Na polu na angielskiej wsi rośnie nowe źródło oleju z ryb. Rothamsted Research w Hertfordshire w Wielkiej Brytanii niedawno rozpoczął próbę polową roślin lnu lnianego ( Camelina sativa ) zmodyfikowanych genetycznie w celu wytworzenia długołańcuchowych kwasów tłuszczowych omega-3 - głównego składnika „oleju z ryb”.
powiązana zawartość
- Co przekona ludzi, że genetycznie modyfikowane pokarmy są w porządku?
- Żywność, żywność modyfikowana
Próba terenowa uzyskała aprobatę w kwietniu od Departamentu ds. Środowiska, Żywności i Spraw Wsi (DEFRA), brytyjskiego organu administracyjnego, który reguluje uprawy modyfikowane genetycznie, a naukowcy będą zbierać swoje pierwsze plony w tym miesiącu lub w następnym. Dla Wielkiej Brytanii jest to duży krok; w rzeczywistości jest to pierwsza tego rodzaju próba. DEFRA zatwierdziła tylko pięć roślin zmodyfikowanych genetycznie (GM) do prób polowych, i jest to pierwsza o podwyższonej wartości odżywczej.
Podczas gdy niektórzy obawiają się, że takie genetycznie zmodyfikowane organizmy wprowadzają je do ludzkiej diety, inni postrzegają to jako część trendu w stosowaniu roślin GM, aby żywność i produkty lecznicze bogate w składniki odżywcze były bardziej zrównoważone. W tym przypadku GM camelina może sprawić, że hodowla ryb będzie bardziej zrównoważona, a ryby bardziej pożywne.
Widzisz, ryby tak naprawdę nie wytwarzają oleju z ryb. To, co nazywamy olejem rybnym, to długie łańcuchy wielonienasyconych kwasów tłuszczowych omega-3. Kwas eikozapentaenowy (EPA) i kwas dokozaheksaenowy (DHA) są dwoma najważniejszymi kwasami tłuszczowymi w ludzkiej diecie i zostały powiązane ze zdrowym funkcjonowaniem mózgu i zmniejszeniem stanu zapalnego (chociaż jak dotąd nie jest jasne, czy korzyści te prowadzą do zdrowszych serc, jak wielu twierdziło ). Glony i grzyby naturalnie wytwarzają te długie łańcuchy, a ryby zjadają drobnoustroje lub mniejsze organizmy, które zjadają drobnoustroje.
W oceanie oleje przedostają się w górę łańcucha pokarmowego do większych ryb. Tak więc dzikie ryby będą miały oleje rybne, gromadzone z pożywienia, które zjadły.
W hodowlach ryb to jednak inna historia. „Dużym problemem jest to, że hodowla ryb zależy od tych olejów rybnych jako wkładu” - mówi Jonathan Napier, główny naukowiec w badaniu Rothamsted.
Bez bogactwa bogatych w ropę źródeł żywności w oceanie, ryba hodowlana „nie dorośnie, wyglądając jak prawdziwa ryba ani nie smakując jak prawdziwa ryba. Po prostu nie będzie zawierał odpowiednich kwasów tłuszczowych w olejach ”, mówi Colin Lazarus, biolog z University of Bristol w Wielkiej Brytanii, który nie jest związany z obecną próbą. Bez oleju ryby hodowlane byłyby również mniej pożywne, ponieważ nie miałyby kwasów tłuszczowych omega-3.
Glony i populacje fugalne są brudne i trudne do utrzymania na dużą skalę, więc niestety najłatwiejszym miejscem do uzyskania oleju z ryb są inne ryby. Około miliona ton oleju rybnego zbiera się rocznie z oceanu, a około 80 procent z nich trafia na farmy rybne i zostaje zmieszane z paszą.
Jeśli zbieranie ryb z oceanu wydaje się nieco niedorzeczne, aby karmić je rybami hodowlanymi, masz rację. W miarę zmniejszania się populacji dzikich ryb, coraz więcej ryb spożywanych na całym świecie pochodzi z gospodarstw. Ale aby ta ryba była pożywna, potrzebuje dzikich ryb.
Hodowla ryb w Norwegii. (Dzięki uprzejmości użytkownika Flickr Yodod) W jaki sposób menedżerowie zasobów mogą powstrzymać ten samobójczy styl? Odpowiedź, zdaniem niektórych naukowców, leży w rolnictwie.
Rolnictwo wymaga dość podstawowych zasobów - światła słonecznego, wody i nawozów - i ma już infrastrukturę do produkcji olejów, takich jak olej słonecznikowy i olej rzepakowy. Dlaczego więc nie inżynierować genetycznie roślin do produkcji oleju z ryb?
„Modyfikacja genetyczna może zapewnić bardziej zrównoważoną drogę do hodowli ryb przeznaczonych do spożycia przez ludzi, ponieważ gromadzenie mórz, gromadzenie wszystkich ryb w morzu w celu rozdrobnienia mas w celu uzyskania oleju z ryb do hodowli ryb w niewoli nie jest zrównoważone ćwicz ”, mówi Łazarz.
Ale jak stworzyć roślinę, która wytwarza olej rybny? Jak wyjaśnia Lazarus, uzyskanie rośliny do produkcji kwasów tłuszczowych omega-3 to tylko kwestia cięcia i wklejania wszystkich odpowiednich genów z glonów do rośliny. Aby wyprodukować pożądany kwas tłuszczowy, musisz dowiedzieć się, które geny wytwarzają kwas o właściwej liczbie atomów węgla i wiązań chemicznych we wszystkich właściwych miejscach.
„Jeśli masz odpowiednie geny, roślina z przyjemnością to dla ciebie zrobi” - mówi Lazarus. Na przykład w 2004 r. Laboratorium Lazarusa wycięło i wkleiło geny glonów do Arabidopsis, małej rośliny kwitnącej często stosowanej w testach do obserwacji reakcji biologicznych. Po połączeniu, cała roślina produkowała niskie poziomy długołańcuchowych kwasów tłuszczowych omega-3 i omega-6.
Zespół w Rothamsted spędził ostatnią dekadę na budowie bardziej wydajnej fabryki oleju z ryb roślinnych. „To było trochę jak próba znalezienia wszystkich części, które pozwolą zbudować urządzenie, a potem, kiedy już je wszystkie zdobędziesz, będziesz mógł je złożyć”, mówi Napier.
Rośliny Camelina stworzone z myślą o idealnym naczyniu, biorąc pod uwagę ich szybki cykl życia oraz fakt, że zazwyczaj nie krzyżują się hybrydyzując ani nie rozmnażają ze zwykłymi roślinami rzepaku - co oznacza, że geny skonstruowane w kamelinie mają mniejsze prawdopodobieństwo genetycznego skażenia populacji dzikich roślin. Udało im się genetycznie zmodyfikować rośliny z lnianki, aby zawierały siedem genów z glonów, więc prawdopodobnie będą wytwarzać wysokie poziomy zarówno EPA, jak i DHA.
Te geny glonów również wymagały modyfikacji, aby były kompatybilne z rośliną. Dzieje się tak, ponieważ gdy geny są transkrybowane w komórce, niektóre organizmy mają pewne preferencje podczas odczytywania kodów genetycznych. Tak więc naukowcy poprawili geny, aby zawierały genetyczne bloki budulcowe preferowane przez camelinę, a nie te preferowane przez glony.
„To prawie jak wygładzenie języka, aby lepiej płynął w hoście” - mówi Napier. To sprawia, że produkcja omega-3 w zakładzie jest bardziej wydajna, dając więcej kwasów tłuszczowych. Następnie, używając specjalnego genu promotora, badacze byli w stanie skoncentrować produkcję tych kwasów tłuszczowych w nasionach roślin, dzięki czemu zbiór jest znacznie łatwiejszy
Rosnące w szklarni, te rośliny lnianki produkują nasiona, które zawierają 25 procent olejów omega-3 (12 procent EPA i 14 procent DHA) i 75 procent zwykłego oleju roślinnego. Ponieważ hodowle ryb często mieszają olej roślinny z karmą wraz z olejem rybnym w celu obniżenia kosztów, jest to przydatna kombinacja. Naukowcy z University of Stirling obecnie testują paszę ze szklarni Rothamsted w hodowlach ryb.
Kolejnym logicznym krokiem jest sprawdzenie, jak radzą sobie rośliny, gdy są uprawiane na polu, a nie w szklarni. W tym roku próba terenowa obejmuje około 1000 roślin na działce o powierzchni 100 metrów kwadratowych, a jeśli wszystko pójdzie dobrze, w przyszłym roku podwoją objętość.
Camelina sativa i inne rośliny oleiste mogą dostarczać olej rybny do farm wodnych w przyszłości. (Dzięki uprzejmości USDA) Test będzie przeprowadzany w każdym sezonie wegetacyjnym do 2017 roku. Sukces byłby rośliną, która rośnie tak samo na zewnątrz, jak w szklarni - i produkuje taką samą ilość kwasów omega-3.
Jeśli wszystko pójdzie gładko, rośliny będą mogły wytwarzać kwasy tłuszczowe omega-3 na potrzeby głównego nurtu hodowli ryb w ciągu następnych dziesięciu lat. Rośliny mogą nawet stać się źródłem suplementów diety dla ludzi - prężnie rozwijający się przemysł, mimo że nauka o ich skuteczności nie jest jeszcze w pełni rozwinięta.
To powiedziawszy, oczywiście nie wszyscy widzą oko w oko z inżynierią genetyczną. Niektórzy obawiają się, że uprawy mogą pochodzić z nieodkrytym zagrożeniem dla zdrowia lub alergią. Inni uważają, że tak naprawdę nie rozwiązuje problemów zrównoważonego rozwoju akwakultury.
„To po prostu zastąpiłoby jeden problem, nadmierną konsumpcję zasobów rybnych do karmienia ryb, innym, dodatkowym popytem na ziemię pod paszę dla zwierząt, a nie na hodowlę żywności dla ludzi”, powiedziała Helena Paul, dyrektor grupy GM Freeze The Guardian w styczniu, kiedy po raz pierwszy ogłoszono plany procesu.
Grupa Rothamsted z pewnością nie jest jedyną, która pracuje nad uprawami, które mogą wytwarzać kwasy omega-3. Zespół w Australii projektuje rośliny z lnianki i rzepaku do produkcji kwasów tłuszczowych omega-3. W USA Monsanto opracowało roślinę sojową, która wytwarza kwasy omega-3 zwane kwasem stearydonowym. Inne grupy szukają również nasion lnu i gorczycy indyjskiej jako potencjalnych żywicieli.
Co więcej, technologia genetyczna jest dość elastyczna. Naukowcy spekulują, że oprócz oleju z ryb można go kiedyś wykorzystać do produkcji innych olejów i produktów odżywczych. Wykorzystanie roślin do produkcji takich środków farmaceutycznych, a nawet szczepionek doustnych jest nawet możliwe.
„Jeśli uda ci się zdobyć roślinę do produkcji antygenu, który produkuje szczepionkę, łatwiej będzie ci przetransportować roślinę lub produkt roślinny, aby ludzie mogli po prostu jeść”, mówi Lazarus.
Wyobraź to sobie: uprawy pełne szczepionki przeciw odrze. Oczywiście takie zmiany są daleko i wymagałyby szeroko zakrojonych badań klinicznych i środowiskowych, zanim staną się czymś zbliżonym do rzeczywistości.
Ale dla badaczy potencjał jest pociągający. Kluczowy pierwszy krok? Owocny zbiór, gdy badacze Rothamsted zbierają nasiona oleju z ryb.
