Alan McHughen, D.Phil., University of California Riverside, Ca USA alanmc@ucr

1. „Żywność modyfikowana genetycznie” Alan McHughen, D.Phil., University of California Riverside, Ca USA alanmc@ucr.edu

2. Uprawy GMO na świecie Raport o sytuacji na świecie 2007. ISAAA.Org 2/13/08 2007: 114,3 milionów hektarów (wzrost o 12%) Rośliny genetycznie zmodyfikowane uprawiane są obecnie w 23 krajach świata (12/11) W 2007 r. tego typu uprawy prowadziło 12 milionów rolników (11 milionów w krajach rozwijających się); 90% rolników prowadzących „próbne” uprawy GMO przenosi je na kolejny sezon Ograniczenie stosowania pestycydów i uprawy gleby; wyższe plony i dochody Korzyści społeczne i gospodarcze: opieka medyczna, szkoły.

3. Kraje o największym areale upraw biotechnologicznych w 2007 r. Kraje o największym areale upraw biotechnologicznych w 2007 r.* # 12 Hiszpania* 0,1 mln ha Kukurydza # 16 Francja <0.05 mln ha Kukurydza # 20 Niemcy <0.05 mln ha Kukurydza # 18 Czechy <0.05 mln ha Kukurydza # 23 Polska <0.05 mln ha Kukurydza # 21 Słowacja <0.05 mln ha Kukurydza # 19 Portugalia <0,05 mln ha Kukurydza # 22 Rumunia 0,05 mln ha Kukurydza # 4 Kanada 7,0 mln ha Canola, Kukurydza Soja # 6 Chiny* 3,8 mln ha Bawełna, pomidory, topola, petunia, papaja, słodka papryka # 1 USA 57,7 ha Soja, kukurydza, Bawełna, canola, Kabaczek, papaja, lucerna # 5 Indie* 6,2 mln ha Bawełna # 13 Meksyk* 0,1mln ha Bawełna, soja # 10 Filipiny* 0,3 mln ha Kukurydza # 17 Honduras <0,05 mln ha Kukurydza # 11 Australia* 0,1 mln ha Bawełna # 14 Kolumbia <0,05 mln ha Bawełna, goździki # 15 Chile <0,05 mln ha Kukurydza, Soja, canola # 2 Argentyna* 19,1 mln ha Soja, Kukurydza, Bawełna # 9 Urugwaj* 0,5 mln ha Soja, Kukurydza # 7 RPA* 1,8 mln ha Kukurydza, soja, bawełna # 7 Paragwaj* 2,6 mln ha Soja # 3 Brazylia* 15,0 mln ha Soja, bawełna * 13 tzw. „mega krajów”, w których areał upraw wynosi 50 tys. ha lub więcej Źródło: Clive James, 2007 Raport o sytuacji na świecie 2007. ISAAA.Org 2/13/08

4. Historia genetycznie modyfikowanego rzepaku nieskoerukowego (canoli) Rzepak to uprawa historyczna, z której uzyskuje się olej bogaty w kwas erukowy oraz śrutę zawierającą glukozynolany Canolazawiera mniejsze ilości kwasu erukowego (<2%) i <30µm glukozynolanów; jest to wysokojakościowy olej spożywczy. Canola pozyskiwana jest z niektórych odmian uprawnych Brassica napus, B. rapa oraz B. juncea. Po raz pierwszy rzepak niskoerukowy uzyskany został w latach 70. XX wieku przy wykorzystaniu metod hodowli bez użycia modyfikacji genetycznej Pierwsze genetycznie zmodyfikowane odmiany canolizostały wprowadzone na rynek w 1995 r. Obecnie zajmują one 90% areału upraw canoliw USA iKanadzie.

5. Produkcja rzepaku niskoerukowego (canola) w USA Produkcja canoli w USA 1 000 ton metrycznych Dane ze stronywww.uscanola.com

6. Metody modyfikacji genetycznej • Rekombinacja DNA (rDNA) ------------------------------------- • Mutageneza • Zmienność somaklonalna • Izolowanie zarodków (ang. embryo rescue) • Krzyżowanie lub selekcja w ramach danej populacji • Insercja • Sukcesja/inwazja.

7. Porównanie rzepaku niskoerukowego (canola) genetycznie zmodyfikowanego i niemodyfikowanego Charakterystyka oleju Cechy agronomiczne „Ucieczka genów” Koegzystencja Bezpieczeństwo żywności i pasz (informacje ogólne) Bezpieczeństwo środowiska (informacje ogólne).

8. 1 litroleju canolazawiera: Canola niemodyfikowana genetycznie GM Canola 610ml 210 110 70 trace or less trace or less Canola zmodyfikowana genetycznie Non-GM Canola • Monounsaturated fat 610ml • Linoleic acid (pufa) 210 • Linolenic Aid (pufa) 110 • Saturated fat 70 • DNA trace or less • Protein trace or less Tłuszcze jednonienasycone Kwas linoleowy (PUFA) Kwas linolenowy (PUFA) Tłuszcze nasycone Ilości śladowe lub mniejsze Ilości śladowe lub mniejsze Ilości śladowe lub mniejsze Białka Ilości śladowe lub mniejsze Ilości śladowe lub mniejsze

9. Cechy agronomiczne rzepaku / canoli GMO • Cecha • Niemodyfikowany genetycznie • Zmodyfikowany genetycznie Zawartość oleju 43,5-45,2 42,4-45,8 (% suchej masy) Zawartość białka 46,3-48,9 46,2-49,5 w śrucie (%) Okres dojrzewania (w dniach)100-102 97-103 Wysokość (cm) 103-110 103-113 Wyleganie (0-5) 2,3- 2,7 2,4- 2,8 Reakcja na choroby0,8- 2,4 1,08-2,11 wywołane patogenem Leptosphaeria(0-5) Dane odzwierciedlają zakresy wartości zawarte w publikacji Transgenic canola candidate trials, PRRCG, 1995.

10. „Ucieczka genów” w przypadku genetycznie zmodyfikowanego rzepaku /canoli • „Ucieczka genów” związana jest z właściwościami poszczególnych gatunków, a nie z konkretnymi cechami. Odporność na herbicydy jest cechą, która może przetrwać zarówno w odmianach transgenicznych, jak i innych, w zależności jednak od właściwości danego gatunku • Obawy dotyczące „ucieczki genów” nie ograniczają się wyłącznie do odmian transgenicznych • Genetycznie zmodyfikowana canola została skrzyżowana z innymi odmianami canoli, dając początek hybrydom odpornym na wiele różnych herbicydów. Hybrydy te można jednak w łatwy sposób regulować przy pomocy innych herbicydów (np.2, 4-D) • Genetycznie zmodyfikowana canola i jej hybrydy mogą przetrwać, ale ich potomstwo ma mniejszą przydatność użytkową oraz nie kwitnie Hall et al., 2000; Warwick et al., 2008; Canola Council of Canada, 2008.

11. Koegzystencja z genetycznie zmodyfikowanym rzepakiem / canolą • Koegzystencja (przed modyfikacją genetyczną) • Canola koegzystuje z rzepakiem przemysłowym • Obie te odmiany w ciągły sposób wzajemnie się „zanieczyszczają”, ale niewielka ilość takich „zanieczyszczonych” roślin nie ma wpływu na jakość • Hodowcy nasionna co dzień spotykają się z taką koegzystencją • Koegzystencja upraw zmodyfikowanych genetycznie z uprawami ekologicznymi może być normalnym zjawiskiem, wymaga jednak rozsądnych poziomów tolerancji.

12. Wspólne założenia • Natura nie pozwala genom przekraczać granic gatunków • Konwencjonalne metody hodowli nie przekraczają granic gatunków • Rekombinacja DNA zawsze wiąże się z przekroczeniem granic gatunków.

13. Naturalny przepływ genów między gatunkami • Pszenica • Agrobacterium • RóżneBrassicas, które mogą być rozmnażane między sobą • Retrowirusy

14. Tradycyjne uprawy mieszańców międzygatunkowych • Inżynieria chromosomowa pszenicy (oraz żyta) • Pomidor posiadający ponad 100 genów L. peruvianum • Pszenżyto • Hybrydy ziemniaków (np.S. brevidans)

15. Około 38% amerykańskiej pszenicy posiada DNA żyta Friebe et al., Crop Science 39:1692-1696 (1999)

16. Bezpieczeństwo genetycznie zmodyfikowanego rzepaku / canoli • Bezpieczeństwo żywności i pasz • Toksyny, alergeny, substancje przeciwodżywcze • Bezpieczeństwo środowiska • Niedopuszczenie do przekształcenia się w inwazyjne i trujące chwasty.

18. Bezpieczeństwo genetycznie zmodyfikowanej żywności: wnioski • Cała żywność jest genetycznie modyfikowana z wykorzystaniem tej lub innej metody. • Wszystkie formy hodowli roślin obejmują zmiany DNA rośliny, zwierzęcia lub drobnoustroju. • Zagrożenia związane z żywnością genetycznie modyfikowaną zostały porównane z zagrożeniami wynikającymi z innych form hodowli:

19. Selekcja z jednorodnej populacji Selekcja z niejednorodnej populacji Skrzyżowanie istniejących zatwierdzonych odmian roślin* Rekombinacja DNA za pomocą Agrobacterium, przenoszenie genów z blisko spokrewnionych gatunków Tradycyjne krzyżowanie blisko spokrewnionych gatunków przez pyłki Tradycyjne krzyżowanie daleko spokrewnionych gatunków przez pyłki lub izolacja zarodków Hybrydyzacja somatyczna Zmienność somaklonalna Rekombinacja DNA z zastosowaniem metody biolistycznej, przenoszenie genów między blisko spokrewnionymi gatunkami Rekombinacja DNA za pomocą Agrobacterium, przenoszenie genów z daleko spokrewnionych gatunków Rekombinacja DNA z zastosowaniem metody biolistycznej, przenoszenie gemów z daleko spokrewnionych gatunków Mutageneza, mutageneza chemiczna, promieniowanie jonizacyjne Mniejsze prawdopodobieństwo Większe prawdopodobieństwo * z uwzględnieniem wszystkich metod hodowli Prawdopodobieństwo wystąpienia niepożądanych skutków (skala arbitralna)

20. Niezamierzone skutki: rośliny niemodyfikowane genetycznie • Ziemniak z wysoką zawartością solaniny (kilka odmian) • Seler naciowy ze zbyt wysoką zawartością psolarenu • Pomidory z wysoką zawartością tomatyny • Kiwi zawierające alergeny • Kabaczek z wysoką zawartościąkukurbitacyny E • Prawdopodobnie wiele innych przypadków nie zostało jeszcze poznanych, zauważonych, udokumentowanych.

21. Wnioski NAS/IOM • Inżynieria genetyczna NIE wiąże się nieodłącznie z ryzykiem • Żywność zawierająca nową substancję, lub w przypadku której zmieniony został poziom normalnych składników, powinna być poddawana kontroli pod kątem bezpieczeństwa, niezależnie od zastosowanej metody hodowli • Nawet jeśli skład nowej zmodyfikowanej żywności, zarówno genetycznie, jak i w inny sposób, jest zbliżony do tradycyjnej wersji, nie może to uzasadniać ograniczenia kontroli lub jej braku

22. Dalsze wnioski • NIE udokumentowano żadnych negatywnych skutków spożywania żywności genetycznie modyfikowanej • Zarzuty dotyczące jej szkodliwości sąbezpodstawne • Modyfikacja genetyczna NIE powinna być przyczyną oceny regulacyjnej • Regulacja w oparciu o metodę hodowli jest nieuzasadniona z naukowego punktu widzenia

24. Szkody wyrządzone środowisku: ŹródłoPrzykład problemu Wcześniejsza kontrola regulacyjna Całe genotypy Inwazje naturalne Zwykłe potomstwo brak Niezamierzona insercja Solanka kolczysta wAmeryce Północnej brak Zamierzona insercja; Krwawnica pospolita; wywłócznik kłosowy niska/brak Zamierzona insercja, Opuncja wAustralii niska Niezamierzone przemieszczenieSorgo w Ameryce Północnej Zamierzona insercja, Zamierzone przemieszczanieSoja w Ameryce Północnejniska Pojedyncze geny Zamierzona insercja, Geny rht w pszenicyniska/umiarkowana Zamierzone przemieszczanie: Canola z rzepakuumiarkowana Organizmy genetycznie zmodyfikowaneNie odnotowanowysoka

25. Związek szkód wyrządzonych środowisku naturalnemu z: • Procesem hodowli – Nie • Liczbą zmian genetycznych – Nie • Źródłem nowego materiału genetycznego – Zależy • Gatunkami i genotypami poddawanymi zmianom – Tak • Wprowadzoną cechą – Tak • Środowiskiem, do którego wprowadzana jest nowa odmiana – Tak!

26. Najnowsze oświadczenia z Wielkiej Brytanii Raport podgrupy ACRE z dnia 3 maja 2007 r. “…wpływ zmian sposobu zarządzania w rolnictwie na środowisko może być co najmniej tak istotny, jak w przypadku zmian związanych z uprawami genetycznie modyfikowanymi.” “…różnice… między różnymi uprawami konwencjonalnymi mogą być większe … niż między uprawą genetycznie zmodyfikowaną odporną na herbicydy, a jej niezmodyfikowanym genetycznie odpowiednikiem podatnym na działanie herbicydów.” “Dyrektywa 2001/18 wymaga, aby wpływ danej uprawy genetycznie zmodyfikowanej na środowisko był oceniany wyłącznie w zestawieniu z … jej niezmodyfikowanym odpowiednikiem.”

27. Kontrola regulacyjna upraw GMO w Stanach Zjednoczonych • Ogólne bezpieczeństwo i wydajność upraw GMO • USDA (Ministerstwo rolnictwa Stanów Zjednoczonych) • Żywność, pasze, bezpieczeństwo • FDA (Amerykańska Agencja ds. Żywności i Leków) • Środowisko • EPA (Agencja Ochrony Środowiska), USDA

28. Opinie zasadniczo pozytywne Amerykański Narodowy Komitet Nauki (U.S. National Research Council - NRC) Amerykańska Akademia Nauk (U.S. National Academy of Sciences - NAS) Amerykańskie Stowarzyszenie Medyczne(American Medical Association - AMA) Amerykańskie Ministerstwo Rolnictwa (U.S. Department of Agriculture - USDA) Amerykańska Agencja Ochrony Środowiska (U.S. Environmental Protection Agency - EPA) Amerykańska Agencja ds. Żywności i Leków (U.S. Food and Drug Administration - FDA) Amerykańskie Towarzystwo na rzecz Biologii Roślin (American Society for Plant Biology - ASPB) Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) Organizacja ds. Wyżywienia i Rolnictwa (FAO) Towarzystwo Królewskie (Royal Society - Londyn) Brazylijska Akademia Nauk, Chińska Akademia Nauk Indyjska Akademia Nauk Meksykańska Akademia Nauk Wspólny Ośrodek Badawczy UE (9/2008) Opinie zasadniczo negatywne Instytucje naukowe lub medyczne wyrażające opinie na temat żywności genetycznie zmodyfikowanej

29. Odmiany uprawne canoli / rzepaku odporne na działanie herbicydów Canola odporna na herbicydy:Grupa • Imidazolinon 2. Inhibitor ALS/AHAS • Trifluralina 3. Inhibitor mitozy • Bromoksynil 4. PGR • Triazyna 5. Inhibitor fotosyntezy • Glyfosat 9. Inhibitor syntezy kwasu EPSP • Glufozynat 10. Inhibitor syntezy glutaminianu.

30. Ekonomika rzepaku / canoli odpornych na herbicydy USAWzrost plonów na przestrzeni wszystkich lat = +6% Zysk netto w $/ha Odporność na glifosat: 1999-2001=$60,75; 2002-2003=$67; Od 2004 r. =$69; Odporność na glufozynat: Wszystkie lata do 2003 r.=$44,89; Od 2004 r. =$44; *na podstawie Carpenter i Gianessi (2001), Sankula i Blumenthal (2003, 2005) KanadaWzrost plonów na przestrzeni wszystkich lat = +10,7% Zysk netto w $/ha; Wszystkie lata =$39 • Inne korzyści: 10-proc.wzrost plonów; • Niższe opłaty dokowe dzięki większej czystości ziarna; • Mniejszy zakres praktyk uprawy, • Mniejsza liczba operacji wykonywanych na polu (wzruszanie gleby, bronowanie, nawożenie i ugorowanie); • Stwierdzono również mniejsze zużycie paliwa • Mniejsze ilości zastosowanych herbicydów • Niższe nakłady na herbicydy (40%) *na podstawie danych Canola Council of Canada (2001) Brookes, P. i G. Barfoot, 2006. AgBioForum 9 (3) 139-151

31. Udokumentowane korzyści z upraw biotechnologicznych • Rolnicy • Wyższe plony • Niższe koszty substancji chemicznych • Czystsze pola • Mniejsze zużycie paliwa • Mniejszy zakres praktyk uprawy.

32. 90% rolników uprawiających rzepak canola wybieraodmiany GMO • 50% -- Łatwiejsze i skuteczniejsze zwalczanie chwastów • 19% -- Większe plony, dochód • 18% -- Zwalczanie szczególnych chwastów (wiechlinowate) • 15% -- Zwalczanie szczególnych chwastów (dwuliścienne) • 10% -- Niższe koszty netto • 9% -- Badanie genetycznie zmodyfikowanych i niemodyfikowanych odmian uprawnych • 7% -- Do uporządkowania „zanieczyszczonych” lub zachwaszczonych pól. Canola Council of Canada, 2001

33. 10% rolników uprawiających rzepak canola nie decyduje się na odmiany GMO 19% niezadowoleni z warunków umowy 18% ogólne koszty odmian GMO 16% obawy dotyczące dostępu do rynku 12% zadowoleni z dotychczasowych odmian 11% obawy dotyczące odporności na chwasty 9% niepokój w odniesieniu do kwestii zdrowotnych Canola Council of Canada, 2001

34. Udokumentowane korzyści z genetycznie modyfikowanych upraw • Konsumenci • Bezpieczniejsza żywność (mykotoksynyw kukurydzy) • Bezpieczniejsze jedzenie (wzmożona kontrola organów regulacyjnych) • Mniej pestycydów • Korzyści dla środowiska.

35. Korzyści dla środowiskaz genetycznie zmodyfikowanych upraw • Mniejsze obciążenie pestycydami • Bezpieczniejsze pestycydy (pozostałości, toksyczność itp.) • Lepsza gleba dzięki rzadszej uprawie • Mniejsze zużycie paliwa • Większa różnorodność • Źródła: NCFAP, Plant Biotechnology, czerwiec 2002; listopad 2004 • Canola Council of Canada, An agronomic and economic assessment of transgenic canola, 2001 • Munkvold, G.P., Hellmich, R.L., i Rice, L.G. 1999. Comparison of fumonisin concentrations in kernels of transgenic Bt maize hybrids and non-transgenic hybrids. Plant Dis. 83:130-138. • Wu, F. 2008. http://www.isb.vt.edu/news/2008/news08.Feb.htm

36. Odmiany GMO w innych krajach *Marie Čeřovská, www.gate2biotech.com/economy-of-transgenic-crops-evaluated • Hiszpania: genetycznie zmodyfikowana kukurydza typu Bt, • wzrost plonów do 11.8% (JRC UE) • Republika Czeska, genetycznie zmodyfikowane nasiona rzepaku odpornego na herbicydy • Zysk netto: 20-30 Euro/ha* • Australia: genetycznie zmodyfikowane nasiona rzepaku odpornego na herbicydy/Canola • Filipiny: genetycznie zmodyfikowana kukurydza typu Bt • RPA: genetycznie zmodyfikowana bawełna typu Bt

37. Australia 10 września 2008 r. Australijska gazetaThe Age donosi, że po raz pierwszy w historii w Australii uprawiana jest genetycznie zmodyfikowana odmiana rzepaku canola. “Pan Weidemann zauważa wyraźne zalety genetycznie zmodyfikowanej odmiany rzepaku canola. Wcześniej kiełkuje i z większą energią rośnie niż rzepak canola niezmodyfikowany genetycznie, dzięki swoim szerokim, zdrowym liściom zwycięża nad chwastami.Wymaga jednego spryskania herbicydem w porównaniu z trzema w przypadku niezmodyfikowanej genetycznie odmiany…”.

38. Genetycznie zmodyfikowana kukurydza typu Btna Filipinach • Kukurydza niemodyfikowana genetycznie • 3610 • 324 pesos filipińskich • Genetycznie zmodyfikowana kukurydza typu Bt • 4849 • 34.3% *** • 156 pesos filipińskich Plony (kg/ha) Różnica w % Koszty środków owadobójczych Ogólny zysk 14,849 PHP/ha, = 316 USD/ha = 222 EUR/ha Dane zYorobe, JM i CB Quicoy, 2006.

39. Genetycznie zmodyfikowana kukurydza typu Bt: odmiana mieszańcowaD

40. Niemodyfikowana genetycznie kukurydza plus pestycydy

41. Niemodyfikowana genetycznie kukurydza, bez pestycydów

42. Bawełna typu Bt w RPA Wpływ ekonomiczny genetycznie zmodyfikowanej bawełny na właścicieli małych gospodarstw rolnychw RPA: plony, zysk i skutki dla zdrowia Richard Bennett,  Stephen Morse, Yousouf Ismael; University of Reading, Berkshire, Zjednoczone Królestwo Journal of Development Studies, 42, wydanie 4 maj 2006 , strony 662 - 677 Abstrakt Wyniki prowadzonego na szeroką skalę badania wśród właścicieli małych gospodarstw rolnych w RPA przez trzy lata niezbicie pokazują, że ci, którzy zdecydowali się na bawełnę typu Bt skorzystali na tym, biorąc pod uwagę większe plony, mniejsze wykorzystanie pestycydów, mniejsze zapotrzebowanie na siłę roboczą w celu wprowadzenia pestycydów i znacznie wyższą nadwyżkę bezpośrednią na hektar. Korzyści te były wyraźnie związane z technologią, a nie z preferencyjnym doborem rolników, którzy już wcześniej byli wysoko wydajni. Sprawdzono, że najmniejsi producenci skorzystali na przyjęciu odmiany typu Bt w takim samym stopniu, jeśli nie bardziej niż więksi producenci. Ponadto dowody z rejestrów szpitali wskazują na związek między zmniejszającą się ilością przypadków zatruć pestycydami a przyjęciem odmiany Bt.

43. Wnioski • Biotechnologia jest narzędziem, które nie stanowi większego ryzyka niż inne metody uprawy • Daje natomiast duże możliwości zysków • Każde zastosowanie biotechnologii należy oddzielnie i właściwie ocenić. • Biotechnologia może służyć zrównoważonemu rozwojowi w wymiarze ekologicznym, agronomicznym i ekonomicznym • Biotechnologia to nie panaceum, ale nie można je również kategorycznie odrzucić czy lekceważyć.