Naukowcy z powodzeniem wykorzystali technologię edycji genów CRISPR do opracowania nowej odmiany pszenicy, która znacznie ogranicza powstawanie akryloamidu, toksycznego związku powstającego podczas smażenia lub pieczenia produktów bogatych w skrobię. To przełomowe rozwiązanie oferuje potencjalne rozwiązanie długotrwałego problemu bezpieczeństwa żywności bez uszczerbku dla plonów.
Nauka kryjąca się za procesem opiekania
Niebezpieczeństwo leży w naturalnym procesie zwanym reakcją Maillarda, który nadaje chlebowi tostowemu charakterystyczny kolor i smak. Jednakże pszenica zawiera aminokwas znany jako wolna asparagina, który roślina wykorzystuje do magazynowania azotu. Pod wpływem wysokich temperatur asparagina zamienia się w akryloamid, substancję sklasyfikowaną przez naukowców jako prawdopodobny czynnik rakotwórczy.
Aby temu zaradzić, naukowcy z Rothamsted Research (Wielka Brytania) wykorzystali CRISPR, narzędzie do precyzyjnej edycji genomu, aby namierzyć określone geny odpowiedzialne za produkcję asparaginy.
Precyzja przeciwko przypadkowym mutacjom
W badaniu porównano dokładność CRISPR i tradycyjnych metod hodowli, które polegają na czynnikach chemicznych w celu wywołania przypadkowych mutacji. Wyniki wykazały dramatyczną różnicę w skuteczności:
- Pszenica edytowana w CRISPR: Celując w jeden lub dwa określone geny, badacze obniżyli poziom wolnej asparaginy o 59–93%. Co najważniejsze, zmiany te nie miały żadnego wpływu na plony.
- Metody konwencjonalne: Chociaż metody klasyczne zmniejszyły poziom asparaginy o 50%, spowodowały 25% utratę plonów, prawdopodobnie z powodu niezamierzonych mutacji w innych miejscach genomu rośliny.
W testach praktycznych pieczywo i ciastka wykonane z tej edytowanej pszenicy wykazały niższy poziom akryloamidu. W niektórych przypadkach stężenie było tak niskie, że nawet po prażeniu znajdowało się poniżej granicy wykrywalności.
Bariery regulacyjne i czynnik unijny
Pomimo widocznego sukcesu naukowego, przyszłość handlowa tej pszenicy w dużej mierze zależy od zmian w otoczeniu politycznym i regulacyjnym.
Korzyści i ryzyko Wielkiej Brytanii
Po brexicie Wielka Brytania pozycjonuje się jako globalne centrum badań nad edycją genów. Ustawa o technologii genetycznej (hodowla precyzyjna) z 2023 r. uprościła procesy rozwoju i marketingu takich upraw. Postęp ten jest jednak zagrożony ze względu na trwające negocjacje między Wielką Brytanią a UE w sprawie porozumień sanitarnych i fitosanitarnych (SPS). Jeśli Wielka Brytania będzie zmuszona do ścisłego przestrzegania unijnych przepisów dotyczących żywności, wprowadzenie takich precyzyjnie hodowanych roślin może zostać znacznie spowolnione.
Nacisk ze strony unijnych standardów bezpieczeństwa
Unia Europejska zaostrza obecnie przepisy dotyczące akryloamidu, ustalając bardziej rygorystyczne maksymalne poziomy dla produktów spożywczych. Tworzy to dynamikę „wyzwania i możliwości”:
1. Wyzwanie: Bardziej rygorystyczne przepisy UE mogą doprowadzić do zakazu sprzedaży niektórych rodzajów chleba, które przekraczają poziom akryloamidu.
2. Szansa: Pszenica o niskiej zawartości akryloamidu umożliwi producentom żywności spełnienie zmieniających się norm bezpieczeństwa bez konieczności zmiany receptury lub stawienia czoła gwałtownie rosnącym kosztom produkcji.
„Pszenica o niskiej zawartości akryloamidu umożliwi przetwórcom żywności spełnienie zmieniających się norm bezpieczeństwa bez utraty jakości produktu… Daje także znaczącą szansę na zmniejszenie spożycia przez konsumentów substancji rakotwórczych” – mówi profesor Nigel Halford, główny badacz w Rothamsted Research.
Wniosek
Ten przełom w edycji genów ma podwójną korzyść: poprawia bezpieczeństwo konsumentów poprzez zmniejszenie narażenia na potencjalne czynniki rakotwórcze oraz zapewnia przemysłowi spożywczemu sposób na spełnienie coraz bardziej rygorystycznych światowych przepisów zdrowotnych bez uszczerbku dla plonów i jakości produktu.
