GMO tørkelandskab
16. juni 2011

GMO — genetisk modificerede afgrøder

De fleste forbrugere har hidtil været skeptiske over for at købe genmodificeret mad. Men næste generation af GMO'er kan måske løse problemer med klima og sundhed. Ændrer det på, om vi vil købe dem?

At genmodificere betyder, at man flytter en arvelig egenskab fra en organisme til en anden ved at klippe et gen ud fra arvemassen og indsætte det i den organisme, hvis egenskaber man ønsker at ændre. Man kan genmodificere både mennesker, dyr og planter. Her vil vi se på genmodifikation af planter[1]. De egenskaber, man vil ændre, kunne være nogle, som gør en afgrøde sundere at spise eller mere velsmagende, eller som gør den mere højtydende eller modstandsdygtig overfor skadedyr. Nu er forskerne ved at udvikle nogle planter, som skal kunne forebygge eller udbedre problemer, som skyldes klimaforandringerne. Spørgsmålet er, om det vil gøre forbrugerne mere positive overfor GMO, for hidtil har europæerne været meget skeptiske.

Mennesket har gennem tusinder af år ændret på – forædlet – vores afgrøder. Det har man gjort ved at finde planter med gode egenskaber og krydse dem. Fra 1950'erne har man desuden brugt fx bestråling til at ændre på planters egenskaber. Bestråling af ris i 1960'erne førte fx til en variant med et kortere strå, der gjorde, at planten kunne bære mere ris. Det bidrog til, at man i Asien afværgede en truende fødevarekrise.

Genteknologi åbner nye muligheder for at tilføre afgrøder de egenskaber, vi efterspørger. For teknologien betyder, at man kan flytte egenskaber rundt mellem organismer, der ikke ad naturlig vej ville kunne krydses. Den mest udbredte genmodificerede afgrødetype (GMO) – som er gjort modstandsdygtig over for ukrudtsmidlet Roundup – har fx fået indsat et gen fra en jordbakterie. Andre GMO'er indeholder gener fra torsk, vandmænd, fluer, svampe – eller fra plantearter, der er for fjerntbeslægtede til, at de af sig selv kan formere sig med dem.

Hvorfor vil man genmodificere planter?

Ligesom traditionel forædling er genmodifikation altså en måde at ændre ved planters egenskaber, så de opfylder menneskers behov. Genteknologi kan bare ændre planterne på nogle måder, der ikke kan lade sig gøre ved traditionel forædling.

Mange forbrugere er skeptiske over for GMO. Det skyldes, at de ikke kan se, hvorfor man overhovedet skal dyrke dem. Hidtil er der primært blevet dyrket GMO'er, der medfører en mere effektiv bekæmpelse af skadedyr og ukrudt. Forbrugerne har ikke set dette som et tilstrækkelig vigtigt argument for at købe varerne.

Tabellen herunder viser eksempler på nogle af de GMO-planter, der hidtil er blevet dyrket, og andre, som er under udvikling (fed skrift = anvendes allerede; kursiv = forventes på markedet inden for fem år; normal = er under udvikling):


Type


Virkning


Formål


Bt
Afgrøden udskiller det "naturlige" insekticid Bt-toxin
Bekæmpelse af skadedyr såsom nematoder og billelarver

RoundupReady
Afgrøden tåler sprøjtning med ukrudtsmidlet Roundup
(aktivstof: glyphosat)

Al anden plantevækst i marken end afgrøden dør ved sprøjtning med Roundup. Ved korrekt brug kan der i mange afgrøder opnås en miljøgevinst sammenlignet med konventionel dyrkning.

Fytase
Planten udtrykker enzymet fytase, der nedbryder planters fytin, hvilket frigør fosfor
Forbedring af husdyrs optag af fosfor fra foder (fx majs), hvorved der spares penge og udledes mindre fosfor til miljøet

Golden Rice
Riskorns indhold af A-vitamin forøget
I mange udviklingslande er A-vitaminmangel et problem

Proteinforbedring
Afgrødens indhold af protein øges eller aminosyresammensætningen ændres, så flere af de essentielle aminosyrer produceres
Mennesker der kun har adgang til, eller vælger kun at spise vegetarisk kost vil i højere grad få dækket deres proteinbehov

Salt-tolerance
Afgrøden kan vokse ved højere koncentrationer af salt i jorden
Værn mod problemer med saltholdig jord, fx på grund af kunstvanding

Tørketolerance
Afgrøden kan bedre overleve perioder med tørke
Værn mod periodevis tørke

Læs mere på fx www.isaaa.org


Som det ses kunne nogle af de sidstnævnte planter være mere samfundsnyttige, hvis de kan afhjælpe klima- og miljøproblemer. Det vil vi se på nedenfor, men først skal vi se på, hvordan man helt praktisk ændrer ved planters gener.

Hvordan genmodificeres planter?

Når man vil føre nye gener ind i en plante, skal man have genet transporteret ind i nogle planteceller, hvor generne befinder sig i cellekernen. Til det kan man bruge en såkaldt vektor, det vil sige et stykke arvemasse (fx fra en anden organisme), der bruges til overføre et gen til en værtsorganisme. Dernæst skal vektoren i kontakt med de ønskede celler i værtsorganismen og her overføre det ønskede gen til cellens arvemasse. Den langt mest anvendte vektor til genmodifikation på planter er jordbakterien Agrobacterium tumefaciens. Bakterien har naturligt evnen til at indsætte et stykke af sit eget DNA – T-DNA – i plantecellers arvemasse. Det er forholdsvis nemt at udskifte dette T-DNA med andre gener. Vi kan altså bruge Agrobacterium tumefaciens til at indsætte nye gener – transgener –  i vores afgrødeplanter.

Overførslen af transgenet – transformationen – sker, når man udsætter sine celler for en vandig opløsning med Agrobacterium. Så kobler bakterierne sig af sig selv til plantecellerne og overfører T-DNAet. I praksis er det en kompliceret proces, der aktiverer en lang række gener i bakterien.

Agrobacterium tumefaciens

AGROBACTERIUM TUMEFACIENS: Jordbakterien Agrobacterium tumefaciens (dansk navn: rodshalsgalle-bakterien) har fra naturens hånd en evne til at indsætte et stykke af sit eget DNA, T-DNA, i planteceller. Ved at udskifte det meste af T-DNA med gener fra andre organismer, kan man få bakterien til at indsætte gener, der giver planter nye, gavnlige egenskaber. Planterne opstår ud fra de enkeltceller, hvori de nye gener er blevet indsat, hvis man behandler dem med de rigtige plantehormoner. 

Når man genmodificerer afgrøder indsætter man foruden transgenet nogle andre DNA-stykker. Det samlede "konstrukt" indeholder for eksempel nogle DNA-stykker, der fortæller cellen, hvor aktivt genet skal være. Desuden indeholder konstruktet ofte et såkaldt markørgen, der efter transformation hurtigt kan afsløre, om transformationen lykkedes og om transgenet er blevet stabilt indsat. I nogle tilfælde har man som markørgen brugt et bestemt gen, der giver cellerne resistens overfor et bestemt antibiotika, som ellers er giftigt for dem (det mest kendte antibiotikum er penicillin). Det afslører hvilke celler, der er blevet genmodificeret, for når man tilsætter antibiotikum til det vækstmedium, hvor cellerne gror, vil kun de celler, hvor transformationen er lykkedes, blive grønne, mens de øvrige bliver gullige.

Efter transformationen tester man altså, om transgenet fungerer som det skal. Hvis man vil dyrke sin nye GMO som afgrøde ude på markerne venter nu et omfattende arbejde med at vurdere, om den opfører sig som forudset, og om den er forbundet med uforudsete risici for miljø eller sundhed.

GMO mod klimaproblemer?

Siden den første GMO – en tomat – kom på markedet i 1994 er der blevet forsket meget i nye GMOer, og i dag mener forskerne, at man kan bruge genmodifikation til meget andet end at løse problemer med skadedyr og ukrudt.

Som skemaet ovenfor viste, er håbet, at GMO kunne udgøre et vigtigt redskab ikke bare i forhold til at effektivisere fødevareproduktionen, men også fx til at bekæmpe klimaproblemer. Den globale opvarmning fører allerede nu mange steder i verden til klimaproblemer, der visse steder vil gøre det vanskeligt at dyrke afgrøder på samme måde som hidtil. Vi vil fremover oftere se fænomener som oversvømmelse og tørke. Prognoserne siger dog heldigvis, at klimaforandringerne antagelig vil forbedre Danmarks muligheder for fødevareproduktion – hvis den globale temperaturstigning altså ikke bliver alt for stor. Men vi lever i en global verden, og det har vist sig at være de rige landes forbrug af energi og ressourcer, der er skyld i klimaproblemerne; problemer som først og fremmest rammer de fattige lande, som i forvejen er dårligst rustet til at overkomme klimaændringerne. Derfor mener mange, at vi også har et ansvar for at hjælpe de lande, der rammes hårdere end os.

Forskning i hvordan GMO-teknologi kan bruges til at løse klimaudfordringer har haft to forskellige mål. Dels har man forsket i, hvordan afgrøder kan udvikles til bedre at kunne klare sig under fremtidens ekstreme klima. For eksempel blev der for første gang i 2010 testet en genmodificeret majs, der skulle være mere tolerant overfor tørke. Sådanne afgrøder vil måske bidrage til, at vi kan tilpasse os fremtidens forandrede klima.

Dels bliver der brugt milliarder af kroner på at fremavle planter, der kan bekæmpe selve årsagen til klimaforandringerne. Nogle af disse planter er designet til at være mindre genstridige, så de lettere kan omsættes til brændstof – såkaldt biobrændsel – og lettere kan fordøjes af køer. Idéen er her, at hvis man kan bruge energien fra planter til at lave energi af, kan man begrænse brugen af olie og kul – fossile brændsler – og dermed overførslen af CO2 fra undergrunden til atmosfæren, der bidrager til den globale opvarmning. Afbrænding af planter har nemlig den fordel, at den CO2, de afgiver, når de omsættes til energi, optages igen af de nye planter, der vokser op – hvis arealet vel at mærke genplantes.

Når køerne samtidig bedre kan fordøje plantefoderet, kan det måske begrænse deres udledning af metan, som er en drivhusgas, der er over 20 gange kraftigere end CO2.

Energien i planterne sidder først og fremmest i plantecellernes cellevæg, der består af forskellige fibre, hvoraf nogle stoffer er mere genstridige end andre. Udfordringen består i at ændre på disse, uden at det går ud over plantens vækst.

Cellevæg

CELLEVÆG: Strukturen i plantecellers cellevæg. Cellevæggen består af forskellige slags fibre, hvoraf nogle (cellulose) er nemmere at lave om til brændstof end andre (lignin). 

Er GMO risikable?

Da genmodifikation er en ret ny teknologi, har mange været usikre på, om teknologien kan give anledning til uforudsete problemer for sundheden eller for naturen.

Loven siger, at der skal gennemføres en omfattende vurdering af de mulige risici, før en GMO kan godkendes til dyrkning. Nogle af de ting, man undersøger er, hvorvidt transformationen skulle have gjort afgrøden mere giftig eller allergifremkaldende. Der er endnu ikke fundet godkendte GMO'er, hvor dette har været tilfældet.

Et problem, der har været stort fokus på, handler om brugen af antibiotika-resistensgener som selektionsgener, som blev omtalt oven for. Bakterier kan nemlig optage og udveksle DNA. Man frygter, at sygdomsbakterier skal få mulighed for at optage resistensgener fra Agrobacterium eller fra planteceller, så de bliver resistente mod bestemte antibiotika. Det ville besværliggøre behandling af infektioner. Når man alligevel nogle gange accepterer sådanne selektionsgener skyldes det, at visse resistensgener allerede er meget udbredt i naturligt forekommende microorganismer. Et selektionsgen, der gør plantecellerne resistente mod antibiotikummet kanamycin, findes fx i den senest godkendte GMO, kartoflen "Amflora".

En anden ting, man undersøger, er om GMO'ens transgen kan "slippe ud", hvis dens pollen – planters hanlige kønsceller – bestøver vilde beslægtede arter. Hvis disse vilde plantearter dermed får egenskaber, der stillede dem anderledes i konkurrencen med andre plantearter, kan det føre til, at naturligt voksende plantearter i naturen vil blive udkonkurreret af sådanne "invasive arter" og måske uddø. Vi kender i forvejen til problemer med invasive arter (der dog ikke er genmodificerede) fra fx Kæmpe-Bjørneklo, en stor, giftig plante, der breder sig i den danske natur på bekostning af de arter, der normalt lever her. Der er endnu ikke konstateret problemer med invasive arter på grund af GMO.

At der ikke er fundet eksempler på problemer for sundhed eller natur kan skyldes, at de pågældende risici simpelthen er meget usandsynlige med de transgener, der er indsat i dag. Det kan også skyldes, at vi ikke har ledt grundigt nok. De risikovurderinger, der udføres før en ny GMO bliver godkendt, kan aldrig give absolut sikkerhed for, at der ikke kunne opstå problemer. Det gælder ikke blot for GMO, men for alle teknologier.

Noter

[1] GMO står egentlig for "genmodificeret organisme" (genmodificerede planter, dyr, bakterier, osv.), men ofte bruges det – lige som i denne tekst – synonymt med genmodificerede afgrøder.

Her kan du læse om...

Hvad man kan udvikle ved at anvende genmodifikation på afgrødeplanter, og om hvilke risici der kunne være.

Husk at du kan finde mere information om gener og DNA ved at klikke ind på Organismen.

Bestråling skader planten

Bestråling medfører tilfældige ændringer – mutationer – i levende organismers arvemateriale. Typisk ændrer planten egenskaber, fordi mutationer har ødelagt et eller flere gener. Man ved ikke præcis hvilke ændringer, bestrålingen medfører. Ofte vil den bestrålede plante yde dårligere, men gennem gentagne krydsninger med højtydende afgrøder kan ydeevnen langsomt genopbygges, samtidig med at man bevarer de mulige gavnlige træk, bestrålingen har medført.
Hvem mener hvad om GMO?

Europæiske forbrugere skeptiske over for GMO

Hvem mener hvad om GMO? Der er næsten lige så mange holdninger til GMO som der er interesser. Men prøv at se, om du kan regne ud, hvilke holdninger, der hører til hvilken interessent!

Hvem mener hvad?

Hvad – om noget – synes du, at man skal bruge GMO til?

Synes du, at genmodifikation udgør en mere unaturlig måde at ændre på afgrødeplanter end krydsning? Og er dét et problem? Læs mere i interview med to etikere.

Planters hormoner

Lige som dig har planter hormoner, der styrer planters vækst og gør, at de fx ikke sætter sidegrene over det hele – men opretholder den orden, der gør, at planten bruger sine ressourcer optimalt.

Kan GMO bruges til at bekæmpe klimaproblemer?

Læs interview med genetiker Thomas Didion og se videoklip om, hvordan han genmodificerer græsplanter.

Ville du købe GMO-mad?

Hvilke GMO'er mener du, at man skulle dyrke i Danmark – om nogle? Fremtidens GMO'er byder på andre fordele end de nuværende – se eksemplerne i tabellen.