De kwestie van genetisch gemodificeerde planten is de laatste jaren steeds relevanter geworden. Transgene technologieën hebben hun tegenstanders en verdedigers, maar na verloop van tijd wordt de situatie niet duidelijker. In het artikel wordt besproken wat genetisch gemodificeerde gewassen zijn, wat hun voor- en nadelen zijn, transgene planten zullen met voorbeelden worden gegeven.
Relevantie van het probleem
De bevolking van de planeet Aarde bedroeg begin 2016 7,3 miljard mensen en groeit tot op de dag van vandaag snel. Veel mensen op de planeet ervaren een constant tekort aan voedsel en water. Dit komt door de schadelijke invloed van de mens op de natuur, waardoor de bodemvruchtbaarheid afneemt.
In de twintigste eeuw ging ten minste 20% van de vruchtdragende gebieden op de hele planeet verloren. Hun oppervlakte blijft zelfs nu afnemen als gevolg van biologische degradatie, verwoestijning van land, wegspoeling van bruikbare oppervlakte, onttrekking van land voor andere behoeften.
Overschakelen naar commerciële gewassen voor de productie van methanol leidt tot een vermindering van het areaal landbouwgrond, wat de situatie met menselijke voeding verder verergert.
Onderzoek door het Ministerie van Volksgezondheid van Rusland toonde aan dat de voeding van de bevolking wordt gekenmerkt door een afname van het aantalbiologisch waardevolle producten. Als gevolg hiervan is er een gebrek aan eiwitten, vitamines en andere nuttige elementen.
Wetenschappelijke gemeenschappen voorspellen een toename van het aantal mensen op aarde tot 9-11 miljard in 2050, dus het is noodzakelijk om het volume van landbouwproducten over de hele wereld te verdubbelen of zelfs te verdrievoudigen. Deze toename is niet haalbaar zonder de introductie van transgene planten die helpen de opbrengsten te verhogen en de prijs van producten te verlagen, en die eigenschappen bevatten die traditioneel gekweekte planten niet hebben.
De essentie van technologie
Elk levend organisme heeft genen die al zijn kenmerken bepalen. Complexe ketens van genen vormen eigenschappen. De keten zelf wordt het genotype (genoom) genoemd.
Voorheen werden nieuwe hybride variëteiten verkregen door ouderplanten te combineren die genen met elkaar veranderden, en werden nieuwe eigenschappen verkregen. Dit proces kostte veel tijd en het eindproduct voldeed niet altijd aan de verwachtingen.
Dankzij de ontwikkeling van nieuwe technologieën is het mogelijk geworden om het genotype van planten veel sneller te veranderen door de benodigde genen in te brengen. Dit gebied van wetenschappelijke activiteit wordt genetische manipulatie genoemd. Planten met veranderde genen worden transgeen of genetisch gemodificeerd genoemd. Genetische ingenieurs creëren nieuwe genotypen. Daardoor is het mogelijk om sneller nieuwe planten te krijgen. Het werd ook mogelijk om het genotype te transformeren voor een specifiek doel.
Voorbeelden van genetische modificaties
Genengineering helpt bij het introduceren van resistente genenaan verschillende schadelijke factoren:
- Herbiciden.
- Pesticide formuleringen.
- Fytopathogene micro-organismen.
Er worden ook genen geïntroduceerd die de rijpingstijd verlengen en stikstof fixeren. Het is mogelijk om de aminozuureiwitsamenstelling van planten te verbeteren.
De ontwikkeling van de landbouwindustrie en het planten van dezelfde gewassen over uitgestrekte gebieden leidt tot de reproductie van plagen en de overdracht van ziekten. Om ze te bestrijden, creëren wetenschappers tal van chemische verbindingen. Ongedierte past zich geleidelijk aan aan gifstoffen en wordt resistent. Tegelijkertijd verslechtert de ecologische situatie: de noodzakelijke insecten sterven en gevaarlijke chemicaliën komen in de bodem.
Gene-engineering biedt de creatie van genen die bescherming bieden tegen ongedierte. Uit tomaten is een gen verwijderd dat snel verval veroorzaakt. De genen die verantwoordelijk zijn voor de vorming van suiker worden toegevoegd aan komkommers, wat resulteert in een zoete komkommer. Puur theoretisch maken dergelijke methoden het mogelijk om ideale planten te kweken die een hoge opbrengst geven, niet bang zijn voor parasieten en niet ziek worden.
Deze praktijk wordt sinds 1984 uitgevoerd. De eerste transgene plant werd in 1983 geregistreerd. Het was een tabak waarvan de celstructuren waren geïmplanteerd met genen van derden. In 1986 werden in de VS tabaksproeven in het veld gedaan. En in 1994 werd transgeen voedsel in de Verenigde Staten verkocht. Dit waren laagrijpende tomaten en sojabonen. Twee jaar later kwam een hele lijst van genetisch getransformeerde gewassen op de markt: maïs, tomaten, aardappelen, sojabonen, koolzaad, radijs, courgette, katoen.
SSindsdien zijn genetische modificaties toegepast op alle gewassen, hun gewassen zijn toegenomen. Dit vanwege economische voordelen. De coloradokever vernietigt immers enorme aardappeloogsten, waardoor miljarden dollars verloren gaan. De oplossing is een transgene aardappel die niet vatbaar is voor de coloradokever. Je kunt met voorbeelden blijven verwijzen naar transgene planten. Tot op heden is hun lijst vrij uitgebreid. Bijna alle landbouwgewassen hebben hun gen-tegenhanger gekregen.
Wetenschappelijk proces
De creatie van transgene planten begint met de introductie van bepaalde genen in plantencellen voor integratie in hun chromosomen. Het proces van het introduceren van vreemde genen wordt vereenvoudigd als de celwanden eerst worden verwijderd door enzymen: pectinase of cellulase, wat leidt tot het verschijnen van protoplasten. Nieuwe genen worden in protoplaststructuren ingebracht, waarna de cellen onder voedingscondities worden gekweekt, waarna de gevormde cellen worden gebruikt om planten te herstellen.
De belangrijkste taak van de genetische wetenschap zijn transgene planten die resistent zijn tegen herbiciden en virussen. Hiervoor wordt de methode van het introduceren van transgenen gebruikt, die antilichamen tegen het virale eiwit in de cellen tot expressie brengen. De veredeling van gewassen die niet vatbaar zijn voor virussen heeft het mogelijk gemaakt om een betrouwbare gewasbescherming te creëren tegen vele soorten virale plantenziekten.
De belangrijkste methoden voor het verkrijgen van transgene planten zijn:
- Toepassing van agrobacteriën. Het bestaat uit het introduceren van een speciale bacterie in het plantengenotype.
- "DNA-pistool". In dit geval "schieten" wetenschappers letterlijk hun DNA de cel in. Als gevolg hiervan worden dergelijke "kogels" samen met hun DNA op de juiste plaats ingebed.
Positieve waarde
Veredeling maakte het niet mogelijk om planten met een grote hoeveelheid vitamines te verkrijgen. De ontwikkeling van de biochemie bood zo'n mogelijkheid. Er werd bijvoorbeeld "gouden rijst" gekweekt met een hoog geh alte aan vitamine A. Er werden aardbeien verkregen met een hoog geh alte aan vitamine C. Er werden sojabonen geproduceerd, waarbij de hoeveelheid vitamine E vijfmaal werd verhoogd.
Met behulp van planten worden verschillende waardevolle eiwitten, vaccins, antilichamen geproduceerd. Met behulp van plantensystemen worden op industriële schaal recombinante eiwitten gemaakt. Het allereerste menselijke groeihormoon werd in 1986 verkregen. Sindsdien zijn er veel eiwitten gesynthetiseerd, waaronder:
- avidine (gebruikt in moleculair biologisch onderzoek);
- caseïne (melkeiwit gebruikt als voedingssupplement);
- collageen en elastine (eiwitten voor medicijnen).
Met behulp van genetisch gemodificeerde plantaardige organismen worden problemen met milieureiniging opgelost. Er worden bijvoorbeeld planten-biodegraders gemaakt. Ze kunnen helpen bij het afbreken van olie en andere gevaarlijke stoffen over grote gebieden.
Om water en grond te zuiveren, kun je planten gebruiken die schadelijke stoffen uit de omgeving opnemen, vooral zware metalen. Bij dergelijke experimenten loopt tabak, die al deze eigenschappen heeft, voorop.
Te doenVoor zuiveringstaken worden planten geplant in besmette gebieden, vervolgens geoogst en ingezaaid met een nieuwe partij "zuiveraars". Om water te zuiveren, moeten dergelijke planten aan hun wortelsysteem worden ondergedompeld in waterige oplossingen.
Trends in de sector
Het proces van het verkrijgen van transgene planten omvat verschillende componenten:
- Rassen ontwikkelen met hoge opbrengsten.
- Gewassen creëren die meerdere gewassen in een jaar kunnen produceren. (Er wordt bijvoorbeeld een aardbei gekweekt die in één zomerseizoen twee keer vrucht draagt.)
- Het verkrijgen van transgene planten die resistent zijn tegen insecten. (Er is een aardappel die de aardappelbladkever vernietigt.)
- Ontwikkelen van rassen die bestand zijn tegen alle weersomstandigheden.
- Teelt van planten die dierlijke eiwitten produceren. (China heeft een tabakssoort ontwikkeld die humaan lactoferrine produceert.)
Het gebruik van transgene planten helpt een aantal problemen op te lossen, waaronder: voedseltekorten, agrotechnische problemen, de ontwikkeling van farmacologie en vele andere. Dankzij genetisch gemodificeerde planten behoren schadelijke bestrijdingsmiddelen met een nadelig effect op het milieu tot het verleden. Insectresistente transgene planten zijn geen fantasie, maar een heel reëel fenomeen in de landbouwsector.
Verschillen tussen genetisch gemodificeerde en natuurlijke planten
Het is voor een simpele leek niet mogelijk om onderscheid te maken tussen natuurlijke en transgene planten. Dit wordt bepaald door laboratoriumtests.
Ministerie van Volksgezondheid van Rusland inIn 2002 moesten fabrikanten producten etiketteren die meer dan vijf procent genetisch gemodificeerd materiaal bevatten. Maar in werkelijkheid plaatst bijna niemand zo'n markering. Passende controles brengen dergelijke overtredingen regelmatig aan het licht.
Om het recht te verkrijgen om genetisch gemodificeerde producten te importeren, ontvangen en verkopen, is er een staatsregistratie, wat een betaalde procedure is. Dit is uiterst nadelig voor voedselproducenten.
Etikettering op een product betekent helemaal niet dat voedsel een persoon schaadt. Ondertussen beschouwen veel kopers het als een gevaarlijk signaal.
Genetisch gemodificeerde planten - wat zijn dat?
Alle 10 soorten transgene planten zijn geregistreerd en getest in Rusland. Deze omvatten:
- twee soorten sojabonen;
- vijf variëteiten van maïs;
- twee soorten aardappelen;
- bieten;
- suiker van deze biet.
In het Westen hebben genetisch gemodificeerde goederen stickers, ze zijn bezaaid met winkelrekken. Er zijn ook veel vergelijkbare producten in Rusland, hoewel er geen overeenkomstige markering op staat. Al deze goederen komen echter uit andere landen. In Rusland worden genetisch getransformeerde gewassen tot nu toe alleen gevonden in wetenschappelijke experimenten. Echte trots voor wetenschappers is de aardappel, die aardappelbladkevers doodt.
Milieuactivisten zijn tegen dergelijke aardappelen. Er zijn onderzoeken uitgevoerd die hebben aangetoond dat door het eten van dergelijke aardappelen bij ratten de bloedformule verandert, de verhoudingorganen van het lichaam, er zijn verschillende pathologieën. Volgens wetenschappers is dit echter geen reden om de industrie als geheel af te wijzen.
Transgene ontwikkeling is veel eenvoudiger dan kweekmethoden, en soms zelfs veiliger. Transgene producten zijn veel goedkoper dan natuurlijke producten, dus er is veel vraag naar in onderontwikkelde landen. In de toekomst zullen natuurlijke groenten en vlees de goederen worden van kleine winkels met hoge prijzen.
Voor- en nadelen van genetisch gemodificeerde planten
Er zijn twee tegengestelde opvattingen over de waarde van transgene technologieën. Sommige wetenschappers beschouwen de transformatie van genotypische gegevens als volkomen veilig voor het menselijk lichaam en zeer nuttig voor de ontwikkeling van de landbouw. Anderen geloven dat het resultaat van dergelijke transformaties pas na vele jaren zichtbaar zal zijn.
De komst van transgene planten heeft de wereld ook in tweeën gedeeld. Onder de voorstanders zijn de VS, Canada, Australië, Argentinië en vele anderen. Europa en veel landen met een achterlijk landbouwsysteem zijn tegen.
Een argument tegen transgene planten is de opvatting dat dergelijke gewassen uiteindelijk zelf onuitroeibaar onkruid zullen worden of zich zullen combineren met andere aanplant, waardoor het milieu vervuilt. Het is natuurlijk heel goed mogelijk.
De situatie in de wereld en in Rusland
Genetisch gemodificeerde goederen zijn zeer zeldzaam in de Europese schappen. Overheidsinstanties vaardigen strikte wetten uit die de etikettering van dergelijke producten vereisen. Er zijn ook DNA-regels. Een vergelijkbare positie in Europais politiek en economisch van aard.
Er zijn nog geen dergelijke wetten in Rusland. Er zijn echter geen wetten die het planten van genetisch gemodificeerde gewassen toestaan. Het is mogelijk om ontwikkelingen door te voeren om nieuwe rassen te verkrijgen, en het is ook toegestaan om genetisch getransformeerde producten uit het buitenland te importeren. Transgene sojabonen en maïs worden geïmporteerd in Rusland.
De publieke opinie over de situatie met genetisch gemodificeerde goederen wordt gevormd door vertegenwoordigers van de media. Ze blazen schandalen op en kiezen de kant van de vijanden van genetisch gemodificeerde producten. Wetenschappelijk bewijs van de veiligheid blijft in de schaduw.
Enige reden tot bezorgdheid?
Alle planten die genetische transformatie ondergaan, ondergaan verplichte veiligheidstests voordat ze worden goedgekeurd voor massaal gebruik. Overheidsdiensten onderzoeken de milieu- en toxicologische risico's van het telen van deze gewassen. Er zijn nog geen ernstige gevaarlijke gevolgen na het gebruik van genetisch gemodificeerde voedingsmiddelen geregistreerd.
Gene-engineering biedt een vrij heldere kijk: transgene planten worden niet ziek of rotten niet. Maar vergeet het oude gezegde niet: "De natuur tolereert geen leegte." Waar gaan ziekten en plagen heen? Zullen de parasieten zonder voedsel gaan en sterven? Waar dit fenomeen toe zal leiden is nog onduidelijk.
Volgens tegenstanders van transgene technologieën plegen genetische ingenieurs geweld tegen de natuur. Ze verplaatsen, in tegenstelling tot fokkers, alle genen in elke richting, wat:onvermijdelijk tot rampzalige gevolgen leiden. Vroeger werden chirurgen echter beschuldigd van onbeschaamdheid om zich met het menselijk lichaam te bemoeien, maar tegenwoordig is de geneeskunde ver vooruit gegaan en veroorzaken de acties van artsen geen controverse.
Hoe het ook zij, het is onmogelijk om de voortgang te stoppen. Het gebruik van transgene planten is waarschijnlijk de nabije toekomst van de agrarische industrie. Bovendien zal de ontwikkeling van genetische manipulatie de landbouw uit veel moeilijke situaties kunnen helpen. En nieuwe biotechnologieën zullen een oplossing bieden voor andere problemen (voedsel, technologisch en politiek).
Nu het duidelijk wordt wat transgene planten (GMP's) zijn, kan elke lezer van het artikel een voorbeeld geven en deze vraag beantwoorden.
