Tradycyjne biotechnologie od lat zajmują ważną pozycję w rolnictwie. Głównym ich celem jest wzbogacenie wartości odżywczej pasz. Zadaniem modyfikacji jest uzyskanie aminokwasów (metionina, lizyna), które zwiększają zdrowotność zwierząt, co powoduje wyższą produktywność. Wytwarza się również enzymy poprawiające przyswajanie karmy przez zwierzęta.
Kolejną możliwością, jaką daje biotechnologia, jest hodowla tkanek in vitro roślin. Obecnie większość produkcji światowej obejmują sadzonki roślin ozdobnych. Współczesne techniki jednak pozwalają na wiele możliwości między innymi na zatrzymanie spoczynku nasion.
Ekologiczne rolnictwo – możliwości
Ważnym aspektem w rolnictwie jest także biolistyka, czyli transformacja genetyczna oparta na wykorzystaniu cząsteczki złota lub wolframu powlekanej DNA. Polega na hodowaniu roślin zazwyczaj uprawnych, które są zdolne do wytwarzania toksyn owadobójczych.
Metoda została skomercjalizowana i wprowadziła na rynek rośliny z genem Bt pochodzącym z Bacillus thuringiensis. Gen ten umożliwia roślinom wytwarzanie toksyny białkowej, która powoduje zabicie larw szkodliwych owadów, ale jest bezpieczny dla ludzi i zwierząt.
Ograniczeniem działania tego biopestycydu jest posiadanie przez owady odpowiedniego receptora. Dlatego w taki sposób możliwa jest ochrona tylko niektórych roślin między innymi kukurydzy, ziemniaków, pomidorów czy kapusty.
Następną znaczącą zmianą w rolnictwie jest wytwarzanie roślin odpornych na herbicydy- środki chwastobójcze. Do rośliny wprowadza się gen odpowiedzialny za syntezę enzymu, który ma za zadanie rozłożyć wyłącznie związki chwastobójcze. Zmniejsza to koszty produkcji oraz ochrania środowisko przed działaniem żrących związków.
Ciekawym produktem biotechnologii są biopreparaty do nawożenia gleby. Pola uprawne potrzebują nawozów, aby zwiększyć wydajność. Często wiąże się to z przenikaniem związków chemicznych do okolicznych wód. Biopreparaty wykorzystują zjawisko symbiozy między bakteriami azotowymi z rodzaju Rhizobium a roślinami motylkowymi (strączkowymi).
Bakterie te czerpią azot ze środowiska i tworzą tzw. brodawki na roślinach. W związku z tym nawozy na takich polach nie muszą być stosowane. Do zakażania gleb stosowanie są również bakterie z rodzaju Bacillus megaterium, które rozpuszczają nieprzyswajalne związki fosforu na przyswajalne związki mineralne. Inną wykorzystywaną bakterią w rolnictwie jest Pseudomonias pulidas.
Co umożliwia biotechnologia w rolnictwie?
Ostatnim zastosowaniem współczesnej biotechnologii są rośliny i zwierzęta transgeniczne. W USA jest dopuszczane do hodowli i obrotu wiele gatunków roślin transgenicznych. Cechy roślin są uwarunkowane manipulacjami w ekspresji genów.
Pierwszą transgeniczną rośliną, wprowadzoną do obrotu, o której należy wspomnieć, był w 1994 r. pomidor FlavrSavr. Zahamowano wówczas aktywność genu odpowiedzialnego za szybkie dojrzewanie i mięknięcie pomidora. Gatunek okazał się jednak gorszy od pozostałych, co skutkowało końcowym niepowodzeniem zadania.
Niezwykle wartościowym produktem modyfikacji genetycznej bogatym w beta-karoten (prekursor witaminy A) jest ,,złoty ryż”. Uprawa tej rośliny uchroniłaby wielu ludzi przed ślepotą i śmiercią, jednak nadal jest zbyt wielu przeciwników GMO (genetycznie zmodyfikowane organizmy).
Obecnie ta odmiana ryżu hodowana jest w Filipinach i Bangladeszu. Bardzo ciekawe właściwości ma nowa odmiana rzepaku transgenicznego, który wytwarza olej zawierający znaczne ilości kwasu laurynowego. Upatruje się w nim wielu pozytywnych działań dla ludzi, ale wciąż wymaga ona pogłębionej analizy.
Genetycznie modyfikowane zwierzęta w eko-rolnictwie?
Modyfikacje zwierząt nie są tak popularne jak roślin. Proces ten jest o wiele bardziej skomplikowany i bardzo kosztowny. Aktywowano głównie geny wytwarzające hormony wzrostu, w celu szybkiego rozwoju zwierząt hodowlanych i zwiększenia ich wydajności.
Obecnie najczęściej wykorzystywane są genetycznie zmodyfikowane muszki owocowe i myszy. Badania nad transgenicznymi zwierzętami posunęły się znacznie w ostatnich latach. Wiele środowisk twierdzi, że przyszłością jest klonowanie na potrzeby rolnictwa w krajach wysoko rozwiniętych i rozwijających. Mimo pozytywnych efektów pierwszych eksperymentów, branża musi zmagać się z bardzo dużym oporem społecznym.
Biotechnologie w rolnictwie – podsumowanie
Współczesna biotechnologia to przyszłość rolnictwa. Niesie ze sobą wiele nowych możliwości takich jak wzbogacanie wartości odżywczej pasz, co za tym idzie poprawienie jakości mięsa, przedłużenie hodowli roślin, zwiększenie wydajności gospodarki i ochrony środowiska. Pozwala na otrzymanie pożądanych cech mięsa i roślin. Zastosowanie metod biotechnologicznych daje możliwość walki z największym problem świata- głodem.
Wiele dowodów naukowych wprost sugerują, że możliwe efekty uboczne przy GMO nie różnią się niczym od tych, które mogą powstać za sprawą tradycyjnej uprawy roślin. Co ciekawe, te same obostrzenia dotyczą też zwierząt. Mimo tego, że za jakiś czas ekologiczne rolnictwo nie będzie już tylko ciekawostką, a raczej będzie aspirowało do wyparcia „tradycyjnego” rolnictwa, to z pewnością minie jeszcze sporo czasu. Na dziś dzień opór związany z produktami modyfikowanymi genetycznie jest po prostu zbyt duży.
