M i l i e u -

E d u c a t i e ,

N a t u u r &

S a m e n l e v i n g

MENS :een indringendeen educatievevisie op hetleefmilieu

Dossiers en rubriekendidactisch gewikten gewogen dooreminente specialisten

“Gentechnologie op ons bord”

UIT

GIF

TEK

ANTO

OR

280

0 M

ECH

ELEN

1

262de kwartaal 1997 Driemaandelijks milieutijdschrift: 'een must voor een mens'

De toename van de productiviteit, de diversificatie en de kwaliteitsverbetering van voedingsmiddelen zijn sinds mensenheugenis het gevolg van technologischeontwikkelingen.

De meststoffen, de phytopharmaceutische producten, de mechanisatie, de meteorolo-gie, de ruimtelijke waarnemingen en het landbouwkundig onderzoek hebben bijgedra-gen tot het tot stand komen van de ‘agro-alimentatie’ sector zoals wij die vandaagkennen.

Sedert een vijftiental jaren is het mogelijk om op een zeer precieze manier een welbe-paald deel van het genetisch materiaal van levende organismen, waaronder ook plan-ten en dieren, te wijzigen. Zo kan men door ‘genetische modificatie’ bepaalde genenuitschakelen of toevoegen aan een aardappel of een maïsplant. Door deze nieuwe tech-nologie te koppelen aan de traditionele technieken van kruising en selectie kan de land-bouwsector de dag van vandaag plantaardige variëteiten op de markt brengen metnieuwe landbouwkundige kenmerken of met gewijzigde eigenschappen als levensmid-del. Van de geoogste producten zullen duizenden levensmiddelen afgeleid worden diehetzij volledig gelijkwaardig zijn aan klassieke producten hetzij volledig nieuw zijn.

Zoals dit het geval is voor alle nieuwe ontwikkelingen roept de inbreng van de ‘biotechnologie’ vragen op met betrekking tot de veiligheid voor de volksgezondheid,de landbouw en het leefmilieu. In Europa en België zijn alle juridische, administratieveen wetenschappelijke middelen aangewend om deze beloftevolle ontwikkeling in goe-de banen te leiden en het op de markt brengen van producten afgeleid van genetischegemodificieerde organismen te omkaderen met de hoogst mogelijke veiligheid.

De verspreiding en het gebruik van genetisch gemodificeerde planten en de afgeleide voedingsmiddelen is een mondiaal fenomeen dat sedert een tiental jaren geassocieerd is met aanzienlijke en gediversifieerde investeringen.

Het gezond verstand verplicht ons ertoe rekening te houden met dit fenomeen en elkeongewenste nasleep ervan te vermijden door een grondige controle uit te voeren, gevalper geval, van elk nieuw genetische gemodificeerd organisme en afgeleid product.

Een dergelijke aanpak wordt gegarandeerd door de coördinatie tussen de gespecialiseerde federale departementen en tussen de Federale Staat en de gewestelijke verantwoordelijken voor leefmilieu en wetenschapsbeleid in de schoot van de Bioveiligheidsraad.

De actie die is ondernomen om zowel de beroepswereld als het publiek in te lichten enbewust te maken moet in stand worden gehouden door de politieke verantwoordelij-ken. Dit met als doel een evenwichtige en kritische informatiedoorstroming te garande-ren met betrekking tot de biotechnologie in de voeding.

Het initiatief van de Mens is een uitstekend voorbeeld van een dergelijke didactische bijdrage en het is mij een ware eer om deboodschap van optimisme maar ook van voorzichtigheid over tebrengen over deze “Gentechnologie op ons bord”.

M. Colla Federaal Minister van Volksgezondheid en Pensioenen2

Redactioneel: “Voorwoord Minister Colla” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2Dossier: “Gentechnologie op ons bord!” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3Lessenreeksen en symposia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

© Alle rechten voorbehouden MENS 1997

Algemene informatie en coördinatie:Roland CaubergsRUCA, Groenenborgerlaan, 171 - 2020 AntwerpenTel.: 03/218.04.21 Fax: 03/218.04.17

Onder de auspiciën van:- Vlaamse Vereniging voor Biologie (V.V.B.)- Belgisch Werk tegen Kanker en Vlaamse

Kankerliga- Koninklijke Vlaamse Chemische Vereniging

(K.V.C.V.)- Koninklijke Vlaamse Ingenieursvereniging (KVIV)- Vereniging Leraars Wetenschappen (VeLeWe)- Vereniging voor het Onderwijs in de Biologie

(V.O.B.)- Vereniging Leraars Aardrijkskunde (V.L.A.)- Vlaamse Ingenieurskamer (V.I.K.)- Water - Energie - Leefmilieu (WEL)- Centrum voor Milieusanering, U. Gent- Verbond der Vlaamse Academici (V.V.A.)- Nederlands Instituut voor Biologen (NIBI)- Natuur & Wetenschap- Provinciaal Instituut voor Milieu-Educatie (PIME)- Koninklijke Maatschappij voor Dierkunde van

Antwerpen (KMDA)- Zoo Antwerpen en dierenpark Planckendael- Koninklijk Belgisch Instituut voor

Natuurwetenschappen (KBIN)- Koninklijk Instituut voor het duurzaam beheer

van de Natuurlijke rijkdommen en de bevordering van de schone Technologie (K.I.N.T.)

Kernredactie:Roland Caubergs, Chris Thoen, Ann Van der Auweraert, Donald Wellens

Medewerkers:G. Boecke, J. Bury, W. De Greef, J. De Tavenier,D. Isserentant, W. Moens, M. Poppe, S. Renckens,E. Stevens, G. Van Overwalle, D. Van Steenkiste, D. Van der Straeten, H. Willekens

Adviesraad:F. Adams, H. Bocken, J. Bosselaers, L. Brandt, A. Buekens, B. Bueno de Mesquita, R. Ceulemans, H. Clijsters, K. De Brabander, M. De Cleene, W. Decleir, D. De Keukeleire, L. Deprez, D. Dubois, B. Haest, J. Kretzschmar, G. Laekeman, F. Lox, G. Magnus, F. Ollevier, J. Put, E. Schacht, N. Schamp, J. Tollenaere, A. Valcke, F. Van Assche, P. Van Cauwenberge, W. Van Cotthem, H. Vandendries, P. Van den Sande, O. Vanderborght, R. Van Grieken, J. Vangronsveld, C. van Haeren, J.P. Verbelen, R. Verheyen, W. Verstraete, K. Vlassak, D. Weytjens.

Jaarabonnement door storting op naamvan:R. Caubergs, “Tijdschrift MENS”:België: 700 BF op PCR 000-1610496-05

Verantwoordelijke uitgever: R. Valcke (Vlaamse Vereniging voor Biologie)Reimenhof 30, B-3530-Houthalen

I n h o u d

R e d a c t i o n e e l

3

Biotechnologie is een zeer snel groeien-de wetenschap met zeer vele toepas-singsgebieden. Eén ervan is de productievan nieuwe voedselvariëteiten. Doelendie men zich hierbij stelt, zijn een ver-hoogd aanbod aan voedsel, een betere kwaliteit, een gereduceerde prijsen bescherming van het milieu. Bij deintroductie van dit ‘nieuwe’ voedsel rijzen er echter vragen in verband metde veiligheid, etikettering, behoefte enethische aspecten. Wie wil begrijpen watop hem afkomt en een bewuste keuzewil maken, heeft nood aan kennis enobjectief verantwoorde informatie.‘Mens’ speelt hierop in en brengt met‘Gentechnologie op ons bord’ weten-schappelijk verantwoorde informatieover biotechnologie in onze voeding,meer bepaald in onze plantaardige voeding. Welke producten zijn er al enwelke kunnen we nog verwachten, wat verstaat men onder moderne biotechnologie en is deze ontwikkelingeen stap voor- of achteruit? Aan u om na het lezen van dit tijdschriftje zelf te oordelen!

Eten, wat een werk...

Een belangrijk deel van onze tijd etenwij. En niet zo’n klein beetje. Per dag verorberen we gemiddeld

per persoon zo’n twee en halve kilo. Een aanzienlijk deel daarvan is vocht.Dat betekent dat er per dag in Belgiërond de 25 miljoen kilo voedsel en drankwordt geconsumeerd. Maar waar moetal dat voedsel vandaan komen?

Al zolang er mensen zijn, proberen ze de productie van voedsel te beheersen.Door de eeuwen heen is de mens ersteeds op uit geweest zijn voedselvoor-ziening te verbeteren door de natuurnaar zijn hand te zetten. Door bewustopgezette fok- en veredelingstechniekenverkreeg men in de loop der tijdensteeds betere gewassen en landbouw-dieren. Het nut van micro-organismen(bacteriën, schimmels en gisten) is ookreeds lang gekend. Denk maar aan debereiding van wijn, bier en brood. Datook yoghurt, kaas, salami en ham doorfermentatie worden bekomen, is minderbekend en de meeste mensen zijn totaalverbaasd als ze horen dat productenzoals tabak, cacao, koffie en thee hun gewenste smaak krijgen dank zij de inwerking van micro-organismen.

De eerste bereidingen zijn spontaan ontstaan: druivensap bleek bij bewaringte gisten en een aangename smaakver-andering te ondergaan, melk werd zuuren schiftte maar toch kon men uit wat ervan overbleef iets eetbaars maken,...

Gentechnologie op ons bord!

gemodificeerde sojain België

meerdere geavan-ceerde planten op de

markt, katoen soja-bonen, raapzaad,...

(alleen USA)(meer weerstand in

Europa)

‘flavr Savr’ tomaat tekoop in de USA

USA laat gebruik vanrenine toe

Aanmaak van (Monsanto) Roundup

ready sojaboon

Een eerste gentech-nologisch product

op de markt:E-coli-insuline

S. Cohen en H. Boyer gentransfer

Watson en CrickDNA

hybride zaden (maïs)

Mendel

gebruik van micro-organismen

voor wijn, bier

eerste groenten

10.000 jaar voedselproductie

1995

1996

1994

1990

1986

1982

1973

1953

1922

1865

1800

B.C

.8.

000

B.C

.

Bevraging door de Rutgers Universiteit (New Brunswick) bij de inwoners van New Brunswickover hun spontane associatie met het begrip biotechnologie.

geen antwoord 26,1 %

anderen 1,6 %

God / schepping 4,0 %

kruisbestuiving 3,5 %

planten / dieren / mensen 8,2 %

monster / mutaties 7,1 %

DNA / chromosomen 5,8 %

negatief, beangstigend 7,5 %

vooruitgang 3,9 %

Nazi / Hitler 2,3 %

reageerbuis-babies 9,7 %

neutraal 2,6 %geneeskunde 4,1 %

kunstmatig / verzachtend 1,8 %

wetenschap / technologie 11,8 %

4

Dergelijke spontane processen liepenechter dikwijls fout en het eindresultaatwas niet altijd eetbaar. Daarom werdreeds lang geleden geprobeerd dezevergistingen beter te beheersen, bijvoorbeeld door een betere controlevan de temperatuur maar ook door eennieuwe vergisting te laten starten doordeze te mengen met een deel van eenvorige geslaagde bereiding. Onbewustgebruikte men zo een entcultuur. Eind vorige eeuw, met het werk van Pasteur, kwam er een grote doorbraak.Het werd mogelijk net die micro-orga-nismen af te zonderen die zorgen vooreen fijne smaak van het product enenkel deze in de fermentatie te gebrui-ken. In handen van creatieve mensengaven reinculturen reeds aanleiding tot ongekende variëteiten aan smaken.Denk maar aan de vele Belgische bierspecialiteiten die in moderne installaties met streng gecontroleerdestammen gemaakt worden.

Biotechnologie in de voeding

Sinds het begin van deze eeuw hanterenlandbouwkundigen en biologen systematisch klassieke technieken zoalsselectie en kruisbestuiving waarbij zedoelbewust mutaties gebruiken omnieuwe genetische combinaties te vormen. Deze conventionele methoden,die algemeen door het publiek aanvaardworden, resulteren in grotere opbrengsten van gewassen en dieren.De hybride maïsvariëteiten die in dejaren 30 in de Verenigde Staten ontwik-keld werden, maakten het bijvoorbeeldmogelijk de productiviteit van maïs teverdubbelen. En de ‘groene revolutie’ die Azië in de jaren 60 gekend heeft, vindt haarwortels in het onderzoek dat Japan enChina in de jaren 40 naar de genetischeeigenschappen van dwergsoorten vangraan en rijst uitgevoerd hebben.

De klassieke veredelingsmethoden zijnechter een tijdrovend en daardoor duurproces. De nieuwe variëteit die ontstaatdoor kruising bevat de helft van de kenmerken van de ene ouderplant,gecombineerd met de helft van de kenmerken van de andere ouderplant.

Bij veredeling van de plant komt het erechter op aan slechts één of een beperktaantal kenmerken (grote vruchten,schimmelresistentie,..) over te dragen.Daarom moet dit kruisingsproces gevolgdworden door een langdurig proces vanterugkruisen tot ongewenste kenmerkenuitgezuiverd zijn. Bovendien kunnenenkel die variëteiten die nauw met elkaarverwant zijn gekruist worden zodat hetaantal mogelijkheden om een verbeterdgewas te ontwikkelen beperkt zijn.

Genetische modificatie - de kern van de modernebiotechnologie

Tegenwoordig maakt de mens steedsmeer gebruik van moderne biotechnolo-gische methoden bij het produceren vanvoedsel, waarbij het tijdrovende selec-tiewerk drastisch kan worden ingekort.

Recombinant DNA technologie is determ voor een ganse serie aan technie-ken die gebruikt worden om de erfelijkeinformatie van organismen te wijzigendoor het invoegen (of uitschakelen) vanstukjes DNA, de molecule die de erfelijkeinformatie draagt (zie wetenschappelijkluik). Met behulp van deze technieken ishet mogelijk één bepaald kenmerk uiteen organisme te isoleren en in eenander organisme binnen te brengen.Deze kunstmatige DNA-inbreng is eennieuw biologisch feit. De extra kracht, invergelijking met de klassieke en natuur-lijke veredelingsprogramma’s, ligt hemin de mogelijkheid 1) veel gerichternieuwe eigenschappen aan organismentoe te voegen en 2) erfelijke informatievan niet-verwante soorten in organis-men in te brengen.

Genetisch gemodificeerde micro-orga-nismen (GGO’s) of ‘transgene organis-men’ worden nu reeds gebruikt omenzymen met verbeterde karakteristie-ken te produceren of om enzymen een-voudiger te kunnen isoleren. Een gekendvoorbeeld is dat van renine, een enzymedat bij de kaasbereiding wordt gebruikt.Normaal werd dit enzyme geïsoleerd uitde maag van jonge kalveren. Door diteiwit in gist te laten aanmaken werd deproductie ervan niet alleen eenvoudigermaar ook diervriendelijker.

Moderne biotechnologie laat ook toeeigenschappen van schimmels, bacteriën, insecten (eigenlijk van om heteven welk ander organisme) aan plantentoe te voegen. De mogelijkheden zijnenorm en veelbelovend. Men kangewassen produceren die niet alleenbeter zijn van kwaliteit (voedingswaarde,houdbaarheid,...) maar ook meerbestand zijn tegen ziekten, koude, vorst,droogte,...

Triticum baeoticum(wilde éénkorentarwe)

2n=14

Triticum monococcum(éénkorentarwe)

2n=14

Triticum dicococcum(wilde emmertarwe)

2n=28

Triticum dicoccon(emmertarwe)

2n=28

Triticum durum(macaronitarwe)

2n=28

Triticum spelta(spelt)2n=42

Triticum aestivum(broodtarwe)

2n=42

Aegilops speltoides2n=14

Aegilops squarrosa(geitenooggras)

2n=14

X

X

8000 v. Chr.

7000 v. Chr.

6000 v. Chr.

5000 v. Chr.

Enkel nauw verwante organismen kunnengekruist worden. Hierop is in de biologie dedefinitie gebaseerd van het soortbegrip: individuen behoren tot één soort wanneer ze innatuurlijke omstandigheden met elkaar kunnenkruisen en vruchtbare nakomelingen produce-ren. Een soort is dus een voortplantingsgemeen-schap waarbinnen erfelijk materiaal kan wordenuitgewisseld. In sommige gevallen kunnen tweesoorten toch kruisen maar dan zijn de nakome-lingen meestal steriel. Zo behoren ezels enpaarden tot twee verschillende soorten amdathun nakomelingen (muilezels en muildieren)niet vruchtbaar zijn. Soms wordt de barrièretussen soorten doorbroken met vruchtbarenakomelingen als gevolg. Tarwe is zo ontstaandoor versmelting van twee wilde grassoorten,die in het Midden-Oosten nog altijd afzonderlijkvoorkomen. De kruising van 2 soorten heeftaanleiding gegeven tot vruchtbare nakomelingen.Het verhogen van het chromosomenaantalheeft geleid tot graankorrels met meer zetmeel.

Gentechnologie in de supermarkt...

Het veredelen van planten met behulpvan biotechnologische technieken is nuzo ver gevorderd dat de eerste produc-ten (genetisch gewijzigde soja, kool-zaad, tomaat, cichorei en maïs) op deEuropese markt aangeboden worden.

Twee recent commerciële toepassingen,sinds eind 1996 ingevoerd in Europa,zijn de insectresistente maïs van Ciba-Geigy en de glyfosaat-tolerantesoja van Monsanto. Ze werden ontwikkeld en geanalyseerd in de Verenigde Staten en zijn het resultaatvan meer dan 10 jaar intensief onderzoeks- en ontwikkelingswerk.

Insectresistente maïs

Maïs is één van de drie belangrijkstegewassen ter wereld. Maïskorrelsbestaan uit 80% zetmeel, 10% eiwitten,4,5% vetten, 3,5% vezels en 2% mine-ralen. Het grootste deel (80 tot 85%)wordt verwerkt als veevoeder, het resterende deel wordt gebruikt in delevensmiddelenindustrie of in industriëleproducten zoals ethanol en papier.

Maïs is echter zeer gevoelig voor destengelboorder, een insectenlarve diezich doorheen de maïsstengel vreet enhet water en voedingstransport van deplant verstoord. Hierdoor verzwakt demaïsplant en de stengel kan afknakken.In de stengel is de larve relatief goedbeschermd tegen de omgeving zodatgrote hoeveelheden biologische of chemische insectenverdelgers (pestici-den) gebruikt moeten worden voor haarvernietiging. Alleen al in de VerenigdeStaten loopt het bedrag voor pesticidenop tot 20 a 30 miljoen $ per jaar.

Desondanks gaat jaarlijks nog gemiddeld 7% van de maïs wereldoogstverloren door dit schadelijk insect.

Reeds ongeveer 30 jaar wordt debodembacterie Bacillus thuringiensisgebruikt als biologisch bestrijdingsmid-del. Deze bacterie produceert tijdenshaar levenscyclus een eiwit dat als eenkristal in de natuur terecht komt en daaronschadelijk is, behalve als het opgeno-men wordt door insectenlarven. In dedarm van de insectenlarven lost het kristal op en maakt de darmwand lekvoor ionen waardoor het metabolismeverstoord wordt en de larve sterft. Enkeleen beperkte groep insecten is gevoeligaan dit eiwitkristal. Voor mensen, koeienen andere organismen is het volledigonschadelijk. Het gebruik van het eiwitmag in de groententeelt zelfs gebruiktworden tot de dag van de oogst.

Wetenschappelijk onderzoek toonde aandat het kristaleiwit van Bacillus thurin-giensis door slechts één gen gecodeerdwordt, zodat het zeer geschikt is voorbiotechnologische gewasveredeling.Gebruik makend van de recombinanteDNA-technologie werd dit gen overge-bracht naar de maïsplant. Vervolgenswerd aangetoond dat deze genetischgemodificeerde maïsplanten het eiwitdat schadelijk is voor de maïsboorderinderdaad aanmaken en aldus resistentworden aan de larve van de maïsboor-der. Bijgevolg sterft de larve zodra zezich met de plant begint te voeden.

Met deze biotechnologisch veredeldemaïsvariëteit kan een belangrijk pro-bleem in de landbouw opgelost worden.

Als bijkomend voordeel, doch niet minder belangrijk, vermindert de teeltvan deze biotechnologische variëteit hetgebruik van milieuonvriendelijke pesticiden.

Herbicideresistente soja

Soja is voor de meesten onder ons eenvrij onbekend gewas, aangezien slechts1% van de wereldproductie in Europageproduceerd wordt. Toch is het eengewas dat een enorme impact heeft oponze voedingsgewoontes. Ongeveer60% van onze levensmiddelen bevattensojacomponenten. Soja wordt nietalleen teruggevonden in sojamelk, soja-boter en tofu (eiwitrijk vleesvervangendproduct) maar ook als meel in brood,gebak en koekjes, als lecithine in vitami-nepreparaten, chocolade en ijscreem, alsolie in saladedressings, margarine enmayonaise en als bindmiddel in soepenen sauzen.

Het verbouwen van soja wordt bemoei-lijkt door het opschieten van allerleionkruiden die de sojaplant in zijn groeibelemmeren of zelfs de plant verstikken.Ter bestrijding nemen de meeste telershun toevlucht tot herbiciden. Meestalwordt in een groeiseizoen verschillendekeren gesproeid met onkruidverdelgers,meestal onder de vorm van een herbici-dencocktail. Soms worden deze zelfs aande grond toegevoegd nog voor de soja-planten opkomen. Er zijn vele soortenonkruidverdelgers maar zij hebben allegemeen dat hun werking niet specifiek isvoor het onkruid maar ook het gewasaantast. Toch zijn sommige minderschadelijk voor het milieu dan andere.

Eén van de meer milieuvriendelijkeonkruidverdelgers is glyfosaat. Zie ook 5

De stengelboorder: de larve van Ostrinia nubilalis.

Maïs aangetast door de stengelboorder in vergelijking met BT-getransformeerde maïs.

BT +

6

MENS nr 5. Glyfosaat (merknaamRoundup) is niet kankerverwekkend ofgiftig voor mens en dier, het stapelt zichniet op in de plant en bovendien breekthet product snel af in de bodem. Glyfo-saat werkt in op een enzym (EPSPS-5-enoyl-pyruvyl shikiminezuur-3-fosfaat synthase) dat betrokken is bij de amino-zuursynthese van planten maar niet vandieren. Aminozuren zijn onontbeerlijkvoor de groei zodat na besproeiing metglyfosaat het onkruid maar ook hetgewas sterft.

Onderzoekers hebben van een bepaaldebodembacterie een enzym geïsoleerddat zeer sterk gelijkt op het planten-enzym dat zo belangrijk is in de amino-zuursynthese. Het heeft dezelfde functiemaar het is niet gevoelig voor glyfosaat.Met behulp van biotechnologische technieken werd het gen van dit enzym,overgebracht van de bacterie naar deplant (in dit geval soja). Wanneer dezegenetisch gemodificeerde soja besproeidwordt met Roundup, behoudt het bac-terieel enzym zijn activiteit en de plantkan ongehinderd verder groeien. Hetongewenste onkruid sterft echter af.

Het gebruik van deze soja biedt meerdere voordelen, althans volgens deproducenten. In plaats van een herbici-dencocktail volstaat het om slechts éénherbicide te gebruiken. De landbouwerkan wachten met sproeien tot er zicheen onkruidprobleem voordoet en hijkan gerichter werken op die plaatsenwaar overtollige groei optreedt. Er zou-den op die manier minder herbicidennodig zijn voor een efficiëntere bestrij-ding van het onkruid. Deskundigen verwachten een vermindering van het

herbicidegebruik met 30%.Bovendien wordt zo het gebruik

van een minder schadelijkeonkruidverdelger gestimuleerd.

Producten in de pijplijn

De intrede van genetisch gemodificeer-de soja en maïs in de Europese Gemeen-schap in de herfst van 1996 heeftzodanig de aandacht van de media vastgehouden, dat men erg weinig weetheeft van andere producten die ofwel al op de markt zijn, of er binnenkortaankomen.

Het meest bekende geval is dat van delanger houdbare “Flavr Savr” tomaat,die ook al sinds het voorjaar van 1996 in

Engeland vrij te koop is, tenminste in devorm van tomatenpuree.

De belangrijkste nieuwe producten diedit jaar zeker verschijnen zijn een aantaltoepassingen van insectresistentie in deaardappel en nieuwe insect- en/of herbi-cide resistente variëteiten van maïs, sojaen katoen. Voor Europa is, als ‘nieuwig-heid’, de massale aanplanting in Canadavan genetisch gemoduleerd koolzaad,van het meeste belang.

Het is eigenlijk heel eenvoudig om eengoed overzicht te krijgen van de produc-ten die er aankomen. Het is namelijk zodat nogal wat nationale overheden hunbesluiten over de toelating om nieuwegewassen met genetische modificaties,

Kolfgrootte geeft de opbrengst weer.

Het gebruik van mannelijke steriele planten leidt via een dubbelcross-methode tot grotereopbrengsten bij hybride nakomelingen.

Resistent koolzaad weerstaat een behandeling met Basta, een herbicide.

var A var B var C var D

enkele kruising A x B enkele kruising C x D

product van dubbele kruising (A x B) x (C x D)

fertiel steriel steriel fertiel

Bestuiving

→→→→

fertiel steriel→→

7

publiceren op het internet. Een paarkliks laten iedereen toe om bijvoorbeeldte zien welke gewassen dit jaar in deVerenigde Staten mogen verbouwd worden. Automatisch weet men danook welke gewassen in het najaar op demarkt zullen komen. Deze informatiekan gevonden worden door de websitevan het VIB (Vlaams Instituut voor Biotechnologie) op te zoeken(http://www.vib.be), en van daaruit naarde USDA- APHIS pagina door te klikken.

Het aantal verschillende kenmerken diein gewassen ingebracht worden, neemtook uitbreiding. Het gaat al lang nietmeer alleen over herbicide resistentie,insectresistentie of houdbaarheid. • Er zijn reeds een aantal variëteiten

goedgekeurd van meloen die resistentgemaakt zijn tegen een plantenvirus.Ook in andere gewassen worden virus-resistente rassen klaargemaakt voor demarkt.

• In koolzaad werden dan weer variëtei-ten ontwikkeld met een anderesamenstelling van de olie. Dit laatstesoort toepassingen wordt ook in detoekomst zeer belangrijk, omdat menop deze manier bijvoorbeeld hetgehalte aan ongewenste verzadigdevetzuren (vanuit het standpunt van degezondheid van het voedsel) sterk kandoen dalen. Het werk op vetzuur-samenstelling van plantaardige oliën iseen voorbeeld van wat de biotechno-logie van planten in de toekomst kanbijdragen aan de volksgezondheid. Ook voor meer technologische toepas-singen zijn in samenstelling gewijzigdeplantaardige oliën erg interessant.

• In de aardappel werd een modificatieverkregen die de samenstelling vanhet zetmeel verandert.

Eén van de absolute toppers (technischgesproken) van genetische modificatiein planten is de ontwikkeling van syste-men om naar wens hoogproductievehybride variëteiten van gewassen te produceren. Dit hoogstandje werd gerealiseerd door het Gentse biotechno-logiebedrijf Plant Genetic Systems (PGS)door de introductie van op DNA tech-niek gebaseerde mannelijke steriliteit. Transgene hybride rassen van koolzaaden maïs zijn al op de markt in Canada ende VS. De methode wordt binnenkortook geïntroduceerd in een aantal groentesoorten zoals witloof, bloemkoolen sla.

De volgende jaren zijn er nog een aantalbelangrijke vernieuwingen op komst. • Er is de ontwikkeling van rassen die

resistent zijn tegen plantenziektenveroorzaakt door een aantal schim-mels, bacteriën en nematoden. Dezerassen houden de belofte in dat hetgebruik van pesticiden, om deze ziekten te bestrijden, stilaan kan ver-minderen. Met name de bestrijdingvan nematoden (aaltjes) vereistmomenteel chemicaliën die zeerbelastend zijn voor het milieu en er wordt met veel belangstelling uitge-keken naar een genetisch alternatief.

• Er is een lange lijst van kenmerken op komst die veel directer dan in hetverleden inspelen op behoeften vande consument. Hoofddoel is de houd-baarheid van verse levenswaren opeen natuurlijke manier te verlengen.

Naast mais en soja werden reeds andere soorten getransformeerd zoals koolzaad (Canola - colza)waarbij naast herbicide-resistentie ook de oliesamenstelling via gentechnologie werd aangepastaan specifieke vereisten. Koolzaadproducten worden gebruikt in cosmetica en de suikerbakkerij,als smeermiddel, als voedingsolie met verhoogd onverzadigd vetzuurgehalte...

Kruisbestuiving is een techniek waarbij het stuifmeel van de ene plant terecht komt op de stampervan de andere plant van dezelfde soort. De nakomelingen die na deze kruising en bevruchtingbekomen worden noemt men F1-hybriden. De bedoeling is de goede eigenschappen van de tweeouderplanten (lange houdbaarheid, verhoogde opbrengst, gewenste smaak) te combineren. Omnatuurlijke zelfbestuiving van de ouderplanten te verhinderen werd vroeger de bloeiwijze die demannelijke meeldraden bevat manueel weggeknipt. Bij mais is dit een relatief eenvoudige opdracht.

Voor andere planten zoals koolzaad, is het onmogelijk meeldraden manueel te verwijderen. Mannelijke steriliteit bekomt men hier door chemische besproeiing. Met de komst van de r-DNA-technieken kan men rechtstreeks of onrechtstreeks ingrijpen in het proces van de pollenvormingwaardoor mannelijke steriele planten ontstaan die nodig zijn voor de vorming van de gewenste F1 hybriden. Achteraf kan men ervoor zorgen dat de F1 generatie opnieuw fertiel is zodat men met deze gewenste variëteit verder kan kweken. Mannelijke steriliteit biedt enorme mogelijkhedenom in de toekomst sneller gewenste hybriden te maken.

mannelijk fertiel Koolzaad mannelijk sterielmannelijk fertiel mannelijk sterielMaïs

8

Veel van de verse levensmiddelen die we nu kopen worden chemischbehandeld of bestraald (radicaal vorming!) om zolang mogelijk vers teblijven. De ‘Flavr Savr’ tomaat toontaan dat je hetzelfde resultaat (ofbeter) ook kan bekomen door deeigenschappen van de plant zelf teveranderen. Naast de tomaat zijn erop korte termijn ook beter houdbaremeloen en aardbei op komst.

• Een andere toepassing van dezelfdetechnologie in snijbloemen leidde toteen variëteit van anjers die langer frisblijft in een boeket. Er wordt ookintensief gewerkt aan de creatie vangelijkaardige rassen van andere snijbloemen.

Wat betreft de plantensoorten die voordit soort toepassingen in aanmerkingkomen, zal de huidige lijst van zes (maïs,soja, tomaat, aardappel, koolzaad,katoen) in de komende jaren aangevuldworden met tientallen andere soorten.

Er wordt experimenteel gewerkt metmeer dan honderd verschillende plantensoorten. Een paar tientallen daarvan zullen we binnen de vijf jaar ookin de winkel vinden. De belangrijkstevanuit voedingsoogpunt zijn tarwe, rijst,gerst en zowat alle belangrijke leveran-ciers van zetmeel, eiwitten en vetten (dedrie belangrijkste componenten vanonze voeding).

Maar ook voor gewassen die geteeldworden als grondstof voor de nijverheidis veel op komst. Transgeen katoen is er nu al. Transgeen vlas is bijna klaarvoor commerciële introductie. Aan de productie van transgene bomen, vooralpopulieren en een aantal dennesoortenwordt hard gewerkt.

Novel Foods

De introductie van GGO’s heeft eennieuwe term in het leven geroepen:‘Novel Foods’. Voedingsmiddelen envoedingsingrediënten die GGO’s zijn,GGO’s bevatten of afgeleid zijn vanGGO’s behoren hiertoe, hoewel de term ook gebruikt wordt voor nieuwevoedingsmiddelen bekomen door klassieke technieken.

Men kan vier verschillende categorieënvan ‘nieuwe’ voedingsmiddelen onder-scheiden die rechtstreeks of onrechtst-reeks geproduceerd worden metmoderne biotechnologie-technieken:• deze waar voedsel zelf het resultaat is

van een recombinant-DNA ingreep(fruit en groenten o.a. soja, maïs,...)

• voedingsmiddelen waarin zich noggenetisch gemodificeerde micro-orga-nismen bevinden op het ogenblik vande consumptie (gefermenteerdelevensmiddelen zoals yoghurt, kaas,

De bereidheid van het publiek om producten afkomstig van genetisch gemodificeerde insectresistente planten te kopen, is significant minder groot inDuitsland en Oostenrijk.

bereidheid tot aankoop %80

70

60

50

40

30

20

10

074 73 71 69 64 63 62 60 59 59 56 56 53 51 50 49 43 30 22

C USA P J NL GB B F E GR SF DK I S IRL NOR L D A

brood, wijn,...)• voedingsmiddelen die geproduceerd

worden via tussenkomst van eenenzym of eiwit bekomen via r-DNAtechnologie (renine bij de kaaspro-ductie, amylasen om brood langervers te houden,..)

• voedingsstoffen geproduceerd doorGGO’s, vooral niet-eiwitten (suiker uittransgene bieten, olie uit koolzaad,voedingsadditieven zoals zoetstoffen,bewaarmiddelen, kleurstoffen,...)

Vele Novel Foods zijn marktrijp, maar deangst van het publiek - en dus ook vande politici - heeft hun introductie afge-remd. Naargelang de categorie waartoeeen Novel Food behoort, is de reactievan de consument anders. Wanneer hetgaat om eiwitten die ingezet worden inde gezondheidszorg (vb. productie vaninsuline) hebben mensen weinig bezwaren. Ook het gebruik van afgelei-de producten zoals enzymen (vb. inwaspoeder) geeft geen problemen maar het rechtstreeks consumeren vangenetisch gemodificeerde organismenligt duidelijk gevoeliger.

Krantenkoppen duiden op de bezorgd-heid die rond biotechnologische producten heerst. Mensen stellen zich vragen en verschillende maatschap-pelijke groeperingen waaronder Greenpeace, Agalev, Wervel (Werkgroep voor Een Rechtvaardige enVErantwoorde Landbouw), de EuropeseBoerenvereniging, de Belgische Boerenbond, het Vlaams Agrarisch Centrum, Bond Beter Leefmilieu, NCOS,Broederlijk Delen, Oxfam wereldwinkels,Vita Vitalis, ... maken zich zorgen overde ecologische, sociaal-economische en politieke gevolgen van de biotechno-logie - toepassingen en de mogelijkerisico's voor de gezondheid. Diversegroeperingen voeren dan ook actiestegen de consumptie voor gemodifieer-de producten. Zo is de intrede vangewijzigde soja in België niet zonderberoering gegaan. Denk maar aan degrootscheepse campagne van Green-peace in oktober 96 om de consument

te waarschuwen voor de massale komst van de Roundup Ready sojabonenvan Monsanto.

De vele consumenten hebben duidelijkgevoelens van twijfel en bezorgdheid ende indruk ontstaat dat de mogelijke risi-co's rond gemodificeerd voedsel en deproductie ervan door de producentenniet ernstig worden genomen. Niets isminder waar. Er wordt uitgebreidwetenschappelijk onderzoek gedaan,maar de overdracht van de informatienaar de consument toe laat echter tewensen over. Daarom zal in dit dossieronder de rubriek : - Een stap voor- ofachteruit - dieper op de respectievelijkevoor- en nadelen van het gebruik van gemodificeerde planten ingegaanworden

En de toekomst?

Zolang de publieksacceptatie een probleem vormt, zal de introductie vanbiotechnologie in de voeding voorlopigbeperkt blijven.

Maar ondertussen staat het onderzoekniet stil en werkt men reeds aan detoepassingen van morgen. Zo ontwik-kelt men ondermeer “zelfreinigende”melkzuurbacteriën die een infectie van ongewenste en zelfs mogelijkgevaarlijke micro-organismen tijdens dekaasfermentatie kunnen tegengaan.

Het gebruik van genetisch gemodifi-ceerde organismen zal ook leiden tot deontwikkeling van (volledig) nieuwe voe-dingsmiddelen. Nu reeds is het mogelijkgefermenteerde dranken te producerenmet nieuwe, fruitige smaken.

De tendens om voedingsstoffen in verschillende organismen aan te makenen nadien samen te voegen tot hetgewenste voedingsmiddel (food design)zal zich verder zetten. Bij de nieuwe voedingsmiddelen zijn er ook productendie zich op de grens tussen voeding engeneesmiddel bevinden. Door toepas-sing van moderne biotechnologie

zullen bijvoorbeeld in de toekomsteetbare vaccins een gewone zaak

worden. Geen inenting meer dooreen spuitje, men zal zich kunnenbeschermen tegen infectieziektenmet een hapje of een drankje...Gezondheid!

9Zijn biotechnologen leerling-tovenaars ?

Bio-technologie

Het woord biotechnologie bestaat uittwee delen: bio, dat aangeeft dat hetmet leven te maken heeft en technolo-gie, dat laat zien dat er menselijke kunsten vaardigheid aan te pas komen. In ruime zin bedoelt men met het begripbiotechnologie het gebruik van (micro-)organismen of delen van organismenvoor de productie van stoffen. Modernebiotechnologen maken hiervoor gebruikvan technieken gebaseerd op moleculai-re biologische kennis, eventueel in combinatie met andere technieken.

Erfelijkheid

De eigenschappen van mensen, dieren,planten en micro-organismen wordenmede bepaald door de erfelijke eigen-schappen van de ouders. In alle cellenvan organismen (bacteriën, schimmels,planten, dieren en mensen) ligt dezeerfelijke informatie in het DNA (Deoxyri-boNucleic Acid). Het DNA is een lang-gerekt spiraalvormige dubbelstrengigemolecule die de genetische code bevat,bestaande uit 4 verschillende bouwste-nen, de zogenaamde organische basenAdenine (A), Guanine (G), Cytosine (C)en Thymine (T). Voor alle levendewezens bestaat een dergelijke code,uiteraard verschillend voor iedere soort.

......GATTCCAAGCTAATTGCTACGGGTA ACTAAGGTTCGATTAACGATGCCC ...

Dit zou een fragmentje kunnen zijn vaneen DNA-code. Eén en ander kan hetbeste vergeleken worden met de morse-code. Hierbij kan men met twee verschil-lende symbolen (de punt en de streep)ieder bericht coderen, verzenden enreproduceren. Zo ook draagt de rang-schikking van de vier basen, in een

speciale volgorde (sequentie), alle gede-tailleerde informatie die nodig is voor deconstructie van een nieuw organisme.

Het DNA komt echter niet voor als naakte strengen maar is opgewondenrond speciale eiwitten. Bij de celdeling worden de DNA-eiwitcomplexen zo sterksamengevouwen dat ze zichtbaar wor-den onder een microscoop: de chromo-somen. Zo bevat een menselijke cel 46chromosomen (2x23), een aardappel-plant 48 chromosomen (2x24), enz. Ookin het nummer 8 van MENS werd destructuur van het DNA besproken.

In vele gevallen is het reeds mogelijk aan te geven welk stukje van het DNA verantwoordelijk is voor een bepaaldeerfelijke eigenschap (identificatie). Zo’nstukje DNA, een gen, bevat de informa-tie die het organisme nodig heeft om bij-voorbeeld witte bloemen of grotevruchten te maken. Om een menssamen te stellen zijn er zo’n 100.000kenmerken nodig. Elk gen codeertnamelijk voor de productie van eenbepaald eiwit in de cel. Een eiwit isopgebouwd uit aminozuren en verant-woordelijk voor een bepaalde structuurof functie in de cel. De decodering vanhet stukje DNA dat in de kern zit naareen eiwit dat opgebouwd wordt op eenandere plaats in de cel, is een tweestaps-proces. Eerst komen de twee strengenvan het DNA los van elkaar en van éénvan de strengen wordt een kopiegemaakt, de boodschapper- RNA-mole-cule. Dit transcriptieproces heeft alsresultaat dat de basenopeenvolging inhet enkelstrengig RNA nauwkeurig deinformatie weergeeft die in het DNA vervat ligt. Vervolgens verlaat het boodschapper-RNA de kern en wordenin bepaalde celorganellen (ribosomen)de basen volgorde per drie afgelezen envertaald naar de aminozuurvolgorde in

het eiwit (de translatie). De regels die devertaling van de genetische code bepa-len zijn universeel. Zo wordt bijvoor-beeld de basenvolgorde van hetmenselijk insulinegen in de menselijkealvleesklier op exact dezelfde manier ver-taald als in een bacterie. Dit uiterstbelangrijk gegeven heeft de modernebiotechnologie mogelijk gemaakt.

Momenteel zijn de meeste eigenschap-pen die gebruikt worden voor biotech-nologische gewasveredeling afkomstigvan bacteriën. Aangezien bacteriën eenzeer korte generatietijd hebben (sommi-gen kunnen zich om de 20 minuten verdubbelen) maken zij een zeer snelleevolutie door en hebben zij zich kunnenontwikkelen tot een groep met een gro-te verscheidenheid aan eigenschappen.Zo zijn bepaalde bacteriën in staat plas-tic of bepaalde giftige koolwaterstoffenaf te breken. Andere produceren eiwittendie schadelijk zijn voor insecten of kun-nen stikstof uit de lucht omzetten in eenvoor de planten geschikte vorm (stikstof-fixatie).

10

HET WETENSCHAPPELIJKE LUIK

cel chrom. gen DNA

11

Knippen en plakken...

Eénmaal dat de genetische code vooreen gewenste eigenschap is aange-toond, kan deze worden geïsoleerd. Een gen kan namelijk uit het DNA worden ‘geknipt’ met behulp van speciale enzymen en ingebouwd worden in een ander (soortvreemd)organisme.

Door de ontdekking van de zogenaam-de ‘restrictie-enzymen ‘in het begin vande jaren zeventig door Werner Arberwerd het mogelijk een DNA-molecuul ineen bepaald aantal stukjes te ‘knippen’.Het enzym doet dit door in de DNA-keten een specifieke sequentie op te sporen en aan te pakken. Zo is er een enzym dat bijvoorbeeldDNA doorknipt telkens als de sequentie...GAATTC... gevonden wordt. Ligasen zijn dan weer enzymen die tweeDNA-fragmenten aan elkaar lijmen.

Het inbouwen van DNA-fragmenten inbestaande chromosomen wordt gedaanmet deze ligatie-enzymen.

De techniek van knippen en plakken, diebekend staat als recombinant DNA-tech-niek betekent zo’n grote doorbraak datmen kan spreken van de ‘moderne bio-technologie’. Deze techniek laat immers toe om • heel gericht één specifieke

eigenschap aan een organisme toe te voegen,

• genen van de ene soort naar de andere over te brengen,

• bestaande eigenschappen aan te passen of compleet nieuwe eigenschappen te construeren.

Voertuigen voor genen...

DNA bestaat dus uit vele eenheden, degenen, die de dragers zijn van de erfelij-ke informatie. Elk gen codeert voor éénbepaald eiwit. Om nu een eiwit in eenvreemd organisme te kunnen produce-ren, moet het DNA-stuk dat codeertvoor dit eiwit, het zogenaamde structu-rele gen, in de gastheercel ingebrachtworden. Deze techniek wordt gentrans-formatie genoemd.Theoretisch kan vanelk levend wezen, plantaardig of dierlijk,genetisch materiaal in een gastheercelingezet worden.

Er zijn in de loop der jaren verschillendetechnieken ontwikkeld om vreemd DNAin een cel binnen te smokkelen:• met behulp van een op maat gemaakt

virus dat dienst doet als voertuig (vector). De nieuwe genetische informatie met de nodige informatievoor de aanmaak van een bepaaldeiwit wordt in het virus ingesplitst(binnengebracht) en de virusgenendie schadelijk zijn voor de gastheercelworden weggeknipt.

• soms lukt het om naakte cellengewoon te mengen met DNA. Eendergelijke aanpak is echter zeer ruwen ongericht.

• het meest tot de verbeelding spreekthet genenkanon, een pistooltje datcellen beschiet met microscopischegoudbolletjes die met DNA bekleedzijn.

• de elektroporatie is een techniek waar-bij door een electrische schok gaatjesin de celmembranen worden gesla-gen waardoor het DNA in de cel kan binnendringen.

• ook plasmiden kunnen gebruikt worden als vector. Plasmiden bevinden zich in bacteriën en zijnringvormige stukjes DNA die kleingenoeg zijn om vlot tussen bacteriën

Knippen van DNA van twee verschillende bronnen met eenrestrictie enzyme (EcoRi).

G - A - A - T - T - CC - T - T - A - A - G

G - A - A - T - T - CC - T - T - A - A - G

G - A - A - T - T - CC - T - T - A - A - G

GC - T - T - A - A

A - A - T - T - CG

GC - T - T - A - A

A - A - T - T - CG

Ribosoom

Eiwitten

RNA

12

uitgewisseld te kunnen worden. Op een plasmide is plaats voor eenpaar genen. Bacteriën vonden op diemanier een mogelijkheid om nieuwecombinaties van bestaande genen temaken. In de biotechnologie maaktmen kunstmatige plasmiden waarinnaar willekeur genetische informatiekan worden ingesplitst, waarna hetplasmide aan de bacterie wordt aangeboden. Ongeveer één op tien-duizend bacteriën neemt het plasmideop, een voorwaarde opdat het vreem-de gen uiteindelijk in het genetischpatroon zal ingebouwd en nadien vertaald worden naar een eiwit.

Een techniek die wereldwijd gebruiktwordt gebaseerd op de eigenschappenvan de bacterie Agrobacterium tumefaciens, een natuurlijk voorkomen-de bodembacterie die celwoekeringenveroorzaakt bij bepaalde planten. Eenteam van onderzoekers van de universi-teit van Gent onder leiding van J. Schellen M. van Montagu, ontdekten dat dezebacterie aan ‘natuurlijk genetischemodificatie’ doet. Agrobacterium heeftnamelijk het unieke vermogen ontwik-keld om een deel van zijn DNA over tebrengen naar het DNA van de plant. Een cirkelvormig stuk DNA, de ‘tumorinducing’ plasmide of Ti-plasmide,wordt door de bacterie geïnjecteerd inde plantencel met genen die de cel aanzetten tot ongebreidelde groei envoedselproductie ten bate van de bacterie. Infectie van een plant metAgrobacterium uit zich in de vormingvan kroongallen of wortelknobbels. De techniek bestaat er nu in om detumorgenen uit de plasmide te halen en te vervangen door andere nuttigegenen. Zo wordt Agrobacterium omge-bouwd tot een nuttig biotechnologischinstrument.

Om vreemde genen in plantencellen te brengen kan men gebruik maken van Ti- plasmiden uitAgrobacterium tumefaciens. Dit plasmide bevat naast het vreemde gen ook genen die de "gastheer" later resistent zullen maken tegen bepaalde antibiotica (merkergenen) en waardoorkan geselecteerd worden welke bacteriën getransformeerd zijn. Eens het vreemde DNA inge-bouwd in het plasmide, moet de recombinant DNA molecule in de bacteriële cel gebracht worden. Door de bacteriën op te kweken tot kolonies, elk afkomstig van 1 enkele cel, ontstaangrote hoeveelheden circulair DNA met de vreemde DNA fragmenten. Op basis van al of nietresistentie tegen de antibiotica kan men deze onderscheiden van niet gemodificeerde bacteriën.Met de genetisch gemodificeerde bacteriën worden de plantencellen besmet. Hiervoor kan menbladprikjes gebruiken. Het Ti-plasmide met het vreemde gen wordt in het DNA van de plantencelopgenomen. Uit de cellen kan callusweefsel groeien en door het goede cultuurmedium te gebruiken, aangerijkt met het juiste mengsel van plantenhormonen, kunnen volledige plantenontstaan met het gewenste nieuwe kenmerk waarvoor het vreemde gen verantwoordelijk is.

T-gebied

vreemde DNA

Ti plasmide Introductie in Agrobacteriumtumefaciens

virulentgebied

Plant met nieuwe eigenschap

plantencelkweek

besmetting van plantencellen

Kroongallen

13

Hoe de cel een binnenge-smokkeld gen ‘aanzet’ ...

Er zijn verschillende regulatiesystemen ineen cel om een gen tot expressie te latenkomen.

Aangezien een bepaald eiwit niet in alle cellen permanent nodig is, zijn erfactoren in het DNA (onder andere depromotor) die bepalen waar en wanneereen gen tot expressie moet komen. Deze kunnen wel verschillen tussen organismen. Daarom dat het gewenstegen eerst (in vitro) tussen de expressie-DNA-fragmenten van de gastheer wordtgezet. Deze chimere genen, die uit delenvan verschillende genen bestaan, worden dan naar de gastheercel getrans-formeerd die vervolgens in staat is omhet nieuwe eiwit te maken. Zo kunnenbijvoorbeeld de expressie-systemen van een bacterieel gen gecombineerdworden met het insuline coderendeDNA-stuk uit een menselijke cel om ditinsulinegen nu in bacteriën tot expressiete laten komen.

Ook bij planten en dierencellen gaatmen voor de expressie van de inge-brachte genen zo te werk. De techniekvan de chimere genen kan verrassenderesultaten opleveren met zeer practischnut. Zo bestaan er bijvoorbeeld promo-toren die een gen enkel aanschakelenindien de cel wordt belicht. Een combinatie van zulke promotor met eenvreemd en normaal lichtongevoelig gen,zal enkel tot genexpressie komen indienmen de schakelaar omdraait. Men kanhet eiwiteffect dus induceren wanneermen wil.

Naast lichtgevoelige promotorenbestaan er nog tal van andere types. De "heatshock" promotor bv. zal toteiwitbiosynthese leiden indien men hetgemodificeerd organisme tijdelijk aanverhoogde temperatuur onderwerpt. Bij planten kan dan vervolgens via weef-selculturen uit zo’n getransformeerde cel een volledig transgeen organismebekomen worden, dit wil zeggen datdeze plant het nieuwe DNA dan in elkecel bevat. Klonen is bij planten de normale gang van zaken omdat eenplantencel nog ‘totipotent’ is dwz. datelke cel nog alle eigenschappen bevat.Bij dieren kan klonen van lichaamscellenin principe niet. Elke cel heeft zich somsgespecialiseerd, denk maar aan eenzenuwcel of een huidcel. Recent is de

wetenschap erin geslaagd ook dezemoeilijkheid te omzeilen door genetischeinformatie uit een lichaamscel totexpressie te laten komen in een eicel.Het schaap Dolly werd geboren.

Merkergenen

Hoe ingenieus de verschillende transfor-matiemethoden ook zijn, ze zijn nooit100% efficiënt. Om de kans op eengeslaagde transformatie van een plan-tencel te vergroten, wordt de proceduretoegepast op een groot aantal cellen. Uitdeze cellen kunnen dan volledige plan-ten gekweekt worden waarvan slechtsenkele de gewenste eigenschap zullenbezitten. Meestal kan men op ‘t zicht degetransformeerde planten niet van deandere onderscheiden en is er een tijdro-vende moleculaire analyse nodig om teontdekken of de gewenste eigenschap isovergebracht. Ter vereenvoudiging vande selectie, wordt er meestal tegelijk methet structurele gen een merkergen, bijvoorbeeld een gen voor antibioticum-resistentie of herbicideresistentie, meeingesloten. Dit is handig aangezien enkelde getransformeerde cellen overlevenwanneer het antibioticum of het herbici-de wordt toegevoegd aan de celkweek.Recent zijn er ook nieuwe techniekenontwikkeld waarbij fluorescentie-genengebruikt worden om te merken. Selectiegebeurt dan door bestraling met lichtvan de juiste golflengte waardoor enkelde getransformeerde cellen oplichten enzo uitgeselecteerd kunnen worden.

De transgene plant wordt vervolgenszorgvuldig getest op zijn nieuwe eigenschap. Eerst in het laboratorium,vervolgens in serres en uiteindelijk in hetveld. Na een positieve evaluatie van hetbiotechnologisch veredelde gewas volgteen fase van traditionele kruisingen metvariëteiten die bekend staan om hunagronomische waarde (rendement, voe-

dingswaarde,.) zodat een commercieelinteressant product ontstaat.

Uiterst belangrijk bij de discussie rondgenetisch gewijzigde planten is de vraagwaarin de transgene plant van het uitgangsmateriaal verschilt? Op DNA -niveau is de oefening vlug gemaakt. Een aardappelplant bijvoorbeeld bevatongeveer 40.000 genen. Om tot eentransgene plant te komen die bijvoor-beeld beter bestand is tegen infecties,worden aan het genetisch materiaal vande aardappel twee, drie of vier genenmet gekende funktie toegevoegd. Hetgenetisch materiaal van de gewijzigdeplant bestaat dus voor meer dan 99,9%uit het veredelings-uitgangsmateriaal.

Gerichte genetische modificaties wijzi-gen het erfelijk materiaal zelfs minderdrastisch en selectiever dan de reedsjarenlange veelvuldig toegepaste klassieke veredelingstechnieken.

Technologische knelpunten?

• Genchirurgie is voorlopig beperkt toteigenschappen die door één of eenpaar genen bepaald worden. Veleeigenschappen die economisch enkwalitatief interessant zijn bij land-bouwgewassen en - dieren zijn echterhet resultaat van een samenspel tussen meerdere tot vele genen.

• Men moet rekening houden bij hetgebruik van promotoren dat het ingebrachte gen meestal niet in alleorganen tot expressie mag komen.Bijvoorbeeld de productie van hetmenselijk lactoferrine, een typischmoedermelkeiwit, mag enkel in demelkklieren van de vrouwelijke nakomelingen van de transgene stierHerman geproduceerd worden.

• De plaats waar het binnengebrachtDNA terecht komt is zeer moeilijk tecontroleren.

Door fluorescentietechniek kan men genen laten oplichten. Hier worden volledige chromosomenvia deze techniek zichtbaar gemaakt.

14

Biotechnologie: een nieuwe stuwkracht in hetfundamentele onderzoek

Eenmaal een paar doorbraken gerealiseerd, ging het onderzoek steeds sneller. De mogelijkheid om in vitro DNA te modificeren maakte het veel eenvoudiger om het tebestuderen, wat weer nieuwe toepassingsmogelijkheden opende.

Eén van die doorbraken, bekroond in1993 met de Nobelprijs, was PCR (polymerase-kettingreactie). Met dezetechniek werd het mogelijk om minuscule hoeveelheden DNA te verme-nigvuldigen tot hanteerbare proporties(genamplificatie). De toepassingen zijneindeloos.

Genamplificatie en planttransformatiehebben reeds tot revolutionaire bevin-dingen geleid in de studie van demechanismen die het plantenlevenbeheersen. Zowel in plantenbiochemie,genetica, fysiologie, celbiologie en ont-wikkelingsbiologie kunnen problemennu benaderd worden vanuit moleculairstandpunt waardoor basisprocessenbeter begrepen worden en verklaringengezocht kunnen worden voor oudehypothesen. Vragen zoals hoe de plant

groen wordt in het licht, waarom zegroter wordt in de schaduw, waarom dehoofdscheut het uitlopen van zijscheu-ten remt, hoe de plant weerstaat aanzout- , droogte- of andere stressvormen,hoe ze water en suiker transporteert,wat de wortel naar beneden en descheut naar boven doet groeien, waarom vruchten beter rijpen aan demoederplant,... De essentie van al dezebiologische processen ligt in het ont-rafelen van ingewikkelde moleculairemechanismen.

Als voorbeeld stellen we de kennis ver-worven op het gebied van de ethyleen-biosynthese en werking. De studiesverricht op dit plantengroeihormoonhebben immers niet alleen geleid toteen duidelijker inzicht in de fundamen-tele biologie aangaande ethyleen maarkennen ook een aantal commerciële

toepassingen. Ethyleen is bekend als rij-pingshormoon maar speelt in feite eenrol in bijna elk stadium van de planten-ontwikkeling. De genen die de informa-tie dragen voor enzymen uit deethyleenbiosynthese werden in de vroe-ge jaren ‘90 geïsoleerd uit tomaat enpompoen. De kracht van de moleculairetechnieken bestaat erin dat aan eenplant precies één gen kan worden toegevoegd of één enkel gen dermatekan worden aangepast dat het sterker of minder tot uiting komt (sense enantisense).

Zo kon het niveau van de enzymen uit de ethyleenbiosynthese aangepastworden door planten te modificerenmet die genen die leiden tot een ver-hoogde of een verminderde ethyleen-vorming. Deze experimenten hebbenultiem geleid tot bijvoorbeeld tomatenmet verlengde houdbaarheid, maar heb-ben vooral onze fundamentele kennisvan de rol van ethyleen in de planten-ontwikkeling sterk verruimd. Zo wordthet proces van veroudering van de planten het mechanisme van het uitlopenvan zijscheuten beter begrepen. Verderlaat gentechnologie ook toe een welbe-paalde functie volkomen uit te schake-len. Collecties van planten waarintelkens een ander gen inactief werdgemaakt (insertiemutanten) werdengegenereerd en getest op de responsvan ethyleen in een welbepaald ontwik-kelingsstadium. Op die manier wetenwetenschappers nu veel meer over hetproces van ethyleenperceptie en signaal-transductie dwz. de manier waarop deplant de aanwezigheid van het hormoonaanvoelt,dit signaal vertaalt binnen decel en er gepast op reageert.

Als eindconclusie mogen we stellen dathet moleculaire knip- en plakwerk nietalleen de deuren geopend heeft naarmoderne plantenveredeling maar ookfascinerende mogelijkheden biedt voorhet fundamentele onderzoek.

Er bestaan diverse mechanismen die de transcriptie van genen controleren. Het "operonmodel"voorgesteld door Jacob en Monod stelt een algemeen toepasbare hypothese van de genregulatorvoor. Bij het operonmodel staan verschillende genen (structurele genen), tesamen het operongenoemd, onder de controle van een DNA-sequentie die de operator wordt genoemd en die bijactivatie de transcriptie aanzet waardoor de vorming van de diverse RNA's en eiwitten doorgaat.In bepaalde omstandigheden is de operator echter geïnactiveerd door een repressor (dikwijls zelfeen eiwit waarvan de aanmaak door een regulatorgen wordt gecontroleerd). De binding van derepressor met de operator is zelf afhankelijk van de activiteit van een meestal kleinere molecule: deinducer. Door een repressor-inducer complex te vormen zorgt de inducer er voor dat de repressor degenactiviteit van het operon niet meer kan verhinderen. Om bij chimere genen een vreemd gen totexpressie te brengen dient het op de juiste plaats in de DNA-sequenties ingebouwd te worden. Indit geval na de operator-sequenties, tussen de structurele genen.

Gentechnologie kan ook gebruikt worden omeen gen uit te schakelen. Dti laatste kan o. a.gebeuren door ‘antisense’, waarbij een specifiek‘anti-boodschapper RNA’ stukje geproduceerdwordt dat de overeenkomstige boodschapperRNA-molecule inactiveert zodat het desbe-treffende eiwit niet kan worden aangemaakt.

Een voorbeeld waarbij een genproduct uitge-schakeld werd is de Flavr Savr tomaat diereeds op de markt is en die langer vlezigblijft en beter bestand tegen ruwe behan-deling, door (gedeeltelijke) uitschakeling

van een enzym dat normaal de celwandenafbreekt in rijpende vruchten.

R O SG1 SG2 SG3

SG1 SG2 SG3

Regulator gen Operator Structurele genen

RNA

Translatie

Transcriptie

Proteïnen

Repressor Repressorinducercomplex

Inducer

15

EEN STAP VOOR- OF ACHTERUIT?

Is gentechnologie toelaatbaar? Op zicheen zinnige vraag maar gentechnologieis reeds een dagdagelijkse realiteitgeworden. We kunnen ons nog welafvragen of we de ingeslagen weg moe-ten volgen en onder welke voorwaarden.

Zijn we ons voldoende bewust van degevolgen van de moderne biotechnolo-gie voor het milieu, de consument, delandbouw, de derde wereld, de econo-mische wereldorde? De verschillende deelnemers aan het debat zijn o.a. biotechnologen, ecologen, milieugroe-peringen, bio-ethici, plantendeskundi-gen, overheid, consumenten enproducenten. Ze hebben sterk verschil-lende prioriteiten en proberen vaak metemotioneel geladen motieven het gelijkaan hun kant te halen: bedreiging volksgezondheid, ecologische rampen,de oplossing van voedselproblematiek,een middel tegen de armoede, concurrentiepositie van Europa tegen-over de Verenigde Staten,...

Spijtig is ook dat het debat over deimpact van genetisch gemodificeerdeorganismen wordt gevoerd in twee (bijna volledig van elkaar geïsoleerde) circuits. Aan de ene kant zijn er deonderzoekers en de veiligheidsverant-woordelijken van bedrijven en overhe-den die proberen via analyse eenrisico-inschatting te maken van wat ereventueel zou kunnen misgaan met der-gelijke organismen en wat de gevolgenzouden kunnen zijn. Aan de andere kantis er het debat dat in de media gevoerdwordt. Deze twee groepen praten niet ofnauwelijks met elkaar. Zo gebeurt hetdat het vertrouwen in GGO’s in dewetenschappelijke wereld snel toeneemtterwijl daarbuiten het vertrouwenprecies afneemt.

Milieu-impact

De laatste jaren is er veel bezorgdheidover de wijze waarop we met ons milieuomgaan. Veel gehoorde kritiek op biotechnologische research is de vreesdat biotechnologie en een duurzaammilieugebruik onverenigbaar zijn. Maaris dit werkelijk zo?

In de beginfase van de discussies was deaandacht bijna volledig geconcentreerdop de mogelijke neveneffecten van herbicideresistentie. Resistentiegenenzouden zich kunnen verspreiden in de

natuurlijke populaties van verwante plantensoorten (uitkruising). Na veelonderzoek heeft men echter kunnenvaststellen dat genenoverdracht buitende akker sterk afhankelijk is van degebruikte soort en met de nodige voor-zorgen geen probleem hoeft te vormen.

Een ander mogelijk probleem bestaaterin dat een bepaald herbicide niet meerbruikbaar zou zijn, omdat onkruiden inhet veld er ongevoelig voor gewordenzijn (het ontstaan van een zogenaamdsuper-onkruid). Ook hier kan men metde nodige voorzorgen o.a. door hetgebruik van herbicidecocktails, het risicosterk beperken. Het wordt dikwijls vergeten dat correcte toepassing vanproducten bepaald wordt door de kundevan de landbouwer. Een mogelijke stra-tegie is dan ook via landbouworganisa-ties de boer informatie en vorming tegeven zodat hij weet wanneer en hoe-veel hij mag spuiten.

De laatste jaren is er ten aanzien van her-bicideresistentie eerder een verschuivingmerkbaar in de argumentatie van tegen-standers naar de socio-economischeimpact van het gebruik van herbicidere-sistente gewassen (zie deel biotechnolo-gie en Derde Wereld).

Insectresistentie is een tweede belangrijkaandachtspunt in het onderzoek naarmogelijke schadelijke gevolgen van bio-technologie. Bijna iedereen is het erovereens dat insectresistente planten eenbelangrijke bijdrage betekenen voor eenminder milieubelastende landbouw aan-gezien deze planten het gebruik vanchemische insecticiden drastisch kunnendoen verminderen. Het onderzoek spitstzich vooral toe op manieren om te ver-mijden dat de insectresistentie mettertijddoor de insecten zou omzeild worden.

Volgende strategiëen zijn mogelijk:• rekening houden met de geografische

plaats, het soort insect en het

gebruikte product• het aanbod van niet-resistente insec-

ten op peil houden waardoor er steedsheterozygote nakomelingen zijn (derefugia-strategie). Dit kan bijvoorbeelddoor in de onmiddellijke nabijheid vande GGO’s ook niet-genetisch gemodi-ficeerde planten te zetten. De insectendie op deze planten leven blijven hierdoor niet-resistent en kunnen zovoor een heterogene populatie zor-gen. Dit is momenteel de strategiewaar Monsanto naar toe werkt.

• het inbouwen van verschillende resistentie-genen in één plant (cfr.antibioticacocktails) gekoppeld aanhet regelmatig wisselen tussen varië-teiten met verschillend ingebouwderesistentie-genen. Deze strategiewordt gebruikt door PGS.

Een heel andere discussie wordt gevoerdrond het begrip “genetische pollutie”.Het introduceren van vreemde genen inde genenpool van een bepaalde soortzou op lange termijn kunnen leiden totonevenwichten die in principe onaan-vaardbaar zijn. Door het telen van genetisch gemodificeerde gewassen inde streken waar hun wilde vooroudersgroeien, zouden genen uit de natuurlijkegenenverzameling van die soorten weg-geconcurreerd kunnen worden. Daar-door zou men in de toekomst weleensgewenste genen niet meer kunnen vin-den. Deze discussie is momenteel éénvan de ‘hot issues’ in het internationaaldebat over biotechnologie en het milieu.Men ziet echter veelal over het hoofddat ook ‘traditionele’ variëteiten op zeergrote schaal geteeld worden tussen wilde verwanten en dat er reeds zeerveel scheeftrekking van de genetischeverzameling van de wilde soorten isopgetreden.

Een terechte bezorgdheid in dit verbandis het gebruik van monoculturen. Deze discussie is echter niet beperkt tothet biotechnologiedebat, ook met de

Uitkruising wordt gemeten in grootschalige experimenten zoals dit cirkelvormig koolzaadveld dateen diameter heeft van 100 m. Dit type experiment werd uitgevoerd in België, Frankrijk en Engeland in 1990 en 1991. Het verrassende resultaat was dat uitkruising bij koolzaad op grotereafstand veel minder voorkomt dan werd verwacht.

klassieke landbouwtechnieken bestaathet gevaar van verlies aan biodiversiteitdoor de stimulering van monoculturen.

Recent is er een discussie gegroeid overde soms vreemde ‘bokkesprongen’ vanDNA tussen organismen die weinig ofhelemaal niet met elkaar verwant zijn,bijvoorbeeld tussen bacteriën en plantenof tussen virussen en dieren (de horizon-tale gentransfers). Door gebruik temaken van uiterst gevoelige meetinstru-menten van de moleculaire biologie ismen er in geslaagd zulke transfers waarte nemen, ook wanneer ze in zeer lagefrequenties voorkomen. Zo weet men nudat er verrassend veel DNA tussen niet-verwante soorten bacteriën uitgewisseldwordt. Merkwaardig is dat de grotemobiliteit van DNA door velen geïnter-preteerd wordt als een gevaar. Nochtansvertoeven bacteriën al een paar miljardjaar lang op aarde en is het misschienjuister de zaken van hun kant te bekij-ken, in plaats van de situatie van mensenen hogere dieren als ‘normaal’ tebeschouwen.

Wanneer we een kosten-baten analysemaken vanuit ethisch gezichtspunt danmoeten we erkennen dat transgenesevan planten een aantal voordelen kanopleveren waardoor de voedselop-brengst kan verhogen zonder dat dithoeft te leiden tot een nog groteremilieubelasting. Transgenese biedt ook de mogelijkheid om de huidigebelasting van het milieu (door bodemuit-putting of overmatig pesticide- of kunstmestgebruik) drastisch te reduceren.

Voedselveiligheid

Ongeveer 1 tot 2 % van de bevolkingvertoont allergische reacties tegen eiwitten in bepaalde levensmiddelen. De voornaamste natuurlijk voorkomendeallergenen worden teruggevonden inmelk, eieren, aardnoten, noten, vissen,weekdieren, schaaldieren, verschillendegraangewassen en sojabonen. Bij geneti-sche modificatie wordt de genetischecode van de plant gewijzigd waardoor er een ‘nieuw’ eiwit in de plant aange-maakt wordt. Alle eiwitten zijn mogelijkeallergenen. Deze nieuwe eiwitten zouden dus ook allergische reacties kunnen veroorzaken. De term ‘nieuw’heeft meestal slechts betekenis voor degemodificeerde plant. Het gen dat toe-gevoegd wordt, is immers afkomstig vaneen andere plant. Personen die allergischzijn aan dit eiwit zullen niet alleen op de

gemodificeerde plant, maar ook op de reeds lang bestaande donorplantreageren.

De kans dat een ingeplant gen een aller-geen blijkt te zijn is zeer klein. Bij geneti-sche modificatie wordt immers slechtséén of een beperkt aantal eiwitten in deplant gewijzigd. Wanneer een patiëntallergisch reageert, is dit vrijwel steedshet gevolg van een reactie tegen verschillende eiwitten.

Met klassieke kruisingstechnieken ont-staan ook varianten met ‘nieuwe’ eiwit-ten of nieuwe planten waarin bestaandeeiwitten in verschillende relatieve hoeveelheden aanwezig zijn. Dergelijkeplanten kunnen in massacultuurgebracht worden en aldus ook grote‘allergeenleveranciers’ zijn. Zo is er eenpatiënt die wel reageert met een hydro-cultuur witloof (een variant bekomenmet klassieke biotechnologische technie-ken), maar niet met een grondcultuurwitloof.

Toch bestaat de kans dat door geneti-sche modificatie volkomen nieuwe eiwitten en dus ook nieuwe allergenenontstaan. Genetische ingrepen zijn echter zeer selectief en het aantal volkomen nieuwe allergenen die op dezewijze zouden ontstaan, zal allichtbeperkt blijven.

Daarenboven biedt biotechnologie ookde mogelijkheid om gewassen te makendie geen of minder allergenen bevatten.Zo is er een aanvraag om een biotechno-logisch veredelde rijstvariëteit met ver-laagde allergeniciteit uit Japan tecommercialiseren.

De wetgeving verplicht dat elke gene-tisch gemodificeerde plant die op demarkt komt, eerst getest moet wordenop zijn vermogen om een allergischereactie uit te lokken en deze testen zijnzeer grondig en relatief eenvoudig. Plan-tengenetici kunnen hiervoor gebruikmaken van immunologische techniekenom vast te stellen of een genetischgemodificeerde plant allergenen bevatdie voorkomen in de donorplant. In hetserum van personen die allergisch zijnvoor de donorplant vindt men immersantistoffen waarmee men de bewusteeiwitten (de antilichamen) in de gemodi-ficeerde plant kan detecteren.

Biotechnologie en Derde Wereld

Wat is de impact van plantenbiotechno-logie op de bedreigde socio-economischesituatie van de kleinere landbouwers ende derde wereldboeren? Wetenschappersen politici uit de ontwikkelingslandenstellen zich (terecht) een aantal vragenover de algemene richting die de moder-ne biotechnologie zal uitgaan.

Aardappelen resistent tegen het aardappelmotje

Mangroven hebben eigenschappen die nuttig kunnen zijn voor de landbouw in gebieden met hoogzoutgehalte.16

In dit verband gaat één van de discussie-punten rond de problematiek van depatentering van genen en uiteraard dedaaraan verbonden socio-economischeaspecten. Vooreerst kan men zich afvragen of het patenteren van geneneigenlijk wel kan, aangezien het niet omnieuwe vindingen gaat. De juridischeslag om gentechnologische patenten isgeconcentreerd rond dierlijke, en vooralom voor de hand liggende redenen,menselijke genen. Maar ook in de plan-tenbiotechnologie kunnen we ons eenaantal vragen stellen. Het debat is nogniet afgerond. Wie zal er uiteindelijk bijwinnen: de oorspronkelijke eigenaar vanhet gen (of van het organisme met hetgen), hij die het gen isoleerde en deco-deerde of de maker van een product opbasis van het gen? Ontwikkelingslandenvrezen dat ze zullen moeten betalenvoor genen die rijke landen oorspronkelijk bij hen kwamen halen.

Genendiefstal of niet? Het debat overeventuele patenten en de materiële vergoeding daarvoor, is nog steeds eeninternationaal politiek erg gevoelig dis-cussiepunt. Het gaat trouwens niet enkelom de positie van de Derde Wereld. Ooktussen Europa en de Verenigde Statenontwikkelt zich een strijd om macht enmarkthegemonie, hetgeen politieke consequenties heeft.

Nog een recente bezorgdheid van DerdeWereldlanden zijn de plannen om ver-vangproducten te fabriceren voor allerleitropische planten zoals o.a. cacao. Nu reeds wordt het aroma van vanillesynthetisch vervaardigd. Het gekendstevoorbeeld is waarschijnlijk de vervan-ging van suiker door fructosestroopgehaald uit maïs. Rijke landen kunnenzich hierdoor onafhankelijker maken van Derde Wereldlanden voor wat devoedselproductie betreft, wat voor dezelanden tot minder export (inkomsten) uitde landbouw zal leiden.

Ook wordt gewezen op de toenemendegreep van grote multinationale bedrijven(zaadbedrijven, phytofarmacieproducen-ten) op de voedselvoorziening wat ver-moedelijk zal leiden tot een verminderdeautonomie van de boeren, als dit nu al

niet het geval is. Boeren kopen immersmeer en meer hybride zaden die wel eengrotere opbrengst geven maar waarvanhet zaad niet geschikt is als zaaizaad. De boer moet dus elk jaar opnieuw zaaigoed kopen. Bij het gebruik van herbicide-resistente gewassen wordt deboer aangezet om een bepaald herbicidete gebruiken waartegen de plant resis-tent is. In het geval van de glyfosaatresistente soja zijn het zaaigoed en hetherbicide Roundup allebei afkomstig vanMonsanto. De grotere afhankelijkheidgeldt natuurlijk ook voor de boeren hier.

Uiteindelijk is de cruciale vraag of mende commerciële drijfveren van de bio-technologie in evenwicht zal kunnenbrengen met de bezorgdheid voor eenduurzame ontwikkeling, zowel voor rijkals arm waarbij moet gestreefd wordennaar een verbetering van de situaties inde Derde Wereld. Volgens sommigegroeperingen zijn de sociaal-economi-sche ontwikkelingen een groter sluime-rend gevaar dan de onvoorspelbareeffecten van biotechnologie zoals superonkruid en allergische reacties.

Nochtans kan de biotechnologie vanzeer groot belang zijn voor DerdeWereldlanden door in belangrijke matebij te dragen tot een hogere landbouw-productie waarbij minder water en landnodig zijn. De gestage groei van dewereldbevolking concentreert zich vooralin de ontwikkelingslanden waar allebeschikbare grond ondertussen inge-palmd is of ten koste gaat van massaalverlies aan biodiversiteit (vernietigingtropisch regenwoud). Dit maakt hetnoodzakelijk dat belangrijke voedingsge-wassen via genetische modificatie beterbestand gemaakt worden tegen bijvoor-beeld droogte, zout, virusziekten,...Virusresistente maniok wordt reeds expe-rimenteel uitgeprobeerd in Colombia. Inde toekomst zal het wellicht mogelijkzijn het gen dat de mangrove ongevoe-lig maakt voor zout water in te brengenin andere planten. Dit is belangrijkomdat 1) de verzilting in geïrrigeerde

gebieden een wereldwijd probleemwordt en 2) het zeeniveau in de nabijetoekomst weleens zou kunnen stijgen(broeikaseffect).

Ontwikkelingslanden beginnen volopgebruik te maken van de talrijke mogelijkheden van de biotechnologiemaar kunnen dit niet zonder voldoendeinternationale steun. Er is heel wat hoog-waardig onderzoek nodig vooraleer debiotechnologie een commercieel succeskan worden. Bovendien is een eventueelsucces ook afhankelijk van een aantalsociale factoren zoals het vermogen om

kennis te verspreiden en om structureleveranderingen in de hand te werken. In1991 is de UNESCO van start gegaanmet een programma voor kortlopendestudiebeurzen in biotechnologie waar-door onderzoekers uit de ontwikkelings-landen vertrouwd geraken mettechnieken waar ze in normale omstan-digheden geen toegang toe hebben.

Ook vanuit privé-bedrijven zijn er gunsti-ge initiatieven merkbaar. PGS (PlantGenetic Systems) heeft bijvoorbeeldjaren geleden een overeenkomst geslo-ten met het International Potato Centerin Peru. Hierbij werden onderzoekers vanhet centrum opgeleid om tropischeaardappelrassen resistent te makentegen het aardappelmotje. Dat is debelangrijkste insectenplaag van aardap-pelen in de tropen. Tegelijk kreeg hetICP het recht om de PGS patenten inaardappelen voor ontwikkelingslandenvrij te gebruiken. Via geldelijke steun vanhet ABOS aan de centrale werking vanhet International Agriculture ResearchCentre steunt ons land ook onrecht-streeks de ontwikkeling van biotechnolo-gie afdelingen in Derde Wereld landen.Ook via tientallen doctoraatsbeurzenkunnen vorsers uit de Derde Wereldkennis en ervaring opdoen op het vlak 17

van de biotechnologische research.Bioveiligheid

Met de opkomst van de modernebiotechnologie in de jaren ‘70 werdende eerste GGO’s in het laboratoriumgekweekt. Verontruste wetenschappersen burgers drongen aan op strenge veiligheidsmaatregelen. Sindsdien zijn er een aantal veiligheidsrichtlijnen uitgewerkt tot een internationale wet- en regelgeving.

Onder bioveiligheid wordt verstaan: “de veiligheid voor de menselijkegezondheid en voor het leefmilieu metinbegrip van de bescherming van debiodiversiteit bij het gebruik van gene-tisch gemodificeerde organismen”.

In 1990 heeft de Europese Commissie debioveiligheid geregeld op twee niveaus:• een regelgeving in verband met de

bioveiligheidsaspecten van werkenmet GGO’s: onderzoek en ontwikke-ling;

• een regelgeving in verband met deveiligheid van de productie en het inde handel brengen van biotechnologi-sche producten.

Voor een goed begrip is het belangrijk teweten dat er een onderscheid wordtgemaakt tussen ‘ingeperkt gebruik’ en‘doelbewuste introductie in het milieu’van GGO’s. De term ‘ingeperkt gebruik’heeft betrekking op de werkzaamhedenvoor onderzoeksdoeleinden in geslotenwerkruimten zoals laboratoria en plan-tenkassen en wordt gereglementeerddoor de richtlijn 90/219/EEG. De richtlijn90/220/EEG reglementeert de doelbe-wuste introductie. Hierbij gaat het zowelom introducties voor experimenteledoeleinden als het in de handel brengenvan of ter beschikking stellen aan derdenvan transgene organismen.

Vooraleer een zogenaamd ‘nieuw’ gewasvrijgegeven wordt voor commercialisa-tie, gaat er een intensief onderzoek aanvooraf. Temeer daar het een nieuwetechnologie betreft, worden de produc-ten van kop tot teen onderzocht opgewenste en mogelijk ongewenste effecten voor de mens en zijn omgeving.Volgende vragen worden systematischonderzocht:• Is de toegevoegde eigenschap

(meestal toegevoegd onder de vormvan een eiwit) op zich niet giftig?

• Heeft de introductie van een nieuweiwit in een gewas een effect op denormale samenstelling van de bestand-delen (suikers, vetten, eiwitten,

mineralen, vitaminen, vezels,...) van de plant of haar voor consumptiebestemde onderdelen?

• Hoe zit het met de voedingswaardevan de gewassen of hun onderdelen?

• Komen gekende planttoxines onderinvloed van de genetische wijziging inhogere concentraties voor?

• Is de chemische samenstelling van hetproduct na normale bewerking (vb.roosteren) vergeleken met deze van denormale variëteiten die een analogebehandeling ondergingen, vergelijk-baar?

• Bestaat er een verhoogde kans op hetontstaan van voedselallergenen?

• Geven de antibioticumresistentie-merkergenen geen problemen?

• Zijn er na uitgebreide observatie vande plant in verschillende omstandighe-den geen onverwachte effecten?

Op basis van al deze onderzoeken enanalyses werd voor genetisch gewijzigdesoja en maïs geen enkel gezondheidsrisi-co voor de mens, flora, fauna of hetmilieu in het algemeen, gevonden. Opdeze basis werden de producten goed-gekeurd in de Verenigde Staten, Canadaen Japan.

Alvorens deze producten in Europa konden gecommercialiseerd worden,dienden ze opnieuw aan een volledigeprocedure onderworpen te worden.Opnieuw werden bovenvermelde eigenschappen van de nieuwe gewassenonderzocht door diverse expertencom-missies.

De meeste aanvragen voor marktintro-ductie in Europa betreffen genetischgemodificeerde planten, voornamelijktransgene maïs en koolzaad, die herbici-de en/of insectresistent of mannelijk ste-riel zijn. Reeds enkel transgene plantenkregen een autorisatie: • de mannelijk steriele koolzaadlijnen

van Plant Genetic Systems en de man-nelijk steriele cichorei van Bejozadenmogen sinds 1996 op de marktgeplaatst worden voor de productievan zaden

• de herbicide resistente soja van Monsanto (1996) mag geïmporteerdworden voor verwerking tot afgeleideproducten

• de insect-resistente maïs van Ciba-Geigy (1997) verkreeg een autorisatievoor de productie van zaden, importen verwerking tot afgeleide voedings-producten

Acht producten betreffende transgeneplanten bevinden zich momenteel in een

aanvraagprocedure voor marktintroductie.Ter vergelijking: in de USA werden reeds23 transgene plantenlijnen goedgekeurdvoor marktintroductie. Het gaat omtransgene maïs, tomaten, katoen, kool-zaad, soja, pompoen, aardappel enpapaya.

... en België?

In België regelt een samenwerkings-verband tussen de Federale staat en deGewesten de administratieve en weten-schappelijke coördinatie inzake bioveilig-heid. De gewesten hebben het ingeperktgebruik gereglementeerd en beherensamen met de Federale staat de ontwik-keling van experimentele GGO’s. Demarktintroductie van GGO’s en van voe-dingsmiddelen bestaande uit of afgeleidvan GGO’s worden beheerd door deFederale staat. Het samenwerkingsak-koord heeft tot doel om• alle richtlijnen betreffende GGO’s en

afgeleide producten op een geharmo-niseerde manier om te zetten in regio-nale en federale wetgeving;

• een gemeenschappelijk wetenschappe-lijk evaluatiesysteem op punt te zettenbetreffende bioveiligheid: een Advies-raad voor Bioveiligheid en een DienstBioveiligheid en Biotechnologie;

• bovengenoemde reglementeringen tecoördineren op regionaal, federaal eninternationaal niveau.

In de Adviesraad voor bioveiligheid zete-len vertegenwoordigers van de bevoeg-de overheden. Voor de Federale regeringzijn dat de ministers enerzijds voor Landbouw en anderzijds voor Volksge-zondheid, voor de Gewesten de respec-tievelijke minister-presidenten en deministers voor Leefmilieu, alsook deministers van wetenschapsbeleid entewerkstelling. Voor het wetenschappelij-ke advies wordt de raad bijgestaan doorad hoc groepen van deskundigen.

De Dienst Bioveiligheid en Biotechnolo-gie is een openbare dienst die is samengesteld uit een administratiefsecretariaat, wetenschappelijke deskun-digen en een expertise laboratorium.Vorig jaar werd deze dienst ingericht als‘Sectie Bioveiligheid en Biotechnologie’(SBB) van het wetenschappelijk InstituutVolksgezondheid- Louis Pasteur (voordien Instituut voor Hygiëne en Epidemiologie). Algemene informatiebetreffende de werking van de SBB kanvia internet verkregen worden op de Belgian Biosafety Server: http://biosafety.ihe.be.18

Novel foods en etikettering

Met in het achterhoofd het princiepedat de consument moet kunnen beslissenover hetgeen hij eet, wordt door veleverenigingen aangedrongen op etikettering.

Sedert 15 mei 1997 is ook de “novelfood” reglementering van kracht(258/97). Deze is van toepassing op het in de handel brengen van nieuwevoedingsmiddelen en nieuwe voedings-ingrediënten die tot dusver niet voor de menselijke voeding gebruikt zijn, vandaar de naam nieuw. Voedingsmiddelen die GGO’s zijn ,GGO’s bevatten of afgeleid zijn vanGGO’s vallen dus eveneens onder dezerichtlijn.

Deze voorschriften zijn voldoende duide-lijk wanneer het gaat om producten metgewijzigde eigenschappen of samenstel-ling, zoals bv. koolzaad met een veran-derend vetzuurprofiel of soja met eenextra eiwit. Anders ligt het bij productenzoals herbicideresistente soja of insect-resistente maïs, waarbij de algemenesamenstelling (vetzuur- of aminozuur-profiel, gehalte aan antinutritionele factoren,...) niet is veranderd, en waarhet genproduct slechts een miniemefractie uitmaakt van de totale eiwitsa-menstelling. Bij de evaluatie van de vei-ligheid van novel foods speelt het begrip‘substantieel equivalent’ of substantieel

gelijkwaardig een belangrijke rol. Het gehalte van het aangemaakte gen-product (eiwit) is hier van groot belang:wanneer de algemene samenstelling niet wordt beïnvloed en wanneer hetgenproduct op zich geen gezondheids-risico’s inhoudt, dan werd het landbouw-product ‘substantieel equivalent’bevonden met de bestaande conventio-nele variëteit, en is er geen etiketterings-verplichting. Gelijkwaardigheid of equi-valentie werd recent, parallel met degevoerde discussies, geherdefinieerd, verwijzend naar de natuurlijke variatievan "kenmerken" of "eigenschappen" vanvoedingsmiddelen. Deze verminking vanhet originele begrip heeft als resultaatdat de term "equivalent" in het ijle hangten er onduidelijkheden zijn rond de etiketteringsverplichting. De commissiedient de onduidelijkheid op te lossen,iets waar tot hiertoe niet is op ingegaan.

Ondanks de grote spraakverwarring zalde etikettering er komen voor nieuwevoedingsmiddelen. Tussen de betrokkeninstanties en de bevoegde personenbestaat nog grote onenigheid rond depraktische implicaties. Hoe moet bijvoor-beeld de controle gebeuren? Olie afkom-stig uit ‘normaal’ koolzaad of uit genetisch gemodificeerd herbivoorresistent koolzaad is immers identiek. In verwerkte producten van voedsel datGGO’s bevat, kan de aanwezigheid vaneen enzym dat bijvoorbeeld 0.01% vande eiwitfractie uitmaakt (zoals bij deRoundup Ready sojaboon) met de

huidige technologie niet aangetoondworden. Het gen zelf moet dan aange-toond worden met een PCR methode(Polimerase Chain Reaction). In een lotvan 5 kg bonen kan met deze techniekéén enkele getransformeerde boon aangetoond worden. Deze techniek isechter niet kwantitief en kan dus geenenkele indicatie geven over het gehalteaan genetisch gewijzigde bonen.

Een bijkomend probleem stelt zich ookbij het vervoer. Sojabonen worden in dehandel herhaalde malen overgeslagen(van het veld naar silo’s, van silo’s naarvrachtwagens of rivierboten, terug naarsilo’s in havens, daarna in zeeschepen entenslotte in silo’s van de verwerker). Het leveren van GGO-vrije producten ,met garantie, wordt een commercieelzeer riskante en quasi onhaalbare zaak.

Ethiek en biotechnologie

Het zal ondertussen wel duidelijk gewor-den zijn dat biotechnologie vele moge-lijkheden biedt. Biotechnologie heeftvoor grote doorbraken gezorgd, nietalleen bij de in dit nummer besprokenmoderne plantenveredeling en voedsel-productie maar ook op andere terreinenzoals de veeteelt, het milieu, de medi-sche diagnostiek, de geneesmiddelenin-dustrie, ... Zonder twijfel heeft datconsequenties voor de verhoudingentussen mensen onderling en de manierwaarop samenlevingen omgaan met hunnatuurlijke bronnen. Wanneer om eenethiek voor de biotechnologie geroepenwordt, heeft men meestal de vraag inhet achterhoofd: hoe ver mag er in denatuur ingegrepen worden? In de huidige praktijk stuit vooral genetische modificatie van dieren opmorele bezwaren, dit in tegenstelling tot genetische modificatie bij micro-organismen en planten waar dergelijkebezwaren nauwelijks te horen zijn. Dit heeft waarschijnlijk veel te makenmet de emotionele band die mensenhebben met hun vee en huisdieren,maar ook met de stelling dat wat bij dieren kan ook mogelijk is bij de mens.En ten aanzien van genetische ingrepenbij de mens liggen in Europa de Nazi-praktijken nog tamelijk vers in hetgeheugen.

19

A R

G O

015/

20 6

4 32

“MENS” in retrospectieReeds verschenen dossiers, nog verkrijgbaar zolang de voorraad strekt:MENS 1: "Wie is bang voor dioxinen?"MENS 2: "Leven en sterven met

chloorfenolen"MENS 3: "Zware problemen met zware

metalen?"MENS 4: "De aardbol op hol"MENS 5: "Over kruid en onkruid"MENS 6: "Verpakking of ballast?"MENS 7: "Snijden in eigen vlees"MENS 8: "In de schaduw van AIDS"MENS 9: "Kat en hond in het leefmilieu"MENS 10: "Water, bron van leven... en dood"MENS 11: "Chloor: pro en contra"MENS 12: "Verpakking: een zegen voor

het leefmilieu?"MENS 13: "Kanker & Milieu"MENS 14: "Plastiek: pro en contra"MENS 15: "Wees goed jegens dieren"MENS 16: "Hoe ontstaat een geneesmiddel?"MENS 17: “Moet er nog mest zijn?”MENS 18: “Bronnen van energie”MENS 19: “Milieubalansen”MENS 20: “Mens en verslaving”MENS 21: “Afval inzamelen: een kunst”MENS 22: “Wees goed jegens proefdieren”MENS 23: “Risico’s van kankerverwekkende

stoffen” MENS 24: “Duurzaam bouwen met

kunststoffen” MENS 25: “Recycleren moet je leren”

Uitnodiging voor 2 lessenreeksen“Weet wat je eet”

RUCA • audtitorium U024, Groenenborgerlaan 171, 2020 Antwerpen

Georganiseerd door Elcker-ik (Antwerpen) • UA - RUCA • VVB (Vereniging Vlaamse Biologen)

Inlichtingen/Aanmelding: A. Van der Auweraert

Elcker-ik, Provincie Antwerpen v.z.w., Breughelstraat 31-33, 2018 Antwerpentel.: 03/218.65.60 • fax: 03/218.02.45

Deelname: kostenReeks 1: 1125/750,- code AWC 123 • Reeks 2: 1500/1000,- code ACW 126

rek. nr. 001-2593542-32 MET VERMELDING CODE

PROGRAMMAReeks 1: Vreemde stoffen in onze voeding1. Residu’s van geneesmiddelen en mycotoxinen

Toxiciteit, normstelling en wetgevingDatum: 9 oktober 1997, aanvang: 20h • Prof. Dr. C. Van Pethegem (Bromatologie, RUG)

2. Vreemde stoffen in onze voedingDatum: 16 oktober 1997, aanvang: 20h • Prof. Dr. H. Deelstra (Bromatologie, UIA)

3. De huidige situatie rond additieven binnen de Europese GemeenschapDatum: 23 oktober 1997, aanvang: 20h • Prof. Dr. Daenens (Bromatologie, KUL)

De sprekers zijn mede-auteurs van het boek “Vreemde stoffen in de voeding”

Reeks 2: Genetisch gemodificeerd voedsel1. Cellen en erfelijkheid

Datum: 20 november 1997, aanvang: 20h • Prof. Dr. R. Cauberghs (Biologie, RUCA) • Prof. Dr. A. Asard (FWO, UA, RUCA)

2. Genetische modificatie als techniekDatum: 27 november 1997, aanvang: 20h • Prof. Dr. H. Van Onckelen (FWO, UA, RUCA)

3. Actualiteit: welk voedsel is er reeds op de markt en wat kunnen we verwachten?Datum: 4 december 1997, aanvang: 20h • Prof. Dr. W. De Greef (Applied Life Sciences Strategies)

4. Vragen, ethische bemerkingen, pro- en contra’s, milieuDatum: 11 december 1997, aanvang: 20h • Dr. G. Van Overwalle (Centrum voor Intellectuele rechten, KUL)

Uitnodiging voor educatief symposium“Erfelijkheid en moleculaire biologie”

Auditorium Janssen Pharmaceutica • 2340 BeerseWoensdag, 12 November 1997

Georganiseerd door: de Vlaamse Vereniging voor Biologie (VVB)de Koninklijke Vlaamse Chemische Vereniging (KVCV)

Doelpubliek: Wetenschappers, biologen, chemici, leerkrachten HSOAantal deelnemers is beperkt tot 120 aanmeldingenDeelname is gratis, aanmelding is verplicht

Aanmelding Yvette Heylen, Janssen Pharmaceutica, P.R. Afdeling, 2340 BeerseTel. 014/60 27 73

P R O G R A M M AVanaf 13u30: Onthaal en koffie in de hal van het auditorium14 uur: Verwelkoming door Donald Wellens, Dr. Sc., Janssen Pharmaceutica14u05: Educatieve film over moleculaire biologie14u15: Inleiding tot gentechnologie

Walter Luyten, MD, Ph.D, Janssen Research Foundation15u00: Gentechnologie bij planten

(over plantbescherming, plantveredeling en transgene planten)c.o. Plant Genetic Systems, Gent; Research Monsanto, Louvain la Neuve

15u40: Koffie break16uur: Gentechnologie bij invertebraten

(Modelorganismen geven inzicht in celbiologie en ziektenleer)Johan Geysen, Dr.Sc., Janssen Research Foundation

16u30: Gentechnologie bij vertebraten(van Alzheimermuis tot het schaap Dolly)Prof. Dr. Fred Van Leuven, Lab. voor Experimentele Genetica, CME/VIB/K.U.L.

17uur: Panelgesprek en vragen uit de zaal:Gentechnologie en de verwachtingen voor plantbescherming, veterinaire en humane geneeskunde

Milieu Educatie : Natuur en Samenleving

Dossiers op komst:

Chemie: de thuisbasis van het leven

Biociden...

Gedrukt op chloorvrij papier

M i l i e u -

E d u c a t i e ,

N a t u u r &

S a m e n l e v i n gMENS :een indringende

en educatieve

visie op het

leefmilieu

Dossiers en rubrieken

didactisch gewikt

en gewogen door

eminente specialisten

Lucas Cranach:

‘Bron van de eeuwige jeugd’.

Links schuiven oude

vrouwen aan om rechts jong

uit de bron te stappen.

“Recycleren moet je leren”

A R

G O

015/

20 6

4 32

251ste kwartaal 1997 Driemaandelijks milieutijdschrift: 'een must voor een mens'

ekt:

are

S"milieu"

. en dood"

n voor

ra"eren"

eneesmiddel?"

zijn?”

gie”

g”

een kunst”

ns proefdieren”

erverwekkende

wen met

mie