Titulo original:
Genetically modified crops: success, safety assessment, and public concern
Autores:
Om V. Singh, Shivani Ghai, Debarati Paul, Rakesh K. Jain
Revista:
Applied Microbiology and Biotechnology
Año:
2006
Palabras clave:
Gestión de riesgos de plantas GM, escape de transgenes, liberación de organismos GM
Con el surgimiento de las tecnologías transgénicas, se han ideado nuevas formas de mejorar el rendimiento agronómico de los cultivos para alimentos, piensos y aplicaciones de procesamiento. Además, la capacidad de expresar genes foráneos usando tecnologías transgénicas ha abierto opciones para producir grandes cantidades de productos industriales o farmacéuticos comercialmente importantes en plantas. A pesar de esta alta tasa de adopción y las promesas futuras, existe una multitud de preocupaciones sobre el impacto de los cultivos genéticamente modificados (GM) en el medio ambiente. La posible contaminación del medio ambiente y las cadenas alimentarias ha llevado a una consideración detallada de cómo dichos cultivos y las moléculas que producen pueden aislarse y contenerse de manera efectiva. Uno de los pasos razonables después de crear una planta transgénica es evaluar sus beneficios y riesgos potenciales para el medio ambiente y estos deben compararse con los generados por las prácticas agrícolas tradicionales. El enfoque de precaución en la gestión de riesgos de las plantas GM puede hacer que sea necesario monitorear poblaciones silvestres y de malezas significativas que podrían verse afectadas por el escape de transgenes. Los mecanismos efectivos de evaluación y monitoreo de riesgos son los requisitos previos básicos de cualquier marco legal para abordar adecuadamente los riesgos y estar atento a nuevos riesgos. Varias agencias en diferentes países monitorean la liberación de organismos GM o enmarcan lineamientos para la aplicación apropiada de organismos recombinantes en agroindustrias para asegurar el uso seguro de organismos recombinantes y lograr un desarrollo general sólido. Creemos que es importante establecer un marco armonizado internacionalmente para el manejo seguro de organismos de ADN recombinante dentro de unos años.
With the emergence of transgenic technologies, new ways to improve the agronomic performance of crops for food, feed, and processing applications have been devised. In addition, ability to express foreign genes using transgenic technologies has opened up options for producing large quantities of commercially important industrial or pharmaceutical products in plants. Despite this high adoption rate and future promises, there is a multitude of concerns about the impact of genetically modified (GM) crops on the environment. Potential contamination of the environment and food chains has prompted detailed consideration of how such crops and the molecules that they produce can be effectively isolated and contained. One of the reasonable steps after creating a transgenic plant is to evaluate its potential benefits and risks to the environment and these should be compared to those generated by traditional agricultural practices. The precautionary approach in risk management of GM plants may make it necessary to monitor significant wild and weed populations that might be affected by transgene escape. Effective risk assessment and monitoring mechanisms are the basic prerequisites of any legal framework to adequately address the risks and watch out for new risks. Several agencies in different countries monitor the release of GM organisms or frame guidelines for the appropriate application of recombinant organisms in agro-industries so as to assure the safe use of recombinant organisms and to achieve sound overall development. We feel that it is important to establish an internationally harmonized framework for the safe handling of recombinant DNA organisms within a few years.
Titulo original:
Genetically modified soya bean in rabbit feeding: detection of DNA fragments and evaluation of metabolic effects by enzymatic analysis
Autores:
R. Tudisco, P. Lombardi, F. Bovera, D. d’Angelo, M. I. Cutrignelli, V. Mastellone, V. Terzi, L. Avallone y F. Infascelli
Revista:
Animal Science
Año:
2006
Palabras clave:
Soya genéticamente modificada, reacción en cadena de la polimerasa, conejos
Se investigó la presencia de fragmentos de ADN en tejidos de conejos que recibieron harina de soya modificada genéticamente (GM) (extraído con solvente) utilizando la reacción en cadena de la polimerasa (PCR). Además, se evaluaron los posibles efectos sobre el metabolismo celular mediante la determinación de varias enzimas específicas en suero, corazón, músculo esquelético, hígado y riñón. Se detectó claramente la secuencia de cloroplasto para tRNA Leu utilizando los cebadores Clor1/Clor2 diseñados en la secuencia de cloroplasto trnL. Por el contrario, dos parejas de oligonucleótidos convencionales específicos para la especie (Le1-5/Le 1-3 que amplifica el gen de la lectina de soya) y soya modificada genéticamente (35S1/35S2 que amplifica el promotor 35S CMV que está presente en la estructura genómica de la soya transgénica) no se encontraron en todas las muestras. No se detectaron diferencias en los niveles de enzimas en suero, pero se encontró un aumento significativo de la deshidrogenasa láctica, principalmente en relación con la isoenzima LDH1, en particular en el riñón y el corazón, pero no en el músculo, lo que sugiere una posible alteración en la producción local de la enzima. Finalmente, no se detectaron diferencias significativas en cuanto a peso corporal, peso de órganos frescos y no se detectaron diferencias sexuales.
The presence of DNA fragments in tissues from rabbits given genetically modified (GM) soya-bean meal (solvent extracted) was investigated by using the polymerase chain reaction (PCR) approach. Moreover, the possible effects on cell metabolism were evaluated by determination of several specific enzymes in serum, heart, skeletal muscle, liver and kidney. The chloroplast sequence for tRNA Leu by using the Clor1/Clor2 primers designed on chloroplast trnL sequence was clearly detected. On the contrary, two couples of species specific primers for conventional (Le1-5/Le 1-3 which amplifies the soya bean lectin gene) and genetically modified (35S1/35S2 which amplifies the 35S CMV promoter that is present in the genomic structure of GM soya bean) soya bean were not found in all samples. No differences in enzyme levels were detected in serum, but a significant increase of lactic dehydrogenase, mainly concerning the LDH1 isoenzyme was found in particular in kidney and heart but not in the muscle, thus suggesting a potential alteration in the local production of the enzyme. Finally, no significant differences were detected concerning body weight, fresh organ weights and no sexual differences were detected.
Palabras clave:
Cromatografía de gases - espectrometría de masas (GC-MS), cultivos gebéticamente modificados (GM), subunidades de alto peso molecular (HMW)
Se examinó la "equivalencia sustancial" de tres trigos transgénicos que expresaban genes de subunidades de alto peso molecular adicionales y las líneas parentales correspondientes (dos líneas más un transformante nulo) utilizando el perfil de metabolitos de muestras cultivadas en ensayos de campo replicados en dos sitios del Reino Unido (Rothamsted, Hertfordshire y Long Ashton, cerca de Bristol) durante 3 años. La comparación multivariante de los espectros de resonancia magnética nuclear de protones de metabolitos polares extraídos con metanol deuterado-agua mostró una influencia más fuerte del sitio y el año que del genotipo. Sin embargo, se observó cierta separación entre las líneas transgénicas y parentales, en particular entre la línea transgénica B73-6-1 (que tenía el nivel más alto de expresión transgénica) y su línea parental L88-6. La comparación de los espectros mostró que esta separación era resultado de mayores niveles de maltosa y/o sacarosa en esta línea transgénica, y que también eran evidentes las diferencias en los aminoácidos libres. Se llevaron a cabo estudios más detallados de la composición de aminoácidos del material cultivado en 2000 mediante cromatografía de gases-espectrometría de masas. La diferencia más notable fue que las muestras cultivadas en Rothamsted contenían sistemáticamente mayores cantidades de aminoácidos ácidos (glutámico, aspártico) y sus amidas (glutamina, asparagina). Además, las líneas relacionadas, L88-6 y B73-6-1, contenían mayores cantidades de prolina y ácido gamma-aminobutírico cuando se cultivaron en Long Ashton que en Rothamsted. Los resultados demuestran claramente que el medio ambiente afecta al metaboloma y que cualquier diferencia entre las líneas de control y las transgénicas se encuentra generalmente dentro del mismo rango que las diferencias observadas entre las líneas de control cultivadas en diferentes sitios y en diferentes años.
Titulo original:
Genetically modified organisms: a new threat to food safety
Autores:
Liliane Spendeler
Revista:
Revista española de salud pública
Año:
2005
Palabras clave:
Alimentos transgénicos, Seguridad alimentaria, Etiquetado de alimentos
Este artículo analiza todos los aspectos referentes a la seguridad alimentaria relacionados con la introducción de los organismos modificados genéticamente en la agricultura y la alimentación. Se discuten las incertidumbres asociadas a la inserción de genes extraños en organismos, facilitando ejemplos de efectos imprevistos e indeseados y de inestabilidades de los organismos así fabricados artificialmente. Luego se aportan datos tanto de agencias oficiales como de la literatura existente, que cuestionan la seriedad y fiabilidad de los análisis de riesgo sobre la inocuidad para la salud de estos organismos y se discute la falta casi absoluta de estudios científicos que analicen la seguridad/peligrosidad de los alimentos transgénicos para la salud. Dadas todas estas incógnitas, se tienen que tomar en cuenta otros factores, en particular la contaminación genética de los cultivos no modificados genéticamente, que empieza a ser generalizada en algunas partes del mundo. No poder dar marcha atrás en caso de problemas resulta irresponsable. Otros elementos importantes son los impactos sobre el medio ambiente (como la aparición de resistencias en insectos, la pérdida de biodiversidad, el aumento de los productos químicos empleados) con repercusiones indirectas sobre la salud y/o la futura producción de alimentos. Por último se introducen elementos de discusión sobre la seguridad alimentaria en términos de disponibilidad de alimentos y soberanía alimentaria, dado que el mercado de las semillas transgénicas y los agroquímicos asociados está copado por cinco grandes empresas transnacionales. La conclusión hace un análisis de la contribución de la agricultura biotecnológica a la sostenibilidad.
This article analyzes all of the food safety-related aspects related to the use of genetically modified organisms into agriculture and food. A discussion is provided as to the uncertainties related to the insertion of foreign genes into organisms, providing examples of unforeseen, undesirable effects and of instabilities of the organisms thus artificially fabricated. Data is then provided from both official agencies as well as existing literature questioning the accuracy and reliability of the risk analyses as to these organisms being harmless to health and discusses the almost total lack of scientific studies analyzing the health safety/dangerousness of transgenic foods. Given all these unknowns, other factors must be taken into account, particularly genetic contamination of the non-genetically modified crops, which is now starting to become widespread in some parts of the world. Not being able of reversing the situation in the even of problems is irresponsible. Other major aspects are the impacts on the environment (such as insects building up resistances, the loss of biodiversity, the increase in chemical products employed) with indirect repercussions on health and/or future food production. Lastly, thoughts for discussion are added concerning food safety in terms of food availability and food sovereignty, given that the transgenic seed and related agrochemicals market is currently cornered by five large-scale transnational companies. The conclusion entails an analysis of biotechnological agriculture's contribution to sustainability.
Titulo original:
Science-Based Risk Assessment for Nontarget Effects of Transgenic Crops
Autores:
David A. Andow y Angelika Hilbeck
Revista:
BioScience
Año:
2004
Palabras clave:
plantas transgénicas, evaluación de riesgo, efectos en especies no objetivo,
La evaluación de riesgos para especies no objetivo en cultivos transgénicos debe ser específica para cada caso, dependiendo de la planta, el transgen y el entorno de liberación previsto. Proponemos un modelo de evaluación de riesgos ecológicos que preserva las fortalezas y evita las deficiencias de otros dos modelos comúnmente utilizados, el modelo de ecotoxicología y el modelo de especies no indígenas. En este modelo, las especies no objetivo que ocurren localmente se clasifican en grupos según su función ecológica. Dentro de cada grupo, se utilizan criterios ecológicos para seleccionar las especies que son más susceptibles de verse afectadas por el cultivo transgénico. Las evaluaciones experimentales iniciales se llevan a cabo en laboratorio y consisten en dos tipos de pruebas: pruebas de toxicidad utilizando el producto transgénico purificado y pruebas de planta completa utilizando plantas transgénicas intactas. Para especies no objetivo de enemigos naturales, también será importante evaluar tanto los impactos directos bitróficos como los impactos tritróficos indirectos.
Nontarget risk assessment for transgenic crops should be case specific, depending on the plant, the transgene, and the intended release environment. We propose an ecological risk-assessment model that preserves the strengths and avoids the deficiencies of two other commonly used models, the ecotoxicology and nonindigenous-species models. In this model, locally occurring nontarget species are classified into groups according to their ecological function. Within each group, ecological criteria are used to select the species that are most likely to be affected by the transgenic crop. Initial experimental assessments are conducted in the laboratory and consist of two kinds of test: toxicity tests using purified transgene product, and whole-plant tests using intact transgenic plants. For nontarget natural enemy species, it will also be important to evaluate both direct bitrophic impacts and indirect tritrophic impacts.
En las hojas fuente de la malva, el glifosato causó una inhibición gradual de la fotosíntesis que aumentó durante varios días y fue casi completa a los cinco días. Las mediciones de intercambio de gases revelaron que una disminución en la conductancia estomática fue un factor importante en esta reducción. Los niveles de metabolitos del ciclo de Calvin disminuyeron junto con las tasas de fotosíntesis, pero en menor medida que la conductancia estomática, como lo indican el aumento en la eficiencia en el uso del agua y la disminución del dióxido de carbono interno de la hoja. Aunque la acumulación de shikimato confirmó que el glifosato estaba siendo absorbido por las hojas fuente, esto no fue suficiente para explicar el efecto menos pronunciado en la fotosíntesis. La inhibición prolongada de la fotosíntesis permitió una mayor translocación del glifosato hacia los tejidos sumidero, donde causó un daño sustancial. En consecuencia, los procesos de los tejidos sumidero fueron más susceptibles a la interrupción por el glifosato que los procesos de las hojas fuente. Los datos también respaldan la idea de que la muerte de los tejidos de la malva fue el resultado de la restricción de la disponibilidad de agua para el brote inducida por la interrupción letal de los procesos de las raíces. El mecanismo de muerte prolongada de la planta generado por la toxicidad de los tejidos sumidero en la malva contrasta con el mecanismo observado en la remolacha azucarera, donde la muerte ocurre rápidamente debido a la inhibición de los procesos de las hojas fuente.
In velvetleaf source leaves, glyphosate caused gradual inhibition of photosynthesis that increased over several days and was nearly complete by five days. Gas exchange measurements revealed that a decrease in stomatal conductance was a major factor in this reduction. Calvin cycle metabolite levels diminished along with photosynthesis rates but to a lesser extent than stomatal conductance, as indicated by the rise in water use efficiency and the lowering of internal leaf carbon dioxide. Though accumulation of shikimate confirmed that glyphosate was being taken up by the source leaves, this was insufficient to explain the lessened effect on photosynthesis. The protracted inhibition of photosynthesis allowed for greater translocation of glyphosate to sink tissues where it inflicted substantial damage. Consequently, sink tissue processes were more susceptible to disruption by glyphosate than were source leaf processes. The data also support the view that death of velvetleaf tissues was a result of restriction of water availability to the shoot induced by lethal disruption of root processes. The mechanism of prolonged plant death generated by sink tissue toxicity in velvetleaf contrasts with the mechanism observed in sugar beet, where death occurs rapidly due to the inhibition of source leaf processes.
Simulamos los efectos de la introducción de cultivos genéticamente modificados tolerantes a herbicidas (GMHT) en las poblaciones de malezas y las consecuencias para las aves que comen semillas. Predecimos que las poblaciones de malezas podrían reducirse a niveles bajos o prácticamente erradicarse, dependiendo de la forma exacta de manejo. Los efectos consiguientes sobre el uso local de los campos por parte de las aves pueden ser graves, porque tales reducciones representan una gran pérdida de recursos alimentarios. Se muestra que los impactos regionales de los cultivos GMHT dependen de si la adopción de cultivos GMHT por parte de los agricultores covaría con los niveles actuales de malezas.
We simulated the effects of the introduction of genetically modified herbicide-tolerant (GMHT) crops on weed populations and the consequences for seed-eating birds. We predict that weed populations might be reduced to low levels or practically eradicated, depending on the exact form of management. Consequent effects on the local use of fields by birds might be severe, because such reductions represent a major loss of food resources. The regional impacts of GMHT crops are shown to depend on whether the adoption of GMHT crops by farmers covaries with current weed levels.
Titulo original:
Fine structural changes in the ileum of mice fed on delta endotoxin treated potatoes and transgenic potatoes
Autores:
Fares NH, El-Sayed AK.
Revista:
Wiley Online Library
Año:
1998
Palabras clave:
Transgenicos, papas,ratones
El presente trabajo se ha diseñado para estudiar el efecto de la alimentación con patatas transgénicas, portadoras del gen CryI de Bacillus thuringiensis var. kurstaki cepa HD1, sobre la estructura microscópica óptica y electrónica del íleon de ratones, en comparación con la alimentación con patatas tratadas con la 'delta-endotoxina' aislada de la misma cepa bacteriana. La arquitectura microscópica de los enterocitos del íleon de ambos grupos de ratones reveló ciertas características comunes como la aparición de mitocondrias con signos de degeneración y microvellosidades cortas interrumpidas en la superficie luminal. Sin embargo, en el grupo de ratones alimentados con la 'delta-endotoxina' aparecieron varias vellosidades con un número anormalmente grande de enterocitos (151,8 en el grupo control frente a 197 y 155,8 en los grupos tratados con endotoxina y transgénicos, respectivamente). El 50% de estas células estaban hipertrofiadas y multinucleadas. El área media de los enterocitos aumentó significativamente (105,3 microm(2) en el grupo de control frente a 165,4 microm(2) y 116,5 microm(2) en los grupos tratados con endotoxina y transgénicos, respectivamente). En estas células se reconocieron varias formas de lisosomas secundarios o vacuolas autofágicas. Estos cambios se confirmaron con el microscopio electrónico de barrido, que reveló un aumento notable del contorno topográfico de los enterocitos (23 microm en el grupo de control frente a 44 microm y 28 microm en los grupos tratados con endotoxina y transgénicos, respectivamente) en la superficie divulgada de las vellosidades. La lámina basal a lo largo de la base de los enterocitos estaba dañada en varios focos. Aparecieron varias microvellosidades rotas en asociación con fragmentos citoplasmáticos de forma variable. Algunos de estos fragmentos contenían retículo endoplásmico, así como láminas anulares en forma de anillo. Además, las células de Paneth estaban muy activadas y contenían una gran cantidad de gránulos secretores. Estos cambios pueden sugerir que las patatas tratadas con delta-endotoxina dieron lugar al desarrollo de células hiperplásicas en el íleon de los ratones. Aunque se han descrito cambios leves en la configuración estructural del íleon de los ratones alimentados con patatas transgénicas, es necesario realizar pruebas exhaustivas de estos nuevos tipos de cultivos modificados genéticamente para evitar los riesgos antes de su comercialización.