fbpx

Biotehnologija za boljši jutri

Prehrana, Življenjski slog

Biotehnologija. Beseda, zbuja upanje pri tistih, ki pričakujejo rešitev in povzroča nelagodnost pri tistih, ki še niso razčistili pri sebi…

Biotehnologija. Beseda, zbuja upanje pri tistih, ki pričakujejo rešitev in povzroča nelagodnost pri tistih, ki še niso razčistili pri sebi pojmovanja te tradicionalne in obenem sodobne vede. Opredeljena je s številnimi definicijami mednarodnih znanstvenih in strokovnih združenj. V bistvu pa vse poudarjajo pomen organizma in njegovega spreminjanja za dobro človeka. Tako predstavlja uporabo bioloških procesov ali organizmov za proizvodnjo dobrin za človeka. To smemo razumeti v najširšem smislu v proizvodnji hrane, v proizvodnji zdravil in postavljanju novih metod zdravljenja, v številnih tehnologijah proizvodnje novih materialov kot tudi v okoljskih tehnologijah.

Besedo biotehnologija nam je že davnega leta 1917 položil v usta Karel Ereky, ko se je končevala prva svetovna vojna. Takrat so že razpolagali z nekaj bioprocesnimi tehnologijami, kot sta proizvodnja krmnega kvasa in glicerola ter aerobna obdelava odpadnih voda. Posebej velja opomniti na številne fermentacijske tehnologije proizvodnje živil od kruha in piva do sira, sojine omake, suhomesnatih izdelkov ter vina, ki so stari več tisočletij in so se razširili po vsem svetu. Seveda pa ostaja na stotine domačih fermentacijskih izdelkov, ki so vezani na omejena kulturna področja v številnih predvsem nerazvitih predelih sveta. Vsi ti postopki vključujejo biološko ali encimsko predelavo in jih danes uvrščamo v tradicionalno biotehnologijo proizvodnje hrane.

Pojem sodobna biotehnologija se je oblikoval po letu 1970, ko so se Huxleyjeva razmišljanja iz leta 1932 o genskem inženiringu (genski tehnologiji) uresničila v uspešnem vnosu tujega gena v bakterijo. To smo takrat označili kot prvo uspešno kloniranje genov. Številne metode, tehnike in postopke, ki so potrebni za tako imenovano premeščanje genov razumemo tudi s pojmom genski inženiring. Ta zapleten pojem pooseblja tehnike osamitve dednine (nukleinske kisline) iz enega organizma, njen prenos iz enega organizma na drugega in prek posebnih prenosnikov (vektorjev) vključitev na natančno določeno mesto v dednino drugega organizma. Organizem, ki smo ga tako pridobili, imenujemo transgeni organizem. Dandanes razpolagamo z učinkovitimi metodami dela za številne mikroorganizme, pa tudi rastline in živali. V premeščanju genov dosegamo lepe uspehe in organizmi s spremenjenimi lastnostmi že učinkovito proizvajajo številne dobrine za človeka. Naj se samo spomnimo encimov v industriji pralnih praškov. Brez njih si več ne predstavljamo čiščenja in pranja.

Razvoj gre najhitreje naprej prav tam, kjer se je začel. To je pri proizvodnji zdravilnih učinkovin, ki lajšajo ali pa odpravijo vir napake v metabolizmu organizma, ki ga s takim izdelkom zdravimo. Ne moremo si zamisliti, da ne bi imeli kloniranega insulina, številnih antibiotikov, rastnega hormona in monoklonskih protiteles, ki jih proizvajajo spremenjene kvasovke plesni ali pa bakterije.

Trepetamo zaradi slabe obveščenosti

Rastline so se začele pomembneje pojavljati v biotehnološkem okolju po uspešnem prenosu dednine s tako imenovanim “Ti-plazmidom”, ki je bil 1983 uporabljen kot prenosnik. Uspešna biotehnološka pot rastlin se strmo vzpenja in obeta človeštvu, da ne bo umrlo od lakote, kljub strmi rasti prebivalstva. Negativni odnosi javnosti do nekaterih proizvodov rastlinske biotehnologije še ne pomenijo, da imamo opravka z biotehnologijo, ki je kakorkoli nevarna. Ljudje so preveč slabo obveščeni, da bi razumeli, da so proizvodi, ki prihajajo na trg iz biotehnološkega kmetijstva enako varni kot tisti iz tradicionalnega kmetijstva. Če upoštevamo zgodovinsko izkušnjo, so vse sorte in kultivarji, ki jih imamo, nastali z enakimi principi premeščanja genov s križanjem.

Takih pridelkov in proizvodov nismo zavračali, ker so na naš jedilnik prihajali počasi. Vsaj nekaj desetletij je bilo treba, da se je določena lastnost kulturne rastline spremenila in jo je bilo dovolj, da smo jo lahko zaužili. Zdaj nam genski inženiring to zapleteno dolgotrajno pot skrajša in poceni. Osnova rastlinske biotehnologije so bile raziskave tehnik rastlinskih tkivnih kultur, med njimi je bila prva komercialno uporabna prav mikropropagacija. To je dejansko kloniranje rastlin, ki se komercialno izplača predvsem pri razmnoževanju okrasnih in sadnih rastlin. Preostale tehnike rastlinskih tkivnih kultur so predvsem uporabne v postopkih žlahtnjenja rastlin. Sodobna biotehnologija temelji na neposredni analizi ali preurejanju DNK. Rezultati prvega dela so že leta navzoči. Transgene kmetijske rastline pa uporabljamo šele šest let.

Popularna Dolly

Živali so postale biotehnološko zanimive leta 1988. Od takrat naprej so bili doseženi številni uspehi, ki obetajo resne posege v skupinah proizvodnih živali, ki jih človek koristi za prehrano. Rojstvo ovce Dolly leta 1997, ki je zrasla iz jajčne celice, katere jedro so zamenjali z dednino celice mlečne žleze odrasle živali, še dandanes odmeva. Omenjeni dosežek odpira možnost raziskavam osnovnih bioloških pojavov, tako na ravni celice kot na ravni zarodka, in odpira vrata tudi v (po današnjih etičnih načelih) nedovoljeno in nesmiselno kloniranje človeka ter krojenje ali popravljanje lastnosti. Nekateri zdravniki sicer sodijo, da bi bilo kloniranje človeka sprejemljivo ob nenadomestljivi izgubi otroka oziroma pri starših, pri katerih oploditev po naravni poti ni mogoča. Kljub temu pa se spoštuje načelo, da je to nedopustno, saj bi človeku odvzeli izjemnost in ga s tem razčlovečili ter ga ponižali na raven živali. Napredek pri raziskavah kloniranja na živalskih modelih bo že v bližnji prihodnosti omogočil usmerjanje razvoja celic v tkiva ali celo organe za presajevanje, za nadomeščanje prizadetih ali poškodovanih telesnih delov, kar je že pristno v primeru kože in hrustanca.

Genska tehnologija je torej dala biotehnologiji in nekaterim vsebinam raziskovalnega in razvojnega dela v biotehniki in v znanostih o življenju prenovljeno vsebino, ki jo je mogoče pravilno oceniti in dojeti samo na temeljih biotehnoloških načel. Tako razumevanje temelji na razvojnih in tudi družbenih merilih sprejemljivosti nekega proizvoda ali usluge za človeka. Biotehnološke razvojne težnje so v zadnjih desetletjih presenetile tudi najbolj pronicljive napovedovalce novosti na tem področju. Publikacije z biotehnološko vsebino so preplavile svet in v marsičem pripomogle tudi k popularizaciji biotehnologije na različnih področjih delovanja. Rojevanje genomike in protemike obeta številna hitra in celovita spoznanja nekaterih gospodarsko pomembnih zakonitosti tako pri pozitivnih kot negativnih (mikro)organizmih, da ne omenjamo spoznanj, ki bodo vplivala na številne nove načine prehranjevanja in zdravljenja. Pri novih dosežkih znanosti je treba upoštevati dejstvo, da njihova sprejemljivost za javnosti ne temelji vedno na razumski etiki, temveč prepogosto na znanstveno neupravičenih predsodkih. Zmotna prepričanja in neutemeljene bojazni bo mogoče odpraviti z urejenim obveščanjem javnosti. Posebno občutljivo je in bo področje genske preiskave človeka in njegovega genskega zdravljenja.

Gotovo pa je v tem razvojnem trenutku vsak slehernik najbolj dovzeten za informacije o hrani. Pogosto delamo velike napake, saj pripisujemo biotehnologiji nekatere značilnosti, ki jih ta nima, in tako postavljamo varne in kakovostne proizvode biotehnologije v senco, namesto da bi jih postavili kot zgled dobrega proizvoda.

Zakaj sploh potrebujemo biotehnologijo, se bi človek vprašal, ko pa ta zbuja toliko stresov?

Leta 2050 bo treba nahraniti enajst milijard ljudi

Eden od razlogov je gotovo naraščanje prebivalstva. Leta 2050 nas bo po ocenah enajst milijard. Prehranjevalne navade ljudi se spreminjajo. Globalizacija bo navade v prehrani spremenila, kar se že kaže npr.v Indiji in na Kitajskem. Tudi zaradi tega se bo potreba po hrani do leta 2025 podvojila in do 2050 potrojila. Moramo se zavedati, da ima svet rezerve hrane le za 48 dni in da jih je imel pred 30 leti za 77 dni, ob tem pa povprečni pridelek žit pada in je bil do leta 1990 2,1 %, danes pa je le še 0,5 % na leto. Posebej zaskrbljujoče je to, da se vsako leto 1,4 % vrhunske obdelovalne zemlje izgublja zaradi erozije vetrov, voda in soli, da o pretiranem izkoriščanju ne govorimo. Danes ocenjujemo znižanje obdelovalne zemlje s sedanjih 0,26 ha na 0,15 ha/glavo prebivalca do leta 2050, ob tem, da smo leta 1961 imeli kar 0,44 ha/glavo prebivalca.

Ob tem količinskem pogledu ostaja še kakovostni pogled na hrano. Potrošniki želimo zdravo, polno in okusno hrano. Ne želimo preobremenjevati našega telesa z nepotrebnimi hranili, ki jih, vsaj tako mislimo, ne potrebujemo. Razmišljamo o usmerjeni prehrani za ciljne potrebe človeškega telesa v danem življenjskem obdobju. Ničesar preveč in ničesar premalo, skladno z duhovnimi in telesnimi napori. Biotehnologija bo tukaj pomagala človeku, in ta bi moral to pomoč spoštovati ter jo začeti sprejemati. Biotehnologija bo s svojimi orodji spoznavanja človekovega dednega ustroja in z njej lastnimi prijemi razvoja kakovostnih živil od njive do mize preskrbela človeku ne samo dovolj hrane, temveč pravo hrano za pravi namen. Tu pa nastopa problem nezadostnega znanja pri potrošniku, ko se bo moral odločiti za pravo kombinacijo. Del biotehnološkega razvoja bo potrebo čimprej začeti spodbujati v smeri obveščanja potrošnika na eni strani in v smeri dvigovanja njegovega znanja od mladosti naprej v vseživljenskem izobraževanju.

Pričakovani proizvodi sodobne biotehnologije v tem desetletju na področju hrane in prehrane:

  • Nova funkcionalna hrana za specifične prehranske potrebe
  • Novi dodatki iz celic mikroorganizmov, alg, rastlin: barvila, arome, antioksidanti
  • Novi biološki sistemi konzerviranja
  • Kontrolirano zorenje sadja in zelenjave
  • Izboljšana odpornost proti mikrobom, virusom ter insektom
  • Živalske celice in njihovi proizvodi za specifične človeške potrebe: hormoni, organi

Kaj smemo pričakovati od biotehnologije v najširšem pomenu pri tako zapletenem razvoju, kot je značilen v zadnjih letih? Številne spremembe bodo v načinu prehrane in pri živilih, izkoriščanju in varovanju okolja ter v njegovi prenovi (bioremediaciji), načinih zdravljenja bolezni ter odkrivanja le-teh.

Peter Raspor, dr.


Sledite nam