A géntechnológia tudományos eredményei és társadalmi hatásai
Egy új "zöld forradalom" küszöbén
Balázs Ervin
A 21. század hajnalán 840 millió ember éhezik és mintegy 1,3 milliárd embernek kevesebb mint napi 1 dollár áll rendelkezésére. Ha a világ nem tud felmutatni komoly előrehaladást az éhínség és a szegénység leküzdésében, akkor 2025-re mintegy 4 milliárd ember számára kevesebb, mint napi 2 dollár jut és e négymilliárd fele igen szegény körülmények közé kerül. A fenti megállapítás James D. Wolfensohntól, a Világbank elnökétől származik. Ez a kihívás a társadalmakra és azon belül a tudományos elitre jelentős feladatot ró. Az ezredforduló a mezőgazdaság előtt álló feladatok átgondolását veti fel, elsősorban a Föld lakosságának exponenciális növekedését figyelembe véve. Közismert tény, hogy a Föld lakossága a 20. század elején alig haladta meg az 1 milliárdot, míg 1999 októberében elérte, azóta pedig már meg is haladta a 6 milliárdot. Mértékadó statisztikai adatok 2050-re e létszám megkétszereződését jósolják.
A "zöld forradalom" elérte csúcspontját
Ezt a trendet természetesen nagyon sok tényező befolyásol(hat)ja, így a várható megkétszereződést megkérdőjelezheti az AIDS robbanásszerű terjedése Közép- és Dél-Afrikában, valamint az ázsiai kontinensen. Statisztikai felmérések szerint a Dél-Afrikai Köztársaságban igen rövid időn belül minden negyedik ember fertőzött lesz ezzel a súlyos kórokozóval. Riasztó képet kapunk akkor, amikor a munkaképes lakosság számának jelentős csökkenése egyes iparágak teljes megszüntetését eredményezheti, amit jól példáz, hogy Zimbabweben a bányászat jelentős munkaerőhiánnyal küzd. Ennek ellenére a népesség növekedésével mindenképpen számolni kell. Igaz ugyan, hogy a "zöld forradalom" nélkül számos országban az éhínséget nem lehetett volna leküzdeni, de az előzőekben említett nagyszámú éhező közül több millió ember hal meg a táplálékhiány következtében különböző járványok kialakulására való fogékonyság miatt.
A "zöld forradalom" alapvető tényezője volt azon gabonafélék előállítása, amelyek intenzív műtrágyázás és öntözés mellett jelentős termésnövekedéssel enyhítettek a világ élelmezésének gondjain. A világ élelmezéséhez szükséges nyersanyagot Földünk összterületének mindössze csak 6%-át kitevő mezőgazdaságilag művelt terület állítja elő. Ez a 6% igen csekély területnek tekinthető, és ha a Föld térképét megnézzük, ennek az eloszlása sem egyenletes, hiszen a szavannák, sivatagok, őserdők, az óceánok és a jégtakaró a Föld lakosságát bizonyos területekre határolják be.
Az emberiség történelmét tanulmányozva látható, hogy fejlett civilizációk ott alakultak ki, ahol megfelelő mennyiségű élelmet lehetett előállítani, illetve ahol a mezőgazdasági kultúra magas szintű volt (Mezopotámia, Egyiptom, később Európa, vagy az Újvilágban az azték és inka birodalom és napjainkban Észak-Amerika). Bár a "zöld forradalom" elérte hatását abban a tekintetben, hogy számos országban az éhínséget sikerült felszámolni, de ma már épp az eredményeknek köszönhetően az adott országok fogyasztása megnőtt, jobb minőségű és nagyobb mennyiségű élelemre van szükség. Nem hagyható megjegyzés nélkül azt sem, hogy a "zöld forradalomnak" voltak/vannak negatív hatásai is, így a túlzott mértékű műtrágya-felhasználás miatti talajszennyezés és az öntözésből származó talajeróziós hatások is megmutatkoztak. Mérvadó agrárszakértők szerint a jelenlegi növénytermesztési technológiáktól már nem várható jelentős előrelépés, főleg ilyen rövid időszak alatt nem, ami elég sötét képet vetít előre, ha a Föld lakosságának növekedési ütemét tényként vesszük figyelembe. A növénynemesítők, a növényélettannal, növénytermesztéssel foglalkozó szakemberek szerint a jelenlegi növényfajták genetikai potenciáljának körülbelül 100%-os kihasználtsága a termőképesség szempontjából az ismert technikákkal nem fokozható tovább. A termés nagy része azonban elvész a gyomok, a kártevők és kórokozók tevékenysége következtében, amit a jelenlegi növényvédelmi technológiák használatával is csak mintegy 35%-os veszteséggel tudunk biztosítani. Ehhez még hozzászámíthatjuk a tárolás során fellépő további veszteségeket, miáltal összességében a termésnek 60-70%-a megsemmisül. Számos országban, illetve régióban fokozza a gondot az infrastruktúra, a megtermelt termés megfelelő technológiájú tárolásának, csomagolásának hiánya.
Növénytermesztőink szerint a jelenlegi búzafajták genetikailag a tíz tonnát képesek elérni hektáronként, ami három tényező függvénye: a jó minőségű vetőmag, a megfelelő agrotechnika és a kedvező időjárási tényezők. Ehhez képest még hazánkban is, ahol a búzatermesztésnek nagy hagyományai és arra kedvező adottságok vannak, a 6 tonnás termés már igen kiválónak mondható. Ebből könnyen levonható az a következtetés, hogy nem a termőképesség biztosítása és fokozása a feladat, hanem a veszteségek és a meg nem termelt termés arányának csökkentése.
A mezőgazdaság, azon belül a növénytermesztés mindig ki van téve a környezeti tényezőknek, így az esetleges szárazság vagy csapadékos évjárat a termés mennyiségének jelentős csökkenését és nem utolsósorban annak gyengébb minőségét okozhatja. Az emberiség kezdettől fogva intenzív tevékenységet folytatott ennek a veszteségnek a csökkentése érdekében, a növények tudatos szelektálásával - ez vezetett később a tudományos nemesítőmunkához. A kórokozók és kártevők nagy változékonysága, a termesztett növényekkel közös evolúciója örökös küzdelemre kényszeríttette a nemesítői munkát és további kihívásokat ad napjaink növénynemesítői számára is. A hagyományos keresztezésen és szelekción alapuló nemesítés már régóta szeretné ezt megoldani, igazi áttörést azonban csak a molekuláris biológia, a növényi biotechnológia jelenthet az idő szorításában.
Transzgenikus növények
A génsebészeti úton előállított gyomirtószer-, vírus- és rovarellenálló növények termesztése hihetetlen mértékben terjed a világ fejlett agrárexportőr országaiban (1. táblázat) és nem elhanyagolhatók azok az adatok, amelyek ezen növények termesztéséről az egyes fejlődő országokban mutatkoznak, elsősorban Kínában .
A táblázatból jól nyomon követhető, hogy a transzgenikus növények termesztési termőterületének szinte exponenciális növekedése várható, s az a millennium évében megközelíti a százmillió hektárt. Az 1. ábrából világosan nyomon követhető, hogy a fejlett agrárexportőr országok mezőgazdasága nagymértékben használja ezen új technológiát. Az Egyesült Államokban a gyomirtószernek ellenálló szóját, a termőterület mintegy 50%-án, míg Argentínában annak 90%-án termesztik. Az elmúlt évben a rovar- és/vagy gyomirtószer-ellenálló transzgenikus kukorica az USA termőterületének mintegy 30%-át tette ki. Kanadában a repce termőterületének mintegy 60%-án termesztették herbicideknek ellenálló fajtákat, míg a transzgenikus rovarellenálló gyapot az Egyesült Államok gyapottermesztésének az 50%-át meg haladta. (2. táblázat). A 2. táblázatban a legfontosabb transzgenikus növények termesztési területének adatait, az össztermőterület százalékában foglaljuk össze, míg a 3. táblázatban az 1998-as és 1999-es év adatain keresztül mutatjuk be a különböző transzgenikus növényvédelmi célú termesztési területek növekedését. A transzgenikus növények értéke a világpiacon 1995 és 1999 között harmincszorosára emelkedett, ez 2,3 milliárd dollár értéket jelent az elmúlt évre számítva. Közgazdasági felmérések szerint ebben az évben ez az érték eléri a 3 milliárd USD-t, míg 5 évvel későbbre 8 milliárd dollárt prognosztizálnak.
A mezőgazdasági termelés értelemszerűen kontinensenként, régiónként más-más prioritásokat élvez, így Európa elsődlegesen környezetbarát és minőségében emelt szintű mezőgazdaságot szeretne a jövőben, míg a népességében intenzíven gyarapodó Ázsiában, Közép-Amerikában és Afrikában a termés mennyisége és biztonsága a legfontosabb cél. Az európai prioritást mindenképpen indokolja vizeink, talajaink és a légkör szennyezettsége, a nagymértékű vegyszerfelhasználás, aminek csökkentése precíziós növénytervmesztéssel valósítható meg. Egyes közgazdászok véleménye szerint az új technológia bevezetése a helyi túltermelés miatt nem érdeke az európai mezőgazdaságnak, azonban e szigorúan közgazdasági vélemény számos félreértésre ad okot, illetve nem valós tényeken alapul.
Európa élelmiszer-ellátásának több mint 50%-a a fejlődő országokból származik és erre a jövőben is rá leszünk utalva. Helyi túltermelések ugyan előfordulhatnak, de ezek elsősorban a helytelen állami szubvencióra, illetve a piac nem megfelelő működésére vezethetők vissza. Azt sem szabad figyelmen kívül hagyni, hogy ezek a túltermelésre való hivatkozások még a hidegháború korszakára tehetők, amikor a fejlett mezőgazdaságú nyugat-európai országok, - valamint az Egyesült Államok nyíltan hangoztatták helyzeti előnyüket a Szovjetunió és a volt szocialista országok - egyes években katasztrofális élelmiszeradataival összehasonlítva. Ez a szembeállítás ma már anakronisztikus és az adatok arra is rámutatnak, hogy igazán sohasem volt a jó minőségű termésből, élelmiszerből túlkínálat csak a gyenge minőségű és a piacon eladathatatlan élelmiszerből.
Új típusú "zöld forradalomra" van szükség
A Föld lakosságának növekedése, a megváltozott igények egy új típusú "zöld forradalom" igényével lépnek fel, amely a biológia századának eredményeit felhasználva a molekuláris biológia eszköztárának alkalmazásával veheti fel a versenyt a Föld népességének növekedési ütemével. Az említett és egyre nagyobb mértékben termesztett transzgenikus növények ma még csak egy-egy új tulajdonságot hordoznak és elsősorban a termés védelmét szolgálják. Napjainkban azonban a minőség biztosítása és javítása, így a fehérje-összetétel kedvező átalakítása, a cukrok és növényi olajok minőségének javítása az elsődleges cél. Ezek a célok már nem egy-egy gén beépítésével, hanem a tulajdonságok egész sorának módosításával érhetők csak el.
Ezen óriási feladat megoldásához azonban még jelentős alapozó kutatásra van szükség, melyet nagyban szolgálnak a növényi genom (teljes örökítő anyag) térképezését szolgáló kutatások. Európában és a gazdaságilag fejlett országokban befejeződtek vagy készülnek egyes növényfajok géntérképezései, így az Arabidopsis mint modellnövény és a rizs, valamint a kukorica mint legfontosabb gabonaféléink. A növény örökítő állományának feltárása szinte korlátlan lehetőséget nyújt az egyes növények géntartalékának jobb kiaknázásában. Nagy várakozás előzi meg a fotoszintézis hatékonyságának növelésére irányuló törekvéseket. A növények vízfelhasználásának hatékonyságnövelése sem elhanyagolható törekvés, hiszen a világ gyarapodó népességének megfelelő szintű élelmezését csökkenő területen kell biztosítanunk, egyre kevesebb víz felhasználásával és labilis környezetben.
Hazánk e téren igen kedvező helyzetben van, hiszen területének több mint 60%-a termőföld, és ez - amint az előző adatokból kiderül - mintegy tízszerese a Föld átlagos művelhető területének. Így hazánk lakosságának négy- ötszörösét is könnyen el tudnánk látni élelmiszerrel, ha erre szükség lenne. Sajnálatos azonban, hogy épp Európa és különösen Magyarország nem követi a világ növekedési trendjét, hazánk esetében éppen ellenkező, létszámában csökkenő tendenciát mutat. A magyar mezőgazdaság környezeti adottságainak köszönhetően jó nemesítési alapanyagok felhasználásával, megfelelő agrotechnikák alkalmazásával minden nehézség nélkül tudja az eurobúza minőségénél magasabb sikértartalmú gabonát előállítani, így a termék korlátozására bármilyen kvótát is határozzanak meg egy esetleges EU csatlakozás után, nem okoz gondot a termés értékesítésében. Kedvező helyzetben van a magyar gyümölcstermesztés, mivel a napsütéses órák száma nagy, kiváló hazai fajtáinkat olyan íz- és illatanyagok jellemzik, amelyek szinte korlátlan piacot ígérnek. A hazai mezőgazdaság tőkeszegénysége és az agrárolló miatt azonban rövid távon a munkaigényesebb, kisebb, de biztos piaccal rendelkező kertészeti növények termesztése felé kell orientálódnunk. E termékek az EU-csatlakozás esetén sem okoznak értékesítési gondot, különösen akkor nem, ha célként a minőség javítását fogalmazzuk meg és nagy gondot fordítunk annak ellenőrzésére is. A kisgazdaságok újjáéledése kis volumenű, de magasabb technológiai szintet igénylő technológiák bevezetése, a növényi szövettenyésztésen alapuló dísz- és gyógynövénytermesztést helyezheti kedvező pozícióba.
Az új transzgenikus technikák bevezetése a gazdasági, egyéni, politikai érdekcsoportok ellentéte miatt hátrányt szenved az EU országaiban. A transzgenikus növények termesztésének akadályoztatása miatt az Európai Unió országai a világpiacon hátrányos helyzetbe kerülnek a nagy agrárexportőr országokkal szemben. Az európai túlszabályozás következtében az itteni mezőgazdaság továbbra is a hagyományos vegyszeres növényvédelemre épít, az egyes növények termesztése és az alternatív környezetkímélő technológiák bevezetése késlekedik. Bár nyíltan nem hangoztatják, az Európai Unió országaiban e túlszabályozás protekcionista politikát takar. Míg az Egyesült Államok és Nyugat-Európa a biológiai alapkutatásokban versenyben van és azonos szintű, addig a technológia transzfer területén Európa jelentős mértékben elmaradt. Ez indokolja azt, hogy új technológia bevezetésének késleltetése legalább addig történjen meg, amíg az európai országok saját fejlesztéseikkel alternatívát tudnak biztosítani az Amerikai Egyesült Államokkal szemben. A transzgenikus technológia, az abból származó élelmiszerek elfogadottsága az Egyesült Államokban egészen más, mint Európában, mondhatnánk ellentétes azzal. Ez egyrészt a jobb ismeretterjesztésre vezethető vissza, a társadalom felvilágosítására, másrészt arra az egyszerű tényre, hogy az amerikai átlagpolgár közvetlenül nem találkozik az élelmiszer- előállítás területeivel, míg Európában a mezőgazdasági művelés közvetlenül az emberek szeme láttára, annak szomszédságában történik.
A transzgenikus növényekkel és az abból származó élelmiszerekkel kapcsolatosan a fejlődő vagy fejlett ázsiai országokban elhanyagolható az idegenkedés, mivel ott a megfelelő mennyiségű és minőségű élelmiszer biztosítása nem kérdőjelezi meg a technológia bevezetését. Természetesen vannak olyan génsebészeti eljárások, amelyek vallási, etikai okokból egy-egy országban semmiképpen nem jöhetnek számításba, így elképzelhetetlennek tűnik, hogy egy mohamedán vallású országban disznóból származó gént építsenek be más, táplálkozásra használandó élelmiszer- alapanyag előállítására alkalmas növénybe vagy állatba.
A biológiai sokféleségről szóló egyezmény keretében elkészült Biológiai Biztonság Jegyzőkönyv rámutat a modern biotechnológia felhasználásának szükségszerűségére, hangsúlyozva, hogy azt a lehető legkörültekintőbben kell bevezetni az emberiség érdekében és környezet, a biológiai sokféleség messzemenő figyelembevétele mellett. Tulajdonképpen ezzel cseng össze a Római Katolikus Egyház állásfoglalása is, amely a génsebészet felhasználását az emberiség élelmezése és egészsége érdekében ajánlja, azzal a megjegyzéssel, hogy a technológiát, alkalmazó mindig vegye figyelembe, hol vannak az erkölcsi-etikai határok. Figyelemre méltó a fejlődő, egyes esetekben igen szegény országok elkötelezettsége és igénye elkötelezettsége és igénye az új technológia iránt. Ez arra is visszavezehető, hogy szeretnék elkerülni az ipari forradalom következtében megnyilvánult negatív környezeti hatásokat, kihagyva egy fejlődési fázist, a transzgenikus növények esetében ezen új, környezetbarát technológia bevezetése mellett törnek lándzsát. A biológiai sokféleségben gazdag dél- és közép-amerikai, ázsiai és afrikai országok azonban joggal ragaszkodnak épp a biológiai sokféleség megőrzése és fenntartása érdekében ahhoz, hogy az új technológia semmiképpen se okozzon kárt biológiai sokféleségükben.
FELHASZNÁLT ÉS AJÁNLOTT IRODALOM
Balázs, E. (1999): Azonos és mégis más. Magyar Mezőgazdaság 54. 13. o.
Balázs, E. (1999): A mértéktartó növekedés I. Magyar Mezőgazdaság 54. 26. sz. 22. o.
Balázs, E. (1999): A mértéktartó növekedés II. Magyar Mezőgazdaság 54. 27. sz. 19. o.
Balázs E. és Fehér A. (1998): Lépéstartás Európával (eds. Dudits Dénes és Dohy János) - Tudományos műhelyek 47-53. o.
Balázs E. (1998): Lépéstartás Európával (eds. Dudits Dénes és Dohy János) - A transzformánsok agronómiai értékelése 56. o.
Balázs E. (1999): A nemesítők álma. Magyar Mezőgazdaság 38. sz. 12. o.
Balázs, E. (1999): Szabályozott keretek közt. Magkutatás, termesztés, kereskedelem. Agrofórum melléklete 12-13. o.
Balázs, E. (1999): A rezisztencia nemesítés új útjai a géntechnológiai eljárások alkalmazásával. Agrofórum - OMMI Konferecia előadásai, 10-14. o.
Delgado, C., Rosegrant M., Steinfeld, H, Ehui, S, Courbois, C. (1999): Livestock to 2020 - The Next Food Revolution. 1-72. o.
Dudits, D. (1999): Biotechnológia, Lépéstartás nemcsak Európával. Magkutatás, termesztés, kereskedelem. Agrofórum melléklete, 7-8. o.
Heszky, L. (1999): A magyar növénynemesítés jövője és a géntechnológia - 10 kérdés, 10 válasz. Magkutatás, termesztés, kereskedelem. Agrofórum melléklete, 9-11. o.
James, C. (1998): Global Review of Commercialized Transgenic Crops: 1998, ISAAA Brief 8 (Ithaca, N.Y., U.S.A.: International Service for the Acqusition of Agri-Biotech Applications.
Kahn, A. (1999): Transgenic plants in agriculture - Ten years experience of the French Biomolecular Engineering Commission. 1-148. o.
Kovács K. és Balázs E. (1999): Biotechnológia a környezetvédelem szolgálatában - Lehetőségek az agrártermelés környezetbarát kifejlesztésében (eds. Kovács Ferenc, Kovács Ferenc és Banczerowski Januszné) 155-175. o.
Persley, Gimes Júlia and Lantin, M.M. (eds) (2000): Agricultural Biotechnology and the Poor - Proceedings of an International Conference Washington, D.C. 21-22 October 1999. pp. 1-234
Schell, J. (1993): Plant Biotechnology State of the art in developed countries and relevant safety considerataions. Pan-European Conference on the Potential Long-Term Ecological Impact of the Release of Genetically Modified Organisms. Strasbourg 24-26. November 17-28. o.
Serageldin, I. (1999): Biotechnology and Food Security in the 21st Century. Science 285: 289-484.
Shah, M. and Strong M. (1999) Food in the 21st Century: from Science to Sustainable Agriculture 1-72.
Vasil, I.K. (1998) Biotechnology and food security for the 21st century: A real-world perspective, Nature Biotechnology Vol. 16. 399-400. o.