أثر الوراثة الهندسة في مجال تطوير الأغذية المغذية المحاصيل

زينك - إنثري الأرز والسحن

ويعتبر نقص الزنك مسألة حيوية في مجال الصحة العامة، لا سيما في جنوب آسيا حيث يهيمن الأرز والقمح على نظام غذائي، وقد تم تطوير الأرز المصمم جينياً مع تراكم الزنك المعزز عن طريق الضغط المفرط على ناقلات الزنك وناثينا النيكوتية (مجمع يمضغ الزنك) وتظهر هذه الخطوط زيادة في عدد الزنك في المتوسطات المهذبة مقارنة بالآداب.

External link: FAO Feature on Biofortified Crops and Hidden Hunger]

ما بعد التغذية: فوائد إضافية للهندسة الوراثية

وفي حين أن تعزيز التغذية هو هدف أساسي، فإن الهندسة الوراثية كثيرا ما تحسن في نفس الوقت السمات الزراعية الأخرى التي تعزز الأمن الغذائي، فعلى سبيل المثال، تتطلب المحاصيل التي تُصمم لمقاومة الحشرات (تستخدم جينات البتروجين) عددا أقل من تطبيقات مبيدات الآفات، وتقليص تكاليف الزراعة، والحد من التعرض للكيماويات، وهذا أمر يعود بالفائدة بوجه خاص على صغار المزارعين في البلدان النامية الذين يفتقرون إلى معدات الحماية، وقد أدى اعتماد القطن وذرة إلى خفض ما يقابله بنسبة تتراوح بين 30 و50 في المائة في المبيدات الحشرية.

فالذرة المتسامحة للجفاف، التي يتم تطويرها من خلال التوليد التقليدي والهندسة الوراثية، تتيح للمزارعين الآن حصاد الحبوب في ظل ظروف العجز عن المياه التي تؤدي إلى قتل الأنواع التقليدية، وقد أدخل مشروع " تي إيلا " في أفريقيا، على سبيل المثال، مواداً ذات فائدة عالية من الجفاف ومقاومة للحشرات، تدر ما بين 20 و25 في المائة أكثر من الضوابط التجارية في ظل ضغوط الجفاف المتوسطة.

وعلاوة على ذلك، يمكن للهندسة الوراثية أن تقلل من الخسائر اللاحقة للصيد. الفطر النانح و] الطماطم المضغوطة المتأخرة ] كانت من بين المنتجات الآلية العالمية الأولى، مما ساعد على الحفاظ على الجودة أثناء النقل والتخزين.

السلامة، التنظيم، التصور العام

تقييم السلامة الخام

إن سلامة المحاصيل المصممة جينياً هي موضوع ذو اهتمام عام شديد وفحص علمي صارم، وقبل أن تصل أي محصول من محصول الآلية العالمية إلى السوق، يجب أن تمر سنوات من الاختبارات على الحساسية المحتملة والسمية والآثار غير المقصودة، كما أن الوكالات التنظيمية الوطنية - مثل إدارة الأغذية والمخدرات بالولايات المتحدة، والهيئة الأوروبية للسلامة الغذائية، واللجان الوطنية للسلامة الأحيائية في البلدان النامية، تغذي الدراسات المتعلقة بالمخاطر البيئية،

وحتى الآن، خلصت مئات الدراسات والاستعراضات المستقلة، بما في ذلك تقرير شامل لعام 2016 من قبل الأكاديميات الوطنية للعلوم والهندسة والطب، إلى أن المحاصيل المعتمدة من الآلية العالمية مأمونة تماماً للأكل كنظراء تقليديين، ولم يتم ربط أي حالات مؤكدة من المرض أو الوفاة باستهلاك الأغذية المعتمدة من الآلية العالمية، ومع ذلك، فإن كل مجموعة جديدة من الأنواع، ولا سيما تلك التي لديها مطالبات غذائية، تخضع لتقييم كل حالة على حدة لضمان عدم تحقيق الفوائد المرجوة.

المناقشات التنظيمية ورسم العلامات

وعلى الرغم من توافق الآراء العلمي بشأن السلامة، فإن الأطر التنظيمية تختلف اختلافاً كبيراً بين البلدان، ولدى الاتحاد الأوروبي أشد الأنظمة صرامة، حيث لا يُعتمد سوى حفنة من محاصيل الآلية العالمية للاستيراد ولا يُعتمد أي منها للزراعة في المحاصيل الغذائية الرئيسية (باستثناء القليل مثل الذرة البنفسجية)، مما يخلق حاجزاً أمام صغار الحائزين في البلدان النامية الذين قد يرغبون في زراعة محاصيل معززة أحيائياً من أجل الاستهلاك المحلي، وعلى النقاهة نسبياً من الناحية التجارية، وعلى النقيض من ذلك، فإن الولايات المتحدة وكندا والبرازيل والهند لديها نظم أمان تجاري.

وعلامة غذاء الآلية العالمية مسألة خلافية أخرى، ففي حين أن بلداناً كثيرة (بما فيها الاتحاد الأوروبي واليابان وأستراليا) تحتاج إلى وضع علامات إلزامية، أدخلت الولايات المتحدة معياراً وطنياً للكشف عن الأغذية المصممة أحيائياً في عام 2022، وبالنسبة للمحاصيل المحظورة أحيائياً مثل الأرز الذهبي، يمكن أن يكون وضع العلامات سيفاً مزدوجاً: فالسم الشفاف يسمح باختيار المستهلك، ولكن يمكن أيضاً أن يوصم المنتج إذا رأى المستهلك أن الحملات الزراعية تعد خطرة.

External link: National Academies Report on Genetically Engineered Crops (2016)]

الاعتبارات الأخلاقية والبيئية

وتثير الهندسة الوراثية أسئلة أخلاقية مشروعة بشأن تغيير المكياج الوراثي للكائنات الحية، ولا سيما المحاصيل الغذائية التي تشكل أساس الوجبات الغذائية البشرية، وتقول هذه التكنولوجيا تُركز على مراقبة إمدادات الأغذية في أيدي الشركات المتعددة الجنسيات من خلال براءات الاختراع وحقوق الملكية الفكرية، والواقع أن العديد من صفات الآلية العالمية مملوكة لقلة من الشركات، ويمكن أن تحد متطلبات الملكية من اعتمادها من جانب صغار المزارعين، غير أن تُعدّ مبادرات مموَّدة تمويلاًاًاًاًاًاً من قبيل " هريف " حقوق الملكية " .

وتشمل المخاطر البيئية إمكانية تدفق الجينات من محاصيل الآلية العالمية إلى الأقارب البريين أو الأصناف التقليدية، أو إيجاد " الحبيبات " أو النتائج الإيكولوجية غير المقصودة، وتحتاج الوكالات التنظيمية إلى مسافات عزلية، واستراتيجيات للملاجئ، وخطط رصد للتخفيف من هذه المخاطر، وبالنسبة للمحاصيل المغذية مثل الأرز الذهبي، فإن التدفق الجيني أقل أهمية لأن الصفات المُدرجَة (التفاف بين القارات) لا تُطُلُلُبُلُلِّعَبُلِّيِّبُلِّبُلِّيْعُرَةُبُبُبُبُبُرَةُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُ هي بيئةُتُتُ هي بيئةُتُتُ هي بيئةٌ لا تزالُتُتُتُتُتُتُولُولُولُ هي بيئةُ هي بيئةُولُولُولُتُ هي بيئةٌ هي

وثمة بُعد أخلاقي آخر يتعلق باستقلال المزارعين والمستهلكين في اختيار خيارات غير متعلقة بالإدارة البيئية، ومن الأهمية بمكان أن تكون تدابير التعايش - مثل المناطق العازلة وحفظ الهوية - منخفضة من كلا النظامين للعمل جنبا إلى جنب، وبما أن التكنولوجيا ناضجة، فإن الشفافية في مجال الاتصال بالمخاطر واتخاذ القرارات الشاملة التي تشمل المزارعين والعلماء والمجتمع المدني، حاسمة لضمان تحقيق فوائد المحاصيل الغذائية للآلية العالمية دون تهميش السكان الضعفاء.

مستقبل الهندسة الوراثية في الزراعة

جين إيدينغ: الدقة والسرعة

وقد أدى ظهور " CRISPR-Cas9 " وغيره من أدوات تحرير الجينات إلى تغيير المشهد الطبيعي، وعلى عكس الأساليب القديمة التي تستخدمها أشعة الميثان إلى إحداث تغييرات صغيرة ودقيقة دون إدخال حمض نووي أجنبي من أنواع أخرى، وهو ما يخلط بين الطغيان التقليدي والتعديلات الجينية، وبين أجهزة التبريد الرئيسية في بلدان كثيرة (مثلاً، الولايات المتحدة الأمريكية، واليابان، الأرجنتين) لإعفاء بعض المنتجات ذات الجيل

مجموعة المسارات من أجل التأثير التآزري

ومن المحتمل أن تجمع المحاصيل المحظورة أحيائيا في المستقبل بين صفات غذائية متعددة وبين التحسينات الزراعية، ويمكن تصميم السويا لتوفير بروتين عال في آن واحد، وحامضات أوميغا-3 المعززة، وبروتينات تخزين البذور الجديدة، ويمكن أن تتراكم أصناف الأرز على البروفيتامين ألف، والكثير من الحديد، والزنك العالي، والتسامح إزاء الجفاف في مجموعة واحدة، ويمكن لهذه " المحاصيل الاصطناعية " أن تعالج أوجه قصور متعددة في الوقت نفسه.

Climate Adaptation and Nutritional Stability

ويشكِّل تغير المناخ تهديدا مباشرا لتغذية المحاصيل، إذ أن ارتفاع مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي يقلل من تركيز البروتين والحديد والزنك في الحبوب الأساسية مثل القمح والأرز والذرة بنسبة 5-15 في المائة، مما يهدد بتفاقم الجوع المخبأ، كما أن الهندسة الوراثية يمكن أن تقاوم هذه الانخفاضات عن طريق زيادة كمية المواد الغذائية ومسارات التكديس.

علم الأحياء الاصطناعية ومغذيات النواة

وفي ضوء ما تقدم، وعد علم الأحياء الاصطناعية بإنتاج مغذيات جديدة تماما في النباتات، قام العلماء بتصميم الأرز لإنتاج الفيتامين دال، والصويا لإنتاج الوميغا - 3، بل وسعوا إلى إنتاج بروتينات مستمدة من الحيوانات (مثلاً، اللاكتوفرين) في المحاصيل الأساسية، ويمكن لهذه النُهج " الزراعة التكميلية " أن تحول المحاصيل إلى محطات توليد الطاقة الغذائية.

غير أن القبول العام سيظل عاملا رئيسيا، إذ إن إشراك المجتمعات المحلية في وقت مبكر، مما يدل على فوائد ملموسة (تحسينات صحية وكسب اقتصادي)، وضمان إمكانية الوصول بتكلفة معقولة، سيحدد ما إذا كانت هذه الابتكارات تصل إلى الأشخاص الذين يحتاجون إليها أكثر من غيرهم.

External link: Nature Biotechnology: CRISPR-edited crops for nutrition improvement]

الخلاصة: أداة حيوية للتغذية العالمية

وتتيح الهندسة الوراثية أداة قوية وقابلة للتوسع للتصدي لإحدى التحديات الأكثر استمراراً في عصرنا: توفير التغذية الكافية لسكان العالم المتزايدين، ويمكن لهذه التكنولوجيا، من خلال التمكين من تحسين دقيق للفيتامينات والمعادن والبروتين في المحاصيل الأساسية، أن تصل إلى بلايين يعتمدون على الأرز والقمح والذرة والبقول من أجل مواصلتهم اليومية، وعندما تقترن ببرامج عامة تتسم بالمسؤولية، والاتصال الشفاف، ونماذج الإقراض التقليدية المخفية.

إن الرحلة من المختبر إلى ميدان المزارع طويلة ومكتظة بالخلاف، ولكن الأدلة واضحة: فالمحاصيل المغذية المتطورة والمنظمة على نحو سليم هي محاصيل آمنة وفعالة وضرورية بصورة متزايدة، وبما أن تغيرات المناخ والموارد أصبحت أكثر شحة، فإن دور التكنولوجيا الحيوية في تطوير محاصيل غذائية مرنة ومغذية لن ينمو إلا، مما يؤدي إلى تعزيز هذا المستقبل، مع توفير حماية صحية أكثر أمنا، وإلى حوار شامل.