Erucinsyre

Anvendelse af GM-teknologi i landbrug og fødevarer

Canola (canadisk olie med lavt indhold af erucinsyre) til konsum blev udviklet i begyndelsen af 1970’erne i Manitoba gennem konventionel planteforædling af raps for at adskille den fra naturlig rapsolie, som har et meget højere indhold af erucinsyre. I 1998 blev der udviklet en mere sygdoms- og tørkeresistent sort ved hjælp af genteknologi. I dag produceres raps i vid udstrækning i Canada, USA og andre lande, og den er generelt anerkendt som sikker af USA’s Food and Drug Administration (USFDA), og i 2013 blev det tilladt at anvende rapsolie i modermælkserstatninger med rapsolie i et indhold på op til 31 % af den samlede fedtblanding.

Andre udbredte GM-produkter er majs og sojabønner fra GM-afgrøder. Ukrudtsmidlet glyphosat hæmmer enzymet 5-enolpyruvylshikimat-3-fosfat-syntase, som findes i planter, svampe og bakterier, men ikke i dyr. Dette enzym er et vigtigt trin i dannelsen af hormoner gennem produktion af aromatiske aminosyrer. Brugen af bredspektret herbicid blev meget mere udbredt med udviklingen af Roundup® ready (GM) sojabønner og majs, som indeholdt glyphosat-N-acetyltransferase-genet. Ved anvendelse af herbicidet ville disse GM-afgrøder ikke blive påvirket, men visse ukrudtsplanter ville blive dræbt. I dag er forskellige kommercielle glyphosatprodukter i stand til at bekæmpe mere end 100 bredbladede og græsarter af ukrudt. Toksikologiske undersøgelser viste, at selv om der dannes nye metabolitter i de spiselige dele af GM-afgrøderne, som ikke blev observeret i konventionelle afgrøder, konkluderede det fælles FAO/WHO-møde om pesticidrester, at der ikke var nogen sundhedsmæssige betænkeligheder ved kort- eller langtidsforbrug af disse varer eller produkter heraf. Antallet af godkendte GM-afgrøder på verdensplan forventes at stige fra 30 i 2009 til 110 i 2015. Selv i Europa, hvor befolkningens bekymring over GM-fødevarer er størst, importeres der hvert år ca. 30 mio. tons GM-afgrøder, og mange sorter af herbicidresistent majs må nu dyrkes i Den Europæiske Union (EU). Glyphosat nedbrydes imidlertid kun langsomt af mikroorganismer i jorden og kan udgøre en risiko for vandforurening. Desuden er visse ukrudtsarter, der er resistente over for herbicidet, et voksende problem.

En anden vellykket anvendelse af GM-teknologi er indsættelse af et gen til det biologiske pesticid, der produceres af Bacillus thuringiensis (Bt), en nær slægtning til den meget almindelige jord- og støvbakterie Bacillus cereus. I 1901 blev Bt første gang observeret i en koloni af syge eller døende silkeorme i Japan. Den væsentligste forskel mellem Bt og B. cereus er, at Bt producerer et endotoksin, der dræber lepidoptera. Dette opnås ved hjælp af proteintoksinet, der forekommer som et parasporisk legeme (“krystal”) i bakterien under sporulationen. Insekternes tarmproteaser aktiverer toksinproteinerne, så de kan binde sig til receptorer og påvirke mellemgutcellerne ved at danne porer i larvernes fordøjelseskanal (hemocoel). Disse porer giver naturligt forekommende tarmbakterier mulighed for at trænge ind i hemocoelen, hvor de formerer sig og forårsager sepsis Bt-toksinet i form af sprøjtetørret vådt pulver af Bt-kulturen blev kommercielt tilgængeligt i 1950’erne og blev i Canada anvendt i stor udstrækning i en spray over store områder af skove angrebet af granknoporm og spindemøl. I skovbruget havde Bt-stammer imidlertid i midten af 1980’erne stort set erstattet de vigtigste kemiske pesticider til bekæmpelse af granknoporm og spindemøl i Ontario, Quebec og de atlantiske provinser. Siden da er der blevet foretaget forskellige ændringer for at ramme visse insekter, hovedsagelig destruktive larver. I forbindelse med fødevare- og foderafgrøder har anvendelsen været mere begrænset og primært rettet mod kålorme, tomathornorm, majsborer, lucernelarve og lucerneskovlorm. Bt kan udbringes via overvandingssystemer eller som granulat. De foreliggende data tyder på, at sporer kan forblive i jorden i måneder til år under feltforhold, men der vides kun lidt om toksinets levetid i jord eller vand.

To isolater af denne slægt er meget aktive mod insekter af stor økonomisk betydning; Bt subsp. kurstaki angriber lepidoptere, og Bt subsp. israelensis dræber myg og sorte fluer. Bt kurstaki-stammen er den stamme, der hyppigst anvendes som spray til bekæmpelse af larver på grøntsager. Bt-insekticider er de eneste bakterielle insekticider i udbredt brug, og en af deres fordele er, at de hverken er rettet mod bestøvere som bier eller mod rovdyr eller parasitter af de skadedyr, der giver anledning til bekymring. I 2012 foretog Den Europæiske Fødevaresikkerhedsautoritet en risikovurdering af Bt kurstaki-stammen og konkluderede, at sundhedsrisikoen for pattedyr, krybdyr, padder, fugle, alger og landlevende leddyr, der ikke er krybdyr, samt sandsynligvis jordmikroorganismer er lav. Set ud fra et GMO-perspektiv er Bt-majs en variant af majs, der er genetisk ændret ved at indsætte genet for Bt-toksin i majsgenomet for at dræbe den europæiske majsborer og i nyere tid majsøreorm og rodorm. I modsætning til Bt frigiver transgene planter som majs ikke Bt-toksin. I stedet skal cellen fordøjes af insektet for at frigive det aktive stof i tarmen. Dette er en forbedring i forhold til sprøjtet Bt, fordi det ikke er modtageligt for nedbrydning af sollys eller udvaskes af regn. De fleste sprøjteformuleringer er mindre effektive med tiden, måske et par dage eller uger efter påføringen, i modsætning til den genmodificerede version, som er effektiv i hele plantens levetid. En risiko er imidlertid, at insekternes fortsatte eksponering for den GM-afledte Bt kan give dem resistens over for insektprædation.

Og selv om insekterne er i stand til at udvikle et højt niveau af resistens under laboratorieforsøg, er dette ikke blevet observeret i noget større omfang, hvor afgrøder er blevet sprøjtet. Der er nu generel enighed om, at “højdosis/refuge-strategi” er den mest lovende og praktiske metode til at forlænge effektiviteten af Bt-toksiner. Dette kræver toksinfrie værtsplanter som tilflugtssteder i nærheden af insektbekæmpende afgrøder og toksindoser, der skal være tilstrækkeligt høje til at dræbe insekterne. Efter mere end et årti efter den første markedsføring af Bt-afgrøder er de fleste skadedyrspopulationer stadig modtagelige, men der er blevet dokumenteret feltudviklet resistens hos nogle populationer af tre noktuidmøl-arter, der lever af Bt-majs i Puerto Rico og Sydafrika, og i Bt-bomuld i det sydøstlige USA. Resultaterne i marken stemmer overens med de teoretiske forudsigelser, der tyder på, at faktorer, der forsinker resistens, omfatter recessiv arv af resistens, rigelige tilflugtssteder af ikke-Bt-værtsplanter og Bt-afgrøder med to to toksiner, der anvendes separat fra Bt-afgrøder med et toksin. Bt-afgrøder er populære i hele verden med mere end 32 millioner hektar i dyrkning, herunder Bt-bomuld og Bt-kartofler. Selv nogle lande med betænkeligheder ved genetisk modificerede fødevarer generelt, som f.eks. i EU, tillader brugen af Bt-transgene afgrøder, og det er sandsynligt, at brugen af dem vil blive udvidet i fremtiden. Andre GMO’er, der er tilladt i USA og nogle andre lande, omfatter bomuld, der er resistent over for herbicidet bromoxynil, tomater med forsinket modning, squash, zucchini og papaya, der er modificeret til at modstå virus (80 % af hawaiianske papaya er genetisk modificeret, fordi der stadig ikke findes nogen konventionel eller økologisk metode til at bekæmpe ringpletvirus). Sukkerroer, der er glyphosatresistente, er blevet godkendt i Australien, Canada, Colombia, EU, Japan, Korea, Mexico, New Zealand, Filippinerne, Rusland, Singapore og USA.

Potentialet i denne teknologi kan også bruges til at forbedre ernæringen, f.eks. vitaminproduktion; et godt eksempel herpå er “golden rice”, en GM-sort af Oryza sativa ris, der producerer betacaroten, en forløber for A-vitamin, i de spiselige dele af risen, som blev produceret i 2000. Golden rice blev skabt ved at transformere ris med to beta-caroten biosyntesegener: Phytoene synthase fra en påskelilje og crtI fra en Erwinia-art, og den er faktisk gylden i farven, hvilket er helt forskelligt fra ikke-genmodificeret ris. Årsagen til forskningen var at plante denne sort i områder, f.eks. i Afrika og Indien, hvor tusindvis af børn hvert år dør af mangel på A-vitamin. I 2005 blev der udviklet en nyere sort, der producerer meget mere betacaroten, men desværre dyrkes hverken den oprindelige eller den nyere version endnu til menneskeføde. Mange betragter GM-afgrøder til berigelse af A-vitamin som et billigere og mere praktisk alternativ til vitamintilskud eller en ændring af kosten til et større forbrug af grøntsager og animalske produkter.

De sædvanlige bekymringer, der er udtrykt om GM-afgrøder, er også blevet rejst i forbindelse med gyldne ris: spredning af GM-gener i miljøet, tab af lokale sorter og biodiversitet, åbning af døren for mere kontroversielle GMO’er, multinationale selskabers uanstændige fortjeneste på dem, der har mindst råd til at betale for frøet, og A-vitamin kunne fås fra andre fødevarekilder. Andre modstandere har hævdet, at voksne og børn ville være nødt til at spise uforholdsmæssigt store mængder af gyldne ris for at se nogen fordele. Nylige forsøg viste imidlertid, at gyldne ris gav lige så godt A-vitamin via kosten som kosttilskud og bedre end det naturlige betacaroten i spinat. For at muliggøre en udbredt anvendelse har de genetisk modificerede virksomheder nu accepteret, at landmændene kan få frøet og genplante det gratis, medmindre de tjener mere end 10 000 USD om året på afgrøden. Der er gennemført feltforsøg, og det er håbet, at de gyldne ris vil opfylde de lovgivningsmæssige betingelser for produktion og være på markedet i 2015.

En anden gavnlig anvendelse af GM-teknologi er produktion og levering af vacciner gennem GM-planter. Udvalgt DNA fra hepatitis B- og koleravirus, som injiceres i bananplanter, kan gøre det muligt for planten at producere antigenproteiner uden nogen infektiøsitetskomponent. Forbruget af disse bananer (og nogle andre modificerede grøntsager som kartofler og gulerødder) vil kunne opbygge antistoffer hos forbrugeren, som kan bekæmpe disse sygdomme på samme måde som ved indsprøjtning eller indtagelse af traditionel vaccine. Dette kan være en mere effektiv og billigere måde at vaccinere store befolkningsgrupper mod specifikke sygdomme på.

GM-forskningen med planter vil tage fart i fremtiden, og nogle af resultaterne kan vise sig at være både økonomisk og miljømæssigt acceptable for regeringer og offentligheden. Nogle planter og træer vil kunne manipuleres til at opsamle store mængder kulstof, som vil blive lagret i rødder og stammer. Flerårige græsser som switchgrass og Miscanthus kan have det bedste umiddelbare potentiale på grund af deres omfattende rodsystemer. Andre eksempler er GM-træer, der kan vokse hurtigere, give bedre træ, f.eks. til byggeri og biobrændsel, modstå invasion af skadedyr og ekstreme klimatiske forhold og endda opdage biologiske angreb ved at udvikle træer, der skifter farve, når de udsættes for biologisk eller kemisk forurening. Miljøhensyn vil imidlertid forhindre en indførelse af disse i stor skala, især fordi pollen fra træer ikke kan kontrolleres over store områder.

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.