VYSOKÁ ŠKOLA EKONOMICKÁ V PRAZE FAKULTA MEZINÁRODNÍCH VZTAHŮ DIPLOMOVÁ PRÁCE 2008 Bc. Lenka Sobotková
VYSOKÁ ŠKOLA EKONOMICKÁ V PRAZE FAKULTA MEZINÁRODNÍCH VZTAHŮ Hlavní specializace: Mezinárodní politika a diplomacie Biotechnologie jako politický problém Diplomová práce Vypracovala: Bc. Lenka Sobotková Vedoucí diplomové práce: prof. PhDr. Vladimíra Dvořáková, CSc.
Prohlášení Prohlašuji, že jsem diplomové práci na téma Biotechnologie jako politický problém vypracovala samostatně. Veškerou použitou literaturu a podkladové materiály uvádím v přiloženém seznamu literatury. V Praze dne....... Podpis
Poděkování Ráda bych poděkovala paní prof. PhDr. Vladimíře Dvořákové, CSc., za odborné vedení a cenné rady a připomínky, které mi poskytovala v průběhu zpracovávání této diplomové práce. Děkuji také za skvělou a přátelskou spolupráci.
Obsah Úvod... 6 1. Biotechnologie a jejich postavení na světovém trhu... 7 1.1. Klasifikace biotechnologií... 7 1.2. Historie biotechnologií... 12 1.3. Postavení biotechnologií na světovém trhu... 14 2. Odborná a ekonomická stanoviska k vybraným biotechnologiím... 16 2.1. Geneticky modifikované plodiny... 16 2.1.1. Vymezení pojmů... 16 2.1.2. Postoje odborníků ke GM plodinám... 20 2.1.3. Ekonomická hlediska... 28 2.2. Bioenergetika... 35 2.2.1. Vymezení pojmů... 35 2.2.2. Postoje odborníků k bioenergetice... 40 2.2.3. Ekonomická hlediska... 46 3. Analýza vládní politiky v oblasti vybraných biotechnologií... 54 3.1. Legislativa České republiky a EU... 54 3.1.1. Právní úprava geneticky modifikovaných plodin... 54 3.1.2. Právní úprava týkající se bioenergetiky... 59 3.2. Nadnárodní a mezinárodní organizace... 64 4. Politická stanoviska ke geneticky modifikovaným plodinám a bioenergetice... 73 4.1. Hlavní politické strany v České republice... 73 4.2. Církev... 82 4.3. Ostatní... 85 Závěr... 88 Použitá literatura... 91 Seznam grafů... 110 Seznam map... 110 Seznam tabulek... 110-5 -
Úvod Biotechnologie je interdisciplinárním oborem, proto se mluví o biotechnologiích jako o rozdílných biotechnologických odvětvích. Uplatnění nachází například v medicíně, farmacii, chemickém průmyslu, energetice nebo v zemědělství. V mé diplomové práci jsem se specializovala na dva biotechnologické produkty, kterými jsou geneticky modifikované plodiny a bioenergie. Geneticky modifikované plodiny jsou rostliny pěstované v zemědělství, u kterých byly změněny některé přirozené vlastnosti za pomoci metod genetického inženýrství. Bioenergie je energie (tepelná, elektrická, světelná nebo mechanická) získaná z biomasy. Moderní biotechnologie vznikaly postupně od konce sedmdesátých let 20. století, geneticky modifikované plodiny díky rozvoji medicíny (genetika) a moderní bioenergetika v důsledku ropných šoků (s růstem cen fosilních paliv se začaly hledat alternativní zdroje energie). Biotechnologie patří ke klíčovým technologiím 21. století, neboť mají potenciál vyřešit základní otázky současnosti, tj. dokáží zasytit lidstvo potravinami a surovinami pro průmysl, dokáží zajistit zdraví lidí (léky, čisté životní prostředí) a v neposlední řadě biotechnologie mohou poskytovat energii, tolik nezbytnou pro chod hospodářství (bez energie by se vše zastavilo). Jsou tedy možnou cestou k trvale udržitelnému rozvoji. Cílem této diplomové práce je analýza biotechnologií jako politického problému, tedy toho jaké vznikají politické otázky, jakým způsobem bývají rozebírány a k jakým řešením se dochází. Politické otázky týkající se biotechnologií pochází obvykle od odborníků od vědců a z praxe, rozebírají se formou odborné a také politické debaty, kterou zpravidla ukončují legislativní akty a mezinárodní dohody. Cílem této práce je také zhodnocení do jaké míry jsou biotechnologie považovány za závažnou (politickou) problematiku, ke které je nutné se vyjadřovat a konat patřičná rozhodnutí a kroky. Vzhledem k definovaným cílům je práce strukturována následovně. V první části jsou rozebrány biotechnologie jako celek, jejich klasifikace, dějiny a postavení na světovém trhu. Druhá část práce rozebírá odborné stránky geneticky modifikovaných plodin i bioenergetiky, včetně ekonomických hledisek. Tato kapitola je zdrojem faktů pro politickou debatu. Třetí část diplomové práce se zabývá právní úpravou v České republice, obsahuje také základní legislativu Evropské unie v otázkách dvou výše zmíněných biotechnologií. Dále zahrnuje některé mezinárodní dohody a politická (a odborná) stanoviska vybraných nadnárodních a mezinárodních organizací. Ve čtvrté části je analyzována česká politická scéna z hlediska jejích - 6 -
postojů ke geneticky modifikovaným plodinám a bioenergetice, nejsou zde opomenuty ani názory církve a některých dalších politických subjektů. Při tvorbě této práce jsem využívala rozličných tištěných i elektronických zdrojů. Nelze opomenout významné české zákony, evropské směrnice a nařízení, a dále některé mezinárodní smlouvy, jako je například Cartagenský protokol. Mezi nejvýznamnější autory knižních publikací dotýkajících se problematiky geneticky modifikovaných plodin patří Prof. RNDr. Jaroslav Drobník, CSc., profesor Přírodovědecké fakulty Karlovy univerzity a předseda neziskové organizace Biotrin, a RNDr. Jaroslava Ovesná, CSc,. předsedkyně vědeckého výboru pro geneticky modifikované potraviny a krmiva České republiky. Naopak v odborné oblasti bioenergetiky jsem nejvíce čerpala z děl Ing. Jiřího Beranovského, Ph.D., MBA, odborného konzultanta, energetického auditora a ředitele střediska pro obnovitelné zdroje a úspory energie EkoWATT za využití marketingového přístupu v ekologii. Ze zahraničních autorů je nezbytné jmenovat především Dr. Clive Jamese, předsedu a zakladatele neziskové mezinárodní organizace ISAAA (viz dále). Pro odborná stanoviska jsem sahala také ke studijním materiálům vybraných vysokých škol. V politické části bylo potřeba se zaměřovat na co nejaktuálnější zdroje, proto jsem využívala převážně internetových deníků, portálů jednotlivých politických stran, českých ministerstev a internetových stránek mezinárodních organizací, ale také internetových stránek státu Vatikán či mezinárodní organizace Greenpeace. 1. Biotechnologie a jejich postavení na světovém trhu 1.1. Klasifikace biotechnologií Přestože biotechnologie využívali i naši dávní předkové, termín biotechnologie zavedl až Károly Ereky v roce 1919. Tento zemědělský inženýr, ekonom a ministr maďarské vlády definoval biotechnologické výrobky jako výrobky vyrobené ze surovin s použitím živých organismů 1. S prudkým rozvojem vědy a techniky v této oblasti vzniklo mnoho dalších definic. Shodují se ovšem téměř vždy v tom, že biotechnologie je biologická technologie 2. Biologická znamená, že souvisí s biologií, což je věda o životních procesech 3. Technologie 1 Social Capital in the Knowledge Economy, Kapitola 12 The Knowledge-Intensive Biotech Industry: Structures and Policies, Vydavatelství Springer Berlin Heidelberg, 2006, str. 149 Dostupné z: http://metapress.com/content/mu2g40330h183442/?p=a6dd8c14423a4d75a8ffa87914ef9975&pi=0 (19.05.2008) 2 Méně častá definice: Biotechnologie je biochemická technologie. Zdroj: Jergušová, J. a kolektiv. Slovenský ústredný výbor socialistickej akadémie ČSSR. Pyramida roč.19, č.217-224: Kapitola č.1 Biotechnologie, červenec 1989 červen 1990. 3 Ottova encyklopedie obecných vědomostí, 2003-7 -
je praktické, zejména průmyslové využití vědeckých objevů 4. Průvodce biotechnologiemi 5 vysvětluje biotechnologie takto: bio znamená život a technologie označuje to, co má vztah k technice a k dovednostem. Biotechnologie jsou podle stejné publikace výrobní procesy, v nichž hlavní úlohu hraje živá složka. Organizace spojených národů v Úmluvě o biologické rozmanitosti z roku 1992 definuje biotechnologie takto: Biotechnologie znamená jakoukoli technologii, která využívá biologických systémů, živých organismů nebo z nich odvozených biologických systémů k produkci nebo modifikaci výrobků či procesů pro specifické použití 6. Tato Úmluva je také součástí české legislativy (viz kapitola 3.1.1). Pro lepší představu je možno konkretizovat o jaké biologické systémy, živé organismy a jejich části se jedná. Z organismů a jejich společenstev se jedná zejména o mikroorganismy, mezi které patří baktérie, viry, kvasinky, plísně a houby. A z částí organismů se jedná zejména o enzymy a geny. Definici pro statistické účely používá Organizace pro hospodářskou spolupráci a rozvoj, v níž definuje biotechnologii takto: aplikace vědy a technologie na živé organismy, stejně jako na jejich části, výrobky a modely pro přeměnu živých i neživých materiálů za účelem vytváření znalostí, zboží a služeb 7. Biotechnologie jsou tedy technické postupy, které nalézají uplatnění ve všech třech základních sektorech národního hospodářství - v zemědělství, v průmyslu i ve službách. V zemědělství a potravinářství se používá tzv. zelená biotechnologie, která využívá například speciálních bakterií, kvasinek či genů. Do této kategorie patří výroba takových základních potravin jako je chléb (s využitím pekařských kvasinek), kysané mléčné výrobky včetně sýrů a ocet, ale i výroba piva (pomocí pivovarnických kvasinek), vína a dalších druhů alkoholu (lihovarnické kvasinky). Dále produkuje pro zlepšení potravin potravinářské droždí, škroby a také ochucovadla. Pro zlepšení rostlin se používají také genetické modifikace. Díky těmto moderním biotechnologickým metodám mohou být tyto rostliny například odolnější proti škůdcům a nepřízním životního prostředí, takže se jich urodí více než při použití tradičních technologií. Následkem toho je efektivnější zemědělství a růst blahobytu především zemědělců, ale i růst blahobytu spotřebitelů v důsledku snížení konečné ceny potravin. Spotřebitelé ale také Dostupná z: http://encyklopedie.seznam.cz/heslo/220160-biologie (20.05.2008) 4 Cambridge Advanced Learner's Dictionary, Cambridge University Press 2008 Dostupné z: http://dictionary.cambridge.org/define.asp?key=81654&dict=cald (15.06.2008) 5 Custers, R, De Vlieger, E., Stoops S., Van Gysel, A., Verleyen, B., Průvodce biotechnologiemi Biotechnologie v zemědělství a potravinářství, Academia 2006, str. 25 6 zákon č. 134 / 1999 Sb. o sjednání Úmluvy o biologické rozmanitosti 7 Statistical definition of biotechnology (updated in 2005), OECD. Dostupné z: http://www.oecd.org/document/42/0,3343,en_2649_34537_1933994_1_1_1_1,00.html (17.09.2008) - 8 -
slyší na kvalitu výrobků a moderní biotechnologie nabízí i toto. Genetickou modifikací lze získat potraviny výživnější a zdravější (obohacené o vitamíny a vlákninu) a s příjemnější chutí. Bílá, někdy také šedá biotechnologie, je technologie uplatňovaná v průmyslových procesech. Na rozdíl od tradičních výrobních průmyslových technologií využívá hojně kupříkladu plísně, houby, kvasinky, baktérie a enzymy. Patří sem výroba líhu, methanolu, organických kyselin, aminokyselin, polysacharidů i enzymů (např. pro prací prášky či jiné čistící prostředky). Je třeba poznamenat, že moderními biotechnologickými metodami se může dosáhnout výroby, která kromě zkvalitnění výrobků je i mnohem šetrnější k životnímu prostředí, neboť spotřebovává méně energie, surovin a/nebo vody a mimo to může produkovat i méně odpadu. Z toho plynou i ekonomické úspory. K životnímu prostředí ohleduplné je např. použití bakterií při těžbě zvláštních kovů jako je zlato a měď z jejich rud 8 nebo odsiřování hnědého uhlí, které poté nevypouští spalováním tolik emisí jako za obvyklých podmínek. Dále mezi biologické technologie patří také výroba energie z biomasy 9. Je možné zmínit i formy biotechnologií, které se přímo podílejí na zlepšování životního prostředí planety. Ty spočívají především ve využití speciálních mikroorganismů, hub či rostlin pro detekci kontaminantů a čistění půdy, vody a vzduchu. Uplatnění naleznou také při recyklaci, zpracování a zužitkování odpadů. Obvykle jde o využití odpadních materiálů z jiných technologických procesů jako je zemědělství (např. bioplyny vznikající z živočišných odpadů jako jsou exkrementy či tkáně, dále sláma, obilné otruby, slupky z ovoce či ořechů), zpracování dřeva (využití pilin nebo kůry) nebo průmyslová výroba a služby (melasa, syrovátka, odpadní vody, krev ze zpracování masa). Hlavními důvody podporujícími jejich zpracování je relativně nízká cena, dosažení zhodnocení tohoto materiálu a v současnosti velmi akcentované řešení eliminace znečištění. Nevýhody v jejich zpracování spočívají v často nezbytné komplexní úpravě před použitím, nízké koncentraci technologicky využitelných složek, nedostatečné vyrovnanosti kvality a pouze lokální nebo sezónní dostupnosti. Tzv. červená biotechnologie se využívá v průlomových léčebných postupech, tedy v lékařství a farmacii. Příkladem využití mikrobních technologií mohou být bakterie produkující 8 Jde o tzv. biologické loužení, anglicky bioleaching 9 Biomasa je souhrn látek tvořících těla organismů. Stanovuje se živá nebo čerstvá biomasa. Zdroj: Internetová encyklopedie Cojeco. Dostupná z: http://encyklopedie.seznam.cz/heslo/28584-biomasa (18.09.2008) - 9 -
antibiotika nebo rekombinantní adenoviry používané v genové terapii (která detekuje nemoci a také dědičné predispozice k nemocem). Biotechnologie pomáhají při zjišťování vhodností dárců. Dále sem patří výroba vitamínů (například vitamín B12 kyanokobalamin - nelze vyrábět jinak než biotechnologicky ), mikrobiálních polysacharidů, enzymů či proteinů (například lidský insulin) a očkovacích vakcín proti malárii, vzteklině a žloutence typu B. Biotechnologie by bylo technicky možné využít také pro výrobu biologických zbraní, pro biologické války a bioterorismus 10. Biologická zbraň je pomnožený a specificky přizpůsobený mikroorganismus (kupříkladu jde o některou bakterii nebo vir) rozšířený člověkem do lidské či zvířecí populace za účelem šíření (vdechnutím, požitím či přes kůži) nemoci nebo otravy. Patří mezi zbraně hromadného ničení zároveň s chemickými a jadernými zbraněmi. Výhodou biologických zbraní pro útočníka je to, že jsou méně technicky a technologicky náročné, také jsou mnohem levnější a bezpečnější. Navíc jejich výrobu i dopravu do místa určení lze, na rozdíl od např. jaderných zbraní, mnohem lépe utajit. A pokud se po činu útočník úmyslně nepřizná, obvykle ho nelze ani dopadnout natož prokázat jeho vinu. Biologická válka je záměrné použití biologických prostředků k vyvolání onemocnění či otravy lidí, zvířat nebo rostlin v rámci organizovaného ozbrojeného boje státu (nebo skupiny států) proti jinému státu (nebo proti skupině států). Biologické zbraně používali lidé již od pravěku například vystřelováním šípů s jedy obojživelníků nebo katapultováním mrtvých zvířecích či lidských těl nakažených nějakou nemocí. I za studené války vytvářely obě supervelmoci biologické zbraně. A po jejím skončení dochází k útokům sekt a extremistů. Inspiraci k využití biologických prostředků mohou nacházet teroristé i v bibli. Bůh užil mor (dobytčí) k potrestání faraona, jak se uvádí v knize Exodus. Bakteriologické zbraně zakazuje již Ženevský protokol z roku 1928 11. Dále v roce 1972 byla podepsána na půdě Organizace spojených národů Úmluva o biologických zbraních 12, která naprosto zakazuje použití těchto zbraní. Její výraznou slabinou je neexistence kontrolního mechanismu, který by dohlížel jak na zákaz výroby, tak zničení stávajících zásob. 10 Studijní materiály z infektologie, část Biologické zbraně a bioterorismus, III. klinika infekčních a tropických nemocí 1. lékařské fakulty Karlovy univerzity a Fakultní nemocnice Na Bulovce. Dostupné z: http://www1.lf1.cuni.cz/%7ehrozs/expoz1.htm#bioteror (18.09.2008) 11 Yale Law School, Protocol for the Prohibition of the Use in War of Asphyxiating Gas, and of Bacteriological Methods of Warfare. Dostupné z: http://avalon.law.yale.edu/20th_century/geneva01.asp (18.09.2008) 12 Convention on the Prohibition of the Development, Production and Stockpiling of Bacteriological (Biological) and Toxin Weapons and on their Destruction Dostupné z: http://disarmament2.un.org/wmd/bwc/bwctext.htm (18.09.2008) Totéž bylo podepsáno v oblasti chemických zbraní, ovšem v oblasti jaderných zbraní byl podepsán pouze protokol o jejich nešíření. - 10 -
Biologický terorismus 13 neboli bioterorismus je úmyslné zneužití biologických prostředků k vyvolání onemocnění či otravy lidí, zvířat nebo rostlin za účelem násilného zastrašování politických odpůrců a obyvatelstva. Na druhé straně biotechnologie pomáhají s identifikací pachatelů trestných činů získáním DNA z otisků prstů. Forenzní genetika pomáhá také vyvracet mylná obvinění, dále identifikovat oběti trestných činů a katastrof, příbuzenské vztahy včetně stanovení otcovství atd. Geneticky modifikované rostliny by mohly také odhalit miny: Pokud by bylo minové pole oseto geneticky modifikovaným huseníčkem nebo jinou podobně modifikovanou rostlinou, pak by trsy barevně pozměněných rostlin prozradily, kde se miny skrývají 14. Z další sféry sem lze zařadit bioinformatiku, nano-biotechnologie, bioelektroniku, biočipy, biosenzory a biomonitoring. Nová disciplína, bioinformatika, vznikla na rozhraní mezi biologií a informatikou. Bioinformatika zahrnuje metody pro shromažďování a analýzu rozsáhlých souborů biologických dat, zejména dat molekulárně-biologických 15. Tyto data se týkají bílkovin, genů a nukleových kyselin (DNA a RNA) člověka a jiných organismů. Bioinformatika je věda, která zjednodušeně řečeno pomocí počítačů řeší biologické otázky. Analyzuje tedy chování biologických systémů a modeluje procesy v nich probíhající 16. Výsledky analýz lze zobrazovat graficky a jsou užitečné jak pro biology, tak i pro lékaře (např. predispozice pacienta k chorobám), právníky, policisty (zjištění pachatele), historiky (zjištění příbuznosti kosterních ostatků vládnoucích dynastií), konzumenty geneticky modifikovaných potravin či pro investory do akcií biotechnologických firem. Nano-biotechnologie je nový vznikající interdisciplinárním obor na pomezí biotechnologie a nanotechnologie. Nanotechnologie 17 je výzkum a aplikace materiálů, zařízení a systémů o rozměrech řádově nanometrů 18 tedy na úrovni atomů a molekul. Nanotechnologie se často popisuje jako nová technologická revoluce a i když jsou její produkty zatím vzácné, její potenciál se považuje jako ohromný a předpokládá se jeho výrazný dopad na prakticky všechny 13 Typologie terorismu, Dokumenty- Terorismus, Ministerstvo vnitra České republiky. Dostupné z: http://www.mvcr.cz/clanek/typologie-terorismu.aspx (1.10.2008) 14 Petr, J., Geneticky modifikované rostliny odhalí miny, Internetový časopis Osel.cz. (Objective source E-Learning) Dostupné z: http://www.osel.cz/index.php?obsah=6&akce=showall&clanek=578&id_c=346 (5.10.2008) 15 Na FI otevřeli nový obor Bioinformatika, Portál Masarykovy univerzity. Dostupné z: http://info.muni.cz/txt/0707/15.html (5.10.2008) 16 Rudolfová, I., Úvod do bioinformatiky, Fakulta informačních technologií, VUT Brno. Dostupné z: http://www.fit.vutbr.cz/research/pubs/tr/2005/sem_uifs/s051017slidy1.pdf (7.10.2008) 17 Jablonský, J., Nanotechnologie, Integrovaná střední škola technická, Mělník Dostupné z: http://www.isstechn.cz/akce/nano.htm (21.09.2008) a Vývoj obecné biotechnologie, Biotechnologický portál Gate2biotech. Dostupné z: http://www.gate2biotech.cz/vyvoj-biotechnologie (22.09.2008) 18 1 nm = 10-9 m - 11 -
aspekty hospodářství a společnosti. Nanotechnologie přispějí k miniaturizaci postupně všech strojů, přístrojů a zařízení, které lidé používají. Svědkem jsme již zmenšování například počítačů, notebooků, akumulátorů, paměťových médií, telefonů, fotoaparátů a jiných optických přístrojů. Zároveň se zvyšuje jejich kapacita a kvalita. Lze si představit miniaturní motory dopravních prostředků budoucnosti atd. Uplatnění nano-biotechnologií je mimo jiné v bioelektronice. Bioelektronika je aplikace elektroniky v biologii vytváří elektronické obvody z bílkovin nebo jiných biologických makromolekul. 1.2. Historie biotechnologií Snaha o využití procesů, které probíhají v živé přírodě, pro nejrůznější oblasti lidské činnosti je stará jako lidstvo samo. Z tohoto důvodu pradávný člověk postupně objevil hoření dřeva, kvašení pro výrobu mléčných výrobků (jogurty, sýry), piva a potravinářského droždí (pro výrobu chleba), kromě toho začal produkovat i ostatní druhy alkoholu, také ocet, kysané zelí, začal biotechnologiemi opracovávat a zjemňovat kůži zvířat (pomocí enzymů ze psích a prasečích exkrementů) pro ošacení. Tyto jednoduché procesy se daly provádět jak podomácku, tak se je i úspěšně podařilo převést do řemeslné a později průmyslové výroby. Člověk také objevil houby vhodné pro hojení ran. Nyní krátce k nejvýznamnějším vědeckým objevům na poli biotechnologií. V roce 1663 britský vědec R. Hooke objevil buňky. O mnoho let později, až ve třicátých letech 19.století, německý vědec T. Schwann objevil bílkoviny a popsal první enzymy. Další epochu biotechnologií otevřely objevy L. Pasteura a dalších vědců, díky kterým byly identifikovány mikroorganismy a jejich působení dodnes využívané např. při výrobě různých organických sloučenin a k čištění odpadních vod. Odvětví genetiky vzniklo záhy po roce 1865, kdy G. Mendel objevil geny a spolu s nimi i zákony dědičnosti. Významným vědcem byl také Švýcar F. Miescher, který objevil v roce 1869 nukleovou kyselinu v jádrech buněk. Na přelomu 19. a 20. století dochází v průmyslových biotechnologických procesech k odklonu od původně dominantního pivovarství. Biotechnologie se stávají alternativou chemických výrob organické kyseliny (mléčná, citrónová, máselná). V roce 1910 T.H. Morgan dokázal, že geny jsou uloženy v chromozómech 19. V roce 1928 zjistil britský vědec A. Fleming, že některé plísně z rodu 19 Zejména pro tento objev mu byla v roce 1933 udělena Nobelova cena za fyziologii a lékařství. - 12 -
Penicillium produkují látku brzdící růst mikrobů, což otevřelo novou cestu v boji s infekčními chorobami. Na konci druhé světové války, v roce 1944, američtí vědci T. Avery a M. McCarty objevili roli DNA 20 v genetice. V roce 1951 byl poprvé klonován živočich: žába. V roce 1960 objevili francouzští vědci Jacob a Monod poselství RNA 21. Nové neboli komerční biotechnologie se datují k roku 1976, kdy byla založena první biotechnologická společnost Genentech. Bakterie začaly v kultivačních nádobách vyrábět lék pro léčbu cukrovky. Podobných tzv. geneticky modifikovaných organismů byl od té doby vytvořen bezpočet. Po bakteriích se lidé naučili měnit dědičnou informaci i jiných organismů, rostlin a živočichů. V roce 1990 W.F. Anderson s kolegy poprvé použil genovou terapii 22 pro léčbu lidského pacienta - čtyřletého děvčátka Ashanti DiSilva s ADA (Adenosine deaminase deficiency). O čtyři roky později biotechnologická firma Calgene distribuovala první transgenetickou potravinu do supermarketů- rajské jablko. V roce 1995 byl popsán první genom 23 volně žijícího organismu (Hemophilus influenzae bacterium) a o rok později I. Wilmut a kolegové vytvořili prvního klonovaného savce z dospělých buněk - ovce Dolly (klon své matky). V roce 1997 firma Arthersys poprvé vytvořila umělé lidské chromozómy, v roce 2003 bylo završeno HGP 24 neboli projektování lidské genetické informace (genomu). Dešifrování lidského genomu bylo nutné k pochopení lidské evoluce, příčin různých onemocnění a mezihru - vztah přírody a dědičnosti při definici lidských vlastností. Ačkoli je HGP již dokončen, analýza získaných dat bude pokračovat i v mnoha dalších letech 25. Tři roky předtím byla vyvinuta tzv. zlatá rýže, rýže obohacené provitamínem A, jako prevence slepoty obyvatel rozvojové Asie. 20 DNA neboli Deoxyribonukleová kyselina je makromolekula, uložená v chromozómech v jádře každé buňky, je nositelkou genetické informace všech buněčných organismů, předurčuje jejich vývoj a vlastnosti, proto je pro jejich život nezbytná. Zdroj: Zölzer, F., Radiobiologie buňky, Zdravotně sociální fakulta, Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, 2007. Dostupné z: http://www.zsf.jcu.cz/struktura/katedry/radio/informace-pro-studenty/ucebni_texty/ochrana-obyvatelstva-se-zamerenim-na-cbrne-aplikovanaradiobiologie-a-toxikologie-krizova-radiobiologie-a-toxikologie/radiobiologie-bunky.doc 21 RNA neboli Ribonukleová kyselina je nositelkou genetické informace nebuněčných organismů (viry, viroidy a virusoidy). Zdroj: Kočárek, E., Genetika - Biologie pro gymnázia, Scientia, Praha 2004 22 Ta spočívá v tom, že je lidem trpícím dědičnou chorobou v důsledku poruchy jejich vlastního genu do buněk vpraven cizí nenarušený gen, podle kterého si pacientův organismus vyrobí dosud chybějící bílkovinu. 23 Genom je veškerá genetická informace (geny a nekódující sekvence) uložená v DNA konkrétního organismu. 24 Human genom project 25 Vývoj lidských a živočišných diagnostik, farmaceutik, Biotechnologický portál Gate2biotech. Dostupné z: http://www.gate2biotech.cz/search/?search_type=segment_intro&search_segment=6.3 (22.09.2008) - 13 -
1.3. Postavení biotechnologií na světovém trhu Biotechnologická odvětví během posledních 25 let udělala mimořádný skok ve vývoji, stále častěji jsou monitorována a také předmětem prognóz. Například podle společnosti Datamonitor, zabývající se analytickou činností, světový trh biotechnologií 26 v roce 2006 27 vyrostl o 12,6 %, čímž dosáhl hodnoty 153,7 miliard dolarů 28 (Viz Graf 1). Průměrný roční růst v období mezi léty 2002 a 2006 na tomto trhu činil 13,4 %. Pokud jde o předpovědi, tak se předpokládá v příštích pěti letech mírné zpomalení růstu trhu tj. 12% průměrný růst ročně, což by vedlo k hodnotě trhu 270,4 miliard v roce 2011.(Viz Graf 2) Podle globální zprávy firmy Ernst & Young 29 za rok 2008 Beyond Borders, nejlepší dny biotechnologického průmyslu teprve přijdou. Odborníci předpovídají 30, že do roku 2011 bude v biotechnologickém průmyslu zaměstnáno 400 tisíc lidí. Graf 1 Světová tržní hodnota biotechnologií a její růst Zdroj: Global Biotechnology- Industry profile 2007, Datamonitor. Dostupné z: http://www.marketresearch.com/special_reports/sample.cfm?reportid=460 (25.09.2008) 26 Trhem biotechnologií se zde má na mysli vývoj, produkce a prodej biotechnologických produktů.. 27 Global Biotechnology- Industry profile 2007, Datamonitor. Dostupné z: http://www.marketresearch.com/special_reports/sample.cfm?reportid=460 (25.09.2008) 28 Tržní hodnota v tomto pojetí odráží tržby firem z prodeje výrobků, patentů, licenčních poplatků, autorských honorářů a financování výzkumu. 29 Beyond Borders The Global Biotechnology Report 2008, Press Realeases, Ernst&Young. Dostupné z: http://www.ey.com/global/content.nsf/international/biotechnology_beyond_borders_2008 (28.10.2008) 30 Internet bulletin Svět biotechnologií č.1, květen/ 2006, Občanské sdružení Biotrin. Dostupné z: http://www.biotrin.cz/czpages/bulletin/internet_bulletin_i_2006.pdf (10.10.2008) - 14 -
Graf 2 Prognóza tržní hodnoty biotechnologií a jejího růstu (2006-2011) Zdroj: Global Biotechnology- Industry profile 2007, Datamonitor. Dostupné z: http://www.marketresearch.com/special_reports/sample.cfm?reportid=460 (25.09.2008) Vlády mají na výběr různé prostředky, jak podporovat svůj biotechnologický průmysl. Některé si vybraly přímou finanční pomoc: snížené nebo nulové daně pro začínající firmy nebo půjčky, které budou splaceny, jen když se projekt vydaří. Mohou spojit dohromady vědecké instituce a společnosti a vytvořit vědecké parky, což malým firmám umožní využívat nákladná zařízení, které by si samy nemohly dovolit pořídit 31. Biotechnologické podniky často spolupracují v regionálních skupinách či aliancích, které umožňují těsnou interakci s dalšími firmami, výzkumnými ústavy a klinikami, často zahrnují svět informačních a komunikačních technologií, velké farmaceutické firmy i akademickou sféru. Jak ukazuje Graf 3, v roce 2006 32 byl nejlukrativnější segment lékařský a farmacie, vytvořil tržby v hodnotě 96,2 miliard dolarů. Příjmy dosažené prostřednictvím rozvoje a prodejů výrobků, které se používají v tomto sektoru, činily 62,5 % hodnoty trhu. Segment zemědělskopotravinářský v roce 2006 také významně přispíval k tržním výkonům. Příjmy tohoto segmentu dosahovaly 17,7 miliard dolarů, což odpovídalo 11,5 % trhu biotechnologií 33. 31 Global Biotechnology- Industry profile 2007, Datamonitor. Dostupné z: http://www.marketresearch.com/special_reports/sample.cfm?reportid=230 (25.09.2008) 32 Global Biotechnology- Industry profile 2007, Datamonitor. Dostupné z: http://www.marketresearch.com/special_reports/sample.cfm?reportid=460 (25.09.2008) 33 Global Beer- Industry profile 2004 ukazuje, že světový trh piva v roce 2004 dosáhl 331,8 miliard dolarů, což dokazuje, že metodika firmy datamonitor nezačleňuje trh s alkoholem do biotechnologického trhu. Zdroj: Global Beer- Industry profile 2004, Datamonitor. Dostupný z: http://www.marketresearch.com/product/display.asp?productid=2041891&sid=33160002-434389229-404601775-15 -
Graf 3 Tržní segmenty globálního biotechnologického trhu, % hodnoty z roku 2006 Zdroj: Global Biotechnology- Industry profile 2007, Datamonitor. Dostupné z: http://www.marketresearch.com/special_reports/sample.cfm?reportid=460 (25.09.2008) 2. Odborná a ekonomická stanoviska k vybraným biotechnologiím 2.1. Geneticky modifikované plodiny 2.1.1. Vymezení pojmů Výraz plodiny znamená užitkové rostliny. Využívají se nejčastěji jako potraviny, dále jako krmivo, okrasné rostliny, jako suroviny pro výrobu parfémů, léčiv, textilu apod., v neposlední řadě také pro výrobu energie. Plodiny, které jsou geneticky modifikované (GM), někdy také nazývané transgenní nebo rekombinantní, jsou takové rostliny, u kterých byl přirozený genetický (tj. dědičný) materiál 34 změněn prostřednictvím techniky genetického inženýrství 35. V současnosti jsou na trhu nejčastěji transgenní kukuřice 36, sója, řepka olejka 37 a bavlník 38 (pro výrobu oleje jako potraviny). Mimoto některé státy pěstují GM papáju, brambory, rýži, tykev, cukrovou řepu a rajčata. 34 genetický materiál neboli genetická výbava je soubor genů 35 FAQ obecné, Občanské sdružení Biotrin. Dostupné z: www.biotrin.cz/czpages/inf051303d.htm (20.10.2008) Viz též zákon č. 78/2004 Sb., novela zákona č. 153/2000 Sb: Geneticky modifikovaný organismus (GMO) je organismus, jehož dědičný materiál byl změněn genetickou modifikací, kromě člověka. 36 herbicid- a insekticid- rezistentní 37 k herbicidu rezistentní 38 insekticid-rezistentní - 16 -
Gen je úsek DNA 39. Je to základní jednotka genetické informace. Jeho funkcí je uskutečnit vznik určitého znaku či vlastnosti organismu, anebo v kombinaci s ostatními geny spolupůsobit při tvorbě těchto znaků nebo vlastností 40. Důkazem, že všechny v současnosti žijící organismy vznikly z jediného základu - z jediného původního živého tvora je to, že mají stejný genetický kód 41. Genetický kód byl rozluštěn v roce 1966 42. Existují tři hypotézy vzniku tohoto kódu: buď vznikl náhodnou, vysoce nepravděpodobnou kombinací jeho složek, nebo je produktem rozumné bytosti (kreacionismus), nebo je tu třetí hypotéza, ke které se přiklání většina vědců a to je ta, že genetický kód vznikl postupným vývojem (evolucionismus) 43. Jednotlivé druhy organismů se ovšem liší svými genomy tj. soubory všech genů daného organismu. Některé genomy jsou již známy. Lidský genom byl identifikován v roce 2003 44, obsahuje asi 30 000 genů 45. Zajímavé je, že člověk nemá nejvíce genů ze všech organismů na planetě Zemi 46 a také to, že 98,8 % genů má člověk společných s šimpanzem 47. Genetika (viz dále) také vyvrací vědecký rasismus, neboť geneticky se liší mnohem více např. černoši od jiných černochů než jak se liší např. černá rasa od bílé 48. Největší argument vědeckého rasismu je rozdílnost výsledků u testů IQ. I na toto má genetika odpověď: to jaký je konkrétní člověk (nebo obecně organismus) nezávisí pouze na zděděném souboru genů, ale také na prostředí, ve kterém vyrůstá a ve kterém se pohybuje. Genetika je vědní obor, který studuje dědičnost 49, (tj. jak jsou jednotlivé znaky přenášeny z rodičů na potomky) 50 a proměnlivost 51 živých organismů 52. Termín genetika 39 Čítek, J., Molekulární genetika - molekulární základ dědičnosti, Jihočeská univerzita. Dostupné z: http://www.eamos.cz/amos/koz/externi/externi.php?id_kurz=7&kod_kurzu=koz_2627 DNA, deoxyribonukleová kyselina, je nositelem genetické informace. (15.10.2008) 40 Odborný slovník, Význam slova 'Gen', server Příroda.cz, Dostupný z: http://www.priroda.cz/slovnik.php?detail=28 (15.10.2008) a Kočárek, E., Genetika - Biologie pro gymnázia, Scientia, Praha 2004, str.27 41 Vlasák, J., Genové manipulace, Katedra genetiky, Přírodovědecká fakulta, Jihočeská univerzita. Dostupné z: http://kgn.umbr.cas.cz/prednasky/244%20zaklady%20gen.%20inz.%20(vlasak)/gening1a.doc (09.10.2008) 42 Genetický kód je složitý pojem- jde o systém přiřazení dané aminokyseliny k určité trojici nukleotidů. Kočárek, E., Genetika - Biologie pro gymnázia, Scientia, Praha 2004, str.142 a Genetický kód rozluštěn!, Internetový portál Tulenka.net. Dostupný z: http://www.tulenka.net/index.php?option=com_content&view=article&id=65:genetickykod&catid=46:mediaomyly&itemid=72 43 Kočárek, E., Výukové materiály z lékařské biologie a genetiky, 2. lékařská fakulta Karlovy univerzity http://camelot2.lf2.cuni.cz/turnovec/ublg/vyuka/bakalari/evoluce_bak.ppt. 44 Vědci identifikovali lidský genom, Internetový zpravodajský portál idnes.. Dostupný z: http://zpravy.idnes.cz/vedatech.asp?r=vedatech&c=a030414_150828_vedatech_jpl&t=a030414_150828_vedatech_jpl&r2=vedatech (18.10.2008) 45 Rudolfová, I., Úvod do bioinformatiky (online přednáška), Fakulta informačních technologií, VUT Brno. Dostupné z: http://www.fit.vutbr.cz/research/pubs/tr/2005/sem_uifs/s051017slidy1.pdf (7.10.2008) 46 Pačes, V., Budil, I., Kolik genů potřebuje život k životu?, Český rozhlas Věda a technika. Dostupný z: http://www.rozhlas.cz/vedaarchiv/portal/_zprava/116358 (8.10.2008) 47 Růžkovaá, I., Panorama, Akademon, Internetový časopis 21. století (revue objevů, vědy, techniky a lidí). Dostupný z: http://www.21stoleti.cz/view.php?cisloclanku=2005111814 (12.10.2008) 48 Malina, J., Člověk rasy a rasové mýty, Přírodovědecká fakulta MU v Brně. Studijní materiály Fakulty humanitních studií Univerzity Karlovy. Dostupný z: http://www.fhs.cuni.cz/kos/kestazeni/ttexty/rasove_myty.doc (14.10.2008) 49 heredita 50 Foretová, L., Dědičnost jako rizikový faktor pro vznik nádorů, Projekt podpory zdraví 151/2001: Prevence nádorových onemocnění ve 21. století, Masaryhův onkologický ústav. Dostupné z: http://www.mou.cz/mou/section_show.jsp?s=1167%7c900%7c901%7c905%7c930%7c - 17 -
poprvé použil W. Bateson v roce 1905 53. Název genetika odvodil od latinského genesis zrození. Za zakladatele genetiky se považuje Gregor Mendel 54, který své poznatky zveřejnil již v roce 1865. Ovšem jeho dílo bylo uznáno a pochopeno až mnohem později, po jeho smrti. Genové inženýrství někdy nazývané také genetické inženýrství je součást genetiky. Zkoumá genetickou stavbu organismů a buněk 55. Zabývá se vkládáním určitého genu do DNA nebo naopak vyjmutím určitého genu 56, čímž se vytvoří nové molekuly DNA 57. Jinými slovy genetické inženýrství navozuje organismům žádoucí změny znaků a vlastností 58, které jsou dědičné 59. Použité techniky umožňují překonání např. i mezidruhové bariéry 60, neboť v přírodě (přírodní cestou) obvykle nedochází k rozmnožování mezi různými druhy organismů. Velmi významnou aplikací genového inženýrství je klonování. Klonování obecně znamená pořizování identických kopií (klonů) 61. Klonováním se má obvykle na mysli vytváření biologických objektů, které mají stejnou genetickou informaci 62. Klonování vzniká i přirozenou cestou v přírodě - nejběžnější je v rostlinné říši. Tam se kromě pohlavního rozmnožování (zejména opylení) vyskytuje také nepohlavní rozmnožování (šlahouny jahod, cibulky tulipánů, pupeny, spóry kapradin, baktérie se rozmnožují dělením), při kterém vznikají potomci s naprosto stejnou genetickou informací. I člověk využívá v zemědělství techniky klonování, například při řízkování (uříznuté větvičky mateřské rostliny se nechají zakořenit v půdě), roubování a očkování (u těchto technik se část mateřské rostliny přenese na jinou vhodnou rostlinu). V živočišné říši je vznik klonů přirozenou cestou například při narození jednovaječných dvojčat. Zde je důležité zmínit pojem biodiverzita. Biodiverzitu tvoří výraz bio, což je zkratka pro biologická a slovo diverzita neboli rozmanitost či různorodost 63. Biodiverzita tedy znamená rozmanitost žijících organismů. Přitom nejde o pouhý součet všech 51 variabilita 52 Kočárek, E., Genetika - Biologie pro gymnázia, Scientia, Praha 2004, str.11 53 Literák, I., Studijní materiál z z obecné biologie a genetiky, Veterinární a farmaceutická univerzita v Brně. Dostupné z:http://www.biology.ic.cz/dalkari (11.10.2008) 54 Pazdera, J., Gregor Mendel. Internetový časopis Osel.cz. (Objective source E-Learning) Dostupné z http://www.osel.cz/index.php?clanek=57 (5.10.2008) 55 FAQ obecné, Občanské sdružení Biotrin. Dostupné z: www.biotrin.cz/czpages/inf051303d.htm (20.10.2008) 56 Custers, R, De Vlieger, E., Stoops S., Van Gysel, A., Verleyen, B., Průvodce biotechnologiemi Biotechnologie v zemědělství a potravinářství, Academia 2006, str. 97 57 Kočárek, E., Genetika - Biologie pro gymnázia, Scientia, Praha 2004, str.183 58 Custers, R, De Vlieger, E., Stoops S., Van Gysel, A., Verleyen, B., Průvodce biotechnologiemi Biotechnologie v zemědělství a potravinářství, Academia 2006, str. 36 59 Internetová encyklopedie Cojeco. Dostupná z: http://www.cojeco.cz/index.php?s_term=&s_lang=2&detail=1&id_desc=29329 (14.10.2008) 60 Internetová encyklopedie Cojeco. Dostupná z: http://encyklopedie.seznam.cz/heslo/44363-genove-inzenyrstvi (15.10.2008) 61 Raclavský, V., Klonování DNA, Učební text Metody molekulární genetiky, Univerzita Palackého v Olomouci. Dostupný z: http://biologie.upol.cz/metody/klonovani%20dna.htm (10.10.2008) 62 Custers, R, De Vlieger, E., Stoops S., Van Gysel, A., Verleyen, B., Průvodce biotechnologiemi Biotechnologie v zemědělství a potravinářství, Academia 2006, str. 60 63 variabilitu - 18 -
genů, druhů a ekosystémů, ale spíše o variabilitu uvnitř a mezi nimi 64. Pokud se přikloníme k evolucionismu 65, tak připouštíme, že biodiverzita vznikala postupně, a tedy nebyla tu vždy. Biodiverzita je ohrožena již nyní: např. proto, že v zemědělství jsou vybírány téměř vždy jen nejlepší (které přináší zemědělcům největší výnosy - např. krávy, které poskytují nejvíce mléka) představitelé žijících živočišných či rostlinných druhů pro jejich rozmnožování a tedy jejich opětovné využití v zemědělství. Biodiverzita může být ohrožena ještě více, pokud biotechnologie dosáhnou masového měřítka a např. v zemědělství bude ještě více než dnes zmenšen počet představitelů druhů, ze kterých se začnou vytvářet nejen přímí potomci, ale i úplné klony. Na druhé straně uplatněním technik umělé reprodukce a současně využitím technik klonování by bylo možné zachránit ohrožené živočišné druhy například pokud odnosí koza domácí zárodek nějakého ohroženého druhu kozorožce 66. Na světě je popsáno přibližně 1 750 000 živočišných druhů, což je jen zlomek celkového počtu. Podle některých odhadů jich na Zemi žije deset milionů, podle jiných až sto. Přibližně každých šedesát minut jeden živočišný druh ze světa zmizí 67. Podle fosilních nálezů se dnes usuzuje, že až 99,9 % všech druhů, které kdy žily na Zemi, vyhynulo 68. Pro úplnost je potřeba ještě vyjasnit pojmy bio-potravina, křížení a mutace. Bio-potraviny jsou produkty ekologického inženýrství, které vylučuje nejen použití pesticidů, ale i použití geneticky modifikovaných osiv. Křížení je rozmnožování nepříbuzných druhů rostlin nebo živočichů. Člověk se jím zabýval 69 od poloviny 18. století. Ve srovnání s genetickým inženýrstvím se jednalo o velmi pomalý proces, kdy často docházelo k náhodným a nežádoucím změnám genetické informace, tzv. mutacím 70. Až v sedmdesátých letech 20. století vzniká genové inženýrství, které již operuje se známými geny, a cíleně je umisťuje nebo odstraňuje podle potřeby budoucích vlastností takto vyprodukovaného organismu 71. Biotechnologické firmy rády srovnávají své GM produkty s produkty běžných zemědělských 64 Biologické principy ochrany přírody, Katedra botaniky přírodovědecké fakulty Karlovy univerzity. Dostupný z: http://botany.natur.cuni.cz/cz%5cstudium/bioochrana.rtf (08.10.2008) 65 Janda, M., Spor o původ člověka hoří dodnes!, Internetový časopis 21. století. Dostupné z: http://www.21stoleti.cz/view.php?cisloclanku=2007041927 (09.10.2008) 66 Petr, J., Klonování- Hrozba, nebo naděje?, Paseka, Praha 2003 67 Malý ekologický a environmentální slovníček, Internetový portál sdružení Arnika. Dostupný z: http://biodiverzita.arnika.org (18.10.2008) 68 Biologické principy ochrany přírody, Katedra botaniky přírodovědecké fakulty Karlovy univerzity. Dostupný z: http://botany.natur.cuni.cz/cz%5cstudium/bioochrana.rtf (08.10.2008) 69 Mezi vědce, kteří se zabývali zákonitostmi křížení, patří švédský biolog a botanik Carl Linné a opat augustiniánského kláštera sv. Tomáše v Brně Gregor Johann Mendel. 70 Šípek, A., Mutace, Internetový portál Genetitka.wz.cz. Dostupný z: http://genetika.wz.cz/mutace.htm (20.10.2008) 71 Drobník J., Ondřej M., Petr J.: Geneticky modifikované organismy v zemědělství, Praha, Ústav zemědělských a potravinářských informací, 2002-19 -
plodin, u kterých poukazují na to, že i když jsou často úmyslně ozařovány 72, jsou mnohem méně kontrolovány (zdravotní a ekologické dopady ozařování a z toho vzniklých mutací). Mezinárodní atomová agentura (IAEA 73 ) udává, že se ve světě používá přes 2000 radiačních mutant 74. I když je mezi nimi mnoho dekoračních rostlin, nezanedbatelné množství jsou potraviny. Odpůrci GM plodin naopak srovnávají GM plodiny s léky, které jsou ještě tvrději testovány a mapování jejich vedlejších účinků trvá delší dobu. 2.1.2. Postoje odborníků ke GM plodinám Tzv. generace GM plodin Geneticky modifikované plodiny dělí odborníci do tzv. generací. Zde budu používat dělení do tří generací 75, někdy se GM plodiny dělí do pěti generací 76. První generace geneticky modifikovaných plodin je dnes ve světě dosti rozšířená. Jedná se o typ genetické modifikace, jež přináší užitek především zemědělcům, neboť takto upravené rostliny přináší pěstitelům bohatší úrodu ve srovnání s konvenčním zemědělstvím a díky nově získané odolnosti, by tyto rostliny neměly čerpat tolik pesticidů (ne vždy se tak děje) a měly by tudíž být ohleduplnější vůči životnímu prostředí 77. Do první generace GM plodin patří odrůdy odolné vůči herbicidům, škůdcům, více druhům herbicidů, více druhům škůdců, vůči herbicidům i škůdcům (zároveň), dále do této generace patří rostliny odolné vůči stresu (který pro rostliny představuje např. sucho, zasolená půda, nedostatek světla nebo extrémní teploty) nebo vůči chorobám. Neboť konvenční zemědělské plodiny mohou trpět nejrůznějšími chorobnými infekcemi, které způsobují houby, plísně, bakterie, viry a další patogeny. Geneticky modifikovaných rostlin odolných vůči herbicidům (chemickým postřikům likvidujícím plevel) je na světě ze všech GM plodin nejvíce (viz Graf 4). Např. v roce 2006 zabíraly GM plodiny s odolností vůči herbicidům 68 % 78 (tj. 69,9 milionů hektarů) všech ploch 72 Ozařování potravin je ošetřování ionizujícím zářením nebo ultrafialovými paprsky. Hlavním smyslem ozařování potravin je prodloužit trvanlivost potraviny a zničit patogenní mikroorganismy a hmyz v potravinách. 73 International Atomic Energy Agency 74 Fajmon, H., Čeští zemědělci a Společná zemědělská politika Evropské unie, Informační příručka europoslance. Dostupné z: www.ods.cz/eu/download/docs/zemedelci_a_politika_eu.pdf (29.10.2008) 75 podle: Ovesná, J. (2005): Základní informace. Geneticky modifikované organismy, Praha, VÚVR 76 například podle: Ing. Josef Holec a doc. Ing. Josef Soukup, CSc., přednáška Pěstování transgenních odrůd polních plodin stav a perspektivy, sborník GMO 2006, strana 11 77 Weighing the GMO arguments: for, Food and agriculture organization of the United Nations. Dostupný z: http://www.fao.org/english/newsroom/focus/2003/gmo7.htm (20.10.2008) 78 James, C.,: Executive Summary, ISAAA Brief 35-2006, International Service for the Acquisition of Agri-biotech Applications (ISAAA): Ithaca, NY 2007 Dostupné z: http://www.isaaa.org/resources/publications/briefs/35/executivesummary/default.html (08.10.2008) - 20 -
s geneticky modifikovanými plodinami, kterých bylo ve zmíněném roce 102 milionů hektarů. Plevele jsou rostliny, které se vyskytují na polích proti vůli pěstitelů. Škodí např. tím, že zastiňují polní plodiny, snižují teplotu půdy, podporují šíření chorob a škůdců. Také ubírají vláhu a živiny z půdy a dokonce i vzduch důležitý pro zdárný růst a zrání plodin. Ztráty v biomase příslušné polní plodiny způsobené plevelem mohou dosáhnout až 20 60 % 79. Plodiny s genetickou modifikací odolné vůči herbicidům fungují na takovém principu, že zemědělec pole postříká herbicidem a tím zničí nežádoucí plevel, tento herbicid však neublíží pěstované geneticky modifikované plodině. Nutno zmínit, že to může vést k nadměrnému a stupňujícímu se používání herbicidů, a tím i k většímu poškozování životního prostředí. Odpůrci také namítají, že tato technologie může vést k vypěstování tolerance vůči herbicidům u některých plevelů. Na druhou stranu tato technologie umožňuje menší použití těžké a nákladné polní techniky. Graf 4 Světová plocha GM plodin dle typu modifikace, od roku 1996 (v milionech hektarů) Zdroj: James, C., Report on Global Status of Biotech/GM Crops, International Service for the Acquisition of Agri-biotech Applications (ISAAA): Ithaca, NY 2007 Dostupné z: http://www.isaaa.org/resources/publications/briefs/37/pptslides/brief37slides.pdf (20.10.2008) Další z výše zmíněných typů transgenních plodin jsou plodiny odolné vůči škůdcům. Tyto plodiny v sobě vytváří jed, který zabíjí škůdce jako jsou například housenky a brouci, kteří by jinak okousáváním plodiny poškozovali. Vědci dbají na to, aby tyto jedy nikdy neubližovaly lidem nebo zvířatům, pouze hmyzím škůdcům. Vedlejším pozitivním účinkem této technologie 79 Mikulka, J., Chodová, D., Martninková, Z., Plevele a jejich regulace, Výzkumný ústav rostlinné výroby. Dostupné z: http://www.vurv.cz/weeds/cz/druhy/index.html. (15.10.2008) - 21 -
je, že tyto geneticky modifikované plodiny s lepším zdravotním stavem a fyzickou nenarušeností, jsou také více odolné vůči plísním. Podle zdroje GMO Compass 80 každoročně hmyzí škůdci zničí po celém světě kolem čtvrtiny konvenčních potravinářských plodin. Díky globálnímu oteplování (současnou rychlost oteplování, která činí 0,1 až 0,2 C/10 let, je možno předpokládat i v dalších několika desetiletích 81 ) se výskyt některých škůdců ještě rozšíří. Druhá generace geneticky modifikovaných plodin se v Evropě zatím nepěstuje 82. Geneticky upravené odrůdy druhé generace zaujímaly v roce 2004 již zhruba 20 % 83 veškerých ploch GM plodin, v USA dokonce 28 %. Bezpochyby se tento trend bude čím dál více uplatňovat v praxi. Tyto rostliny přináší užitek především spotřebiteli. Jedná se o změnu vlastností konečného produktu, (např. lepší chuť, větší velikost plodů, hezčí barva plodů, dále také větší nutriční hodnota, vyšší obsah vitamínů, změna složení olejů nebo obsahu bílkovin) 84. Mezi tyto plodiny se řadí například tzv. zlatá rýže, která má zlatavou barvu pro to, že je obohacená o karotenoidy. Tyto látky si lidský organismus v těle přetvoří na vitamín A. V řadě rozvojových zemí, kde je základní potravinou rýže, trpí obyvatelstvo chorobami spojenými s nedostatkem vitaminu A. Tento vitamin je nezbytný pro zvýšení rezistence k chorobám, chrání před poruchami zraku a slepotou. GM rýže by mohla pomoci tento problém vyřešit. V rýžové stravě rozvojových zemí je také nedostatek železa. Proto odborníci vyvinuli i rýži s železo-vázajícími bílkovinami. Přesněji jde o dva typy takové rýže, jeden typ je určen pro malé děti, neboť využívá bílkovinu mateřského mléka (laktoferrin) 85 a druhý typ je určen pro dospělé lidi (využívá ferritin) 86. Dalším příkladem transgenních plodin druhé generace je brambor se zvýšeným obsahem bílkovin, který byl vyvinut v Indii a jeho složení je nutričně hodnotnější než u konvenčních brambor. Ve světě se také pěstuje kukuřice se zvýšeným obsahem lyzínu, která zvyšuje kvalitu krmiva pro hospodářská zvířata. Geneticky upravenou pšenici, která neobsahuje gluten, mohou konzumovat lidé, kteří trpí celiakií. Rajčata se zvýšeným obsahem antioxidantu lykopenu pomáhají předcházet 80 Breeding aims, Pest resistant crops, Internetový portál GMO-compass. Dostupné z: http://www.gmo-compass.org/eng/agri_biotechnology/breeding_aims/147.pest_resistant_crops.html (19.10.2008) 81 Změny teploty, Informační brožura o změně klimatu, Český hydrometeorologický ústav. Dostupné z: www.chmu.cz/cc/inf/7_3.html (12.10.2008) 82 Ovesná, J., Kučera L., Biologická bezpečnost a geneticky modifikované organismy v České republice po vstupu do Evropské unie: sborník ze semináře: aula VÚRV Praha, dne 24.11.2004, Praha: Výzkumný ústav rostlinné výroby, 2004, str. 32 83 Ovesná, J, Současnost a perspektivy. Geneticky modifikované rostliny, Výzkumný ústav rostlinné výroby, Praha, 2005 84 Jedná se např. o zlatou rýži, která má větší obsah vitamínu A. viz Ovesná J.: Geneticky modifikované organismy a jejich možné uplatnění v rostlinné výrobě, Sborník přednášek ze semináře Pěstování geneticky modifikovaných plodin v ČR - koexistence různých forem zemědělství, 2005. Zdroj: http://www.mze.cz/attachments/gmo_text.pdf. A dále Hospodářské noviny z 2. 5. 2006 informují o transgenní kukuřici, která se stane zdrojem železa v potravě. 85 Každá molekula laktoferrinu váže dva atomy železa. 86 Každá molekula ferritinu může vázat až 4500 atomů železa. - 22 -
kardiovaskulárním onemocněním a některým typům rakoviny. Podobně upravené již existují i jablka, maliny nebo melouny. Ani odrůdy třetí generace se v Evropě komerčně nepěstují 87. V USA již byla testována v životním prostředí 88. Třetí generace geneticky modifikovaných plodin by měla být zaměřena na oblast farmacie. Jedná se například o jedlé vakcíny nebo léky. V transgenních bramborách a tabáku se podařilo ověřit vakcínu proti žloutence typu B. Někteří odborníci uvádějí i další generace, které mají uplatnění např. v průmyslovém využití - brambory se zvýšeným obsahem škrobu nebo řepka olejka s vyšším obsahem kyseliny erukové vhodná pro výrobu plastů nebo vysoce kvalitních průmyslových rubrikantů GM plodin. Zemědělství by mohlo produkovat v budoucnu i speciální a čistící chemikálie 89, dále by se mohly pěstovat geneticky modifikované energetické rostliny. Škůdce zavíječ kukuřičný a GM kukuřice v ČR V Evropě je v současné době komerčně pěstovaná jediná GM plodina a to kukuřice odolná vůči zavíječi kukuřičnému, kterou zavedla americká společnost Monsanto. Odolnost vůči tomuto škůdci lze považovat za alternativu chemickým prostředkům (pesticidům). Genetická modifikace byla provedena vložením genu bakterie Bacillus thuringiensis, díky které rostlina sama produkuje látku pro zavíječe kukuřičného jedovatou. Zavíječ po pozření pletiva s tímto jedem snižuje příjem potravy a během několika hodin až dnů hyne. Podle Monsanta působí tato kukuřice pouze na cíleného škůdce, na řád hmyzu Lepidoptera, a užitečný hmyz zůstává uchráněn 90. Kukuřice je v našich podmínkách dosti významná plodina. Možné využití kukuřičného zrna a ostatních částí plodiny je velmi široké 91. Kromě potravinářských a krmivářských produktů, je zde široké uplatnění od výroby alkoholu, bioplynu a bioetanolu, přes použití ve škrobárenství, papírenském průmyslu, při výrobě barev, laků a plastů, dále lze kukuřici využít 87 Ovesná, J., Kučera L., Biologická bezpečnost a geneticky modifikované organismy v České republice po vstupu do Evropské unie: sborník ze semináře: aula VÚRV Praha, dne 24.11.2004, Praha: Výzkumný ústav rostlinné výroby, 2004, str. 32 88 Ovesná, J., GM rostliny: současnost a perspektivy, Výzkumný ústav rostlinné výroby, 2004. 89 Virrankoski, Biotechnologie: vyhlídky a výzvy zemědělství v Evropě, Výbor pro zemědělství a rozvoj venkova, 2006 Dostupné z: http://www.europarl.europa.eu/sides/getdoc.do?pubref=-//ep//nonsgml+comparl+pe-380.655+01+doc+pdf+v0//cs&language=cs (10.10.2008) 90 Insekt-rezistentní kukuřice, Biotech- produkty, Internetový portál společnosti Monsanto ČR, dostupný z http://www.monsanto.cz/produkty136.html 91 Hofmanová, D., Kukuřice nachází široké uplatnění. Dostupné z: http://www.agroweb.cz/rostlinna-vyroba/kukurice-nachazi-siroke-uplatneni s44x32155.html (17.11.2008) - 23 -