فصلنامه ایمنی زیستی
سال ششم شماره 2 (زمستان 1392)

افزایش جمعیت جهان و نیازمندی به تولید بیش تر محصولات کشاورزی باعث افکار جدید و ابتکارات نویی شده است. از جمله این ابداعات و تلاش ها، انجام تغییرات و اصلاحات ژنتیکی در گیاهان و محصولات غذایی است؛ محصولاتی که مهندسی شده یا اصلاح شده ی ژنتیکی(تراریخته) نامیده می شوند. استفاده از زیست فن آوری برای تولید محصولات تراریخته، فرصت ها و چالش های جدیدی را برای انسان به وجود آورده است. از سویی، افزایش نیازمندی بشر به تولیدات کشاورزی است که پژوهش ها نشان می دهد در بیست سال آینده باید نزدیک به دو برابر محصولات موجود فعلی افزایش یابند و همین، استفاده از آن را گریز ناپذیر ساخته است و از سوی دیگر، مخاطرات احتمالی که در نتیجه تولید این محصولات ایجاد می شود، ملاحظاتی را برای حفظ محیط زیست و سلامت انسان ایجاد کرده که منجر به بحث های فراوانی در مورد معایب و مزایای این نوع محصولات گردیده است. در این مقاله، تلاش شده است تا ضمن اشاره به تعریف گیاهان تغییر یافته ژنتیکی، مزایا و معایب احتمالی این قبیل گیاهان مورد بحث و بررسی قرار گیرد.

گیاهان تراریخته زیادی وجود دارد که با افزایش مواد مغذی در ترکیب خود، می توانند تاثیر زیادی بر بهبود غذای انسان و حیوان داشته باشند. در برخی گیاهان تراریخته، پروتئین هایی برای محافظت انسان و حیوان در برابر بیماری ها بیان شده است. همچنین اصلاح ژنتیکی دانه های روغنی باعث افزایش اسیدهای چرب غیراشباع با اثرات مفید بر سلامتی شده است. مهندسی ژنتیک با کاهش لیگنین یا کاهش شدت اتصال بین لیگنین و سلولز-همی سلولز میتواند قابلیت هضم را بالا برده و مصرف علوفه های خشبی و کم کیفیت توسط نشخوارکنندگان را افزایش دهد. تلاش ها در زمینه افزایش میزان ویتامین ها، پیش سازهای آن ها، آنزیم های خاص و مواد معدنی در گیاهان به ویژه در برنج، گندم، ذرت و لوبیا پیشرفت های چشمگیری داشته است. آزمایش ها و مطالعات متعدد حیوانی برای بررسی فراهمی یا دسترسی زیستی ریز مغذی ها در گیاهان اصلاح شده برای اثبات اثرات عوامل مطلوب دیگر همچون آنزیم ها ضروری می باشد. مطالعات بنیادی مکمل، نیازمند هماهنگ سازی جامع بین مطالعات، همراه با دامنه گسترده تری از مدل های حیوانی بایستی انجام گیرد. بررسی بیشتر ارتباطات بین اصلاح نباتات و تغذیه انسان و حیوان به منظور پیشرفت هایی در اصلاح نباتات در جهت سلامت غذایی نیز مورد نیاز است.

سرطان پستان شایع ترین بدخیمی و رایج ترین علت مرگ ناشی از سرطان نزد زنان است . کادهرین E مولکولی وابسته به کلسیم است و نقش اتصالات سلولی را برعهده دارد و به عنوان ژن سرکوبگر تومور در بسیاری از سرطان ها از جمله سرطان پستان تعدیل می شود. از آنجایی که کادهرین E چسبندگی و توسعه ساختار طبیعی اپیتلیال و فنوتیپ آن را ارتقا می دهد، تنظیم رو به پایین آن در سلول های سرطانی با افزایش در انتقال مزانشیمی- اپیتلیالی، حرکت، تهاجمی بودن، و متاستاز کلی ارتباط دارد. این پروتئین در سطوح طبیعی در محل متاستاتیک بیان می شود و همچنین در سیتوپلاسم کارسینوم های لوبولار اولیه و متاستاتیک پستان تجمع می یابد. مطالعات نشان داده اند بیان پروتئین کادهرینE با افرادی که سرطان متاستاتیک پستان دارند وگیرنده استروژن منفی(-ER) هستند ارتباط دارد.

ترکیب و کیفیت مواد غذایی با منشا حیوانی تحت تاثیر تغذیه حیوانات قرار می گیرد. اسیدهای چرب و برخی از مواد معدنی و ویتامین ها، به غذاهای با منشا حیوانی منتقل می شوند. گیاهان اصلاح شده ژنتیکی نسل اول دارای مقاومت زیادی در برابر حشرات و یا پایداری در برابر مواد از بین برنده علف های هرز میباشند. این گیاهان ارزش غذایی خود را در مقایسه با گیاهان با ترکیب ژنتیکی یکسان، از دست نمی دهند و بجز در قطعات DNA نوترکیب با همتاهای غیرتراریخته خود شباهت دارند. بنابراین، نسل اول گیاهان تراریخته بر ترکیب غذا تاثیر نمی گذارد. گیاهان اصلاح شده ی نسل دوم، اختصاصا با میزان چربی و پروتئین بالاتر و یا تغییریافته، و یا با کاهش مواد نامطلوب مانند فیتات ها مشخص می شوند. مطالعات نشان داده است که ترکیب شیر گاو با تراریخته های نسل اول، هم چنین کیفیت لاشه خوک ها با ذرت تراریخته نسل اول، و ترکیب بدن جوجه های گوشتی با کلزای تراریخته تحت تاثیر قرار نگرفت. اما در مورد گیاهان تراریخته نسل دوم، ترکیب بافت های حیوانی، شیر یا تخم مرغ ممکن است تحت تاثیر قرار می گیرد که لازمه انتقال مواد از گیاهان تراریخته به محصولات با منشا حیوانی است. بنابراین گیاهان تراریخته نسل اول به طور قابل توجهی بر کیفیت غذاهای با منشا حیوانی اثر گذار نیستند.

هدف از نگارش این مقاله، بررسی نقش محصولات تراریخته در راستای سلامت انسان بود. در این مقاله، که با تکیه بر مطالعات انجام شده در گوشه و کنار جهان پهناور گردآوری شده، به نقش تقویت زیستی محصولات گیاهی، غذاهای کاربردی تراریخته و داروهای زیستی حاصل از این گیاهان پرداخته شده است. نتیجه بدست آمده حاکی از فایده و اثر انکار ناپذیر این محصولات بر پیشگیری و درمان بسیاری از بیماری ها و مشکلات جسمی می باشد. با به کارگیری راهبردهای مناسب و ایجاد زمینه های لازم برای این صنعت، می توان از این صنعت بهره مند شد و گامی به سوی تولید فناوری، اقتصاد مقاومتی و اشتغال زایی برداشت.

فولات یا ویتامین B9، یکی از مهم ترین ویتامین های ضروری برای سلامت انسان است که مبارزه با کمبود آن به پدیده ای گسترده و چالش برانگیز در قرن بیست و یکم تبدیل شده است. برای موفقیت در رسیدن به این هدف، فهم کامل از عملکرد فولات و متابولیسم آن در انسان و گیاهان ضروری است. مهمترین روش هایی که تاکنون به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته است، مکمل دهی با اسید فولیک و غنی سازی مواد غذایی از جمله آرد گندم است. اما اخیرا ملاحظاتی در مورد تاثیر آن ها بر سلامت انسان مطرح شده است. زیست غنی سازی محصولات زراعی و به ویژه برنج با فولات از طریق مهندسی متابولیک یک راه حل جایگزین و یا تکمیل کننده در مبارزه با کمبود فولات، به ویژه بین جمعیتهای روستایی می باشد. این مقاله به صورت مختصر به اهمیت فولات در سلامت انسان و روش های مقابله با کمبود آن و با تاکید بر روش مهندسی متابولیک در زیست غنی سازی برنج می پردازد.

افزایش جمعیت جهانی و نیاز انسان به کشاورزی و دامپروری به منظور تامین غذا، انجام پژوهش های موفق را در جهت افزایش و بهبود عملکرد انواع دام ضروری می سازد. در این راستا، حذف و یا اصلاح ژن ها به کمک تکنولوژی انتقال ژن و تولید حیوانات تراریخته به میزان بسیار زیادی عملی شده است. یک حیوان تراریخته حیوانی است که ژنوم آن بوسیله وارد کردن یک ماده ژنتیکی خارجی اصلاح شده است. تولید اولین دام تراریخته به سال 1985 برمی گردد که تولید این دام ها بیشتر با اهداف دارویی بوده است. کاربردهای مفید دیگر دام های حاصل از این تکنولوژی، در تولیدات دامی و شامل بهبود باروری و عملکرد تولیدمثلی، افزایش هضم و جذب و بهبود نرخ رشد، بهبود ترکیب لاشه، بهبود تولید و ترکیب شیر و همچنین افزایش مقاومت دام ها در برابر انواع بیماری ها می باشد. در مقابل این مزیت ها، موافقت جوامع در خصوص تحقیقات بر روی حیوانات تراریخته تقریبا در حد متوسط می باشد.