| zlatá rýže | |
|---|---|
| zlatá a obyčejná rýže | |
| Systematika | |
| Rod | Rýže |
| Pohled | Výsev rýže žlutá |
| Odrůda | zlatá rýže |
| Původ | |
| genetická úprava | |
| Výsev rýže | |
| Autor | I. Potrikus, P. Beyer |
| Mediální soubory na Wikimedia Commons | |
"Zlatá rýže" ( angl. Golden rice ) je geneticky modifikovaná odrůda rýže ( Oryza sativa ), jejíž zrna obsahují velké množství betakarotenu . Zrna této rýže mají zlatožlutou barvu. Je to první plodina, která byla cíleně geneticky modifikována pro zlepšení nutriční hodnoty [1] . Spekuluje se o tom, že „zlatá rýže“, když je masově vyráběna, by mohla výrazně zlepšit kvalitu výživy v mnoha zemích třetího světa , které mají nyní nedostatek vitamínu A.
V lidském těle se vitamin A (retinol) vyrábí z betakarotenu, který se obvykle získává z rostlinné potravy. Retinol , stejně jako některé další vitamíny , je sloučenina rozpustná v tucích, takže pro jeho vstřebávání jsou potřebné tuky .
Vědecký popis nové odrůdy se objevil v časopise Science v roce 2000. [2] Vývoj provedli I. Potrykus z ETH a P. Beyer z University of Freiburg . V roce 2005 vytvořila biotechnologická společnost Syngenta vylepšenou odrůdu s názvem Golden Rice 2 , která má 23krát více beta-karotenu než první verze. K červnu 2016 není vývoj „zlaté rýže“ dokončen [3] [4] .
Při tvorbě "zlaté rýže" bylo úkolem dosáhnout v jedlé části rostliny - endospermu - syntézu beta-karotenu, biochemického prekurzoru vitaminu A. V běžné rýži se beta-karoten používá při fotosyntéze , proto , je syntetizován v listech. K modifikaci byly použity dva geny : gen psy z Narcissus pseudonarcissus narcissus , který kóduje enzym fytoensyntázu , a gen crt1 převzatý z půdní bakterie Erwinia uredovora , jejímž expresním produktem je fytoendesaturáza. Tyto geny byly umístěny pod kontrolu promotoru specifického pro endosperm , takže jsou exprimovány pouze v endospermu.
Syntéza začíná přeměnou geranylgeranyldifosfátu na fytoen za účasti fytoensyntázy. Poté fytoen desaturáza přemění fytoen na lykopen a na rozdíl od podobných rostlinných enzymů katalyzuje několik fází této přeměny najednou. V posledním kroku lykopencykláza přemění lykopen na karoten.
První verze „zlaté rýže“ byla označena SGR1. Ve skleníkových podmínkách produkoval až 1,6 µg/g karotenoidů [2] a polní pokusy provedené v roce 2004 ukázaly 4 až 8 µg/g [5] . Pro praktické využití rýže jako zdroje vitaminu A to však nestačilo, proto je první možnost považována pouze za „potvrzení myšlenky“ [6] . Druhá generace zlaté rýže, která používala kukuřičný gen fytoensyntázy , dokázala produkovat až 37 µg/g karotenoidů, včetně až 31 µg/g beta-karotenu [7] . To znamená, že 100–150 g vařené rýže postačí k pokrytí 60 % denní potřeby [8] .
Cílem vývoje zlaté rýže je bojovat proti nedostatku vitaminu A, který je běžný v mnoha rozvojových zemích , zejména v Africe , jižní a jihovýchodní Asii. Podle odhadů WHO trpělo v roce 2005 hypovitaminózou A asi 190 milionů dětí a 19 milionů těhotných žen ve 122 zemích [9] . To vede každý rok k 1–2 milionům úmrtí, 500 tisícům případů nevratné slepoty a milionům případů xeroftalmie [10] . Od 90. let 20. století byl pod záštitou UNICEF realizován mezinárodní program přímého dodávání vitaminu A dětem, těhotným a kojícím matkám [11] , který významně snížil nemocnost a mortalitu spojenou s nedostatkem vitaminu A [12]. . Rýže je zároveň klíčovým zdrojem výživy v zemích s největším nedostatkem, takže úprava rýže se jeví jako jednodušší a méně nákladné (z dlouhodobého hlediska) řešení než přímé podávání vitaminu každému dítěti nebo zavádění plodin , jako je mrkev . , špenát a mango ), které jsou tradičními zdroji karotenoidů.
Odpůrci zavedení zlaté rýže (včetně organizace Greenpeace ) vyjádřili pochybnosti o její bezpečnosti a také o účinnosti jejího použití. Zejména se předpokládalo, že karoten může být ztracen během tepelného zpracování; kritici navíc upozorňovali na nutnost příjmu zinku a dostatečného množství tuku pro syntézu vitaminu A [13] . Pro zodpovězení těchto otázek byl proveden výzkum. Takže v roce 2006 University of Nebraska prokázala absenci alergických reakcí na proteiny - produkty vložených genů [14] . V roce 2009 experiment na dobrovolnících ukázal, že karoten „zlatá rýže“ je v lidském těle účinně přeměněn na vitamín A [15] . Další studie publikovaná v roce 2012 potvrdila, že beta-karoten ze zlaté rýže se vstřebává se stejnou účinností jako čistý beta-karoten rozpuštěný v oleji a efektivněji než karoten ze špenátu [8] . Kromě toho existují obavy související s jinými GMO , jako je možnost křížového opylení běžnými odrůdami a neznámé dlouhodobé důsledky [13] .
Práva na úpravu po vývoji SGR2 připadla společnosti Syngenta , ale humanitární rada projektu Golden Rice si ponechala právo udělovat sublicence výzkumným organizacím v rozvojových zemích [6] . Tato bezplatná licence zahrnuje patenty držené různými biotechnologickými společnostmi [16] a osvobozuje farmáře s méně než 10 000 $ ročně od licenčních poplatků a umožňuje použití plodiny k výsadbě, ale zakazuje export [6] .
Od roku 2014 není „zlatá rýže“ nikde schválena k pěstování. Dříve se očekávalo, že v roce 2013 dají povolení k pěstování Filipíny a v roce 2015 - Bangladéš [17] . Polní pokusy na Filipínách zahrnující křížení s místními odrůdami (původní modifikace byla provedena na jedné z amerických odrůd a je třeba ji přenést na místní odrůdy) však ukázaly snížené výnosy ve srovnání s těmi druhými, pravděpodobně kvůli neúspěšnému výběru linie [18] [19] . Testování proto pokračuje pomocí jiných míst inzerce cílové genetické sekvence (události vložení) [19] .
Kromě technických a legislativních potíží se zavedení „zlaté rýže“ potýká také s otevřeným odporem. V srpnu 2013 tedy skupina filipínských radikálních aktivistů zničila jedno z experimentálních polí [20] . Greenpeace nadále aktivně vystupuje proti zlaté rýži [21] . V roce 2016 podepsalo více než sto nositelů Nobelovy ceny otevřený dopis vyzývající Greenpeace k ukončení tažení proti geneticky modifikovaným organismům obecně a zlaté rýži zvláště [22] . Dřívější studie z roku 2016 však ukázala, že činnost ekologických organizací nemá zásadní vliv na rozvoj. Přestože aktivisté experimentální pole skutečně zpustošili, byla to jedna z mnoha oblastí, kde výzkum pokračuje a není zdaleka dokončen [4] . To, že zlatá rýže není hotová, uvedla i zástupkyně Greenpeace Wilhelmina Peregrina v reakci na prohlášení laureátů Nobelovy ceny [23] .
Zlatá rýže je založena na odrůdách rýže Rc82 ('Peñaranda') a IR-64. Od roku 2019 schválily pro pěstování zlatou rýži Spojené státy, Kanada a Filipíny [24] .