i

Aktuální číslo:

2017/12

Téma měsíce:

Kontakty

Zlatá rýže

Příběh naděje a pokrytectví
 |  4. 6. 2017
 |  Vesmír 96, 351, 2017/6

Podle WHO ročně kvůli nedostatku vitaminu A oslepne čtvrt až půl milionu dětí, polovina z nich do roka od ztráty zraku umírá. Řešení slibuje zlatá rýže – geneticky upravená odrůda obsahující beta-karoten, prekurzor vitaminu A. Už více než patnáct let však čelí soustředěným útokům.

Kauza zlaté rýže se loni v létě opět, po kolikáté již, ocitla ve středu celosvětového mediálního zájmu. Celkem 107 z cca tří stovek žijících nobelistů se podepsalo pod otevřený dopis adresovaný vedení organizace Greenpeace a kritizující její mnohaletý postoj k zlaté rýži (Vesmír 95, 486, 2016/9).

Nejedná se o střet pouze názorový. Sympatizanti Greenpeace a dalších aktivistických organizací opakovaně vidí cestu k řešení problémů v tzv. přímých akcích. Bojištěm posledních let jsou zejména Filipíny a tamní pokusná políčka IRRI (International Rice Research Institute).

Různé místní organizace „osvícených rolníků“ políčka demonstrativně zlikvidovaly. A tak se zoufalí vědci již před třemi lety prostřednictvím dr. Channa Prakashe obrátili na světovou vědeckou komunitu s prosbou o morální podporu.1) V krátkém čase obdržely vládní úřady asi sedm tisíc podpisů. Dvacet šest jich bylo z České republiky. Ekoteroristické akce ustaly, ale jen dočasně.

Vypůjčené enzymy

Světové statistiky dokládají důsledky tzv. VAD (vitamin A deficiency), chronického nedostatku vitaminu A v lidském organismu. U dětí způsobuje zmíněnou slepotu a kvůli oslabení imunity významně zvyšuje riziko úmrtí na infekční choroby. U dospělých způsobuje také v prvé řadě šeroslepost, ale i vážné poruchy funkce různých orgánů a imunity, zvyšuje riziko nástupu nádorových onemocnění. Těhotné ženy ohrožuje především ve třetím trimestru.

Zdrojem vitaminu A, resp. jeho prekurzorů, zejména beta-karotenu, je buď jím bohatá potrava rostlinná (špenát, mrkev i další zeleniny, kukuřice), nebo živočišná (játra, rybí tuk, vaječný žloutek). Pokud jeho dostatečnému příjmu brání buď chronická chudoba s průvodní podvýživou, nebo nějaká kulturně-historická potravinová omezení či tradice, je zle.

VAD je proto dlouhodobým průvodním znakem nedostatečné výživy zejména v „rýžových“ asijských zemích. Bělostná zrnka loupané rýže nezbytnou hladinu beta-karotenu svým konzumentům neposkytnou. Přidávat k denním hrstem vařené rýže vitaminové kapsle odpovídá sice pohledu soucitného Evropana, ale v praxi to bude stěží fungovat, a to nejen z důvodů finančních. Jinak už by VAD nepatřil k mnohaletým prioritám UNESCO a dalších organizací. Učit chudé bezzemky současnému pěstování špenátu či mrkve je spíš misionářská utopie. K laickým iluzím lze také řadit vize o vyšlechtění nových odrůd s výnosem odpovídajícím tomu současnému – a navíc s dostatečně vysokou hladinou beta-karotenu v endospermu zrn. Kdo by takový běh na strašně dlouhou trať financoval?

Co však elegantně přidat stávajícím odrůdám transgenozí příslušné geny, aby beta-karoten produkovaly přímo?

Projekt realizovaly nakonec spojené týmy vědců z ETH v Curychu a Univerzity ve Freiburgu, vedené profesory Ingo Potrykusem a Peterem Bayerem. Ty již věděly, že endosperm nezralé rýže je schopen syntetizovat raný intermediát karotenové dráhy, tedy geranylgeranyldifosfát. K tvorbě potřebného beta-karotenu však bylo nutno dráhu zkompletovat čtyřmi dalšími enzymy.

První, fytoen syntázu (psy), měla rýže vlastní, ale nedostatečně se exprimující právě v endospermu. Nakonec tedy autoři příslušný gen vzali z narcisu (Narcissus pseudonarcissus). Následnou fytoen desaturázu, zajišťující tvorbu lykopenu v plastidech endospermu, dodala bakterie Erwinia uredovora (nově Pantoea ananatis), součástí použitého konstruktu byla mj. sekvence tranzitního peptidu z malé podjednotky Rubisco hrachu. Následovaly karoten desaturáza a lykopen beta cykláza, také narciskové.

Vědci použili transformační systém Agrobacterium tumefaciens a všechny vektory najednou vpravili do nezralých rýžových embryí. Tak rozsáhlý přenos ještě do té doby nikdo u rostlin nerealizoval. Pravděpodobnost úspěchu při tehdejším rozsahu znalostí o mechanismech transgenoze se jevila jako ukrutně malá. Ale štěstí aspoň občas přeje odvážným. Údajně jedna jediná z více než pěti set transgenních linií se pyšnila obilkami s endospermem nikoliv bílým, ale výrazně nažloutlým, a chemická analýza v ní potvrdila slušnou hladinu beta-karotenu. Zrodila se zlatá rýže. A začala svoji nesnadnou cestu do světa.

První klacky pod nohy

Ve svém příspěvku do AgBioView z 23. října 2000 Ingo Potrykus píše: „Editor Nature ani nepovažoval za nutné poslat (náš článek) oponentům a obratem jej vrátil. Nepomohly podpůrné dopisy předních evropských vědců. Z profilu obdobných článků, které v té době Nature publikoval, se dalo usoudit, že zřetelně preferuje články spíše význam genového inženýrství zpochybňující.“2) Pomohla až iniciativa Petera Ravena, ředitele botanické zahrady v St. Louis, jenž na poslední chvíli pozval Inga přednášet na XVI. mezinárodní botanický kongres v St. Louis v srpnu 1999. Následovala tisková konference a publikace v časopise Science v lednu 2000.

Nesdílím tedy občas zaznívající názor, že stvořitelé zlaté rýže už zkraje podcenili vliv médií, že měli začít s její masivní popularizací dříve, než byl svět zahlcen geneticky modifikovanými plodinami rezistentními k hmyzím škůdcům či tolerantními k totálním herbicidům, a tedy přínosnými pro výrobce osiv a pesticidů či pro velkofarmy, ne však pro spotřebitele. Nepodcenili, jen v tomto úsilí od počátku tahají za kratší konec provazu.

Zlatá rýže totiž opravdu nechtěně sehrála roli z pohledu odpůrců velmi nebezpečného trojského koně GM technologií. Nebyla ideologicky napadnutelná. Její tvůrci přece nebyli jakkoli propojeni s vůdčími nadnárodními společnostmi, konstruujícími nejrůznější Bt odrůdy3) kukuřice, tabáku, bavlníku či různé šarže sóji či řepky odolné ke glyfosátovým či glyoxalátovým herbicidům. Nebyla produktem ziskovým, ale humanitárním či charitativním. Firmy i univerzity se pro účely projektu vzdaly svých patentových práv. Byla vlastně první takto „biofortifikovanou“ potravinou, propojující funkci výživovou a léčivou.

Pravda, velká část relevantního výzkumu byla zprvu dotována z prostředků Rockefellerovy nadace, ale ta už léta a celosvětově sponzorovala a sponzoruje aktivity spíše bohulibé, mnohdy i velmi „zelené“. Podporu projektu vyjadřovalo více a více nejrůznějších humanitárních společností a zlatým zrníčkům se postupně dostalo přímého požehnání tří za sebou následujících papežů. Byla pochopena jako jednoznačný prostředek boje proti světové chudobě, podvýživě, hladu a nemocem. Byla pochopena, ne však povolena k praktickému využití. Což platí dodnes.

Po určitou dobu stačilo k jejímu odmítnutí konstatovat, že k praktickému použití má ještě daleko. Kritici měli v tomto smyslu pravdu. Hladina provitaminu A této původní zlaté rýže dosahovala zhruba 1,6 mikrogramu na gram potraviny. Při potřebné denní normě FAO/WHO třeba pro kojící matky (850 mikrogramů) by jí tak chuděrka maminka musela denně zkonzumovat přes šest kilogramů. Dvouleté dítě dokonce sedm. Jenže vědci hledali další alternativy základní strategie. A během několika let mimo jiné našli účinnou náhradu za původní narcisový gen psy, a to z kukuřice.4) To už na projektu pracovali i odborníci švýcarské společnosti Syngenta.

Výsledkem byla linie GR2 s produkcí bezmála 40 mg/g zrnek. Její další úpravy vyřešily produkční problém natolik, že v roce 2012 mohl společný tým amerických a čínských vědců publikovat v časopise American Journal of Clinical Nutrition zlatou rýži.5) Výsledky potvrdily její praktickou využitelnost. Dobrá zpráva pro Čínu, která v některých svých oblastech také problém VAD stále řeší.

Žel, čert nespí… Bdělí aktivisté nezpochybnili výsledky výzkumu, ale mediálně napadli jeho etickou stránku. Přinejmenším někteří rodiče čínských „pokusných dětí“ údajně nebyli předem upozorněni, že jejich potomci budou živeni GM potravou. Čínští vědci byli potrestáni, časopis článek retrahoval a odpůrci zlaté rýže si mohli připsat další čárku.

Výzkum nejen v IRRI, ale i na dalších místech však nadále pokračoval. Jakkoli totiž hlavním cílem zlaté rýže bylo řešit problém VAD, pro cílové spotřebitelské populace musí být i dostatečně nutričně hodnotná a levná. Pro běžné farmáře musí představovat záruku přijatelného zisku. A musí překonat i jejich pěstitelský konzervatismus, jak nám to zdůrazňují i zcela recentní studie kulturních antropologů, s oblibou citované odpůrci zlaté rýže.

Boj o důvěru

Nabízí se otázka, proč takový výzkum i produkci dosud nedotují či jinak nepodporují zejména vlády nejdotčenějších zemí. Inu, bližší košile než kabát. Díky Normanu Borlaugovi odstartovala před málem půlstoletím tzv. zelená revoluce. Jedním z jejích prvních a nejznámějších produktů se stala Miracle Rice (s genem zajišťujícím zakrslý růst a enormní produkci zrna). Díky ní a jejím šlechtitelským dětem se zejména Indie a Pákistán staly ze zemí trpících hladomory světovými rýžovými velkoexportéry. Přece nebudou riskovat, že by se do jejich produkce omylem či záměrně dostali nějací GM kontaminanti, a nevratně tak poškodili jejich pověst.

Nadto celosvětová kampaň vedená zejména evropskými Greepeace již zahrnuje nejrůznější místní aktivisty, oč méně informované odborně, o to více ideologicky. Zlatá rýže je přece stále jen mýtus, sám IRRI připouští, že ještě v horizontu několika let ji není schopen předat k praktickému využití ve formě hotových odrůd. A i kdyby, budou ji rolníci vůbec ochotni pěstovat? A budou vůbec místní chudí ochotni jíst rýži nikoliv bělostnou, ale nezdravě žlutou, divně pozměněnou čarováním bohatých cizinců? A bude organismus těchto chudých ochoten vstřebávat nějaký karoten či vitamin bez průvodních zdrojů tuků?

Kdysi dávno, když Norman Borlaug začínal v Mexiku pěstovat svoje krátkostébelné mutanty, řešil nejprve s místními obyvateli problém obdělávání pokusných políček. Z tradičního pěstování kukuřice byli zvyklí sít jen do jamek vytvořených kolíkem. Půda se přece nesmí krájet nějakým „pluhem“, unikne z ní duše…

Problémy s erozí velkých lánů potvrzují část jejich pravdy. Ale jen část. Kolik dětí bude ještě muset oslepnout či zemřít, tážou se nejen nobelovští signatáři dopisu.

Ale zkusme být také optimisty. Čína sice před pár lety potrestala své „neetické vědce“, ale loni oznámila médiím „úspěšné završení snahy o převzetí chemického koncernu Syngenta“. China National Chemical Corporation tak zvítězil v soutěži s jiným zájemcem, koncernem Monsanto. Cena 43 miliard dolarů z obchodu dělá údajně největší čínskou světovou akvizici.

Motivací jistě není jen dokončení projektu zlaté rýže a její praktické využití. Syngenta je světovým producentem řady agrochemikálií (včetně pesticidů) i nejrůznějších osiv. S jejich úspěšným prodejem si Čína zřejmě hlavu dělat nebude, sama je obrovským konzumentem.

Nové GM plodiny bude také, bez úzkostlivé až nesmyslně „předběžné opatrnosti“, testovat v odpovídajících polních podmínkách. Pokusná pole budou před aktivisty nejspíš v bezpečí. Šlechtitelé budou moci adekvátně ověřovat stabilitu produkce, odolnost k různým stresovým faktorům či patogenům, ekonomickou i ekologickou prospěšnost. Dočká se pak konečně i zlatá rýže svého docenění?

Poznámky

1) Petice na change.org: http://jdem.cz/c2w9n3

2) http://jdem.cz/c2w999.

3) Odrůdy s genem vypůjčeným od bakterie Bacillus thuringiensis, který jim zajišťuje odolnost proti zavíječi.

4) Paine J. A. et al., Nat. Biotechnol., DOI: 10.1038/nbt1082

5) Tang G. et al., Am. J. Clin. Nutr., DOI: 10.3945/ajcn.111.030775

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Potravinářství

O autorovi

Zdeněk Opatrný

Prof. RNDr. Zdeněk Opatrný, CSc., (*1941) vystudoval fyziologii rostlin na Přírodovědecké fakultě UK v Praze. Na této fakultě se zabývá zejména buněčnou biologií, patří k zakladatelům rostlinných biotechnologií v ČR.
Opatrný Zdeněk

Doporučujeme

Jak si delfíni ucpávají uši

Jak si delfíni ucpávají uši audio

Jaroslav Petr  |  17. 12. 2017
Hluk v mořích a oceánech produkovaný člověkem ohrožuje kytovce. Může je dočasně ohlušit nebo jim trvale poškodit sluch. Nově objevený fenomén by...
Tajemná sůva šumavská

Tajemná sůva šumavská

Jan Andreska  |  17. 12. 2017
Byl vyhuben a vrátil se. Na Šumavu lidskou snahou a do Beskyd vlastním přičiněním. Puštík bělavý teď žije opět s námi, ale ohrožení trvá.
Hmyz jako dokonalý létací stroj

Hmyz jako dokonalý létací stroj

Rudolf Dvořák  |  4. 12. 2017
Hmyz patří k nejdokonalejším a nejstarším letcům naší planety. Jeho letové schopnosti se vyvíjely přes 300 milionů let a předčí dovednosti všech...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné