Problematika geneticky modifikovaných rastlín sa v posledných rokoch stáva čoraz aktuálnejšou. Transgénne technológie majú svojich odporcov aj obhajcov, no postupom času sa situácia nevyjasňuje. V článku sa bude diskutovať o tom, čo sú geneticky modifikované plodiny, aké sú ich výhody a nevýhody, transgénne rastliny budú uvedené s príkladmi.
Relevantnosť problému
Populácia planéty Zem na začiatku roka 2016 bola 7,3 miliardy ľudí a dodnes rýchlo rastie. Mnoho ľudí na planéte má neustály nedostatok jedla a vody. Je to spôsobené škodlivým vplyvom človeka na prírodu, v dôsledku čoho sa úrodnosť pôdy vyčerpáva.
V 20. storočí bolo stratených najmenej 20 % plodníc na celej planéte. Ich rozloha sa aj teraz naďalej zmenšuje v dôsledku biologickej degradácie, dezertifikácie pôdy, vymývania úžitkovej plochy, odňatia pôdy pre iné potreby.
Prechod na komerčné plodiny na výrobu metanolu vedie k zníženiu plochy obrábanej pôdy, čo ešte viac zhoršuje situáciu s ľudskou výživou.
Výskum Ministerstva zdravotníctva Ruska ukázal, že výživa obyvateľstva sa vyznačuje poklesom počtubiologicky hodnotné produkty. V dôsledku toho je nedostatok bielkovín, vitamínov a iných užitočných prvkov.
Vedecké komunity predpovedajú nárast počtu ľudstva na Zemi do roku 2050 na 9-11 miliárd, preto je potrebné zdvojnásobiť alebo dokonca strojnásobiť objem poľnohospodárskych produktov na celom svete. Toto zvýšenie nie je realizovateľné bez zavedenia transgénnych rastlín, ktoré pomáhajú zvyšovať výnosy a znižujú cenu produktov, a zároveň obsahujú vlastnosti, ktoré tradične pestované rastliny nemajú.
Podstata technológie
Každý živý organizmus má gény, ktoré určujú všetky jeho vlastnosti. Komplexné reťazce génov tvoria vlastnosti. Samotný reťazec sa nazýva genotyp (genóm).
Predtým sa nové hybridné odrody získavali spojením rodičovských rastlín, ktoré si navzájom zmenili gény, a získali sa nové vlastnosti. Tento proces zabral veľa času a konečný produkt nie vždy splnil očakávania.
Vďaka vývoju nových technológií je možné oveľa rýchlejšie meniť genotyp rastlín zavedením potrebných génov. Táto oblasť vedeckej činnosti sa nazýva genetické inžinierstvo. Rastliny so zmenenými génmi sa nazývajú transgénne alebo geneticky modifikované. Genetickí inžinieri vytvárajú nové genotypy. Preto je možné rýchlejšie získať nové rastliny. Bolo tiež možné transformovať genotyp na konkrétny účel.
Príklady genetických modifikácií
Génové inžinierstvo pomáha zavádzať odolné gényrôznym škodlivým faktorom:
- herbicídy.
- Formulácie pesticídov.
- Fytopatogénne mikroorganizmy.
Zavádzajú sa aj gény, ktoré predlžujú dobu zrenia a fixujú dusík. Je možné zlepšiť zloženie aminokyselín a bielkovín rastlín.
Rozvoj poľnohospodárstva a pestovanie rovnakých plodín na rozsiahlych plochách vedie k rozmnožovaniu škodcov a prenosu chorôb. Na boj proti nim vedci vytvárajú množstvo chemických zlúčenín. Škodcovia sa postupne prispôsobujú jedom a stávajú sa odolnými. Zároveň sa zhoršuje ekologická situácia: potrebný hmyz uhynie a nebezpečné chemikálie sa dostávajú do pôdy.
Génové inžinierstvo ponúka vytvorenie génov, ktoré vytvárajú ochranu proti škodcom. Z paradajok bol odstránený gén, ktorý spôsobuje rýchly rozklad. Do uhoriek sa pridávajú gény zodpovedné za tvorbu cukru, výsledkom čoho je sladká uhorka. Čisto teoreticky takéto metódy umožňujú pestovať ideálne rastliny, ktoré poskytujú vysoký výnos, neboja sa parazitov a neochorejú.
Táto prax sa vykonáva od roku 1984. Prvá transgénna rastlina bola zaregistrovaná v roku 1983. Bol to tabak, do ktorého bunkových štruktúr boli implantované gény tretích strán. Testy tabaku v teréne boli vykonané v roku 1986 v USA. A v roku 1994 sa transgénne potraviny začali predávať v Spojených štátoch. Išlo o nízko zrejúce paradajky a sójové bôby. O dva roky neskôr sa na trh dostal celý zoznam geneticky transformovaných plodín: kukurica, paradajky, zemiaky, sója, repka, reďkovky, cuketa, bavlna.
SOdvtedy sa genetické modifikácie aplikujú na všetky plodiny, ich úroda sa zvýšila. Je to kvôli ekonomickým výhodám. Koniec koncov, pásavka zemiaková ničí obrovské úrody zemiakov, a preto sa strácajú miliardy dolárov. Riešením je transgénny zemiak, ktorý nie je náchylný na pásavku zemiakovú. Môžete pokračovať v odkazovaní na transgénne rastliny s príkladmi. K dnešnému dňu je ich zoznam pomerne rozsiahly. Takmer všetky poľnohospodárske plodiny dostali svoj génový náprotivok.
Vedecký proces
Tvorba transgénnych rastlín začína zavedením určitých génov do rastlinných buniek na integráciu do ich chromozómov. Proces zavádzania cudzích génov sa zjednoduší, ak sa bunkové steny najskôr odstránia enzýmami: pektinázou alebo celulázou, čo vedie k vzniku protoplastov. Nové gény sa zavedú do protoplastových štruktúr, potom sa bunky kultivujú za živných podmienok, potom sa vytvorené bunky použijú na obnovu rastlín.
Hlavnou úlohou genetickej vedy sú transgénne rastliny odolné voči herbicídom a vírusom. Na to sa používa metóda zavádzania transgénov, ktoré exprimujú protilátky proti vírusovému proteínu vo vnútri buniek. Šľachtenie plodín, ktoré nie sú náchylné na vírusy, umožnilo vytvoriť spoľahlivú ochranu rastlín proti mnohým typom vírusových chorôb rastlín.
Hlavné metódy na získanie transgénnych rastlín sú:
- Aplikácia agrobaktérií. Spočíva v zavedení špeciálnej baktérie do genotypu rastliny.
- "DNA pištoľ". V tomto prípade vedci doslova „vystrelia“svoju DNA do bunky. Výsledkom je, že takéto „guľky“sú vložené spolu s ich DNA na správne miesto.
Pozitívna hodnota
Šľachtenie neumožnilo získať rastliny s veľkým množstvom vitamínov. Rozvoj biochémie poskytol takúto príležitosť. Napríklad „zlatá ryža“bola vyšľachtená s vysokým obsahom vitamínu A. Získali sa jahody s vysokým obsahom vitamínu C. Vyrábali sa sójové bôby, v ktorých sa množstvo vitamínu E zvýšilo päťkrát.
Rôzne cenné bielkoviny, vakcíny, protilátky sa vyrábajú pomocou rastlín. Pomocou rastlinných systémov sa v priemyselnom meradle vytvárajú rekombinantné proteíny. Úplne prvý ľudský rastový hormón bol získaný v roku 1986. Odvtedy bolo syntetizovaných veľa proteínov, vrátane:
- avidín (používaný vo výskume molekulárnej biológie);
- kazeín (mliečna bielkovina používaná ako doplnok stravy);
- kolagén a elastín (proteíny pre medicínu).
Pomocou geneticky modifikovaných rastlinných organizmov sa riešia otázky čistenia životného prostredia. Vytvárajú sa napríklad rastliny-biodegradátory. Môžu pomôcť rozložiť ropu a iné nebezpečné látky v rozsiahlych oblastiach.
Na čistenie vody a pôdy môžete použiť rastliny, ktoré absorbujú škodlivé látky z prostredia, najmä ťažké kovy. V takýchto experimentoch vedie tabak, ktorý má všetky tieto schopnosti.
HotovoNa účely čistenia sa rastliny vysádzajú v kontaminovaných oblastiach, potom sa zbierajú a osejú s novou dávkou „čističov“. Na čistenie vody musia byť takéto rastliny ponorené koreňovým systémom do vodných roztokov.
Trendy v odvetví
Proces získavania transgénnych rastlín zahŕňa niekoľko komponentov:
- Vývoj odrôd s vysokými výnosmi.
- Vytváranie plodín schopných vyprodukovať viacero plodín za rok. (Napríklad sa pestuje jahoda, ktorá plodí dvakrát počas jednej letnej sezóny.)
- Získanie transgénnych rastlín odolných voči hmyzu. (Je tam zemiak, ktorý ničí pásavca zemiakového.)
- Vývoj odrôd, ktoré odolajú všetkým poveternostným podmienkam.
- Pestovanie rastlín produkujúcich živočíšne bielkoviny. (Čína vyvinula kmeň tabaku, ktorý produkuje ľudský laktoferín.)
Používanie transgénnych rastlín pomáha riešiť množstvo problémov, medzi nimi: nedostatok potravín, agrotechnické ťažkosti, rozvoj farmakológie a mnohé ďalšie. Vďaka geneticky modifikovaným rastlinám sa škodlivé pesticídy, ktoré majú škodlivý vplyv na životné prostredie, stávajú minulosťou. Transgénne rastliny odolné voči hmyzu nie sú fantáziou, ale veľmi skutočným fenoménom v poľnohospodárskom priemysle.
Rozdiely medzi geneticky modifikovanými a prírodnými rastlinami
Pre jednoduchého laika nie je možné rozlíšiť medzi prírodnými a transgénnymi rastlinami. Toto je určené laboratórnymi testami.
Ministerstvo zdravotníctva Ruska vV roku 2002 museli výrobcovia označovať výrobky obsahujúce viac ako päť percent geneticky modifikovaného materiálu. Ale v skutočnosti takmer nikto nedáva takéto označenie. Vhodné kontroly takéto porušenia pravidelne odhaľujú.
Na získanie práva dovážať, prijímať a predávať geneticky modifikované produkty existuje štátna registrácia, čo je platená procedúra. To je mimoriadne nevýhodné pre výrobcov potravín.
Označenie na produkte vôbec neznamená, že jedlo človeku uškodí. Medzitým to mnohí kupujúci považujú za nebezpečný signál.
Geneticky modifikované rastliny – čo to je?
Všetkých 10 druhov transgénnych rastlín bolo zaregistrovaných a testovaných v Rusku. Patria sem:
- dva druhy sójových bôbov;
- päť odrôd kukurice;
- dve odrody zemiakov;
- beets;
- cukor z tejto repy.
Na Západe má geneticky modifikovaný tovar nálepky, sú posiate regálmi obchodov. V Rusku je tiež veľa podobných výrobkov, hoci na nich nie je žiadne zodpovedajúce označenie. Všetky tieto tovary sú však privezené z iných krajín. V Rusku sa geneticky transformované plodiny nachádzajú zatiaľ len vo vedeckých experimentoch. Skutočnou hrdosťou vedcov je zemiak, ktorý zabíja pásavky zemiakové.
Environmentalisti sú proti takýmto zemiakom. Boli uskutočnené štúdie, ktoré ukázali, že po konzumácii takýchto zemiakov u potkanov sa mení zloženie krvi, pomerorgánov tela, existujú rôzne patológie. Podľa vedcov to však nie je dôvod na odmietnutie odvetvia ako celku.
Transgénny vývoj je oveľa jednoduchší ako šľachtiteľské metódy a niekedy dokonca bezpečnejší. Transgénne produkty sú oveľa lacnejšie ako prírodné produkty, takže sú žiadané medzi zaostalými krajinami. V budúcnosti sa prírodná zelenina a mäso stanú tovarom malých obchodov s vysokými cenami.
Výhody a nevýhody geneticky modifikovaných rastlín
Existujú dva protichodné názory na hodnotu transgénnych technológií. Niektorí vedci považujú transformáciu genotypových údajov za úplne bezpečnú pre ľudský organizmus a veľmi užitočnú pre rozvoj poľnohospodárstva. Iní veria, že výsledok takýchto premien sa prejaví až po mnohých rokoch.
Príchod transgénnych rastlín tiež rozdelil svet na polovicu. Medzi tými, ktorí sú za, sú USA, Kanada, Austrália, Argentína a mnohé ďalšie. Európa a mnohé krajiny so zaostalým systémom poľnohospodárstva sú proti.
Argumentom proti transgénnym rastlinám je názor, že takéto plodiny sa nakoniec samy zmenia na nevykoreniteľnú burinu alebo sa spoja s inými výsadbami, čím budú znečisťovať životné prostredie. Samozrejme, je to celkom možné.
Situácia vo svete a v Rusku
Geneticky modifikovaný tovar je na európskych regáloch veľmi vzácny. Vládne orgány prijímajú prísne zákony vyžadujúce označovanie takýchto produktov. Existujú aj pravidlá DNA. Podobná pozícia v Európemá politický a ekonomický charakter.
V Rusku zatiaľ takéto zákony neexistujú. Neexistujú však žiadne zákony, ktoré by umožňovali pestovanie geneticky modifikovaných plodín. Je možné vykonávať vývoj na získanie nových odrôd a je tiež povolené dovážať geneticky transformované produkty zo zahraničia. Transgénne sójové bôby a kukurica sa dovážajú do Ruska.
Verejnú mienku o situácii s geneticky modifikovaným tovarom tvoria zástupcovia médií. Nafukujú škandály a stavajú sa na stranu nepriateľov geneticky modifikovaných produktov. Vedecké dôkazy o jeho bezpečnosti zostávajú v tieni.
Nejaký dôvod na obavy?
Všetky rastliny podrobené genetickej transformácii prechádzajú pred schválením na masové použitie povinnými bezpečnostnými testami. Vládne oddelenia skúmajú environmentálne a toxikologické riziká pestovania týchto plodín. Zatiaľ neboli zaregistrované žiadne vážne nebezpečné následky po použití geneticky modifikovaných potravín.
Génové inžinierstvo ponúka celkom jasný výhľad: transgénne rastliny neochorejú ani nehnijú. Nezabudnite však na staré príslovie: "Príroda netoleruje prázdnotu." Kam idú choroby a škodcovia? Zostanú parazity bez jedla a zomrú? Čo tento jav povedie, je stále nejasné.
Podľa odporcov transgénnych technológií sa genetickí inžinieri dopúšťajú násilia proti prírode. Tie, na rozdiel od chovateľov, posúvajú akékoľvek gény akýmkoľvek smerom, ktorýnevyhnutne viesť ku katastrofálnym následkom. Kedysi však boli chirurgovia obviňovaní z drzosti zasahovať do ľudského tela, no dnes medicína pokročila ďaleko vpred a činy lekárov nevyvolávajú kontroverzie.
Nech je to ako chce, zastaviť pokrok je nemožné. Je pravdepodobné, že použitie transgénnych rastlín je blízkou budúcnosťou poľnohospodárskeho priemyslu. Rozvoj genetického inžinierstva navyše pomôže poľnohospodárstvu dostať sa z mnohých zložitých situácií. A nové biotechnológie poskytnú riešenie ďalších problémov (potravinových, technologických a politických).
Teraz je jasné, čo sú transgénne rastliny (GMP), každý čitateľ článku môže uviesť príklad a odpovedať na túto otázku.
