جاندار دست‌کاری‌شده ژنتیکی چیست؟ چرا و چگونه غذاها و حیوانات را تغییر می‌دهند؟

جاندار دست‌کاری‌شده ژنتیکی (GDO) چیست؟

جاندار دست‌کاری‌شده ژنتیکی، DNA،آن با مهندسی ژنتیک تغییر کرده است و این عنوان برای هر موجود زنده‌ای می‌تواند به کار رود. ممکن است گیاه، حیوان (شامل انسان) یا باکتری باشد و معمولاً برای ایجاد ویژگی مطلوب مانند میوه بزرگ‌تر یا مقاومت به خشکسالی انجام می‌شود. این جانداران دست‌کاری‌شده ژنتیکی معمولاً به‌اختصار، GDO،نامیده می‌شوند.

جست‌وجو و یافتن راه‌های تازه افزودن یا حذف ژن برای ویژگی معین در DNA گیاه و حیوان ادامه دارد. به بیان دیگر، مهندسی ژنتیک و زیست‌فناوری غذایی را که می‌خوریم و جهانی را که در آن زندگی می‌کنیم تغییر می‌دهند.

Della Penna، زیست‌شیمی‌دان گیاهی دانشگاه ایالتی میشیگان، باور دارد غذاهای مهندسی‌شده ژنتیکی کلید موج پیشرفت کشاورزی و سلامت‌اند و این ظرفیت را چنین شرح می‌دهد: «با روش‌های مهندسی ژنتیک می‌توانید گندم، سویا و بادام‌زمینی بدون آلرژن و موز واکسینه‌شده تولید کنید؛ می‌توانید برای افراد در معرض خطر بیماری‌های مختلف، روغن‌های گیاهی سرشار از ترکیبات درمانی به غذا اضافه کنید.»

DellaPenna و دیگران در این محصولات تازه زیست‌فناوری، ظرفیت بزرگی، می‌بینند، در حالی که برخی، ابهام و حتی خطر، می‌بینند.

منتقدان طرح‌های جانداران دست‌کاری‌شده ژنتیکی (GDO)، درباره محصولات مهندسی‌شده ژنتیکی، عرضه پیش از درک کامل اثرهای آن‌ها، از آن می‌ترسند. نگرانی‌ها با گزارش‌هایی درباره پوسته تاکوی ذرت دست‌کاری‌شده ژنتیکی که برای مصرف انسان تأیید نشده بود، دوباره مطرح شد.

در آمریکای شمالی و اروپا، ارزش و اثر محصولات غذایی دست‌کاری‌شده ژنتیکی موضوع بحث‌های شدید بوده است.

غذاهای دست‌کاری‌شده ژنتیکی چیستند و چه کسانی آن‌ها را می‌خورند؟ از فواید و خطرهایشان چه می‌دانیم؟ اثر گیاهان مهندسی‌شده ژنتیکی بر محیط و روش‌های کشاورزی جهان چه می‌تواند باشد؟ آیا می‌توانند به تغذیه و حفظ سلامت جمعیت رو به رشد جهان کمک کنند؟

پرسش: چه کسی غذای زیست‌فناورانه می‌خورد؟

پاسخ: به احتمال زیاد همه ما.

بیشتر مردم آمریکا نمی‌دانند از میانه سال‌های 1990 غذای مهندسی‌شده ژنتیکی می‌خورند. در قفسه سوپرمارکت‌های آمریکا، شامل پیتزا، چیپس، کلوچه، بستنی، سس سالاد، شربت ذرت و بیکینگ‌پودر، غذاهای فرآوری‌شده، بیش از 60 درصد آن‌ها سویا، ذرت و کانولای دست‌کاری‌شده ژنتیکی دارند.

در دهه گذشته، به کشورهای تولیدکننده غذای دست‌کاری‌شده ژنتیکی مورد استفاده در این غذاهای فرآوری‌شده، از جمله آفریقای جنوبی، استرالیا، آلمان، اسپانیا، آرژانتین، کانادا و چین، 13 کشور پیوستند. غذای دست‌کاری‌شده ژنتیکی در این 13 کشور به مقدار زیادی محصول در 130 میلیون دونوم (52.6 میلیون هکتار) زمین گسترش یافت. مساحت کشت این محصولات در زمین‌های کشاورزی آمریکا در 1996 برابر 3,6 میلیون دونوم (1,5 میلیون هکتار) بود و در 2001 به 88,2 میلیون دونوم (35,7 میلیون هکتار)، یعنی، 25 برابر، افزایش یافت.

پرسش: از چه زمانی ژنتیک غذایمان را تغییر می‌دهیم؟

پاسخ: از زمانی طولانی‌تر از آنچه تصور می‌شود.

تغییر ژنتیکی تازه نیست. انسان‌ها قرن‌هاست ساختار ژنتیکی گیاهان را تغییر می‌دهند،، آن‌ها را سال‌ها نگه می‌دارند و در سال‌های بعد دوباره می‌کارند تا شیرین‌تر شوند، تعداد بیشتری بدهند و ماندگاری بیشتر داشته باشند. به این شکل گوجه وحشی Lycopersicon را از اندازه کوچک و کم‌آب به شکل بزرگ و آبدار تبدیل کردیم. از گیاهی علفی به نام Teosinte با «خوشه» یک سانتی‌متری، خوشه‌های ذرت شیرین سفید و زرد به‌اندازه پا (0,3 متر طول) ساختیم. در چند دهه اخیر، پرورش‌دهندگان گیاه با روش سنتی انواع گندم و برنج با بازده دانه بیشتر تولید کردند. همچنین با پرتودهی و مواد شیمیایی جهش‌زا، صدها نوع محصول تازه ساختند.

اما روش مهندسی ژنتیک تازه با پرورش سنتی بسیار متفاوت است. پرورش‌دهندگان سنتی ده‌ها هزار ژن را میان ساختارهای ژنی مشابه منتقل می‌کنند. در مقابل، مهندسان ژنتیک امروز چند ژن میان گونه‌های نامرتبط منتقل می‌کنند.

مهندسان ژنتیک می‌توانند ژن دلخواه را از تقریباً هر جانداری بردارند و در هر جاندار دیگری قرار دهند. می‌توانند ژنی برای غنی کردن کاهو از ویتامین C اضافه کنند، یا از گیاه cecropia به میوه‌هایی مانند سیب، گلابی و به ژن بدهند تا در برابر آتشک (خرابی ناشی از باکتری) محافظت شوند. هدف همان است: افزودن ویژگی مطلوب از جاندار حامل آن به جانداری که آن ویژگی را ندارد. اگر ژن واردشده به گیاه سیب، مقاومت به این باکتری ایجاد کند، ممکن است به سیب‌کاران برای صرفه‌جویی سالانه میلیون‌ها لیر کمک کند.

دانشمندان جانداران حاصل از انتقال ژن میان گونه‌ها را، تراریخته، می‌نامند. اکنون چند دوجین محصول غذایی تراریخته در بازار وجود دارد؛ از جمله انواع ذرت، کدو، کانولا، سویا و پنبه. بیشتر آن‌ها برای کمک به مشکلات کشاورزی چندصدساله کشاورزان، یعنی علف هرز، حشره و بیماری طراحی شده‌اند.

کشاورزان برای کشتن علف هرز، علف‌کش، می‌پاشند. محصولات زیست‌فناوری می‌توانند در برابر مواد شیمیایی کشنده تقریباً هر گیاه، ویژه، ژن‌های تحمل، داشته باشند. برخی انواع زیست‌فناوری با انتقال ژن از باکتری رایج Bacillus thuringiensis (BT)، حشره‌کش خود را ساخته‌اند.

گیاهان غذایی دیگر، مانند کدو و پاپایا، برای مقاومت به بیماری دست‌کاری ژنتیکی شدند. اخیراً دانشمندان سیب‌زمینی را آزمایش می‌کنند؛ برای محافظت محصول از قارچ سوختگی، ژن‌هایش را با زنبور و بید تغییر می‌دهند و برای مقاومت انگور به بیماری پیرس منتقل‌شده با حشرات، تاک‌هایی با ژن کرم ابریشم می‌سازند.

دانشمندان با مهندسی ژنتیک تازه، حیوانات تراریخته، ساخته‌اند. سالمون اطلس زمستان کندتر رشد می‌کند، اما سالمون «آمیخته» با ژن هورمون رشد اصلاح‌شده از ماهی‌های دیگر، در نصف زمان طبیعی به اندازه بازار می‌رسد. دانشمندان همچنین با زیست‌فناوری ژن به گاو و گوسفند اضافه می‌کنند تا در شیرشان ترکیب دلخواه تولید شود. هیچ‌یک از این حیوانات تراریخته هنوز وارد بازار نشده‌اند.

پرسش: آیا غذای زیست‌فناوری برای انسان ایمن است؟

پاسخ: تا جایی که می‌دانیم، بله.

در همه بخش‌های تأمین غذا خطر وجود دارد. هر سال حدود صد نفر بر اثر آلرژی بادام‌زمینی می‌میرند. با آزمایش سخت‌گیرانه غذای دست‌کاری‌شده ژنتیکی، خطر را کمینه می‌کنیم.

طبق گفته Eric Sachs، سخنگوی Monsanto، از توسعه‌دهندگان پیشرو زیست‌فناوری: «محصولات تراریخته از غذاهای دیگری که می‌خوریم بیشتر آزمایش می‌شوند. سموم و آلرژن‌های احتمالی را بررسی می‌کنیم. می‌بینیم آیا گیاه تراریخته ارزش غذایی پروتئینی عمدتاً برابر با گیاه سنتی دارد یا نه.»

در آمریکا 3 نهاد فدرال محصولات و غذاهای دست‌کاری‌شده ژنتیکی را تنظیم می‌کنند: وزارت کشاورزی آمریکا (USDA)، سازمان حفاظت محیط‌زیست (EPA) و سازمان غذا و دارو (FDA). FDA،داده‌های داوطلبانه ارائه‌شده شرکت‌ها درباره آلرژن، سمیت و سطح مواد مغذی را مرور می‌کند. اگر آزمایش نشان دهد غذای تازه عمدتاً با غذای سنتی برابر نیست، باید آزمایش بیشتری انجام شود. سال گذشته سازمان با پیشنهاد سخت‌گیری بیشتر در بررسی غذای طراحی‌شده، ارزیابی ایمنی را از داوطلبانه به اجباری تبدیل کرد.

در میانه سال‌های 1990، یک شرکت زیست‌فناوری طرحی برای وارد کردن ژن از گردوی برزیلی به سویا آغاز کرد. ژن انتخاب‌شده گردوی برزیلی پروتئین غنی از اسید آمینه ضروری می‌سازد. هدف، سویای مغذی‌تر برای خوراک دام بود. چون وجود آلرژن در گردوی برزیلی شناخته شده بود، شرکت محصول را برای واکنش انسانی نیز آزمایش کرد؛ فکر کرد سویای تراریخته ممکن است تصادفاً وارد غذای انسان شود. وقتی آزمایش نشان داد انسان به سویای اصلاح‌شده واکنش می‌دهد، طرح رها شد.

برای بعضی این شاهد کارکرد نظام آزمایش غذای دست‌کاری‌شده ژنتیکی بود. اما برای بعضی دانشمندان و گروه‌های مصرف‌کننده، ترس از آلرژن‌ها را بیشتر و بی‌اعتمادی غذایی ایجاد کرد. دانشمندان می‌دانند برخی پروتئین‌ها مانند پروتئین گردوی برزیلی ممکن است در انسان واکنش آلرژیک ایجاد کنند و می‌دانند چگونه آن‌ها را آزمایش کنند. اما احتمال دارد پروتئینی تازه با ویژگی آلرژن در غذای تولیدشده با روش سنتی وجود داشته باشد و شناسایی نشود.

در بحث اثرهای سلامت این غذاها، اغلب نادیده گرفته می‌شود که، فایده احتمالی برای سلامت، ممکن است وجود داشته باشد. در برخی شرایط، ذرت طراحی‌شده ژنتیکی مقاوم به حشره می‌تواند ایمنی مصرف انسان و حیوان را افزایش دهد. ذرت آسیب‌دیده از حشره، مقدار بالای، فومونیزین، (سموم تولیدی قارچ‌هایی که بر پشت حشره حمل می‌شوند و در بخش آسیب‌دیده ذرت رشد می‌کنند) دارد. آزمایش‌ها فومونیزین را با سرطان حیوان مرتبط کرده و نتیجه گرفته‌اند ممکن است بالقوه در انسان سرطان ایجاد کند. برای مثال در بعضی مناطق آفریقای جنوبی، چین و ایتالیا، در میان مصرف‌کنندگان زیاد ذرت، سرطان مری فراوان است که دانشمندان با فومونیزین مرتبط می‌دانند. پژوهش نشان می‌دهد بیشتر ذرت‌های زیست‌فناوری (دست‌کاری‌شده ژنتیکی) نسبت به ذرت سنتی آسیب‌دیده از حشرات، فومونیزین کمتر، از نظر سطح دارند.

آیا غذای دست‌کاری‌شده ژنتیکی باید برچسب داشته باشد؟ استاد Marion Nestle، رئیس بخش تغذیه و مطالعات غذا در دانشگاه نیویورک، می‌گوید مصرف‌کننده، دانستن و انتخاب کردن، حق آن را دارد. با این حال اکنون هیچ غذای فرآوری‌شده‌ای در آمریکا برچسب ندارد، چون FDA هیچ‌یک را عمدتاً متفاوت از نوع سنتی ندیده است.

پرسش: آیا غذای زیست‌فناوری به محیط زیان می‌رساند؟

پاسخ: بستگی دارد از چه کسی بپرسید.

بیشتر دانشمندان هم‌نظرند: مسئله اصلی ایمنی محصولات زیست‌فناوری، انسان نیست، محیط است، به آن مربوط می‌شود. Allison Snow، بوم‌شناس گیاهی دانشگاه ایالتی اوهایو، می‌گوید: «پیش از دیدن داده‌های واقعی بلندمدت، گذاشتیم GDO از کیسه بیرون بیاید و حالا نمی‌توانیم بازش گردانیم.»

طرفداران محصولات زیست‌فناوری می‌گویند گیاهان آن‌ها جایگزینی سازگار با محیط برای آفت‌کش‌هایی هستند که آب زیرزمینی را آلوده و به حیات وحش آسیب می‌زنند. استفاده از جانداران دست‌کاری‌شده ژنتیکی، مقدار آفت‌کش مصرفی در پنبه را به‌طور قابل‌توجهی کم کرده است.

اثر این گیاهان دست‌کاری‌شده بر جانداران بازدیدکننده، یعنی جانداران غیرهدف، چه می‌تواند باشد؟ نگرانی درباره آسیب حشره‌کش‌های درونی به حیات وحش در 1999 با گزارش مطالعه‌ای که می‌گفت گرده ذرت دست‌کاری‌شده به لارو پروانه مونارک آسیب می‌زند، رد شد.

لاروهای مونارک گرده ذرت نمی‌خورند، بلکه از برگ استبرق که اغلب درون و اطراف مزرعه ذرت می‌روید تغذیه می‌کنند. حشره‌شناسان دانشگاه کرنل در آزمایشگاه نشان دادند گرده ذرت دست‌کاری‌شده روی برگ استبرق قرار می‌گیرد و بعضی لاروهای مونارک برگ‌خوار کوتاه‌مانده یا مرده‌اند. برای برخی فعالان محیط‌زیست این تأیید خطر محصولات مهندسی‌شده ژنتیکی برای حیات وحش بود.

Rick Hellmich، حشره‌شناس خدمات پژوهش کشاورزی، می‌گوید شاید محصول زیست‌فناوری مسئول این اثر نباشد و تأکید می‌کند لاروها در معرض حشره‌کش‌های شیمیایی دیگرِ کشنده حشرات مزرعه نیز هستند.

بسیاری از بوم‌شناسان زیان‌بارترین اثر محیطی محصول زیست‌فناوری را، جریان غیرطبیعی ژن، می‌دانند. آیا گیاه دست‌کاری‌شده ممکن است علف هرز زیان‌آور ایجاد کند؟ آیا ترانس‌ژن‌های مقاوم‌کننده به حشره، بیماری یا شرایط سخت، با امکان رشد سریع علف هرز به آن مزیت رقابتی می‌دهند؟

هنگام حمل گرده با باد، زنبور و گرده‌افشان‌های دیگر، ژن‌ها از گیاه به علف هرز منتقل می‌شوند. تردیدی نیست ترانس‌ژن به گیاه نزدیک می‌جهد. با این حال چون جریان طبیعی ژن معمولاً فقط میان گونه‌های بسیار خویشاوند رخ می‌دهد، بعید است علف هرز مشکل‌ساز بسازد.

با توجه به خطرها، بسیاری از بوم‌شناسان باور دارند دامنه و سخت‌گیری آزمایش‌ها باید بیشتر شود و دولت‌ها برای رسیدگی بهتر به اثرهای محیطی، نظام مقرراتی را تقویت کنند. هر جاندار تراریخته خطر و فایده احتمالی متفاوتی دارد. اما اکنون فقط یک درصد پول پژوهش زیست‌فناوری صرف ارزیابی خطر می‌شود.

پرسش: آیا غذای زیست‌فناوری به تغذیه مردم جهان کمک می‌کند؟ آیا گرسنگی را حل می‌کند؟

پاسخ: موانعی وجود دارد که باید بر آن‌ها غلبه کرد.

«در این سیاره 800 میلیون نفر تغذیه ناکافی دارند»، Channapatna Prakash، دانشمند کشاورزی هندی، می‌گوید.

مهندسی ژنتیک Prakash و بسیاری دانشمندان دیگر ممکن است به حل مشکلات فوری کمبود غذا و گرسنگی کمک کند. می‌تواند بازده محصول را بالا ببرد و انواع مقاوم به بیماری بدهد. حتی در خاک نامناسب کشاورزی به دلیل خشکسالی، تهی شدن خاک، نمک زیاد یا مقدار بالای آلومینیوم و آهن، ممکن است امکان کشت محصول فراهم کند.

برخی منتقدان مهندسی ژنتیک می‌گویند حل گرسنگی و سوءتغذیه در توزیع عادلانه منابع موجود غذاست. Prakash می‌پذیرد در جهان غذای کافی وجود دارد. می‌گوید: «اما توزیع عادلانه دوباره رخ نخواهد داد. اعتراض سیاسی به زیست‌فناوری به دلیل ترس از قدرت شرکت‌های بزرگ، ناامیدکننده خواهد بود.»

مردم می‌گویند فقط شرکت‌های بزرگ از این فناوری سود می‌برند. دانشی که شرکت‌ها برای تولید محصول سودآور توسعه می‌دهند، به کمک کشورهای در حال توسعه می‌رسد.

Prakash می‌گوید محصولات زیست‌فناوری درمان گرسنگی جهان نیستند. برای مثال برنج سفید را در نظر بگیریم: آهن بسیار کمی دارد و تقریباً ویتامین A ندارد. در 1999، تیم دانشمندان به رهبری Ingo Potrykus از مؤسسه فناوری فدرال سوئیس و Peter Beyer از دانشگاه فرایبورگ آلمان پیشرفت تازه‌ای کردند: دو ژن نرگس به گیاه برنج منتقل و یک ژن باکتری معرفی کردند تا بتاکاروتن، جزء ساختار ویتامین A، تولید شود. این برنج با بتاکاروتن افزوده «برنج طلایی» نام گرفت.

طبق سازمان جهانی بهداشت، 100 تا 140 میلیون کودک جهان کمبود ویتامین A دارند؛ به دلیل این کمبود هر سال حدود 500.000 نفر نابینا می‌شوند و نیمی از این کودکان در سال از دست دادن بینایی می‌میرند. در همین راستا Marion Nestle، می‌گوید: «فقط خوردن برنج طلایی کمبود ویتامین A را به‌طور عمده کم نمی‌کند. وقتی مردم از میوه و سبزی تغذیه ناکافی دارند، بتاکاروتن به ویتامین A تبدیل نمی‌شود.»

طبق خبر Beyer، برنج طلایی دست‌کم چهار سال تا توزیع فاصله دارد. این مدت برای آزمایش مزرعه و مطالعات ایمنی گروه‌های مخالف ممکن است طولانی‌تر شود.

پرسش: قدم بعدی چیست؟

پاسخ: محتاطانه عمل کنید.

همه با هم خواهیم دید آیا وعده‌های غذای زیست‌فناوری برای از بین بردن گرسنگی و نجات جان‌ها تحقق می‌یابد یا نه. ظرفیت بسیار بزرگی دارند، اما همچنان خطر دارند. ممکن است بهای خطا یا حادثه را به شکلی بپردازیم که پیش‌بینی نمی‌کنیم. اما، بزرگ‌ترین خطا، حمایت یا رد کورکورانه آن‌ها، خواهد بود. باید خوب تحلیل و سبک‌سنگین کنیم که محصول دست‌کاری‌شده چگونه، چقدر و چرا ساخته می‌شود. اگر درست و گسترده آزمایششان کنیم، می‌توانیم سود و زیانشان را بسنجیم.