| kultainen riisi | |
|---|---|
| kultainen ja tavallinen riisi | |
| Systematiikka | |
| Suku | Riisi |
| Näytä | Riisin kylvö keltainen |
| Lajike | kultainen riisi |
| Alkuperä | |
| geneettinen muokkaus | |
| Riisin kylvö | |
| Tekijä | I. Potrikus, P. Beyer |
| Mediatiedostot Wikimedia Commonsissa | |
"Golden rice" ( eng. Golden rice ) on geneettisesti muunneltu riisilajike ( Oryza sativa ) , jonka jyvät sisältävät suuren määrän beetakaroteenia . Tämän riisin jyvillä on kullankeltainen väri. Se on ensimmäinen viljelykasvi, jota on tarkoituksellisesti muunnettu geneettisesti ravintoarvon parantamiseksi [1] . Spekuloidaan, että "kultainen riisi" voisi massatuotannossa parantaa huomattavasti ravitsemuksen laatua monissa kolmannen maailman maissa, joissa A -vitamiinista nyt puuttuu.
Ihmiskehossa A-vitamiinia (retinolia) tuotetaan beetakaroteenista, jota saadaan yleensä kasviperäisistä elintarvikkeista. Retinoli , kuten jotkut muut vitamiinit , on rasvaliukoinen yhdiste, joten sen imeytymiseen tarvitaan rasvoja .
Tieteellinen kuvaus uudesta lajikkeesta ilmestyi Science -lehdessä vuonna 2000. [2] Kehityksen suorittivat I. Potrykus ETH: sta ja P. Beyer Freiburgin yliopistosta . Vuonna 2005 bioteknologiayritys Syngenta loi parannetun lajikkeen nimeltä Golden Rice 2 , jossa on 23 kertaa enemmän beetakaroteenia kuin ensimmäisessä versiossa. Kesäkuuhun 2016 mennessä "kultaisen riisin" kehitystä ei ole saatu päätökseen [3] [4] .
"Kultaista riisiä" luotaessa tehtävänä oli saada aikaan beetakaroteenin, A-vitamiinin biokemiallisen esiasteen, synteesi kasvin syötävässä osassa - endospermissa . Tavallisessa riisissä beetakaroteenia käytetään fotosynteesissä , joten , se syntetisoituu lehdissä. Modifiointiin käytettiin kahta geeniä : Narcissus pseudonarcissus narcissuksen psy -geeniä , joka koodaa fytoeenisyntaasientsyymiä , ja crt1 -geeniä , joka on otettu maabakteerista Erwinia uredovora , jonka ilmentymistuote on fytoeenidesaturaasi . Nämä geenit on asetettu endospermi-spesifisen promoottorin hallintaan siten, että ne ilmentyvät vain endospermissa.
Synteesi alkaa geranyyligeranyylidifosfaatin muuntamisesta fytoeeniksi fytoeenisyntaasin osallistuessa. Sitten fytoeenidesaturaasi muuttaa fytoeenin lykopeeniksi , ja toisin kuin samanlaiset kasvientsyymit, se katalysoi useita tämän transformaation vaiheita kerralla. Viimeisessä vaiheessa lykopeenisyklaasi muuttaa lykopeenin karoteeniksi.
Ensimmäinen "kultaisen riisin" versio sai nimen SGR1. Kasvihuoneolosuhteissa se tuotti jopa 1,6 µg/g karotenoideja [2] , ja vuonna 2004 tehdyt kenttätutkimukset osoittivat 4–8 µg/g [5] . Tämä ei kuitenkaan riittänyt riisin käytännön käyttöön A-vitamiinin lähteenä, joten ensimmäistä vaihtoehtoa pidetään vain "ajatuksen vahvistuksena" [6] . Kultaisen riisin toinen sukupolvi, joka käytti maissin fytoensyntaasigeeniä , pystyi tuottamaan jopa 37 µg/g karotenoideja, mukaan lukien jopa 31 µg/g beetakaroteenia [7] . Tämä tarkoittaa, että 100-150 g keitettyä riisiä riittää kattamaan 60 % päivittäisestä tarpeesta [8] .
Kultaisen riisin kehittämisen tavoitteena on torjua A-vitamiinin puutetta, joka on yleinen monissa kehitysmaissa , erityisesti Afrikassa , Etelä- ja Kaakkois- Aasiassa. WHO: n arvioiden mukaan vuonna 2005 noin 190 miljoonaa lasta ja 19 miljoonaa raskaana olevaa naista 122 maassa kärsi hypovitaminoosista A [9] . Tämä johtaa joka vuosi 1-2 miljoonaan kuolemaan, 500 000 tapaukseen peruuttamattomaan sokeutumiseen ja miljooniin kseroftalmiatapauksiin [10] . 1990-luvulta lähtien UNICEFin alaisuudessa on toteutettu kansainvälistä ohjelmaa lasten, raskaana olevien ja imettävien äitien A-vitamiinin välittömäksi toimittamiseksi [11] , joka on vähentänyt merkittävästi A-vitamiinin puutteeseen liittyvää sairastuvuutta ja kuolleisuutta [12] . . Samaan aikaan riisi on keskeinen ravinnonlähde kaikkein puutteellisimmissa maissa, joten riisin muokkaaminen vaikuttaa yksinkertaisemmalta ja halvemmalta (pitkällä aikavälillä) ratkaisulta kuin vitamiinin suoraan antaminen jokaiselle lapselle tai viljelykasvien , kuten porkkanoiden , lisääminen. , pinaatti ja mango ), jotka ovat perinteisiä karotenoidien lähteitä.
Kultaisen riisin käyttöönoton vastustajat (mukaan lukien Greenpeace -järjestö ) ilmaisivat epäilynsä sen turvallisuudesta ja käytön tehokkuudesta. Erityisesti oletettiin, että karoteenia voi hävitä lämpökäsittelyn aikana; Lisäksi kriitikot kiinnittivät huomiota sinkin saannin ja riittävän rasvamäärän tarpeeseen A-vitamiinin synteesiä varten [13] . Tutkimuksia on tehty vastaamaan näihin kysymyksiin. Joten vuonna 2006 Nebraskan yliopisto osoitti, että proteiineille - lisättyjen geenien tuotteille - ei ole allergisia reaktioita [14] . Vuonna 2009 vapaaehtoisilla tehty koe osoitti, että ihmiskeho muuttaa "kultaisen riisin" karoteenin tehokkaasti A-vitamiiniksi [15] . Toinen vuonna 2012 julkaistu tutkimus vahvisti, että kultaisen riisin beetakaroteeni imeytyy yhtä tehokkaasti kuin öljyyn liuennut puhdas beetakaroteeni ja tehokkaammin kuin pinaatin karoteeni [8] . Näiden lisäksi huolenaiheena ovat muut GMO :t , kuten ristipölytys yleisten lajikkeiden kanssa ja tuntemattomat pitkän aikavälin seuraukset [13] .
Muokkausoikeudet SGR2 :n kehittämisen jälkeen menivät Syngentalle , mutta Golden Rice -hankkeen humanitaarinen neuvosto säilytti oikeuden alilisensoida tutkimusorganisaatioita kehitysmaissa [6] . Tämä rojaltivapaa lisenssi sisältää useiden bioteknologiayritysten [16] patentteja, ja se vapauttaa maanviljelijät, joilla on alle 10 000 dollaria vuodessa, rojalteista ja sallii sadon käytön istutukseen, mutta kieltää viennin [6] .
Vuodesta 2014 lähtien "kultaista riisiä" ei ole hyväksytty viljelyyn missään. Aiemmin odotettiin, että vuonna 2013 Filippiinit antaisivat luvan viljelyyn ja vuonna 2015 - Bangladesh [17] . Kuitenkin Filippiineillä tehdyt kenttäkokeet, joissa risteytettiin paikallisten lajikkeiden kanssa (alkuperäinen muutos tehtiin johonkin amerikkalaisista lajikkeista ja se on siirrettävä paikallisiin lajikkeisiin), osoittivat pienempiä satoja verrattuna jälkimmäiseen, oletettavasti johtuen epäonnistuneesta linjan valinnasta. [18] [19] . Siksi testaus jatkuu käyttämällä kohdegeneettisen sekvenssin muita insertiokohtia (insertiotapahtumat) [19] .
Teknisten ja lainsäädännöllisten vaikeuksien lisäksi "kultaisen riisin" käyttöönotto kohtaa myös avointa vastustusta. Joten elokuussa 2013 ryhmä filippiiniläisiä radikaaleja aktivisteja tuhosi yhden kokeellisista kentistä [20] . Greenpeace vastustaa edelleen aktiivisesti kultaista riisiä [21] . Vuonna 2016 yli sata Nobel-palkinnon saajaa allekirjoitti avoimen kirjeen, jossa hän kehotti Greenpeacea lopettamaan kampanjan geneettisesti muunnettuja organismeja vastaan yleensä ja kultaista riisiä erityisesti [22] . Aikaisempi vuonna 2016 tehty tutkimus kuitenkin osoitti, että ympäristöjärjestöjen toiminnalla ei ole merkittävää vaikutusta kehitykseen. Vaikka aktivistit tuhosivatkin kokeellisen kentän, se oli yksi monista aloista, joilla tutkimus jatkuu, eikä se ole vielä läheskään valmis [4] . Sen, että kultainen riisi ei ole valmis, totesi myös Greenpeacen edustaja Wilhelmina Peregrina vastaten Nobel-palkittujen lausuntoon [23] .
Golden Rice perustuu Rc82 ("Peñaranda") ja IR-64 riisilajikkeisiin. Vuodesta 2019 lähtien Yhdysvallat, Kanada ja Filippiinit ovat hyväksyneet kultaisen riisin viljelyyn [24] .