Nauka

Pasztet z mutantem

Naturalna żywność? Nie istnieje!

Krzysztof Puszczyński / StockSnap.io
Skąd się bierze strach przed GMO, skoro tak zwana naturalna żywność w zasadzie nie istnieje. Naukowcy od dziesiątków lat zmieniają to, co jemy. Tylko teraz nieco innymi metodami.
Historia rolnictwa jest nieustannym poszukiwaniem i tworzeniem nowych odmian, czyli mutantów.Getty Images/FPM Historia rolnictwa jest nieustannym poszukiwaniem i tworzeniem nowych odmian, czyli mutantów.

Artykuł w wersji audio

Tekst ukazał się w POLITYCE w 2012 r.

Większość społeczeństwa – według badań nawet 70 proc. – boi się genetycznie zmodyfikowanej żywności. I trudno się dziwić. Kto chciałby jeść mutanty: kukurydzę z genami skorpiona lub ziemniaki z DNA meduzy, skoro wokół tyle tradycyjnej i zdrowej polskiej żywności. Czy aby na pewno?

Nienaturalna selekcja

Zacznijmy od tego, że nie uprawia się dziś na świecie żadnych roślin z wszczepionymi genami skorpiona czy meduzy, choć tak można przeczytać m.in. w ulotkach organizacji Greenpeace. Zmodyfikowane soja, kukurydza czy rzepak mają w sobie wszczepione pojedyncze geny bakterii, uodparniające te rośliny na środki chwastobójcze lub niektóre żerujące na nich owady. Dodajmy też, że takie rośliny nie są mutantami.

Mutant to organizm, w którego materiale genetycznym nastąpiła przypadkowa zmiana (właśnie mutacja), np. spowodowana działaniem silnego promieniowania jonizującego (np. rentgenowskiego). Natomiast GMO są modyfikowane celowo, a ingerencja w DNA wywołuje konkretne efekty (np. odporność na owady czy wirusy). Nie ma też żadnych naukowych dowodów, by uprawiane obecnie tak zmodyfikowane rośliny miały być bardziej szkodliwe dla zdrowia czy środowiska naturalnego niż odmiany konwencjonalne lub ekologiczne.

Dlaczego zatem niektórzy tak głośno przeciw nim protestują? Jeden z głównych argumentów, który zawsze pada w trakcie dyskusji o GMO, wskazuje na niebezpieczeństwo wynikające z dokonywania zmian genetycznych. Jeśli np. do kukurydzy wstawi się gen bakterii, to narusza on ogromnie skomplikowaną i słabo poznaną siatkę powiązań pozostałych genów tej rośliny. Czyli taka ingerencja może wywołać nieprzewidywalne skutki, np. powstanie niepożądanych mutacji. Na dodatek wszczepianie obcych genów jest łamaniem naturalnych barier oddzielających królestwa biologiczne (np. roślin i bakterii). Czy to prawda?

Zacznijmy od tego, że mutacje są siłą napędową ewolucji organizmów żywych. Bez nich wyglądalibyśmy pewnie tak jak nasi najstarsi przodkowie ok. 4 mld lat temu: prymitywne organizmy jednokomórkowe. Wyłaniające się nowe gatunki to nic innego jak mutanty. Ludzie przed tysiącami lat, nie mając bladego pojęcia o DNA i genach, selekcjonowali rośliny, właśnie wyłapując nowe, bardziej przydatne zmutowane osobniki. A następnie rozmnażając je i niszcząc na swoich poletkach konkurencję (inne rośliny). Z czasem zaczęli te przemiany przyspieszać stosując krzyżówki. Dlatego współczesna kukurydza czy kapusta nie przypominają swoich protoplastów. Historia rolnictwa jest zatem nieustannym poszukiwaniem i tworzeniem nowych odmian, czyli mutantów. I to wszelkimi dostępnymi sposobami.

Jajka z niespodzianką

Krzyżowanie, początkowo w obrębie jednego gatunku, wraz z rozwojem wiedzy i praktyki zaczęło przełamywać biologiczne bariery. Weźmy np. pszenżyto, które po raz pierwszy wyhodowano w XIX w., ale dopiero później udało się uzyskać jego wartościowe i płodne odmiany. Np. za sprawą trucizny – kolchicyny. Nie wdając się w dość skomplikowane szczegóły tego procesu, można powiedzieć, że u tego mieszańca dwóch gatunków konieczne okazało się sztuczne zwiększenie liczby chromosomów (gęsto upakowanych nici DNA) w komórkach. Świetnie nadawała się do tego właśnie kolchicyna powstrzymująca dzielenie się komórek, ale niezapobiegająca podziałom chromosomów.

Rozwój nauki dostarczał rolnictwu kolejnych metod ingerowania w materiał genetyczny roślin, a zatem tworzenia nowych cech. Przede wszystkim za pomocą substancji chemicznych oraz promieniowania jonizującego, wywołujących liczne mutacje w DNA. Takie działanie nazywa się mutagenezą – odpowiednio chemiczną lub radiacyjną.

Jeszcze w latach 50. XX w., gdy starano się z dumą prezentować przykłady zaprzęgania energii nuklearnej do celów pokojowych, stosowanie mutagenezy radiacyjnej wywoływało ekscytację. Powstawały firmy, które w sklepach ogrodniczych reklamowały „Supernasiona atomowo naenergetyzowane”. W USA można było kupić – po dolarze za opakowanie – nasiona kwiatów potraktowane promieniowaniem gamma. To było coś w rodzaju ogrodniczych „jajek z niespodzianką” – nie wiadomo, jaki mutant mógł z nich wyrosnąć: o jakim kolorze, kształcie kwiatów czy wielkości.

W Londynie powołano nawet do życia Stowarzyszenie Ogrodników Atomowych, mające promować i upowszechniać ten sposób uzyskiwania nowych odmian roślin. Do historii przeszło spotkanie w 1959 r. w siedzibie Brytyjskiej Wspólnoty Narodów, podczas którego naukowcom i politykom zaprezentowano orzeszki ziemne „NC 4x”. NC – bo powstały w Karolinie Północnej (North Carolina), 4x – bo była to czwarta generacja mutantów uzyskanych dzięki silnym dawkom promieniowania X. Orzeszki smakowały normalnie, ale miały wielkość migdałów.

Tego typu działania nie były marginalne. Nasiona dość powszechnie bombardowano promieniowaniem gamma, neutronami prędkimi albo traktowano substancjami chemicznymi, takimi jak metanosulfonian etylu, mający m.in. silne działanie rakotwórcze. Większość powstałych w ten sposób mutacji była szkodliwa lub nieprzydatna, ale żmudnie wyławiano te pożyteczne. A także by pozbyć się negatywnych skutków, krzyżowano rośliny „wstecznie” – tzn. mieszano DNA osobników z negatywnymi i pozytywnymi mutacjami z ich nienapromieniowanymi pobratymcami, aż w wyjściowej roślinie pozostawały tylko pożądane zmiany.

Zbombardowane tulipany

Według różnych szacunków, dzięki mutagenozie mogło powstać nawet do trzech tysięcy roślin uprawnych, którymi obsiewa się dziś pola na całym świecie. Są wśród nich m.in. odmiany pszenicy, ryżu, owsa, jęczmienia, grejpfrutów, sałaty czy fasoli. Fani włoskiego spaghetti z dużym prawdopodobieństwem jedzą to przygotowane z pszenicy durum o nazwie Creso. Nawet jedna trzecia zasiewów tym typem ziarna na Półwyspie Apenińskim to właśnie odmiana powstała dzięki bombardowaniu nasion promieniami rentgenowskimi i wysokoenergetycznymi neutronami. Spośród setek rodzajów pszenicy wysiewanych na całym świecie, aż 200 to wynik mutagenezy radiacyjnej bądź chemicznej.

Z kolei rosnący w Kalifornii ryż Calrose 76 to dziecko promieni gamma. A pozbawione nasion arbuzy powstały dzięki wspomnianej już truciźnie – kolchicynie. Najbardziej popularny czerwony grejpfrut, tzw. Rio Red, został uzyskany w Brookhaven National Laboratory w 1968 r. dzięki neutronom prędkim. Mutant ten był zresztą potomkiem innego mutanta, powstałego przypadkowo na drzewie pewnej plantacji na Florydzie w 1907 r. i od tego czasu wielokrotnie sklonowanego na całym świecie. – W trakcie wykładów opowiadam studentom, jak powstał ciemny tulipan. Otóż nad polem wielkości blisko pół hektara przejechano tzw. bombą kobaltową. To urządzenie – emitujące promieniowanie gamma dzięki radioaktywnemu kobaltowi – stosowane jest w radioterapii nowotworów. Skutek był taki, że ostało się zaledwie kilka żywych roślin. Potomek którejś z nich, czarny mutant, dał początek tulipanom dostępnym dziś w kwiaciarniach – mówi prof. Tomasz Twardowski z Instytutu Chemii Bioorganicznej PAN w Poznaniu.

Gdy zatem w latach 70. narodziły się techniki inżynierii genetycznej, pozwalające precyzyjnie wstawiać do roślin pojedyncze geny z innych organizmów albo zwiększać liczbę genów już w nich obecnych – naukowcy i hodowcy roślin byli w siódmym niebie. Transgeneza – bo tak nazwano tę metodę – zapowiadała kolejny przełom w rolnictwie. Krzyżówki czy mutageneza były bowiem procesami żmudnymi, nieprecyzyjnymi i długotrwałymi. Działając na roślinę chemią albo promieniowaniem, nie było wiadomo, co się otrzyma. Zaledwie procent wywołanych mutacji okazywał się przydatny i nieszkodliwy.

Naukowcy sprawdzili bardzo dokładnie, jak poszczególne techniki tworzenia nowych odmian roślin wpływają na DNA. I potwierdziło się, że zarówno mutageneza, jak i tradycyjne krzyżowanie wprowadzają znacznie więcej zaburzeń w strukturę chromosomów i samych genów niż transgeneza. Posługując się porównaniem do neurochirurgii, można by powiedzieć, że inżynieria genetyczna to precyzyjny skalpel laserowy, a mutageneza to operowanie mózgu za pomocą młota pneumatycznego. – Bóg jeden raczy wiedzieć, jakie dokładnie mutacje powoduje promieniowanie w roślinie – mówi prof. Twardowski.

W 2001 r. Komisja Europejska w raporcie przygotowanym na podstawie 15-letniej pracy 400 zespołów badawczych uznała, że użycie precyzyjniejszych niż dotychczasowe metod inżynierii genetycznej oraz dokładne sprawdzanie biobezpieczeństwa uzyskanych tą drogą odmian powoduje, że rośliny transgeniczne mogą być bezpieczniejsze niż konwencjonalna żywność. Tyle że rośliny transgeniczne to nic innego jak GMO (które jest szerszą nazwą obejmującą również zmodyfikowane bakterie, grzyby czy zwierzęta), a tego trzyliterowego skrótu przecież tak bardzo się boimy.

Wędrówki genów

Przeciwnicy roślin transgenicznych przywołują również, zdawałoby się, ważny argument: konwencjonalne metody nie pozwalają na wprowadzanie do rośliny obcych genów, np. bakterii. To prawda, tyle że z punktu widzenia biologii gen to po prostu fragment cząsteczki chemicznej, bez różnicy, czy pochodzi od zwierzęcia, bakterii czy rośliny. Z szympansami dzielimy 98 proc. genów, z myszami 85 proc., z komarem ok. 40 proc., z ryżem 15 proc. Które są „obce”, a które „nasze”? Czy w 15 proc. jesteśmy rośliną (a może ona człowiekiem)? Zresztą przepływ genów, nawet pomiędzy bardzo odległymi ewolucyjnie organizmami, jest zjawiskiem naturalnie występującym w przyrodzie.

Np. niedawno odkryto w DNA mikrobów wywołujących rzeżączkę geny pochodzące od... człowieka. Z kolei bakterie przekazują swoje DNA owadom. Materiał genetyczny jest również przenoszony przez wirusy i bakterie (które właśnie z powodu tej umiejętności wykorzystuje się w transgenezie jako tzw. wektory, czyli środek transportu dla przeszczepianych genów). Zatem jedząc sałatę, pomidora czy parówkę, nigdy nie możemy być pewni, że nie ma w nich jakichś obcych genów.

Ponadto nie każda roślina GMO powstaje na skutek przeszczepienia obcego DNA. Można bowiem metodami inżynierii genetycznej zwiększyć liczbę kopii genu naturalnie obecnego w danym organizmie i w ten sposób otrzymać pożądany efekt, np. słodszy ogórek (bo znajduje się w nim więcej genów produkujących słodkie białko).

Obawy związane z GMO są więc w dużym stopniu rezultatem gier słownych i zabiegów retorycznych, a nie analizy faktów. Przyjrzyjmy się np. samemu pojęciu: „organizm genetycznie zmodyfikowany”. Czy biorąc pod uwagę znaczenie tworzących go wyrazów, pszenżyto nie jest zmodyfikowaną genetycznie rośliną? W dokumencie Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin można przeczytać: „zboże to jest przykładem modyfikacji genetycznej dokonanej na długo przed pojawieniem się metod biologii molekularnej”. Albo napromieniowana pszenica Creso, czerwony grejpfrut, napromieniowany ryż? Przecież one są w o wiele większym stopniu zmodyfikowane genetycznie niż np. kukurydza z wszczepionym pojedynczym genem bakterii.

Naukowcy od dawna mówią, że tego typu rozróżnienia są absurdalne. Liczyć powinna się nie metoda uzyskania nowej odmiany rośliny (tym bardziej że inżynieria genetyczna jest precyzyjniejsza i bezpieczniejsza niż mutageneza czy krzyżówki), ale uzyskany efekt. To, jakie ma nowe cechy, a przede wszystkim, czy są one bezpieczne dla zdrowia i środowiska.

Według różnych szacunków, metodami mutagenezy mogło powstać nawet do trzech tys. roślin uprawnych, którymi obsiewa się dzisiaj pola na całym swiecie.CorbisWedług różnych szacunków, metodami mutagenezy mogło powstać nawet do trzech tys. roślin uprawnych, którymi obsiewa się dzisiaj pola na całym swiecie.

Dlatego dość szokująca może być dla laika informacja, że prawdopodobnie jedynym konsekwentnym pod tym względem krajem na świecie jest Kanada. Tylko tam bowiem każdą roślinę o nowych cechach traktuje się w opisany powyżej sposób. Tymczasem w Unii Europejskiej zarejestrowanie odmiany transgenicznej to wieloletnia droga przez mękę. GMO muszą przechodzić długoletnie badania bezpieczeństwa dla ludzi, zwierząt i środowiska. Na testy polowe wymagane są specjalne pozwolenia, nie zawsze możliwe do uzyskania. Natomiast mutanty powstałe z pomocą starych i nieprecyzyjnych metod (a wykorzystuje się je również dzisiaj, choć rzadziej niż w XX w.) można sobie wysiewać do woli na poletkach doświadczalnych, nie pytając nikogo o zgodę. Nie sprawdza się również skrupulatnie ich biobezpieczeństwa. Tylko dlatego, że powstały w sposób uznany za „konwencjonalny”.

Tę niekonsekwencję widać zresztą w wypowiedziach przeciwników GMO. Greenpeace niechętnie patrzy na wykorzystywanie promieniowania jonizującego, ale mutagenezę uznaje za bardziej naturalną niż inżynierię genetyczną i z nią nie walczy (może dlatego, że trudno byłoby protestować przeciwko kilku tysiącom odmian uprawianych na całym świecie albo domagać się zakazu ich wysiewania).

Organizacja ta zdecydowanie oprotestowała stworzonego metodami inżynierii genetycznej ziemniaka Amflora firmy BASF (o bardziej przydatnym dla przemysłu papierniczego i klejowego składzie skrobi). Ale gdy firma Bioplant – po długoletnich próbach z zastosowaniem promieniowania jonizującego uzyskała odmianę o takich samych cechach – Greenpeace wobec niej nie zgłaszał obiekcji.

Ekologiczny paragraf 22

Ta gmatwanina pojęciowa wokół GMO spowodowała także kuriozalną sytuację w tzw. rolnictwie ekologicznym. Odrzuca ono transgeniczne rośliny na zasadzie „nie, bo nie” – m.in. do europejskich przepisów wprowadzono paragrafy o zakazie wykorzystywania odmian uzyskanych metodami inżynierii genetycznej (uzasadniając to m.in. tym, że konsumenci postrzegają tę technikę jako nieekologiczną). Ale te same przepisy dopuszczają mutagenezę.

Rolnik ekologiczny nie może zatem wysiać na swoim polu transgenicznej kukurydzy Bt (dopuszczonej do upraw na terenie Unii Europejskiej). Wstawiono do niej gen powszechnie występującej w glebie bakterii, dzięki czemu roślina produkuje toksynę Bt zabijającą jej szkodnika, ale całkowicie bezpieczną dla innych zwierząt i ludzi. Tymczasem w rolnictwie ekologicznym od dziesięcioleci stosuje się opryski... wysuszonymi bakteriami z toksyną Bt.

Transgeniczna kukurydza nie dość więc, że nie wymaga używania sztucznych pestycydów, to na dodatek, jak wykazały 25-letnie badania zlecone przez niemieckie ministerstwo nauki, przyczynia się do zwiększenia bioróżnorodności na wysianych nią polach (ginie mniej owadów niż w tradycyjnych uprawach spryskiwanych chemią), zahamowania erozji gleby i utrzymania jej żyzności.

Tymczasem rozporządzenie Rady Unii Europejskiej mówi, że „ekologiczna produkcja roślinna powinna przyczyniać się do utrzymywania i zwiększania żyzności gleby, a także zapobiegać jej erozji”. Dlaczego zatem kukurydza Bt nie jest rośliną ekologiczną? Bo powstała metodami inżynierii genetycznej... Co ciekawe, amerykańscy amisze, nieakceptujący nowoczesnej techniki – nie korzystają z elektryczności, samochodów, TV czy telefonów – nie mają nic przeciwko biotechnologii. I dlatego ochoczo wysiewają m.in. kukurydzę Bt i inne rośliny GMO.

Na koniec mocno uspokajająca wiadomość. Codziennie jemy mutanty, spośród których wiele powstało za sprawą groźnego promieniowania lub trucizn. I chociaż nie są one tak dokładnie badane jak GMO, nie odnotowano żadnych przypadków negatywnego wpływu na zdrowie. Natomiast jeśli pojawia się zagrożenie, to twórcy nowych odmian szybko reagują. Tak było w przypadku uzyskania metodą tradycyjnych krzyżówek ziemniaków z dużą zawartością trujących alkaloidów (dzięki czemu przypominały swoich dziko żyjących protoplastów), które szybko wycofano z upraw. Podobnie stało się z konwencjonalnym selerem wywołującym wysypkę (gdyż zwiększył się w nim poziom pewnej naturalnej toksyny). Tak więc nie powinniśmy się bać. A przede wszystkim nie dać się zwariować opowieściami o groźnych mutantach i złym GMO.

O innych, nowych sposobach tworzenia odmian roślin (cisgenezie i intragenezie) piszemy na naszym nowym blogu poświęconym GMO: http://gmo.blog.polityka.pl

Więcej na ten temat
Reklama

Czytaj także

Kraj

Kiedy lekarze podlegają karze

Lekarze do więzień za błędy medyczne? Co jest zagrożeniem dla zdrowia: kadra medyczna czy polityczna?

Ewa Siedlecka
11.06.2019
Reklama

Ta strona do poprawnego działania wymaga włączenia mechanizmu "ciasteczek" w przeglądarce.

Powrót na stronę główną