Naukowcy z Indii chcą powtórzyć sukces bawełny Bt
Katarzyna Kopka | 2007-06-27
Indyjskie firmy biotechnologiczne zapowiadają przełom w uprawie roślin użytkowych. Prowadzone są intensywne badania nad nowymi odmianami roślin uprawnych. Mają to być między innymi kukurydza dająca wyższe plony czy ryż odporny na szkodniki. Ich uprawy mają powtórzyć sukces bawełny Bt, która po wprowadzeniu do masowej uprawy przyczyniła się do rozwoju indyjskiego rolnictwa.
Bawełna Bt to roślina transgeniczna odporna na szkodniki upraw. Do jej genomu wprowadzono, za pomocą wektora (Agrobacterium), gen z bakterii glebowej Bacillus thuringiensis. Jego funkcją jest kodowanie białek Cry, które są stosowane w zwalczaniu szkodników upraw, głównie z rodzaju Lepidoptera. Zastosowanie takiej modyfikacji daje wielorakie korzyści. Ponieważ białko wytwarzane jest przez roślinę mamy pewność, że każda z nich posiada odporność na szkodniki. Białka Cry są ponadto nietrwałe na świetle i ich wcześniejsze stosowanie w formie oprysków nie było dostatecznie wydajne. Co ważniejsze, takie uprawy nie wymagają stosowania chemicznych środków ochrony, które są szkodliwe dla środowiska. Modyfikacja Bt jest powszechnie stosowaną w roślinach uprawnych, między innymi w kukurydzy, bawełnie, ziemniakach.
Wprowadzone geny kodują białka Cry różnego typu, dzięki którym możliwe jest zwalczanie konkretnych gatunków szkodników upraw. Jak dotąd odkryto już ponad 100 takich genów, między innymi Cry1Ac, Cry1F. W przypadku bawełny głównymi szkodnikami są: Heliothis virescens, Pectinophora gossypiella, Helicoverpa zea.
Białka Cry są delta-endotoksynami. Po dostaniu się do przewodu pokarmowego owada wiążą się specyficznie z receptorami w błonie przewodu pokarmowego. Tworzone są pory, które zakłócają przepływ jonów, co w konsekwencji prowadzi do paraliżu i śmierci szkodnika. Aby zaszły niniejsze reakcje konieczna jest obecność specyficznych receptorów na powierzchni komórek w błonie jelita. Nie posiadają ich ssaki, zwierzęta domowe ani człowiek, tak więc spożywanie ich nie jest dla tych organizmów szkodliwe. Ponadto, jak wykazały badania, sekwencja aminokwasów w białkach Cry nie wykazuje znamienne homologii do białek toksycznych i alergenów.
Indie wprowadziły bawełnę Bt do masowej uprawy w 2001 roku, co przyczyniło się do poprawy stanu gospodarki. Jest to jedyna uprawna tu roślina modyfikowana. W kraju tym około czterech milionów rolników uprawia bawełnę a około 60 milionów ludzi jest od jej upraw zależnych. Wielkość plonów wzrosła od tego czasu ze 140 kilogramów z hektara do 478 kilogramów. Jednak od momentu pojawienia się bawełny Bt nie było w Indiach podobnego sukcesu przemysłu biotechnologicznego. Przyczyna takiego stanu rzeczy upatrywana jest w opóźnieniach związanych z regulacjami prawnymi oraz obawach przed żywnością wytwarzaną z udziałem metod biotechnologii.
Obecnie Indyjskie rolnictwo znajduje się w trudnej sytuacji. Jedna trzecia ludności jest całkowicie uzależniona od rolnictwa, jednak produkcja żywności wzrasta znacznie wolniej niż liczba ludności. Indyjski minister finansów P. Chidambaram powiedział, że firmy biotechnologiczne nie dokładają wystarczających starań by wzmocnić rolnictwo, którego tempo wzrostu spadło z 5% w latach 80-tych do prawie 2% w ciągu ostatnich pięciu latach. Indie, drugi co do wielkości na świecie producent pszenicy, nie eksportował jej w zeszłym roku, a w obecnym zmuszony był do jej importowania ponieważ produkcja krajowa nie wystarczała na zaspokojenie potrzeb ludności. Zwiększa się jedynie powierzchnia upraw bawełny Bt, natomiast w pozostałych uprawach nastąpiła stagnacja, zmuszająca kraj do importowania wielu surowców.
Dzisiejsze Indie nie są krajem samowystarczalnym rolniczo; według dyrektora Burrill and Company Genesh’a Kishore’a klucz leży w rękach biotechnologii. Obecnie Indyjskie firmy biotechnologiczne prowadzą badania, które mają doprowadzić do przełomu w rolnictwie. Założona w 2001 roku przez naukowców z Indii firma biotechnologiczna Metahelix Life Sciences ogłosiła, iż ich badania mogą prowadzić do opracowania odmian ryżu odpornego na szkodniki oraz kukurydzy dającej znacznie wyższe plony. Z kolei inna firma, Avesthagen, jest w trakcie opracowywania odmian roślin uprawnych odpornych na suszę i wysokie zasolenie. Zarówno Metahelix Life Sciences, jak i Avesthagen znajdują się w mieście Bangalore – indyjskim centrum biotechnologii. Głównymi kierunkami badań obu przedsiębiorstw jest użycie mikroorganizmów, takich jak bakterie oraz substancji, głównie enzymatycznych do produkcji leków i hormonów oraz opracowywanie ulepszonych odmian roślin uprawnych.
Dyrektorzy firm Villoo Patell i K.K. Narayanan, są pewni co do nadejścia następcy bawełny Bt. Żaden z nich jednak nie określa dokładniejszego terminu kiedy miałby nastąpić przełom. W warunkach, w których konieczne jest wyprodukowanie większej ilości upraw na mniejszym obszarze biotechnologia może grać decydującą rolę. Prowadzone są badania nad 16 roślinami uprawnymi, takimi jak ryż, pszenica, kukurydza, rzepa i ziemniaki. Nie przeprowadzono jednak jak do tej pory żadnych prób na większą skalę. Od badań laboratoryjnych do rozpoczęcia komercyjnej uprawy może minąć wiele lat, mimo, iż naukowcy starają się te procesy przyspieszyć. Przeprowadzone musi zostać wiele badań zanim dana odmiana zostanie dopuszczona do uprawy. Przede wszystkim konieczne jest wnikliwe zbadanie bezpieczeństwa nowych upraw, ponieważ rośliny transgeniczne budzą wiele obaw i kontrowersji.
Źródła:
Yahoo! News: Anil Penna, "Indian biotech firms struggle for food breakthrough", 17 czerwiec 2007
Truth About Trade: Sameer Mohindru, "India grapples with food security", 5 czerwiec 2007