra se svetskom naučnom zajednicom.

Naučnici se slažu i u sledećem: GM biljne kulture mogu imati pozitivne ili negativne posledice na životnu sredinu zavisno od načina modifikacije i mesta proizvodnje; GI-u se mogu uvećati štetni efekti koje potencijalno nosi svaka poljoprivredna proizvodnja, ili se primenom održivih mera proizvodnje mogu očuvati prirodni resursi. Kako će GM biljke delovati na životnu sredinu značajno zavisi od primenjenih mera zaštite i obrade zemljišta;  Uzgoj GM drvenastih kultura nosi veći rizik zbog dugog životnog ciklusa; GM mikroorganizmi nisu štetni za okolinu jer se koriste u strogo kontrolisanim uslovima; Uzgoj GM životinja može delovati pozitivno ili negativno na životnu sredinu u zavisnosti od vrste, osobine i proizvodne sredine...

 

Šta može poći naopako?

 

Može se narušiti biodiverzitet; Geni se mogu preneti u druge biljne kulture ili divlje srodnike; Mogu se izmeniti osobine neciljnih biljnih vrsta; Može se narušiti zdravlje zemljišta; Može doći do pojave tzv. super korova i super insekata rezistentnih na pesticide (herbicide i insekticide); Može doći do parenja GM životinje sa divljim srodnicima; i Može doći do stresa životne sredine usled izmene proizvodnih mera.

Imajući na umu razlike između tradicionalne selekcije i GI-a, postoji bojazan da proizvodnja GM biljaka, teoretski može narušiti biodiverzitet na tri načina: horizontalnim transferom gena (ukoliko divlji srodnici na koje je GM biljka prenela novu osobinu, ispolje uvećanu kompetitivnost na određenom staništu); poljoprivrednim merama (GM biljke tolerantne na herbicide, mogu ugroziti primenu dotadašnjih mera za suzbijanje korova); masovnom proizvodnjom malog broja biljnih kultura sa željenim osobinama može se narušiti biodiverzitet kultivara i povećati osetljivost na biljne bolesti i štetočine.

Hibridizacija se često javlja između različitih sorti iste vrste (intraspecies hibridizacija), a ređe između biljaka različitih vrsta (interspecies), ili različitih rodova (intergenus). Učestalost interspecies i intergenus hibridizacije u prirodi zavisi od roda i familije kojima biljka pripada. Iako je hibridizacija taksonomski udaljenih roditelja važna komponenta biljne evolucije, F1 generacije hibrida su smanjene fertilnosti, a u velikom broju ukrštanja potpuno sterilne, mali deo populacije preživljava, osim u slučaju da roditelji ostaju u kontaktu ili se vegetativno razmnožavaju.

Kretanje gena (transfer gena, isticanje gena, out-crossing) se može definisati kao prenošenje gena, iz jedne ili više populacija, u drugu populaciju. Kretanje gena je određeno biologijom vrste, varira zavisno od načina razmnožavanja, istorije biljke i  metoda polinacije. Smatra se da seksualnu kompatibilnost biljnih kultura i divljih srodnika, ulazak i dalje širenje transgena u prirodne populacije određuje delimično opseg širenja polena. Različite biljne vrste imaju različite mehanizme polinacije (insekti, vetar) i ispoljavaju različitu disperziju semena. Iako i seme može biti vektor transgena, najčešće je to polen.

Kretanje gena meri se na različite načine, direktna metoda je opservacija kretanja polena i semena, a indirektna pomoću genetičkih markera. Za transgen se smatra da je „pobegao" iz useva ukoliko: biljke koje ga sadrže, opstaju na obradivim zemljištima (samonikle) postajući korovi; biljke koje ga sadrže, opstaju u neodgovarajućoj sredini (neobrađenom zemljištu, pored puteva itd.); biljke koje ga sadrže, postanu invazivne u poluprirodnim sredinama (slanim, močvarnim područjima, peščanim nanosima, stepama i šumama); prenet je polinacijom na druge biljke koje nastanjuju poljoprivredne sredine; biljke na koji je prenet polinacijom nisu poželjne na tom staništu; prenet je polinacijom na druge biljke, invazivne u poluprirodnim sredinama; prenet je polinacijom na divlje srodnike koji (verovatno introgresijom) opstaju na poljoprivrednom staništu; prenet je polinacijom na divlje srodnike koji ometaju  stanište; prenet je polinacijom na divlje srodnike koji su invazivni u poluprirodnim sredinama.

 

Visokorizične kulture

 

Naučnici se slažu da je transfer gena moguć kada u blizini postoji odgovarajući kompatibilan hibridizacioni partner, kao i da se polenom transgeni mogu preneti: 1) sa biljne kulture na divljeg srodnika (npr. sa uljane repice na repu ugarnjaču); i 2) sa useva na usev (npr. sa kukuruza na kukuruz).

 Predmet debate je u kojim slučajevima ova pojava izaziva negativne posledice na životnu sredinu. Prema nekim mišljenjima, hibridizacija sa divljim srodnicima može izazvati probleme na više načina: genetičkom erozijom (posebno u centrima porekla); genetičkim oštećenjem prirodnih gena; pojavom korova koji imaju selektivnu prednost (npr. otpornost na štetočine i bolesti) što im daje održivost ili invanzivnost, ali i da posledice hibridizacije zavise od prirode transgena i fertilnosti hibrida i potomaka, ukoliko postoje. Potrebna su dalja istraživanja sa ciljem predviđanja dugoročnih posledica  koje izaziva kretanje gena, kao i boljeg razumevanja kretanja gena između glavnih prehrambenih useva i lokalnih populacija i divljih srodnika u centrima porekla.

Iako je činjenica da biljke stvorene GI, često imaju neke od karakteristika korovskih biljaka poput: povećane vijabilnost i broja semena, povećane disperzije ili redukovanog perioda mirovanja semena, izmenjenog ponašanja biljke (imaju izmenjenu sposobnost preživljavanja u hladnim zimskim mesecima, veći broj generacija godišnje, ili proizvode seme u dužem periodu), postoji naučni konsenzus da je malo verovatno da transgeni usevi postanu korovi jer ih osobine zbog kojih se gaje često čine manje podobnim za preživljavanje i reprodukciju u nepovoljnim sredinama. Većina osobina GM biljaka (npr. otpornost na insekte, virusne infekcije i herbicide) povećava njihovu kompetitivnost, odnosno omogućava im bolju adaptaciju u stresnim uslovima, ali ih ne čini sličnijim korovima. Primera radi, Bt kukuruz je značajno otporniji na insekte od ne-Bt kukuruza, ali mu to ne omogućava rast u neodgovarajućim uslovima, u kojima bi mogao opstati neki korov.

Korovska populacija može da usvoji osobinu tolerantnosti na herbicide ili insekte, ukoliko dođe do ukrštanja sa transgenim kulturama. Time se kompetitivnost biljaka u poluprirodnim sredinama ne povećava značajno, ali i ta izmena može povećati invazivnost u određenim sredinama. Osim toga, korovska populacija može postati rezervoar gena (uključujući i transgene) ili posrednik koji omogućava kretanje gena između useva i divljih vrsta koje se inače ne ukrštaju.

Do sada nijedna komercijalizovana GM biljka  nije postala korov, ali je teže predvideti šta će se dešavati sa novim GM biljkama stvorenim kompleksnijim transformacijama.

U literaturi se često navodi primer samonikle uljane repice rezistentne na tri različita herbicida, koju su ranih dvehiljaditih kanadski farmeri uočili na svojim poljima.

GM uljana repica, tolerantna na glufosinat (Liberty-Aventis) i glifosat (Roundup-Monsanto), zasejana je 1997. godine. Uljana repica stvorena tradicionalnim ukrštanjem, tolerantna na herbicide Persuit i Oddyssey (Cyanamid) zasejana je iste godine. Biljke nastale iz sačuvanog semena ispoljile su tolerantnost na dva, a već naredne godine na sva tri herbicida. Trostruko rezistentna uljana repica nije ispoljila druge karakteristike korova i još uvek je osetljiva na druge herbicide.

Biologija oprašivanja može da posluži kao grub vodič za procenu rizika pojave transfera gena. Polen biljaka koje  se oprašuju vetrom ili insektima (kukuruz, uljana repica, bundeva i šećerna repa) može se preneti i na velike distance, te ove kulture spadaju u kategoriju visokorizičnih.

Ovde postoji i mogućnost fizičke kontaminacije prenošenjem semena putem ptica. Tako visok nivo rizika od kretanja gena ne postoji kod samooplodnih useva (soje i paradajza). Rizik od horizontalnog transfera gena sa biljnih kultura koje se ukrštaju sa drugim srodnim vrstama (uglavnom korovima), najčešće je ograničen na geografsku oblast gajenja u kojoj su biljne vrste inicijalno odomaćene.

 

Pšenica niskorizična, šećerna repa podložna

 

Analiza rizika za 12 GM biljaka u SAD pokazala je da najvažnije GM kulture, soja i kukuruz, nemaju divlje srodnike u SAD, te kod njih postoji mala verovatnoća kretanja gena; da divlji srodnici pamuka postoje na Havajima i Floridi, ali je mogućnost ukrštanja sa njima potvrđena samo u eksperimentu, ne i u prirodi (gajenje GM pamuka u oblastima gde postoje divlji srodnici u SAD je zabranjeno); da postoje divlji srodnici bundeve na teritoriji SAD; da je verovatnoća ukrštanja šećerne repe sa divljim srodnicima (tehnički nema divlje srodnike, ali samonikle biljke ove kulture rastu kao korovi), mala jer divlja i kultivisana repa cvetaju u različito vreme.

Uljana repica je visoko rizičan usev za transfer gena, sa useva na usev i sa useva na divlje srodnike. Na nivou farme transfer gena je niskog nivoa, ali moguć na velike distance, te je teško postići potpunu genetičku izolaciju posebno varijeteta i linija sa muškom sterilnošću kod kojih se out-cross sa fertilnom susednom GM uljanom repicom dešava češće i na veće udaljenosti nego kod konvencionalnih varijeteta. Posebno rizični su usevi sa više rezistentnih gena.

Pošto se uljana repica ukršta sa velikim brojem divljih srodnika verovatnoća transfera gena na ove vrste je velika. Šećerna repa je srednje do visoko rizična sa aspekta transfera gena, sa useva na usev i sa useva na divlje srodnike. Polen sa šećerne repe se može naći i na udaljenostima većim od jednog kilometra. Unakrsna polinacija korenasto-krtolastih biljaka ne predstavlja veliki problem, jer se njihova berba obavlja pre cvetanja. Dokazano je da dolazi do hibridizacije i introgresije između kultivisane repe i divlje repe. 

Kukuruz je srednje do visoko rizičan kada je u pitanju horizontalan transfer gena sa useva na usev. U Evropi nema divlje srodnike, ali se masovno proizvodi ne-GM kukuruz, pa se preporučuje distanca od 200 metara, između GM kukuruza i ne-GM kukuruza. Krompir je niskorizična kultura, jer polen obično nema uticaj na krtole. Ipak,  u oblastima semenske proizvodnje rizik je uvećan ukoliko samonikle biljke prežive. Prirodne pojave hibridizacije i introgresije između krompira i srodnih divljih vrsta u Evropi nema. Pšenica je niskorizičan usev, jer se unakrsna polinacija u poljskim uslovima javlja na manje od dva odsto cvetova, te se transfer gena dešava obično na susednoj biljci.

Međutim, postoji opasnost kontaminacije lokalnih populacija žitarica koje mogu da se nađu u izolovanim planinskim predelima. Kontaminacija ovakvih populacija moguća je, putem ptica koje prenose zrna na velike razdaljine. Ovim se biodiverzitet ozbiljno ugrožava. Ječam se uglavnom reprodukuje samooplodnjom, a u Evropi nema prirodno nastalih hibrida sa divljim srodnicima, te se takođe smatra niskorizičnom kulturom. Proizvodi male količine polena te se kretanje gena javlja između susednih biljaka. Jagoda, jabuka, šljiva i vinova loza ispoljavaju out-crossing i hibridizaciju, što znači da je verovatnoća transfera gena na divlje srodnike velika.

 

Terminator tehnologija i njegova primena

 

Moguće implikacije hibridizacije i introgresije maline, kupine i ribizle sa divljim srodnicima su nejasne, jer je teško predvideti kako će se transgeni ekspresovati u divljim srodnicima, te su ove voćne vrste svrstane u kategoriju srednje do visoko rizičnih.

Kako bi se smanjile eventualne štetne posledice od transfera gena, postojećim menadžment strategijama zabranjuje se gajenja GM useva u centrima biodiverziteta, ili na lokalitetima u kojima postoje divlji srodnici,  a koriste se i sigurnosne zone za odvajanje GM od tradicionalnih ili organskih varijeteta. Ekspertska tela preporučuju da se GM usevi namenjeni za medicinsku ili industrijsku upotrebu, stvaraju i uzgajaju tako da se onemogući kretanje gena na prehrambene useve.

S tim ciljem razvijene su sledeće biološke metode: dobijanje muških sterilnih biljaka;  transformacija genetičkog materijala u hloroplastima, odnosno dobijanje transplastomičkih biljaka;  sprečavanje klijanja semena. Stvaranjem sterilnih muških biljaka, sprečava se proizvodnja polena, čime se kontroliše stranooplodnja i onemogućavaju biljke u širenju svog genetičkog materijala.  Metod je već primenjen na kukuruzu, suncokretu i uljanoj repici. Nedostatak ovog metoda je njegova neprimenljivost na biljne kulture čiju vrednost (stvaranje plodova i semena) određuje uspešna polinacija, kao što je u slučaju žitarica, uljane repice i kukuruza.

U normalnim GM, transgeni se dodaju genetičkim informacijama nukleusa. Hloroplast je drugi tip ćelijske organele koji sadrži genetičke informacije, ali polen svih cvetajućih biljaka ne sadrži informacije iz hloroplasta, već samo iz nukleusa.

Tokom polinacije, novi biljni embrion sadrži hloroplaste iz jajne ćelije majke, stoga širenje polena nije vezano za širenje genetičkih informacija iz hloroplasta, te pri GM hloroplasta polen transplastomične biljke ne sadrži strane gene. Nekoliko biljaka, koje sadrže genetičke informacije iz hloroplasta u svom polenu, je izuzeto iz ovog pravila, a pouzdanost metoda se još uvek ispituje. 

Sprečavanjem germinacije GM semena (GURT, Terminator tehnologija), ne može doći do transfera gena na druge vrste, jer iako dođe do slučajne stranooplodnje, onemogućen je rast biljaka. Sve navedene metode razvijene su poslednjih godina i još uvek se procenjuje njihova funkcionalnost i pouzdanost. Predstavljaju potencijalno korisne instrumente za sprečavanje širenja transgena u poljoprivrednim oblastima i prirodnim staništima, iako i u slučajevima njihove primene izolovani slučajevi outcrossing-a su još uvek mogući.

Treba imati na umu da su promene koje nastaju širenjem transgena bespovratne, tako da i mala šansa da se desi kontaminacija može da bude velika opasnost za narušavanje prirodne sredine.

Naučnici se slažu da GMO mogu delovati na neciljne vrste, ali se ne slažu o stepenu verovatnoće. Eksperiment sa Danaus plexippus Lin. (Lepidoptera, Nymphalidae) (američki leptir monarh) ukazao je na nepodudarnost, ili neprimenljivost  eksperimentalnih rezultata u poljskim uslovima.

 J. E. Losej (J. E. Losey), entomolog sa Kornel univerziteta (Cornell University), prvi je zapazio da polen Bt kukuruza uništava leptira monarha. Gusenice leptira hranjene u laboratorijskim uslovima, listovima Asclepias sp. na koje je prenet polen sa komercijalnih sorti Bt kukuruza, su uginule. Šest različitih timova je nastavilo sa ovim istraživanjima. Zaključili su, da je najviše 0,8 odsto ukupne populacije leptira izloženo dejstvu polena sa Bt kukuruza, od toga samo 0,7 odsto akutno toksičnom nivou polena. Druge studije u Nemačkoj i Švajcarskoj, utvrdile su da nema štetnih efekata na neciljne organizme: pauke, Hemerobioidea, Syrphidae, tvrdokrilce i kišne gliste.

Istraživanja u polju su ukazala na izvesne razlike u sastavu i brojnosti zemljišnih mikroorganizama,  pod Bt i ne-Bt usevima, ali ove razlike su u okviru normalnih varijacija koje se javljaju između kultivara nekih useva, te ne postoje pouzdani dokazi da Bt usevi dugoročno mogu narušiti zdravlje zemljišta. Naučnici priznaju da ne postoji dovoljno podataka za predviđanje dugoročnih posledica proizvodnje GM kultura na populaciju korova i biodiverzitet. Slažu se da ekstenzivna dugoročna proizvodnja Bt useva i prekomerna upotreba herbicida u vezi sa biljnim kulturama tolerantnim na herbicide (glifosata i glufosinata), može uticati na povećanje rezistentnosti štetočina i korova.

  U svetu je preko 120 vrsta korova razvilo rezistentnost na herbicide dominantno korišćene u GM usevima, mada rezistentnost nije neophodno vezana za transgene varijetete.  Preporuka naučne zajednice je razvoj menadžment strategija, ali se vodi debata o tome koliko se efektivno koriste ove strategije, posebno u zemljama u razvoju.

 

Međunarodni ekološki sporazum

 

Nekoliko međunarodnih sporazuma i institucija je relevantno za ekološke aspekte transgenih proizvoda, a najvažniji su: Konvencija o biološkom diverzitetu (KBD), Kartagena protokol o biološkoj sigurnosti, i Međunarodna Konvencija o zaštiti bilja (MKZB).

Većina mera KBD, kojeg je Sekretarijat za Konvenciju biološkog diverziteta usvojio 1992. godine, fokusira se na očuvanje ekosistema.

Dva aspekta očuvanja ekosistema se odnose na biološku sigurnost: upravljanje rizikom vezanim za biotehnologijom nastale MŽO i upravljanje rizikom vezanim za invazivne strane vrste. U kontekstu in-situ mera očuvanja Konvencija zahteva:  „...regulisanje, upravljanje ili kontrolu rizika vezanog za upotrebu i uvođenje biotehnoloških MŽO, koji verovatno imaju štetan efekat na okolinu koji može uticati na konzervaciju biološkog diverziteta i njegovo održivo korišćenje...".

 Ovaj propis dalje nalaže razmatranje rizika na zdravlje ljudi. Konvencija je obavezala strane ugovornice na sprečavanje uvođenja invazivnih stranih vrsta i na kontrolu ili uništavanje onih invazivnih introdukovanih vrsta, koje ugrožavaju ekosistem, stanište ili druge vrste.

 

(Kraj)