Γενετικά Τροποποιθμζνα Φυτά (GMO) - Παγκόςμια Χριςθ και Μζκοδοι Ανίχνευςθσ

Transcript

1 Γενετικά Τροποποιθμζνα Φυτά (GMO) - Παγκόςμια Χριςθ και Μζκοδοι Ανίχνευςθσ Ο ζλεγχοσ για βιολογικά τροποποιθμζνεσ καλλιζργειεσ, γνωςτζσ επίςθσ ωσ Γενετικά Τροποποιθμζνοι Οργανιςμοί (GMO), ζχει καταςτεί αναγκαίοσ βάςει τθσ νομοκεςίασ που εφαρμόηεται πλζον ςτισ χϊρεσ μζλθ τθσ Ευρωπαϊκισ Ένωςθσ, τθν Ιαπωνία, τθ Νότια Κορζα, τθν Αυςτραλία, τθ Νζα Ζθλανδία, και ςε ζναν αυξανόμενο αρικμό από άλλεσ χϊρεσ. Έχουν κακιερωκεί νόμοι για τθ ςιμανςθ των εγκεκριμζνων βιολογικά τροποποιθμζνων καλλιεργειϊν, που παράλλθλα απαγορεφουν τθν ειςαγωγι μθ εγκεκριμζνων ποικιλιϊν. Για τισ εγκεκριμζνεσ καλλιζργειεσ, ζχουν οριςτεί κοινά όρια ανοχισ, κάτω από τα οποία ζνα προϊόν δεν χρειάηεται να επιςθμανκεί ωσ GMO. Αυτά τα όρια ανοχισ διαφζρουν ςε κάκε νομοκεςία. Τα Τεςτ τφπου STRIP αποτελοφν για περιςςότερο από μια δεκαετία μια γριγορθ μζκοδο ελζγχου για GMO. Κακϊσ εμφανίηονται ολοζνα και περιςςότερα χαρακτθριςτικά προσ ζλεγχο, οι δοκιμζσ γίνονται ςυνεχϊσ δυςκολότερεσ. Για παράδειγμα, προκφπτει πρόβλθμα όταν κάποια χαρακτθριςτικά απορρίπτονται ςε οριςμζνεσ χϊρεσ. Πολλζσ εταιρείεσ ςτρζφονται ςτα τεςτ τφπου STRIP για να διαςφαλίςουν ότι αυτά τα χαρακτθριςτικά δεν εμφανίηονται, ϊςτε να μποροφν να κατευκφνουν τισ καλλιζργειζσ τουσ κατάλλθλα. Οι Γενετικά Τροποποιθμζνοι Οργανιςμοί (GMO) ζχουν υποςτεί αλλοιώςεισ ςτο γενετικό τουσ υλικό με μια διαδικαςία γνωςτι ωσ γενετικι μθχανικι. Αυτζσ οι αλλαγζσ ζχουν ωσ αποτζλεςμα ο οργανιςμόσ να εμφανίηει ζνα ι περιςςότερα γνωρίςματα που δεν κα εμφανίηονταν φυςιολογικά ςτον εν λόγω οργανιςμό. Οι GMO υφίςτανται επί του παρόντοσ ςε βακτιρια, ηώα και φυτά, και χρθςιμοποιοφνται ςε ζνα ευρφ φάςμα εφαρμογών. Σε αυτζσ περιλαμβάνονται θ βιολογικι και ιατρικι ζρευνα, θ παραγωγι φαρμακευτικών προϊόντων και θ γεωργία. Η αναφορά ςτουσ GMO γίνεται με τρεισ τρόπουσ: Μποροφν να προςδιοριςτοφν από το όνομα εκδιλωςισ τουσ, το οποίο είναι το όνομα του πειράματοσ του μοναδικοφ αναςχθματιςμοφ του DNA που ζλαβε χϊρα ςτο εργαςτιριο, κατά τον οποίο ζνα φυτικό κφτταρο ενςωμάτωςε με επιτυχία ζνα επικυμθτό γονίδιο. Αυτό το κφτταρο ςτθ ςυνζχεια χρθςιμοποιείται για τθν ανάπλαςθ ολόκλθρων φυτϊν και είναι το "κεμζλιο" ενόσ ςτελζχουσ GMO. Για παράδειγμα, ζνα όνομα εκδιλωςθσ για καλαμπόκι ανκεκτικό ςτα ηιηανιοκτόνα είναι το NK603. Οι GMO μποροφν επίςθσ να προςδιορίηονται από τθν μοναδικι πρωτεΐνθ που εκφράηουν. Στθν περίπτωςθ τθσ εκδιλωςθσ NK603, θ εξεφραηόμενθ πρωτεΐνθ είναι θ CP4 EPSPS.

2 Τζλοσ, οι GMO μποροφν να προςδιοριςτοφν από τθν εμπορικι ονομαςία υπό τθν οποία διατίκενται ςτο εμπόριο. Η τρζχουςα φυτικι παραγωγι GMO αποτελείται κυρίωσ από τζςςερισ καλλιζργειεσ: ςόγια, καλαμπόκι, βαμβάκι, και ελαιοκράμβθ / canola. Το παγκόςμιο εμπόριο των ςπόρων αυτϊν, κακϊσ και των κυριότερων παραγϊγων τουσ, κυριαρχείται από υλικό που προζρχεται από GMO. Αυτό περιλαμβάνει περίπου το 90% του εμπορίου ςόγιασ, το 80% του καλαμποκιοφ, το 70% τθσ ελαιοκράμβθσ και το 45% του εμπορίου βαμβακόςπορου. Μζςα ςε αυτζσ τισ καλλιζργειεσ, υπάρχουν αρκετζσ πρωτεΐνεσ GMO, ςθμαντικζσ επί του παρόντοσ για το εμπόριο ςιταριοφ και ςπόρων. Αυτζσ περιλαμβάνουν τισ ακόλουκεσ: CP4 EPSPS Η ζκφραςθ τθσ διαγονιδιακισ πρωτεΐνθσ CP4 EPSPS ςτα φυτά, ζχει ωσ αποτζλεςμα ανκεκτικότθτα ςτο ηιηανιοκτόνο glyphosate. Η πρωτεΐνθ αυτι εκφράηεται ςε εμπορικζσ ποικιλίεσ του creeping bentgrass, ςτα ηαχαρότευτλα, τθν κράμβθ / ελαιοκράμβθ, τθ ςόγια, το βαμβάκι, τθ μθδικι, τθν πατάτα, το ςιτάρι και το καλαμπόκι. Bt-Cry1F Η ζκφραςθ τθσ διαγονιδιακισ πρωτεΐνθσ Bt-Cry1F, ζχει ωσ αποτζλεςμα ανκεκτικότθτα ςε ζντομα. Αυτι θ πρωτεΐνθ είναι αποτελεςματικι κατά των προνυμφϊν των παραςιτικϊν λεπιδόπτερων όπωσ το budworm του καπνοφ, το armyworm των τεφτλων, το looper τθσ ςόγιασ, το bollworm του βαμβακιοφ / το earworm του καλαμποκιοφ, τον Ευρωπαϊκό ςκϊλθκα του αραβοςίτου, το νοτιοδυτικό ςκϊλθκα του αραβοςίτου, το fall armyworm, και το μαφρο cutworm. Η πρωτεΐνθ αυτι εκφράηεται ςε εμπορικζσ ποικιλίεσ καλαμποκιοφ και βαμβακιοφ. Bt-Cry34Ab1 Η ζκφραςθ τθσ διαγονιδιακισ πρωτεΐνθσ Bt-Cry34Ab1 ςτα φυτά ζχει ωσ αποτζλεςμα ανκεκτικότθτα ςε ζντομα. Αυτι θ πρωτεΐνθ είναι αποτελεςματικι κατά των προνυμφϊν των παραςιτικϊν κολεόπτερων, όπωσ το rootworm του καλαμποκιοφ. H πρωτεΐνθ αυτι εκφράηεται ςε εμπορικζσ ποικιλίεσ του καλαμποκιοφ. Bt-Cry1Ab/1Ac Η ζκφραςθ των διαγονιδιακϊν πρωτεϊνϊν Bt-Cry1Ab/Cry1Ac ζχει ωσ αποτζλεςμα ανκεκτικότθτα ςε ζντομα. Οι πρωτεΐνεσ αυτζσ είναι αποτελεςματικζσ κατά των προνυμφϊν των παραςιτικϊν λεπιδόπτερων όπωσ θ πυραλίδα του καλαμποκιοφ, tobacco budworm, cotton bollworm/corn earworm, pink bollworm, beet armyworm and soybean looper. Αυτζσ οι πρωτεΐνεσ εκφράηονται ςε εμπορικζσ ποικιλίεσ καλαμποκιοφ, βαμβακιοφ και ντομάτασ. Bt-Cry3Bb1 Η ζκφραςθ τθσ διαγονιδιακισ πρωτεΐνθσ Bt-Cry3Βb1 ςτα φυτά ζχει ωσ αποτζλεςμα ανκεκτικότθτα ςε ζντομα. Αυτι θ πρωτεΐνθ είναι αποτελεςματικι κατά των προνυμφϊν των παραςιτικϊν κολεόπτερων, όπωσ το rootworm του καλαμποκιοφ. H πρωτεΐνθ αυτι εκφράηεται ςε εμπορικζσ ποικιλίεσ του καλαμποκιοφ.

3 Bt-Cry2Ab Η ζκφραςθ τθσ διαγονιδιακισ πρωτεΐνθσ Bt-Cry2Ab ζχει ωσ αποτζλεςμα ανκεκτικότθτα ςε ζντομα. Αυτι θ πρωτεΐνθ είναι αποτελεςματικι κατά των προνυμφϊν των παραςιτικϊν λεπιδόπτερων, όπωσ το cotton bollworm, το pink bollworm και το tobacco budworm. H πρωτεΐνθ αυτι εκφράηεται ςε εμπορικζσ ποικιλίεσ βαμβακιοφ. PAT Η ζκφραςθ τθσ διαγονιδιακισ πρωτεΐνθσ PAT ςτα φυτά, ζχει ωσ αποτζλεςμα ανκεκτικότθτα ςτο ηιηανιοκτόνο Φωςφινοκρικίνθ (PPT), και ςυγκεκριμζνα ςτο γλυφοςινικό αμμϊνιο. Χρθςιμοποιείται επίςθσ ςυχνά ωσ επιλζξιμοσ δείκτθσ για γενετικό μεταςχθματιςμό. Η πρωτεΐνθ αυτι εκφράηεται ςε εμπορικζσ ποικιλίεσ καλαμποκιοφ, κράμβθσ / ελαιοκράμβθσ, βαμβακιοφ, κιχωρίου, ηαχαρότευτλων και ρυηιοφ. VIP3A Η ζκφραςθ τθσ διαγονιδιακισ πρωτεΐνθσ VIP3A ζχει ωσ αποτζλεςμα ανκεκτικότθτα ςε ζντομα. Αυτι θ πρωτεΐνθ είναι αποτελεςματικι κατά των προνυμφϊν των παραςιτικϊν λεπιδόπτερων όπωσ το cotton bollworm/corn earworm, tobacco budworm, pink bollworm, fall armyworm, beet armyworm, soybean looper, cabbage looper, cotton leaf perforator, black cutworm, and the western bean cutworm. Η πρωτεΐνθ αυτι εκφράηεται ςτισ εμπορικζσ ποικιλίεσ καλαμποκιοφ και βαμβακιοφ. PMI Η πρωτεΐνθ PMI (phosphomannose ιςομεράςθ) εκφράηεται από ζνα γονίδιο που προζρχεται από τθν E. coli. Αυτι θ πρωτεΐνθ επιτρζπει τθν ανάπτυξθ ςε μαννόηθ και χρθςιμοποιείται ςυχνά ωσ επιλζξιμοσ δείκτθσ ςε GMO καλαμπόκι. Η καλλιζργεια γενετικϊσ τροποποιθμζνων (GMO) φυτϊν αυξάνεται ςε παγκόςμιο επίπεδο, όπωσ και θ αξιοποίθςθ ςυνδυαηόμενων χαρακτθριςτικϊν, με τθ χριςθ δφο ι περιςςότερων νζων γνωριςμάτων ςτο ίδιο φυτό. Οι πρϊτεσ δοκιμζσ ςτον τομζα των GMO φυτϊν ξεκίνθςαν ςτισ Ηνωμζνεσ Πολιτείεσ και τθ Γαλλία το 1986, με τθ δθμιουργία ηιηανιοανκεκτικοφ καπνοφ. Η πρϊτθ χϊρα που επζτρεψε το εμπόριο γενετικϊσ τροποποιθμζνων φυτϊν ιταν θ Κίνα, θ οποία ενζκρινε ζνα καπνό ανκεκτικό ςε ιοφσ το Η πρϊτθ καλλιζργεια GMO που ζχουν εγκρίκθκε για πϊλθςθ ςτισ ΗΠΑ ιταν θ ντομάτα FlavrSavr το Το ίδιο ζτοσ, θ Ευρωπαϊκι Ένωςθ ενζκρινε επίςθσ το πρϊτο GMO φυτό προσ πϊλθςθ, ζναν ηιηανιοανκεκτικό καπνό. Η εμπορευματοποιθμζνθ καλλιζργεια GMO φυτϊν, όπωσ το καλαμπόκι και το βαμβάκι, ξεκίνθςε το Από το 2009, 11 διαφορετικά είδθ καλλιεργειϊν GMO καλλιεργοφνταν για εμπορικι χριςθ ςε 330 εκατομμφρια ςτρζμματα ςε 25 διαφορετικζσ χϊρεσ. Τα ποςοςτά υιοκζτθςθσ των καλλιεργειϊν GMO ςτισ χϊρεσ όπου ζχουν φυτευτεί είναι ςυχνά υψθλά. Στισ Ηνωμζνεσ Πολιτείεσ, βάςει ςτοιχειϊν τθσ ζρευνασ USDA, το 2011 τα ποςοςτά καλλιεργειϊν ανκεκτικϊν ςτα ηιηανιοκτόνα άγγιηαν το 94% των φυτεμζνων εκτάςεων για τθ ςόγια, το 73% για το βαμβάκι, και το 72% για το καλαμπόκι. Οι φυτείεσ του Bt - ανκεκτικοφ ςε ζντομα βαμβακιοφ ςτισ Ηνωμζνεσ Πολιτείεσ αποτελοφςαν το 75% τθσ ςυνολικισ καλλιζργειασ, και το καλαμπόκι που περιείχε το γνϊριςμα Bt αποτελοφςε το 65% τθσ ςυνολικισ καλλιζργειασ.

4 Τα ποςοςτά αυτά περιλαμβάνουν ςυνδυαηόμενα γνωρίςματα, τα οποία προςδίδουν ταυτόχρονθ ανκεκτικότθτα ςτα ηιηανιοκτόνα και ςτα ζντομα. Στθ Βραηιλία, το 70% περίπου των εκτάςεων ςόγιασ, και ςτον Καναδά, περιςςότερο από το 90% των εκτάςεων ελαιοκράμβθσ / canola, είναι ανκεκτικζσ ςτα ηιηανιοκτόνα. Στθν Κίνα, περίπου το 70% των εκτάςεων βαμβακόςπορου είναι Bt (ανκεκτικζσ ςτα εντομοκτόνα), και ςτθν Ινδία περίπου το 90% του βαμβακιοφ που φυτεφτθκε είναι Bt. Εκτόσ από τισ 25 χϊρεσ που καλλιεργοφν GMO, 32 χϊρεσ ακόμθ ζχουν εγκρίνει για ειςαγωγι GMO φυτά, όπωσ τρόφιμα και ηωοτροφζσ. Έτςι, οι καλλιζργειεσ GMO ζχουν εγκρικεί για τρόφιμα, ηωοτροφζσ, ι απελευκζρωςθ ςτο περιβάλλον, ςε ςυνολικά 57 χϊρεσ ςτον κόςμο. Οι πιο ςυχνά εγκεκριμζνοι GMO αποτελοφν ςόγια ανκεκτικι ςτα ηιηανιοκτόνα (εκδιλωςθ GTS ; Πρωτεΐνθ CP4 EPSPS), θ οποία ζχει εγκρικεί ςε 23 χϊρεσ (θ Ευρωπαϊκι Ένωςθ υπολογίηεται ςα μία χϊρα, αλλά ζχει 27 χωριςτζσ εγκρίςεισ), ακολουκοφμενθ από το ηιηανιοανκεκτικό καλαμπόκι (εκδιλωςθ NK603, πρωτεΐνθ CP4 EPSPS), το οποίο διακζτει 21 εγκρίςεισ. Το ςυχνότερα εγκεκριμζνο Bt είναι θ εκδιλωςθ ΜΟΝ810 ανκεκτικοφ ςε ζντομα καλαμποκιοφ (πρωτεΐνθ Bt-Cry1Ab) με εγκρίςεισ ςε 21 χϊρεσ. Το ανκεκτικό ςε ζντομα βαμβάκι, εκδιλωςθσ MON531/757/1076 (πρωτεΐνθ Bt-Cry1Ac), ζχει 16 εγκρίςεισ. Τα φυτά ελζγχονται για GMO για διάφορουσ λόγουσ. Οι ςπόροι ι τα φφλλα μποροφν να αναλυκοφν από τισ εταιρείεσ ςπόρων με ςκοπό τθν Έρευνα και τθν Ανάπτυξθ και τον ζλεγχο τθσ ποιότθτασ των προϊόντων τουσ. Ο κφριοσ όγκοσ των ςιτθρϊν ελζγχονται από τισ εταιρείεσ δθμθτριακϊν, τουσ εμπόρουσ, τουσ παραγωγοφσ, τουσ εξαγωγείσ και άλλουσ, για διάκεςθ ςτθ μθ-gmo αγορά, τθ διατιρθςθ ταυτότθτασ, το παγκόςμιο εμπόριο, και τον εντοπιςμό μθ εγκεκριμζνων γνωριςμάτων. Οι διάφορεσ χϊρεσ ζχουν ποικιλία απαιτιςεων όςον αφορά ςτα χαρακτθριςτικά και τα επίπεδα ανοχισ που κεωροφν αποδεκτά κατά τθν ειςαγωγι, πζρα από τισ απαιτιςεισ ςιμανςθσ για τα προϊόντα που περιζχουν GMO ι τα προϊόντα που πρόκειται να φζρουν τθν ζνδειξθ «χωρίσ-gmo». Οι ζλεγχοι για GMO μποροφν να γίνουν με μεκόδουσ για τθν ανίχνευςθ του τροποποιθμζνου DNA ι τθσ πρωτεΐνθσ που εκφράηεται από το GMO φυτό. Οι μζκοδοι PCR ανιχνεφουν το DNA που ενςωματϊνεται ςτο φυτό GMO. PCR ςθμαίνει "αλυςιδωτι αντίδραςθ πολυμεράςθσ», και με αυτι τθ μζκοδο το DNAςτόχοσ ανιχνεφεται και αναπαράγεται. Η PCR μπορεί να είναι είτε ποιοτικι είτε ποςοτικι. Συχνά διεξάγονται αναλφςεισ που ανιχνεφουν τθν παρουςία ενόσ GMO (με βάςθ τισ δοκιμζσ ανάδοχου / τερματιςμοφ), αλλά δεν προςδιορίηουν ποιόσ ςυγκεκριμζνοσ GMO είναι παρϊν. Οι μζκοδοι αυτζσ παρζχουν ζνα ευρφ φάςμα για τθν ποςοτικοποίθςθ, είναι πολφ ευαίςκθτεσ και μποροφν να είναι ςυγκεκριμζνεσ, αλλά απαιτοφν ζνα εργαςτθριακό περιβάλλον, άριςτα εκπαιδευμζνο προςωπικό, και ακριβό εξοπλιςμό για τθν εκτζλεςθ τουσ. Επίςθσ χρειάηονται περιςςότερο χρόνο από ότι οι Αναλφςεισ Πρωτεΐνθσ. Οι Αναλφςεισ Πρωτεΐνθσ χρθςιμοποιοφν αντιςϊματα για να ςυλλάβουν και να ανιχνεφςουν τθ νζα πρωτεΐνθ που εκφράηεται από το GMO φυτό. Αυτζσ οι αναλφςεισ χρθςιμοποιοφνται είναι ςυνικωσ δφο ειδϊν: πλάκεσ STRIP (Lateral Flow) και πλάκεσ ELISA. Και οι δφο χρθςιμοποιοφν ςυνικωσ τεχνολογία sandwich-elisa. Στισ ςυςκευζσ τφπου STRIP, ζνα παγιδευμζνο αντίςωμα ςτθ ςυςκευι ςυνδζεται με τθ GMO πρωτεΐνθ που πρόκειται να ανιχνευτεί. Ένα αντίςωμα ανιχνευτισ, ςυηευγμζνο με ζνα επιχρωματιςμζνο ςωματίδιο (όπωσ κολλοειδισ χρυςόσ), ςυνδζεται ςε μια δεφτερθ κζςθ πάνω ςτθν πρωτεΐνθ-ςτόχο. Στθν περίπτωςθ των ςυςκευϊν τφπου STRIP, μια ευδιάκριτθ γραμμι ςχθματίηεται ςτθ ςυςκευι όταν ανιχνευτοφν GMO πρωτεΐνεσ. Οι δοκιμζσ αυτζσ

5 ζχουν χρθςιμοποιθκεί παραδοςιακά ςτο χϊρο για τθν ταχεία, ποιοτικι ταυτοποίθςθ ςυγκεκριμζνων πρωτεϊνϊν GMO. Ωςτόςο, αυτζσ οι μζκοδοι μποροφν επίςθσ να τροποποιθκοφν για θμιποςοτικι χριςθ με τθν χριςθ ενόσ strip reader, όπωσ o AgraStrip XReader. Στισ πλάκεσ ELISA, τα παγιδευμζνα αντιςϊματα ςυνδζονται με τθ GMO πρωτεΐνθ προσ ανίχνευςθ. Ένα ςφηευγμα ενηφμου ενόσ δεφτερου αντιςϊματοσ ανίχνευςθσ δεςμεφεται ςε μια δεφτερθ κζςθ ςτθν πρωτεΐνθ. Στθ ςυνζχεια, λαμβάνει χϊρα μία αντίδραςθ με ζνηυμο για καταλφτθ, θ οποία αλλάηει το χρϊμα ςτα ELISA wells. Yψθλότερα επίπεδα του GMO προσ ανίχνευςθ ζχουν ωσ αποτζλεςμα πιο ςκοφρα χρϊματα ςτα wells. Αυτζσ οι μζκοδοι μπορεί να είναι ποςοτικζσ ι ποιοτικζσ. Τζτοιεσ μζκοδοι ωςτόςο, προςανατολίηονται κυρίωσ ςτθ ςυγκεκριμζνθ πρωτεΐνθ προσ ανίχνευςθ και χρθςιμοποιοφνται καλφτερα ςε ανεπεξζργαςτα δείγματα δθμθτριακϊν. Τα βιματα επεξεργαςίασ που εμφανίηονται ςυνικωσ ςτθν επεξεργαςία τροφίμων μποροφν να αλλοιϊςουν τισ πρωτεΐνεσ, κακιςτϊντασ τεσ μθ ανιχνεφςιμεσ από τα αντιςϊματα. Ειδικά αντιςϊματα απαιτοφνται για τθν ανίχνευςθ αυτϊν των αλλοιωμζνων πρωτεϊνϊν, όπωσ αυτι που χρθςιμοποιείται ςτο τεςτ AgraStrip RUR TM (το οποίο ανιχνεφει τθν αλλοιωμζνθ πρωτεΐνθ CP4 EPSPS ςε ψθμζνο φαγθτό και άλλα επεξεργαςμζνα προϊόντα). Οι μζκοδοι πρωτεϊνϊν είναι άμεςεσ, γριγορεσ και αξιόπιςτεσ, και δεν απαιτοφν εργαςτθριακό περιβάλλον ι ακριβό εξοπλιςμό για να εφαρμοςτοφν. Η Romer Labs προςφζρει μια ποικιλία μεκόδων ελζγχου για GMO, με βάςθ τισ πρωτεΐνεσ, ςυμπεριλαμβανομζνων των τεςτ STRIP και των πλακϊν ELISA, οι οποίεσ καλφπτουν τθν πλειονότθτα των εγγεγραμμζνων γνωριςμάτων των GMO. Αυτά τα τεςτ αναπτφχκθκαν από τθν SDIX, ςυνεργάτθ μασ με πολφχρονθ εμπειρία ςτουσ ελζγχουσ GMO, και πωλοφνται αποκλειςτικά από τθ Romer Labs. Ενθμερωκείτε για τα Τεςτ Ελζγχου για GMO που διακζτουμε Επικοινωνιςτε μαηί μασ για περιςςότερεσ πλθροφορίεσ Novacel Hellas ΕΠΕ 2012