نویسنده: خانم فاطمه دهقانی، کارشناس ارشد بیوتکنولوژی کشاورزی
کارشناس جهاد کشاورزی شهرستان دشتستان استان بوشهر
به طور میانگین سالانه 83 میلیون نفر بر جمعیت جهان افزوده خواهد شد و درصد عمده این رشد جمعیت در فقیرترین کشور های جهان واقع خواهد شد.
در حال حاضر 10 کودک در هر دقیقه به علت گرسنگی از بین می‌روند. جهت تأمین غذای این جمعیت رو به رشد، میزان تولید محصولات باید افزایش یابد و از آنجا که منابع مورد نیاز کافی و مناسب نیستند؛ بدین منظور، استفاده از محصولات تراریخته (GMO – Genetically Modified Organisms) علی رغم چالش‌های موجود بعنوان یکی از این راهکارها در حال توسعه است.
گیاه تراریخته به گیاهی گفته می‌شود که ساختار ژنتیکی آن از طریق روش های مهندسی ژنتیک تغییر یافته باشد (به این معنا که یک یا چند ژن از گونه و یا حتی موجود زنده‌ای دیگر به ژنوم گیاه مورد نظر افزوده می‌گردد). این تغییر معمولاً در راستای بهبود مقاومت گیاه به برخی آفات یا بیماری‌های گیاهی، افزایش ارزش غذایی و یا بهبود عملکرد گیاه و بهره‌وری کشاورزی و در نهایت، افزایش سطح سلامت جامعه از طریق کاهش مصرف انواع سموم و کودهای شیمیایی است.
تمامی محصولاتی که روزانه توسط انسان مصرف می شود، اعم از دامی یا گیاهی، از میلیون‌ها سلول و هر سلول نیز از تعداد بی‌شماری ژن تشکیل شده است. بنابراین روزانه تعداد بسیار بالایی از ژن وارد بدن انسان می‌گردد. آیا تاکنون هیچ ژنی از این طریق به ژن‌های انسان افزوده گردیده است؟! مواد غذایی در بدن متابولیزه می‌شود و به عناصر اولیه تبدیل شده و بدن از این عناصر استفاده می‌کند.
بنابراین، این نظریه که “با مصرف تراریخته می‌توان ژنی خاص را به ژن‌های انسان انتقال داد” با وجود سیستم ایمنی بدون نقصی که خداوند در وجود آدمی قرار داده است بر پایه هیچ علمی استوار نیست.
از سوی دیگر در کشور ما 5 برابر اروپا سم مصرف می‌شود. به جرأت می توان گفت: محصولاتی که در دوران کشت، سم دریافت نموده‌اند و بدون گذراندن دوره کارنس به بازار ارائه می‌گردند بیش از حد تصور است و با مصرف بسیاری از محصولات، سم به طور مستقیم وارد بدن انسان می‌گردد.
همچنین استفاده از سم هزینه بسیار بالایی را به کشاورز تحمیل می‌کند (تقریباً بین 25 تا 34 درصد هزینه کشاورزی مربوط به مصرف کود و سموم شیمیایی است). در حالیکه با فنون بیوتکنولوژی می‌توان گیاهان تراریخته‌ای تولید کرد که مقام به آفت بوده و از مصرف سموم نیز بی‌نیاز باشد.
شایان ذکر است این که گفته می‌شود سم به درون ژن یا DNA موجود تراریخته انتقال یافته و در بدن موجود مصرف کننده تکثیر می یابد، هیچ اساس علمی ندارد زیرا ماهیت سم و ژن متفاوت است و چنین چیزی از نظر علمی امکان پذیر نمی‌باشد.
از سوی دیگر یکی از عوامل مهم خسارت زای محصولات کشاورزی علف هرز است. به طوری که می تواند عملکرد محصول را تا 40% کاهش دهد. بنابراین کنترل و مدیریت علف هرز یکی از مهمترین عوامل افزایش عملکرد می‌باشد.
در حال حاضر به دلیل هزینه بالای کارگر، کنترل شیمیایی اصلی‌ترین روش مبارزه با علف‌های هرز است و در راستای مبارزه با هر کدام از علف‌های هرز باریک برگ و پهن برگ به طور جداگانه سم پاشی صورت می‌گیرد. بنابراین با استفاده از گیاهان مقاوم به علف کش‌های عمومی از تعداد دفعات سم پاشی و هزینه‌های مصرفی کاسته شده و سلامت محیط زیست نیز کمتر به خطر می‌افتد.
از پرکاربردترین علف‌کش‌ها می توان به گلایفوسیت (رانداپ) اشاره نمود. که عملکرد آن بصورت سيستميک و غيرانتخابی (عمومی) است و پس از سبز شدن علف هرز (Post-emergence) استفاده می‌شود. امروزه با استفاده از روش‌های زیست فناوری و مهندسی ژنتیک بذرهایی با خصوصیت تحمل کنندگی علف‌کش تولید شده‌اند و گیاهان تراریخته مقاوم به علف کش عمومی گلایفوسیت در بسیاری از کشورها مورد استفاده قرار می‌گیرد.
یکی از کاربردهای بیوتکنولوژی، ایجاد گیاه مقاوم به علف‌کش از طریق انتقال ژن مقاومت به گیاه هدف می‌باشد. گیاهان با چهار مکانیزم زیر نسبت به علف‌کش‌ها مقاوم می‌شوند:
- کاهش حساسیت در ملکول محل عمل علف‌کش
- تجزیه علف کش از طریق فرایند‌های متابولیکی و بکارگیری آنزیم‌های تخریب کنندۀ علف‌کش
- اجتناب از علف‌کش از طریق عدم جذب و یا درصورت جذب
- تجزیۀ علف‌کش و ترکیبی از روش‌های ذکرشده
در صورت مدیریت صحیح و به کارگیری تناوب علف‌کشی و زراعی، می‌توان از گیاهان تراریختۀ مقاوم در مدیریت علف‌های هرز بهره برد و با کاهش مصرف علف‌کش از ذخایر بیولوژیکی و خاک حفاظت نموده و مانع از آلودگی آب‌های زیرزمینی گردید.
قابل ذکر است تاکنون هیچ گونه عوارضی ناشی از مصرف گیاهان تراریخته مقاوم به علف‌کش گزارش نگردیده است. و تنها نگرانی‌ها به عوارض غیرمستقیم آن (مانند: مقاوم شدن علف های هرز) بر می‌گردد.
همچنین یکی دیگر از فواید علم زیست فناوری، ایجاد گیاهان مقاوم به آفات است. با توجه به اینکه خسارت آفات به محصولات کشاورزی حدود 14% تا 25% است، برای توسعه میزان عملکرد ناگزیر به کنترل جمعیت آنها می‌باشیم.
محققان با ایجاد گیاهان مقاوم به بعضی از آفات، توانسته‌اند از مصرف سموم شیمیایی علیه این موجودات بکاهند. در تولید گیاهان تراریخته از ارگانیسم‌های دهندۀ متفاوتی استفاده می‌شود که یکی از پرکاربردترین آنها باکتری Bacillus thurigiensis است.
باسیلوس تورینژینسیس (Bt) پروتئینی با عنوان Cry را طی مرحله اسپورزائی تولید می‌کند که پس از بلعیدن در نهایت باعث مرگ حشره می‌گردد. این باکتری در 5 دهه گذشته به عنوان حشره‌کش زیستی مورد استفاده قرار گرفته است. سمیت Bt به صورت انتخابی برای دستۀ خاصی از حشرات است و برای حشرات غیر هدف خطرناک نیست. همچنین، فاقد بقایای آلوده کننده محیط زیست است. با این وجود به علت تعداد حشرات هدف محدود و پایداری پایین در گیاه، امروزه ژن تولید کننده پروتئین مذکور به گیاه هدف انتقال می‌یابد تا بتواند مشکلات این حشره‌کش زیستی را مرتفع سازد.
به منظور کاهش نگرانی های موجود بر خطر احتمالی این محصولات به چند مورد به اختصار اشاره می گردد. شایان ذکر است طی آزمایشات صورت گرفته هیچ اثر سویی بر حشرات شکارگر و پارازیتوئیدها گزارش نشده است.
همچنین هرچند زمان و میزان تجزیه مواد در خاک به عوامل مختلفی از جمله فعالیت میکروارگانیسم های موجود، بافت خاک، شرایط آب و هوایی و… بستگی دارد، ولی آزمایشات صورت گرفته از خاک پس از برداشت ذرت Bt حاکی از تجزیه سریع Cry1Ab می‌باشد.
ایمنی غذایی در مورد گیاهان تراریخته Bt مربوط به احتمال سمیت و یا آلرژی زایی پروتئین Bt و همچنین ایمنی پروتئین‌های کد شده توسط مارکرهای مقاومت به آنتی بیوتیک است. شواهد معتبر در خصوص سمیت یا آلرژی‌زایی محصولات Bt برای سلامت انسان وجود ندارد.
غلظت پروتئین‌های Bt در گیاهان تراریخته معمولا زیر 0.1% پروتئین کل گیاه است و تاکنون خاصیت سمی برای انسان از خود نشان نداده‌اند.
بعلاوه اینکه پروتئین‌های Bt فاقد توالی‌های مشابه اپی‌توپ‌های آلرژن هستند. مطالعه تعیین سمیت خوراکی بسیاری از پروتئین های Bt انجام شده است که طی آن سطحی از پروتئین که فاقد اثرات نامطلوب می باشد مشخص شده است.
مقاوم شدن آفات از دیگر نگرانی ها قلمداد می شود و امری ناگزیر است. هرچند تأثیر استفاده از سموم شیمیایی در این مورد کم اهمیت‌تر از استفاده از محصولات تراریخته نیست. مدیریت مقاومت یک نیاز ضروری برای گیاهان Bt محسوب می‌شود. هر رخداد تراریخته Bt به مدیریت مقاومت خاصی نیاز دارد. چراکه هر منطقه، آفات مرتبط به خود داشته و بیولوژی حشرات با یکدیگر متفاوت هستند. البته راهکارهایی مولکولی برای تأخیر در ایجاد مقاومت نیز وجود دارد و با مدیریت تلفیقی می‌توان بر این مشکل فائق آمد.
همچنین جهت آزاد سازی و تجاری سازی محصولات تراریخته قوانین سختگیرانه‌ای از سوی کشورهای مختلف وضع گردیده است و ارزیابی به طور گسترده صورت می‌گیرد.
ارزیابی احتمال خطر روشی چند مرحله‌ای است و شامل آزمون‌های آزمایشگاهی، آزمایش‌های مزرعه در مقیاس کوچک و سپس در مقیاس بزرگ است تا ایمنی محصول تراریخته قبل از رهاسازی تأیید شود. درصورتیكه جهت مصرف بی‌رويه كودها و سموم شيميایی با آن همه تأثيرات سوء و زيان جبران ناپذير بر سلامتی انسان‌ها و محيط زيست، چنين نظارتی وجود ندارد.
شایان ذکر است پس از حدود 20 سال تحقيق در كشورهای مختلف تاكنون هيچگونه عوارضی حتی در حد یک عطسه مشاهده نشده است!
مطالب مرتبط:
1- اصلاح بذر (تراریخته یا اصلاح شده؟)