Menu
e-shop
Pěstování geneticky modifikovaných (GM) plodin staví před laickou i odbornou veřejnost řadu otázek. Nejčastější z nich jsou: Co to roste na našich polích? Co tedy mají zvířata ve žlabech? A co jí konzument? Je to skutečně bezpečné? Problém toxicity rostlin a rostlinných produktů přitom není specifický pro geneticky modifikované rostliny.
Problém toxicity provází celou rostlinnou produkci, neboť toxiny se přirozeně vyskytují i v klasických zemědělských plodinách.
K nejznámějším patří solanin v bramboru. Obsah těchto toxinů je sledován jen orientačně a stává se obvykle předmětem různých doporučení. Nepodléhá však regulaci závaznými normami. Obecně se vychází z představy o „historii bezpečné konzumace“ těchto plodin a jejich produktů. Její základní princip lze shrnout do věty: „Jíme je už dlouho, zatím se nic nestalo, a tak to můžeme jíst i nadále“.
Toxicita GM plodin
Geneticky modifikované rostliny mají ve své dědičné informaci nové „cizí“ geny a v důsledku toho u nich dochází k tvorbě nových látek nebo se mění míra tvorby látek, které jsou rostlině vlastní. Tyto zásahy mohou mít za následek zvýšení toxicity. Z toxikologického hlediska jsou u geneticky modifikovaných rostlin považovány za klíčové především případy, kdy je do genomu rostliny vnášen „cizí“ gen, podle nějž vzniká v modifikovaném rostlinném druhu zcela nový protein. Člověk ani zvířata jej nikdy předtím s potravou nepřijímali a chybí proto historická zkušenost s bezpečnou konzumací tohoto proteinu. Proto se toxicita geneticky modifikovaných rostlin velmi důkladně prověřuje.
Bezpečnost geneticky modifikované rostliny určené pro potravinářské a krmné účely je hodnocena ve čtyřech následných krocích: Nejprve je provedena molekulární charakteristika dědičné informace vnášené do rostliny při genetické modifikaci. V dalším kroku jsou určeny nežádoucí přímé toxikologické účinky pomocí standardních toxikologických testů používaných i pro jiné látky (například pro herbicidy a jejich rezidua).
Následuje určení nežádoucích nepřímých toxických efektů vyplývajících z charakteru dané genetické modifikace. Jejich stanovení je podstatně složitější a vychází ze srovnání geneticky modifikované rostliny s jejím geneticky nemodifikovaným protějškem. Pokud se mezi geneticky modifikovanou a nemodifikovanou rostlinou neobjeví jiné rozdíly než ty, které jsou přímým důsledkem vlastní genetické modifikace, pak je konstatována tzv. substantial equivalence (podstatná shoda) a geneticky modifikovaná rostlina je považována za stejně bezpečnou jako nemodifikovaná.
Nedílnou součástí bezpečnostní prověrky je i kontrola vlastních rostlin v polních podmínkách. Při polních testech se sleduje, zda se na geneticky modifikované rostlině neprojevuje fenotyp, který je vzhledem k provedené genetické modifikaci neočekávaný. Pokud jsou takové fenotypové projevy zaznamenány, indikuje to nepřímé efekty genetické modifikace. Pokud se takové projevy nezjistí, jsou výsledky polních pokusů součástí důkazů o substantial equivalence.
Potřeby postihnout vyčerpávajícím způsobem všechny možné nepřímé efekty genetické modifikace vyústily v zavedení testů, které jdou za hranice zkoumání toxicity samotného produktu tvořeného v geneticky modifikované rostlině podle vneseného genu (například testy zkrmování čistého Bt-toxinu při prověrce plodin odolných k hmyzím škůdcům). Pro toxikologické testy jsou používány i celé geneticky modifikované rostliny nebo jejich části (v případě Bt-kukuřice tedy její zelené části i zrno). Tyto testy jsou zaměřeny především na toxicitu rostliny pro živočichy a člověka.
Alergenita GM plodin
Významnou součásti bezpečnostních prověrek geneticky modifikovaných rostlin je prověrka jejich schopnosti vyvolávat u konzumentů alergické reakce. Podobně jako toxiny, nejsou ani alergeny výhradou geneticky modifikovaných organismů a potrava zvířat i lidí obsahuje četné látky, jež působí jako alergeny. Alergie na potraviny postihuje 1,5 až 5 % populace s tím, že v dětské populaci je jejich výskyt vyšší (8 až 10 %). Tyto alergie jsou velmi nebezpečné. Ročně například umírají ve světě desítky lidí na následky alergie na burské oříšky.
Potravní alergeny patří většinou mezi glykoproteiny s molekulovou hmotností v rozmezí 10 až 70 kD. Jako alergen však může působit prakticky jakýkoli glykoprotein nebo protein obsažený v potravě. Vlastnosti, které k tomu tyto látky předurčují, nejsou zcela jasné. Za rizikové vlastnosti se považuje zvýšená odolnost látky k vyšším teplotám a nízkému pH a odolnost vůči působení trávicích enzymů. Některé molekuly mohou v trávicím traktu zvýšit svou alergenitu tím, že u nich při metabolismu dojde k odkrytí dosud skrytých částí a ty začne imunitní systém vnímat jako cizorodé.
O funkčnosti systému kontroly, jež chrání konzumenty před alergiemi na geneticky modifikované plodiny, svědčí případ hrachu, kterému gen z fazolu zaručoval odolnost proti broukům zrnokazům. Australští vědci šlechtili tento hrách metodami genového inženýrství dlouhá léta. Na sklonku roku 2005 projekt předčasně ukončili, protože se objevilo podezření, že by hrách mohl vyvolávat u citlivých osob alergickou reakci. Tento postup kontrastuje se stavem v klasickém šlechtění, kterým lze získat stejně alergenní odrůdu. U ní by ale nebyla alergenita testována a odrůda by byla s vysokou pravděpodobností uvedena na trh.
I na tom lze dokumentovat, že geneticky modifikované rostliny určené pro výrobu potravin i krmiv jsou díky důkladným testům trvajícím obvykle sedm až deset let bezkonkurenčně nejdůkladněji prověřenými plodinami, s nimiž může prvovýrobce, zpracovatel i konzument přijít do styku. Bezpečnost geneticky modifikovaných plodin dokládá i fakt, že za dlouhá léta jejich pěstování a konzumace nebyl popsán jediný případ poškození zdraví u lidí či zvířat, který byl vyvolán specificky geneticky modifikovanou plodinou.
DNA v krmivech
Obsah dědičné informace ve formě DNA je v krmivech velice proměnlivý. U většiny rostlin využívaných pro krmné účely nepřesahuje 0,02 % sušiny. Kromě potravy je vydatným zdrojem DNA i mikroflóra trávicího traktu. Člověk má ve střevě asi 1014 bakterií náležejících ke stovkám druhů. Z virů dominují v lidském střevu patogenní rostlinné viry. DNA se dostává do trávicího traktu i z odumřelých buněk epitelu střeva a bílých krvinek.
Geny využívané ke genetickým modifikacím tvoří jen malý zlomek celkového množství DNA (zhruba 0,0004 %), jež je přijato s potravou obsahující geneticky modifikované rostliny.
Už z toho je nad slunce jasnější, že vliv DNA z cizích genů geneticky modifikovaných rostlin na zvířata je zcela zanedbatelný ve srovnání s případným vlivem DNA, jež je rostlinám vlastní.
DNA přijatá s potravou má v trávicím traktu doslova jepičí život. Rozkládá se už působením kyselého prostředí v žaludku monogastrů nebo ve slezu přežvýkavců. Mašinérie rozkladných procesů u přežvýkavců rozloží 85 % DNA přijaté s potravou na jednotlivé stavební kameny (nukleotidy) nebo dokonce na metabolity nukleotidů před vstupem do dvanáctníku. Takto degradovaná DNA už v žádném případě neplní roli dědičné informace.
Mikroflóra trávicího traktu a geny z GMO
Z výše uvedených údajů nicméně vyplývá, že něco málo DNA průchod trávicím traktem přežije. Asi 4 % celkové DNA přijaté s rostlinnou potravou je rozloženo na kusy tak velké, že by v nich mohl zůstat nenarušen i celý gen (například gen pro rezistenci k antibiotikům).
U přežvýkavců se v bachoru uvolňuje z buněk rostlin DNA, která volně „plave“ v bachorové tekutině. Spolu s ní se tam nachází i obrovské množství bakterií a dalších zástupců bachorové mikroflóry. DNA uvolněná z rostlinných buněk se proto nabízí mikroflóře trávicího traktu k osvojení. Bakterie i prvoci však vylučují velké množství enzymů štěpících DNA, které mění volnou dědičnou informaci na genetický šrot.
Bachor je na druhé straně velmi různorodé prostředí. Nachází se v něm obrovské množství pevných částic, na které se DNA nalepí, a tím se částečně stabilizuje. Tak může v bachoru část volné DNA neúprosné destrukci uniknout. Při určité souhře náhod nelze osvojení DNA bachorovou mikroflórou vyloučit.
Šance na přenos DNA z potravy na mikroflóru v dalších pasážích trávicího ústrojí jsou o poznání slabší. Odhaduje se, že pokud k němu dochází, pak se tak děje s frekvenci 10 – 11 až 10 – 13 na každý kontakt bakterie s DNA, jenž splňuje všechny podmínky pro úspěšný přenos do bakterie. To je tisíckrát nižší riziko, než jaké představuje změna bakteriální DNA spontánní mutací.
Z hlediska možných rizik přenosu genů geneticky modifikované rostliny na mikroflóru je hodno zvláštního zřetele silážování geneticky modifikovaných zemědělských plodin. Na první pohled tu vznikají podmínky vhodné pro přenos genů – jsou tu bakterie i volná DNA rostliny. Za samotného principu silážování však vyplývá, že při něm dochází k poklesu pH na hodnoty, při kterých je rostlinná DNA ničena. Vhodné podmínky pro případný přenos genů ze silážované rostlinné hmoty na bakterie proto panují především v počáteční fázi silážování, kdy se siláž ještě příliš neokyselila. Pokusy s geneticky modifikovanou kukuřicí ale prokázaly, že ani za těchto podmínek ke stěhování genů ze silážované hmoty na bakterie nedochází.
Přes svou nepravděpodobnost se může tento jev zdát důležitý z hlediska přenosu genů pro rezistenci k antibiotikům, protože vznik patogenních bakterií odolávajících lékům představuje závažný problém. Mnohé starší geneticky modifikované plodiny geny pro rezistenci obsahují. K šíření rezistence ale přispívají nejvýše hypoteticky. Mnohem závažnější bylo z tohoto hlediska ještě v nedávné době zkrmování antibiotik jako stimulátorů růstu u hospodářských zvířat a samozřejmě i využívání antibiotik v humánní i veterinární medicíně.
Zvířata a geny z GMO
Pokud se všechna DNA z potravy v trávicím traktu živočichů úplně nerozloží, nelze vyloučit ani přenos DNA z geneticky modifikovaných zemědělských plodin do organismu zvířete. Část přežívající DNA z krmiva může být zachycena buď přímo buňkami střevní sliznice, nebo buňkami imunitního sytému. Poškození střevní sliznice při střevních onemocněních může vyhlídky na zachycení DNA buňkami střevní sliznice ještě zvýšit, protože za těchto podmínek mohou pronikat velké molekuly včetně DNA hlouběji do stěny střeva.
Nejvíce DNA zachytí fagocytózou bílé krvinky. Svědčí o tom i výsledky experimentů, při kterých byly dojnice krmeny krmivem s přídavkem sójového šrotu vyrobeného z geneticky modifikované sóji a následně byla prokázána stopová přítomnost DNA z této sóji v bílých krvinkách pokusných zvířat. Tato DNA se však nenacházela v jiných tkáních ani v mléce.
V krajním případě by mohlo dojít k fungování rostlinného genu v buňce těla živočicha, jež by gen přijala. Taková buňka by mohla produkovat rostlinnou bílkovinu. K tomu by však muselo být splněno hned několik podmínek. Gen by se musel „vmáčknout“ do té části živočišné dědičné informace, kde jsou geny předurčeny k aktivaci. Navíc by gen musel mít v blízkosti sekvence DNA schopné uvést rostlinný gen do chodu.
Zatím nebyl v dědičné informaci žádného živočicha nalezen gen, který by pocházel z rostlin, i když se živočichové po miliony let evoluce soustavně živili organickou hmotou jiných organismů včetně rostlin, a tudíž přijímali i jejich DNA. V jejich dědičné informaci se DNA z potravy neobjevila, a proto lze přenos DNA z geneticky modifikovaných plodin na živočichy konzumací potravy téměř s jistotou vyloučit.
I kdyby k tomu došlo, nepředstavovala by tvorba rostlinného proteinu z geneticky modifikované rostliny v těle živočicha velké riziko. Bílkoviny tvořené podle genů použitých ke genetické modifikaci jsou podrobeny vyčerpávajícím toxikologickým a alergologickým testům. Bílkovina tvořená podle cizího genu je proto pro zvíře či člověka naprosto bezpečná.
Mnohé obchodní řetězce a zpracovatelské podniky vyžadují po zemědělcích garance, že jimi odebíraná produkce nepochází ze zvířat krmených krmivy z geneticky modifikovaných organismů. Mají na to právo, i když jejich požadavek jde daleko za rámec legislativy EU. Z hlediska ryze biologického však nemá takto motivovaný strach z geneticky modifikovaných krmiv racionální jádro.
Klíčové informace
- V roce 2005 se Česká republika stala 21. zemí oficiálně pěstující geneticky modifikované plodiny.
- Geneticky modifikované plodiny určené pro výrobu potravin i krmiv jsou díky důkladným testům nejvíce prověřenými plodinami.
- Přenos DNA geneticky modifikovaných plodin na živočichy konzumací potravy lze téměř s jistotou vyloučit.
Prof. Ing. Jaroslav Petr, DrSc.Výzkumný ústav živočišné výroby, v. v. i., Praha-Uhříněves, oddělení biologie reprodukce
