GM növények táplálkozástudományi látószögből

Összefoglalás Az Egyesült Államokban, a GM növények 1996-ban jelentek meg az élelmiszerláncban. Ott ezek a termékek mindmáig jelölés nélkül kerülnek forgalomba, s az engedélyezés alapját a mai napig a lényegi azonosság elve képezi. Alig ismertek független kutatók által végzett vizsgálatok eredményei. Az emberekkel végzett tudományos kísérletek szinte teljesen hiányoznak a tudományos irodalomból. Ennek ellenére egyre több génmódosított összetevőt engednek be a táplálék- és takarmányláncba. Nő azoknak a tudományos közleményeknek a száma is, amelyek a GM növények egészségkárosító mellékhatásaira mutatnak rá. A jelenleg forgalomban lévő – és így a táplálékláncban is megjelenő – GM növényekről elmondható, hogy ezek túl korán, megfelelő biztonsági vizsgálatok hiányában kerülnek fogyasztásra, hosszútávú hatásaik teljesen ismeretlenek, így veszélyeztethetik a jövő nemzedékek egészségét. Éppen ezért bevizgálásukhoz elengedhetetlen lenne szigorú és általánosan elfogadott tesztelési módszereket kidolgozni.

Summary GM crops appeared first in the food/feed chain in the USA in 1996. In the US GM plants to date are not labelled and their authorization is still based of the idea of substantial equvivalence. There are hardly any independent studies carried out to examine their health effects. Experiment performed with humans are also lacking, although the number of GM crops in the food and feed chain are steadily increasing. In the meantime, there is a growing body of evidence in the scientific literature to warn about the health risks of GM plants. It is understood that GM crops present in our food and animal feeds were released too early and without proper safety testing, their long term effects are unpredictable and might put the health of the forthcoming generations in danger. Therefore, strict safety testing protocols, accepted by the entire scientific community, should be established.

2000-ben a Nature című folyóiratban jelent meg egy közlemény „A GM élelmiszerek egészségügyi kockázatai: sok a vélemény, de kevés az adat” címmel [Domingo 2000], és sajnos, a helyzet tíz év elteltével sem sokat változott. A tudományos cikkek nagyrésze ipari kutatók vagy a biotechnológiai ipar által foglalkoztatott szakemberek tollából került ki [Pryme és Lembcke 2005]. A független vizsgálatok száma máig elenyésző.

A Földön minden élőlény ugyanazon vegyületekből építi fel örökítő anyagát, ezért a genetikai kód univerzális. Ez teszi lehetővé, hogy az evolúciós határok kikerülésével genetikai szekvenciákat vihessünk át egyik egyik élőlényből a másikba (transzgenikus növények), vagy saját fajból származó génekkel módosítsuk a növényi génomot (intragenikus és ciszgenikus növények).

Eleinte úgy gondolták, a genetikai információ kifejeződése ugyanaz marad függetlenül attól, hogy milyen környezetbe kerül sor az átírásra, és adott gén minden körülmények között ugyanazt a fehérjét termeli, azaz a gazdasejtben is ugyanolyan konformációjú és funkciójú fehérjét szintetizál, mint amilyent az eredetiben termelt. Már tudjuk, hogy ez az elképzelés naiv. Ennek bizonyítására a legjobb példa a babból származó α-amiláz enzimet kódoló gén termelte fehérje. Amikor ezt a gént a babból átvitték a borsóba, a termelt fehérje szerkezete, glikoziláltsága és alle­genicitása megváltozott [Prescott és mtsai 2005]. Mi több, olyan gén is van, amely tíz különböző környezetben tízféleképpen viselkedik [Le Page 2006].

Az epigenetikai kutatások arra is rámutattak, hogy az „egy gén egy fehérjét termel” elmélet azért is naiv elképzelés, mert még a környezet is képes a genomban olyan változásokat előidézni, amelyeknek a DNS-szekvencia változása nélkül változtatják meg a gének működését [Bollati és Baccarelli 2010; Molnar és mtsai 2010].

Gondok a GM növények engedélyezésével kapcsolatban

A lényegi azonosság

A lényegi azonosság (substantial equvivalence) elvét az Egyesült Államokban vezették be a géntechnológiai úton módosított (GM) növények engedélyezésének alapjául, és ezt a gyakorlatot vette át az Európai Unió és a világ számos más országa is. Ezt az elvet elfogadja az Európai Élelmiszer-biztonsági Hivatal (EFSA) is [Kuiper és Davies, 2010]. A biztonságosság megítélése tehát a lényegi azonosság elvén alapul, amely kimondja, hogy amennyiben a GM növény kémiai összetétele közelítőleg azonos annak a hagyományos növénynek az összetételével, amelyet az átalakításhoz felhasználtak (azaz az izogénes szülői növényével), úgy a GM növény éppen olyan biztonságosan fogyasztható, mint a hagyományos növény. Például, ha a burgonyát az emberiség évszázadok óta biztonsággal fogyaszja, akkor az a GM burgonya, melynek kémiai összetétele meghatározó, fő összetevőiben hasonló a hagyományoséhoz, ugyancsak biztonsággal fogyasztható. Jelenleg a hatóságok sajnos akkor sem követelnek meg további vizsgálatokat, ha az analitikai értékek szignifikáns eltéréseket mutatnak a GM és a hagyományos növény között. Ilyen esetekben arra hivatkoznak, hogy a különbségek biológiai szempontból lényegtelenek. Az alábbi példák azt mutatják, hogy a lényegi azonosság elve mennyire csalóka alap a biztonság megítéléséhez. Ha a kergemarhakórban szenvedő szarvasmarhát kémiailag analizáljuk, annak összetétele (hamuösszetétel, ásványianyag-, zsír-, nukleinsav-, fehérjetartalom stb.) azonos az egészséges állatéval. A kémiai analízis alapján nem lehet eldönteni, hogy melyik marha egészséges, azaz melyiket fogyaszthatjuk biztonsággal. Állíthatjuk, hogy a lényegi azonosságon alapuló engedélyezésnek nincs tudományos alapja [Millstone és mtsai, 1999].

A transzgén és a transzgenikus fehérje biztonsága

A másik gond a szabályozással az, hogy a biztonsági vizsgálatok csak a transzgén és a transzgén termelte fehérje biztonságos voltát kívánják bizonyítani, a genetikai módosítás folyamatát semlegesnek tekintik. Toxikológiai és táplálkozástani szempontból csak az új transzgén és az általa kódolt fehérje biztonságát kell igazolni. Az adatokat az engedélyezést kérelmező vállalatok szolgáltatják, azt hatósági felülvizsgálat csak adminisztratív eszközökkel követi, és független vizsgálatok nem erősítik meg [Faust 2002].

A régebbi szakkönyvek állítják, hogy a DNS a bélben teljes mértékben lebomlik. Már tudjuk, hogy ez nincs így. A DNS részben képes túlélni az emésztőrendszeren való áthaladást, átjuthat a placentán és az agyvérgáton is, és ezeket a DNS-darabokat a szervezet sejtjei felvehetik [Schubbert és mtsai 1994; 1998; Hohlweg és Doerfler 2001], lehetőséget adva a horizontális génátvitelre, ahogy azt számos kísérlet bizonyítja. Az egyik tanulmányban birkákat és sertéseket etettek Roundup­Ready gyomirtóra (glyphosate) toleráns repcével. A sertések belében, májában és veséjében, és a birkák belében is kimutatható volt a transzgén jelénléte [Sharma és mtsai, 2006]. Amikor 35 napig a malacokat a MON 810 kukoricamoly-rezisztens kukoricával etették, az állatok béltartalmában [Chowdhury és mtsai 2003], vérében, májában és lépében is kimutatható volt a transzgén [Mazza és mtsai 2005]. Spanyol kutatók a bolti tejben GM-szójaszekvenciákat találtak [Agodi és mtsai 2006], és ugyancsak GM szója és GM kukorica transzgén­szekvenciákat mutattak ki a GM takatmányon tartott tehenek tejében is [Eispanier 2000].

A fehérje lebontásának vizsgálatával is vannak metodikai nehézségek. Gyakran nem is a GM növényből származó fehérjével (kurtított Cry1Ab), hanem annak baktériumban szintetizált rekombinás formájával végzik el a toxikológiai és etetési kísérleteket és a stabilitásvizsgálatokat, annak ellenére, hogy a prokarióta és eukarióta sejtek másképpen szintetizálják a fehérjéket. A kétféle sejtben más a fehérjék posztszintetikus módosítása, és a glikozilálási folyamatok is eltérők. Ez történt a Rounup­Ready szója esetében is. Az 5-enol­piru­vil­sikimát-3-foszfát szintetáz (CP4 epsps) enzim esetében a glyphosate-rezisztens szójababban Escher­ichia coli szintetizálta rekom­­bináns fehérjét használtak a biztonsági vizsgálatokban a szójából izolált fehérje helyett [Harrison és mtsai 1996]. Bármennyire fáradságos is a transzgenikus fehérje szükséges mennyiségban tötrénő izolálása, alapvető lenne, hogy a biztonsági vizsgálatokat mindig a transzgenikus növényből izolált fehérjékkel végezzék el.

Az engedélyezés kiterjed a transzgenikus fehérje stabilitásának vizsgálatára is, amit kivétel nélkül mindig in vitro módszerekkel, kémcsőben végeznek. A transz­ge­ni­kus fehérjét megfelelő pH mellett 36°C-on összehozzák az emésztő enzimekkel. Meghatározott ídő­közökben mintát vesznek az elegyből, majd visszamérik a még le nem bomlott fehérje mennyiségét. Ennek az in vitro módszernek komoly hibája, hogy olyan fehérjéket is képes lebontani, mint a bab lektinje, a fitohemagglutinin (PHA), amely az emésztőrendszerben nem bomlik le [Pusztai és mtsai 1990]. A fehérje emésztőrendszerben történő lebontását már csak azért sem lehet kémcsőben elvégzett kísérletekkel helyettesíteni, mert a bélben a pH folyamatosan változik, és a fehérjék a tápcsatornán áthaladva meghatározott sorrendben találkoznak az emésztő enzimekkel. A másik probléma az, hogy a bél felületi sejtjei glikolizáltak, felületükön lektin, növekedési faktor, valamint hormon­receptorok is vannak. Azok a fehérjék, amelyek kölcsönhatásba lépnek a bél felületi receptoraival (mint pl. a Cry toxinok), a kapcsolódás következtében olyan konformációs változáson mehetnek keresztül, amely megakadályozza ezeknek a fehérjéknek a lebontását. A kémcsőből a sejtfelületi receptorok is hiányoznak. Az in vitro vizsgálatok csak tájékoztató jellegűek lehetnek.

Az EFSA, sajnos a több éve folyó vita és a kutatási programok ajanlásai ellenére mindmáig a lényegi azonosság elvét és az in vitro vizsgálatokat használja a biztonságosság megítélésére, bár lassan rákényszerülnek, hogy megköveteljék a biológiai vizsgálatokat [Faust 2002; Aumaitre és mtsai 2002]. Az Európai Unió finanszírozta tematikus program, a „Thematic Network ENTRANSFOOD” is kritizálta a jelenlegi biztonságossági vizsgálatokat, és összefoglalta azokat az irányelveket, amilyekkel azon javítani lehetne [EFSA GMO Panel 2008]. Pusztai Árpád és munkatársai is tettek javaslatokat az engedélyezésnél kötelező vizsgálatokra [Pusztai és mtsai 2003; Pusztai és Bardocz 2007].

Inzerciós mutagenezis

A befogadó genom saját génjeinek működésében a génbeültetés hatására bekövetkező változásokat inzerciós mutagenezisnek hívják. Mára már általánosan elfogadott, hogy akár a Bacterium tumefaciens Ti-plazmidjával, akár génbelövés-technikával juttatják be a transzgént a gazdába, a beépülés hatására a befogadó genom génjeinek 1-5%-a megváltoztatja működését [Haslberger 2003; Wilson és mtsai 2006; Latham és mtsai 2006]. A gabonák esetében, amelyek kb. 50 000 gént tartalmaznak, ez 500-2500 gén működésének megváltoztatását jelenti a transzgénszekvenciák beépülésén kívül. Tehát a bevitt transzgénszekvenciákon kívül az eredeti gének közül számosnak megváltozhat a működése.

A transzgén beépülése minden egyes átalakított sejtnél eltérő és egyéni, ezért hívják az egyes transz­genikus vonalakat (pl. MON 810) genetikai esménynek (genetic event). Annak esélye, hogy ugyanazt az a genetikai eseményt sikerüljön újra létrehozni, igen csekély. Ennek is az inzerciós muta­genezis az oka.

A szabályozás, ahogy már említettük, csak a transzgén(ek) és az arról készült transzgenikus fehérje biztonságát vizsgálja. A szabályozás és az engedélyezés a génbejuttatás módját, mint technikát semlegesnek tekinti, és figyelmen kívül hagyja. Így a génbeültetés hatására a genomban bekövetkező változások – mint a génaktiválás, -elhallgattatás, géntörés, a génnek a szabályozó elemektől való elválasztása stb. – vizsgálatától [Le Page 2006; Latham és mtsai 2006] eltekintenek, annak ellenére, hogy az inzerciós hatás vizsgálatának fontosságát még az EFSA GMO Paneljének tagjai is elismerték [Kuiper és mtsai 2001; 2002].

Modern analitikai mószerekkel, mint az mRNS-ujjlenyomat-vizsgálattal, proteomikai [Zolla és mtsai 2010], metabolomikai [Hoekenga 2008] és egyéb technikákkal a sejtbeépítés hatására a genom működésében bekövetkező változások nyomonkövethetőek lennének. Az engedélyezéshez azonban az inzerciós hatásokat nem szükséges vizsgálni arra való hivatkozással, hogy a technológia következmények nélküli.

Azt, hogy a transzgenikus növények genomja nem stabil, bizonyítja a tény, hogy az utódokban megváltozhat az eredetileg bevitt transzgénszekvencia [Collonnier és mtsai 2003]. Az inzerciós hatás miatt ugyancsak változások következhetnek be a GM növények tápértékében, ahogy azt a GM rizs példája is mutatja: az első generációban az E-vitamintartalom, a másodikban a fehérje-, a harmadikban az aminosav-összetétel változott meg [Jiao és mtsai 2010]. A genetikai instabilitást bizonyítja az inzerció hatására a növény adaptálódó képességében bekövetkezett csökkenés, amely a környezet változásaihoz való adaptálódási képességben figyeltek meg a MON 810 kukorica esetében [Zolla és mtsai 2010].

A horizontális génátvitel

A genom instabilitása megkönnyíti a horizontális génátvitelt is, azt a folyamatot, amellyel a transzgén átkerülhet egyik fajból a másikba, mint pl. ahogy azt már láttuk, a növényből baktériumokba vagy a GM növényt fogyasztó állatok szerveibe. Állatkísérletekben már több esetben sikerült a transzgénszekvenciákat a bélbaktériumokban kimutatni, nagyobb mennyiségű (6-25%) az emberi nyálhoz kevert GM plazmid még nem bomlott le 1 óra alatt alatt [Mercer és mtsai 1999]. A már részben lebomlott plazmid DNS ugyancsak sikeresen beépült a Streptococcus gordonii baktériumba, amely az emberek szájában él [Duggan és mtsai 2000]. A GM-kukoricával etetett csirkék gyomrába és zuzájába is átkerül a transzgén [Chambers és mtsai 2000].

A transzgénszekvencia baktériumokba való átkerülésének lehetőségét még az EFSA GMO Panel tagjai is elismerik [Kuiper és mtsai 2001]. A birkában a kanamycinrezisztenciát kódoló, és más transzgén­szekvenciák átkerültek a takarmányból a birkák szájában élő baktériumokba [Duggan és mtsai 2000]. RoundupReady repcével etetett disznók belében, májában és veséjében, és a birkák esetében a birkák beléből is kimutatható volt a transzgén jelénléte [Sharma és mtsai 2006]. Amikor MON 810 kukoricával etették a malacokat, a vérükben, a májuban és a lépükben is kimutatható volt a transzgén [Mazza és mtsai 2005]. GM szójával és kukoricában etetett tehenek tejében kimutatható volt a GM takarmányból származó transzgén [Phipps és mtsai 2002; Einspanier és mtsai 2004].

A GM növények egészségügyi hatásai

Humán kísérletek

A GM növények 1996-ban az Egyesült Államokban kerültek a táplálékláncba. Mára már több tucat GM növény forgalmazását engedélyezték táplálékként és/vagy takarmányként [European Commission 2009]. Ennek ellenére a szakirodalom mindössze egyetlen emberi kísérletről számol be, amelynek a célja annak eldöntése, hogy – mint ahogy az megtörtént a birkában is – a GM növényben lévő antibiotikumrezisztenciáért felelős gén átkerülhet-e a táplálékból a fogyasztók bélbaktériumaiba [Netherwood és mtsai 2004]. Mivel ez nagyon kockázatos lenne, ezért a kísérletet olyan GM növénnyel (RoundupReady szója) végezték, amelyben az antibiotikumrezisztenciáért felelős gén helyett a gyomirtószer-rezisztentenciáért felelőset használtak. GM szójából készített italt adtak egyszeri alkalommal hét olyan – ileosztómiás – betegeknek, akiknek vastagbelét valamilyen okból eltávolították és a vékonybelet a hasfalon keresztül vezették ki. A bélsár az ileosztómiás zacskóba ürült, amiből könnyen lehet mintát venni. A GM-ital elfogyasztása előtt és után a zacskóban lévő baktériumokból mintát vettek, négyszer átoltották, majd a baktériumokban meghatározták, milyen mértékben találhatóak meg a GM szójából eredő transzgének. Az egyik beteg adatait nem sikerült értékelni, de a másik hat esetében különböző mértékben (0,2-3,7%) mutatták ki az átoltott baktériumokból a szója átalakításához felhasznált teljes transzgénszekvenciát [Netherwood és mtsai 2004]. Mivel a 0 perces (a GM szója elfogyasztása előtt vett) és többször átoltott mintából három beteg esetében is kimutatható volt a transzgén, azt a következtetést vonták le, hogy a kísérlet eredménye nem szignifikáns. Felvetődik azonban, hogy az az eredmény, hogy a kísérlet kezdete előtt három beteg bélbaktériumaiban jelen volt a szója átalakításához felhasznált szekvencia, azt mutatja, hogy a lakosság kb. felének bélbaktériumaiban már jelen van ez a transzgén. Az pedig, hogy a kísérlet végén minden értékelhető mintában kimutatható volt a transzgén, szerintünk azt mutatja, hogy elég egyszeri alkalommal GM-tartalmú táplálékot fogyasztani ahhoz, hogy a GM növények átalakításához használt transzgénszekvenciák jó eséllyel átkerüljenek a fogyasztók bélbaktériumaiba.

Az aranyrizzsel Kínában 24 gyereken (6-8 éves) végzetek kísérletet az Egyesült Államokbeli Tuft Orvosi Egyetemen kutatói (Robert Russell vezetésével). A kísérlet ellen többen is tiltakoztak [Institute of Science in Society 2009], mert sértette a nünbergi irányelvet, mely kimondja, hogy gyermekekkel nem szabad kísérletezni. A tilakozás másik oka az volt, hogy az aranyrizzsel állatkísérleteket sem folytattak, így ennek a GM rizsnek a fogyasztását eddig a világ egyetlen országa sem engedélyezte. A kísérletet 2008. júliusában megszakították, a tapasztalatokról nincsenek publikált adatok. Ugyan Németországban terveztek állatkísérleteket az aranyrizzsel, de mivel a kapott rizsminta csak a remélt karotén­mennyiségnek 1%-át tartalmazta, és ez a kis mennyiség is felére csökkent főzéssel, a kísérleteket nem végezték el [Bisserbe 2008]. Így nem indokolatlan Pusztai Árpádnak az az angol televízióban 1998-ban elhangzott kijelentése, hogy a biotechnológiai ipar a fogyasztókat használja kísérleti nyúlként. Hozzátehetjük, hogy egy rosszult tervezett és nem ellenőrzött kísérletben.

A reprodukciós képességet vizsgáló kísérletek

A jövő generációk szempontjából legfontosabbak lennének a hosszútávú kísérletek, különösen azok, amelyek a reprodukciós képességet vizsgálják. Sajnos, a GM-táplálék és -takarmányok engedélyezéséhez vagy köztermesztésbe vonásához ilyen kísérleteket nem kívánnak meg az engedélyező szervek. Ennek ellenére egyre több információ lát napvilágot a szexuális szervek működésével, illetve a reprodukciós képességgel szemben. A Pusztai-féle GNA GM-burgonyakísérletet hím patkányokon végezték, és azt találták, hogy a GM-táppal táplált állatok heréjének és prosztatájának súlya is szignifikánsan különbözött a kontroll állatokétól. A RoundupReady szója is morfológiai elváltozásokat okozott a patkányok heréjének szövettanában [Vecchio és mtsai 2004]. Irina Ermakova sokat vitatott kísérlete szerint ugyanezzel a GM szójával etetett patkányok kisebb utódokat szültek és kevesebb maradt életben az alomból [Ermakova 2006]. Kísérletét azért nem lehet teljes értékűnek tekinteni, mert a vetőmagboltból vásárolta a GM szóját, és kontrollként nem a közel izogénes szóját használta. Többen arra is hivatkoznak, hogy a szója csávázott volt, s a hatás ennek tudható be. Minden valószínűség szerint probléma lehet a szójával, ugyanis egy éppen megjelent cikk [Brasil és mtsai 2010] szignifikáns különbségeket talált az ökogazdálkodásból származó és GM szójával etetett patkányok méhének és a petefészkének morfológiájában, és további vizsgálatokat sürgetnek. A két utóbbi cikk alapján nem lehet egyértelműen eldönteni, hogy a GM szója transzgénje vagy a termesztéséhez használt glyphosate felelős-e reprodukciós képességben talált hatásért.

Az ausztriai kormány két, areprodukciós hatást vizsgáló kísérletet finanszírozott a Monsanto (NK603 x MON 810) többtranszgénes kukoricájával [Velmirov és mtsai 2008]. Az egyik kísérletben négy generáción keresztül vizsgálták az egerek reprodukciós képességét (Multi-Generation Study, MGS). A harmadik és negyedik generációban az alom száma csökkent (1035 vs. 844), az állatok súlya kevesebb volt a GM-tápon a kontrollhoz viszonyítva. Az állatok veséje is szignifikánsan különbözött a GM- és a hagyományos kukoricatápon. A másik kísérletben ugyanazon szülő­pár négy vemhességének eredményességét vizsgálták, és azt találták, hogy a harmadik és negyedik terhességből kevesebb és kisebb súlyú állat született, és fogamzásképtelen nőstények száma is terhességről terhességre nőtt. A tanulmányt többen kritizálták azért, hogy nem megfelelő statisztikai módszereket választottak, és az állatokat a kísérlet előtt nem számítógéppel randomizálták. A minisztérium, miután nem várható az eredmények újravizsgálata, a tanulmányt visszavonta annak hangsúlyozásával, hogy GMOk a reprodukciós képességre gyakorolt hatásának tanulmányozása rendkívül fontos lenne.

Allergén hatások

A kémcsőben való lebomlás képessége alapján kö­vetkeztetnek a transzgenikus fehérje allergén hatására is. Ha a fehérje nem allergenizáló szervezetből származik, kémcsőben lebontható, és a számítógépes adatbazisokban sem található semmilyen olyan allergén/toxikus fehérje, amelynek aminosav­sor­rend­jében nyolc egymást követő aminosav azonos lenne a transzgenikus fehérje aminosav­szekvenciájával, akkor a fehérje biztonságosnak nyilvánítható. Ezzel a szemlélettel az a gond, hogy az allergiát kiváltó epitópok nem feltétlenül egymás után elhelyezkedő aminosavak részvételével alakulnak ki [Fu és mtsai 2002]. Jelenleg nincs modell a táplálékallergia hatásának vizsgálatára, ugyanis az egyéni reakció, valamint a beteg és a fehérje közötti kölcsönhatás az egyéni szintet elérően specifikus, ezért állatkísérletekkel nem modellezhető. Arra viszont van adat, hogy az eredetileg nem allergén fehérje egy GM szervezetben allergénné válik. A babból származó α-amiláz enzimfehérje nem okoz allergiát, de amikor ennek a fehérjének a génjét a borsóba viszik át, az már allergén fehérjét eredményez [Prescott és mtsai 2005], annak ellenére, hogy a bab és a borsó viszonylag közeli rokonok.

Arra is van bizonyíték, hogy olyan egyén is allergiássá válhat GM szójára, aki a hagyományos szójára nem allergiás [Yum és mtsai 2005]. A RoundupReady szójában több a KTI tripszininhibitor, amely a szója egyik allergénje [Padgette 1996].

Eddig szinte minden GM növénnyel kapcsolatos vizsgálat, amelyben az immunológiai hatásokat vizsgálták, valamiféle elváltozást mutattak ki. Az első független biztonsági vizsgálat a GNA GM-burgonyával azt mutatta ki, hogy az állatok bélrendszerhez kötött immunrendszer úgy reagált a GM burgonyát tartalmazó tápra, mint valamely virusos vagy bakteriális fertőzésre, mert az intraepiteliális limfociták felszaporodtak a vékonybél hámsejtjeiben [Ewen and Pusztai 1999a; 1999b]. Ugyanakkor a humorális immunerendszer, a szervezet általános védekezőrendszere, lelassult.

A Bt-növények által termelt Cry toxinok közül több allergén, immunogén és adjuváns hatással is rendelkezik. A Cry1Ac toxin hatásos immunogén egérben, amely a bélbe jutás után speciális IgG- és IgM-antitestek képződéséhez vezet a szérumban, valamint a toxinnal szembeni IgA- és IgG-antitestek szintéziséhez a bélben. A Cry1Ac toxint felveszi a bél és az reakcióba lép a perifériális limfoid szervekkel. Sok emberi sejtvonal is citotoxikus reakciókat mutatott [Tayabali és Seligy 2000; Shimada és mtsai 2003; Guerrero és mtsai 2007].

A mezőgazdasági munkások körében is előfordulnak immunológiai [Bernstein és mtsai 1999] és allergiás [Vazquez-Padron 1999; 2000] reakciók a Cry toxinok ellen. A Cry-toxinok emlősők [Griffitts és mtsai 2005] és más gerincesek bélrendszerével való kölcsönhatását nem tanulmányozták kiterjedten, ezért kockázatos lehet ezek táplálékban és takarmányban való felhasználása.

A GM-tartalmú táp hatása különböző szervekre

Mivel a táplálék legelőször a tápcsatornával lép kapcsolatba, nem mindegy, hogy a bél szerkezetében és annak bakteriális összetételében milyen változásokat okoz. Több tanulmányban eltérést találtak a gyomor és bél szöveti szerkezetében. A GM növényt tartalmazó táp etetése után bevérzéseket találtak az állatok 20%-ánál. A hisztológiai metszetek újraértékelésekor a talált elváltozások aránya 40% volt. A hím állatok nem mutattak hasonló elváltozásokat [Pusztai és Bardocz 2006]. A GNA GM-burgonya a gyomorban, a vékony és vastagbélben is sejtproliferációt okozott, amely a kontroll burgonyával, és a kontroll burgonyához adott GNA táp esetén nem volt megfigyelhető [Ewen és Pusztai 1999a; 1999b]. Ez a burgonyafajta visszatartotta az állatok növekedését [Pusztai és mtsai 2003]. A glicininfehérjét tartalmazó GM szója kémiai összetétele nem azonos az izogénes vonaléval, és ugyancsak visszatartotta a tesztállatok növekedését [Hashimoto és mtsai 1999a; 1999b]. A Bt-burgonya az egerek ileumában idézett elő sejtproliferációt [Fares és El-Sayed 1998]. Az engedélyezést kérő vállalatok dokumentációi általában nem tartalmaznak szövettani vizsgálatokat, gyakran azt lehet bennük olvasni, hogy ezek a vizsgálatok még nem zárultak le.

A toxikológiai és táplálkozástani kísérletek szinte kivétel nélkül változásokat hoznak létre a májban és a vesében. Ez történt a GNA GM-burgonya esetében is [Pusztai és Bardocz 2006]. Ezen túlmenően az urbinói egyetem kutatói azt találták egy 24 hónapig tartó kísérletben, hogy a RoundupReady szója több belső szerv működését is befolyásolja. Elváltozásokat találtak az egerek májában, hasnyálmirigyében és heréjében [Malatesta és mtsai 2002a; 2002b; 2003; 2005; Vecchio és mtsai 2004].

A Monsantónak nyilvánosságra kellett hoznia Németországban a MON 863, kukoricabogár-rezisztens kukorica vizsgálati adatait patkányokon. A 90 napos etetési kísérletek adatait – az engedélyezési dokumentáció (1139 oldal) részeként – a Monsanto 2002. december 17-én benyújtotta az EFSA hatósági értékelésére [Monsanto 2002]. A dokumentumot a német kormány Környezetvédelmi Hivatala (BfN) számára 2004. szeptemberében és novemberében Pusztai Árpád értékelte [Pusztai 2004]. Az adatok azt mutatták, hogy az állatok vérének összetétele, vércukor szintje megváltozott, szignifikáns eltérések voltak a máj és a vese tömegében is. Gilles-Eric Séralini és kutatócsoportja függetlenül is elemezte az adatokat [Séralini és mtsai 2007] és arra a következésre jutottak, hogy a MON 863 nem fogyaszható és takarmányként sem használható biztonsággal. Séralini és munkatársai másik két kukoricafajtán is elvégezték a statisztikai analízist, és a Monsanto három kukoricafajtája esetében (NK603, MON 810 és MON 863) is szignifikáns eltéréseket találtak a máj és a vese tömegében, valószínüsítve azt az állítást, hogy mindhárom kukoricafajta fogyasztása hatással van a szervezet méregtelenítő szerveire [de Vendômois és mtsai 2009].

A glyphosate biztonságossága

A glyphosate gyomirtó hatóanyag hatásai nem tartoznak a GM növények általános egészségügyi hatásának körébe, viszont kétségtelenül fontos hatásúak az ún. RR-növények esetében, amelyek termesztése során kötelezően kell felhasználni ezt a totális gyomirtót. A gyomirtószer-rezisztens GM növények engedélyezése előtt a glyphosate szermaradvány értékeit 50-200-szorosra kellett emelni ahhoz, hogy ezek a termények forgalomba kerülhessenek. A GM növények bevezetésével megnőtt a glyphosate használata [Benbrook 2004].

A glyphosate a talajban és a növényben is kelát formájában tartja a vasat, mangánt [Kremer és Means 2009; Bellaloui és mtsai 2009]. Részben a növények nem képesek ezeket az ásványi anyagokat a talajból felvenni, és az ásványianyag-hiányos szervezetből sem tudnak az emberek, illetve állatok megfelelő ásványianyag-ellátottsághoz jutni [Martino és mtsai 2009]. Annak is nagy a valószínűsége, hogy ez a gyomirtó komoly hatással van a reprodukciós képességre [Marc és mtsai 2005] már olyan alacsony (millimoláris) koncentrációban is, amely megfelel a mindennapos használatnak, és hatással van a májra [Benedetti és mtsai 2004], az emberi placentális JEG3 sejtekre [Richard és mtsai 2005; Benachour és mtsai 2007]. Elképzelhető, a glyphosate gyomirtóra vezethetők vissza terhességi problémák [Savitz és mtsai 2000].

Irodalomjegyzék

• Agodi A, Barchitta M, Grillo A, Sciacca S (2006) Detection of genetically modified DNA sequences in milk from the Italian market. Int J Hyg Environ Health 209, 81-88.
• Aumaitre A, Aulrich K Chesson A, Flachowsky G, Piva G. (2002) New feeds from genetically modified plants: substantial equivalence, nutritional equivalence, digestibility, and safety for animals and the food chain. Livest Prod Sci 74: 223-238.
• Bellaloui N, Reddy KN, Zablotowicz LM, Abbas HK, Abel CA (2009) Effects of glyphosate application on seed iron and root ferric (III) reductase in soybean cultivars. J Agric Food Chem 57, 9569-9574.
• Benbrook CM (2004) Genetically engineered crops and pesticide use in the United States. The first nine years. BioTech InfoNet Technical Paper, No. 7.
• Benachour N, Sipahutar H, Moslemi S, Gasnier C, Travert C, Séralini, G-E (2007) Time- and dose-dependent effects of Roundup on human embryonic and placental cells. Arch Environ Contam Toxicol 53, 126-133.
• Benedetti AL, de Lourdes Vituri C, Trentin AG, Domingues MAC, Alvarez-Silva M (2004) The effects of sub-chronic exposure of Wistar rats to the herbicide glyphosate-biocarb. Toxicol Lett 153, 227-232.
• Bernstein IL, Bernstein JA, Miller M, Tierzieva S, Bernstein DI, Lummus Z, Selgrade MK, Doerfler DL, Seligy VL (1999) Immune responses in farm workers after exposure to Bacillus thuringiensis pesticides. Environ Health Perspect, 107, 575-582.
• Bisserbe N (2008) Golden scare. Businessworld 2010 Oct 3. [http://www.businessworld.in/index.php/Economy-and-Banking/Golden-Scare.html]
• Bollati V, Baccarelli A (2010) Environmental epigenetics. Heredity 105, 105-112.
• Brasil FB, Soares LL, Faria TS, Boaventura GT, Sampaio FJB, Ramos CF (2009) The impact of dietary organic and transgenic soy on the reproductive system of female adult rat. Anat Rec 292, 587-594.
• Chambers PA, Duggan PS, Heritage J, Forbes JM (2000) The fate of antibiotic resistance marker genes in transgenic plant feed material fed to chickens. J Antimicrob Chemother 49, 161-164.
• Chowdhury EH, Kuribara H, Hino A, Sultana P, Mikami O, Shimada N, Guruge KS, Saito M, Nakajima Y (2003) Detection of corn intrinsic and recombinant DNA fragments and Cry1Ab protein in the gastrointestinal contents of pigs fed genetically modified corn Bt 11. J Anim Sci 81, 2546-2551.
• Collonnier C, Berthier G, Boyer F, Duplan MN, Fernandez S, Kebdani N, Kobilinsky A, Romanuk M, Bertheau V (2003) Characterization of commercial GMO inserts: a source of useful material to study genome fluidity. Poster presented at ICPMB: 7th International Congress for Plant Molecular Biology, Barcelona, 23-28 June 2003. [http://www-ijpb.versailles.inra.fr/fr/sgap/equipes/meiose/index.htm]
• Domingo JL ( 2000) Health risks of genetically modified foods: Many opinions but few data. Science 288, 1748-1749.
• Duggan PS, Chambers PA, Heritage J, Forbes, JM. (2000) Survival of free DNA encoding antibiotic resistance from transgenic maize and the transformation activity of DNA in ovine saliva, ovine rumen fluid and silage effluent. FEMS Microbiol Lett 191, 71-77.
• EFSA GMO Panel (2008) Safety and nutritional assessment of GM plants and derived food and feed: The role of animal feeding trials. Report of the EFSA GMO Panel Working Group on Animal Feeding Trials. Food Chem Toxicol 46, S2–S70.
• Einspanier R, Lutz B, Rief S, Berezina O, Zverlov V, Schwarz W, Mayer J (2004) Tracing residual recombinant feed molecules during digestion and rumen bacterial diversity in cattle fed transgene maize. Eur Food Res Technol 218: 269–273.
• Ermakova IV (2006) Genetically modified soy leads to the decrease of weight and high mortality of rat pups of the first generation. EcosInform 1: 4-9 (in Russian). [http://www.ecosinform.ru/userfiles/file/1-64_Ec_inf_1_06.pdf]
• European Commission (2009) GMO Database. GMO Compass [http://www.gmo-compass.org/eng/gmo/db/]
• Ewen SWB, Pusztai A (1999a) Effects of diets containing genetically modified potatoes expressing Galanthus nivalis lectin on rat small intestine. Lancet 354, 1353-1354.
• Ewen SWB, Pusztai A (1999) Authors’ reply. Lancet 354, 1727-1728.
• Faust MA (2002) New feeds from genetically modified plants: the US approach to safety for animals and the food chain. Livest Prod Sci 74, 239-254.
• Fares NH, El-Sayed AK (1998) Fine structural changes in the ileum of mice fed on delta-endotoxintreated potatoes and transgenic potatoes. Nat Toxins 6, 219-233.
• Fu TJ, Abbott UR, Hatzos C (2002) Digestibility of food allergens and nonallegenic proteins in simulated gastric fluid and simulated intestinal fluid – A comparative study. J Agric Food Chem 50, 7154-7160.
• Griffitts JS, Haslam SM, Yang T, Garczynski SF, Mulloy B, Morris H, Cremer PS, Dell A, Adang MJ, Aroian RV (2005) Glycolipids as receptors for Bacillus thuringiensis crystal toxin. Science 307, 922-925.
• Guerrero GG, Russel WM, Moreno-Fierros L (2007) Analysis of the cellular immune response induced by Bacillus thuringiensis Cry1Ac toxins in mice: Effect of the hydrophobic motif from diphtheria toxin. Mol Immunol 44, 1209-1217.
• Harrison LA, Bailey MR, Naylor MW, Ream JE, Hammond BG, Nida DL, Burnette BL, Nickson TE, Mitsky TA, Taylor ML, Fuchs RL, Padgette SR (1996) The expressed protein in glyphosate-tolerant soybean, 5-enolpyruvylshikimate-3-phos­phate synthase from Agrobacterium sp. strain CP4, is rapidly digested in vitro and is not toxic to acutely gavaged mice. J Nutr 126, 728-740.
• Hashimoto W, Momma K, Katsube T, Ohkawa Y, Ishige T, Kito M, Utsumi S, Murata K (1999a) Safety assessment of genetically engineered potatoes with designed soybean glycinin: compositional analyses of the potato tubers and digestibility of the newly expressed protein in transgenic potatoes. J Sci Food Agric 79, 1607-1612.
• Hashimoto W, Momma K, Yoon HJ, Ozawa S, Ohkawa Y, Ishige T, Kito M, Utsumi S, Murata K. (1999b) Safety assessment of transgenic potatoes with soybean glycinin by feeding studies in rats. Biosci Biotech Biochem 63, 1942-1946.
• Haslberger AG (2003) Codex guidelines for GM foods include the analysis of unintended effects. Nat Biotech 21, 739-741.
• Hoekenga OE (2008) Using metabolomics to estimate unintended effects in transgenic crop plants: problems, promises, and opportunities. J Biomol Technol 19, 159-166.
• Hohlweg U, Doerfler W (2001). On the fate of plant and other foreign genes upon the uptake in food or after intramuscular injection in mice. Mol Genet Genomics, 265, 225-233.
• Institute of Science in Society (2009) Scientists Protest Unethical Clinical Trials of GM Golden Rice. ISIS Press Release 16/2/09 [http://www.i-sis.org.uk/SPUCTGM.php]
• Jiao Z, Si X-X, Li G-K Zhang Z-M, Xu X-P (2010) Unintended compositional changes in transgenic rice seeds (Oryza sativa L.) studied by spectral and chromatographic analysis coupled with chemometrics methods. J Agric Food Chem 58: 1746-1754.
• Kremer RJ, Means NE (2009) Glyphosate and glyphosate-resistant crop interactions with rhizosphere microorganisms. Eur J Agron 31, 153-161.
• Kuiper HA, Kleter GA, Noteborn HPJM, Kok EJ (2001) Assessment of the food safety issues related to genetically modified foods. Plant J 27, 503-528.
• Kuiper HA, Kleter GFA, Noteborn HPJM, Kok EJ (2002) Substantial equivalence – an appropriate paradigm for the safety assessment of genetically modified foods? Toxicol 181-182, 427-431.
• Kuiper HA, Davies HV (2010) The SAFE FOODS risk analysis framework suitable for GMOs? A case study. Food Control 21, 1662-1676.
• Latham JR, Wilson AK, Steinbrecher RA (2006) The mutational consequences of plant transformation. J Biomed Biotechnol 2006 (ID 25376) 2, 1-7.
• Le Page M (2006) Tools you can trust. New Scientist, 190 (2555), 38-41.
• Malatesta M, Caporaloni C, Gavaudan S, Rocchi MBL, Tiberi C, Gazzanelli G (2002) Ultrastructural morphometrical and immunocytochemical analyses of hepatocyte nuclei from mice fed on genetically modified soybean. Cell Struct Funct 27, 73-180.
• Malatesta M, Caporaloni C, Rossi L, Battistelli S, Rocchi MBL, Tonucci F, Gazzanelli G (2002) Ultrastructural analysis of pancreatic acinar cells from mice fed on genetically modifed soybean. J Anat 201, 409-416.
• Malatesta M, Biggiogera M, Manuali E, Rocchi MBL, Baldelli B, Gazzanelli G (2003) Fine structural analyses of pancreatic acinar cell nuclei from mice fed on GM soybean. Eur J Histochem 47, 385-388.
• Malatesta M, Tiberi C, Baldelli B, Battistelli S, Manuali E, Biggiogera B (2005) Reversibility of hepatocyte nuclear modifications in mice fed on genetically modified soybean. Eur J Histochem 49, 237-242.
• Marc J, Le Breton M, Cormier P, Morales J, Bellé R, Mulner-Lorillon O (2005) A glyphosate-based pesticide impinges on transcription. Toxicol Appl Pharmacol 203, 1-8.
• Martino HSD, Martin BR, Weaver CM, Bressan J, Esteves EA, Costa NMB (2007) Zinc and iron bioavailability of genetically modified soybeans in rats. J Food Sci 72, S689-S695.
• Mazza R, Soave M, Morlacchini M, Piva G, Marocco A (2005) Assessing the transfer of genetically modified DNA from feed to animal tissues. Transgenic Res 14, 775-784.
• Mercer DK, Scott KP, Bruce-Johnson WA, Glover LA, Flint HJ (1999) Fate of free DNA and transformation of oral bacterium Streptococcus gordonii DL1 plasmid DNA in human saliva. Appl Environ Microbiol 65, 6-10.
• Millstone E, Brunner E, Mayer S (1999) Beyond substantial equvivalence. Nature 401, 525-526.
• Molnar A, Melnyk CV, Bassett A, Hardcastle TJ, Dunn R, Baulcombe DC (2010) Small silencing RNAs in plants are mobile and direct epigenetic modification in recipient cells. Science 328, 872-875.
• Monsanto (2002) 13-Week dietary subchronic comparison study with MON 863 corn in rats preceded by a 1-week baseline food consumption determination with PMI certified rodent diet #5002. [http://www.monsanto.com/monsanto/content/sci_tech/prod_safety/fullratstudy.pdf]
• Netherwood T, Martin-Orúe SM, O’Donnell AG, Gockling S, Graham J, Mathers JC, Gilbert HJ (2004) Assessing the survival of transgenic plant DNA in the human gastrointestinal tract. Nat Biotech 22, 204-209.
• Padgette SR (1996) The feeding value of soybeans fed to rats, chickens, catfish and dairy cattle is not altered by genetic incorporation of glyphosate tolerance. J Nutr 126, 717-727.
• Phipps RH, Beever DE, Humphries DJ (2002) Detection of transgenic DNA in milk from cows receiving herbicide tolerant (CP4EPSPS) soyabean meal. Livest Prod Sci, 74, 269-273.
• Prescott VE, Campbell PM, Moore A, Mattes J, Rothenberg ME, Foster PS, Higginns TJV, Hogan SP (2005) Transgenic expression of bean α-amylase inhibitor in peas results in altered structure and immunogenicity. J Agric Food Chem 53, 9023-9030.
• Pryme IF, Lembcke R (2003) In vivo studies on possible health consequences of genetically modified food and feed – with particular regards to ingredients consisting of genetically modified plant materials. Nutr Health 17, 1-8.
• Pusztai A (2004) Mon863 – Pusztai Report [http://www.gmwatch.org/p1temp.asp?pid=66&page=1]
• Pusztai A, Ewen SWB, Grant G, Peumans WJ, van Damme EJM, Rubio L, Bardocz S (1990) Relationship between survival and binding of plant lectins during small intestinal passage and their effectiveness as growth factors. Digestion 46, 308-316.
• Pusztai A, Bardocz S, Ewen SWB (2003) Genetically modified foods: Potential human health effects. In: Food Safety: Contaminants and Toxins (D’Mello JPF, Ed.) CAB International. Wallingford, Oxon, UK. pp. 342-372.
• Pusztai A, Bardocz S (2006) GMO in animal nutrition: potential benefits and risks. In: Biology of Nutrition in Growing Animals. (Mosenthin R, Zentek J, Zebrowska T, Eds.) Elsevier, pp. 513-540.
• Pusztai A, Bardocz S (2007) Potential health effects of foods derived from genetically modified (GM) plants – What are the issues? In: Biosafety First (Traavik T, Ching LL, Eds.) Tapir Academic Press, Trontheim, Norway. pp. 513-540.
• Richard S, Moslemi S, Sipahutar H, Benachour N, Séralini G-E (2005) Differential effects of glyphosate and Roundup on human placental cells and aromatase. Environ Health Perspect 113, 716-720.
• Savitz DA, Arbuckle T, Kaczor D, Curtis KM (2000) Male pesticide exposure and pregnancy outcome. Am J Epidemiol 146, 1025-1036.
• Schubbert R, Lettmann C, Doerfler W (1994) Ingested foreign (phage M13) DNA survives transiently in the gastrointestinal tract and enters the blood stream of mice. Mol Gen Genet, 242, 495-504.
• Schubbert R, Hohlweg U, Renz D, Doerfler W (1998) On the fate of orally ingested foreign DNA in mice: chromosomal association and placental transmission in the fetus. Mol Gen Genet 259, 569-576.
• Séralini G-E, Cellier D, de Vendomois JS (2007) New analysis of a rat feeding study with a genetically modified maize reveals signs of hepatorenal toxicity. Arch Environ. Contam Toxicol 52, 596-602.
• Sharma R, Damgaard D, Alexander TW, Dugan MER, Aalhus JL, Stanford K, McAllister TA (2006) Detection of transgenic and endogenous plantDNA in digesta and tissues of sheep and pigs fed Roundup Ready canola meal, J Agric Food Chem 54, 1699-1709.
• Shimada N, Kim YS, Miyamoto K, Yoshioka M, Murata H (2003) Effects of Bacillus thuringiensis Cry1Ab toxin on mammalian cells. J Vet Med Sci 65, 187-191.
• Tayabali AF, Seligy VL (2000) Human cell exposure assays of Bacillus thuringiensis commercial insecticides: production of Bacillus cereus-like cytolytic effects from outgrowth of spores. Environ Health Perspect 108, 919-930.
• Vazquez-Padron RI, Moreno Fierros L, Neri Bazan L, De la Riva GA, Lopez Revilla R (1999) Intragastric and intraperitoneal administration of Cry1Ac protoxin from Bacillus thuringiensis induces systemic and mucosal antibody responses in mice. Life Sci 64, 1897-1912.
• Vazquez-Padron RI, Gonzalez Cabrera J, Garcia Tovar C, Neri Bazan L, Lopez Revilla R, Hernandez M, Morena Fierros L, De la Riva GA (2000) Cry1Ac protoxin from Bacillus thuringiensis sp. kurstaki HD73 binds to surface proteins in the mouse small intestine. Biochem Biophys Res Commun, 271, 54-58.
• Vecchio L, Cisterna B, Malatesta M, Martin TE, Biggiogera B (2004) Ultrastructural analysis of testes from mice fed on genetically modified soybean. Eur J Histochem 48, 449-454.
• Velimirov A, Binter C, Zentek J (2008) Biological effects of transgenic maize NK603xMON810 fed in long term reproduction studies in mice. Forschungsberichte der Sektion IV, Band 3. Bundesministerium für Gesundheit Familie und Jugend, Vienna, Austria. pp. 1-105. [http://www.biosicherheit.de/pdf/aktuell/zentek_studie_2008.pdf]
  de Vendômois JS, Roullier F, Cellier D, Séralini G-E (2009) A comparison of the effects of three GM corn varieties on mammalian health. Int J Biol Sci 5, 706-726.
• Wilson AK, Latham JR, Steinbrecher RA (2006) Transformation-induced mutations in transgenic plants: Analysis and biosafety implications. Biotechn Genet Eng Rev 23, 209-234.
  Yum HY, Lee SY, Lee KE, Sohn MH, Kim KE (2005) Genetically modified and wild soybeans: An immunologic comparison. Allergy Asthma Proc 26, 210-216.
• Zolla L, Rinalducci S, Antonioli P, Righetti PG (2010) Proteomics as a complementary tool for identifying unintended side effects occurring in transgenic maize seeds as a result of genetic modifications. Plant Biotechn J 8, 436-451.