چگونه مهندسی ژنتیک تولید مواد غذایی را ایمن تر و کار آمدتر کرده است؟

در واقع بیش از هزاران سال است که کشاورزان، گیاهان دارای صفات برتر را انتخاب می‌کنند و بنابراین گیاهان زراعی را برای اهداف کشاورزی بهبود می‌­بخشند. این صفات مطلوب شامل مقاومت گیاه در برابر بیماری‌­ها و آفات، دانه‌­ها و میوه‌های بزرگ، محتوای تغذیه‌­ای ارزشمند، عمر مفید و سازگاری بهتر با شرایط مختلف زیست محیطی(مانند مقاومت به خشکی، شوری و…) است.

در چند دهه اخیر، پژوهشگران کوشش کرده­‌اند که با استفاده از پیشرفت‌های بدست آمده در دانش اصلاح نباتات، صفات مثبت را درگیاهان تقویت کرده و محصولات بهبود یافته‌ای را تولید کنند. در این راهکار ارزشمند، اصلاح‌کنندگان گیاه، ژن‌­ها را بین دو گیاه به منظور تولید گیاه جدیدی که صفات مورد نظر را دارا باشد، جابه‌جا می‌کنند. اما این تبادل ژن، بین گونه‌های مشابه یا بسیار نزدیک بهم محدود می‌­شود و همچنین ممکن است زمان طولانی برای رسیدن به نتایج دلخواه صرف شود. اما دانشمندان چگونه از سد این محدودیت عبور کردند؟

طی قرن­‌ها، پیشرفت فناوری، امکانات وسیعی را برای تولید غذا در اختیار بشر قرار داده است. فناوری، به شیوه‌­­های مختلف زندگی ما را آسان‌­تر و لذت‌بخش‌‌تر می­‌کند. برای مثال همه ما با چگونگی تغییرات حمل و نقل و کارآمدتر و ایمن‌تر شدن آن در طول زمان آشنا هستیم. کشاورزی نیز با پیشرفت علم و فناوری تغییرات زیادی کرده است که بسیاری از آن‌ها تولید مواد غذایی را به مراتب کارآمد­تر و ایمن‌­تر ساخته‌اند.

مهندسی ژنتیک یکی از این فناوری‌های پیشرفته است که کاربرد آن در کشاورزی، طیف گسترده‌ای از امکانات را در اختیار ما قرار داده است تا به نحو مطلوب‌­تر از زمین­‌های کشاورزی استفاده کنیم. این فناوری نیاز به تخصص­‌های ارزشمندی همچون ژنتیک کلاسیک، اصلاح نباتات، زراعت، اکولوژی و… را از بین نمی‌­برد، اما به دانشمندان امکان شناسایی ژ‌نهای ارزشمند در طبیعت و انتقال آن­ها بین گونه‌های مختلف را می­‌دهد. در واقع مهندسی ژنتیک، اصلاح‌گران گیاه را قادر می‌سازد که از توان ژنتیکی سایر گونه‌ها نیز برای تولید ارقام با کیفیت‌­تر استفاده کنند. از همین نظر است که گفته می‌­شود مهندسی ژنتیک ابزاری موثر در خدمت اصلاح نباتات است.

ارقام گیاهی بهبود یافته‌ای که با استفاده از فناوری مهندسی ژنتیک تولید می‌شوند، «گیاهان تراریخته» یا به غلط علمی ولی پذیرفته شده در متون حقوق، «تغییر شکل یافته ژنتیک» نامیده می‌شوند. اگرچه باید گفت در واقع همه محصولات کشاورزی، از لحاظ ژنتیکی نسبت به اجداد وحشی خود اصلاح شده هستند و در طول دوره‌های زمانی طولانی با مکانیزم‌های «انتخاب» و «پرورش کنترل شده»، تغییر شکل ژنتیکی پیدا کرده‌اند.

می‌­توان گفت پیدایش فناوری مهندسی ژنتیک به سال ۱۹۹۴ بر می­‌گردد. زمانی که دانشمندان کشف کردند که مواد ژنتیکی را می‌توان بین گونه­‌های مختلف انتقال داد. اولین گیاه تراریخته، تنباکوی مقاوم به آنتی ­بیوتیک بود که توسط سه گروه پژوهشی مستقل در سال ۱۹۸۳ تولید شد. پس از آن، در سال ۱۹۹۴، اولین گونه­‌های گوجه‌فرنگی تراریخته توسط آژانس غذا و داروی آمریکا (FDA)تصویب شد و به بازار آمریکا راه پیدا کرد.

محصولات تراریخته می‌­توانند دارای صفاتی همچون قابلیت بهره‌وری افزایش یافته از مواد مغذی، مقاومت بیشتر در برابر خشکسالی و سیل، مقاومت در برابر حشرات و بیماری‌­ها باشند. از آنجا که این محصولات دارای عملکرد بالاتر هستند و تولید آن‌ها بدون نیاز به سموم شیمیایی صورت می­‌گیرد، کشت آن‌ها علاوه بر اینکه کشاورزان را از امراض بسیار ناشی از سموم شیمیایی دور می‌کند، آن‌ها از پس‌انداز هزینه‌­های مربوط به علف ­کش­‌ها نیز سود می‌برند و با افزایش بازدهی تولید محصولات، به درآمد قابل ملاحظه‌ای دست پیدا می‌­کنند.

با این وجود، این گیاهان برای مصرف­‌کنندگان سودمندی‌­های بیشتری دارند. برای مثال می‌توان به حذف باقیمانده سموم-ناشی از سمپاشی­‌های مکرر- از روی محصولات زراعی اشاره کرد. از سوی دیگر، تحقیقات امروز در جهان به سمت تولید محصولات تراریخته با ارزش تغذیه‌ای بالاتر و دارای صفات صنعتی پیش رفته است که از میان آن‌ها می‌توان به برنج غنی شده با ویتامین A و آهن، سیب­زمینی‌هایی با نشاسته بیشتر، واکسن‌های خوراکی در ذرت و سیب­‌زمینی، واریته‌های ذرت که قادر به رشد تحت شرایط خشکی هستند، روغن‌های کلزا و سویای سالم‌تر اشاره کرد.

خدمات مهندسی ژنتیک در کشاورزی، موجب شد که این فناوری به سرعت در میان تولید کنندگان محصولات زراعی پذیرفته شود. بطوری که بر اساس گزارش سرویس بین‌المللی دستیابی و استفاده از بیوتکنولوژی کشاورزی، سطح زیر کشت محصولات تراریخته با گذشت ۲۲ سال از تولید تجاری آن‌ها بیش از ۱۱۲ برابر شده و از ۷/۱ میلیون هکتار در سال ۱۹۹۶ میلادی به بیش از ۱۸۹٫۸ میلیون هکتار در انتهای سال ۲۰۱۷ رسید.

چهار محصول سویا، ذرت، پنبه و کلزا نسبت به سایر محصولات تراریخته سطح زیر کشت بیشتری را در کشورهای تولیدکننده این محصولات دارند. در سال ۲۰۱۷ میلادی، ۷۷ درصد از کل سطح زیر کشت سویا به سویای تراریخته اختصاص داشت. این رقم برای پنبه ۸۰ درصد، برای ذرت ۳۲ درصد و برای کلزا ۳۰ درصد بود. کشورهای آمریکا، آرژانتین، برزیل و هند بزرگ‌ترین تولیدکنندگان محصولات تراریخته هستند.

محصولات تراریخته در بیشتر از دویست کشور جهان به مصرف می‌رسند. به عنوان مثال اتحادیه اروپایی سالیانه ۳۳ میلیون تن سویای تراریخته را از کانادا، آمریکا، برزیل، پاراگوئه و آرژانتین وارد می‌کند.

در  سال ۲۰۱۷ در مجموع ۴۱۳۳ مجوز قانونی برای کشت تجاری و مصرف محصولات تراریخته به عنوان خوراک انسان و دام صادر شده است. ژاپن، ایالات متحده آمریکا، اتحادیه اروپایی، کانادا، مکزیک، کره جنوبی، استرالیا، نیوزیلند و برزیل بیشترین مجوزها را برای محصولات تراریخته صادر کرده‎اند. در سایت رسمی اتحادیه اروپا می‌توان مجوزهایی را که برای کشت و مصرف محصولات تراریخته در اروپا صادر شده است را مشاهده کرد.

منبع

در ایران علیرغم آمادگی دانشمندان کشور برای بکارگیری فناوری مهندسی ژنتیک تولید ملی محصولات تراریخته تا به حال محقق نشده است. سهم کشور ما از بازار جهانی این محصولات تنها واردات است و سالانه پنج میلیارد دلار محصول تراریخته به کشور وارد می­‌شود. اطلاع‌رسانی نادرست در خصوص محصولات حاصل از مهندسی ژنتیک، شاید یکی از دلایلی باشد که تولید ملی محصولات تراریخته -علیرغم آمادگی دانشمندان کشور برای بکارگیری این فناوری- تا به امروز محقق نشده است.

امروز هر کشوری برای تامین غذای کافی و سالم نیازمند بکارگیری تمامی شیوه‌های سنتی و مدرن در کشاورزی است. این شیوه‌ها شامل کشاورزی سنتی به شیوه صحیح، اصلاح نباتات سنتی، کشت محصولات ارگانیک و بهره‌مندی از بیوتکنولوژی کشاورزی و کشت محصولات تراریخته است. با بهره‌برداری از تمامی شیوه‌های تولید ضمن رقابت در عرصه جهانی و تامین میزان غذای مورد نیاز کشور، خواهیم توانست در بلند مدت از وابستگی استراتژیک به منابع خارجی بر حذر باشیم تا در آینده‌­ای نزدیک با مشکل تامین فراوان و ارزان نهاده‌های غذایی سالم و با کیفیت مواجه نباشیم.

شقایق فکوری- کارشناس ارشد بیوتکنولوژی

منبع: خبرگزاری علم و فناوری