Zlatá ryža s väčším obsahom vitamínu A Nekonečný príbeh - aj napriek tomu s šťastným koncom výskumu
Nedostatok vitamínu A je jedným z najbežnejších zdravotných problémov na celom svete - vrátane Ázie, kde je ryža najdôležitejšou základnou potravinou. Pred takmer dvadsiatimi rokmi začala medzinárodná skupina vedcov vyvíjať geneticky modifikovanú ryžu, ktorá obsahuje dostatok vitamínu A a mohla by tak predchádzať chorobám z nedostatku - najmä slepote. Malí poľnohospodári v Ázii by mali dostať osivo pre túto „zlatú ryžu“ zadarmo. Na základe žiadosti odporcov genetického inžinierstva stále nie je v teréne. To by sa mohlo čoskoro zmeniť: po ukončení schvaľovacieho procesu by sa pestovanie v Bangladéši malo začať najneskôr v roku 2021.
Výskum zlatej ryže: DR. Arif Hossain, Bangladéšsky výskumný inštitút pre ryžu (BRRI), Dr. Parminder Virk, Medzinárodný inštitút pre výskum ryže (IRRI) (veľká fotografia vyššie).
Poľné skúšky so zlatou ryžou na Filipínach 2010.
Chov ryže na IRRI: opelenie rastlín ryže
Fotografie: Isagan Serrano, IRRI
Prof. Ingo Potrykus (ETH Zürich) na obálke časopisu Time v júli 2000.
Už podľa farieb ich spoznáme: veľa druhov ovocia a zeleniny tvorí karotenoidy, skupinu žltých, oranžových alebo červených pigmentov. Tieto sa v živočíšnom a ľudskom organizme premieňajú na vitamín A. Najdôležitejším karotenoidom pre tvorbu vitamínu A je ß-karotén. Hovorí sa mu aj provitamín A.
Vitamín A hrá kľúčovú úlohu vo vizuálnom procese a pri tvorbe bielych krviniek a protilátok. V krajinách, kde si ľudia nemôžu dovoliť dostatok ovocia a zeleniny, ale hlavne musia jesť škrobové jedlá, ako je ryža, maniok (maniok) alebo proso (cirok), sú bežné očné choroby, slepota a úmrtia oslabený imunitný systém.
Podľa odhadov WHO trpí na celom svete nedostatkom vitamínu A asi 250 miliónov predškolských detí. Ročne oslepne až 500 000, asi polovica z nich do jedného roka od oslepnutia zomrie.
Projekt: ryža ako dodávateľ vitamínu A.
Na konci 90. rokov začala medzinárodná pracovná skupina okolo Inga Potrykusa (ETH Zürich) a Petra Beyera (Univerzita vo Freiburgu) vyvíjať novú ryžu obohatenú o ß-karotén. Vedci chceli prispieť k prekonaniu závažných následkov nedostatku vitamínu A, najmä v juhovýchodnej Ázii.
Ryža však prirodzene netvorí v ryžovom zrne ß-karotén. Iba najvzdialenejšie vrstvy zŕn obsahujú malé množstvo vitamínu. Ale tieto sa odstránia, keď je ryža vyleštená. Známe kultivary ani príbuzné divoké druhy neukladajú ß-karotén v zrne. Na začiatku boli roky výskumu metabolických ciest rastlín, ktoré viedli k syntéze ß-karoténu. Aby sa v zrne ryže mohol vytvoriť ß-karotén, musel byť každý jeden gén prenesený z narcisu a baktérie, aby sa vytvorila zodpovedajúca biosyntetická dráha. Ss-karotén vedie k žltému sfarbeniu ryže, preto sa mu hovorí zlatá ryža.
Obsah ß-karoténu dosiahnutý v prvých rastlinách Golden Rice bol však príliš nízky na to, aby zabezpečil dostatočný prísun vitamínu A. Až v druhej generácii - Golden Rice 2 (GR2) - bolo možné tento problém vyriešiť nahradením génu z narcisu génom z kukurice.
V štúdiách o biologickej dostupnosti ß-karoténu obsiahnutého v ryži sa skúmalo, koľko z toho ešte obsahuje ryžové zrno po skladovaní a príprave a môže sa použiť v ľudskom tele. Je dokázané, že všetok ß-karotén obsiahnutý v ryžovom zrne je k dispozícii tráviacemu systému. Pri priemernej dávke Golden Rice 2 môžu dennú potrebu vitamínu A splniť ľudia, ktorých strava pozostáva hlavne z ryže.
Projekt Zlatá ryža podporili rôzne medzinárodné nadácie a spoločnosti, ktoré sa vzdali licenčných poplatkov. Od roku 2006 je projekt v rukách Medzinárodného inštitútu pre výskum ryže (IRRI).
Profil zlatej ryže
- obohatený o provitamín A.
- je určený na prevenciu sekundárnych chorôb z nedostatku vitamínu A, najmä slepoty u detí
- je krížený s miestnymi odrodami ryže
- môžu množiť drobní poľnohospodári, bez licenčných alebo patentových poplatkov
- Žiadosti o schválenie podané pre Filipíny a Bangladéš vrátane poľných pokusov v týchto krajinách
- Ohlásené schválenie v Bangladéši, po ktorom sa bude osivo distribuovať drobným poľnohospodárom (2020/21)
- Schválené ako potraviny a krmivá v Austrálii, na Novom Zélande (december 2017), Kanade (marec 2018), USA (máj 2018), Filipínach (2019). Výsledok posúdenia bezpečnosti: Zlatá ryža je rovnako bezpečná ako klasická ryža.
Dlhá cesta na polia malých farmárov
Všetci drobní farmári s ročným predajom do 10 000 dolárov dostanú semená Golden Rice zadarmo. Neexistujú žiadne licenčné poplatky. Chov a opätovný sejba v nasledujúcich rokoch by mala byť tiež povolená, ale iba na osobné použitie a nie na vývoz a poľnohospodársky obchod. Zlatá ryža je primárne určená ako potravina pre miestne obyvateľstvo.
Ale predtým, ako ju poľnohospodári môžu zasiať na svojich poliach, je potrebné zlatú ryžu obohatenú o vitamín A zaviesť do miestne upravených odrôd ryže konvenčným krížením. Je dôležité zachovať výhodné vlastnosti odrôd, ktoré predtým používali malí poľnohospodári - predovšetkým úrodové a kultivačné vlastnosti - bez toho, aby ste ich zhoršovali dodatočnou vlastnosťou zlatej ryže - čo nie je ľahká úloha ani pre skúsených chovateľov v IRRI.
Na Filipínach vykonáva IRRI poľné pokusy už niekoľko rokov s niekoľkými líniami Zlatá ryža, ktoré vyplynuli z týchto krížových pokusov. Očakávania splnila najmä jedna konkrétna udalosť (GR2E): rastliny z týchto línií sa nelíšia z hľadiska rastu a výnosu z konvenčných porovnávacích odrôd.
Aj v Bangladéši sa od roku 2015 testuje vonku odroda GR2E (GR2E BRRI dhan29) vyvinutá špeciálne pre túto krajinu: v zrnkách ryže sa dva mesiace po zbere nameralo priemerne desať mikrogramov na gram ß-karoténu. To podľa projektového manažéra Bangladéšskeho výskumného ústavu pre ryžu (BRRI) postačuje na to, aby ste k jedlám z ryže dostali polovicu potrebného množstva vitamínu A.
Schválenie a uvedenie semien zlaté ryže na trh sa však znova a znova oneskorilo. V niektorých krajinách, najmä na Filipínach, získali vplyv organizácie kritické voči genetickému inžinierstvu. V roku 2013 boli poľné pokusy so zlatou ryžou sprevádzané násilnými protestmi a pokusné polia boli zničené. V roku 2015 Najvyšší súd zakázal používanie geneticky modifikovaných odrôd vrátane zlatistej ryže. O rok neskôr však bol zákaz opäť zrušený.
Teraz je však zrejmé, že ryža obohatená o vitamín A sa bude naďalej používať na poliach v juhovýchodnej Ázii. Na Filipínach a v Bangladéši sa žiada o schválenie kultivácie pre nový vylepšený variant GR2E Golden Rice. V Bangladéši už malo byť rozhodnuté. Oficiálne oznámenie ohlásené na koniec roku 2019 sa ale opäť oneskorilo. V zákulisí je zrejme viac diskusií. Rozšírenie sa má teraz začať najneskôr do roku 2021.
V decembri 2019 filipínske úrady schválili aj zlatú ryžu - pôvodne však iba ako jedlo a krmivo. Schválenie na použitie v poľnohospodárstve ešte stále nie je hotové.
Zodpovedné orgány v Austrálii a na Novom Zélande predtým po komplexnom vedeckom posúdení rovnako ako Kanada a USA na jar 2018 schválili dovoz zlatej ryže ako potraviny. Tým sa odstráni ďalšia prekážka v pestovaní: najmä Austrália a Nový Zéland majú úzke obchodné vzťahy s Filipínami a bez dovoznej licencie by neboli povolené ani tie najmenšie príležitostné prímesi zlatej ryže do dovozu ryže.
Začiatkom roku 2020 sa vo vedeckom časopise Nature objavila podrobná publikácia o „molekulárnych charakteristikách a hodnotení bezpečnosti“ Golden Rice. Alergény, toxicita, zloženie živín, tolerancia - čokoľvek: medzi konvenčnou a geneticky modifikovanou ryžou nie sú rozdiely - s výnimkou zvýšeného obsahu provitamínu A.
Zlatá ryža - zlyhanie?
Na začiatku roka 2017 vyvolala štúdia rozruch, najmä u odporcov zlatej ryže: zlatú ryžu skrížila vysoko výnosná odroda ryže Swarna, ktorá je rozšírená v Indii. Potomstvo z tohto kríža malo bledozelené listy, bolo menšie a malo výrazne nižšie výnosy ako miestne pestované tradičné odrody ryže. Odporcovia genetického inžinierstva to považovali za konečný dôkaz toho, že zlatá ryža bola neúspechom. Pozorovaný jav nebol ničím neobvyklým. Pre kríženie s odrodou ryže Swarna bola vybraná nevhodná udalosť Zlatá ryža, v ktorej boli nové gény vložené do iného dôležitého segmentu génu a spôsobili potomkom metabolické poruchy.
Ak sa však ďalšie udalosti so zlatou ryžou, na ktorých sú nové gény lepšie, skrížia s miestnymi odrodami Swarna, takéto problémy nenastanú - rastliny dosahujú svoju normálnu veľkosť, poskytujú dobré výnosy a obsahujú dostatok ß-karoténu. Ako potvrdzuje IRRI, v súčasnosti je k dispozícii niekoľko línií Golden Rice, ktorých vlastnosti nie sú horšie ako v súčasnosti pestovaných odrôd Swarna.