GENETSKE MODIFIKACIJE U PROIZVODNJI HRANE

Jelena Bošković, prof. dr sc, Radivoj Prodanović, doc. dr sc, Miralem Jahić, dr
Univerzitet Privredna akademija u Novom Sadu,
Fakultet za ekonomiju i inženjerski menadžment u Novom Sadu
Novi Sad, Republika Srbija
Email: rprodanovic@fimek.edu.rs

Sažetak rada: Cilj rada: U radu se nastoji prikazati tehnolgija proizvodnje genetički modifikovanih organizama, prednosti i rizici ove tehnologije u proizvodnji hrane i opasnosti za životnu sredinu. Metode rada: Primenjen je deskriptivni metod, analiza i sinteza, deduktivna i induktivna metoda, logika. Rezultati: Istraživanja u oblasti proizvodnje genetički modifikovane hrane su novijeg doba, a rezultovala su povećanjem prinosa biljaka, smanjenjem upotrebe pesticida. Prisutno je mnoštvo nepoznanica i nepredvidivih posledica po zdravlje i životnu sredinu. Osnovna ideja za razvijanje pomenutog koncepta je mogućnost rešavanja planetarnog problema gladi, proizvodnjom koja beleži značajno bolje rezultate. Budući da su multinacionalne kompanije generatori GMO tehnologije, čini se da je profit po sredi. Neusaglašena naučna javnost uzrokuje, kod potrošača, zbunjenost i skepticizam, a osnovna pitanja su kako GM tehnologija utiče na zdravlje i životnu sredinu. Prednosti genetski modifikovane hrane odnose se na: smanjenje potrošnje pesticida (ušteda za poljoprivrednike, povećanje zdravstvene bezbednosti hrane i izbegavanje kontaminacije poljoprivrednim otpadom), herbicidna tolerancija, otpornost na bolesti, hladnoću, sušu, salinitet, mogućnost fitoremedijacije i rešavanje problema neuhranjenosti. Rizici GMO tehnologije su: nenamerne štete za druge organizme, smanjena efikasnost pesticida (otpornost insekata), transfer gena na neciljane vrste, smanjenje biodiverziteta, alergije, odnosno nepoznat uticaj na zdravlje čoveka. Zaključak: Genetski modifikovana hrana ima potencijal za rešavanje gladi i neuhranjenosti, kao i da pomogne očuvanju životne sredine, kroz povećanje prinosa biljaka i smanjenje oslanjanja na hemijsku strategiju. Ipak, postoje mnogi izazovi, a posebno u oblasti bezbednosti ispitivanja, uticaja na zdravlje čoveka i životnu sredinu. Ključne reči: genetski modifikovani organizmi, hrana, zdravlje, životna sredina.

Rad:

Krajem XX veka krenula su intenzivna istraživanja u pravcu dobijanja i uvođenja u komercijalnu proizvodnju genetski modifikovanih organizama. Genetički modifikovani organizmi (GMO), dobijeni transferom gena iz jedne u drugu vrstu, predstavljaju tehnologiju koja sa sobom nosi mnoštvo nepoznatih, a možda čak i nepredvidivih posledica po zdravlje i životnu sredinu. Multinacionalne kompanije su poslale vrlo uverljivu poruku prema kojoj je genetički inženjering čudo koje će rešiti problem gladi u svetu, smanjiti upotrebu pesticida ili izlečiti bolesti čovečanstva.

Transgeni organizmi korišćeni su u početku za genetička, odnosno molekularno-biološka istraživanja, da bi se proučavali mehanizmi nasleđivanja, rad i efekti gena, granice proširivanja genetičke varijabilnosti. Danas se njihovi produkti koriste u proizvodnji hrane, lekova i kozmetičkih preparata. Ideja je da proizvodi dobijeni od domaćih životinja, kao i proizvodi biljnih kultura, budu obogaćeni u svom sastavu, tako da doprinesu dobrobiti i zdravlju ljudi (Dimitrijević i Petrović, 2004).
Upotreba genetički modifikovanih organizama u biljnoj proizvodnji je već uhodana praksa. Kulture biljaka koje sadrže gene bakterije Bacillus thuringiensis (Bt), same proizvode prirodni pesticid (insekticidni protein), kojim se smanjuju oštećenja od insekata (Bošković i sar., 2003).

„Biotehnološka revolucija“ pokrenuta je u leto 1980. godine u Sjedinjenim Američkim Državama (SAD). EPA (Agencija za zaštitu životne sredine) je 1986. godine u SAD odobrila prvo genetičko modifikovanje u biljnoj proizvodnji (herbicidna otpornost duvana). Desetak godina posle nastanka prvog genetski modifikovanog organizma, pojavio se prvi komercijalni proizvod. Bio je to Flavr-Savr paradajz, koji je odobrila FDA (Uprava za hranu i lekove) 18. maja 1994. godine. Paradajz je uzgajan u laboratoriji i njime su hranjeni miševi. Sedam od četrdeset miševa je uginulo u roku od dve nedelje od razvijenog raka želuca. Ipak, i pored toga, i bez daljih istraživanja, FDA ga je odobrio za komercijalizaciju. Srećom, proizvodnja se završila kao komercijalni neuspeh. Pri kraju XX veka, desetak glavnih useva (kukuruz, krompir, soja, paradajz i pamuk) su odobreni za genetičku modifikaciju (Jošt i Cox, 2005).

Pod genetički modifikovanim organizmima podrazumevaju se oni, kojima je genetički sastav izmenjen na način koji se nikada ne bi desio klasičnim razmnožavanjem ili prirodnom rekombinacijom postojećih vrsta gena. Genetičke konstrukcije kojima je izmenjen genom domaćina najčešće potiču od sasvim nesrodnih vrsta, čime se poništavaju sve granice u prirodnom genetičkom toku izmena naslednih informacija. Mesto kreacije genetički modifikovanih organizama je laboratorija. Oni su tako genetičkii izmenjeni da u svojoj DNK sadrže strani gen ili gen, koji je unešen laboratorijskim metodama i tehnikama. Izvori gena kojim se manipuliše u DNK domaćina se nalaze u biljnom svetu, kao i u svetu mikroorganizama, insekata i životinja, uključujući i ljude (Dimitrijević i Petrović, 2004).

Neusaglašena naučna javnost uzrokuje, kod potrošača, zbunjenost i skepticizam. Najčešće postavljena pitanja su:
– Da li je genetski modifikovana hrana bezbedna po ljudsko zdravlje?
– Postoje li vizuelne razlike imeđu obične i genetski modifikovane hrane?
– Da li će komercijalni uzgoj GMO imati nepovoljne efekte na životnu sredinu?

Ove i slične sumnje su posledica neznanja i neupućenosti potrošača o tome, šta je zapravo genetički inženjering i šta su to genetski modifkovane biljke. Danas je moguće tačno determinisati gene koji kontrolišu željene karakteristike biljaka. Novim metodama, poput genetičkog inženjeringa, moguće je te iste gene insertovati i u drugi biljni genom. Tako se otvara mogućnost za nastajanje novih vrsta biljaka, koje su boljih proizvodnih osobina. Insertovana genska sekvenca se naziva transgen, a biljke dobijene na taj način genetički modifikovane biljke (Bošković i sar., 2003).

Biotehnolozi sa puno optimizma najavljuju rešenje pitanja ishrane sve brojnije humane populacije putem genetski modifikovanih organizama, tj. biljaka visoke rodnosti otpornih na biljne patogene, štetočine i herbicide. Te bi biljke trebale imati bolju hranljivu vrednost: davati ulje s manje masnih kiselina, odgovornih za porast holesterola u krvi, zaslađivač bez kalorijske vrednosti ili pak biljne proteine za prevenciju raka, kolere ili dijabetesa. Od njih bi se dobijala biorazgradiva plastika, koja ne bi zagađivala prirodu, a zagađene vode i okolinu pročišćavali bi u tu svrhu stvoreni mikroorganizmi.
U ćeliju kukuruza ubačen je gen iz bakterije Bacillus thuringiensis, koji kontroliše produkciju proteina s insekticidnim dejstvom. Tako genetski modifikovani kukuruz sam proizvodi protein insekticid – otrov koji mu osigurava otpornost na insekte. Kakvo je dugoročno dejstvo tog proteina na čoveka, konzumenta takvog genetički modifikovanog Bt – kukuruza, još nije poznato (Hutchison i sar., 2010).

Biotehnologija i genetički inženjering postaju jedan od najunosnijih poslovnih poteza. Od 1996. godine na poljima SAD komercijalno se uzgajaju sorte GM soje, kukuruza, pamuka, uljane repice, duvana, paradajza i drugih. Površine zasejane genetski modifikovanim biljkama naglo rastu.

GM tehnologija je i način poboljšanja već postojećeg sortimenta i otvaranje mogućnosti uzgoja u sušnim oblastima sveta u kojima decenijama unazad vlada glad i siromaštvo.

Prednosti genetski modifikovane hrane

Obezbeđenje adekvatnog snabdevanja hranom rastuće populacije je veliki izazov u godinama koje dolaze. Genetski modifikovana hrana obećava da će ispuniti ovu potrebu na razne načine:
– Otpornost insekticida – Gubici od štetnih insekata su ogromni, što je rezultiralo finansijskim gubicima za poljoprivrednike, ali i dovelo do gladovanja u zemljama u razvoju. Poljoprivrednici obično koriste na tone hemijskih pesticida godišnje. Potrošači ne žele da konzumiraju hranu, koja je bila tretirana pesticidima, zbog potencijalne zdravstvene opasnosti, a s druge strane, poljoprivredni otpad od prekomerne upotrebe pesticida i đubriva može zatrovati vodosnabdevanje i prouzrokovati štetu životnoj sredini (Huebner i sar., 1999).
– Herbicidna tolerancija – Za neke useve nije isplativo ukloniti korov fizičkim sredstvima, tako da poljoprivrednici koriste velike količine herbicida da bi ga uništili (Bošković i sar, 2003).
– Otpornost na bolesti – Biolozi su radili na stvaranju biljka sa genetski projektovanom otpornošću na patogene.
– Hladna tolerancija – Antifriz gen riba iz hladnih voda je uveden u biljke duvana i krompira. Sa ovim genom, te biljke su sposobne da podnose hladnoću, koja bi u normalnim uslovima uništila te vrste (Miller, 1999).
– Tolerancija suše / Tolerancija saliniteta – Stvaranje biljaka koje mogu da izdrže duge periode suše ili visoke sadržaje soli u zemljištu i podzemnim vodama, pomoglo bi ljudima da uzgajaju useve u neadekvatnim uslovima (Bošković i sar., 2003).
– Nutricionizam – Neuhranjenost je uobičajena u zemljama Trećeg sveta, gde se siromašan narod oslanja na jednu grupu hrane, kao što je pirinač. Međutim, pirinač ne sadrži adekvatnu količinu svih potrebnih hranljivih sastojaka, kako bi se sprečila neuhranjenost. Ako bi pirinač mogao da bude genetski modifikovan, da sadrži dodatne vitamine i minerale, hranljivi nedostaci bi mogli biti smanjeni. Na primer, slepilo usled nedostatka vitamina A je uobičajeni problem u zemljama Trećeg sveta. Istraživači Švajcarskog Saveznog Instituta za biljnu tehnologiju su stvorili „zlatni“ pirinač, koji sadrži neobično visok sadržaj beta-karotena (vitamina A) (Daniell i Streatfield, 2001).
– Farmacija – Lekovi i vakcine su često skupi za proizvodnju i ponekad zahtevaju posebne uslove skladištenja, što nije lako dostupno u zemljama Trećeg sveta. Istraživači rade na razvoju jestive vakcine u paradajzu i krompiru (Daniell i Streatfield, 2001).
– Fitoremedijacija – Biljke poput stabala topole su genetski projektovane za čišćenje zagađenja teškim metalima iz kontaminiranih zemljišta.

Kritike na račun genetski modifikovane hrane

Zabrinutost uglavnom pada u tri kategorije: ekološki rizik, rizik po zdravlje ljudi i ekonomski odnosi.
– Nenamerne štete za druge organizme – U laboratorijskoj studiji koja je objavljena u časopisu „Nature“ (Losey i sar., 1999), pokazalo se da je polen iz Bt kukuruza izazvao visoku stopu smrtnosti monarh leptirove gusenice. Nije moguć dizajn Bt otrova da samo uništava štetočine, a da ostane bezopasan prema drugim insektima. Ova studija se ponovo ispituje, a preliminarni podaci ukazuju da je možda pogrešna originalna studija. Trenutno, ne postoji saglasnost o rezultatima ovih istraživanja, a potencijalna opasnost od štete na neciljane organizme će morati da se dalje procenjuje.

– Smanjena efikasnost pesticida – neke populacije (komarci) razvili su otpornost na, sada zabranjeni pesticid DDT. Postoji zabrinutost da bi insekti postali otporni na Bt ili kulture koje su genetski modifikovane (Bošković i sar., 2010).

– Transfer gena na neciljane vrste. Biljne kulture modifikovane za otpornost na herbicide i korov mogu preneti gene otpornosti na korov i nemodifikovane kulture. Ovi „superkorovi“ će potom biti otporni na herbicid. Dva načina da se obezbedi da neciljane vrste ne prime gen sa genetski modifikovane biljke, su da se stvore GM biljke koje su sterilne (muške biljke – da ne proizvode polen) ili da se promene genetski modifikovane biljke, tako da se polen ne sadrži u uvedenom genu. Unakrsno oprašivanje se neće desiti, a ako bezazleni insekti poput monarh gusenice pojede polen od GM biljke, gusenica će preživeti. Još jedna od mogućih rešenja jeste da se stvori zaštitna zona oko polja sa genetski modifikovanim usevima (Huang i sar., 1999). Korisni ili bezopasni insekti bi našli utočište u nemodifikovanom kukuruzu, a insektima štetočinama bi bilo dozvoljeno da unište nemodifikovani kukuruz i da ne razviju otpornost na Bt pesticide (Bošković i sar., 2003; Bošković i Prodanović, 2016).

– Smanjenje biodiverziteta. Proizvodnja GMO kultura se zasniva na malom broju najpogodnijih komercijalnih sorti, što dovodi do smanjenja biološke različitosti, a time i do osetljivosti istih prema mogućim epidemijama novih bolesti.

– Alergije – Postoji mogućnost uvođenja gena u biljke koje mogu da stvore nove alergene ili da izazovu alergijske reakcije kod osetljivih ljudi. Predloženo je da se ugradi gen iz brazilskog oraha u soju, ali je obustavljeno zbog straha od neočekivanog izazivanja alergijske reakcije (Nordlee i sar., 1996). Specifični proteini u mleku, jajima, pšenici, ribi, kikirikiju, soji, školjkama izazivaju više od 90% alergija. Alergije na GM hranu tumače se činjenicom da se u ljudsku ishranu unosi novi protein koji nikada od postanka čoveka nije bio u njegovom lancu ishrane (Jošt i Cox., 2005). Obaveza naučnika je da neprekidno rade na otklanjanju nedostataka tehnika molekularne biologije i da eliminišu potencijalne alergene i druge uzročnike, koji se smatraju potencijalno patogenim kod konzumenata.

– Nepoznati uticaji na ljudsko zdravlje – Postoji sve veća zabrinutost da će uvođenje stranog gena u biljke, samim tim i u hranu, imati neočekivan i negativan uticaj na ljudsko zdravlje. U jednom članku, objavljenom u „Lancet“-u ispitivali su se efekti genetski modifikovanog krompira u digestivnom traktu pacova (Pusztai i Ewen, 1999). Ova studija je tvrdila da je bilo znatne razlike u crevima pacova koji su hranjeni GM krompirom i onima koji su hranjeni neizmenjenim krompirom. Potencijalnu opasnost za humanu populaciju predstavlja mogućnost produkcije otrova i marker geni otporni na antibiotike. Ovi geni u ljudskom organizmu mogu postati patogeni ili otporni na klinički važne antibiotike i na taj način ih isključiti u lečenju. Npr. gen iz ribe može biti unet u jagode ili paradajz. Ova praksa je pokrenula etička pitanja, kao i zabrinutost zbog mogućih zdravstvenih posledica. Iako je potrebno još istraživanja, FDA smatra da nema zabrinutosti za ove proizvode, iako su uvek upozoravali na mogućnost alergije na genetski modifikovanu hranu.

– Agro-biotehnološke kompanije žele da osiguraju profit i povrate uložena sredstva. Potrošači su zabrinuti da će patentiranje novih biljnih sorti podići cenu semena toliko visoko da mali poljoprivrednici u zemljama Trećeg sveta neće biti u mogućnosti da sebi priušte seme genetski modifikovanog useva, čime se povećava jaz između bogatih i siromašnih. Obično velike firme na zapadu sa velikim sredstvima za razvoj genetski modifkovanih biljaka, sprečavaju poljoprivrednika da seme iz rastuće biljke upotrebi naredne godine za sejanje, pa ga propagandom primorava da kupi novo seme (Bošković i Prodanović, 2016).

Najvažnije je da postoji obaveza da se na svaki proizvod od genetski modifikovanih organizama naznači „Ovaj proizvod sadrži genetički modifikovan organizam“. Obeležavanje se odnosi na proizvod koji sadrži više od 0,9% GMO i primesa poreklom od GMO. Za seme su nivoi prisustva GMO različiti i variraju od države do države (Milošević i sar., 2005).

U Republici Srbiji je na snazi Zakon o genetski modifikovanim organizmima koji reguliše promet, upotrebu i uvođenje u proizvodnju genetički modifikovanih organizama i proizvoda od njih. Pored novčanih kazni, zaprećeno je i kaznom zatvora, svakom „ko započne ograničenu upotrebu, uvede u proizvodnju ili stavi u promet genetički modifikovane organizme i proizvode od genetički modifikovanih organizama, za koje nije dobio rešenje i time prouzrokuje posledice po zdravlje ljudi i životnu sredinu“.

LITERATURA

1. Bošković, J., Bošković, M., Ivanc, A., Mićanović, Ž. Genetski modifikovane biljke i životna sredina, Poglavlje u monografiji: Održivi razvoj poljoprivrede i zaštita životne sredine. Urednici: Bošković, J., Ivanc, A., Simić, J., Megatrend univerzitet primenjenih nauka, Beograd, 2003.
2. Boskovic, J., Isajev, V., Prijic, Z., Zecevic, V., Hojka, Z., Dozet, G. Assessing ecological risks and benefits of genetically modified crops. Journal of Agricultural Sciences. 55, 89-101, 2010.
3. Boskovic, J., Prodanovic, R. Methodology of risk assessment and cumulative impact of genetically modified plants on the environment. The 6th Intenatnationala Congress Bomedicine and Geosciences-Influence of Environment on human Health. Invited lectures: 18-18. April 2016. Hotel Park, Belgrade. Proceeding, p. 9-19, 2016.
4. Daniell H., S. J. Streatfield, K. Wycoff Medical molecular farming: production of antibodies, biopharmaceuticals and edible vaccines in plants. Trends in Plant Science, vol. 6, br. 5, 219-226, 2001.
5. Dimitrijević M., Petrović, S. Genetički modifikovani organizmi – Pitanja i dileme, Zelena mreža Vojvodine, Novi Sad, 2004.

Jelena Boskovic, Radivoj Prodanovic, Miralem Jahic

Genetic Modification in Food Production

Summary: The aim: This paper aims to show introduced technology for production of genetically modified organisms, the benefits and risks of this technology in food production and danger to the environment. The methods: We used the descriptive method, analysis and synthesis, deductive and inductive method, logical method. Results: Research in the field of genetically modified foods are more recent times, and resulted in an increase in the yield of plants, reducing the use of pesticides, but there are plenty of unknowns and unpredictable consequences for health and the environment. The basic idea for the development of this concept is the possibility of solving the problem of planetary hunger production which recorded significantly better results. Since multinationals generators GMO technology, it seems that profit in two. Unreconciled scientific community causes, among consumers, confusion and skepticism, and the main questions are how GM technology affects human health and the environment. Benefits of genetically modified foods are related to: reducing the consumption of pesticides (savings for farmers, increase food safety and avoiding contamination agricultural waste), herbicide tolerance, disease resistance, cold, drought, salinity, and the possibility of phytoremediation troubleshooting malnutrition. Risks GMO technology are: inadvertent damage to other organisms, reduced efficiency of the pesticide (insect resistance), gene transfer to non-target species, reduction of biodiversity, allergies, or unknown effects on human health. Conclusion: Genetically modified food has the potential to solve hunger and malnutrition, and to help protect and preserve the environment by increasing the yield of plants and reduce reliance on chemical strategy. However, there are many challenges, especially in the field of safety tests, the impact on human health and the environment. Key words: genetically modified organisms, food, health, environment.