poradnik gmo

8/14/2019 Poradnik GMO

1/250

Organizmy genetycznie zmodyfikowane


2/250


3/250

Organizmy genetycznie

zmodyfikowane

Materiay szkoleniowe

Pozna, 2007


4/250

Projekt realizowany dla Ministerstwarodowiska i Centrum Informacji orodowisku

Wydawca:Polskie Zrzeszenie Inynierw i Technikw Sanitarnych

Oddzia Wielkopolski

No part of this book may be reproduced in any form by photostat, microfilm or any others meanswithout permission from the publisher

Materiay opracowa Zesp w skadzie:Andrzej Anio, Henryk Bujak, Agnieszka Dalbiak, Micha Giiski, Barbara Gowacka,

Anna Linkiewicz, Sylwia Oleszczuk, Joanna Rybak, Ewa Sawicka-Sienkiewicz,Sawomir Sowa, Tomasz Twardowski, Janusz Zimny, Tomasz Zimny,

Jan Narklewicz-Jodko, Pawe Poanecki, Stanisaw K. Wickowski, Tadeusz arski

Materiay do druku zatwierdzio:Ministerstwo rodowiska

Redaktor techniczny:Sergiusz Zabawa

Projekt okadki:Tomasz Mo

Projekt wspfinansowany przez Uni Europejsk

Projekt dofinansowany ze rodkwNarodowego Funduszu Ochrony rodowiska i Gospodarki Wodnej w Warszawie

ISBN 978-83-89696-65-7

Sk

ad:Tomasz Mo

Druk:Zakad Poligraficzny Mo-uczak sp.j.

ul. Piwna 1, 61-065 Pozna


5/250

WZMOCNIENIE SYSTEMU INFORMACJI O RODOWISKUW SZCZEGLNOCI Z ZAKRESU BEZPIECZESTWA BIOLOGICZNEGO

SPIS TRECI

PRZEDMOWA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

I. WPROWADZENIE DO BIOTECHNOLOGII . . . . . . . . . . . . . . 13I.1. Czym jest biotechnologia? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15I.2. Rne kolory biotechnologii i ich rola . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15I.3. Czym jest GMO sposoby uzyskiwania organizmw genetycznie

zmodyfikowanych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

I.4. Znaczenie nowoczesnej biotechnologii . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

II. WSPISTNIENIE (KOEGZYSTENCJA) UPRAWGMO Z INNYMI SPOSOBAMI PRODUKCJI . . . . . . . . . . . . . . 25II.1. Wprowadzenie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27II.2 . Zasady koegzystencji upraw odmian transgenicznych z uprawami

konwencjonalnymi i ekologicznymi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28II.3 . Koegzystencja w Unii Europejskiej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29II.4 . Przykady rozwiza w rnych krajach UE . . . . . . . . . . . . . . . 32

II.4.1. Niemcy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32II.4.2 . Czechy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

III. ROLINY GENETYCZNIE ZMODYFIKOWANE. . . . . . . . . . . . 35III.1. Wprowadzenie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37III.2. Inynieria genetyczna rolin sposoby wprowadzania genw do rolin . . 38III.3. Roliny genetycznie zmodyfikowane i perspektywy ich wykorzystania . . 38

III.3.1. Zastosowanie rolin GM w nauce . . . . . . . . . . . . . . . . 38III.3.2. Zastosowanie rolin GM w praktyce . . . . . . . . . . . . . . . 39III.3.3. Tolerancja na herbicydy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39III.3.4. Odporno na szkodniki . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40III.3.5. Odporno na choroby . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40III.3.6. Ulepszanie cech jakociowych . . . . . . . . . . . . . . . . . 41III.3.7. Praktyczne zastosowanie w tradycyjnej hodowli rolin . . . . . 42

III.4. Genetycznie zmodyfikowane roliny uprawiane w najbliszej przyszoci 43III.4.1. Tolerancja stresw rodowiskowych . . . . . . . . . . . . . . 43III.4.2. Wykorzystanie w lenictwie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

III.4.3. Biodegradowalne plastiki . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44III.4.4. Biopaliwa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44III.4.5. Roliny jako biofabryki - substancje wykorzystywane

w medycynie (biofarmaceutyki) . . . . . . . . . . . . . . . . . 45III.4.6. Usuwanie zanieczyszcze ze rodowiska - fitoremediacja . . . . 45


6/250


7/250

SPIS TRECI 7

VI.6. Wykorzystanie GMO w przemyle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91VI.7. Przepisy regulujce uycie GMO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94

VI.7.1. Zamknite uycie GMO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94VI.7.2. Zamierzone uwolnienie GMO do rodowiska w celach innych

ni wprowadzanie do obrotu . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95VI.7.3. Wprowadzenie do obrotu produktw GMO . . . . . . . . . . . 96

VI.8. Zastosowania GMO w medycynie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97VI.8.1. Inynieria genetyczna a medycyna . . . . . . . . . . . . . . . 97VI.8.2. Jakie organizmy mog by producentami substancji

wykorzystywanych w medycynie? . . . . . . . . . . . . . . . 97VI.8.3. Dieta prozdrowotna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98VI.8.4. Problem alergii . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99VI.8.5. Zwizki farmakologicznie czynne . . . . . . . . . . . . . . . 100VI.8.6. Terapia genowa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103VI.8.7. Ksenotransplantacje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103VI.8.8. Mikroorganizmy jako producenci lekw . . . . . . . . . . . . 104

VII. AKTY PRAWNE REGULUJCEWYTWARZANIE I STOSOWANIE GMO . . . . . . . . . . . . . . . . 107VII.1. Wprowadzenie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109VII.2 . Akty prawa midzynarodowego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109

VII.2.1. Konwencja z Rio de Janeiro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109VII.2.2. Protok Kartageski . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110

VII.3. Prawo Unii Europejskiej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111VII.3.1. Dyrektywa 90/219/WE w sprawie ograniczonego stosowania

mikroorganizmw zmodyfikowanych genetycznie . . . . . . . 111VII.3.2. Dyrektywa 2001/18/WE w sprawie zamierzonego uwalniania

do rodowiska organizmw zmodyfikowanych genetyczniei uchylajca dyrektyw Rady 90/220/EWG . . . . . . . . . . . 114

VII.3.3. Rozporzdzenie 726/2004/WE ustanawiajce wsplnotowe procedury wydawania pozwole dla produktw leczniczychstosowanych u ludzi i do celw weterynaryjnych i nadzoru nadnimi oraz ustanawiajce EuropejskAgencj Lekw . . . . . . 121

VII.3.4. Rozporzdzenie 1829/2003/WE w sprawie zmodyfikowanejgenetycznie ywnoci i paszy . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122

VII.3.5. Rozporzdzenie 1830/2003/WE dotyczce moliwoci ledzeniai etykietowania organizmw zmodyfikowanych genetycznie orazmoliwoci ledzenia ywnoci i produktw paszowychwyprodukowanych z organizmw zmodyfikowanych genetyczniei zmieniajce Dyrektyw 2001/18/WE . . . . . . . . . . . . . 128

VII.3.6. Dyrektywa 98/44/WE w sprawie ochrony prawnej wynalazkw biotechnologicznych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129

VII.3.7. Rozporzdzenie 1946/2003/WE w sprawie transgranicznego przemieszczania organizmw genetycznie zmodyfikowanych . . 130

VII.3.8. Podsumowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131VII.4. Krajowe uregulowania prawne z zakresu GMO . . . . . . . . . . . . . . 132

VII.4.1. Co reguluje Ustawa o GMO w Polsce . . . . . . . . . . . . . . 132

VII.4.2. Zamknite uycie organizmw genetycznie zmodyfikowanych 136VII.4.3. Szczegowe informacje dotyczce zamierzonego uwolnienia GMOdo rodowiska oraz wprowadzania do obrotu produktw GMO . . . 137

VII.4.4. Projekt nowej ustawy Prawo o GMO . . . . . . . . . . . . . 140


8/250

8 SPIS TRECI

VIII. RAMOWE STANOWISKO POLSKI DOTYCZCEORGANIZMW GENETYCZNIE ZMODYFIKOWANYCH (GMO) 147

IX. ROLA ORGANW ADMINISTRACJI PASTWOWEJ . . . . . . . . 161

IX.1. Ministerrodowiska - organ administracji rzdowej, waciwy ds. GMO 163IX.1.1. Bezporednie zadania wynikajce z prawa krajowego . . . . . . 163IX.1.2. Kompetencje i zadania Ministra rodowiska wynikajce

z Protokou Kartageskiego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164IX.1.3. Bezporednie zadania wynikajce z Protokou Kartageskiego 164

IX.2. Komisja opiniodawczo-doradcza ds. GMO Ministra rodowiska . . . . . 165IX.3. Minister Rolnictwa i Rozwoju Wsi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166IX.4. Gwny Inspektor Sanitarny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167IX.5. Kontrola przestrzegania przepisw ustawy . . . . . . . . . . . . . . . . 167

IX.5.1. PASTWOWA INSPEKCJA SANITARNA . . . . . . . . . . 167IX.5.2. PASTWOWA INSPEKCJA OCHRONY ROLIN

I NASIENNICTWA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168IX.5.3. INSPEKCJA WETERYNARYJNA . . . . . . . . . . . . . . . 169IX.5.4. INSPEKCJA HANDLOWA . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170

IX.5.5. PASTWOWA INSPEKCJA PRACY . . . . . . . . . . . . . 170IX.5.6. ORGANY CELNE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171IX.5.7. INSPEKCJA JAKOCI HANDLOWEJ ARTYKUW

ROLNO-SPOYWCZYCH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171IX.5.8. INSPEKCJA OCHRONY RODOWISKA . . . . . . . . . . 172

IX.6. Laboratoria referencyjne w zakresie GMO . . . . . . . . . . . . . . . . 172

X. ROLA ADMINISTRACJI NISZEGO SZCZEBLA W PROCESIEPODEJMOWANIA DECYZJI W SPRAWACH DOTYCZCYCHORGANIZMW GENETYCZNIE ZMODYFIKOWANYCH . . . . . 175X.1. Przepisy obowizujce . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177X.2. Projekt nowej ustawy Prawo o organizmach genetycznie

zmodyfikowanych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179

XI. REJESTRY ORGANIZMW GENETYCZNIEZMODYFIKOWANYCH. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181X.1. Rejestry GMO wedug obowizujcej ustawy o organizmach genetycznie

zmodyfikowanych (GMO) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183X.1.1. Rejestr zamknitego uycia GMO . . . . . . . . . . . . . . . . . 184X.1.2. Rejestr zamierzonego uwalniania GMO do rodowiska . . . . . . 185X.1.3. Rejestr produktw GMO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186X.1.4. Rejestr wywozu za granic i tranzytu przez terytorium

Rzeczypospolitej Polskiej produktw GMO . . . . . . . . . . . . 187X.2. Inne rejestry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187X.3. Rejestry GMO w projekcie ustawy - Prawo o organizmach genetycznie

zmodyfikowanych (GMO) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187

XII. REJESTRY UYTKOWANIA ORGANIZMW GENETYCZNIEZMODYFIKOWANYCH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189XII.1. Rejestry GMO wedug ustawy z 2001 r. . . . . . . . . . . . . . . . . . 191

XII.1.1.Rejestr wydanych zgd na zamknite uycie GMO . . . . . . . . 191


9/250

SPIS TRECI 9

XII.1.2.Rejestr wydanych zgd na zamierzone uwolnienie GMO dorodowiska w celach innych ni wprowadzenie do obrotu . . . . . 192

XII.1.3.Rejestr wydanych zezwole na wprowadzenie do obrotu produktw GMO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192

XII.1.4.Rejestr wydanych zezwole na wywz za granic lub tranzyt przezterytorium RP produktw GMO . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193

XII.2. Rejestry GMO wedug projektu nowego prawa o GMO . . . . . . . . . . 194XII.2.1.Rejestr Zakadw Inynierii Genetycznej . . . . . . . . . . . . . 194XII.2.2.Rejestr zamknitego uycia mikroorganizmw genetycznie

zmodyfikowanych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195XII.2.3.Rejestr zamknitego uycia organizmw genetycznie

zmodyfikowanych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195XII.2.4.Rejestr zamierzonego uwolnienia organizmw genetycznie

zmodyfikowanych do rodowiska . . . . . . . . . . . . . . . . . 195XII.2.5.Rejestr wprowadzania do obrotu organizmw genetycznie

zmodyfikowanych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195XII.3. Rejestry prowadzone przez ministra waciwego do spraw rolnictwa

poprzez Gwnego Inspektora Ochrony Rolin i Nasiennictwa (art.177.1) 196XII.4. Rejestry prowadzone przez ministra waciwego do spraw zdrowia . . . . 196

XIII. ZAGROENIA WYNIKAJCE Z UYTKOWANIA GMO . . . . . . 197XIII.1. Genetycznie zanieczyszczenie rodowiska . . . . . . . . . . . . . . . . . 199XIII.2. GMO na razie dzikujemy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208XIII.3. Czy pasze zawierajce GMO stanowi zagroenie dla zdrowia zwierzt

i ludzi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211XIII.4. GMO w rolnictwie zagadnienia prawne . . . . . . . . . . . . . . . . . 218

XIII.4.1. Prawo Unijne, cele i funkcje aktw normatywnych dot. GMO . . 220XIII.4.2. Zasady podstawowe, gwne akty normatywne i regulacje

dot. GMO w UE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220XIII.4.3. Koegzystencja, praktyka stosowania prawa unijnego dot. GMO 224XIII.4.4. GMO, prawo niektrych krajw czonkowskich . . . . . . . . . 226XIII.4.5. GMO. Prawo polskie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228

XIV. PYTANIA KONTROLNE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229

XV. SOWNICZEK. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241

XVI. PRZYKADOWE PUBLIKACJE Z ZAKRESU BIOTECHNOLOGII 245


10/250


11/250


PRZEDMOWA

GnterVerheugen - wiceprzewodniczcy Europejskiej Komisji Przedsibiorczo-ci i Przemysu zapowiadajc debat na temat realizacji Strategii Biotechnologii w Europieprzypomnia: Biotechnologia ma ogromne znaczenie dla rozwoju przemysu w Euro- pie i stanowi zasadniczy komponent naszego rozwoju i konkurencyjnoci. () Po-

przez zapewnienie odpowiednio wysokiego poziomu bada w zakresie biotechnologiiprzyczyniamy si do bardziej generalnych celw jak tworzenie dobrze patnych miejscpracy dla kadry o wysokich kwalifikacjach, do wzrostu ekonomicznego oraz poprawy

naszego bilansu handlowego. 1Szczeglnie dynamiczny postp w biotechnologii dokonuje si w dziedzinie inynie-

rii genetycznej, umoliwiajcej zmian materiau genetycznego dowolnego organizmu.

W drodze modyfikacji genetycznych otrzymano roliny uprawne odporne na herbicydy(soja, kukurydza, rzepak, bawena, lucerna) i na szkodniki owadzie (kukurydza, bawe-na, ziemniak z owadobjczym czynnikiem Bt). Uprawy rolin transgenicznych w 2006 r.objy ponad 100 mln ha w 22 krajach wiata. Ze zmodyfikowanych mikroorganizmwuzyskuje si na skal przemysow leki: insulin, hormon wzrostu, interferon, szczepionki przeciwwirusowe, czynniki krzepliwoci krwi. Gruczoy mleczne zwierzt

transgenicznych (koza, krowa) swanym rdem ludzkich biaek o dziaaniu terapeu-tycznym.

Prowadzone s prace nad uzyskaniem rolin transgenicznych o zmiemionych walo-rach prozdrowotnych i smakowych, odpornych na choroby oraz na niekorzystne warunkirodowiska (mrz, susza, zasolenie), pochaniajcych zanieczyszczenia z gleby i wody.Poddawane s prbom klinicznym innowacyjne metody leczenia chorb, m.in. chorb

szpiku kostnego oraz niektrych nowotworw. Prowadzi si badania nad wykorzysta-niem zwierzt jako dawcw narzdw do ksenotransplantacji.

Mimo licznych, widocznych sukcesw inynierii genetycznej, wiele osb wyraaobawy wobec praktycznego wykorzystywania organizmw genetycznie zmodyfikowa-nych (GMO). W Polsce w ostatnich latach spada akceptacja spoeczna dla produktwopartych na rolinach transgenicznych. Jednz przyczyn tego zjawiska jest brak rzeczo-

wej informacji o korzyciach pyncych z wykorzystania zdobyczy biotechnologii.Niewystarczajca jest rwnie popularyzacja wiedzy o ewentualnych zagroeniachzwizanych z uyciem organizmw zmodyfikowanych genetycznie oraz o rodkachbezpieczestwa, jakie spodejmowane przy wprowadzaniu do obrotu produktw GMO.

1 http://www.cordis.luBiotechnology is of great importance to several of Europe's industrial sectors and will be a key

component to increase our competitiveness, Verheugen stressed. By keeping Europe at the cutting

edge of biotechnology research, we will also contribute to the more general goals of creating more

highly-qualified and well paid-jobs, boost economic growth and improve our terms of trade.


12/250

12 PRZEDMOWA

Oddane do rk Pastwa opracowanie przygotowane zostao w celu prezentacji mo-liwoci i ogranicze inynierii genetycznej oraz norm prawnych regulujcych jej stoso-

wanie. Materiay te, zaadresowane do pracownikw administracji publicznej, s wyni-kiem pracy i zaangaowania wielu Autorw, pragncych przekaza bezstronnie i przy-st pnie informacj o organizmach GM, ich praktycznym stosowaniu i perspektywach

wykorzystania, o aktach prawnych regulujcych wytwarzanie i stosowanie GMO obowizu-jcych w Polsce i na terenie Unii Europejskiej oraz o dziaaniach zwizanych z wprowadza-niem GMO do rodowiska, zapewniajcych bezpieczestwo biologiczne i zmniejszajcych

ryzyko krzyowania si rolin transgenicznych z niemodyfikowanymi. Jedynie konsumentdysponujcy obiektywn wiedz o produktach GMO bdzie mg w wiadomy sposbkorzysta z prawa wyboru towaru zmodyfikowanego lub konwencjonalnego.

Mamy nadziej, e nasze opracowanie zostanie przyjte yczliwie i okae si po-mocne w przyblieniu wiedzy o organizmach GM.

prof. dr hab. Barbara Gowacka

koordynator projektu Wzmocnienie systemu informacji o rodowiskuw szczeglnoci z zakresu bezpieczestwa biologicznego

Usuga szkoleniowa, w ramach Transition Facility 2004/016 -829.03.01, szkolenia w zakresie GMO


13/250

I. WPROWADZENIE DO BIOTECHNOLOGII


14/250


15/250


WPROWADZENIE DO BIOTECHNOLOGII

Tomasz TWARDOWSKI

Instytut Chemii Bioorganicznej PAN w Poznaniu

WPROWADZENIE DO BIOTECHNOLOGII

I.1. Czym jest biotechnologia?

Biotechnologia jest jednz tych dziedzin dziaalnoci czowieka, ktre od lat swpisanew panoramycia naukowego i naszej codziennoci. Kadego dnia mamy do czynienia zwytworami biotechnologii, majcymi zastosowanie w przemyle, ochronie rodowiska,

medycynie, czy w ywieniu i w produkcji ywnoci, a nawet o tym nie wiemy. Takie hasa

jakywno transgeniczna [ywno GM], terapia genowa czy te najbardziej znane termi-ny: GMO genetycznie zmodyfikowany organizm (ang. genetically modified organizm) iLMO ywy genetycznie zmodyfikowany organizm (ang. living modified organizm)zarwno weszy do naszego codziennego i standardowego sownika, jak i nadal elektryzujoraz wzbudzajemocje w spoeczestwie.

Biotechnologia jest to wiadczenie dbr i usug z wykorzystaniem metod biologicznych(definicja wg OECD - Organizacji Wsppracy Gospodarczej i Rozwoju, czyli Organisationfor Economic Co-operation and Development). Rozwj biotechnologii obserwujemy gwniew trzech obszarach: 1) rolnictwie z przetwrstwem rolno-spoywczym, 2) przemyle oraz 3)farmacji z medycyn i weterynari. Dla rozwoju kadej dziedziny nauki zasadnicze znacze-nie maj nakady finansowe i post p bada podstawowych; jednake w przypadku

biotechnologii szczeglnrol odgrywajtake odbir spoeczny i uregulowania prawne. Waspekcie uregulowa prawnych podstawowe znaczenie maj kwestie bezpieczestwa

biologicznego czowieka i rodowiska oraz ochrona wasnoci intelektualnej.Naley zwrci uwag na to, e nawet najbardziej wyrafinowane dyscypliny naukowe -

jak w przypadku biotechnologii: genomika, bioinformatyka, rybosomologia, proteomika iwiele innych - s przekadane na zwyke codzienne produkty - artykuy powszechnegouytku, takie jak np. farmaceutyki, rodki piorce, wyroby z baweny, bioetanol czy te

pasze. Wspczesna biotechnologia w yciu codziennym wzbudza ambiwalentne odczucia wspoeczestwie.

I.2. Rne kolory biotechnologii i ich rola

Zgodnie z przyjtprzez OECD (jak i UE) klasyfikacjwyrni mona nastpujceumowne dziay biotechnologii, czsto okrelane kolorami:

zielona biotechnologia (ang. green biotechnology), ktr stanowi przedewszystkim biotechnologie zwizane z rolnictwem,wykorzystywane w celach

spoywczych i niespoywczych,


16/250

16 T.TWARDOWSKI

czerwona biotechnologia (ang. red biotechnology), to biotechnologia wyko-

rzystywana w ochronie zdrowia,

biaa biotechnologia (ang. white biotechnology), to biotechnologia przemy-

sowa wykorzystujca systemy biologiczne w produkcji przemysowej i ochro-nie rodowiska.

Zasadnicze znaczenie majrwnie: fioletowa biotechnologia zogniskowana wok zagadnie spoecznych i praw-

nych, jak akceptacja spoeczna, legislacja, wasno intelektualna czy te za-gadnienia filozoficzne i etyczne;

oraz inne, nie majce dotychczas wikszego znaczenia w naszym kraju, jak

niebieska biotechnologia powicona problematyce biotechnologii wd (je-

zior, oceanw i mrz).Spoeczestwo i gospodarka oparte na wiedzy wykreoway specyficzny acuch war-

toci dodanej skadajcy si z nauki i techniki, legislacji i praw wasnoci intelektualnejoraz akceptacji spoecznej. W acuchu wartoci dodanej technologii innowacyjnych,takich jak nowoczesna biotechnologia, postp uwarunkowany jest rwnolegym rozwo-jem wszystkich elementw skadowych. Polskie uregulowania prawne obecnie speniaj

normy europejskie i wiatowe, jednake sw stanie permanentnej nowelizacji, odzwier-ciedlajc w ten sposb stan prawny majcy rwnie miejsce w innych krajach orazdynamik rozwoju tej innowacyjnej gazi gospodarki, jakjest biotechnologia.

Niski poziom akceptacji spoecznej jest zapewne spowodowany okrelonym pozio-mem wiedzy spoeczestwa, brakiem popularyzacji biotechnologii ze strony przemysuprzy bardzo duej aktywnoci i efektywnoci ugrupowa zielonych. Dobre zaplecze

logistyczne i przygotowana kadra biotechnologw stwarzaj nadziej, e spoeczne iprawne aspekty bdsprzyja rozwojowi produkcji i kreowaniu miejsc pracy w sektorze biotechnologii, tak aby nasz kraj nie by prawie wycznie konsumentem produktwinynierii genetycznej, jak to ma miejsce obecnie, ale sta si rwnie ich producentem.Konieczne jest w tym celu spenienie kilku istotnych warunkw.

Perspektywy polskiej biotechnologii zale m.in. od szybkiego uregulowania i ci-

gej harmonizacji norm prawnych zgodnie ze standardami europejskimi i wiatowymi,waciwej edukacji spoeczestwa, intensyfikacji bada podstawowych, wspomaganiabada rozwojowych oraz zwikszenia liczby inkubatorw przedsibiorczoci czcychnauk i przemys. Lista czynnikw warunkujcych postp w nauce, nie tylko w biotech-nologii, jest duga. Wiele z tych czynnikw zaley od waciwego zaangaowania agendrzdowych, ktrych skuteczne decyzje mog usun utrudnienia w wykorzystaniu

efektw nauki we wprowadzaniu innowacyjnych technologii do gospodarki. Musimyunikn bdu zaniechania. Polska spenia wszelkie uwarunkowania rozwoju nowocze-snej biotechnologii.

Stwierdzamy z caym przekonaniem, e dynamiczny rozwj biotechnologii: jest oparty na solidnych przesankach naukowych; prowadzi do rozwoju innowacyjnych technologii zasadniczych dla postpu

ekonomicznego naszego pastwa; jest zgodny z koncepcjrozwoju i normami prawnymi Unii Europejskiej.

W odniesieniu do czerwonej biotechnologii polscy eksperci charakteryzuj sytuacjnastpujco:

Profesor Jan Lubiski z Pomorskiej Akademii Medycznej (Szczecin) ocenia perspek-tywy medycyny przyszoci w naszym kraju:

() Medycyna przyszoci w coraz wikszym stopniu bdzie oparta na diagno-styce molekularnej zmian konstytucyjnych. Punktem wyjcia do jakichkolwiek dziaa


17/250

WPROWADZENIE DO BIOTECHNOLOGII 17

we wszystkich dziaach medycyny pediatrii, internie, ginekologii, onkologii itd., b-dzie test molekularny, jak np. test DNA krwi obwodowej. Praktycznie wskazanie dobada molekularnych wystpi u kadego czowieka. Diagnostyczne testy molekularnenie bdnajprawdopodobniej polegay na penej analizie caego genomu, a jedynietych fragmentw, ktre s zwi zane z rozwojem chorb (...) Model identyfikacji

zmian oparty na badaniu polskiej populacji moe wnie niezwykle duo do wiato-wego zestawu zmian kluczowych. Ze wzgldu na niezwykle prawdopodobn maso-wo tego typu diagnostyki molekularnej Polska moe zyska wyjtkowo zarwno wzakresie medycyny jak i ekonomii. ( )1

Natomiast doktor Piotr Borowicz (dyrektor Instytutu Biotechnologii i Antybioty-kw) przyszo produkcji innowacyjnych lekw charakteryzuje nastpujco:

()Wikszo biofarmaceutykw wytwarzana jest z uyciem rekombinowanych bak-terii (gwnie Escherichia coli) i drod y (Saccharomyces cerevisiae), jak rwnierekombinowanych linii komrkowych organizmw wy szych oraz - w przypadku prze-ciwciamonoklonalnych - w hybrydowych kulturach midzygatunkowych.

W skad biofarmaceutykw wchodzniezwykle cenne grupy lekw takie jak: rekom-binowane hormony, interferony, interleukiny, hematopoetyczne czynniki wzrostu, czynnik

martwicy nowotworw, czynniki krzepnicia krwi, preparaty trombolityczne, enzymy

terapeutyczne, przeciwciaa monoklonalne i szczepionki.Z klinicznego punktu widzenia znalazy one zastosowanie w leczeniu lub zapobiega-

niu szeregu schorze , m. in.: cukrzycy, niedoboru wzrostu u dzieci i osb dorosych,zawaw serca, zastoinowej niewydolnoci serca, udarw mzgu, stwardnienia rozsia-nego, neutropenii, trombocytopenii, anemii, zapalenia wtroby, reumatoidalnego zapa-

lenia staww, choroby Crohna, astmy oraz biaaczki i caego szeregu chorb nowotwo-rowych.

Wykorzystanie technologii rekombinowanego DNA do produkcji ludzkich biaek roz-wizao problemy ograniczonej iloci odpowiednich surowcw z naturalnego rda jakrwnie zredukowao moliwo wystpienia takich dziaa niepodanych jak chorobaCreutzfelda-Jacoba, zapalenie wtroby typu B lub HIV, wynikajcych z zanieczyszcze

biaek izolowanych z naturalnych rde. ()2

Podjcie produkcji innowacyjnych lekw z zastosowaniem technologii opracowa-

nych w ostatnich dwudziestu latach stworzyo zupenie now sytuacj w aspekcie perspektyw terapii i szans leczenia do tej pory miertelnych chorb. Podkreli trzebatake znaczenie powstania nowej brany przemysu, jak rwnie zaistnienia nieoczeki-

wanych skutkw ekonomicznych i efektw spoecznych tak szybkiego rozwoju bio-technologii. Krajowa produkcja insuliny pod nazwhandlowGensulin spowodowaaistotne efekty ekonomiczne dla krajowego budetu w zakresie refundacji kosztw leku.Cytuj raz jeszcze za drem Piotrem Borowiczem:

() Efekty wdroenia produkcji i uruchomienia sprzeday nowego biofarmaceutykudla gospodarki kraju skadaj si z podatkw, zwizanych z prowadzeniem dziaalnoci przez nowego producenta i zmniejszenia wydatkw budetu pa stwa, wynikajcego zobnienia ceny refundowanych lekw. ()3

Podkreli naley, e dziki zwikszonemu dostpowi do lekw ma miejsce obnienia

kosztw leczenia powika schorze nieleczonych lub niedostatecznie leczonych innymi

lekami. Skutki spoeczne to powikszenie dostpu do lekw, rozwj krajowego przemysu

1 Raport Perspektywy i kierunki rozwoju biotechnologii w Polsce do 2013 r., pod red. S. Bieleckiego,Biotechnologia, Monografie, nr 3 (2006), s. 37-38.

2 Ibidem, s. 42 43.3 Ibidem, s. 57.


18/250

18 T.TWARDOWSKI

oraz integracja rodowiska biotechnologicznego i powi zanie go z przemysem krajo-wym.

Krajowa produkcja Gensulin zgodnie z kalkulacj opracowan przez producenta,firm Bioton, doprowadzia do oszczdnoci rzdu 300 mln z (do lutego 2005 r.) dlaskarbu pastwa poprzez obnienie ceny produktu i zmniejszenie kosztw importu.

Niezalenie od bezporednich zyskw (oszczdnoci) naley wspomnie o dodatko-wych wartociach znacznie trudniejszych do prostej kalkulacji, jak zwikszenie dostpudo wysokiej jakoci preparatw terapeutycznych, stworzenie nowych miejsc pracy dla

kadry o wysokich kwalifikacjach, uruchomienie nowoczesnej technologii (a zatempost p technologiczny), czy te stymulowanie warunkw sprzyjajcych rozwojowinast pnych innowacyjnych technologii, a zatem przyszociowo produkcji innychcennych biopreparatw. Z ca pewnoci moemy w tym przypadku mwi o duejwartoci dodanej bdcej efektem wprowadzenia nowoczesnej technologii.

Rys. 1. Rys. 2.

Rys. 3.

Rys. 1, rys. 2, rys. 3. Produkcja Gensulin w firmie BIOTON (autor dzikuje dr P. Borowiczowiza udostpnienie zdj).


19/250


0

5

10

15

20

25

30

35

EPO IFN INS CSF BF HT F/PI ENZ IL PA GF

Udzia[

%]

rok 2003 (31,5 mld USD)

rok 2010 (52,9 mld USD)

(EPO - erytropoetyny; IFN - interferony; INS - insulina; CSF - czynniki stymulujce wzrost kolonii; BF -czynniki krzepnicia krwi; HT - leki hormonalne; F/PI - biaka fuzyjne/inhibitory biaek; ENZ - enzymy; IL -

interleukiny; PA - tkankowe aktywatory plazminogenu; GF - czynniki wzrostu)

Rys. 4. Procentowy udzia poszczeglnych biofarmaceutykw w wiatowym rynkurekombinowanych biaek w roku 2003 i prognoza na rok 2010 (cytowane zaBorowicz, RaportPerspektywy i kierunki rozwoju biotechnologii w Polsce do 2013r., pod red. S. Bieleckiego, Biotechnologia, Monografie, nr 3 (2006), s. 55.

Zielona biotechnologia, nazywana czasami agrobiotechnologi, jest tym fragmen-tem biotechnologii rolniczej, ktry dotyczy rolin, chocia jest czasami utosamiana z

ca biotechnologi rolnicz obejmujc take zwierzta, a take cay przemys rolno-

spoywczy, w tym przetwrstwo oraz wytwarzanie pasz. Mona ten dzia biotechnologiizdefiniowa jako wykorzystanie najnowszej wiedzy o rolinach dla zaspokojenia potrzebczowieka. W 2005 r. cakowity area uprawny rolin transgenicznych przekroczy 90mln ha, a zapewne w 2006 r. przekroczona zostaa bariera 100 mln ha (w styczniu 2007r. nie ma jeszcze danych dotyczcych 2006 r.). Podstawowe roliny transgeniczneuprawiane przemysowo to soja, kukurydza, bawena i rzepak. Te cztery podstawowe

roliny maj wprowadzane dwie zasadnicze cechy determinujce ich przydatno pro-dukcyjn: odporno na herbicydy nieselektywne (potocznie zwane totalnymi herbicy-dami) oraz odporno na szkodniki owadzie. Pod wzgldem typu transformacji zasto-sowanego w uprawianych odmianach rolin GM wyranie dominuje cecha odpornocina herbicyd uniwersalny jest to 80% upraw rolin GM, nast pne w kolejnoci toodmiany z wprowadzonym genem odpornoci na gsienice Lepidoptera czyli z tzw.

genem Bt (z Bacillus thuringiensis) 12% areau, nast pne 8% powierzchni zajmuj

odmiany zawierajce jednoczenie geny odpornoci na herbicyd uniwersalny i geny Bt.


20/250

20 T.TWARDOWSKI

Rys. 5. Transgeniczna kukurydza

Rys. 6. Regeneracja roliny GM.

Rys. 7. Pole rzepaku transgenicznego.


21/250


Profesor Stefan Malepszy ze Szkoy Gwnej Gospodarstwa Wiejskiego (Warszawa)stwierdza:

() Roliny, dziki swym unikatowym cechom, przede wszystkim zdolnoci do pro-dukcji substancji organicznych z dwutlenku w gla i wody w procesie fotosyntezy iwydzielania tlenu do atmosfery, warunkuj istnienie wiata zwierzcego i stanowi

podstaw funkcjonowania czowieka na Ziemi. Historia cywilizacji i wzrost ilociowypopulacji ludzkiej scile zwizane z nabywaniem umiejtnoci udomowiania i hodowlirolin. Wspczesna, wielomiliardowa populacja ludzka jest zalena od postpu nauki orolinach i zwikszania udziau rolin w gospodarce. Znaczenie technologiczne rolinwzroso niewspmiernie dziki konstruowaniu GMO. ()4

Rozwj zielonej biotechnologii ma ju obecnie korzystny wpyw na zmniejszeniezanieczyszczenia rodowiska poprzez obnienie zuycia rodkw ochrony rolin.Biogospodarka musi by oparta na wiedzy, by poprzez stosowanie nowych technologiizblia si do zrwnowaonej gospodarki dobrami naturalnymi, aby rzeczywicieodnawialne rda biomateriaw pozostay dostpne dla nastpnych pokole.

Kierunki rozwoju biotechnologii przemysowej czyli biaej, w nastpujcy sposb

prezentuje prof. Stanisaw Bielecki (z Politechniki dzkiej, przewodniczcy KomitetuBiotechnologii przy Prezydium Polskiej Akademii Nauk):

() Biaa biotechnologia opiera si gwnie na biokatalizie i bioprocesach. Dzikitej biotechnologii surowce odnawialne, gwnie produkty rolne, s przeksztacane wcenne chemikalia, leki, materiay polimerowe, czynniki energetyczne, dodatki konsump-cyjne etc. z wykorzystaniem komrek pleni, drod y, bakterii, czy enzymw z nichpochodzcych. Dla ilustracji rangi zagadnienia mona poda, e zakres biaej biotech-

nologii (2004 r.) oceniany jest jako 5% rynku, opanowanego przez przemyschemiczny,za w roku 2010 przewiduje si, e 10%, a by moe nawet 20%, produktw przemysuchemicznego bdzie wytwarzane w bioprocesach.

Biaa biotechnologia czyni aktywno przemysow bardziej przyjazn dla rodowi-ska i jednoczenie obnia koszty wytwarzania poprzez zmniejszenie zuycia surowcw ienergii, redukcj odpadw, czy tebioremediacj skaonego rodowiska.

Wykorzystanie biaej biotechnologii jest obecnie przedmiotem intensywnych dyskusjiw UE. Obszary jej zastosowa, bardzo wane rwniedla Polski, to:

zastpienie tradycyjnych niebiologicznych procesw przemysowych bioprocesami iwytwarzanie produktw o wysokiej wartoci dodanej jak: farmaceutyki, specyficznechemikalia, ywno i dodatki do ywnoci, pasze;

wytwarzanie biomateriaw (biodegradowalne plastiki) i biopaliw z odnawialnychsurowcw;

bioremediacja.

Rozwj biaej biotechnologii powinien wpywa korzystnie na rozwj rolnictwa iprzemysu chemicznego, a take na rodowisko, stanowic istotny element zrwnowao-nego rozwoju. ()5

Sukcesem laboratorium kierowanego przez prof. Stanisawa Bieleckiego jest otrzy-manie celulozy produkowanej przez wyselekcjonowany szczep bakterii; celuloza takama wiele niezmiernie cennych zastosowa w lecznictwie, m.in. do gojenia ran poopa-rzeniowych.

4 Ibidem, s. 71.5 Ibidem, s. 95.


22/250

22 T.TWARDOWSKI

Rys. 8. Celuloza mikrobiologiczna (autor dzikuje prof. S. Bieleckiemu za udostpnienie zdj)

Rys. 9. Struktura mikroskopowa celulozy bakteryjnej (autor dzikuje prof. S. Bieleckiemuza udostpnienie zdj).

I.3. Czym jest GMO sposoby uzyskiwania organizmwgenetycznie zmodyfikowanych

Podstawowe zadania inynierii genetycznej moemy okreli w dwch obszarach:po pierwsze - prace naukowe, a nastpnie komercjalizacja osigni naukowych:

Prace naukowe w odniesieniu do GMO najoglniej obejmuj3 etapy: modyfikacja waciwoci na poziomie genomu, selekcja komrek (z nowym lub zmodyfikowanym genem), regeneracja GMO.


23/250


24/250

24 T.TWARDOWSKI

Najoglniej ujmujc zakres informacji charakteryzujcych GMO musi dotyczyi obejmowa nastpujce informacje (ale nie jest on ograniczony do wymienionych):

charakterystyka organizmw transgenicznych, ze szczeglnym uwzgldnieniemwprowadzonych, zmodyfikowanych lub wyczonych sekwencji kwasw nukle-inowych;

charakterystyka zamierzonych zastosowa; charakterystyka rodowiska, w ktrym bdrealizowane zamierzone dziaania;

interakcje rodowiskowe oraz midzy organizmami.Genetycznie zmodyfikowany organizm (GMO) moemy najprociej zdefiniowa ja-

ko organizm, w ktrym z zastosowaniem technik inynierii genetycznej, a zatem wsposb reproduktywny, dokonano zmian w genomie. Modyfikacje mogpolega zarw-

no na wstawieniu, jak i na usuniciu okrelonego genu, czy te caego konstruktu geno-wego, jak rwnie mog dotyczy pojedynczego nukleotydu. Warto w tym kontekciepodkreli, e klonowanie (czsto bdnie zaliczane do inynierii genetycznej) prowadzido otrzymania organizmu potomnego z identycznym genomem jak macierzysty.

I.4. Znaczenie nowoczesnej biotechnologii

Zgodnie ze Strategi Lizbosk rozwj nowoczesnej gospodarki w duym stopniuzaley od wykorzystania osigni naukowych. Jednym z szybko i cigle rozwijajcych

si obszarw nauki, techniki i gospodarki jest biotechnologia. Przewiduje si, e produk-ty wytworzone dziki biotechnologii zdominujrynki wiatowe w tym stuleciu.

Zrozumienie podstaw molekularnych procesw metabolicznych to prawdziwyklucz do sukcesu w zakresie rozwoju nowoczesnej biotechnologii. Natomiast dlaspoeczestwa zasadnicze znaczenie ma informacja, e nawet do 70% artykuw ywno-ciowych obecnie dost pnych na rynku zawiera jak (cho by minimaln) frakcj produktw nowoczesnej biotechnologii; jednake nie wicej ni jedna trzecia konsu-mentw wie o tym, a znacznie mniejszy odsetek konsumentw rozumie co to znaczy.

Jednoczenie wszyscy si zgadzamy z pozornie banalnym stwierdzeniem, e jedyniewyksztacony konsument jest w stanie podj wiadom i merytorycznie uzasadniondecyzj. Przekazanie zatem spoeczestwu podstaw biochemii i biologii molekularnejma zasadnicze znaczenie dla rozwoju biotechnologii. Praktycznie wszystkie hormony iprzeciwciaa monoklonalne tak wane we wspczesnej diagnostyce, profilaktyce iterapii swytwarzane z zastosowaniem technik inynierii genetycznej. Dla chorych fakt

ten nie ma znaczenia. Rozwj przemysu w zakresie nowych materiaw (biodegrado-walnych biomateriaw), odtwarzalnych rde energii (bioenergii, jak biopaliwa ibiomasa) oznacza konieczno oparcia gospodarki na agrobiotechnologii ukierunkowa-nie na produkcj przemysow, a nie spoywcz. Procesy bioremediacji mog byrealizowane znacznie bardziej efektywnie ni w przeszoci z wykorzystaniem rolin imikroorganizmw genetycznie zmodyfikowanych.

W Polsce istnieje znaczcy potencja badawczy w zakresie biotechnologii i powinien

on zosta optymalnie wykorzystany dla rozwoju krajowej gospodarki. Wedug szacun-kowych ocen (brak jest danych statystycznych) polski przemys biotechnologicznyzajmujcy si gwnie konfekcjonowaniem i dystrybucjobcych produktw kocowych,jest na bardzo wstpnym etapie rozwoju.


25/250

II. WSPISTNIENIE (KOEGZYSTENCJA) UPRAW

GMO Z INNYMI SPOSOBAMI PRODUKCJI


26/250


27/250


WSP ISTNIENIE (KOEGZYSTENCJA) UPRAW GMO Z INNYMI SPOSOBAMI PRODUKCJI

Andrzej ANIO

Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Rolin w Radzikowie

WSPISTNIENIE (KOEGZYSTENCJA) UPRAWGMO Z INNYMI SPOSOBAMI PRODUKCJI

II.1. Wprowadzenie

Wspistnienie upraw praktykowano w rolnictwie i wysokojakociowym nasiennic-twie przez dziesiciolecia czy nawet stulecia. Jest to kwestia praktyk rolniczych, obej-mujcych aspekty takie jak odlegoci rozdzielenia, progi tolerancji, czasy sadzenia,kwitnienia i zbiorw. Naczelnzasadwszelkich szczegowych przepisw o wspist-nieniu rnych typw upraw jest gwarancja zachowania istotnych jakociowych para-metrw zbieranego plonu. Dzisiejsza praktyka rolnicza radzi sobie z tym rutynowo,

pozwalajc nam np. na upraw rzepaku o duej zawartoci kwasu erukowego, w celuwykorzystywania go jako oleju do smarowania (mimo jego toksycznego oddziaywaniana ssaki) obok rzepaku o niskiej zawartoci tego kwasu, wykorzystywanego na paszezwierzce, tudzie jako rdo oleju rolinnego w ywieniu czowieka.

Niepomyln okolicznoci jest fakt, e sprawy te, o technicznym i praktycznymcharakterze, s niekiedy przedmiotem intensywnej debaty politycznej. Kiedy bowiemtego rodzaju sprawy urosndo rangi politycznych symboli, trudno je bdzie skierowa

pod obrady komisji technicznych, stosownych dla takiego przedmiotu rozwaa.Uregulowania prawne, gwarantujce rwnoprawno rnych form rolnictwa: trady-cyjnego=intensywnego, ekologicznego, zrwnowaonego, dynamicznego, jak rwniewykorzystujcego moliwoci inynierii genetycznej w postaci odmian transgenicznychstanowipodstaw do ich koegzystencji.

Wspistnienie upraw polega na zapewnieniu rolnikom praktycznej moliwoci wyboru pomidzy hodowl upraw tradycyjnych i ekologicznych oraz upraw genetyczniezmodyfikowanych (GMO). Stanowi jednoczenie podstaw wyboru, jakiego dokonujekonsument. Komisja Europejska zdecydowanie uwaa, i konsumenci i producenci

powinni mie moliwo realnego wyboru rodzaju produktw rolnych oraz rodzajuprodukcji, jaki preferuj.

Krajowe akty prawne w zakresie wspistnienia upraw powinny zezwala na swo- bodne funkcjonowanie podmiotw na rynku, zgodnie z prawodawstwem wsplnoto-

wym. Poniewa rolnictwo jest dziaalnociw otwartej przestrzeni, nie mona wyklu-czy przypadkowego wyst pienia rolin genetycznie zmodyfikowanych w uprawachodmian konwencjonalnych, co moe wywrze skutki ekonomiczne z uwagi na fakt, iwspomniane dwa typy upraw maj inne wartoci rynkowe. Oznacza to, e istnieje

potrzeba wprowadzenia wykonalnych i opacalnych rodkw w zakresie wspistnienia


28/250

28 A.ANIO

upraw, ktre to rodki zagwarantuj, e uprawa odmian zmodyfikowanych genetycznie iodmian niezmodyfikowanych odbywa si zgodnie z normami prawnymi, jakie majzastosowanie na szczeblu wsplnotowym.

Poniewa w Unii Europejskiej mona uprawia jedynie zatwierdzone odmiany zmo-dyfikowane genetycznie, a aspekty rodowiskowe i zdrowotne zostay uregulowane w

aktach wsplnotowych, w szczeglnoci dyrektyw2001/18/WE w sprawie zamierzo-nego uwalniania do rodowiska organizmw zmodyfikowanych genetycznie orazrozporzdzeniem (WE) nr 1829/2003 w sprawie genetycznie zmodyfikowanej ywnocii paszy, kwestie, jakie naley poruszy w kontekcie wspistnienia upraw dotyczwycznie ekonomicznych aspektw domieszek z upraw genetycznie zmodyfikowanychdo zbiorw odmian niezmodyfikowanych oraz odpowiednich rodkw zmierzajcych dozapobieenia mieszaniu si tych upraw.

Art. 26a dyrektywy 2001/18/WE wzywa pastwa czonkowskie do opracowania krajo-wych przepisw w zakresie wspistnienia upraw, ktre pozwol unikn niezamierzonegowystpienia organizmw genetycznie zmodyfikowanych w innych produktach. Wspomnianyartyku naley interpretowa w poczeniu z postanowieniami innych wsplnotowych aktw

prawnych oraz Traktatu WE. W szczeglnoci, na mocy art. 22, dyrektywy.Dyrektywy 2001/18/WE, pastwa czonkowskie nie mog zakazywa, ogranicza

ani utrudnia wprowadzenia do obrotu zatwierdzonych organizmw GMO.Odpowiednie rodki w zakresie wspistnienia upraw zale od wielu czynnikw,

ktre rni si od siebie w zalenoci od regionu, takich jak warunki klimatyczne iglebowe, wielko i rozoenie pl, struktura upraw oraz podozmian, etc. Podejcie dokwestii wspistnienia upraw oparte o zasad pomocniczoci pozwoli pastwom czon-kowskim dostosowarodki do warunkw lokalnych.

II.2. Zasady koegzystencji upraw odmian transgenicznychz uprawami konwencjonalnymi i ekologicznymi

W proponowanej nowej ustawie Prawo o organizamch genetycznie zmodyfikowa-nych organem administracji rzdowej waciwym w zakresie wydawania decyzji wsprawie stref wskazanych do uprawy rolin GM jest minister waciwy do spraw rolnic-twa. Decyzj sw Minister Rolnictwa bdzie wydawa w porozumieniu z Ministremrodowiska.

W Ministerstwie Rolnictwa i Rozwoju Wsi przygotowano projekt zmian w sprawiemoliwoci prowadzenia upraw rolin GM w strefach wskazanych do tych upraw.

Organem administracji rzdowej waciwym w zakresie upraw rolin genetyczniezmodyfikowanych bdzie minister waciwy do spraw rolnictwa i rozwoju wsi, ktry

bdzie wydawa decyzj w tej sprawie w porozumieniu z ministrem waciwym dospraw rodowiska oraz po zasigniciu opinii rady gminy. Rolnik zamierzajcy utwo-rzy stref, w ktrej bdzie prowadzi upraw rolin genetycznie zmodyfikowanych

bdzie ponosi odpowiedzialno cywilnza swojdziaalno w zwizku z ewentual-nym przekrzyowaniem lub mechanicznym wymieszaniem materiau rozmnoeniowe-go. Rolnik obowizany bdzie do przestrzegania przepisw rozporzdzenia ministrawaciwego do spraw rolnictwa, w ktrym okrelona bdzie izolacja przestrzenna izasady zmianowania. Zobowizany bdzie rwnie do prowadzenia monitorowaniadziaek rolnych, na ktrych byy uprawiane roliny genetycznie zmodyfikowane oraz doniszczenia samosieww rolin genetycznie zmodyfikowanych. Jednoczenie uytkownik


29/250

WSPISTNIENIE (KOEGZYSTENCJA) UPRAW GMO Z INNYMI SPOSOBAMI PRODUKCJI 29

(rolnik) zobowizany bdzie do poinformowania o utworzeniu strefy, w ktrej bdzie prowadzona uprawa rolin genetycznie zmodyfikowanych Wojewdzkiego InspektoraOchrony Rolin i Nasiennictwa. Rejestr uytkownikw uprawiajcych roliny genetycz-nie zmodyfikowane prowadzony bdzie przez Gwnego Inspektora Ochrony Rolin i

Nasiennictwa.

Szczegowe warunki uprawy rolin GMO zawarto w projekcie rozporzdzenia wy-konawczego do nowej ustawy, w ktrym okrelono odlegoci pomidzy uprawamirolin GM a uprawami rolin niezmodyfikowanych tego samego lub spokrewnionegogatunku oraz podano okresy czasu, po ktrych na polu uprzednio obsianym rolinamiGM mona uprawia roliny niezmodyfikowane tego samego, lub spokrewnionegogatunku. Wprowadzono rwnie konieczno monitorowania pl, w celu stwierdzeniaobecnoci samosieww rolin GM.

Zaproponowane odlegoci pomidzy uprawami rolin GM, a uprawami rolin nie-zmodyfikowanych kukurydzy i rzepaku oparte sna obowizujcych przepisach nasien-nych. W przypadku upraw ekologicznych, gdzie obecno materiau genetycznie zmo-dyfikowanego nie powinna przekracza progu wykrywalnoci, tj.


30/250

30 A.ANIO

Z uwagi na fakt, e uprawa odmian transgenicznych przynosi czsto korzyci eko-nomiczne oraz popraw w zakresie bezpieczestwa i korzyci dla rodowiska naturalne-go, strategia Komisji charakteryzuje si pozytywnym nastawieniem do tej technologii.Rwnoczenie Komisja zdaje sobie spraw z tego, e istniejkonsumenci zainteresowa-ni organicznymi metodami produkcji, (w skali UE stanowi to 2-3% rolnictwa). Ponadto

niektrzy konsumenci domagajsi penej informacji o sposobie produkowania ywno-ci, tote UE wprowadzia rygorystyczne przepisy dotyczce sprawdzalnoci (tj. zdolno-ci odtworzenia historii) i oznakowania produktw. Poza tym wyznaczono oglny limit0,9% okrelajcy maksymalny poziom materiau genetycznie zmodyfikowanego, jakimoe wystpowa w skadzie produktw pojawiajcych si w handlu jako produktykonwencjonalne czyli nie zawierajce GMO. Jest to zasadniczo decyzja o charakterze

politycznym, wychodzca naprzeciw potrzebie poczucia bezpieczestwa konsumenta,nie za kwestia zwizana z bezpieczestwem, gdy wystpujce na rynku produktygenetycznie modyfikowane sgruntownie przebadane przez sie laboratoriw i s taksamo bezpieczne jak konwencjonalne, lub nawet pod pewnymi wzgldami bez-

pieczniejsze.W zakresie bada nad wspistnieniem Komisja partycypuje w finansowaniu pro-

gramw badawczych COEXTRA i SIGMEA.

Cele realizowanego obecnie programu COEXTRA snastpujce: opracowanie komplementarnych narzdzi i metodologii oraz scalenie ich z do-

tychczasowymi w ramach utrwalonych systemw wsparcia procesu decyzyjne-go, majcych na celu umoliwienie wspistnienia upraw modyfikowanych inie modyfikowanych genetycznie (tj. konwencjonalnych i organicznych),

moliwo odtworzenia historii materiaw organizmw modyfikowanych ge-netycznie i produktw pochodnych, idc tokiem acucha ywnociowego iywieniowego,

przewidywanie przyszej ekspansji organizmw genetycznie modyfikowanych,w aspekcie zarwno ilociowym jak i jakociowym.

Bdcy w toku realizacji program SIGMEA bada przepyw genw w czasie i prze-strzeni na terenie Europy w celu okrelenia rodkw koniecznych dla wspistnieniasystemw produkcji modyfikowanej i nie modyfikowanej genetycznie. Wybrane doanalizy uprawy to kukurydza, rzepak oleisty, buraki i pszenica w ramach systemw

produkcji ziaren i upraw. Wyniki przedsiwzicia obejm: Metody wykrywania rolin/produktw genetycznie modyfikowanych, jak rw-

nie monitorowania i mierzenia redniego poziomu przepywu genw nasion ipykw, wraz z przewidywanym jego wpywem w skali caego gospodarstwa iregionu,

rodki nieodzowne dla oddzielenia systemu genetycznie modyfikowanego odinnych systemw upraw, w skali gospodarstwa i regionu,

Spoeczno-gospodarcze nastpstwa wprowadzenia upraw genetycznie modyfi-kowanych w niektrych regionach.

Uzyskane wyniki zostanpodane do wiadomoci wszystkich sektorw europejskiegorolnictwa i bd stanowi pomoc w procesie decyzyjnym na poziomach: lokalnym,

regionalnym, krajowym i oglnoeuropejskim w zakresie zarzdzania systemami gospo-darki rolnej w odniesieniu do upraw typu genetycznie zmodyfikowanego i nie zmodyfi-kowanego. W ramach tej strategii dotyczcej nauk o yciu i biotechnologii, rolnictwasformuowano nastpujczasad dziaania w zakresie koegzystencji:


31/250


Komisja podejmie inicjatyw na rzecz opracowania w partnerskim wspdziaa-niu z Pastwami Czonkowskimi, rolnikami i innymi przedsi biorcami prywatnymi

projektw badawczych i pilotaowych majcych na celu sprecyzowanie zasad i moli-wych wariantw dziaa agrotechnicznych lub innego rodzaju dziaa w celu zagwaran-towania uzyskania odpowiednich parametrw jakociowych produktw gospodarki

rolnej typu konwencjonalnego i organicznego oraz ich trwaego wspistnienia z upra-wami genetycznie modyfikowanymi. Ponadto Komisja zdaje sobie spraw ze znaczeniazapewnienia ochrony istniejcych dotychczas zasobw genetycznych w rolnictwie.Uruchomi ona nowy program dziaa na rzecz zachowania, charakteryzacji, gromadze-nia i wykorzystywania zasobw genetycznych w rolnictwie w ramach Wsplnoty.

Powysza zasada skierowana jest do realizacji przez: pastwa czonkowskie, facho-we stowarzyszenia (zwizki) producentw i innych zainteresowanych tproblematyk

poczwszy od 2002 r.Powyszy materia opublikowano w 2002 r. W lipcu nastpnego roku Komisja ogo-

sia Wytyczne dot. wspistnienia, w ktrych omwiono wyzwania dla wspistnieniaupraw konwencjonalnych, modyfikowanych genetycznie i organicznych. Z dowiadczerolniczych ju wwczas jasno wynikao, e wdraanie skutecznych metod separacjizaley od stosowanych w rolnictwie praktyk, przy czym sprawy takie jak odlegoci

rozdzielenia i inne zaleod gatunku upraw, klimatu, topografii i innych uwarunkowalokalnych. Ustanowienie prawodawstwa na poziomie europejskim, ktre obejmowaobywszystkie te kwestie, wydawao si rzecztak skomplikowane prawie nierealn; byo

jasne, e zastosowanie do tej kwestii znajduje zasada subsydiarnoci ( pomocniczoci),w jej ksztacie wyoonym w art. 3b Traktatu z Maastricht:

W zakresie, ktry nie podlega jej wycznej kompetencji, zgodnie z zasadsubsydiarnoci, Wsplnota podejmuje dziaania, tylko wwczas i tylko w takimzakresie, w jakim cele proponowanych dziaania nie mogby zrealizowane wsposb wystarczajcy przez pastwa czonkowskie, natomiast, z uwagi na skallub skutki proponowane dziaania, mog zosta lepiej zrealizowane przezWsplnot.

Komisarz ds. Rolnictwa jasno wyrazia swj brak przekonania co do koniecznociwprowadzenia w przedmiotowym zakresie rozwizania legislacyjnego na poziomie

europejskim.Przywoane tu Wytyczne maj na celu umoliwienie rolnikom wyboru sposobu

prowadzenia gospodarki i upraw. Sformuowano je w oparciu o solidnwiedz, a w ichtreci postuluje si dugofalowe, prowadzone w szerokim zakresie monitorowaniesytuacji, z elastycznym podejciem do rzeczy. Priorytetowe znaczenie ma propagowaniekoordynacji midzy ssiednimi gospodarstwami. We wszystkich przypadkach to inno-wator, czyli rolnik wykorzystujcy now technologi ponosi odpowiedzialno zawdroenie rodkw umoliwiajcych ochron sposobu gospodarowania prowadzonego

przez ssiadw niezalenie od rodzaju produkcji: czy jest nim genetyczna modyfika-cja, czy ma on charakter organiczny, czy te konwencjonalny.

Po upywie mniej - wicej dwch lat zobowizano si do dokonania przegldu sytu-acji; odpowiednie sprawozdanie Komisja opublikowaa w 2006 roku, przy czym zasad-nicze jego przesanie brzmi: bez zmian. Dowiadczenie krajw czonkowskich UE w

zakresie wspistnienia ma cigle charakter do ograniczony, bowiem duo czasuzabrao zachcanie do zakadania i prowadzenia upraw genetycznie modyfikowanych.Jedynie w Hiszpanii uprawy genetycznie modyfikowanej kukurydzy prowadzono naznacznskal i, jak si wydaje, bez wikszych problemw.


32/250

32 A.ANIO

Zagadnienie wspistnienia stanowi w dalszym cigu waki problem dla politykw; dla-tego uczyniono je tematem wielkiej midzynarodowej konferencji odbytej w Wiedniu wkwietniu 2006 r. Gwne wyst pienia i sformuowane wnioski mona znale na stronieinternetowej konferencji (http://ec.europa.eu/agriculture/events/vienna2003/index_en.htm);oto wyjtek z wnioskw sformuowanych przez Komisj:

Europejscy rolnicy powinni mie moliwo wyboru midzy produkcjtradycyjn, organiczn i dotyczc organizmw genetycznie zmodyfikowa-nych. Rolnicy pragncy dalej stosowa swoje obecne praktyki gospodarskie

powinni by do tego zdolni bez koniecznoci zmiany swych praktyk, podczasgdy rolnicy chccy prowadzi uprawy genetycznie zmodyfikowane rwnie

powinni mie takmoliwo. Podobnie te konsumentom naley pozostawistay wybr midzy produktami ywnociowymi: tradycyjnymi, organicznymi igenetycznie zmodyfikowanymi. Wakw tym kontekcie rol speniajunijne

przepisy z zakresu oznakowania i sprawdzalnoci produktw.Prowadzona przez Komisj Europejskpolityka nastawiona jest na tworzenie zacht

do modernizowania i wprowadzania do naszego rolnictwa innowacji technicznych, co zca pewnoci obejmuje wykorzystanie nowoczesnej biotechnologii. Oznacza to, emusimy znale praktyczne rozwizania, aby wystpowanie koegzystencji byo moliwe

w praktyce. Komisja nie jest gotowa akceptowa zbiorowych zakazw prowadzeniaupraw genetycznie modyfikowanych w danym kraju bd regionie; bdzie ona rozpa-trywa konkretne sytuacje np. w sytuacji bliskoci specjalnych obszarw ochrony

przyrody.Wspistnienie jest moliwe, poyteczne, konieczne i nie jest jako szczeglnie

trudno nim zawiadywa, o ile nie naoymy na nie nieosigalnych standardw jakozawoalowanego sposobu dyskryminowania technologii, ktra si nam nie podoba.Prowadzona w wymiarze publicznym polityka powinna mie za przedmiot dugofalowy

publiczny interes.

II.4. Przykady rozwiza w rnych krajach UE

II.4.1. Niemcy

Najwaniejsze zasady koegzystencji podjte w celu zagwarantowania wymogwjakociowych oraz zasad Dobrej Praktyki Rolniczej w systemie obrotu ziarnemMRKA to: 20 metrowa granica (kukurydza konwencjonalna) w celu oddzielenia kukurydzy

zmodyfikowanej genetycznie od najbliszych pl kukurydzy konwencjonalnej, kukurydza z rzdw granicznych zostaje potraktowana jak kukurydza zmodyfikowa-

na genetycznie konieczne jest przekazywanie informacji na temat ssiadujcych pl uprawnych, konieczne jest oddzielenie ziarna kukurydzy zmodyfikowanej genetycznie podczas

zbiorw (oddzielenie podczas transportu, czyszczenie urzdze i maszyn).


33/250


Kluczowe zasady systemu Zapewnienia Jakoci stosowane przez MRKA: Kontrola dokumentw i wiadectw, Szczegowe instrukcje dla personelu, Oddzielenie ziarna, Pobieranie i analiza prbek, Ustalenie procedur w przypadkach niestandardowych, System sprawdzajcy.

Jeli chodzi o dziaanie wyej wymienionego systemu, w podsumowaniu roku 2005zostay wycignite nastpujce wnioski: Rne metody uprawy (kukurydza zmodyfikowana genetycznie, kukurydza niezmo-

dyfikowana genetycznie) a take obrt ziarnem w praktyce jest moliwy, Konieczne jest zapewnienie dost pu do informacji w celu agodzenia kwestii spor-

nych pomidzy ssiadujcymi producentami rolnymi, Przebadanie zawartoci kukurydzy zmodyfikowanej genetycznie w kukurydzy

konwencjonalnej pochodzcej z pl ssiadujcych udowodnio zasadno stosowa-nia zasad Dobrej Praktyki Rolniczej,

Wyniki bada z Uniwersytetu w Halle stanowipodstaw do sformuowania zale-ce dotyczcych stosowania odpowiednich procedur w zakresie przechowywania iprocesw przetwrczych.Na zakoczenie naley stwierdzi, e German Raiffeisen COOP - niemieckie stowa-

rzyszenie przemysu zwizanego z obrotem ziarna zaakceptowao zasady koegzystencji jako podstaw do zastosowania zasad ustalonych w systemie stworzonym przezMRKA

II.4.2. Czechy

Obowizujce wymagania dotyczce zasad koegzystencji przy uprawie odmian ge-netycznie zmodyfikowanych dotycznastpujcych ustale:

powiadomienie o uprawie rolin genetycznie zmodyfikowanych przed siewem(okoo 1,5 miesica wczeniej, w przypadku kukurydzy do 1 marca) i 30 dni posiewie. Poinformowani powinni zosta ssiadujcy producenci rolni oraz Mini-sterstwo Rolnictwa,

okrelenie minimalnej odlegoci pomidzy uprawami genetycznie zmodyfiko-wanymi i uprawami niezmodyfikowanymi genetycznie. W przypadku upraw ku-kurydzy Bt i kukurydzy konwencjonalnej odlego ta wynosi 70 m, w przypad-ku upraw kukurydzy Bt i upraw kukurydzy organicznej odlego ta wynosi 200m. Jeli chodzi o ziemniaki to odlego ta wynosi odpowiednio 3 (10) m wprzy-

padku upraw zmodyfikowanych i konwencjonalnych oraz 20 m w przypadkuupraw zmodyfikowanych i organicznych.

Jako alternatywa moe by stosowany rwnie obsiew. Jeden rzd uprawy konwen-cjonalnej zast puje 2 m minimalnego odst pu pomidzy uprawami. Cakowite zastp-

stwo poprzez obsiew minimalnej odlegoci pomidzy upraw kukurydzy genetyczniezmodyfikowanej i konwencjonalnej to 35 rzdw (okoo 24,5 m).

Dokumentacja dotyczca zakupu nasion, produkcji upraw genetycznie zmodyfiko-wanych, sprzeday plonw powinna zosta zachowana i dost pna w gospodarstwie

przez minimum 5 lat.


34/250

34 A.ANIO

Kukurydza Bt w Czechach w 2005 uprawiana bya na 1 290 hektarach na 118 po-lach przez 85 producentw rolnych gwnie na poudniowych Morawach oraz Central-nej Bohemii. Dotychczasowe dowiadczenia producentw rolnych zwizane z uprawkukurydzy Bt pokazuj, ze plony kukurydzy wzrosy rednio o okoo 5-20%, nastpiozmniejszenie poraenia omacnica prosowiank, obniya si zawarto mykotoksyn w

produktach pochodzcych z tych upraw.Kukurydza Bt ze zbiorw w roku 2005 zostaa przeznaczona przede wszystkim na

zuycie w gospodarstwach z przeznaczeniem na pasz.


35/250

III. ROLINY GENETYCZNIE ZMODYFIKOWANE


36/250


37/250


ROLINY GENETYCZNIE ZMODYFIKOWANE

Sawomir SOWA, Anna LINKIEWICZ

Laboratorium Kontroli GMO, IHAR Radzikw

ROLINY GENETYCZNIE ZMODYFIKOWANE

III.1. Wprowadzenie

Czowiek od zawsze by zaleny od rolin, ktre wykorzystywa nie tylko jako pokarm,ale take jako rdo rnego rodzaju materiaw, energii czy lekw. Dzisiejszy rozwjcywilizacji by moliwy midzy innymi dziki eksploatacji zasobw rolinnych orazkierunkowym zmianom, jakich czowiek dokona w wiecie rolin.

Mona powiedzie, e wszystkie uprawiane dzi roliny sgenetycznie zmodyfiko-wane, poniewa ich cechy byy zmieniane przez tysice lat w celu polepszenia ich wa-ciwoci uytkowych. Dziki temu uzyskano roliny wyej plonujce, odporne na choroby,odporne na szkodniki, a take poprawiono ich jako w stosunku do poprzednich odmian.Zmiany te zaczy si od momentu udomowienia rolin przez czowieka, ktry wykorzy-stujc proces krzyowania pciowego, selekcj i inne zabiegi hodowlane kierowa wymia-ngenw pomidzy blisko spokrewnionymi gatunkami. Dziki rozwojowi nauki w czasieostatnich dekad udao si uzyska nowe zestawienia genw u rolin, ktre w przyrodzie niemogyby si ze sobkrzyowa. Stao si to moliwe dziki takim technikom jak hodowlain vitro zarodkw uzyskanych z krzyowa midzygatunkowych (embryo-rescue), hodow-la in vitro zalni, zapylenie i zapodnienie in vitro, a take poprzez stosowanie technikwywoywania mutacji np. napromieniowanie nasion. Tak powstajca nowa zmiennobya wykorzystywana w tradycyjnym procesie hodowli rolin.

Tradycyjna hodowla ma jednak wiele wad, do ktrych naley zaliczy midzy innymi:przenoszenie caych genomw, a nie pojedynczych, wybranych cech, dugi czas hodowliodmiany, sigajcy kilkunastu lat, brak moliwoci wprowadzania cech od gatunkwdaleko spokrewnionych.

Problemy te mogby czciowo wyeliminowane poprzez wykorzystanie technologiirekombinowanego DNA, dziki ktrej powstaj transgeniczne organizmy zwane rwniegenetycznie zmodyfikowanymi organizmami (GMO ang. genetically modified organism).Genetycznie zmodyfikowane organizmy to take roliny, w ktrych materia genetycznyzosta zmieniony w sposb niezachodzcy w warunkach naturalnych, inaczej mwic tenodnosi si do takich rolin, do ktrych przy uyciu technik inynerii genetycznej wprowa-dzono gen (lub jego fragment) pochodzcy z innego lub tego samego gatunku. Tak wpro-wadzony gen odpowiedzialny jest za produkcj odpowiedniego biaka, a cecha ta jestdziedziczona przez potomstwo. Proces ten nazywamy transformacjgenetyczn.


38/250

38 S. SOWA, A. LINKIEWICZ

III.2. Inynieria genetyczna rolin sposoby wprowadzaniagenw do rolin

Z wielu zaproponowanych metod transformacji genetycznej rolin dwie znalazy sze-rokie zastosowanie w praktyce. Najstarszmetod, stosowan ju we wczesnych latachosiemdziesitych ubiegego wieku, jest wykorzystanie bakterii glebowejAgrobacteriumtumefaciens do wprowadzania genw do rolin. Czsto syszymy, e to czowiek wymy-li transformacj genetyczn- nic bardziej bdnego. Proces ten zachodzi w naturze oddawna, a czowiek tylko wykorzysta naturalne zdolnoci wprowadzania DNA do jdrakomrkowego zainfekowanych przez Agrobacterium komrek. Drug metod jestwprowadzanie genw przy uyciu strzelby genowej, czyli mikrowstrzeliwanie DNAznajdujcego si na np. na opikach zota penicych role nonikw DNA. Metoda ta napocztku stosowana bya gwnie do transformacji rolin jednoliciennych, poniewa wnaturzeAgrobacterium infekowao tylko roliny dwulicienne.

W praktyce okazao si, e modyfikacje genetyczne w najwikszym stopniu dotyczrolin i tu majnajwiksze zastosowanie.

Pierwszymi transgenicznymi rolinami, ktre trafiy do obrotu byy pomidory. W ro-ku 1994 transgeniczny pomidor FlavrSavr trafi na pki sklepowe w USA. Pomidoryte charakteryzoway si wolniejszym dojrzewaniem i mikniciem owocw, przez coduej zachowyway wieo oraz atwiej mona byo transportowa. Osignito to poprzez zmniejszenie aktywnoci genu poligalaktouronazy, odpowiedzialnego za roz-kadanie ciany komrkowej. Jest to przykad pokazujcy, e genetyczne modyfikacjeorganizmw nie polegajtylko na wprowadzaniu genw pochodzcych z innych gatun-kw, ale take na modyfikacji genw, ktre naturalnie wystpujw danym organizmie.Poniewa odmiana uyta do transformacji pomidora FlavrSavr nie bya najlepsza,pomidor ten nie przynis spodziewanego sukcesu finansowego i po kilku latach zostawycofany ze sprzeday.

III.3. Roliny genetycznie zmodyfikowane i perspektywy ichwykorzystania

III.3.1. Zastosowanie rolin GM w nauce

Modyfikacjom genetycznym podlegaj nie tylko roliny, ktre maj znaczenie go-spodarcze, ale take roliny wykorzystywane w badaniach naukowych. To wanie onezostay zmodyfikowane jako pierwsze i suprzede wszystkim jako modele w pozna-waniu funkcji genw. Takie badania pozwalajna zrozumienie wielu procesw bioche-micznych zachodzcych w rolinach, krtko mwic umoliwiajpoznanie i zrozumie-nie wiata ywego. Poprzez proste modyfikacje polegajce na blokowaniu lub zwiksza-

niu ekspresji poszczeglnych genw moemy bada ich funkcje. Dopiero poznaniefunkcji danego genu pozwala na praktyczne zastosowanie zdobytej wiedzy. W tym celunajczciej wykorzystywane s tzw. roliny modelowe np. rzodkiewnik (Arabidopsisthaliana) czy tyto (Nicotiana tabacum), ktre atwo udaje si transformowa i ktrychgenom jest dobrze zbadany. W ten sposb uzyskane informacje swykorzystywane w


39/250

ROLINY GENETYCZNIE ZMODYFIKOWANE 39

badaniu innych rolin czy nawet innych organizmw, poniewa kod zapisu informacji wDNA jest uniwersalny dla organizmw ywych. Te same geny znajduj si w rnychrolinach i peni tam takie same lub podobne funkcje, dlatego im wicej wiemy orolinach modelowych, tym wicej wiemy o wszystkich rolinach, a wiedza ta znajdujepotem zastosowanie w praktyce.

III.3.2. Zastosowanie rolin GM w praktyce

Najczciej modyfikowane s roliny, ktre maj due znaczenie gospodarcze i suprawiane na dua skal. Czowiek w sposb kierunkowy zmienia je nadajc im okre-lone cechy. Proces ten prowadzony jest od tysicy lat. Uprawiane dzi na wszystkichkontynentach zboa pochodzz Azji Zachodniej, a ich dzisiejsze formy sefektem 10000 lat selekcji i kierunkowej hodowli prowadzonej w celu uzyskania jak najwikszychplonw oraz poprawy jakoci. Kontynuacj tych modyfikacji jest transformacja gene-tyczna.

Najbardziej powszechne genetyczne modyfikacje rolin dotycznastpujcych cech:odpornoci na szkodniki owadzie, tolerancyjnoci na herbicydy, przywracania podno-

ci/sterylnoci, odpornoci na wirusy, odpornoci na grzyby oraz zmian biosyntezyskrobi. List zgoszonych do rejestracji w UE genetycznie zmodyfikowanych rolinmona znale na stronach http://biotech.jrc.it. Warto pamita, e rolina jest w staniewyprodukowa prawie kade biako, jeli tylko informacja o nim zostanie do niej wpro-wadzona. Stwarza to ogromne moliwoci wykorzystania genetycznie zmodyfikowa-nych rolin w przyszoci do produkcji biodegradowalnych plastikw, olejw o odpo-wiedniej budowie czy lekw.

III.3.3. Tolerancja na herbicydy

Tolerancja na herbicydy to jedna z najbardziej powszechnych modyfikacji. Wprowa-

dzenie do roliny cechy odpornoci na dziaanie herbicydu o dziaaniu totalnym pozwalana atwkontrol chwastw na polu uprawnym. Tradycyjnie oddzielone zabiegi ochronyrolin prowadzi si na chwasty jednolicienne, dwulicienne, jeszcze inne herbicydystosuje si na chwasty szczeglnie uciliwe nalece do tych dwu klas. Wymagato od rolnika duej wiedzy oraz stosowania cisych terminw zabiegw (uzalenionychod fazy rozwojowej chwastw i roliny uprawnej), aby nie zniszczy rolin na polu.Zmodyfikowane roliny posiadaj geny, odpowiedzialne z produkcj enzymw, ktrerozkadajherbicydy, dziki czemu stajsi na nie odporne. Stosowanie herbicydw wtakich uprawach ma wiele zalet, do ktrych naley zaliczy:

a) mniejsz liczb zabiegw (w wyniku jednego zabiegu niszczymy chwasty za-rwno jedno, jak i dwulicienne),

b) moliwo wykonania zabiegu w rnych terminach,c) mniejsze zuycie substancji aktywnej w przeliczeniu na jednostk powierzchni

co jest take korzystne dla rodowiska,d) mniejsze koszty produkcji ze wzgldu na mniejsze dawki herbicydw orazoszczdnoci paliwa i siy roboczej.

Modyfikacja typu Roundup Ready to jedna z najczstszych modyfikacji rolin, warun-kujca odporno na herbicyd totalny. Substancja o nazwie glifosat aktywny skadnik


40/250


herbicydu Roundup niszczy rolin nietransgeniczn, poniewa hamuje dziaanie syntazyEPSPS- enzymu, ktry bierze udzia w syntezie aminokwasw aromatycznych. Ten typmodyfikacji zosta uzyskany poprzez wprowadzenie do rolin genu kodujcego enzymsyntaz EPSPS niewraliwna dziaanie glifosatu lub wprowadzenie genu odpowiedzial-nego za powstanie enzymu (oksydoreduktazy glifosatu) rozkadajcego glifosat. Najcz-

ciej uprawian genetycznie zmodyfikowan rolin na wiecie jest soja odporna naherbicyd Roundup. Dziki takim modyfikacjom koncerny biotechnologiczne mogzaoferowa jednoczenie herbicyd i nasiona genetycznie zmodyfikowane, z cechodpor-noci. Innpowszechnmodyfikacjjest wprowadzenie tolerancji na glufosynat (skadnikaaktywnego herbicydu Basta) warunkowanego genem PAT. Gen PAT pochodzi z bakteriigleboewej Streptomyces hygroscopicus i zosta wykorzystany do modyfikacji midzyinnymi, buraka cukrowego, rzepaku i soi. W Instytucie Hodowli i Aklimatyzacji Rolin wRadzikowie ju w 1995 roku uzyskano pszenyto tolerancyjne na herbicyd Basta. Gw-nym autorem tej pracy jest prof. Janusz Zimny i by o to pierwsze w wiecie transgenicznepszenyto.

III.3.4. Odporno na szkodniki

Jednym z naturalnych biopestycydw, ktry jest stosowany od lat trzydziestych

ubiegego wieku (take przez rolnikw ekologicznych) jest bakteriaBacillus thuringien-sis wystpujca w glebie. Bakterie te produkuj szkodliwe dla okrelonych owadwtoksyny (biaka Cry) i swykorzystywane do opryskiwania rolin, co pozwala zrezy-gnowa z chemicznego zwalczania niektrych szkodnikw. Dziki moliwociom biotechnologii moemy dzi przenie geny Cry z bakterii do rolin co powoduje, estajsi toksyczne dla wybranych szkodnikw owadzich, ale nie dla ludzi, zwierzt czyinnych owadw.

Toksyczno biaka Cry warunkowana jest obecnociodpowiednich receptorw w przewodzie pokarmowym owada. W takim wypadku roliny, ktre do tej pory byypoywieniem dla szkodnikw, staj si dla nich toksyczne, przez co ograniczaj ko-nieczno chemicznej kontroli. Roliny uprawne z wprowadzon takcech to midzyinnym kukurydza Bt odporna na omacnic prosowiank (Ostrinia nubialis). Szkodnikten staje si coraz bardziej uciliwy nie tylko w USA i Europie Poudniowej, ale zewzgldu na agodne zimy take i w Polsce (w 2006 roku zostao poraone 40% uprawkukurydzy). W uprawach rolin Bt nie trzeba stosowa insektycydw, poniewa rolinysame chronisi przed szkodnikami z rzdu Lepidoptera produkujc toksyczne dla nichbiaka. Odporno typu Bt wprowadzono te do innych rolin uprawnych, takich jakziemniak (odporny na stonk ziemniaczan), bawena, kapusta czy pomidory.

Same roliny rwnie wytworzyy system obronny przed szkodnikami, ktry wyko-rzystuje naturalne substancje. Tak zwane biopestycydy mog take podlega modyfika-cjom genetycznym, dziki ktrym bd dziaay jeszcze bardziej skutecznie, a co naj-waniejsze bardzo selektywnie kontrolujc szkodniki na niskim poziomie populacji.

III.3.5. Odporno na choroby

Choroby rolin mogby powodowane przez grzyby, wirusy i bakterie. Sone du-ym zagroeniem nie tylko dla plonw, ale take dla zdrowia czowieka. Poraajce


41/250


zboa grzyby z rodzajuFusarium produkujszkodliwe mykotoksyny, ktre sprzyczy-n przewlekych zatru. Substancje te uznawane s take za rakotwrcze, poniewahamujsyntez DNA oraz powodujzmiany w metabolizmie RNA. Genetycznie zmo-dyfikowane roliny odporne na choroby grzybowe zostay zmienione poprzez wprowa-dzenie genw kodujcych enzymy (glukanazy, chitynazy) rozkadajce ich cian

komrkow. W podobny sposb uzyskano odporno rolin na bakterie. Przykademroliny uprawnej odpornej na wirusa moe by ziemniak z wprowadzonodpornocinawirusa liciozwoju (PLRV).

Odporno na wirusy uzyskuje si poprzez wprowadzenie do roliny genw pocho-dzcych z wirusw np. geny biaek paszcza wirusa. Biaka te nie wywouj choroby,indukujjednak w rolinach odporno. Mechanizm odpornoci zwizany jest z faktem,e zainfekowane komrki nie ulegaj powtrnej infekcji, poniewa rozpoznawane sprzez patogena jako ju zainfekowane. Przykadem roliny uprawnej odpornej na wirusyjest papaja, rolina, ktrej owoce sbogate w witamin A i C. Papaja jest jednak bardzowraliwa na wirusa piercieniowej plamistoci papai (PRSV), atwo przenoszonego przez mszyce. Na Hawajach, gdzie papaja jest podstawow rolin uprawn, 80%plantacji to odmiany transgeniczne UH Rainbow z todpornoci. Genetycznie zmody-fikowane roliny odporne na wirusy to take dynia odporna na wirusa mozaiki ogrka

(CMV), wirusa drobnej plamistoci cukinii (ZYMV) wirusa mozaiki kawona (WMV)oraz ziemniak odporny na wirusa Y (PVY) i wirusa liciozwoju ziemniaka (PLRV).

III.3.6. Ulepszanie cech jakociowych

Genetyczne modyfikacje umoliwiajzmian cech jakociowych rolin uprawnych.Mona to osign poprzez wprowadzanie nowych genw, ale take przez modyfikowa-nie genw znajdujcych si w danej rolinie, jak to miao miejsce w przypadku omawia-nego na pocztku pomidora FlavrSavr. Innym przykadem zablokowania naturalniewystpujcego genu jest kawa zawierajc do 70% mniej kofeiny, w ktrej represji poddana zostaa syntaza kofeiny, jeden z genw zaangaowanych w kocowe etapybiosyntezy kofeiny.

Genetyczne modyfikacje pozwalaj take na zmian kompozycji aminokwasw wroslinie. W USA mona uprawia kukurydz LY038, ktra charakteryzuje si podnie-sionzawartocilizyny, niezbdnej przy budowie biaek w okresie rozwoju, poprawia-jcej koncentracj umysow i agodzcej objawy przezi bienia. Inna transgenicznakukurydza (LY038xMON810), ktra powstaa przez skrzyowanie dwch genetyczniezmodyfikowanych odmian, charakteryzuje si zarwno podniesionzawartoci lizyny jak i odpornoci typu Bt na szkodniki. Poprzez genetyczne modyfikacje zmienionorwnie skad kwasw tuszczowych w soi i rzepaku zwikszajc zawarto kwasuoleinowego.

Jednym z najbardziej znanych przykadw wykorzystania biotechnologii byo zmo-dyfikowanie ryu w celu produkcji -karotenu - prekursora witaminy A. Dziki wpro-wadzeniu genu z onkila zoty ry mia uchroni miliony azjatyckich dzieci przedlepot wywoan niedoborem tej witaminy. Okazao si jednak, e osignita iloprowitaminy A nie jest w stanie zaspokoi dziennego zapotrzebowania na witamin A.Dwa lata temu pracownicy firmy Syngenta ulepszyli zoty ry, tak aby produkowa 20razy wicej -karotenu.

Modyfikacjom genetycznym podlegaj rwnie roliny ozdobne. Poprzez nadpro-dukcj karotenoidw uzyskano godziki o intensywnej niebiesko-fioletowej barwie.


42/250


Kolor ten nie mg by uzyskany metodami tradycyjnej hodowli. Modyfikacje te po-czono rwnie z odpornocina herbicyd.

Innmodyfikacjjest wyprodukowanie tytoniu (Vector 21-40), ktry zawiera 20 ra-zy mniej nikotyny (dawka poniej progu uzalenienia) i 15 razy mniej substancji rako-twrczych ni odmiany tradycyjne. Wspomnian ju na wst pie cech opnienia

dojrzewania (pomidor FlavrSavr) wprowadzono do czterech innych odmian pomidora,a take do melona i godzikw. Ostatnio naukowcom z Uniwersytetu w Aachen udaosi zmodyfikowa kukurydz poprzez wprowadzenie do jej genomu genw z grzybaAspergillus i soi. Geny te odpowiedzialne s za wydajniejsze pobieranie elaza orazudost pnienie go w atwo przyswajalnej formie dla czowieka. Tak zmodyfikowanakukurydza, zdaniem badaczy, moe pomc w rozwizaniu problemw ywieniowych,szczeglnie w krajach trzeciego wiata

Inynieri genetyczn wykorzystano rwnie do zmodyfikowania traw dla celwsportowych i rekreacyjnych. Uprawa trawnikw wymaga bardzo duych nakadw.Stosowanych jest wiele rodkw chemicznych (nawozw sztucznych, herbicydw,fungicydw), potrzebna jest dua ilo wody do utrzymania zdrowych i adnych trawni-kw i energia konieczna do ich przycinania.

Genetycznie zmodyfikowane trawy mog pomc w ograniczeniu kosztw takiej

uprawy oraz zagroerodowiskowych. Moliwe jest to poprzez wprowadzenie do trawgenw tolerancyjnoci na herbicydy, odpornoci na choroby i szkodniki, tolerancyjnocina susz, wysoktemperatur.

III.3.7. Praktyczne zastosowanie w tradycyjnej hodowli rolin

Modyfikacje genetyczne rolin wykorzystuje si take w hodowli mieszacowej ro-lin uprawnych. Potomstwo mieszacw (powstae ze skrzyowania rnych genetycz-nie linii) charakteryzuje si zwikszonwybujaocicech ni ich rodzice (efekt hetero-zji). System produkcji odmian mieszacowych skada si z trzech komponentw:

Genu barnase, ktry pochodzi z bakterii Bacillus amyloliquefaciens, powoduj-cego msk sterylno. Gen ten powoduje mier kadej komrki, w ktrej jestaktywny, zosta poczony jednak z fragmentem DNA regulujcym jego aktyw-no (promotorem) tylko w pylnikach.

Genu PAT warunkujcego tolerancyjno na glufosynat skadnik aktywnykilku herbicydw. Gen ten, zwany te markerem selekcyjnym, umoliwia po-przez oprysk we wczesnej fazie rozwoju roliny wyselekcjonowanie odpowied-nich komponentw odmiany mieszacowej w 100%.

Genu barstar tzw. restorera, pochodzcego rwnie z bakterii Bacillus amylo-liquefaciens i przywracajcego podno. Jest on konieczny aby roliny miesza-cowe mogy wytworzy zarwno mskie jak i eskie organy pciowe, koniecznedo wytworzenia nasion.

Produkcja mieszacw polega na wysianiu na przemian w rzdach linii rodzicielskiej- mskosterylnej i tolerujcej herbicyd oraz linii rodzicielskiej - przywracajcej podno

i tolerujcej herbicyd. Zastosowanie herbicydu powoduje selekcj odpowiednich kom-ponentw. Nasiona zbiera si tylko z rolin mskosterylnych. Wszystkie zebrane nasionas mieszacowe. Zastosowanie takiej technologii umoliwia uzyskanie wysokich plo-nw tylko w pierwszym pokoleniu, co powoduje konieczno zakupu nasion przezrolnikw kadego roku.


43/250


III.4. Genetycznie zmodyfikowane rolinyuprawiane w najbliszej przyszoci

III.4.1. Tolerancja stresw rodowiskowych

Stresy abiotyczne powodujcoraz wiksze straty plonw rolin uprawnych, a takeniemoliwo ich uprawy w wielu rejonach wiata. Roliny naraone sna negatywnedziaanie: wysokich temperatur, zasolenia, zalewania, suszy, stresw oksydacyjnych isubstancji chemicznych. Stresy te bd odpowiedzialne za 30% spadek plonw przeznajblisze 25 lat. Zniszczenie rodowiska przez czowieka i jego wpyw na zmianklimatu (globalne ocieplenie) bddalej ogranicza moliwoci uprawy rolin. Rwno-czenie stale wzrasta globalne zapotrzebowanie na tereny rolnicze.

Odporno na stresy opiera si na bardzo zoonych mechanizmach. Wykorzystanietransgenicznych rolin pozwala z jednej strony na rozumienie mechanizmw stresu, zdrugiej umoliwia poszerzenie areau upraw.

Wytworzono genetycznie zmodyfikowane roliny ze zwikszontolerancjna susz,niski wysoktemperatur. Takie modyfikacje uzyskano poprzez zwikszenie produkcjiw rolinach proliny, mannitolu, betainy czy mio-inozytolu - substancji osmotycznieczynnych, ktre s naturalnie produkowane w obronie na rne stresy. Podniesieniesyntezy antyoksydantw (np. peroksydaz) moe take ograniczy negatywne dziaaniezasolenia, suszy, wysokiej temperatury czy braku tlenu. Podobne efekty mona uzyskaprzez zwikszenie syntezy biaek pnej embriogenezy, szoku cieplnego, a take innychzwizanych z transportem jonw.

III.4.2. Wykorzystanie w lenictwie

Drzewa spodstawowym surowcem dla przemysu papierniczego. Oddzielenie celu-

lozy od ligniny jest bardzo kosztowne, a procesy chemiczne stosowane do tego celusniebezpieczne dla rodowiska. Uzyskano zmodyfikowane topole, ktre zawierajo50% mniej ligniny ni niezmodyfikowane. Dodatkowo rosnone znacznie szybciej. Nienaley jednak spodziewa si, e transgeniczne drzewa szybko pojawisi w lesie.

W przemyle papierniczym wykorzystuje si rwnie skrobi, ktra czy wknapapieru oraz pokrywa jego powierzchni aby atwiej mnona byo na nim pisa. Skrobiotrzymuje si z ziemniakw, ktre produkujdwa polimery - amylopektyn korzystndla produkcji papieru i amyloz, ktra nie ma takich waciwoci. Ju w 1990 rokuduska firma AVBE wytworzya transgeniczne ziemniaki, ktre zawieray wicejamylopektyny, podobne roliny wyprodukowaa firma Bayer. To jednak Tajlandia, ktrazezwolia na upraw transgenicznych rolin moe by gwnym dostawcskrobi. Skro- bia moe by otrzymywana z powszechnie uprawianego tam manioku. Do topoli iwierka wprowadzono rwnie cech odpornoci na herbicydy.


44/250


III.4.3. Biodegradowalne plastiki

Polimery (tworzywa sztuczne) biodegradowalne mogby rozkadane w rodowiskuprzez mikroorganizmy, takie jak bakterie i grzyby. Idea produkcji plastikw z rolin nie jest czym zupenie nowym. Ju Henry Ford amerykaski wynalazca powici duo

czasu na wyprodukowanie plastikw z soi, aby wicej Amerykanw mogo pozwolisobie na kupno samochodu Forda ModelT. Udao mu si w 1941 roku wyprodukowasamochd z rcznie zrobionkaroseri, do ktrej budowy uyto wycznie plastiku z soi.Niestety koszty produkcji plastiku opartego na soi nie mogy konkurowa z plastikamiwytwarzanymi z ropy.

Produkcja biodegradowalnych polimerw odbywa si gwnie w bakteriach. Zasto-sowanie do tego celu rolin ma jednak wiele zalet, do ktrych naley zaliczy: atw itani produkcj na du skal wykorzystujc zasoby odnawialne (taka produkcja niewpywa na pogbienie zjawiska globalnego ocieplenia) oraz moliwo szybkiej biode-gradacji, co zmniejsza negatywny wpyw polimerw na rodowisko. Poprzez transfor-macj rzodkiewnika genami wyizolowanymi z bakterii Ralstonia eutropha ju w 1994roku uzyskano 14% polihydroksyalkanolanu (PHA) w biomasie. Roliny mog suydo produkcji monomerycznych jednostek plastikw, ktre s trudne do otrzymania zropy. Dobrej jakoci PHA uzyskano rwnie z transgenicznych rolin rzepaku.

III.4.4. Biopaliwa

Rwnie biopaliwa uzyskiwane sz odnawialnych rde energii czyli rolin. Komi-sja Europejska w Zielonej Ksidze z 2000 roku zatytuowanej W deniu do europejskiej strategii dostaw energii podkrela strategiczne znaczenie sektora transportuzarwno dla bezpieczestwa dostaw energii jak i zmian klimatycznych. Zwikszanieudziau biopaliw w sektorze paliw zwizane jest ze zwikszeniem bezpieczestwadostaw energii, ograniczeniem emisji gazw cieplarnianych - gwnie CO2, a take zpolityk roln. Naley podkreli, e Polska ratyfikowaa postanowienia Protokou zKyoto z 1997 roku o redukcji gazw cieplarnianych. Ponadto UE nakada na krajeczonkowskie obowizek zwikszenia udziau biopaliw w paliwach do transportu do 5%w 2009 roku i 5,75% w 2010 roku.

Biopaliwa to zarwno biodiesel otrzymywany z oleju rzepakowego jak i bioetanoluzyskiwany w procesie fermentacji alkoholowej. W Polsce tylko bioetanol (stosowany

jako dodatek do benzyn) jest produkowany na skal przemysow. Genetycznie zmody-fikowany rzepak, uprawiany w Kanadzie osiga wiksz wydajno (4,5-5 t/ha ) niuprawiany w Polsce (plony 2-3 t/ha), co powoduje, e jego produkcja na biopaliwa jestbardziej opacalna.

Potrzeby energetyczne s coraz wiksze, a konieczno ich zaspokajania staje sidzi jednym ze strategicznych aspektw suwerennoci i niezalenoci naszego kraju.Ponadto dyrektywy UE zobowizujkraje czonkowskie do systematycznego zwiksza-nia udziau biopaliw w rynku. Zastosowanie genetycznie zmodyfikowanych organizmwdo produkcji biopaliw pozwoli nie tylko na wiksze uniezalenienie si Polski od dostawz zewntrz, ale take w duym stopniu przyczyni si do ograniczenia emisji do atmosfe-ry dwutlenku wgla, ktry w najwikszym stopniu przyczynia si do efekty cieplarnia-nego i ocieplenia si klimatu. Zastosowanie biopaliw powoduje, e taka sama ilodwutlenku wgla, ktra jest emitowana do atmosfery podczas spalania biopaliwa, jestprzyswajana w procesie fotosyntezy podczas wzrostu roliny. Z tego wzgldu spalanie


45/250


biopaliw nie przyczynia si do pogbiajcego si ocieplenia klimatu, tak jak to sidzieje w przypadku spalania paliw kopalnych (wgla, ropy, gazu). Jako surowiec douzyskania biopaliwa moe by wykorzystywany rzepak, zboa i buraki cukrowe. Zapo-trzebowanie sektora paliw na biosurowce bdzie stale wzrasta, chocia by z powodustale zmniejszajcych si zasobw paliw kopalnych i wzrostu ich cen. Nowe osignicia

biotechnologii zwikszajmoliwoci wykorzystania biomasy przez przemys. Biomasaz powodzeniem moe by zamieniona na paliwo do silnikw spalinowych. Firmy bio-technologiczne wyprodukoway mikroorganizmy, ktre s w stanie zmieni celulozznajdujcsi w rolinach na cukry, z ktrych uzyskuje si etanol. Dziki temu produk-cja etanolu z biomasy staje si ekonomicznie bardzo opacalna, poniewa mona goprodukowa nie tylko z nasion zb, ale take z rnego rodzaju resztek poniwnych,jak soma, pozostaoci po zbiorach kukurydzy czy trzciny cukrowej.

III.4.5. Roliny jako biofabryki - substancje wykorzystywanew medycynie (biofarmaceutyki)

Roliny znane s jako rdo rnych substancji stosowanych w medycynie i prze-myle. Nowoczesna biotechnologia dziki modyfikacjom genetycznym pozwala napowikszenie spektrum produktw uzyskiwanych z rolin. Roliny genetycznie zmody-fikowane mog wytwarza szczepionki, przeciwciaa chronice przed rnymi choro- bami, a take substancje dla potrzeb przemysu. Roliny mog suy do produkcjimonoklonalnych przeciwcia czy hormonw, ktre obecnie produkowane sprzy uyciukomrek zwierzcych. Dziki temu ryzyko przeniesienia patogenw czy czynnikwchorobotwrczych zostanie wyeliminowane, poniewa nie istniej choroby, ktre mo-gyby by przeniesione z rolin na ludzi. Ponadto produkcja lekw w rolinach na duskal moe byatwiejsza i tasza.

III.4.6. Usuwanie zanieczyszcze ze rodowiska - fitoremediacja

Bioremediacja jest jednym z najwaniejszych dziaw biaej biotechnologii, ponie-wa usuwanie zanieczyszcze z wody i gleby jest konieczne dla zrwnowaonegorozwoju. W wikszoci wypadkw do tego celu wykorzystuje si mikroorganizmyzarwno tlenowe jak i beztlenowe, ktre s w stanie akumulowa metale cikie lubrozkada zanieczyszczenia pochodzenia organicznego np. rop naftow czy bardzoszkodliwe dla ycia i rodowiska polichlorowane bifenyle (PCB). Zastosowanie rolindo tych celw nazywamy fitoremediacj. Roliny wysze mog by wykorzystane dooczyszczania gleby z metali cikich i innych zanieczyszcze, a take rekultywacjiterenw po-kopalnianych. Gorczyca sarepska (Brassica juncea) wykorzystywana jest dousuwania oowiu. Toboki polne (Thlaspi arvense) mogakumulowa cynk i nikiel.

Inynieria genetyczna jest wykorzystywana, aby przenosi do rolin o szerokim za-kresie wyst powania, geny z bakterii odpowiedzialne za akumulacj metali cikich.

Zastosowanie fitoremediacji na duskal musi by jednak skonfrontowane z zagroe-niami, jakie mogwynikn ze spoycia rolin o duym steniu zanieczyszcze przezzwierzta. Dlatego te pracuje si nad moliwociami degradacji tych zanieczyszcze wrolinach. Grupie naukowcw z Uniwersytetu w Georgia pod kierunkiem prof. RichardaMeaghera udao si uzyska rolin rzodkiewnika ( Arabidopsis thaliana) z dwoma


46/250


obcymi genami pochodzcymi z bakterii Escherichia coli. Jeden z nich warunkujesyntez enzymu, ktry katalizuje przemian arsenianu do nieszkodliwej formy. Drugiumoliwia zatrzymanie tej nieszkodliwej formy w liciach. Dziki temu roliny akumu-luj3-4 razy wicej zwizkw arsenu ni roliny niezmienione, stajc si bardzo efek-tywnym rodkiem do usuwania zanieczyszcze. Ci sami naukowcy przenieli bakteryjne

geny do rolin kodujce przemian toksycznej rtci do mniej niebezpiecznej formy.

III.5. Obecna produkcja rolin genetycznie zmodyfikowanych

III.5.1. Powierzchnia upraw GM stale wzrasta

Transgeniczne roliny uprawne powstajw laboratoriach uniwersytetw i firm bio-technologicznych od poowy lat osiemdziesitych ubiegego stulecia. Sprzeda produk-tw GMO dopuszczono najpierw w USA. Jako pierwsze na pki sklepowe trafiy tam wroku 1994 genetycznie zmodyfikowane pomidory. Jednake, za pocztek masowej produkcji rolin zmodyfikowanych genetycznie przyjmuje si rok 1996, kiedy po-wierzchnia upraw rolin GMO osigna 1,7 mln hektarw. W cigu jedenastu latpowierzchnia upraw GMO wzrosa szedziesiciokrotnie osigajc 102 mln hektarww roku 2006 (rys. 1), co zajmuje 6,8 % cakowitej powierzchni upraw na wiecie.

W pierwszych latach komercjalizacji genetycznie zmodyfikowanych rolin upraw-nych nastpowa szybki wzrost powierzchni upraw tych rolin w krajach rozwinitych.Obecnie wielko obszaru upraw biotechnologicznych wzrasta szybciej w krajachrozwijajcych si (rys. 1). W roku 2006 ju 40% oglnego areau upraw rolin zmodyfi-kowanych genetycznie pochodzio z krajw rozwijajcych si. Tempo wzrostu po-wierzchni upraw GM jest cigle bardzo wysokie. W roku 2006 powierzchnia takichupraw wzrosa o 13% w stosunku do roku poprzedniego.


47/250


0

20

40

60

80

100

120

1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006

mlnha

Kraje rozw inite

Kraje rozw ijajce si

Suma

Rys. 1. Powierzchnia upraw rolin zmodyfikowanych genetycznie na wiecie w latach

1996-2006 [w milionach hektarw].

rdo: C. James; Global Status of Commercialized Biotech/GM Crops: 2006, ISAAA

Wprowadzenie technologii genetycznego modyfikowania rolin uprawnych do pro-dukcji rolnej najwczeniej dokonao si w USA, gdzie od pocztku uprawiano najwicejzmodyfikowanych rolin, zarwno pod wzgldem liczby gatunkw, jak i zajmowanychprzez nie powierzchni upraw. Wedug danych International Service for the Acquisitionof Agri-biotech Applications (ISAAA) z roku 2006 w USA znajduje si ponad 50%oglnej powierzchni upraw rolin genetycznie zmodyfikowanych (tab. 1).

W roku 1996 - uprawy rolin genetycznie zmodyfikowanych obecne byy w 5 kra-jach wiata, a po 11 latach - w 22 krajach. Wrd tych 22 krajw byo - 6 pastwWsplnoty Europejskiej. Ostatnim krajem, ktry w 2006 roku doczy do grupy produ-centw rolin genetycznie zmodyfikowanych bya Sowacja. Rok wczeniej doczyyCzechy. W pastwach Wsplnoty Europejskiej roliny GM uprawiano w roku 2006 na68,5 tys. hektarw, z czego a 60 tysicy znajdowao si w Hiszpanii. W pozostaychpiciu krajach UE (Francja, Niemcy, Portugalia, Czechy i S owacja) obszar upraw GMstanowi 8,5 tys. ha, ale w stosunku do roku 2005 warto ta wzrosa ponad piciokrot-nie. W pastwach UE uprawiana jest dotd jedynie kukurydza z wprowadzonodpor-nocina owady (geny Bt).


48/250


Tabela 1. Powierzchnia upraw rolin genetycznie zmodyfikowanych w poszczeglnych

krajach w roku 2006 - [w milionach hektarw].

Pozycja KrajPowierzchnia

[mln ha]Genetycznie

zmodyfikowane uprawy

1 USA 54,6

Soja, kukurydza, bawena, rzepak,

poradnik gmo

Documents