Problematika geneticky modifikovaných rostlin je v posledních letech stále aktuálnější. Transgenní technologie mají své odpůrce i zastánce, nicméně postupem času se situace nevyjasňuje. Článek bude diskutovat o tom, co jsou geneticky modifikované plodiny, jaké jsou jejich výhody a nevýhody, transgenní rostliny budou uvedeny s příklady.
Relevance problému
Populace planety Země na začátku roku 2016 činila 7,3 miliardy lidí a do dnešního dne rychle roste. Mnoho národů na planetě pociťuje neustálý nedostatek jídla a vody. To je způsobeno škodlivým vlivem člověka na přírodu, v důsledku čehož se úrodnost půdy vyčerpává.
Ve 20. století bylo ztraceno nejméně 20 % plodnicových území na celé planetě. Jejich rozloha se i nyní stále zmenšuje v důsledku biologické degradace, desertifikace půdy, vymývání užitné plochy, odebírání půdy pro jiné potřeby.
Přechod na komerční plodiny pro výrobu metanolu vede ke zmenšení rozlohy obdělávané půdy, což dále zhoršuje situaci s lidskou výživou.
Výzkum Ministerstva zdravotnictví Ruska ukázal, že výživa populace se vyznačuje poklesem počtubiologicky cenné produkty. V důsledku toho je nedostatek bílkovin, vitamínů a dalších užitečných prvků.
Vědecké komunity předpovídají nárůst počtu lidstva na Zemi na 9-11 miliard do roku 2050, takže je nutné zdvojnásobit nebo dokonce ztrojnásobit objem zemědělských produktů po celém světě. Toto zvýšení není proveditelné bez zavedení transgenních rostlin, které pomáhají zvyšovat výnosy a snižují cenu produktů a obsahují vlastnosti, které tradičně pěstované rostliny nemají.
Podstata technologie
Každý živý organismus má geny, které určují všechny jeho rysy. Komplexní řetězce genů tvoří vlastnosti. Samotný řetězec se nazývá genotyp (genom).
Předtím se nové hybridní odrůdy získávaly kombinací rodičovských rostlin, které si navzájem měnily geny, a získávaly se nové vlastnosti. Tento proces zabral spoustu času a konečný produkt ne vždy splnil očekávání.
Díky vývoji nových technologií bylo možné mnohem rychleji měnit genotyp rostlin zavedením potřebných genů. Tato oblast vědecké činnosti se nazývá genetické inženýrství. Rostliny se změněnými geny se nazývají transgenní nebo geneticky modifikované. Genetičtí inženýři vytvářejí nové genotypy. Proto je možné rychleji získat nové rostliny. Bylo také možné transformovat genotyp pro konkrétní účel.
Příklady genetických modifikací
Genové inženýrství pomáhá zavádět odolné genyna různé škodlivé faktory:
- Herbicidy.
- Složení pesticidů.
- Fytopatogenní mikroorganismy.
Jsou také zavedeny geny, které prodlužují dobu zrání a fixují dusík. Je možné zlepšit složení aminokyselinových bílkovin rostlin.
Rozvoj zemědělství a vysazování stejných plodin na rozsáhlých plochách vede k rozmnožování škůdců a přenosu chorob. K boji s nimi vědci vytvářejí četné chemické sloučeniny. Škůdci se postupně přizpůsobují jedům a stávají se odolnými. Zároveň se zhoršuje ekologická situace: nezbytný hmyz hyne a nebezpečné chemikálie se dostávají do půdy.
Genové inženýrství nabízí tvorbu genů, které produkují ochranu proti škůdcům. Z rajčat byl odstraněn gen, který způsobuje rychlý rozklad. Do okurek se přidávají geny zodpovědné za tvorbu cukru a výsledkem je sladká okurka. Čistě teoreticky takové metody umožňují pěstovat ideální rostliny, které poskytují vysoký výnos, nebojí se parazitů a neonemocní.
Tato praxe se provádí od roku 1984. První transgenní rostlina byla zaregistrována v roce 1983. Byl to tabák, do jehož buněčné struktury byly implantovány geny třetích stran. Testy tabáku v terénu byly provedeny v roce 1986 v USA. A v roce 1994 se transgenní potraviny začaly prodávat ve Spojených státech. Jednalo se o nízko dozrávající rajčata a sójové boby. O dva roky později vstoupil na trh celý seznam geneticky transformovaných plodin: kukuřice, rajčata, brambory, sójové boby, řepka, ředkvičky, cuketa, bavlna.
SOd té doby jsou genetické modifikace aplikovány na všechny plodiny, jejich úroda se zvýšila. To je způsobeno ekonomickými výhodami. Koneckonců, mandelinka bramborová ničí obrovské úrody brambor, a proto jsou ztraceny miliardy dolarů. Řešením je transgenní brambor, který není náchylný k mandelince bramborové. Můžete pokračovat v odkazování na transgenní rostliny s příklady. K dnešnímu dni je jejich seznam poměrně rozsáhlý. Téměř všechny zemědělské plodiny dostaly svůj genový protějšek.
Vědecký proces
Vytváření transgenních rostlin začíná zavedením určitých genů do rostlinných buněk pro integraci do jejich chromozomů. Proces zavádění cizích genů se zjednoduší, pokud jsou buněčné stěny nejprve odstraněny enzymy: pektinázou nebo celulázou, což vede ke vzniku protoplastů. Nové geny jsou zavedeny do protoplastových struktur, poté jsou buňky kultivovány za živných podmínek, poté jsou vytvořené buňky použity k obnově rostlin.
Hlavním úkolem genetické vědy jsou transgenní rostliny odolné vůči herbicidům a virům. K tomu se používá metoda vnášení transgenů, které exprimují protilátky proti virovému proteinu uvnitř buněk. Šlechtění plodin, které nejsou náchylné k virům, umožnilo vytvořit spolehlivou ochranu rostlin proti mnoha typům virových chorob rostlin.
Hlavní metody pro získání transgenních rostlin jsou:
- Aplikace agrobakterií. Spočívá v zavedení speciální bakterie do genotypu rostliny.
- "DNA pistole". V tomto případě vědci doslova „střílí“svou DNA do buňky. Výsledkem je, že takové "kulky" jsou vloženy spolu s jejich DNA na správné místo.
Pozitivní hodnota
Šlechtění neumožnilo získat rostliny s velkým množstvím vitamínů. Rozvoj biochemie takovou příležitost poskytl. Například "zlatá rýže" byla vyšlechtěna s vysokým obsahem vitamínu A. Byly získány jahody s vysokým obsahem vitamínu C. Vyráběly se sójové boby, ve kterých bylo množství vitamínu E zvýšeno pětkrát.
Různé cenné proteiny, vakcíny, protilátky jsou produkovány pomocí rostlin. S pomocí rostlinných systémů se v průmyslovém měřítku vytvářejí rekombinantní proteiny. Úplně první lidský růstový hormon byl získán v roce 1986. Od té doby bylo syntetizováno mnoho proteinů, včetně:
- avidin (používá se ve výzkumu molekulární biologie);
- kasein (mléčný protein používaný jako doplněk stravy);
- kolagen a elastin (proteiny pro medicínu).
Pomocí geneticky modifikovaných rostlinných organismů se řeší otázky čištění životního prostředí. Vznikají například rostliny-biodegradátory. Mohou pomoci rozkládat ropu a další nebezpečné látky v rozsáhlých oblastech.
K čištění vody a půdy můžete použít rostliny, které absorbují škodlivé látky z prostředí, zejména těžké kovy. V takových experimentech vede tabák, který má všechny tyto schopnosti.
Bude hotovoPro účely čištění jsou rostliny vysazeny v kontaminovaných oblastech, poté sklizeny a zasety novou šarží „čističe“. K čištění vody musí být takové rostliny ponořeny kořenovým systémem do vodných roztoků.
Trendy v oboru
Proces získávání transgenních rostlin zahrnuje několik složek:
- Vývoj odrůd s vysokými výnosy.
- Vytváření plodin schopných produkovat více plodin za rok. (Například se vyšlechtí jahoda, která plodí dvakrát během jedné letní sezóny.)
- Získání transgenních rostlin odolných vůči hmyzu. (Je tam brambor, který ničí mandelinky bramborové.)
- Vývoj odrůd, které odolají všem povětrnostním podmínkám.
- Pěstování rostlin produkujících živočišné bílkoviny. (Čína vyvinula kmen tabáku, který produkuje lidský laktoferin.)
Použití transgenních rostlin pomáhá řešit řadu problémů, mezi něž patří: nedostatek potravin, agrotechnické potíže, rozvoj farmakologie a mnoho dalších. Díky geneticky modifikovaným rostlinám se škodlivé pesticidy, které mají škodlivý vliv na životní prostředí, stávají minulostí. Transgenní rostliny odolné proti hmyzu nejsou fantazií, ale velmi reálným fenoménem v zemědělském průmyslu.
Rozdíly mezi geneticky modifikovanými a přírodními rostlinami
Prostý laik není schopen rozlišit přírodní a transgenní rostliny. To je určeno laboratorními testy.
Ministerstvo zdravotnictví Ruska vV roce 2002 měli výrobci povinnost označovat produkty obsahující více než pět procent geneticky modifikovaného materiálu. Ale ve skutečnosti takové značení skoro nikdo nedává. Vhodné kontroly odhalují taková porušení pravidelně.
Pro získání práva dovážet, přijímat a prodávat geneticky modifikované produkty existuje státní registrace, což je placená procedura. To je extrémně nevýhodné pro výrobce potravin.
Označení na produktu vůbec neznamená, že jídlo člověku ublíží. Mezitím to mnoho kupujících považuje za nebezpečný signál.
Geneticky modifikované rostliny – co to je?
Všech 10 druhů transgenních rostlin bylo registrováno a testováno v Rusku. Patří mezi ně:
- dva druhy sójových bobů;
- pět odrůd kukuřice;
- dvě odrůdy brambor;
- řepa;
- cukr z této řepy.
Na Západě má geneticky modifikované zboží nálepky, je poseté regály obchodů. V Rusku je také mnoho podobných výrobků, i když na nich není žádné odpovídající označení. Všechno toto zboží je však přivezeno z jiných zemí. V Rusku se geneticky transformované plodiny nacházejí zatím pouze ve vědeckých experimentech. Opravdovou pýchou pro vědce je brambor, který zabíjí mandelinky bramborové.
Environmentalisté jsou proti takovým bramborám. Byly provedeny studie, které ukázaly, že po konzumaci takových brambor u potkanů se změní krevní vzorec, poměrorgánů těla, existují různé patologie. Podle vědců to však není důvod k odmítnutí odvětví jako celku.
Transgenní vývoj je mnohem jednodušší než šlechtitelské metody a někdy dokonce bezpečnější. Transgenní produkty jsou mnohem levnější než přírodní produkty, takže jsou žádané mezi zaostalými zeměmi. Přírodní zelenina a maso se v budoucnu stanou zbožím malých obchodů s vysokými cenami.
Výhody a nevýhody geneticky modifikovaných rostlin
Na hodnotu transgenních technologií existují dva protichůdné názory. Někteří vědci považují transformaci genotypových dat za zcela bezpečnou pro lidský organismus a velmi užitečnou pro rozvoj zemědělství. Jiní věří, že výsledek takových transformací se projeví až po mnoha letech.
Příchod transgenních rostlin také rozdělil svět napůl. Mezi těmi, kteří jsou pro, jsou USA, Kanada, Austrálie, Argentina a mnoho dalších. Evropa a mnohé země se zaostalým systémem zemědělství jsou proti.
Argumentem proti transgenním rostlinám je názor, že takové plodiny se nakonec samy promění v nevymýtitelný plevel nebo se spojí s jinými výsadbami a znečišťují životní prostředí. Samozřejmě je to docela možné.
Situace ve světě a v Rusku
Geneticky modifikované zboží je na evropských pultech velmi vzácné. Vládní úřady přijímají přísné zákony vyžadující označování takových produktů. Existují také pravidla DNA. Podobná pozice v Evropěje politické a ekonomické povahy.
V Rusku zatím žádné takové zákony neexistují. Neexistují však žádné zákony, které by umožňovaly pěstování geneticky modifikovaných plodin. Je možné provádět vývoj k získání nových odrůd a je také povoleno dovážet geneticky transformované produkty z cizích zemí. Transgenní sójové boby a kukuřice se dováží do Ruska.
Veřejné mínění o situaci s geneticky modifikovaným zbožím tvoří zástupci médií. Nafukují skandály a straní nepřátelům geneticky modifikovaných produktů. Vědecké důkazy o jeho bezpečnosti zůstávají ve stínu.
Nějaký důvod k obavám?
Všechny rostliny podrobené genetické transformaci procházejí před schválením pro hromadné použití povinnými bezpečnostními testy. Vládní ministerstva zkoumají environmentální a toxikologická rizika pěstování těchto plodin. Dosud nebyly zaregistrovány žádné vážné nebezpečné následky po použití geneticky modifikovaných potravin.
Genové inženýrství nabízí docela jasný výhled: transgenní rostliny neonemocní ani nehnijí. Nezapomínejte však na staré rčení: "Příroda netoleruje prázdnotu." Kam jdou choroby a škůdci? Zůstanou paraziti bez jídla a zemřou? Co tento jev povede, je stále nejasné.
Podle odpůrců transgenních technologií se genetickí inženýři dopouštějí násilí proti přírodě. Ti na rozdíl od chovatelů posouvají jakékoliv geny jakýmkoliv směrem, cožnevyhnutelně vést ke katastrofálním následkům. Svého času však byli chirurgové obviňováni z drzosti zasahovat do lidského těla, ale dnes medicína pokročila daleko kupředu a jednání lékařů nevyvolává kontroverze.
Ať je to jak chce, zastavení pokroku je nemožné. Je pravděpodobné, že využití transgenních rostlin je blízkou budoucností zemědělského průmyslu. Rozvoj genetického inženýrství navíc pomůže zemědělství z mnoha obtížných situací. A nové biotechnologie poskytnou řešení dalších problémů (potravinářských, technologických a politických).
Nyní je jasné, co jsou transgenní rostliny (GMP), každý čtenář článku může uvést příklad a odpovědět na tuto otázku.
