Doc - Lider

Nowicka Grażyna
Warszawa
2
Żywienie
Żywność zmodyfikowana genetycznie a zdrowie
(Przedruk z Rocznika 2006 "Warszawska Szkoła Zdrowia")
Koniec XX i początek XXI wieku określane są mianem ery genetyki i innych nauk
biologicznych. W zeszłym stuleciu poznano strukturę DNA, czyli kwasu
deoksyrybonukleinowego, który stanowi materiał genetyczny żywych organizmów, a więc
zarówno materiał genetyczny człowieka, jaki i zwierząt oraz roślin. Poznano budowę genomu
człowieka i innych organizmów oraz funkcje licznych genów.
Geny to odcinki DNA, w których zapisana jest określona informacja. Są one integralną
częścią żywych organizmów i mogą ulegać zmianom na skutek naturalnych mutacji i
rekombinacji. Zjawiska te zwiększają biologiczna różnorodność organizmów. Człowiek
wykorzystywał je od wieków, tworząc nowe odmiany roślin i nowe rasy zwierząt. Rozwój
nowoczesnych technik biologii molekularnej sprawił, że człowiek uzyskał możliwość
identyfikacji i izolacji poszczególnych genów i ich przenoszenia między różnymi
organizmami w planowany i kontrolowany sposób. Dzięki temu zaczął tworzyć organizmy,
których materiał genetyczny (DNA) został tak zmieniony, jak nie jest to możliwe w
warunkach naturalnych. Takie organizmy nazwano organizmami genetycznie
zmodyfikowanymi - GMO (Border i Norton, 1998). Nadrzędnym celem uzyskiwania GMO
jest stworzenie lepszych możliwości rozwoju rolnictwa, przemysłu spożywczego i przemysłu
farmaceutycznego. Obecnie, szczególne zainteresowanie budzi wykorzystywanie GMO w
produkcji żywności (Jones, 1999).
Modyfikacji genetycznej poddawane są różne organizmy. Kluczowe jednak miejsce w grupie
GMO, wykorzystywanej w produkcji żywności, zajmują rośliny.
Głównym celem tworzenia odmian modyfikowanych genetycznie jest: uzyskanie roślin
dających wyższe plony, odpornych na działanie szkodników, czynników chorobotwórczych i
zwiększenie w ten sposób produkcji żywności w celu zaspokojenia potrzeb żywnościowych
ciągle zwiększającej się populacji ludzi; uzyskanie surowca o lepszych cechach, aby
usprawnić procesy jego przerobu, zwiększyć ich wydajność, zmniejszając straty podczas
transportu i przechowywania; uzyskanie surowców i produktów spożywczych o lepszej
wartości odżywczej w celu produkcji żywności o odpowiednich właściwościach
dietetycznych.
Areał upraw roślin GMO na świecie przekracza już 40 mln. ha, a ponad 70% tego areału
znajduje się na terenie USA (ryc. 1).
Ocenia się, iż w 2002 roku 25 % wyprodukowanej w USA kukurydzy i 55 % soi stanowiły
odmiany genetycznie zmodyfikowane. W Europie uprawy tego typu prowadzone są na
niewielkim obszarze ok. 10 tys. ha, co stanowi ok. 0,03% światowego areału (Zimny,
FAO/WHO, 2001) (ryc. 2).
Ryc. 2. Powierzchnia upraw odmian różnych roślin zmodyfikowanych genetycznie w
różnych krajach (wg FAO/WHO, 2001 oraz wg. www.biotechnologia.pl)
Zwłaszcza w Stanach Zjednoczonych dostępne są genetycznie zmodyfikowane jabłka, owoce
kiwi, truskawki, winogrona, melony, orzeszki ziemne, szparagi, marchew, buraki, kalafiory,
ogórki, pomidory, sałata, ziemniaki, jęczmień, kukurydza, soja. Hoduje się również
transgeniczne łososie i krewetki (Jones, 1999).
Modyfikacja genetyczna najczęściej wiąże się z dodaniem nowych, nie występującym w tym
organizmie genów, powodujących produkcję nowego, dotychczas nieobecnego w danym
organizmie białka. Można również wycinać określone geny i w ten sposób hamować
produkcję odpowiednich białek. Zastosowano to np. w hodowli pomidorów, w których
przytłumiono gen odpowiedzialny za syntezę enzymu kierującego trawieniem pektyn i
uzyskano owoce o większej zawartości pektyn, co poprawiło smak owoców, zwiększyło ich
trwałość i ułatwiło produkcję przecieru pomidorowego, w którym związki te są naturalnym
zagęszczaczem.
Nowoczesne techniki pozwalają na wprowadzenie genów oraz utyskiwanie odpowiednich
zmian we wszystkich lub tylko określonych tkankach. W ten sposób można np. wyhodować
rośliny, których liście stają się odporne na działanie szkodników typowo je atakujących, a
owoce nie podlegają żadnej zmianie, a więc nie różnią się od owoców odmian naturalnych.
Wśród uprawianych roślin GMO dominują transformacje, w których wyniku rośliny te stały
się odporne na porażenie przez szkodniki i sa zdolne do zwiększonej tolerancji na środki
ochrony roślin, zwłaszcza herbicydy. Oczekuje się, iż wprowadzenie tych odmian pozwoli na
zwiększenie plonów i jednoczesne ograniczenie stosowania środków chemicznych do
ochrony roślin, co zmniejszy zanieczyszczenie żywności i środowiska tymi substancjami
(Zimny)
Z żywieniowego punktu widzenia szczególne zainteresowanie wzbudzają modyfikacje, które
w istotny sposób zmieniają skład produktów sprawiając, że mogą one być wykorzystywane w
zapobieganiu niedoborom określonych składników, w prewencji zaburzeń powstających na
tle wadliwego żywienia (Nowicka, 2002, 2005). Do grupy tej należy „złoty ryż' (golden rice),
który został wzbogacony w geny powodujące syntezę beta-karotenu, prowitaminy A, oraz w
geny zwiększające poziom żelaza, poprawiające jego biodostępność i absorpcję. Tak
zmodyfikowany ryż może pomóc w zwalczaniu niedoborów witaminy A i niedoborów
żelaza, zwłaszcza w krajach zacofanych gospodarczo. Naturalne odmiany ryżu sq ubogie w te
składniki. Jednocześnie, ryż jest produktem tanim, łatwym do przechowywania i transportu,
można więc dostarczać go do obszarów, na których występuje niedobór żywności.
Innym problemem, którego rozwiązania szuka się m.in. w żywności zmodyfikowanej genetycznie, jest zapobieganie wysokiemu spożyciu tłuszczu, w tym wysokiemu spożyciu
nasyconych kwasów tłuszczowych oraz izomerów trans nienasyconych kwasów
tłuszczowych, przy jednoczesnym wzroście dowozu z dietą kwasów jedno- i
wielonienasyconych (Nowicka, 2002, 2005). Wysokie spożycie kwasów tłuszczowych
nasyconych oraz izomerów trans wiąże się ze wzrostem ryzyka rozwoju chorób układu
krążenia. W celu zwiększenia możliwości spełnienia zaleceń w zakresie spożycia poszczególnych grup kwasów tłuszczowych, stosując odpowiednie modyfikacje genetyczne
wyhodowano odmiany soi, której ziarno zawiera przeszło 3-krotnie więcej kwasu oleinowego
niż ziarno odmian naturalnych (86% vs 25%), a zawartość kwasów tłuszczowych nasyconych
jest mniejsza niż 10%. Wysoka zawartość jednonienasyconego kwasu oleinowego sprawia,
że olej wyprodukowany z tej odmiany soi jest bardziej niż olej z odmiany naturalnej odporny
na działanie wysokich temperatur. Zwiększa to możliwość jego stosowania w procesach
przygotowywania potraw. Wyhodowano również zmodyfikowane odmiany rzepaku i
bawełny, których ziarna są bogate w kwas stearynowy: do 40% ogólnej puli kwasów
tłuszczowych. Kwas stearynowy w przeciwieństwie do innych kwasów nasyconych nie
wpływa niekorzystnie na obraz lipidów i lipoprotein krwi człowieka. Dlatego też tłuszcz
bogaty w ten kwas może znaleźć szerokie zastosowanie w przemyśle spożywczym (Nowicka,
2002, 2005) (ryc. 3).
Ryc. 3. Zmiany w powierzchni upraw odmian roślin zmodyfikowanych genetycznie w latach
1996-2002 na świecie (wg FAO/WHO, 2001 i www.biotechnologia.pl
Od kiedy żywność genetycznie modyfikowana stała się faktem, coraz więcej uwagi
przywiązuje się do określenia potencjalnych zagrożeń związanych z jej rozpowszechnieniem
i oceny jej bezpieczeństwa.
Ekolodzy zwracają uwagę, że rozprzestrzenienie organizmów transgenicznych na skutek
rozpowszechnienia ich hodowli może zachwiać równowagę ekosystemu poprzez
zmniejszenie częstości występowania odmian czy gatunków naturalnych, a więc może mieć
negatywny wpływ na środowisko przyrodnicze (Rowland, 2002; www...). I tak np.
rozpowszechnienie upraw roślin odpornych na szkodniki może sprawić, iż populacja
szkodników ulegnie zmniejszeniu. Jeśli szkodniki te są naturalnym pożywieniem dla innych
zwierząt, np. ptaków, to utracą one źródło pożywienia, a to może niekorzystnie odbić się na
wielkości ich populacji. Tego typu skutki sq trudne do przewidzenia i oszacowania. Jednocześnie, trzeba pamiętać, że stosowanie różnego typu środków ochrony roślin również
może stanowić zagrożenie dla zdrowia i życia wielu zwierząt, a także dla zdrowia ludzi,
zwłaszcza jeśli środki te nie są stosowane według ściśle określonych zasad. W każdym
przypadku należy więc pamiętać o możliwych zagrożeniach i monitorować stan środowiska
przyrodniczego oraz jego potencjalny wpływ na zdrowie ludzi i zwierząt.
Ocena bezpieczeństwa żywności jest problemem niezwykle ważnym, dotyczącym wszystkich
produktów spożywczych 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 (Rowland, 2002; Nowicka, 2005). Ze względu na wiele problemów, jakie
pojawiają się w przypadku wprowadzania organizmów GMO, różne gremia w oparciu o
dotychczasowe doświadczenia opracowały i zaakceptowały liczne porozumienia w sprawie
zasad i metod oceny bezpieczeństwa żywności modyfikowanej genetycznie. Problem ten
znajduje swoje odzwierciedlenie w uregulowaniach prawnych w różnych krajach, także
dyrektywach Unii Europejskiej i polskich regulacjach prawnych (Boliński, 2002; Szponar i
wsp., 2002). Należy jednak pamiętać, iż doświadczenia społeczności światowej, dotyczące tej
żywności sa ograniczone. Dlatego też wszelkie uregulowania w zakresie oceny jej
bezpieczeństwa ulegają ciągłym zmianom opartym na wynikach nowych obserwacji.
Szczególnie dużo uwagi zwraca się na ocenę bezpośredniego wpływu żywności
modyfikowanej genetycznie na zdrowie człowieka (Nowicka, 2002, 2005?. Wprowadzanie
nowych genów oznacza zazwyczaj pojawienie się nowych białek, nieobecnych w odmianach
naturalnych. Białka zaś są czynnikami, które w organizmie człowieka mogą wywoływać
reakcje alergiczne. Alergie na składniki żywności to powszechnie znany problem. Dlatego
też dokonując modyfikacji unika się wprowadzania genów odpowiedzialnych za syntezę
białek, które są uznanymi alergenami, np. białek orzeszków ziemnych.
W ocenie bezpieczeństwa tej nowej grupy produktów kluczową pozycję zajmuje porównanie
organizmów GMO i produktów zawierających GMO z organizmami i produktami,
zawierającymi wyłącznie naturalnie występujące elementy (Nowicka, 2002. Wszystkie nowe
cechy GMO w porównaniu z organizmami wyhodowanymi metodami naturalnymi, są
przedmiotem szczególnego zainteresowania. Uwagę zwraca się na źródła genów, które są
wprowadzane do organizmów poddawanych modyfikacji. Jest to pomocne w ocenie
prawdopodobieństwa pojawienia się w „nowym organizmie" alergenów czy substancji
nieodżywczych. Dokonuje się precyzyjnej analizy budowy i funkcji nowych substancji, ich
wpływu na procesy metaboliczne i zdrowie. Uwagę zwraca się także na wpływ
modyfikowanej żywności na procesy przygotowywania produktów spożywczych, zarówno w
warunkach przemysłowych jak i domowych, i zmiany, jakie mogą zachodzić w składzie i
wartości odżywczej produktów.
Ocena bezpieczeństwa żywności genetycznie modyfikowanej opiera się na podstawach
naukowych, wykorzystuje różne techniki i modele badawcze. Obejmuje zarówno tradycyjne
badania chemiczne i fizykochemiczne, badania biochemiczne i genetyczne w układach in
vitro i in vivo, badania in vivo na modelach zwierzęcych oraz badania u ludzi. Badania in
vivo obejmują obserwacje krótko - i długoterminowe. Stosowane procedury są ciągle
udoskonalane i weryfikowane. Nie ulega jednak wątpliwości, iż jest to niezwykle złożony
problem.
Dotychczas nie stwierdzono występowania zagrożeń dla zdrowia ludzi a także zwierząt
wynikających ze spożywania żywności zmodyfikowanej genetycznie. Jednakże zrozumienie i
zapobieganie ewentualnym zagrożeniom jest kluczem do zapewnienia, że żywność ta będzie
nie tylko żywnością bezpieczna, lecz także żywnością, która może okazać się pomocną w
rozwiązywaniu problemów związanych z zapewnieniem szerokiego dostępu do żywności o
odpowiedniej wartości odżywczej oraz odegrać ważną rolę w zapobieganiu chorobom
powstającym na tle wadliwego żywienia.
(Wykaz obszernej bibliografii redakcja udostępnia na życzenie zainteresowanego)