Cât de toxice sunt organismele modificate genetic? (I)

Realizările recente ale biotehnologiei, au determinat la nivelul opiniei publice mondiale, nenumărate controverse, legate de evaluarea potenţialului toxigen al produselor biotehnologice, controverse ce tind să devină o problemă a specialiştilor implicaţi direct sau indirect în această activitate. Au fost efectuate studii asupra metabolismului organismelor modificate genetic (OMG), au fost analizate aspectele alergogene pe care le implică transferul trans-specific al unei gene într-o constelaţie genetică dată, s-au căutat noii metaboliţi dependenţi de activitatea genelor transferate, diversele caracteristici chimice, biochimice, precum şi funcţiile biologice ale acestora.

Această efervescentă căutare a riscurilor toxicologice în produsele biotehnologice, fie că a fost apanajul grupurilor care reprezintă interesele industriilor convenţionale, fie a acelora care se declară promotori ai bioeticii, a avut drept rezultat apariţia unor reglementări foarte stricte (cel puţin la nivelul Uniunii Europene) privind producerea şi comercializarea produselor care conţin sau provin din organisme modificate genetic.

Principalele organisme asupra cărora au fost aplicate modificări genetice sunt microorganismele şi plantele. Dacă în cazul microorganismelor s-a avut în vedere, în general, îmbunătăţirea ratei de biosinteză a unui metabolit de interes (antibiotice, acid lactic, acid ascorbic, acid acetic, alcool etilic, enzime), în scopul îmbunătăţirii randamentului proceselor biotehnologice corespunzătoare, în cazul plantelor a fost aplicată o gamă largă de modificări, referitoare la: rezistenţa la unele erbicide, rezistenţa la unele insecte, rezistenţa la unele boli, toleranţa crescută la o serie de factori abiotici de stres (secetă, îngheţ, săruri minerale), la eliminarea sau introducerea biosintezei unor metaboliţi etc.

În general, investigaţiile toxicologice în/şi asupra organismelor modificate genetic pleacă de la metaboliţii şi căile metabolice guvernate de gena modificată sau transferată şi urmăresc identificarea unor substanţe noi de natură proteică sau nonproteică, susceptibile de a avea efecte toxice. Investigarea unei astfel de substanţe implică următoarele aspecte:

analiza toxicocinetică – se referă la modul în care potenţialul toxic trece de barierele antitoxice ale organismului (de exemplu comportamentul la digestia gastrică) şi se metabolizează în organism;

– analiza nivelului de toxicitate pe care-l generează (se referă la doza de substanţă necesară pentru a genera un răspuns toxic din partea organismului);

analiza alergogenităţii (analiza reacţiei imunitare a organismului);

analiza genotoxicităţii (analiza potenţialului mutagen sau carcinogen).

Suspiciunile toxicologice asupra organismelor modificate genetic, pleacă de la informaţiile acumulate în ceea ce priveşte substratul asupra căruia acţionează ingineria genetică şi anume diversele produse de natură biologică utilizate în alimentaţia omului. Observarea şi identificarea unor toxici în plantele comestibile, substrat pentru ingineria genetică, face ca suspiciunea faţă de plantele modificate genetic să fie şi mai mare. În tabelul 1 sunt prezentaţi principalii toxici identificaţi în diverse produse vegetale, precum şi organele plantei în care aceştia se regăsesc.

Tabelul 1

Toxici naturali în plantele nemodificate genetic (după Holm şi colab. 1998)

Planta Substanţa toxică Organul plantei în care a fost identificat
Grâu Durina Părţile vegetative tinere
Lectine Părţile vegetative tinere
Inhibitori ai proteinazei Bob
Orez Inhibitori ai tripsinei Bob
Porumb Glicozizi cianogenici Părţile vegetative tinere
Inhibitori ai tripsinei Bob, Panicul
Orz Inhibitori ai tripsinei Bob
Soia Saponine, Lectine, Cumestrol, Daidzeină, Genisteină, Inhibitori ai proteinazei Seminţe
Sorg Durina Plantele nedezvoltate
Cassava Linamarina, Lotaustralina, Inhibitori de proteinază Tuberculi
Cartof α – Chaconina

α – Solanina

Tuberculi
Tomate α – Tomatina, Nicotina, Lectine
Seminţe de rapiţă Glucozinolaţi, Acid erucic, Saponine, S-metil-L-cistein sulfoxid
Cicoare Lectine, Lactucina, Lactucopicrina,

8-Deoxilactucina

Frunze, rădăcini

În general, studiul modificărilor chimice apărute în structura plantelor modificate genetic, au urmărit valorile anumitor indici (tabelul 2) referitori la: compoziţia în aminoacizi (AA), compoziţia în acizi graşi ciclopropenoidici (CP), în acid erucic (EA), în total acizi graşi  (FA), glicoalcaloizi (GA), glucozinolaţi (GL), gosipol (GP), izoflavone (IF), lectine (LE), substanţe minerale (MI), micotoxine (MT), acid fitic (PA), proteine (PR), precum şi la evaluarea unor parametri chimici de interes general: conţinut de proteină, conţinut de lipide, conţinut de cenuşă, conţinut de fibre, conţinut de umiditate, conţinut de glucide (PX), conţinut în rafinoză (SR), conţinut în zaharuri (SU), în tocoferoli (TF), în tripsin-inhibitor (TI), în urează (UR), în α – tomatină (TO) şi în vitamine (VI).

Tabelul 2

Parametri testaţi, în vederea investigării potenţialului toxigen, a unor

 plante modificate genetic (după Harry A. Kuiper şi colab., 2001, The Plant Journal)

Planta modificată Modificare Parametri testaţi Autori
Rapiţă Creştera cantităţii de acid lauric AA, EA, FA, GL Radenbaugh şi colab. (1995)
Rapiţă GT73 Rezistenţa la erbicide (glifosat) AA, EA, FA, GL, MI, PA, PX, ANZFA (2000)
Bumbac 1445 Rezistenţa la erbicide (glifosat) AA, FA, GT, MT,

PX, TF

Nida şi colab. (1996)
Bumbac Rezistenţa la erbicide (bromoxinil) AA, CP, FA, GP Radenbaugh şi colab. (1995)
Porumb GA21 Rezistenţa la erbicide (glifosat) AA, FA, MI, PX Sidhu şi colab. (2000)
Porumb Rezistenţa la erbicide (glufosinati) AA, FA, PX, SU Bőhme şi Aurlich (1999)
Porumb Rezistenţa la insecte (Cry1Ab) AA, FA, MI, PX Sanders şi colab. (1998)
Porumb Rezistenţa la insecte (Cry1Ab) MT, PX Masoero şi colab. (1999)
Porumb Bt176 Rezistenţa la insecte (Cry1Ab) AA, MT, PX Brake şi Vlachos (1998)
Porumb Bt176 Rezistenţa la insecte (Cry1Ab) AA, FA, MI, PX, SU Aurlich şi colab. (1999)
Porumb MON810 Rezistenţa la insecte (Cry1Ab) AA, FA, MI, PA, PX, SU, TF, TI ANZFA (2000)
Cartof Rezistenţa la erbicide (clorsulfuron) AA, PX Conner (1994)
Cartof Rezistenţa la insecte (Cry3A) GA, MI, PX, VI Lavrik şi al. (1995)
Orez Gena pentru glicinină din soia AA, FA, MI, PX, VI Momma şi al. (1999)
Soia GTS 40-3-2 Rezisistenţa la erbicide (glifosat) AA, FA, IF, LE, PX, SR, TI, UR Padgette şi colab. (1996)
Soia GTS 40-3-2 Rezisistenţa la erbicide (glifosat) IF Lappé şi colab. (1999)
Soia Creşterea conţinutului in acid oleic AA, FA, IF, MI, PA, PX, SR, TI, VI ANZFA (2000)
Cucurbitaceae Rezistenţa la virusuri (ZYMV, WMV2) MI, PX, SU, VI Quemada (1996)
Sfecla de zahăr Rezisistenţa la erbicide (glufosinati) PX Bőhme şi Aurlich (1999)
Tomate Rezistenţa la insecte (Cry1Ab) AA, MI, PX, VI, TO Noteborn şi colab. (1995)
Tomate

(Flavr Savr)

Coacerea modificată (gena pentru poli-galacturonaza antisens) MI, PR, VI, TO Redenbaugh şi colab. (1991)

Lasă un răspuns

Completează mai jos detaliile tale sau dă clic pe un icon pentru a te autentifica:

Logo WordPress.com

Comentezi folosind contul tău WordPress.com. Dezautentificare / Schimbă )

Poză Twitter

Comentezi folosind contul tău Twitter. Dezautentificare / Schimbă )

Fotografie Facebook

Comentezi folosind contul tău Facebook. Dezautentificare / Schimbă )

Fotografie Google+

Comentezi folosind contul tău Google+. Dezautentificare / Schimbă )

Conectare la %s