Englannin maaseudun pellolla kasvaa uusi kalaöljyn lähde. Rothamsted Research, Hertfordshire, Iso-Britannia, aloitti äskettäin kenttätutkimuksen camelina-pellava ( Camelina sativa ) -kasveista, joita on geneettisesti muunnettu tuottamaan pitkäketjuisia omega-3-rasvahappoja - "kalaöljyn" pääkomponenttia.
Asiaan liittyvä sisältö
- Mikä vakuuttaa ihmiset, että geneettisesti muunnetut ruuat ovat kunnossa?
- Ruoka, muokattu ruoka
Kenttäkoe sai hyväksynnän huhtikuussa ympäristö-, elintarvike- ja maaseutuosastolta (DEFRA), Yhdistyneen kuningaskunnan hallintoelimeltä, joka sääntelee muuntogeenisiä viljelykasveja. Tutkijat korjaavat ensimmäisen sadonsa tässä tai ensi kuussa. Yhdistyneelle kuningaskunnalle tämä on iso askel; itse asiassa se on ensimmäinen laatuaan oleva oikeudenkäynti. DEFRA on hyväksynyt vain viisi geneettisesti muunnettua (GM) kasvia kenttäkokeisiin, ja tämä on ensimmäinen, jolla on parannettu ravinnearvo.
Vaikka jotkut ovat varovaisia sellaisten geneettisesti muunnettujen organismien johdosta, jotka tekevät sen ihmisten ruokavalioon, toiset näkevät sen osana suuntausta käyttää muuntogeenisiä kasveja ravintoravinteisista ruoista ja lääkkeistä kestävämmin. Tällöin muuntogeeninen camelina voisi tehdä kalanviljelystä kestävämpää ja kalan ravitsevampaa.
Katso, kalat eivät itse asiassa tee kalaöljyä. Kalaöljyksi kutsutaan omega-3-tyydyttymättömien rasvahappojen pitkiä ketjuja. Eikosapentaeenihappo (EPA) ja dokosaheksaeenihappo (DHA) ovat kaksi tärkeintä rasvahappoa ihmisten ruokavalioissa, ja ne on liitetty aivojen terveelliseen toimintaan ja tulehduksen vähentämiseen (vaikka on vielä epäselvää, johtavatko nämä hyödyt terveellisempiin sydämiin, kuten monet väittävät) ). Levät ja sienet tuottavat luonnollisesti nämä pitkät ketjut, ja kalat syövät mikrobit tai pienemmät organismit, jotka söivät mikrobit.
Meressä öljyt tekevät tiensä ravintoketjussa suuremmiksi kaloiksi. Joten villissä kalossa on kalaöljyjä, kertyneitä syömästään ruuasta.
Kalatiloilla se on kuitenkin erilainen tarina. "Suuri ongelma on, että kalanviljely on riippuvainen näistä kalaöljyistä", sanoo Rothamstedin tutkimuksen johtava tutkija Jonathan Napier.
Ilman runsaasti öljypitoisia ravintolähteitä valtameressä viljelty kala ei "aio kasvaa näyttäen oikealta kalalta tai maistamaan kuin oikea kala. Sillä ei yksinkertaisesti ole oikeita rasvahappoja öljyissään ”, sanoo Iso-Britannian Bristolin yliopiston biologi Colin Lazarus, joka ei ole sidoksissa nykyiseen tutkimukseen. Ilman öljyä viljellyt kalat olisivat myös vähemmän ravitsevia, koska niistä puuttuisi omega-3-rasvahappoja.
Levä- ja nivelkannat ovat sotkuisia ja niitä on vaikea ylläpitää suuressa mittakaavassa, joten valitettavasti helpoin paikka saada kalaöljy on muista kaloista. Noin miljoona tonnia kalaöljyä korjataan vuosittain mereltä, josta noin 80 prosenttia menee kalanviljelylaitoksille ja sekoittuu maatilan rehuun.
Jos tuntuu hiukan naurettavalta kalastaa kalat merestä kalaöljyn syöttämiseksi viljellyille kaloille, olet oikeassa. Villien kalojen populaation vähentyessä yhä enemmän maapallon ympäri kuluttamista kaloista tulee tiloista. Mutta jotta tämä kala olisi ravitsevaa, se tarvitsee villikala.
Kalanviljelylaitos Norjassa. (Flickrin käyttäjän Yododin kohteliaisuus) Kuinka resurssienhallinnat voivat pysäyttää tämän itsestään häviävän tyylin? Joidenkin tutkijoiden mielestä vastaus on maataloudessa.
Maatalous vaatii melko perusresursseja - auringonvaloa, vettä ja lannoitteita - ja sillä on jo infrastruktuuri öljyjen, kuten auringonkukkaöljyn ja rypsiöljyn, tuottamiseksi. Joten miksi ei geneettisesti suunnitellut kasvit tuottaa kalaöljyä?
”Geneettiset muokkaukset voisivat tarjota kestävämmän tavan ihmisravinnoksi tarkoitettujen kalojen kasvattamiseen, koska meren hölynpöly, kaikkien meressä olevien kalojen ottaminen hienontamaan sen massaa saadakseen kalaöljyä kasvamaan kaloja vankeudessa, ei ole kestävä liikuntaa ”, sanoo Lazarus.
Mutta miten tehdään kasvi, joka tekee kalaöljyä? Laitoksen hankkiminen omega-3-rasvahappojen valmistamiseksi on vain leikkaamalla ja liittämällä kaikki oikeat geenit levästä kasviin, Lazarus selittää. Halutun rasvahapon tuottamiseksi sinun on selvitettävä, mitkä geenit tuottavat hapon, jolla on oikea määrä hiiltä ja kemialliset sidokset oikeissa paikoissa.
"Jos sinulla on oikeat geenit, niin kasvi tekee sen mielellään puolestasi", Lazarus sanoo. Esimerkiksi vuonna 2004 Lazaruksen laboratoriossa leikattiin ja liitettiin levägeenejä Arabidopsisiin, pieneen kukkivaan kasviin, jota käytettiin usein kokeissa biologisten reaktioiden tarkkailemiseksi. Sen jälkeen kun se oli liitetty yhteen, koko kasvi tuotti matalapitoisia pitkäketjuisia omega-3- ja omega-6-rasvahappoja.
Rothamstedin joukkue on viettänyt viimeisen vuosikymmenen yrittäessään rakentaa tehokkaampaa kasvi- kalaöljytehdasta. "Se oli vähän kuin yrittäisi löytää kaikki osat laitteen valmistamiseksi ja sitten kun olet saanut kaikki osat, voit koota ne", Napier sanoo.
Camelina-kasvit, jotka on valmistettu ihanteellisesta suonesta, kun otetaan huomioon niiden nopea elinkaari ja koska he eivät tyypillisesti ristuu hybridisoitumisessa tai risteytyessä tavallisten ryplikasvien kasvien kanssa - tarkoittaen, että kameliniiniin suunnitellut geenit ovat vähemmän todennäköisesti saastuttamaan villien kasvien populaatioita geneettisesti. He ovat onnistuneet modifioimaan camelina-kasviensa sisältämään seitsemän geeniä levästä, joten ne tuottavat todennäköisesti sekä EPA: ta että DHA: ta.
Nämä levägeenit vaativat myös jonkin verran modifiointia, jotta se olisi yhteensopiva kasvin kanssa. Tämä johtuu siitä, että kun geenejä transkriptoidaan solussa, joillakin organismeilla on tietyt mieltymykset luettaessa geneettisiä koodeja. Joten tutkijat paransivat geenejä sisältämään geenimuotoisia rakennuspalikoita, joita suosii camelina kuin levien suosima.
"Se on melkein kuin kielen tasoittaminen, jotta se kiertyisi paremmin isännässä", Napier sanoo. Tämä tekee omega-3: n tuotannosta kasvessa tehokkaampaa, jolloin saadaan enemmän rasvahappoja. Sitten tutkijat pystyivät keskittämään näiden rasvahappojen tuotannon kasvien siemeniin käyttämällä erityistä promoottorigeeniä, mikä helpotti sadonkorjuuta paljon
Kasvihuoneessa kasvavat nämä camelina-kasvit tuottavat siemeniä, jotka sisältävät 25 prosenttia omega-3-öljyjä (12 prosenttia EPA ja 14 prosenttia DHA) ja 75 prosenttia säännöllistä kasviöljyä. Koska kalatilat sekoittavat usein kasviöljyä rehuihinsa kalaöljyn kanssa kustannusten vähentämiseksi, se on hyödyllinen yhdistelmä. Stirlingin yliopiston tutkijat testaavat parhaillaan Rothamstedin kasvihuonekalan rehua kalatiloilla.
Seuraava looginen vaihe on testata, kuinka kasvit pärjäävät, kun niitä kasvatetaan kentällä kasvihuoneen sijasta. Tänä vuonna kenttäkoe sisältää noin 1000 kasvia 100 neliömetrillä, ja jos kaikki menee hyvin, ensi vuonna ne kaksinkertaistavat määrän.
Camelina sativa ja muut siemenöljykasvit voisivat tarjota kalaöljyä tulevaisuuden vesiviljelylaitoksille. (USDA: n suostu) Koe kestää jokaisen kasvukauden läpi vuoden 2017. Menestys olisi kasvi, joka kasvaa täsmälleen samalla tavalla ulkopuolella kuin kasvihuoneessa - ja tuottaa saman määrän omega-3: ita.
Jos kaikki sujuu, kasvit voisivat tuottaa omega-3-rasvahappoja yleiseen kalanviljelykäyttöön seuraavan kymmenen vuoden aikana. Kasveista voisi jopa tulla lähde ihmisten ravintolisille - kukoistava teollisuus, vaikka niiden tehokkuutta koskevaa tiedettä ei ole vielä täysin saatavilla.
Tästä huolimatta kaikki eivät selvästikään näe geenitekniikkaa silmämääräisesti. Jotkut pelkäävät, että sadoista voi tulla tuntemattomia terveysriskejä tai allergioita. Ja toisten mielestä se ei todella ratkaise vesiviljelyn kestävyyttä koskevia kysymyksiä.
"Tämä yksinkertaisesti korvaisi yhden ongelman, kalavarojen liiallisen kulutuksen kalan ruokkimiseksi, toisella, maapallon lisäkysynnällä eläinten rehuille eikä ihmisille tarkoitetun ruoan kasvattamiselle", GM Freeze -ryhmän johtaja Helena Paul kertoi. Guardian tammikuussa, kun oikeudenkäyntisuunnitelmat julkistettiin.
Rothamsted-ryhmä ei todellakaan ole ainoa, joka työskentelee viljelykasveilla, jotka voivat tuottaa omega-3-yhdisteitä. Australialainen tiimi suunnittelee camelina- ja ryplikasveja tuottamaan omega-3-rasvahappoja. Yhdysvalloissa Monsanto on kehittänyt soijapavun, joka tuottaa omega-3, nimeltään stearidonihappo. Muut ryhmät etsivät myös pellavansiemeniä ja intialaisia sinappikasveja potentiaalisina isäntinä.
Lisäksi geenitekniikka on melko joustavaa. Kalaöljyn lisäksi sitä voitaisiin joskus käyttää muiden öljyjen ja ravintotuotteiden valmistukseen, tutkijat spekuloivat. Kasvien käyttö lääkkeiden ja jopa suun kautta annettavien rokotteiden tuottamiseen on jopa mahdollista.
"Jos saat kasvin tuottamaan rokotetta tuottavan antigeenin, voi olla helpompaa kuljettaa kasvi tai kasvituote ihmisille yksinkertaisesti syömään", Lazarus sanoo.
Kuva siitä: Viljakasvit täynnä tuhkarokkorokotetta. Tällainen kehitys on tietysti kaukana ja vaatisi laajaa kliinistä ja ympäristöä koskevaa kenttätestausta ennen kuin siitä tulee jotain todellisuuden läheisyyttä.
Mutta tutkijoille potentiaali on houkutteleva. Keskeinen ensimmäinen askel? Hedelmällinen sato, kun Rothamstedin tutkijat poimivat kalaöljysiemenensä.
