Genetiskt modifierade livsmedel - livsmedel som härrör från genetiskt modifierade organismer (GMO) - växter eller djur. Produkter som härrör från genetiskt modifierade organismer, inklusive mikroorganismer , eller som innehåller minst en komponent som härrör från produkter som innehåller GMO, kan också anses vara genetiskt modifierade, beroende på lagstiftningen i ett visst land.
Det finns en vetenskaplig konsensus om att för närvarande tillgängliga livsmedel som härrör från GM-grödor inte utgör någon större risk för människors hälsa än konventionella livsmedel .
Under 2015 odlades genetiskt modifierade grödor i 28 länder och 28 genetiskt modifierade grödor tilläts på marknaden (inklusive både livsmedel, foder och industrigrödor). 2015 fick för första gången ett genetiskt modifierat djur, Atlantlaxen AquaAdvantage , säljas för mat . Genetiskt modifierade mikroorganismer används vid tillverkning av ett betydande antal ostar, såväl som vid tillverkning av yoghurt .
Genetiskt modifierade organismer får nya egenskaper, som regel, på grund av överföringen av nya gener till genomet . Nya gener kan tas från genomet av besläktade arter (cisgenes) eller teoretiskt från vilken organism som helst (i fallet med transgenes ).
Genetiskt modifierade organismer erhålls genom transformation med någon av metoderna: agrobakteriell överföring, ballistisk transformation, elektroporering eller viral transformation. De flesta kommersiella transgena växter har erhållits genom agrobakteriell överföring eller ballistisk transformation. Vanligtvis används en plasmid för överföring , innehållande en gen vars arbete ger kroppen de önskade egenskaperna, en promotor som reglerar inkluderingen av denna gen, en transkriptionsterminator och en kassett som innehåller en selektiv gen för resistens mot antibiotikumet kanamycin eller herbicid . Att erhålla transgena varianter av en ny generation involverar inte användningen av en selektiv gen, vars sidoegenskaper kan anses vara oönskade. Å andra sidan kan en genetisk konstruktion bära flera gener som är nödvändiga för det komplexa arbetet med en genetisk konstruktion.
Genmodifiering kan ge organismen och den livsmedelsprodukt som tillverkas av den en rad nya egenskaper. De flesta odlade genetiskt modifierade växter är resistenta mot skadeinsekter eller herbicider. Som ett resultat minskar de växande kostnaderna. Andra egenskaper som erhålls som ett resultat av genetisk modifiering av livsmedelsgrödor är tillväxtacceleration, förbättring av näringsmässiga och tekniska egenskaper hos produkter, resistens mot ogynnsamma förhållanden, resistens mot patogener som virus och svampar .
Ett antal sorter innehåller mer än en ytterligare gen, till exempel majs, godkänd 2017, innehåller 3 gener som gör att den kan behandlas med glyfosat, 2-4-D och glufosinat-herbicider, samt 6 gener som ansvarar för produktionen av Bt-gifter och 1 för destruktion majsbagge [1] .
De flesta herbicider verkar selektivt mot oönskade växtarter. Dessutom finns det bredspektrum ogräsmedel som påverkar metabolismen av nästan alla växtarter, såsom glyfosat , ammoniumglufosinat eller imidazolin.
Verkningsmekanismen för glyfosat är att det hämmar enzymet 5-enolpyruvil-shikimat-3-fosfatsyntas, som är involverat i syntesen av viktiga aminosyror. Att överföra formen av 5-enolpyruvat-shikimate-3-fosfatsyntas-genen (CP4 EPSPS) från jordbakterien Agrobacterium tumefaciens har kunnat ge glyfosatresistensegenskaper. Resistensmekanismen beror dock på bindningen av glyfosat av enzymet. Därför, till skillnad från förädlingsvarianter, ackumulerar genetiskt modifierade sojabönor glyfosat [2] .
Överföringen av genen fosfinotricin-N-acetyltransferas (PAT) från bakterien Streptomyces viridochromogenes gav transgena växter resistens mot herbiciden ammoniumglufosinat (tillverkarens kommersiella namn Bayer är Liberty).
Det finns även sorter som är resistenta mot herbiciden 2,4-D [3] på grund av införandet av en syntetisk form av genen från bakterien Sphingobium herbicidovorans.
Under 2008 rankades odlingen av transgena växter med herbicidresistens först i den totala mängden av alla odlade transgena växter och uppgick till 63 % eller 79 miljoner av de 125 miljoner hektar som planterats med transgena växter i världen. Det uppskattas att odlingen av herbicidresistenta transgena sojabönor enbart från 1996 till 2007 resulterade i en kumulativ minskning av den totala herbicidanvändningen med 73 000 ton (4,6 %) [4] . Användningen av herbicidresistenta grödor har dock så småningom lett till en ökning av användningen av glyfosat och andra herbicider på grund av uppkomsten av herbicidresistenta ogräs [5] .
År 2009 ersatte herbicidresistenta växter sorter som var resistenta mot skadedjur och som hade två eller tre inbyggda egenskaper samtidigt [6] .
Från och med 2016 har odlingen av herbicidresistenta grödor (främst glyfosatresistenta) lett till en ökad herbicidanvändning som ett resultat av uppkomsten av glyfosatresistenta ogräs [5] .
Insekticider baserade på det bakteriella Bt-toxinet har använts i jordbruket sedan slutet av 1930-talet [7] . Det är vanligt inom ekologiskt jordbruk att använda en bakteriesuspension av Bacillus thuringiensis för att bekämpa insekter.
Bt -toxin- genen från bakterier som överförs till växtgenomet gör växten resistent mot ett antal skadeinsekter. De vanligaste växterna där Bt-toxingenen sätts in är majs (till exempel MON810-linjen tillverkad av Monsanto ) och bomull , utvecklad och föreslog av Monsanto 1996. Det finns ett antal potatissorter med Bt-gifter [8] [9] [10] .
Nackdelen med metoden är att insektsmedlet finns permanent i växten, vilket gör det omöjligt att dosera den. Dessutom, i transgena varianter av den första generationsgenen uttrycks under en konstitutiv promotor , så dess genprodukt finns i alla delar av växten, även de som inte påverkas av insekter. För att lösa detta problem utvecklas genetiska konstruktioner under kontroll av specifika promotorer [11] . 2009 var transgena Bt-växter vanligast sett till antalet odlade transgena växter.
Virus orsakar ett brett spektrum av växtsjukdomar och deras spridning är svår att kontrollera, och det finns inga kemiska skyddsmetoder. Växtföljd och val av resistenta sorter anses vara de mest effektiva metoderna för bekämpning . Genteknik ses som en lovande teknik i utvecklingen av resistenta växtsorter. Den vanligaste strategin är co-suppression, det vill säga överföring av en virusgen till växten som kodar för dess höljeprotein. Växten producerar ett viralt protein innan viruset kommer in i det, vilket stimulerar aktiveringen av skyddsmekanismer som blockerar virusets reproduktion, om det kommer in i växten.
Denna strategi användes först för att rädda papayaindustrin på Hawaii från papaya-ringfläckviruset.. Viruset identifierades första gången 1940 och 1994 spreds det snabbt, vilket förde industrin till randen av total förstörelse. 1990 påbörjades ett intensivt arbete med omvandlingen av papaya, som 1991 kröntes med framgång. De första frukterna av den kommersiella sorten "Rainbow" papaya skördades 1999 [12] .
Svampen Phytophthora infestans tillhör en grupp av växtparasiter som orsakar senblödning , vilket orsakar betydande förluster i odlingen av potatis och tomater.
BASF har utvecklat en genetiskt modifierad potatissort "Fortuna" som har fått två gener för resistens mot sena pessar ( Rpi-blb1 och Rpi-blb2 ) från den sydamerikanska vildpotatissorten Solanum bulbocastanum . 2006 fälttestades sorten framgångsrikt i Sverige, Nederländerna, Storbritannien, Tyskland [13] och Irland.
Bristen på fukt på grund av klimatförändringar eller enstaka torrperioder leder till en märkbar förlust av avkastning, särskilt i regioner med ogynnsamma odlingsförhållanden. Bioteknik letar efter möjligheter att artificiellt skydda växter från torka. Till exempel ger cspB -genen från specifika frystoleranta stammar av bakterien Bacillus subtilis också kvaliteten på torktolerans till växtorganismen. BASF och Monsanto har utvecklat majssorter som har rapporterats av odlare i fältstudier för att ge 6,7-13,4 % mer än konventionella sorter under ogynnsamma torkaförhållanden [14] . Ansökan om antagning har lämnats in till berörda myndigheter i Nordamerika, Europeiska unionen och Colombia. Dessa sorter är också planerade att delta i programmet Water Efficient Maize for Africa från 2015 till 2017 [15]
Markförsaltning är ett av de viktiga problemen med jordbruksgrödor. I världen har cirka 60 miljoner hektar fält sådana brister, vilket gör det omöjligt att använda dem effektivt. Genom genmodifiering kunde man få fram raps som bär genen för jontransportören AtNHX1 från Arabidopsis , vilket gör den resistent mot salthalt med natriumklorid upp till 200 mmol/l [16] .
I sura jordar skapas gynnsamma förhållanden för frisättning av trevärda aluminiumjoner från aluminiumsilikater , som är giftiga för växter . Sura jordar utgör upp till 40 % av bördig mark, vilket gör dem olämpliga för odling. De försökte konstruera resistens mot aluminium på konstgjord väg genom att överföra den mitokondriella citratsyntasgenen från Arabidopsis till rapsväxter [17] .
I växtfibrer avbryts syntesen av vissa aminosyror om deras koncentration har nått en viss nivå. Den bakteriella cordapA -genen från Corynebacterium glutamicum överfördes till majsväxten genom gentekniska metoder under kontroll av Glb1-fröpromotorn. Denna gen kodar för enzymet lysin-okänsligt dihydropikolinatsyntas, som inte känns igen av växtomvända inhiberingssystem. Majslinjen LY038, utvecklad av Monsanto, innehåller en ökad mängd av aminosyran lysin , och därför mer näringsrik som djurfoder. Majslinjen LY038 är kommersiell och godkänd för odling i Australien, Kanada, Japan, Mexiko, Filippinerna och USA [18] . I Europa gjordes en begäran om odling i Nederländerna, tillstånd gavs 2007 [19] , men 2009 drogs tillståndet tillbaka.
Undertryckande av amylossyntesPotatisknölar innehåller stärkelse , som finns i två former: amylos (20-30%) och amylopektin (70-80%), som var och en har sina egna kemiska och fysikaliska egenskaper. Amylopektin är sammansatt av stora, grenade polysackaridmolekyler , medan amylosmolekyler är sammansatta av ogrenade molekyler. Amylopektin är vattenlösligt och dess fysikaliska egenskaper är mer lämpade för användning inom pappers- och kemisk industri. Som regel inkluderar tillverkningsteknologier ytterligare steg för att separera eller modifiera amylos och amylopektin med kemiska, fysikaliska eller enzymatiska medel.
BASF-kampanjen har utvecklat en teknisk potatissort "Amflora", där genen för granulatkopplad stärkelsesyntas, som främjar syntesen av amylos, har genmanipulerats [20] . Sådan potatis ackumulerar endast amylopektin i knölar och är därför tekniskt mer anpassade för bearbetning.
Sorten Amflora har godkänts av EU och under 2010 planeras att plantera 20 hektar i Tyskland, 80 hektar i Sverige och 150 hektar i Tjeckien.
Utvecklingsändringar Förändring i sammansättningen av fetter och fettsyrorAnvändningen av essentiella fettsyror är ett viktigt villkor för att förebygga prenatala och neonatala missbildningar, eftersom de är nödvändiga för normal utveckling av vävnader rika på molekylära membran i hjärnan, nervsystemet och cirkulationssystemet. Fleromättade fettsyror med en kolkedja på mer än 16 atomer finns främst i djurceller. Till exempel syntetiseras inte dokosahexaensyra i människokroppen och måste intas med mat. Produktionen av essentiella fettsyror anses av livsmedelsindustrin som en ny och billig källa till näringsmässiga livsmedelskomponenter.
Under normala förhållanden innehåller rapsfrö inte sådana fettsyror som arakidonsyra, eikosapentaensyra och dokosahexaensyra. Men frön från en nära asiatisk släkting till raps, brun senap Brassica juncea , innehåller linol- och linolensyror, som kan omvandlas till arakidon- och eikosapentaensyror i tre på varandra följande biokemiska reaktioner. Transgena linjer av brun senap har skapats, till vilka hela block har överförts (från tre till nio gener som kodar för enzymer för omvandling av linol- och linolensyror till arakidon-, eikosapentaen- och dokosahexaensyror).
Även om avkastningen av dessa växter fortfarande är låg, visar dessa experiment att det i princip är möjligt att vända lipidmetabolismen så att fleromättade fettsyror produceras i oljekulturer [21] .
Allergireducering och avgiftningEn betydande del av människor är allergiska mot vissa livsmedel. Sojabönallergenet är särskilt problematiskt då sojaprodukter används i allt större utsträckning i livsmedelsproduktionen på grund av det höga näringsvärdet hos sojaproteiner. Det gör att det blir allt svårare för personer med sojaallergi att få tag i icke-allergiframkallande livsmedel. Dessutom observeras allergiska reaktioner även hos grisar och kalvar som utfodras med sojafoder. Matallergener är nästan alltid naturliga proteiner. Ett av de mycket allergiframkallande sojabönfröproteinerna är Gly-m-Bd-30-K, som utgör cirka 1 % av det totala fröproteinet. Mer än 65 % av allergiker reagerar på detta protein. Det är möjligt att blockera genen för detta protein och utveckla sojabönslinjer som inte kommer att innehålla detta allergen [22] .
Bomullsskörden för varje kilo fiber ger nära 1,6 kg frön, som innehåller cirka 20 % olja. Efter sojabönor är bomull den näst största källan till olja, vars näringsmässiga användning begränsas av dess höga innehåll av gossypol och andra terpenoider. Gossypol är giftigt för hjärtat, levern och reproduktionssystemet. Teoretiskt sett skulle 44 megaton bomullsfrö per år kunna ge olja till 500 miljoner människor. Det är möjligt att få gossypolfri bomull med konventionella metoder, men i det här fallet lämnas växten utan skydd mot skadeinsekter. Det är möjligt att målmedvetet avbryta ett av de första stegen i den biokemiska syntesen av gossypol i frön med hjälp av genteknik. I det här fallet minskar innehållet av gossypol i fröna med 99%, och resten av växtorganen fortsätter att producera det, vilket skyddar växten från insekter [23] .
Allergireducering och avgiftning med genetiskt modifierade metoder befinner sig på det vetenskapliga utvecklingsstadiet.
I början av 1988 började experiment i Irland för att förändra laxens genetiska struktur (för att öka produktiviteten hos dessa fiskar infördes kopior av genen som kodar för produktionen av tillväxthormon i laxägg) [24] .
Genmodifierade livsmedel dök upp på marknaden först i början av 1990-talet. 1994 Kommersialiserad genetiskt modifierad tomat ( Flavr Savr ), en Calgene- produkt med förlängd hållbarhet. Genetisk transformation i detta fall ledde inte till införandet av någon gen, utan endast avlägsnandet av polygalakturonasgenen med hjälp av antisensteknologi. Normalt bidrar produkten av denna gen till förstörelsen av fostrets cellväggar under lagring. 'Flavr Savr' höll inte länge på marknaden eftersom det finns billigare konventionella sorter med samma egenskaper.
De allra flesta moderna genetiskt modifierade produkter av vegetabiliskt ursprung. Från och med 2015 har 28 transgena växtarter kommersialiserats och godkänts för odling i minst ett land (exklusive GM-blommor ). Tillåten som livsmedel [25] potatis , papaya , pumpa , aubergine , äpplen , majs , sojabönor , bönor , zucchini , melon , ris , tomater , paprika , vete . För bearbetning till livsmedelsprodukter som socker, stärkelse, vegetabilisk olja, sockerbetor och sockerrör används majs , sojabönor , raps .
År 2015 fick ett genetiskt modifierat djur för första gången säljas till mat: AquAdvantage Atlantic lax ( engelska AquAdvantage salmon ) godkändes av FDA för försäljning i USA [26] [27] .
Vissa livsmedelsprodukter ( yoghurt , kosttillskott , enzympreparat) kan innehålla levande eller icke-livsdugliga genetiskt modifierade mikroorganismer (GMM). Genetiskt modifierade livsmedel kan också innehålla produkter som innehåller komponenter som erhållits med hjälp av GMM, till exempel ostar framställda med löpe från genetiskt modifierade bakterier (mer än 50 % av hårdostarna tillverkas med denna teknik). ).
Från och med 2009 har 33 arter av transgena växter kommersialiserats och godkänts för odling i minst ett land: sojaböna - 1, majs - 9, raps - 4, bomull - 12, sockerbetor - 1, papaya - 2, pumpa - 1 , paprika - 1, tomat - 1, ris - 1[ förtydliga ] .
Totalt såddes 134 miljoner hektar med genetiskt modifierade växter (både mat och foder och industrigrödor ) i världen. Detta motsvarade 9 % av all odlad bördig mark (1,5 miljarder hektar). GM-grödor odlades officiellt i 25 länder. Dessutom var import av livsmedel och foder GM-grödor av 24 arter tillåten i 32 länder som inte odlar sådana grödor på egen hand [28] .
Status från och med 2015Området som ockuperas av GM-grödor (både mat, foder och industri ) har vuxit till 180 miljoner hektar [29] . Detta motsvarade 12 % av all åkermark , 1,5 miljarder hektar [30] .
Genetiskt modifierade växter odlas i 28 länder, särskilt brett - i USA, Brasilien, Argentina, Kanada, Indien. Sedan 2012 har utvecklingsländernas produktion av genetiskt modifierade sorter överträffat industriländernas. Av de 18 miljoner gårdar som odlar GM-grödor är mer än 90 % små gårdar i utvecklingsländer. [29]
De största områdena ockuperades av GM-grödor i följande länder:
Rang | Land | Areal, miljoner ha | kultur |
---|---|---|---|
ett | USA | 70,9 | Majs, sojaböna, bomull, raps, sockerbetor, alfalfa, papaya, pumpa, potatis |
2 | Brasilien | 44.2 | Soja, majs, bomull |
3 | Argentina | 24.5 | Soja, majs, bomull |
fyra | Indien | 11.6 | Bomull |
5 | Kanada | 11.0 | Raps, majs, sojabönor, sockerbetor |
6 | Kina | 3.7 | Bomull, papaya, paprika |
7 | Paraguay | 3.6 | Soja, majs, bomull |
åtta | Pakistan | 2.9 | Bomull |
9 | Sydafrika | 2.3 | Majs, soja, bomull |
tio | Uruguay | 1.4 | soja, majs |
I slutet av 2015 hade 3 418 tillstånd utfärdats i 40 länder [31] som reglerar användningen av genetiskt modifierade grödor för användning av sådana grödor för livsmedel, djurfoder och för industriella ändamål. Totalt släpptes 28 GM-grödor (363 sorter) till marknaden, exklusive GM-blommor. Godkännanden för 85 nya sorter av GM-grödor förväntades under de kommande fem åren. De viktigaste grödorna var: sojabönor, majs, bomull och raps. Ett betydande antal tillstånd har också utfärdats för GM-potatis. Genetiskt modifierade sojabönor stod för mer än 4/5 (83 %, 92 miljoner hektar) av den totala sojaytan i världen. Transgen bomull upptog 75% av den totala ytan under bomull, majs - 29% av ytan under majs, raps - 24%. De mest populära genomförändringarna var relaterade till herbicidresistens och insektsbekämpning (inklusive båda förändringarna på en gång). [29] [32]
Som regel utförs testning av närvaron av GMO med hjälp av polymeraskedjereaktionen (PCR). Detta test har tre huvudsteg:
Kvantifiering för förekomst av GMO: Det är omöjligt att fastställa den exakta mängden GMO i en produkt. Under lång tid bestämdes endast förekomsten av GMO i produkten: om produkten innehåller GMO eller inte. Relativt nyligen har kvantitativa metoder utvecklats - realtids-PCR , då den amplifierade produkten märks med ett fluorescerande färgämne och strålningsintensiteten jämförs med kalibrerade standarder. Men även de bästa enheterna har fortfarande en betydande felmarginal.
Kvantitativ bestämning av förekomsten av GMO är endast möjlig när en tillräcklig mängd DNA kan isoleras från produkten. Om det finns svårigheter att isolera DNA som är ganska instabilt, förstört och förlorat under produktbearbetning (rening och raffinering av olja eller lecitin, termisk och kemisk bearbetning, tryckbehandling), är kvantifiering inte möjlig [33] . Metoder för DNA-isolering i olika laboratorier kan vara olika, så de kvantitativa värdena kan också skilja sig åt, även om samma produkt studeras [34] .
Oavsett om kvalitativ eller kvantitativ bestämning används för att analysera livsmedel för GMO-innehåll, är nackdelen med metoden ett stort antal falskt positiva och falskt negativa resultat. De mest exakta resultaten kan erhållas från analys av växtråmaterial.
För kvalitativ bestämning av GMO-innehåll används ibland standardiserade testchipsystem [35] . Metoder för att bestämma DNA i olika laboratorier kan skilja sig åt, därför kan indikatorer på ett kvantitativt värde också skilja sig, även om samma produkt analyseras [36] . Chipsystem är baserade på principen om komplementär hybridisering av DNA med en märkning applicerad på chipet. Den begränsande faktorn för denna metod är också den effektiva extraktionen av DNA. Sådana screeningsystem täcker dock inte hela variationen av GMO och deras definitioner är svåra.
Varje land har olika vägar till GMO-kommersialisering. Tillträde till försäljning och odling innebär olika förfaranden, men de bygger på samma principer.
Säkerhet : Produkten måste vara säker och inte utgöra ett hot mot människors eller djurs hälsa. Det ska också vara miljövänligt. Säkerheten bestäms enligt de utvecklade testerna, som är baserade på den senaste vetenskapliga kunskapen och tillämpas med moderna tekniska medel. Om produkten inte uppfyller ovanstående krav får den inte tillstånd för odling eller distribution. Om det över tid identifieras farliga egenskaper hos en produkt är den utesluten från marknaden.
Rätten att välja : Även om en GMO tillåts odlas eller distribueras bör konsumenter, jordbrukare och företag ha rätt att välja om de vill använda den eller inte. Det innebär att det i framtiden ska vara möjligt att producera produkter utan användning av genteknik.
Att säkerställa principen om rätten att välja är möjligt enligt två regler:
Märkning : det viktigaste sättet att säkerställa rätten att välja . Var och hur en GMO används ska den vara tydligt märkt. I detta fall har konsumenten möjlighet att göra ett välgrundat val.
Spårbarhet : Märkning krävs även om GMO inte kan spåras i restprodukten. Det gäller tillverkare och leverantörer av produkter. I detta fall åtar de sig att informera konsumenterna genom att utfärda ansvarsfull dokumentation gällande råvaror.
Tillträde för en genetiskt modifierad gröda i ett land uppskattas till 6 till 15 miljoner US-dollar, detta inkluderar kostnaden för att förbereda en förfrågan, utvärdering av molekylära egenskaper, produktens sammansättning och toxicitet, djurstudier, karakterisering av proteiner för allergenicitet, utvärdering av agronomiska kvaliteter, utveckling av metodtestning, utarbetande av juridiska dokument för exportorganisation [37] . Kostnaderna betalas av den som lämnar in antagningsbegäran.
Det är vetenskapligt omöjligt att fastställa 100% säkerhet för något livsmedel. Däremot genomgår genetiskt modifierade produkter detaljerad forskning baserad på aktuell vetenskaplig kunskap.
Det har inte förekommit några rapporter om skadliga effekter i den mänskliga befolkningen från genetiskt modifierade livsmedel [38] [39] [40] .
Det finns vetenskaplig konsensus [41] [42] [43] [44] att för närvarande tillgängliga livsmedel som härrör från GM-grödor inte utgör någon större risk för människors hälsa än konventionella livsmedel [45] [46] [38 ] [47] [48] , men varje GM-produkt måste testas från fall till fall innan den introduceras [49] [50] [51] [52] .
Matallergier som kan associeras med GMOInga allergiska effekter har hittats i sådana produkter på marknaden idag [49] .
En av de möjliga riskerna med att äta genetiskt modifierad mat är dess potentiella allergenicitet . När en ny gen infogas i en växts arvsmassa blir slutresultatet syntesen av ett nytt protein i växten, som kan vara nytt i kosten. I detta avseende är det omöjligt att bestämma allergeniciteten hos en produkt baserat på tidigare erfarenheter. Teoretiskt sett är varje protein en potentiell utlösare för en allergisk reaktion om det finns specifika bindningsställen för en IgE- antikropp på dess yta. Antikroppar som är specifika för ett visst antigen produceras i kroppen hos en individ som är känslig för ett allergen. Känslighet för allergener beror ofta på genetisk predisposition, så beräkningar av allergisk potential kan inte göras med 100 % noggrannhet. Nya potentiella allergener bildas också i sorter av konventionell avel, men det är mycket svårt att spåra sådana allergener, dessutom tillhandahålls inte proceduren för att tillåta konventionella sorter till analysen för allergenicitet .
Varje genetiskt modifierad sort, innan den når konsumenten, genomgår en bedömning av dess allergiframkallande potential. Tester inkluderar jämförelse av proteinsekvensen med kända allergener, proteinstabilitet under matsmältning, tester med blod från allergenkänsliga individer, djurförsök [53] .
I händelse av att en produkt uppvisar allergiska egenskaper under utvecklingen kan begäran om kommersialisering återkallas. Till exempel, 1995, utvecklade Pioneer Hi-Bred fodersojabönor med ökade nivåer av aminosyran metionin . För detta användes paranötsgenen som, som det visade sig med tiden, visade allergiska egenskaper [54] . Produktutvecklingen har stoppats eftersom det finns en risk att fodersojabönor av misstag eller till följd av oärliga handlingar från leverantören hamnar på bordet till konsumenten .
Ett annat exempel på en potentiellt allergiframkallande produkt är StarLink, en Bt-majssort utvecklad av Aventis Crop Sciences. Amerikanska tillsynsmyndigheter har godkänt försäljningen av StarLink-frön med en varning om att grödan inte ska användas som livsmedel. Begränsningen baserades på tester som visade dåliga matsmältningsegenskaper hos proteinet. Trots begränsningen har "StarLink" majsfrön hittats i mat. 28 personer gick till medicinska institutioner med en misstänkt allergisk reaktion. Men US Centers for Disease Control undersökte blodet från dessa individer och drog slutsatsen att det inte fanns några tecken på överkänslighet mot StarLink Bt majsproteinet [55] . Sedan 2001 har odlingen av sorten upphört. Övervakning har visat att inga spår av odling av sorten har observerats sedan 2004 [56] .
År 2005 utvecklade det australiensiska företaget CSIRO betesärter genom att inkorporera en insektsresistensgen isolerad från bönor [57] . Experimentella studier har visat allergiska lungskador hos möss. Ytterligare utveckling av denna sort stoppades omedelbart [58] . Samtidigt berodde den allergiska reaktionen förmodligen på att proteinet som syntetiserades i ärter inte var identiskt med proteinet som syntetiserades av bönor, på grund av post-translationell modifiering . Experiment 2013 av andra forskare visade att både transgena baljväxter och icke-transgena bönor orsakade allergiska reaktioner hos vissa arter av möss [57] .
Toxicitet som kan associeras med GMOVissa genprodukter som överförs till kroppen genom genteknik kan vara skadliga. 1999 publicerades en artikel av Árpád Pusztai om toxiciteten hos genetiskt modifierad potatis för råttor. En lekingen från snödroppen Galanthus nivalis har satts in i potatisen för att öka potatisens motståndskraft mot nematoder . Att mata råttor med potatis har visat den toxiska effekten av den genetiskt modifierade sorten [59] . Publiceringen av uppgifterna föregicks av en högljudd skandal, eftersom resultaten presenterades innan expertgranskning av andra forskare. Den förklaring som Pustaya föreslagit att den toxiska effekten sannolikt inte orsakades av lektinet, utan av metoden för genöverföring, stöds inte av de flesta forskare, eftersom de uppgifter som presenteras i artikeln inte räcker för att formulera just sådana slutsatser. Utvecklingen av transgen potatis med lekingenen har avbrutits.
Den moderna metoden för att acceptera transgena växter för användning inkluderar kemisk analys av sammansättningen i jämförelse med konventionella produkter och studier på försöksdjur [53] . Ett separat diskussionsämne är utformningen av djurförsök. Den ryska forskaren Irina Ermakova genomförde en studie på råttor, som enligt hennes åsikt visar den patologiska effekten av genetiskt modifierad soja på djurens reproduktionsegenskaper [60] . Eftersom uppgifterna diskuterades flitigt i världspressen utan att ha publicerats i fackgranskade tidskrifter, granskade det vetenskapliga samfundet resultaten mer noggrant [61] . En granskning av sex oberoende experter i världsklass ledde till följande slutsatser om denna erfarenhet:
År 2009 publicerades studier av Eric Séralini rörande bedömningen av den toxiska effekten av transgena majssorter NK 603, MON 810, MON 863 på råttors hälsa [63] . Författarna räknade om med sina egna statistiska metoder resultaten från utfodring av råttor som erhållits av Monsanto för sorterna NK 603 och MON 810 år 2000 och Covance Laboratories Inc för sorten MON 863 år 2001. Fynden indikerar levertoxiciteten av användningen av dessa genetiskt modifierade sorter och väckte därför stor uppmärksamhet från tillsynsmyndigheter.
EFSA:s GMO-panel framförde ett antal kritik mot den valda statistiska beräkningsmetoden och slutsatserna i artikeln [64] :
EFSA drog slutsatsen att de resultat som framställts av Séralini inte ger någon grund för att revidera tidigare slutsatser om livsmedelssäkerhet som erhållits för transgena majssorter NK 603, MON 810 och MON 863.
En genomgång från 2013 av 1 783 studier utförda mellan 2003 och 2013 på olika aspekter av säkerheten för GM-grödor drar slutsatsen att det inte finns några vetenskapliga bevis för toxiciteten hos GM-grödor [65] .
Gilles-Eric Séralinis studie från 2012 om farorna med GMO-majs2012 publicerade Séralini en artikel i tidskriften Food and Chemical Toxicology som citerade resultaten av studier om de långsiktiga effekterna av att mata roundup -resistent GM-majs på råttor. Artikeln hävdade att råttor som matades med genetiskt modifierad majs var mer benägna att utveckla cancer [66] . Publikationen väckte mycket kritik. Före publiceringen kallade Séralini till en presskonferens, där journalister fick tillgång endast om de skrev på ett sekretessavtal och inte kunde inkludera recensioner av andra vetenskapsmän i sina artiklar [67] . Detta orsakade skarp kritik från både vetenskapsmän och journalister, eftersom det uteslöt möjligheten för kritiska kommentarer i journalistiska publikationer som rapporterar denna studie [68] [69] [70] [71] . Forskningsmetoder har också kritiserats. Experter noterade att Sprague-Dawley- råttor inte är lämpliga för sådana långtidsstudier, eftersom de även i normen har en nästan 80% incidens av cancer [72] [73] . Allvarliga frågor väcktes också av metoderna för statistisk bearbetning av resultaten [74] [75] och bristen på data om mängden mat som matas till råttor och deras tillväxthastigheter [76] [77] . Experter noterade också frånvaron av ett dos-responssamband [78] och odefinierade mekanismer för utveckling av tumörer [79] . De sex franska nationella vetenskapsakademierna utfärdade ett gemensamt uttalande som kritiserade studien och tidskriften som publicerade den [80] . Tidskriften Food and Chemical Toxicology publicerade 17 brev från forskare som kritiserade Séralinis arbete. Resultatet av kritiken blev att tidskriften i november 2013 drog tillbaka publiceringen av Séralinis artikel [81] .
Den 24 juni 2014 återpublicerades artikeln utan peer review [82] i tidskriften Environmental Sciences Europe [84] , som inte ingår i de största scientometriska databaserna [83 ] .
SammansättningsekvivalensFör genetiskt modifierade produkter i många länder gäller principen om " sammansättningslikvärdighet " ( en:substantial equivalence ). Detta innebär att en GM-gröda inte anses medföra fler risker än en konventionell gröda av samma art om de delar ett antal kemiska sammansättningsparametrar, särskilt näringsinnehåll. Vissa forskare kritiserar detta tillvägagångssätt, eftersom förhållandet mellan kemisk sammansättning, biokemi och genetik fortfarande inte är helt förstått, och det finns en möjlighet att existensen av för närvarande okända skadliga ämnen, vars innehåll kan förändras som ett resultat av genetisk modifiering [85 ] [86] . Till exempel jämförde en artikel publicerad 2012 egenskaperna hos konventionella (MG-BR46 Conquista) och transgena (BRS Valiosa RR) glyfosatresistenta sojabönor. Det har visat sig att både konventionella och transgena sojabönor, när de äts, har en skyddande effekt mot DNA-skador hos möss, men hos transgena sojabönor är denna effekt i genomsnitt mer än 2 gånger lägre [86] [87] . Författarna till studien noterade [87] att deras resultat korrelerar med en tidigare jämförelse av egenskaperna hos konventionella och transgena sojabönor (med samma CP4 EPSPS -genmodifiering ). I denna studie från 2010 observerades den antimutagena effekten av en diet med 10 % och 20 % konventionell soja, samt 10 % transgen soja. En diet med 20 % halt av transgen soja hade ingen sådan effekt, och minskade också statistiskt signifikant det mitotiska indexet (vilket indikerar cytotoxisk aktivitet). Å andra sidan, som ett resultat av en 15-dagars studie, hittades inga histologiska förändringar i de vitala organen hos alla grupper av möss. Baserat på de erhållna uppgifterna drog författarna slutsatsen att ytterligare forskning behövs om orsakerna som leder till de observerade skadliga eller skyddande effekterna av soja. [88] .
Horisontell genöverföring från produkt till konsumentExperiment på möss visar att osmält mat-DNA inte kan komma in i blodet [89] . Liknande studier har utförts på kycklingar och kalvar [90] . Inte ett enda fall av inbäddning av bitar av främmande DNA i avkommans genom observerades. .
Ett problem med transgena växter är den potentiella påverkan på ett antal ekosystem .
Migration av gener på grund av pollineringTransgener kan påverka miljön om de kommer in i vilda populationer och kvarstår där. Detta gäller även för konventionellt urval. Följande riskfaktorer måste beaktas:
Många domesticerade växter kan korsas med vilda släktingar när de växer i närheten, och därmed kan gener från odlade växter föras vidare till hybrider. Det gäller både transgena växter och varianter av konventionell förädling, eftersom vi i alla fall talar om gener som kan få negativa konsekvenser för ekosystemet efter att ha släppts ut i naturen. Detta är vanligtvis inte ett stort problem, trots oro för "superweed-mutanter" som kan överväldiga det lokala vilda djurlivet. Även om hybrider mellan domesticerade och vilda växter är långt ifrån ovanliga, är dessa hybrider i de flesta fall inte fertila på grund av polyploidi och kvarstår inte i miljön långt efter att den domesticerade växtsorten tagits bort från odlingen. Detta utesluter dock inte möjligheten till en negativ påverkan.
Pollen från domesticerade växter kan spridas kilometervis med vinden och gödsla andra växter. Detta kan göra det svårt att bedöma den potentiella förlusten från korspollinering, eftersom potentiella hybrider finns långt från testfälten. För att lösa detta problem föreslås system för att förhindra överföring av transgener, till exempel terminatorteknologier och metoder för genetisk transformation uteslutande av kloroplaster så att pollen inte är transgen. När det gäller den första riktningen av terminatorteknik finns det förutsättningar för orättvis användning av teknik, vilket kan bidra till ett större beroende av bönder av producenter. Den genetiska omvandlingen av kloroplaster har inte sådana egenskaper, men den har tekniska begränsningar som fortfarande måste övervinnas. Hittills finns det ännu inte en enda kommersiell sort av transgena växter med ett inbyggt system för att förhindra korspollinering.
Det finns åtminstone tre möjliga vägar som kan leda till frisättning av transgener:
Ett antal villkor måste dock uppfyllas för att sådana hybrider ska bildas:
För att avkomman ska kunna bevaras måste den vara livsduglig och fruktbar, och även innehålla den överförda genen.
Studier visar att frisättning av transgena växter med största sannolikhet sker genom hybridisering med vilda växter av besläktade arter [91] .
Vissa jordbruksgrödor är kända för att kunna korsas med vilda förfäder. Samtidigt, enligt de grundläggande principerna för populationsgenetik, kommer distributionen av transgener i en vild population att bestämmas av graden av geninflöde till populationen och den selektiva fördel som de ger. Nyttiga gener kommer att spridas snabbt, neutrala gener kan spridas genom genetisk drift , och olönsamma gener kommer bara att spridas om det finns en stadig tillgång.
Transgeners ekologiska påverkan är inte känd, men det är allmänt accepterat att endast gener som förbättrar graden av anpassning till abiotiska faktorer kan ge hybridväxter en tillräcklig fördel för att bli invasiva ogräs. Abiotiska faktorer som klimat, mineralsalter eller temperatur utgör den icke-levande delen av ett ekosystem. Gener som förbättrar anpassningen till biotiska faktorer kan rubba den (ibland mycket känsliga) balansen i ett ekosystem. Vilda växter som har fått en insektsresistensgen från en transgen växt kan till exempel bli mer resistenta mot en av sina naturliga skadedjur. Detta kan öka närvaron av denna växt, och samtidigt kan antalet djur som är ovanför skadegöraren som födokällor i näringskedjan minska. De exakta konsekvenserna av transgener med en selektiv fördel i den naturliga miljön är dock nästan omöjliga att exakt förutsäga.
Genmigrering på grund av horisontell genöverföringEn separat notering från miljöaktivister är användningen av genen från Escherichia coli nptII , som ger resistens mot antibiotikan kanamycin , som en selektiv markör. De flesta kommersiella transgena växter innehåller det. Man tror att denna gen kan komma in i jorden med resterna av växt-DNA, och därifrån in i genomet av jordbakterier. Som ett resultat kommer detta att leda till fixering av antibiotikaresistens i bakteriepopulationen och dess överföring till patogena bakterier.
DNA från transgena växter förblir verkligen i jorden under en tid, även om det bryts ned i processen [92] . Dessutom kan bakterier "importera" främmande gener till sitt eget genom [93] . Frekvensen av en sådan händelse in vivo i Acinetobacter- bakterier bestämdes : överföringen av en cirkulär plasmid 1,9 x 10–5 till bakteriegenomet , en linjäriserad molekyl 2,0 x 10–8 , överföringen av DNA från transgena rester är mindre än mätkänslighetsgräns på 10–11 [94] .
Experimentella data från miljöstudierFrån och med 2007 såddes 14 miljoner hektar med transgen bomull i världen, varav 3,8 miljoner hektar fanns i Kina. Bomullsbollmask är en av de allvarligaste skadedjuren, vars larv påverkar inte bara bomull, utan även spannmål, grönsaker och andra kulturväxter. I Asien ger det fyra generationer per säsong. Vete är huvudvärden för den första generationen skärmaskar, medan bomull, sojabönor, jordnötter och grönsaker är värdarna för de kommande tre generationerna. Den huvudsakliga agrotekniska bekämpningsåtgärden var intensiv, 8 gånger per säsong, behandling av fält med insekticider. Denna bekämpningsmetod ledde dock till uppkomsten av insekticidresistenta skärmaskar och, som ett resultat, ett utbrott av skadegöraren 1992. Detta ledde följaktligen senare till en ökning av intensiteten av behandlingen av grödor med insekticider.
1997 släpptes den första transgena bomullen som innehöll Bt-toxingenen på marknaden. Dess odling gjorde det möjligt att uppnå en ökning av avkastningen och en minskning av behovet av fältbehandling med insekticider - upp till två gånger appliceringen per säsong. Resultaten av en tioårig övervakning av den ekologiska situationen visar att sedan 1997 har tätheten av skärmaskangrepp minskat och fortsätter att minska. Dessutom minskade armémaskpopulationen inte bara på transgen bomull, utan även på andra odlade växter. Detta förklaras av det faktum att bomull, som en värdväxt för den andra säsongsbetonade vågen av skärmasksreproduktion, avsevärt försvagar denna andra våg, vilket leder till en minskning av antalet individer av den tredje och fjärde vågen.
Samtidigt med minskningen av snittmaskpopulationen i bomullsfält ökade antalet ytterligare ett skadedjur, insekter från familjen Miridae , något . Detta faktum förklaras av en minskning av intensiteten av användningen av insekticider, vilket skapar gynnsammare förutsättningar för utvecklingen av andra skadedjur [95] .
Fusarium proliferatum är en fytopatogen svamp som skadar majs och producerar cellgiftet fumonisin, som är neuro- och pneumotoxiskt och cancerframkallande för människor, och därför kontrolleras dess innehåll strikt. Resultaten av ekologisk övervakning av konventionella sorter och genetiskt modifierad Bt-majs visade en oväntad effekt av att minska infektionen av denna svamp med genetiskt modifierade sorter. Uppenbarligen infekterar svampen främst insektsskadade växter, medan insektsresistenta transgena växter inte påverkas av fusarium [96] .
1999 genomfördes den första experimentella studien av riskbedömning av transgena växters påverkan på miljön. Vi utvärderade möjligheten och effekten av giftigt pollenpollen från Bt-majsblommor från den syriska mjölkörten Asclepias syriaca , vars pollen livnär sig på monarkfjärilen Danaus plexippus . Det har fastställts att under laboratorieförhållanden leder utfodring av Bt-majspollen till en fjärilslarv till en avmattning i dess tillväxt och ökad dödlighet av larver [97] . Nyare studier angående riskbedömning i termer av transgen pollenexponering och kontaminering, användning av bekämpningsmedel och andra potentiella giftiga ämnen har visat att effekten av Bt-majspollen på monarkfjärilspopulationer förblir låg [98] .
En liknande laboratoriestudie utfördes på larverna av trollflugan Hydropsyche borealis . Artificiell utfodring av larver med Bt-majspollen har visat sig öka dödligheten med 20 % [99] . Samma författare reproducerade experimentet under naturliga förhållanden för att verifiera resultaten som erhölls i laboratoriet. Tofflorna odlades i behållare placerade bredvid åkrar planterade med Bt-majs. Under naturliga förhållanden observerades inte effekten av transgena pollen på livsdugligheten hos torfflor [100] .
Orsaken till honungsbins massdöd , som nådde sin topp i USA 2007, och som kallades " kolonikollapsen ", har länge ansetts vara odling av Bt-grödor [101] . Det fastställdes senare att orsaken till binas död var en virusinfektion och inte GMO [102] .
Enligt en studie från 2011, i de fall där riskerna med att använda en viss gröda studerades antingen på tillverkarens bekostnad eller med deltagande av forskare knutna till tillverkaren, visade sig resultaten av studien vara ogynnsamma i endast 2 % av studierna, i frånvaro av en intressekonflikt, var resultatet ogynnsamt i 23 % av studierna [57] .
Fram till 2014 kunde GMO i Ryssland endast odlas på försöksplatser; import av vissa sorter (inte frön) av majs, potatis, sojabönor, ris och sockerbetor var tillåten (totalt 22 växtlinjer). Den 1 juli 2014, dekret från Ryska federationens regering av den 23 september 2013 nr 839 "Om statlig registrering av genetiskt modifierade organismer avsedda att släppas ut i miljön, såväl som produkter erhållna med hjälp av sådana organismer eller som innehåller sådana organismer" träder i kraft som får plantera genetiskt modifierade grödor [103] [104] .
Den 3 februari 2015 föreslog Rysslands regering till statsduman ett lagförslag som fastställer ett förbud mot odling och förädling av genetiskt modifierade organismer på Ryska federationens territorium, med undantag för deras användning för undersökningar och forskningsarbete [105] . I juli 2016 undertecknade Rysslands president en lag som förbjuder användningen av genetiskt modifierade organismer förutom för forskningsändamål [106] . En av de främsta lobbyisterna för lagen var OAGB (All-Russian Gene Safety Association) under ledning av E. A. Sharoikina .
I Ukraina regleras godkännandet av GM-produkter av:
Lag "om det statliga biosäkerhetssystemet för skapande, verifiering, transport och användning av genetiskt modifierade organismer" [107] .
Dekret av 18 februari 2009 nr 114 om "Förfarande för statlig registrering av genetiskt modifierade organismer av livsmedelskällor, samt livsmedelsprodukter, kosmetika och läkemedel som innehåller sådana organismer eller erhålls med användning av dem" [108] .
Lag "Om skydd av konsumenträttigheter" (Artikel 15. p 6) "Information om produkter måste innehålla: en anteckning om förekomst eller frånvaro av genetiskt modifierade komponenter i livsmedel" [109] .
Sålunda är inte bara produkter som erhållits från GMO, utan även livsmedelstillsatser som erhålls med hjälp av GMO, föremål för märkning. Varken europeisk eller amerikansk lagstiftning föreskriver märkning av näringstillskott som härrör från genetiskt modifierade mikroorganismer. Dessutom har Ukraina blivit den första staten i världen som tvingar livsmedelstillverkare och importörer att ange beteckningen "icke-GMO" i märkningen av alla livsmedelsprodukter utan undantag, även de där GMO inte ens teoretiskt kan förekomma.
Den 3 oktober 2012 godkände Ukrainas ministerråd ett lagförslag som tillåter att produkter som inte innehåller GMO inte märks [110] .
Intag av genetiskt modifierade produkter regleras av tre federala myndigheter: jordbruksdepartementets djur- och växtskyddsinspektion (APHIS) , Environmental Protection Agency (EPA) och Food and Drug Administration (FDA) .
USA:s lagar
Jordbruksministeriet ( APHIS )
7 CFR Part 340: Introduktion av organismer och produkter som förändrats eller producerats genom genteknik som är växtskadegörare eller som det finns anledning att tro är växtskadegörare om vilka det finns anledning att tro att de är skadedjur på växter) [111] .
Department of the Environment ( EPA )
40 CFR Parts 152 and 174: Pesticide Registration and Classification procedures [112] .
40 CFR Part 172: Experimentell användningstillstånd [113] .
40 CFR Part 725: Rapporteringskrav och granskningsprocesser för mikroorganismer [114] .
Food and Drug Administration ( FDA )
Policyförklaring: Livsmedel som härrör från nya växtsorter [115] .
Tillägg: Konsultationsförfaranden enligt FDA:s policyförklaring från 1992 [116] .
Ett register över genetiskt modifierade växter som är godkända för odling och försäljning i världen, såväl som de som väntar på godkännande för kommersialisering, finns på webbplatsen för bioteknologiska industriorganisationer [117] . Listan hänvisar till produkter tillverkade av följande företag: BASF Plant Science , Bayer CropScience LP , Dow AgroSciences LLC , Monsanto Company , Pioneer , Dupont Company och Syngenta Seeds Inc.
I april 2016 började svampar som inte mörknar i luften, modifierade med CRISPR- metoden, säljas . Dessa svampar visade sig inte vara reglerade och släpptes till marknaden utan några kontroller [118] .
I Europeiska unionen regleras införseln av genetiskt modifierade organismer av två lagar:
Utöver dessa två lagar finns ett antal förtydligande föreskrifter. En komplett lista över transgena växter som är godkända för kommersialisering i Europa finns på GMO-kompasswebbplatsen [121] .
FN:s livsmedels- och jordbruksorganisation utvecklade tillsammans med Världshälsoorganisationen en bilaga till Codex Alimentarius - "Livsmedel som härrör från modern bioteknik", som reglerar säkerhetsreglerna för genetiskt modifierade livsmedel [122] .
Lagarna som reglerar tillträde av GM-produkter till marknaden är likartade, men det finns skillnader i deras genomförande. USA deklarerar en frihandelspolitik och Europa tillåter frihandel med vissa restriktioner, vilket bygger på försiktighetsprincipen. 2003 lämnade USA [123] , Kanada [124] och Argentina [125] in ett klagomål till Världshandelsorganisationen angående europeiska restriktioner. Under 2005 biföll WTO de flesta punkterna i klagomålet.
Det sker också asynkront intag av GM-produkter i olika länder, vilket leder till en konstgjord ersättning av handelsprioriteringar.[ förtydliga ] . Till exempel, enligt europeisk lagstiftning, anses produkterna från korsning av en tidigare godkänd och kommersialiserad genetiskt modifierad sort med konventionella sorter vara en ny GM-produkt och är föremål för ett nytt godkännandeförfarande. I USA kräver sådana produkter inget separat tillstånd.
De allra flesta GM-godkännanden i Europa gäller importtillstånd för råvaror, inte odling. Europa importerar transgena råvaror, vars innehåll i den färdiga produkten inte bör överstiga 0,9 %. Som ett resultat av asynkrona toleranser förväntas antingen en omstrukturering av handelsmarknaderna, eller så kommer Europa att överge principen om nolltolerans [126] .
Pinholster, Ginger AAAS styrelse: Legally Mandating GM Food Etiketter kunde "vilseleda och falskt larma konsumenter" . American Association for the Advancement of Science (25 oktober 2012). Hämtad 8 februari 2016. Arkiverad från originalet 3 februari 2016.
Danny Hakim. Tveksamheter om den utlovade förmånen för genetiskt modifierade grödor
Ordböcker och uppslagsverk | |
---|---|
I bibliografiska kataloger |
|