Na poli v anglickom vidieku rastie nový zdroj rybieho oleja. Rothamsted Research v Hertfordshire vo Veľkej Británii nedávno začal poľný pokus rastlín ľanu kamelínskeho ( Camelina sativa ) geneticky modifikovaného tak, aby produkoval omega-3 mastné kyseliny s dlhým reťazcom - primárnu zložku „rybieho oleja“.
Súvisiaci obsah
- Čo presvedčia ľudí, že geneticky modifikované potraviny sú v poriadku?
- Potraviny, modifikované potraviny
Terénna skúška bola schválená v apríli ministerstvom životného prostredia, potravín a vidieckych záležitostí (DEFRA), administratívnym orgánom Spojeného kráľovstva, ktorý reguluje geneticky modifikované plodiny, a vedci budú zbierať svoju prvú úrodu tento mesiac alebo nasledujúci rok. Pre Spojené kráľovstvo je to veľký krok; v skutočnosti je to prvý pokus svojho druhu. DEFRA schválila pre poľné skúšky iba päť geneticky modifikovaných rastlín (GM) a toto je prvá so zvýšenou výživnou hodnotou.
Zatiaľ čo niektorí si dávajú pozor na to, aby sa takéto geneticky modifikované organizmy dostali do ľudskej výživy, iní to vnímajú ako súčasť trendu vo využívaní geneticky modifikovaných rastlín na udržateľnejšiu výrobu potravín a liekov bohatých na živiny. V takom prípade by GM camelina mohla zvýšiť udržateľnosť chovu rýb a zvýšiť ich výživnosť.
Vidíte, ryby v skutočnosti nevyrábajú rybí olej. Ryby, ktoré nazývame rybím olejom, sú dlhé reťazce omega-3 polynenasýtených mastných kyselín. Kyselina eikosapentaénová (EPA) a kyselina dokosahexaenová (DHA) sú dve najdôležitejšie mastné kyseliny s ľudskou stravou a sú spojené so zdravým fungovaním mozgu a znižujú zápal (hoci nie je zatiaľ jasné, či tieto prínosy vedú k zdravšiemu srdcu, ako mnohí tvrdia). ). Riasy a huby prirodzene produkujú tieto dlhé reťazce a ryby jedia mikróby alebo menšie organizmy, ktoré jedli mikróby.
V oceáne sa oleje dostávajú do potravinového reťazca na väčšie ryby. Takže divoká ryba bude mať rybie oleje nahromadené z potravy, ktorú jedla.
Na rybích farmách je to však iný príbeh. „Veľkým problémom je to, že chov rýb je od vstupu závislý od týchto rybích olejov, “ hovorí Jonathan Napier, vedecký pracovník v Rothamstedovom procese.
Bez bohatstva potravinových zdrojov bohatých na ropu v oceáne „chovaná ryba„ nebude vyrastať ako pravá ryba alebo chutná ako pravá ryba. Jednoducho nebude mať vo svojich olejoch správne mastné kyseliny, “hovorí Colin Lazarus, biológ na univerzite v Bristole vo Veľkej Británii, ktorý nie je pridružený k tejto štúdii. Bez oleja by boli chované ryby menej výživné, pretože by im chýbalo omega-3 mastné kyseliny.
Populácia rias a fugálnych druhov je špinavá a vo veľkom meradle sa ju ťažko udržuje, takže najjednoduchším miestom na získanie rybieho oleja je bohužiaľ iné ryby. Z oceánu sa ročne vyloví asi milión ton rybieho oleja, z čoho asi 80 percent ide na rybie farmy a zmieša sa s krmivom pre zvieratá.
Ak sa zdá trochu smiešne zbierať ryby z oceánu, aby sa kŕmil rybím olejom z farmových rýb, máte pravdu. Ako sa populácie divých rýb zmenšujú, čoraz viac rýb konzumovaných na celom svete pochádza z fariem. Ale aby táto ryba bola výživná, potrebuje divú rybu.
Rybia farma v Nórsku. (S privolením používateľa Flickra Yodod) Ako môžu správcovia zdrojov zastaviť tento štýl sebazničovania? Odpoveď podľa niektorých vedcov spočíva v poľnohospodárstve.
Poľnohospodárstvo si vyžaduje celkom základné zdroje - slnečné svetlo, vodu a hnojivo - a už má infraštruktúru na výrobu olejov, ako je slnečnicový olej a repkový olej. Tak prečo nie geneticky upravené rastliny na produkciu rybieho oleja?
„Genetická modifikácia by mohla poskytnúť udržateľnejšiu cestu k pestovaniu rýb na ľudskú spotrebu, pretože vyťahovanie morí, zaberanie všetkých rýb v mori, aby sa rozdrvili ich masy s cieľom získať rybí olej na pestovanie rýb v zajatí, nie je udržateľné cvičenie, “hovorí Lazarus.
Ako však možno vyrobiť rastlinu, ktorá vytvára rybí olej? Ako vyrobiť rastlinu na výrobu omega-3 mastných kyselín, je to len otázka rozrezania a prilepenia všetkých správnych génov z rias na rastlinu, vysvetľuje Lazarus. Ak chcete získať požadovanú mastnú kyselinu, musíte zistiť, ktoré gény produkujú kyselinu so správnym počtom uhlíkov a chemickými väzbami na všetkých správnych miestach.
"Ak máš správne gény, potom ti rastlina šťastne urobí to, " hovorí Lazarus. Napríklad v roku 2004 Lazarusove laboratórium rozrezalo a prilepilo gény rias na Arabidopsis, malú kvetinovú rastlinu, ktorá sa často používa pri testoch na pozorovanie biologických reakcií. Po ich zostrihnutí celá rastlina produkovala nízke hladiny omega-3 a omega-6 mastných kyselín s dlhým reťazcom.
Tím v Rothamsted strávil posledné desaťročie pokusom o vybudovanie efektívnejšej továrne na rastlinný olej. "Bolo to trochu ako pokúsiť sa nájsť všetky diely, aby sa vaše zariadenie, a potom, čo budete mať všetky diely, potom by ste mohli zostaviť, " hovorí Napier.
Kamelinové rastliny vyrobené pre ideálne plavidlo, vzhľadom na ich rýchly životný cyklus a na skutočnosť, že zvyčajne krížia hybridizáciou alebo sa množia s bežnými rastlinami repky olejnej - to znamená, že gény zabudované do ťavy sú menej pravdepodobné, že geneticky kontaminujú populácie divých rastlín. Podarilo sa im geneticky modifikovať svoje rastliny ťavovitých tak, aby obsahovali sedem génov z rias, takže pravdepodobne produkujú vysoké hladiny EPA aj DHA.
Tieto gény rias tiež vyžadovali určité modifikácie, aby boli kompatibilné s rastlinou. Je to tak preto, že keď sú gény transkribované v bunke, niektoré organizmy majú pri čítaní genetických kódov určité preferencie. Vedci teda vylepšili gény tak, aby obsahovali genetické stavebné kamene, ktoré uprednostňujú kamelína, a nie gény, ktoré uprednostňujú riasy.
„Je to takmer ako vyhladenie jazyka, aby sa zlepšil jeho tok v hostiteľovi, “ hovorí Napier. Vďaka tomu je produkcia omega-3 v rastlinách efektívnejšia a poskytuje viac mastných kyselín. Potom sa pomocou špeciálneho promótorového génu vedci mohli zamerať na produkciu týchto mastných kyselín v semenách rastlín, čo výrazne uľahčuje zber.
Tieto rastliny, ktoré rastú v skleníku, produkujú semená, ktoré obsahujú 25% omega-3 olejov (12% EPA a 14% DHA) a 75% bežného rastlinného oleja. Keďže rybie farmy často miešajú rastlinný olej do krmiva spolu s rybím olejom, aby sa znížili náklady, je to užitočná kombinácia. Vedci z University of Stirling v súčasnosti testujú krmivo z Rothamstedovho skleníka na rybích farmách.
Ďalším logickým krokom je testovanie toho, ako sa rastliny pestujú skôr na poli ako v skleníku. V tomto roku sa v terénnom teste nachádza približne 1 000 rastlín na 100 metrov štvorcových pozemku, a ak všetko pôjde dobre, budúci rok zdvojnásobia objem.
Camelina sativa a ďalšie semená olejnín by mohli poskytnúť rybí olej do aquaparkov budúcnosti. (S láskavým dovolením USDA) Pokus bude prebiehať každú vegetačnú sezónu až do roku 2017. Úspech by bola rastlina, ktorá rastie rovnako ako vonku v skleníku a produkuje rovnaké množstvo omega-3.
Ak všetko pôjde hladko, v nasledujúcich desiatich rokoch by rastliny mohli produkovať omega-3 mastné kyseliny na bežné použitie v rybích farmách. Rastliny by sa dokonca mohli stať zdrojom výživových doplnkov pre ľudí - prosperujúci priemysel, aj keď veda o ich účinnosti ešte nie je úplne zahrnutá.
To samozrejme znamená, že nie každý vidí genetické inžinierstvo z očí do očí. Niektorí sa obávajú, že by plodiny mohli prísť s neobjavenými zdravotnými rizikami alebo alergiami. A ďalší majú pocit, že to skutočne nerieši problémy udržateľnosti akvakultúry.
„Toto by jednoducho nahradilo jeden problém, nadmernú spotrebu zásob rýb na kŕmenie rýb, druhým, dodatočným dopytom po pôde na kŕmenie zvierat, namiesto pestovania potravín pre ľudí, “ uviedla Helena Paul, riaditeľka skupiny GM Freeze. Guardian v januári, keď boli prvýkrát oznámené plány na súd.
Skupina Rothamsted určite nie je jediná, ktorá pracuje na plodinách produkujúcich omega-3. Tím v Austrálii pripravuje rastliny kamélie a repky olejnej, aby produkovali omega-3 mastné kyseliny. V USA sa spoločnosť Monsanto vyvinula na sójovej rastline, ktorá produkuje omega-3 s názvom kyselina stearidonová. Iné skupiny skúmajú rastliny ľanového a indického horčice ako potenciálneho hostiteľa.
A čo viac, genetická technológia je dosť flexibilná. Vedci špekulujú, že okrem rybieho oleja sa niekedy môže použiť aj na výrobu iných olejov a výživových produktov. Použitie rastlín na výrobu vecí, ako sú liečivá a dokonca aj orálne vakcíny, je dokonca možné.
„Ak môžete získať rastlinu na produkciu antigénu, ktorý vytvára očkovaciu látku, bude pre vás jednoduchšie transportovať rastlinu alebo rastlinný produkt, aby ľudia jednoducho jedli, “ hovorí Lazarus.
Obrázok: Plodiny preplnené vakcínou proti osýpkam. Takýto vývoj je, samozrejme, vzdialený a vyžadoval by si rozsiahle klinické a environmentálne terénne testovanie predtým, ako sa stane čokoľvek, čo je blízko realite.
Ale pre vedcov je tento potenciál lákavý. Kľúčový prvý krok? Úrodná úroda, keď vedci z Rothamstedu vyberajú semená rybieho oleja.
