Kursus 3: Toidu kvaliteet ja ohutus

1. Poola Teaduste Akadeemia L.Zwierzchowski Kursus 3:Toidu kvaliteet ja ohutus Teema 3: Geneetiliselt muundatud organismidelt (GMO) pärit toit ja teised produktid Õppetund 2: Transgeensetelt loomadelt pärit biofarmakonid ja teised toiduained – praegune olukord ja tulevik Liha tootmine, kalade transgenees

2. Sisukord • Transgenees liha tootmisel • Kasvu soodustavate geenide sisestamine hiirtesse • Kasvu soodustavate geenide sisestamine küülikutesse • Kasvu soodustavate geenide sisestamine põllumajandus- loomadesse – sead • Kasvu soodustavate geenide sisestamine põllumajandus- loomadesse – lambad • Kalade transgenees • Kalade transgeneesi eesmärgid • Eelised ja puudused kalade transgeneesil • Edu kalade transgeneesil • Haigusresistentsus transgeensetel loomadel • Järeldused Täiendav materjal: WP3T3L2.pdf

3. 1. Transgenees liha tootmisel Palmiteri ja kaastöötajate teed rajav eksperiment toimus 1983.a, kui saadi hiidhiir üleekspresseerides roti GH, mis oli liidetud hiire MTpromootorisse. Alates sellest ajast on tehtud palju eksperimente, kus geenide ülekandmise tehnoloogiaid kasutati selleks, et suurendada hiirte või põllumajandusloomade – sigade, lammaste, lehmade, küülikute – kasvkiirust, lootuses suurendada lihatootmist ja alandada tootmise hinda.

4. 2. Kasvu soodustavate geenide sisestamine hiirtesse

5. 3. Kasvu soodustavate geenide sisestamine küülikutesse

6. 4. Kasvu soodustavate geenide sisestamine põllumajandusloomadesse - sead

7. 5. Kasvu soodustavate geenide sisestamine põllumajandusloomadesse - lambad

8. 6. Kalade transgenees Kalaliha on inimestele peamiseks valguallikaks paljudes maailma regioonides. Kalade biotehnoloogial on pikk traditsioon – partenogeneetiline sigimine, tetraploidsus. Paljud uurimisgrupid on olnud edukad kiiresti kasvavate transgeensete kalade – lõhe, karpkala ja teiste liikide kasvatamisel.

9. 7. Kalade transgeneesi eesmärgid • Suurenenud kasvukiirus; suurem kalaliha tootmine. • Parem söödaväärindus; uute odavate söötade kasutuselevõtmine. • Suurenenud madala temperatuuri taluvus; külmakindlus. • Sigimise kontrollimine – suurenenud viljakus ja sigimine; sookontroll. • Vähenenud agressiivsus. • Suurenenud haigusresistentsus.

10. 8. Eelised ja puudused kalade transgeneesil Kalad on väga sobivad transgeneesi uuringuteks: • Tohutu arv ühe kala poolt toodetud marja • Ovipaarsus (kudemine) • Kehaväline viljastamine • Kehaväline embrüote areng • Tavapäraselt suur mari hõlbustab DNA süstimist • Pidev kasv kogu eluea jooksul Ühe eksperimendi käigus on võimalik toota sadu transgeenseid kalu. Kalamarjal on mõned puudused võrreldes imetajate munarakuga: • Marjarebu tiheduse ja läbipaistmatuse tõttu süstitakse DNA tsütoplasmasse. • Vahel tuleb kõva marjakest enne DNA süstimist punkteerida (läbi torgata); transgeensed kalad võivad katsebasseinidest või –tiikidest põgeneda, ristuda normaalsete kaladega või tõrjuda neid keskkonnast välja.

11. 9. Edu kalade transgeneesil

12. 10. Haigusreistentsus transgeensetel loomadel • Transgeensed kanad defektse lindude leukosiviirusega (ALV). Kanad on kaitstud retroviirusinfektsiooni vastu ja on vähem vastuvõtlikud kasvajatele(Salter & Crittenden, 1989). • Transgeensed hiired g-interferooni kodeeriva geeni konstruktiga, suurem resistentsus ebamarutaudi vastu(Cionijt, 1981). • Transgeenne siga Mx geeniga on gripiresistentsem(Brenigjt, 1990). • Transgeensed hiired ja lehmad,Staphylococcus stimulanus lüsostafiini geen liidetud lamba ß-lactoglobuliini geeni promootoriga, resistentsus mastiidile(Bramley & Foster, 1990; Kerrjt, 2001). • Transgeensed hiired, kelle piimas on ekspresseerunud laktoferriini või lüsosüümi geen. Emad on resistentsed mastiidile ja järglased on vähem vastuvõtlikud diarröale (kõhulahtisusele)(Magajt, 1995; Platenburgjt, 1994).

13. 11. Järeldused • Biofarmakonide tootmine transgeensete loomade piimanäärmetes on reaalsus. Rekombinantsed, inimese ravi eesmärgil kasutatavad proteiinid, mis eraldatakse transgeensete loomade piimast, on peagi apteekides müügil. • Mäletsejate piima modifitseerimine on pikaajalisem eesmärk – uued tehnoloogiad, nagu sihtmärk-geeni modifitseerimine (gene targeting), homoloogne rekombnatsioon, geeni ekspressiooni inaktivatsioon (gene knock-out), peavad olema välja töötatud ja täiustatud enne, kui sellised modifikatsioonid on reaalsuseks saamas. • Püüded kasutada geenimanipulatsioone kasvukiiruse ja lihatoodangu suurendamiseks oli pettumus, v.a transgeensete kalade puhul. Ainult kaladelt pärit GH geeni konstruktiga kiiresti kasvavad kalakasvanduste kalad – lõhe, karpkala, tilaapia –ilmuvad peatselt turule. • Villakasvu ja -kvaliteedi suurendamine ning haigusresistentsemad loomad on senini loomade aretuses ja toidu tootmises vähetähtsad ja vajavad edasist tehnilist täiustamist. • Loomade geenimanipulatsioonid toidu tootmiseks ei ole ainult tehniline probleem. Selliste manipulatsioonide tunnustamine avalikkuse poolt on vajalik, k.a GMO toidu ohutus.