Σε έναν τομέα στην αγγλική ύπαιθρο, μια νέα πηγή ιχθυελαίου αυξάνεται. Η Rothamsted Research στο Hertfordshire, Ηνωμένο Βασίλειο, ξεκίνησε πρόσφατα μια δοκιμή πεδίου από φυτά καμέλλα ( Camelina sativa ) γενετικά τροποποιημένα για να παράγουν λιπαρά οξέα μακράς αλυσίδας ωμέγα-3 - το κύριο συστατικό του "ιχθυελαίου".
σχετικό περιεχόμενο
- Τι θα πείσει τους ανθρώπους ότι τα γενετικά τροποποιημένα τρόφιμα είναι εντάξει;
- Τροφίμων, τροποποιημένων τροφίμων
Η δοκιμή πεδίου εγκρίθηκε τον Απρίλιο από το Υπουργείο Περιβάλλοντος, Τροφίμων και Αγροτικών Υποθέσεων (DEFRA), το βρετανικό διοικητικό όργανο που ρυθμίζει τις γενετικά τροποποιημένες καλλιέργειες και οι ερευνητές θα συγκομίσουν την πρώτη τους συγκομιδή αυτό το μήνα ή έπειτα. Για το Ηνωμένο Βασίλειο, αυτό είναι ένα μεγάλο βήμα. στην πραγματικότητα, είναι η πρώτη δοκιμή του είδους της. Η DEFRA έχει εγκρίνει μόνο πέντε γενετικά τροποποιημένες μονάδες (GM) για δοκιμές πεδίου και αυτή είναι η πρώτη με αυξημένη θρεπτική αξία.
Ενώ μερικοί είναι επιφυλακτικοί γι 'αυτούς τους γενετικά τροποποιημένους οργανισμούς που το κάνουν στην ανθρώπινη διατροφή, άλλοι το βλέπουν ως τμήμα μιας τάσης στη χρήση γενετικά τροποποιημένων φυτών για να καταστήσουν τα τρόφιμα και τα φάρμακα πλούσια σε θρεπτικά συστατικά πιο βιώσιμα. Στην περίπτωση αυτή, η GM camelina θα μπορούσε να καταστήσει την ιχθυοκαλλιέργεια πιο βιώσιμη και θα έδινε πιο θρεπτικά ψάρια.
Βλέπε, τα ψάρια δεν κάνουν πραγματικά ιχθυέλαιο. Αυτό που ονομάζουμε ιχθυέλαιο είναι μεγάλες αλυσίδες ωμέγα-3 πολυακόρεστων λιπαρών οξέων. Το εικοσιπενταενοϊκό οξύ (EPA) και το εικοσιδυαεξανοϊκό οξύ (DHA) είναι τα δύο σημαντικότερα λιπαρά οξέα στις ανθρώπινες δίαιτες και συνδέονται με την υγιή λειτουργία του εγκεφάλου και τη μείωση της φλεγμονής (αν και δεν είναι σαφές αν τα οφέλη αυτά οδηγούν σε καρδιές υγιέστερες, ). Τα φύκη και οι μύκητες παράγουν φυσικά αυτές τις μεγάλες αλυσίδες και τα ψάρια τρώνε τα μικρόβια ή τους μικρότερους οργανισμούς που έτρωγαν τα μικρόβια.
Στον ωκεανό, τα έλαια φτάνουν μέχρι την τροφική αλυσίδα σε μεγαλύτερα ψάρια. Έτσι ένα άγριο ψάρι θα έχει ιχθυέλαια, που συσσωρεύονται από το φαγητό που έφαγε.
Σε ιχθυοτροφικές εκμεταλλεύσεις, ωστόσο, είναι μια διαφορετική ιστορία. "Το μεγάλο πρόβλημα είναι ότι η ιχθυοκαλλιέργεια εξαρτάται από αυτά τα ιχθυέλαια ως εισροή", λέει ο Jonathan Napier, επικεφαλής επιστήμονας στη δίκη Rothamsted.
Χωρίς τον πλούτο των πλούσιων σε πετρέλαιο πηγών τροφίμων στον ωκεανό, ένα εκτρεφόμενο ψάρι "δεν πρόκειται να μεγαλώσει να μοιάζει με ένα πραγματικό ψάρι ή να δοκιμάζει σαν ένα πραγματικό ψάρι. Απλά δεν θα έχει τα σωστά λιπαρά οξέα στα έλαιά του ", λέει ο Colin Lazarus, βιολόγος στο Πανεπιστήμιο του Bristol στο Ηνωμένο Βασίλειο ο οποίος δεν είναι συνδεδεμένος με την τρέχουσα δοκιμή. Χωρίς το πετρέλαιο, τα εκτρεφόμενα ψάρια θα ήταν επίσης λιγότερο θρεπτικά, δεδομένου ότι δεν θα είχαν λιπαρά οξέα ωμέγα-3.
Οι άλγοι και οι άγριοι πληθυσμοί είναι βρώμικοι και δύσκολοι να διατηρηθούν σε μεγάλη κλίμακα, οπότε δυστυχώς, το πιο εύκολο μέρος για να πάρεις ιχθυέλαιο προέρχεται από άλλα ψάρια. Περίπου ένα εκατομμύριο τόνοι ιχθυελαίου συλλέγονται ετησίως από τον ωκεανό, και περίπου το 80 τοις εκατό από αυτό πηγαίνει στις ιχθυοκαλλιέργειες και αναμειγνύεται στις ζωοτροφές.
Εάν φαίνεται λίγο γελοίο να μαζέψετε ψάρια από τον ωκεανό για να ταΐζετε το ιχθυέλαιο στα εκτρεφόμενα ψάρια, έχετε δίκιο. Καθώς οι άγριοι πληθυσμοί ψαριών συρρικνώνονται, όλο και περισσότερα ψάρια που καταναλώνονται σε όλο τον κόσμο προέρχονται από αγροκτήματα. Αλλά για να είναι θρεπτικά αυτά τα ψάρια χρειάζονται τα άγρια ψάρια.
Ένα ιχθυοτροφείο στη Νορβηγία. (Ευγενική παραχώρηση του χρήστη Yodod του Flickr) Πώς μπορούν οι διαχειριστές πόρων να σταματήσουν αυτό το αυτοκατασχητικό στυλ; Η απάντηση, πιστεύουν ορισμένοι επιστήμονες, έγκειται στη γεωργία.
Η γεωργία απαιτεί πολύ βασικούς πόρους - το φως του ήλιου, το νερό και τα λιπάσματα - και έχει ήδη υποδομή για την παραγωγή ελαίων όπως το ηλιέλαιο και το έλαιο canola. Γιατί λοιπόν δεν γενετικά μηχανική μηχανήματα για την παραγωγή ιχθυελαίου;
"Η γενετική τροποποίηση θα μπορούσε να προσφέρει μια πιο βιώσιμη πορεία προς την αύξηση των ψαριών για κατανάλωση από τον άνθρωπο, διότι η εξόρυξη των θαλασσών, η ανάληψη όλων των ψαριών στη θάλασσα για την άλεση των μαζών τους, προκειμένου να αυξηθεί το ψάρι στην αιχμαλωσία δεν είναι βιώσιμη άσκηση "λέει ο Λάζαρος.
Αλλά πώς μπορεί κανείς να κάνει ένα φυτό που παράγει ιχθυέλαιο; Το να πάρεις ένα εργοστάσιο για να φτιάξεις ωμέγα-3 λιπαρά οξέα είναι απλά θέμα κοπής και επικόλλησης όλων των σωστών γονιδίων από τα φύκια σε ένα φυτό, εξηγεί ο Λάζαρος. Για να παράγετε το επιθυμητό λιπαρό οξύ, πρέπει να καταλάβετε ποια γονίδια παράγουν ένα οξύ με τον σωστό αριθμό ανθράκων και χημικών δεσμών σε όλα τα σωστά σημεία.
"Εάν έχετε τα σωστά γονίδια, τότε το εργοστάσιο θα το κάνει ευτυχώς για σας", λέει ο Lazarus. Για παράδειγμα, το 2004, το εργαστήριο του Λαζάρου κόβει και επικολλάει γονίδια φυκιών σε ένα Arabidopsis, ένα μικρό ανθοφόρο φυτό που χρησιμοποιείται συχνά σε δοκιμές για να παρατηρηθούν βιολογικές αντιδράσεις. Αφού συναρμολογήθηκε, το σύνολο του φυτού παρήγαγε χαμηλά επίπεδα λιπαρών οξέων μακράς αλυσίδας ωμέγα-3 και ωμέγα-6.
Η ομάδα στο Rothamsted έχει περάσει την τελευταία δεκαετία προσπαθώντας να κατασκευάσει ένα πιο αποδοτικό φυτό εργοστάσιο ιχθυελαίου. "Ήταν λίγο σαν να προσπαθούμε να βρούμε όλα τα εξαρτήματα για να φτιάξουμε τη συσκευή σας και στη συνέχεια να έχουμε όλα τα μέρη τότε θα μπορούσατε να τα συναρμολογήσετε", λέει ο Napier.
Τα φυτά Camelina που κατασκευάστηκαν για ένα ιδανικό σκάφος, δεδομένου του γρήγορου κύκλου ζωής τους και του γεγονότος ότι συνήθως δεν υβριδοποιούνται ή φυλής με κοινά φυτά καλλιέργειας κάνναβης - πράγμα που σημαίνει ότι τα γονίδια που κατασκευάζονται στην καμήλα είναι λιγότερο πιθανό να μολύνουν γενετικά τους πληθυσμούς άγριων φυτών. Έχουν κατορθώσει να τροποποιήσουν γενετικά τα φυτά καμηλοειδών τους ώστε να περιέχουν επτά γονίδια από φύκια, επομένως είναι πιθανό να παράγουν υψηλά επίπεδα τόσο EPA όσο και DHA.
Αυτά τα γονίδια φυκών απαιτούσαν επίσης κάποιες τροποποιήσεις για να καταστούν συμβατές με το φυτό. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι όταν τα γονίδια μεταγράφονται σε ένα κύτταρο, ορισμένοι οργανισμοί έχουν ορισμένες προτιμήσεις όταν διαβάζουν γενετικούς κώδικες. Έτσι, οι ερευνητές τσίμπησαν γονίδια για να περιέχουν γενετικές δομικές μονάδες ευνοούμενες από καμηλοειδή, αντί για εκείνες που ευνοούνται από τα φύκια.
"Είναι σχεδόν σαν εξομάλυνση της γλώσσας για να γίνει καλύτερη ροή στον οικοδεσπότη", λέει ο Napier. Αυτό κάνει την παραγωγή ωμέγα-3 στο φυτό πιο αποτελεσματική, αποδίδοντας περισσότερα λιπαρά οξέα. Στη συνέχεια, χρησιμοποιώντας ένα ειδικό γονίδιο υποκινητή, οι ερευνητές ήταν σε θέση να εστιάσουν την παραγωγή αυτών των λιπαρών οξέων στους σπόρους των φυτών, καθιστώντας πολύ πιο εύκολη τη συγκομιδή
Αναπτύσσοντας το θερμοκήπιο, αυτά τα φυτά καμηλοειδών παράγουν σπόρους που περιέχουν 25% ωμέγα-3 έλαια (12% EPA και 14% DHA) και 75% κανονικό φυτικό έλαιο. Δεδομένου ότι τα ιχθυοτροφεία συχνά αναμιγνύουν φυτικό έλαιο στη ζωοτροφή τους μαζί με το ιχθυέλαιο για να μειώσουν το κόστος, είναι ένας χρήσιμος συνδυασμός. Οι ερευνητές του Πανεπιστημίου του Stirling δοκιμάζουν αυτή τη στιγμή την τροφή από το θερμοκήπιο Rothamsted σε ιχθυοκαλλιέργειες.
Το επόμενο λογικό βήμα είναι να δοκιμάσετε πώς τα φυτά ταιριάζουν όταν καλλιεργούνται σε ένα πεδίο και όχι σε ένα θερμοκήπιο. Φέτος η δοκιμή πεδίου περιλαμβάνει περίπου 1000 φυτά σε οικόπεδο 100 τετραγωνικών μέτρων και, αν όλα πάνε καλά, το επόμενο έτος θα διπλασιάσουν τον όγκο.
Το Camelina sativa και άλλες καλλιέργειες σπόρων προς σπορά θα μπορούσαν να παράσχουν ιχθυέλαιο σε υδατοκαλλιέργειες του μέλλοντος. (Ευγενική παραχώρηση του USDA) Η δοκιμή θα διεξαχθεί σε κάθε καλλιεργητική περίοδο μέχρι το 2017. Η επιτυχία θα είναι ένα φυτό που αναπτύσσεται ακριβώς όπως ακριβώς και στο θερμοκήπιο - και παράγει την ίδια ποσότητα ωμέγα-3.
Αν όλα πάνε ομαλά, τα φυτά θα μπορούσαν να παράγουν ωμέγα-3 λιπαρά οξέα για την κύρια εκμετάλλευση ιχθυοκαλλιέργειας τα επόμενα δέκα χρόνια. Τα φυτά θα μπορούσαν ακόμη και να αποτελέσουν πηγή ανθρώπινων συμπληρωμάτων διατροφής - μια ανερχόμενη βιομηχανία, παρόλο που η επιστήμη για την αποτελεσματικότητά τους δεν έχει ακόμη ολοκληρωθεί.
Τούτου λεχθέντος, προφανώς δεν είναι ο καθένας βλέπει μάτι στο μάτι για τη γενετική μηχανική. Ορισμένοι φοβούνται ότι οι καλλιέργειες θα μπορούσαν να έρθουν με μη ανακαλυφθέντες κινδύνους για την υγεία ή αλλεργίες. Και άλλοι πιστεύουν ότι δεν επιλύει πραγματικά τα ζητήματα βιωσιμότητας της υδατοκαλλιέργειας.
"Αυτό θα αντικαταστήσει απλά ένα πρόβλημα, την υπερκατανάλωση των ιχθυαποθεμάτων για τη διατροφή των ψαριών, με μια άλλη πρόσθετη ζήτηση γης για ζωοτροφές αντί για την καλλιέργεια τροφής για τον άνθρωπο", δήλωσε η Helena Paul, διευθυντής της ομάδας GM Freeze. Ο θεματοφύλακας τον Ιανουάριο όταν ανακοινώθηκαν για πρώτη φορά τα σχέδια για τη δίκη.
Η ομάδα Rothamsted σίγουρα δεν είναι ο μόνος που εργάζεται σε καλλιέργειες που μπορούν να παράγουν ωμέγα-3s. Μια ομάδα στην Αυστραλία είναι η μηχανική καμέλλα και τα φυτά canola για την παραγωγή ωμέγα-3 λιπαρών οξέων. Στις ΗΠΑ, η Monsanto έχει αναπτυχθεί σε ένα φυτό σόγιας που παράγει ένα ωμέγα-3 που ονομάζεται στεαριδονικό οξύ. Άλλες ομάδες εξετάζουν επίσης λιναρόσπορο και ινδικά φυτά μουστάρδας ως δυνητικούς οικοδεσπότες.
Επιπλέον, η γενετική τεχνολογία είναι αρκετά ευέλικτη. Πέρα από το ιχθυέλαιο, θα μπορούσε κάποια μέρα να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή άλλων ελαίων και προϊόντων διατροφής, οι ερευνητές εικάζουν. Η χρήση φυτών για την παραγωγή προϊόντων όπως τα φαρμακευτικά προϊόντα και ακόμη και τα από του στόματος εμβόλια είναι ακόμη και μια πιθανότητα.
"Εάν μπορείτε να πάρετε ένα φυτό για να παράγετε το αντιγόνο που παράγει το εμβόλιο, ίσως να είναι ευκολότερο να μεταφέρετε το φυτό ή το φυτικό προϊόν για να τρώνε απλά οι άνθρωποι" λέει ο Lazarus.
Φανταστείτε: Καλλιέργειες γεμάτες με εμβόλιο ιλαράς. Φυσικά, τέτοιες εξελίξεις είναι πολύ μακριά και θα απαιτούσαν εκτεταμένες κλινικές και περιβαλλοντικές δοκιμές πριν να γίνουν οτιδήποτε κοντά στην πραγματικότητα.
Αλλά για τους ερευνητές, το δυναμικό είναι δελεαστικό. Ένα βασικό πρώτο βήμα; Μια εποικοδομητική συγκομιδή όταν οι ερευνητές της Rothamsted συλλέγουν τους σπόρους ψαριού.
