A Bt-kukoricák környezetanalitikai, ökotoxikológiai és dietetikai vitái

Átírás

1 A Bt-kukoricák környezetanalitikai, ökotoxikológiai és dietetikai vitái Darvas Béla a és Székács András b a Magyar Ökotoxikológiai Társaság b NAIK Agrár-környezettudományi Kutatóintézet

2 ISAAA 2017 GM-növények

3 ISAAA 2017 GMO és növényvédelem burgonya búza cikória cukorrépa fehér tippan gyapot kukorica len lucerna olajrepce padlizsán papaya rizs szegfű szója tarlórépa betegségrezisztencia gyomirtószer-tűrés rovarrezisztencia

4 ISAAA 2016 GM-növények termesztése millió hektár nem-módosított módosított % 26% 64% 24% szója gyapot kukorica olajrepce

5 ISAAA 2016 GM-növény termesztők 40% Egyesült Államok Brazília Argentína Kanada India 27% 1% 1% 1% 2% 2% 2% Paraguay Pakisztán Kína Dél-Africa 13% 6% 6% Uruguay Bolívia

6 ISAAA A Bt-növények termesztése millió "hektár" 12% 41% többszörös módosítás egyszeres módosítás

7 ISAAA; EU Bt-növény fajtacsoportok EU egyszeres ISAAA egyszeres ISAAA többszörös szója padlizsán burgonya gyapot kukorica

8 EU 2016 Bt-fajtacsoport Európában

9 Bacillus thuringiensis Üvegből készült modell bin, cry, cyt, mtx, sip, vip gének

10 Cry-fehérjetoxinok Adang et al., 2014 Palma et al., 2014

11 A Cry-toxinok szelektivitása Palma et al., 2014

12 Cry1 Bt-növények főhatásai Busseola Diatraea Ostrinia Helicoverpa Sesamia Spodoptera Diabrotica Cry3 Helicoverpa Pectinophora Spodoptera Leptinotarsa Rágó Szívó Pseudoplusia Anticarsia Hypena Hernyók Bogárlárvák Cry1 Cry3 Levéltetvek Takácsatkák Leucinodes Talajlakók

13 Fajhibrid-képződés géncentrum Fajtahibrid-képződés idegenbeporzás Mellékhatások Rezisztens népességek tartós használat Gy glufosinate glyphosate 2,4-D bromoxynil dicamba szulfonilkarbamid P R Cry1 Cry2 Cry3 Vip3 IARC glyphosate 2A 2,4-D 2B US EPA bromoxynil C - Vízszennyezés - Szermaradék - Toxikológiai problémák - Talajszennyezés - Szermaradék - Toxikológiai problémák Védett lepkék talajlakók

14 Zea mays ssp. parviglumis Zea mays ssp. huehuetenangensis Zea mays ssp. mexicana M1: Kukorica-fajhibridek Teosinte: Zea diploperennis H.H.Iltis et al. Zea luxurians (Durieu & Asch.) R.M.Bird Zea mays L. Zea mexicana (Schrad.) Kuntze Zea nicaraguensis H.H.Iltis & B.F.Benz Zea perennis (Hitchc.) Reeves & Mangelsd. kései pollenszórás Spanyolországban és Franciaországban terjed egy teosinte-hibrid (Z. mays ssp. mexicana x Z. mays) Hung et al., 2012 Trtikova et al., 2017

15 M2: Kukorica-fajtahibrid képződés Ángyán, 2011 Bálint, 1980 Már a megporzás évében a hibridszemek Cry-toxint termelnek az Egyesült államokban a pattogató kukorica (Zea mays var. everta) magfogásánál 1700 méter izolációs távolságot javasolnak

16 M3: Cry-toxinrezisztencia Tabashnik et al., 2013; Then, 2014 Szántóföldi rezisztencia 6-7 év múlva alakul ki kukoricabogár és kukoricamoly esetében

17 M4a: Talajszennyezés 1% 84% 8% 4% 3% Székács és Darvas, 2012 Székács et al., 2010 A MON területén szor annyi Cry1Ab-toxin terem meg, mint ami egy Dipel kezeléssel kijut

18 M4b: Szermaradék A Cry1Ab lebomlása részenként szárvágásnál (Dipel-kezelés equivalens/ha) Alsó száradó levelek Földfeletti szár <20 cm Földalatti szár Földfeletti támasztó gyökér Földalatti támasztó gyökér 400 Funkcionális gyökér Október November December Január Február Március Április Május Június Július Augusztus Szeptember Október MON esetében egy év után az eredeti Cry1Ab-toxintartalom 1-8%-a mérhető vissza a tartómaradványban

19 M5a: Ökotoxikológia talajlakók Nardi, 2007 Colorado State Univ. Egy ugróvillás elutasítóan viselkedett a DK-440 BTY tarlómaradványára, hosszabb idő után azonban alkalmazkodott ahhoz; a talajképző mikroorganizmusokra gyakorolt hatás sem kellően ismert

20 M5b: Ökotoxikológia védett lepkék Darvas et al., 2004; Lauber, 2012 A MON bizonyos fajtáinak (DK-440-BTY) hatására a pollenben lévő Cry1Ab-toxin mérsékelt pusztulást okozott a csalánon élő védett lepkék közül a nappali pávaszem hernyóra

21 M6a: Toxikológia lazac, amur Lazac MON (Cry1) belek súlya, interferon-γ, lokális immunogén hatás Gu et al., 2013 Amur MON (Cry1) eritrocita, limfocita DAS (Cry3) trombocita Simon et al., in prep Lazacon és amuron nem mutatható ki akut hatás. Krónikus hatások közül az immunrendszer kismértékű, változékony reakciója sejthető

22 M6b: Toxikológia sertés MON anyákban monocita, granulocita - újszülöttekben leukocita, granulocita, limfocita Buzoianu et al., 2012 MON (glyphosate) + MON (Cry3) + MON (Cry1) - a méh súlya növekedett - gyomorgyulladás Carman et al., 2013 MON nem találtak allergenitásra és gyulladáskeltésre utaló hatásokat Walsh et al., 2012 Sertésen akut hatás nem mérhető. Krónikus hatások közül gyanú fogalmazódott meg a tápcsatornai gyulladásra vonatkozóan, azonban ezek az eredmények további megerősítésre szorulnak

23 M7: Rovarkártétel mikotoxin Csőfertőzöttségi % MON Csőkártétel inkább a Helicoverpa armigera-hoz köthető, ahol van túlélő is. Fuzárium nem mindig lép fel Ostrinia nubilalis Fusarium verticillioides Helicoverpa armigera Darvas et al., MON Közel izogenikus DAS Alacsonyabb volt a fumonisin B1-termelés Bánáti et al., 2017 A Fusarium megjelenése csak részben kötődik a rovarkártételekhez. A Cry-toxinok módosíthatnak egyes fuzarotoxinok termelésintenzitásán.

24 M8: Terméseredmények 100 mázsa/hektár Bukta Imre, Nyugat-Európa - cukorrépa Egyesült Államok - cukorrépa Nyugat-Európa - kukorica Egyesült Államok - kukorica Nugat-Európa - olajrepce Kanada - olajrepce Russel és Hakim, 2016 Az Egyesült Államokban a Bt-növények esetében, mint ahogyan a GMnövényekre vonatkozóan sem sikerült termésnövekményt vagy növényvédőszer-felhasználás csökkenést bizonyítani

25 Publikációink Darvas (1997) A genetikailag módosított élőszervezetek kibocsátásának környezeti kockázatai. OFFB Darvas et al. (2004) Növényvédelem 40, Darvas (2005) Magyar Tudomány 166, Darvas (2006) Növényvédelem 42, Darvas et al. (2007) Magyar Tudomány 168, ; Darvas (szerk.) (2007): Mezőgazdasági géntechnológia elsőgenerációs GM-növények. MOMB Takács et al. (2009) Növényvédelem 45, Székács et al. (2010) Environ. Toxicol. Chem. 29, Székács et al. (2010) Anal. Bioanal. Chem. 396, Takács et al. (2010) Növénytermesztés 59S: Darvas et al. (2010) Insects 2, Székács et al. (2011) Food. Agr. Immunol. 23, Takács et al. (2012) A. Phytopath. Ent. H. 47, Székács & Darvas (2012) A. Phytopath. Ent. H. 47, Lauber (2012) PhD. diss. Corvinus Egyetem Székács & Darvas (2012) Int. J. Environ. Prot. 2, Darvas és Székács (szerk./eds) (2012) Az elsőgenerációs géntechnológiai úton módosított növények megítélésének magyarországi háttere. MOMB Székács & Darvas (2012) Comparative aspects of Cry toxin usage in insect control. pp Springer Sci. Darvas et al. (2013) Növényvédelem 49, Darvas et al. (2014) Növényvédelem 50, Takács et al. (2015) Acta Alimentaria 44, Takács (2016) PhD diss. Szent István Egyetem Bánáti et al. (2017) Toxins 9, 70, 1-12.