7 Genmodifisering

7.1 Generelt om gener

7.1.1 Geners natur og funksjon

Alle levende organismer består av en eller flere celler. Enhver levende celle inneholder arvestoff (DNA), hvor oppskriften til alle viktige funksjoner finnes. Arvestoffet er fordelt på kromosomer, som er lange sammenhengende DNA-kjeder forbundet med et varierende antall proteiner. Kromosomene kan anta forskjellige former og strukturer avhengig av cellens aktivitetsnivå og hvilke proteiner som inngår i dem. Det totale arvestoffet til et individ eller en art kalles et genom.

Den kjemiske oppbygningen av arvestoffet er lik i alle arter. Også de genetiske kodene som bestemmer hvilket protein som skal lages på basis av et bestemt gen er universell. Mange gener er nesten identiske selv i så ulike organismer som bakterier og mennesket. Løsrevet fra sammenhengen er det derfor ofte umulig å fastslå fra hvilken organisme ett gitt gen eller en DNA-sekvens stammer.

Et gen utgjør en liten del av et kromosom og er oppbygd av DNA. DNA består av lange kjeder av 4 forskjellige byggesteiner. Rekkefølgen - eller sekvensen - av byggesteinene bestemmer genenes egenskaper. De fleste gener inneholder oppskriften til et bestemt protein. Ved kjønnet formering fører begge foreldreindividene arvestoffet videre til avkommet. Hos høyerestående dyr og hos noen planter foreligger kromosomene parvis der foreldreindividene har bidratt med hvert sitt sett av kromosomer. Samtlige gener vil derfor foreligge i to mer eller mindre like kopier, et fra hvert av foreldreindividene. Bakterier og noen alger har ikke kromosomer i par. Hos bakterier ligger arvestoffet (DNA) fritt i cellen. Denne type organisme kalles prokaryoter (foran kjerne). I planter, sopp og dyr ligger DNA pakket i en cellekjerne. Slike organismer kalles eukaryoter (egentlig kjerne).

Det er 10 000-100 000 ulike gener i høyerestående arter. De aller fleste genene inneholder oppskriften til et bestemt protein. Noe forenklet består et gen av to deler, hvorav den ene, den kodende delen, avgjør hvilket protein som skal produseres. Den andre delen, uttrykkskontrollen, avgjør under hvilke omstendigheter, i hvilke av kroppens organer og celler, og i hvor store mengder proteinet skal produseres. Uttrykkskontrollen består av DNA sekvenser som kalles promoter 1 og enhancer 2. Basert på eksakte sekvensmotiver som varierer fra gen til gen, binder promoter/enhancer proteiner (transkripsjonsfaktorer) som igangsetter, stopper, øker eller minker proteinproduksjonen.

Menyen av transkripsjonsfaktorer varierer med cellens tilstand og med signaler som mottas fra organismens indre 3 eller ytre 4 celler. Forskjellige celler i organismen har i utgangspunktet forskjellige transkripsjonsfaktor-menyer. Hos forskjellige individer av samme art kan det foreligge sekvensforskjeller både i den kodende delen og i uttrykkskontrollen for et gitt gen. Innenfor en total populasjon vil det derfor finnes et stort antall sekvensversjoner av samme gen. Disse kalles alleler. Fordi avkommet arver forskjellige alleler 5, vil det alltid finnes genetiske forskjeller mellom to individer som er blitt skapt ved kjønnet formering og har felles foreldre. Et velkjent eksempel på genetisk variasjon er blodtypesystemet hvor A, B og 0 er de mest vanlige allelene. Fordi vi har to utgaver av hvert gen, ender vi opp med genotypene AB, A0, BB, B0, AA eller 00. Genetisk forskjell vil også kunne oppstå mellom eneggede tvillinger, men i langt mindre grad enn for ordinære søsken. Forskjeller i utseende illustrerer at vi har ulike alleler. I tillegg vil også miljøfaktorer ha mer eller mindre innvirkning på våre evner og egenskaper.

Variasjoner mellom ulike alleler kan påvirke egenskapene til proteinet som blir produsert på basis av det aktuelle genet og/eller uttrykket av proteinet 6. Det finnes flere eksempler på alleler som gir endret uttrykk av gener og svært alvorlige funksjonsforstyrrelser. Ofte er det i disse tilfellene snakk om endringer av promoter/enhancer-regionen.

Svært sentralt er det også at små genetiske forskjeller vil kunne ha stor innvirkning på uttrykksnivået, dvs mengden av protein som blir produsert på basis av et gitt gen. Allelene er blitt oppsamlet gjennom evolusjonen ved fortløpende mutasjoner. Mutasjoner kan oppstå spontant, som følge av miljøendringer og ved tilførsel av nytt, fremmed DNA, f.eks. ved horisontal genoverføring 7.

Det er få gener som fungerer enkeltvis. Proteinprodukter fra ett gen interagerer således med en rekke andre genprodukter i cellen. Også miljøfaktorer vil kunne påvirke det endelige uttrykket av genene 8. Det er derfor vanskelig å kunne forutsi den biologiske endringen som følger av en genetisk endring. Dette vil også gjelde for overføring og uttrykk av ny genetisk informasjon.

7.1.2 Horisontal genoverføring

Horisontal (lateral) genoverføring defineres som ikke-seksuell overføring av genetisk informasjon mellom genomer 9. Horisontal overføring er altså distinkt fra den vanlige formen for genoverføring, som skjer vertikalt fra foreldre til avkom. Det er ulike mekanismer for horisontal genoverføring, bl.a. konjugasjon 10, transformasjon 11 og transduksjon 12. Gener kan utveksles ved hjelp av mobile genetiske elementer, f.eks. plasmider og transposoner.

Horisontal genoverføring er utbredt blant mikroorganismer (Jain, 1999). Den er et sentralt fenomen når det gjelder samspillet og dynamikken i den mikrobiologiske verden, og er av betydning for den mikrobiologiske evolusjon. Horisontal genoverføring er regnet som den viktigste genetiske mekanismen bak utviklingen av antibiotikaresistente bakterier som er blitt et stort problem innenfor human- og veterinærmedisin.

Det er beskrevet noen tilfeller av antatte horisontale genoverføringer fra planter til mikroorganismer. Ved å sammenligne DNA sekvenser fra fjerntstående organismer kan en sannsynliggjøre om det har forekommet horisontale genoverføringer mellom disse. Mange av de beskrevne tilfellene har primært relevans som en del av forklaringen på hvordan evolusjonen har foregått og antas å ha skjedd for meget lenge siden 13. Av de få tilfeller som er kjent i dag skjedde trolig den siste for mer enn 10 millioner år siden 14.

Laboratorieforsøk, hvor betingelsene for opptak av DNA er optimalisert, har vært gjort uten at overføring fra planter til bakterier har kunnet påvises 15. Det er imidlertid ikke umulig å tenke seg at slike hendelser forekommer. Det forekommer også genoverføringer fra prokaryoter til eukaryoter 16. I noen tilfelle er horisontal genoverføring et ledd i en parasittisk prosess, slik som når den plantepatogene bakterien Agrobacter tumefaciens overfører DNA til planten og tvinger denne til å lage næringsstoffer til bakterien, se avsnitt 7.4.1.

Etterhvert som flere DNA sekvenser blir tilgjengelige, vil man forvente å finne flere eksempler på overføringer mellom prokaryoter og eukaryoter. Slike hendelser vil utvilsomt være sjeldne. Det som imidlertid er mer relevant er hva slags seleksjonspress organismene utsettes for etter genoverføringen, og dermed hvor mange av de horisontale genoverføringene som fører til at de overførte genene etablerer seg i mottakerorganismen.

De fleste horisontale genoverføringer som er forenlige med overlevelse av mottakercellen angår såkalte «husholdningsgener» 17. Slike gener særpreges ved at de tilfører cellen en bestemt egenskap. De fleste andre gener inngår som deler av komplekse systemer. En forandring som forstyrrer virkningen av et slikt enkeltgen, kan i verste fall slå ut det som for cellen er livsviktige interaksjoner og nettverk mellom et stort antall andre gener. Derfor vil en slik forandring kunne medføre at mottakercellen ikke overlever 18.

De fleste genmodifiseringer som har fått kommersiell anvendelse har involvert overføring av gener som er ment å være av «husholdningstypen». Det er imidlertid ukjent om, og i hvilken grad, genene også kan interferere med andre gener og metabolske veier i mottakerorganismen.

Det finnes imidlertid naturlige seleksjonsprosesser for hva slags DNA som er overførbart under ulike naturlige betingelser, og det finnes naturlige barrierer mot horisontal genoverføring 19. Mye er fortsatt uklart når det gjelder hva som kjennetegner overførbart DNA, og hva slags mekanismer som sorterer DNA for overføring. Det er følgelig umulig å forhåndsvurdere om en gitt genetisk konstruksjon vil kunne bli overført horisontalt, hyppigheten av en eventuell overføring, og hvor konstruksjonen vil ende opp.

Betraktninger knyttet til horisontal overføring er viktige i forbindelse med risikovurderinger av genmodifiserte næringsmidler, se kapittel 8.

7.2 Tradisjonell foredling av plante- og dyrearter

7.2.1 Formål

Foredling av plante- og dyrearter er mulig fordi individene som inngår i en art, genetisk sett er forskjellige. Uten det genetiske mangfoldet ville alt foredlingsarbeid vært nytteløst. Som nevnt i avsnitt 7.1.1 skyldes individuelle forskjeller at genene finnes i forskjellige varianter. Målsetningen med alt foredlingsarbeid har vært å øke andelen av genvariantene som påvirker viktige egenskaper i ønsket retning. Gjennom avlsarbeidet blir planter og dyr tilpasset våre ønsker og behov.

7.2.2 Foredling

Mens det organiserte og målbevisste foredlingsarbeidet i hovedsak har foregått i det siste århundret, har mennesket brukt mange hundre år på å etablere de plantesorter og dyreraser som i dag utgjør basisen i vårt kosthold. Seleksjon har vært anvendt for å oppnå spesifikke karakteristika som kan øke avkastningen eller modifisere matkvaliteten og sammensetningen i maten 20. Det er også mulig å etablere motstand mot sykdommer ved foredling. F. eks. er plantesorter og dyreraser som benyttes i Afrika selektert for et annet klima og med tanke på andre sykdommer enn det vi har selektert for i Norge. Derfor har disse helt andre toleransegrenser for spesielle afrikanske dyre- og plantesykdommer enn det plante- og dyrematerialet vi benytter oss av. På den annen side vil en stor del av de afrikanske variantene klare seg dårlig under våre betingelser.

Det er derfor viktig at lokalt veltilpassede varianter ikke søkes erstattet med monokulturer som ikke har noen evolusjonsmessig lokal tilknytning. Dette vil også gjelde fremtidige genmodifiserte varianter.

I foredling av planter og dyr er mange egenskaper av interesse. Viktige kvaliteter kan være sykdomsresistens, vekstpotensiale, fruktbarhet, m m. I avlsarbeidet blir ikke en avlsokse utvalgt bare fordi den forventes å gi opphav til kyr med høy melkeytelse, men den må også gi et godt totalresultat når alle viktige egenskaper inkluderes i avlsmålet. Tilsvarende er det ikke tilstrekkelig at en kornsort har store aks. Den må også kunne tåle vær og vind og inneha høyest mulig sykdomstoleranse. Dersom sprøytemidler skal brukes til insekt- eller ugressbekjempelse, må planten også best mulig tolerere denne behandlingen.

Egenskaper som er av interesse i avlsmålet er ofte av kvantitativ natur. Det innebærer at den viser kontinuerlig variasjon og at egenskapen vanligvis blir påvirket av svært mange gener. Vekst er en typisk kvantitativ egenskap. På den annen side har vi de kvalitative (enten-eller) egenskapene. Om kua får horn eller ikke, er en slik egenskap. Denne egenskapen blir styrt av ett enkelt gen. Tilsvarende er det flere eksempler på at sykdomsresistensegenskaper hos planter blir styrt av et enkelt gen.

Nesten alle planter som vi i dag henter fra butikkhyllene, har sitt utgangspunkt i en vill plante som ofte er lite egnet som mat. Foredlingsarbeidet har gjort den til en nyttig matvare. I tillegg til å utføre krysninger mellom ulike kornsorter, har man i mange år, særlig på 1950- og 1960-tallet, endret den genetiske sammensetningen i korn ved mutagenese 21. Selv om dette ofte fører til skadelige mutasjoner i arvestoffet, kan det også gi opphav til nye positive karakteristika. Plantene må selekteres og dyrkes videre for å kunne produsere korn med forbedrede egenskaper. Mutasjonsforedling er i dag vanlig brukt ved foredling av sitrus. Fordi denne metoden har gitt mange uønskede tilleggseffekter, er den i Norge i dag nesten utelukkende i bruk hos prydplanter, blant annet for å skape fargevariasjon.

7.2.2.1 Sort og kultivar innenfor planteforedling 22

Sort, ofte kalt kultivar, har genetisk variasjon innenfor gitte rammer, og er varianter innenfor en art. En planteforedler som har utviklet og ønsker å distribuere en ny eller forbedret variant av en plante, kan registrere planten som en gitt feno-/geno-type av en art. Denne varianten får normalt et sortsnavn, som f. eks. Aroma epler. Registrering i Norge av sorten skjer hos Plantesortsnemda under Statens landbrukstilsyn.

Det er oppstilt kriterier for å benevnelsen sort, og før registrering må aktuell sort vurderes ved en såkalt DUS - test (Distinkt, Uniform, Stabil). Vurderingen tar sikte på å vise hvorvidt den nye sorten er stabil og hvilke egenskaper som er forandret. De internasjonale laboratorier som foretar testen, skal inneha ekspertkompetanse i forhold til den testede art. Mutasjoner/varianter som har oppstått og blitt tatt vare på, eksempelvis Gravenstens epler med rødt og gult skall, kan, men behøver ikke registreres.

Det foregår innenfor planteavl et kontinuerlig utvalg av de beste plantene innenfor en sort, samt en systematisk foredling av nye sorter. Variasjonene som til enhver tid oppstår og finnes innenfor sorten, er en følge av ulike formeringsmåter; frøformering, klonformering, dannelse av hybrider, samt spontane mutasjoner.

7.3 Generelt om genmodifisering

Næringsmiddelloven har ingen definisjon av begrepet genmodifisert næringsmiddel. I genteknologiloven defineres imidlertid genmodifiserte organismer som følger: «mikroorganismer, planter eller dyr hvor den genetiske sammensetningen er endret ved bruk av gen eller celleteknologi», jf lovens § 4 litra b.

Endringen i den genetiske sammensetningen involverer flere trinn; fra konstruksjonen av genet som skal brukes, til undersøkelse av endringene genet har forårsaket i sluttproduktet.

Genmodifisering av organismer er et viktig hjelpemiddel i grunnforskningen, og kan gi vesentlige bidrag til forståelsen av hvordan gener virker. Mesteparten av all genmodifisering utføres i biologisk forskningsøyemed. I økende grad pågår imidlertid en betydelig forskning med genmodifisering av organismer med sikte på å oppnå forbedringer innenfor næringsmiddelproduksjonen.

Før en genmodifisert organisme skal kunne brukes i næringsmiddelproduksjonen, er det nødvendig med en omfattende utprøving. Genmodifiserte planter må f. eks. dyrkes over flere generasjoner for å sikre at genmodifiseringen er stabil og at planten opptrer som forventet. Det er vanlig at den modifiserte varianten blir krysset med viktige kommersielle varianter for å introdusere det ønskede genet i varianter som brukes i landbruket. Hele prosessen kan ta mange år. Utviklingen av genmodifiserte planter som nå er til behandling for mulig godkjenning i ulike land, vil ha startet i laboratoriet for flere år siden.

7.3.1 Genkonstruksjonen

Utgangspunktet for en genmodifisering er vanligvis et naturlig forekommende gen med en mest mulig kjent og forutsigbar funksjon. Ulike metoder kan benyttes for å få tak i genet. Tradisjonelt har det vært vanlig å benytte enzymer 23 som kan klippe ut den ønskede delen av arvestoffet. Nyere teknologi gjør det også mulig å lage en kopi av det aktuelle genet. Det finnes få, om noen, eksempler på at et naturlig forekommende gen er benyttet i sin opprinnelige form i forbindelse med utvikling av genmodifisert mat. Ofte konstrueres et gen ved å kombinere den proteinkodende delen fra et gen med en promoter fra et annet gen. Promoteren skal sikre at genet blir uttrykt i mottakerorganismen.

7.3.1.1 Vektoren

En vektor benyttes som et bæremolekyl for å introdusere et ønsket gen i det som skal bli den genmodifiserte organismen, og er typisk laget av et sirkulært stykke DNA med opprinnelse fra en bakterie eller et virus. Vektorene konstrueres ved hjelp av naturlig forekommende enzymer, og består av elementer som skal bidra til at genet uttrykkes, dvs gir produksjon av det proteinet genet koder for. Ferdigkonstruerte vektorer kan brukes til å sikre transport av et hvilket som helst gen inn i cellekulturer fra en hvilken som helst kilde, fra bakterier til mennesker.

7.3.1.2 Markørgener

En vektor må, i tillegg til det ønskede genet, inneholde flere andre DNA-elementer. Vanligvis er dette kontrollelementer (promoter/enhancer) som skal sørge for at genet uttrykkes, og et eller flere markørgen som skal sikre at oppformeringen skjer som planlagt, og at man i neste trinn enklere skal kunne selektere celler hvor det ønskede genet er satt inn.

Bare en liten fraksjon av de behandlede cellene vil ta opp og uttrykke det ønskede genet. Et markørgen koples derfor til vektoren for å lette seleksjonen av de modifiserte cellene. Det kan være behov for ulike markørgener i den bakterielle kopieringsfasen og den senere overføringsfasen til plante- eller dyreceller. Det understrekes at markørgener ofte kun er et hjelpemiddel i den tekniske fremstillingen, og ikke har noen funksjon i det endelige produktet.

Som markørgen benyttes ofte et gen som koder for resistens mot en type antibiotika, f. eks. kanamycin eller ampicillin. Slike markørgener er såkalte seleksjonsmarkørgener. I nærvær av vedkommende antibiotikum som markørgenet gir resistens overfor, vil de cellene som har tatt opp vektoren og derved er blitt modifiserte, overleve og kunne selekteres. Disse vil så danne utgangspunkt for utvikling av en genmodifisert organisme hvor alle organismens celler har integrert vektor-DNA og uttrykker det ønskede genet.

Gener som gir resistens overfor plantevernmidler (herbicider) kan også fungere som markørgen. Eksempler på andre markørsystemer er slike som er basert på metabolske markører, f. eks. mannose. Et slikt markørgen som nå er tilgjengelig, er basert på omdanningen av sukkeret mannose-6-fosfat. De første plantene forventes på markedet i 2001 24. Mange planter har ikke genet ( manA, fosfomannose isomerase), og dette genet vil derfor kunne benyttes som seleksjonsmarkør for noen genmodifiserte planter. Soyabønner og belgplanter har imidlertid naturlig dette genet, og kan derfor ikke selekteres med dette systemet.

Det er mulig å fjerne markørgenene fra konstruksjonen etter at de er satt inn i den endelige verten. Mens flere av de tidlige genmodifiserte plantene som ble markedsført inneholdt antibiotikaresistensgener, unngår i dag industrien at nye varianter av genmodifiserte planter skal inneholde slike gener.

7.3.2 Genoverføringen

Fordi cellene er omgitt av en membran som fungerer som en mer eller mindre effektiv barriere mot introduksjon av fremmed materiale, er det i forbindelse med genmodifisering nødvendig å etablere mekanismer som effektivt kan introdusere nytt genetisk materiale inn i vertscellen. De ferdigkonstruerte vektormolekylene blir ført gjennom cellemembranen ved ulike metoder. Vanlig brukte metoder er såkalt genkanon (biolistikk), kjemisk behandling, mikroinjeksjon, eller cellene kan utsettes for et elektrisk spenningsfelt. Deretter transporteres vektormolekylene til cellekjernen hvor ett eller flere av dem integreres i vertscellens kromosomer.

For å transformere planter er genkanon som skyter vektoren inn i cellen og/eller i den naturlig forekommende jordbakterien Agrobacterium tumefaciens, vanlig brukt. I animalske celler er det vanlig å bruke mikroinjeksjon, hvor en tynn glasskapillar sørger for at vektoren blir sprøytet inn i cellen, eller kjernen dersom den er synlig. Atter andre metoder er basert på kjemikalier som lager hull i cellemembranen hvor genet kan trenge seg inn. Et bærersystem, vektor, vil normalt anvendes for å sikre at det nye genet så effektivt som mulig blir inkorporert i den nye cellekjernen.

Integreringen skjer på uforutsigbare steder i kromosomene hvilket kan få konsekvenser for uttrykket av det innsatte transgen. Denne uforutsigbarheten vil også kunne gi endringer i mottakerorganismens egne gener og deres uttrykksnivå (pleiotrope effekter) 25.

7.3.3 Nye strategier for genmodifisering

Genteknologi er et felt i rask utvikling. Det pågår utvikling av en lang rekke nye genmodifiserte planter. I noen av disse vil man sette inn flere enn ett gen. Det benyttes også klassisk foredling til å kombinere flere egenskaper fra etablerte genmodifiserte sorter. Det har så langt vist seg vanskelig å sette gener inn på definerte steder i genomet hos høyere planter. Det arbeides med kunstige ekstra kromosomer som gir mulighet til å introdusere mange gener samtidig, noe som ligger et stykke fram i tid. Det forventes mange nye genmodifiserte planter med endrede produktkvaliteter for forbrukeren. Blant annet gir kunnskap om planters naturlige forsvarsmekanismer muligheter for å benytte naturlige resistensgener i nye genmodifiserte planter.

Etter hvert som flere plantegenomer blir kjent, vil nye metoder som baserer seg på DNA-reparasjon, antas kunne benyttes til å endre gener, slå av gener, eller forandre genuttrykk 26.

Når det gjelder genmodifiserte dyr og mikroorganismer har utviklingsarbeidet gått mye saktere enn man forventet for få år siden. Det forgår imidlertid mye grunnforskning som forventes å kunne komme til anvendelse i fremtiden, f. eks. «metabolic engineering» av biosynteseveier.

7.4 Genmodifisering av planter

7.4.1 Generelt om formålet med genmodifisering av planter

Planteforedling er blitt utført lenge før Mendel oppdaget genetikkens lover. Foredlingen har vært det viktigste bidrag til å sikre matforsyningen til en økende befolkning. Den vitenskapelige planteforedlingen som har foregått de siste hundre år har til enhver tid tatt i bruk de teknologiske fremskritt som har vært tilgjengelige 27:

• Endring med kromosomtall ved hjelp av kjemikalier.

• Kromosomendringer ved bruk av addisjons- og substitusjonslinjer.

• Stråling og kjemisk mutagenese for å indusere mutasjoner og kromosomrearrangeringer.

• Celle- og vevskulturteknikker som embryo-rescue, in-vitro pollinering og protoplastfusjoner for å generere hybrider og genomrearrangeringer.

De nevnte teknikkene, kombinert med klassisk foredling, har i de siste 40 til 50 år i det stille revolusjonert planteforedlingen. De nevnte teknikkene fører til mange mutasjoner. De fleste er negative, men noen kan gi opphav til nye positive karakteristika. Plantene må derfor selekteres og dyrkes videre for å produsere sorter med forbedrede egenskaper. Det er imidlertid viktig å være klar over at genmaterialet/frø fra mutageniserte planter er i aktiv bruk over hele verden, selv om man i dag ikke bruker isotoper i veksthuset så ofte i Norge. På grunn av disse genbanker slipper man unna et risikofylt arbeid med isotoper og farlige kjemikalier.

Tidligere har de biokjemiske/biologiske mekanismene bak et gen og en egenskap ikke vært forstått når en foredling er blitt gjennomført. Eksempelvis har egenskaper for sykdomsresistens vært overført fra planters ville slektninger til landbruksarter uten at mekanismene bak resistensen har vært forstått, men metoden har likevel vært akseptert i mange tiår. Det er imidlertid viktig å understreke at mange viktige egenskaper hos matplanter vil være styrt av samspill og gjensidige påvirkninger mellom flere gener.

Nye fremskritt innenfor molekylærbiologien har resultert i utvikling av teknikker med genetisk forbedring av nye plantekultivarer. De to viktigste har vært:

1. Konstruksjonen av genetiske kart og markører som har muliggjort seleksjon av de ønskede egenskaper.

2. Kloning av DNA og spesifikke gener som kan settes sammen og overføres til planteceller, som igjen kan regenereres til planter med nye egenskaper.

Den første av disse to teknikkene innebærer «molekylær diagnostikk» av eksisterende genetisk materiale, mens kloning av gener gir enorme muligheter for inkorporering av nye definerte gener i planter.

De viktigste genmodifiserte planteartene på markedet i dag er soyabønner, mais, bomull, raps, potet, squash og papaya. For de fleste av de genmodifiserte plantevariantene som hittil er blitt markedsført, har formålet med genmodifiseringen vært å gjøre planten motstandsdyktig (resistent) overfor spesifikke plantevernmidler (herbicider), f. eks. Round-Up (glyfosat), eller resistent overfor spesifikke skadegjørere, f. eks. maispyralide. Disse egenskapene vil kunne redusere avlingstap, og dessuten kunne bidra til å øke kvaliteten av avlingene. Det er også utviklet genmodifiserte planter som er resistente overfor spesifikke virussykdommer eller har endrede kvalitetsegenskaper, f. eks. forsinket modning, økt lagringsstabilitet eller endret smak. Det arbeides med å utvikle nye varianter av ovenfornevnte egenskaper, f. eks. resistens overfor andre skadegjørere.

Tall fra USA viser at det i 1999 28 ble dyrket genmodifiserte planteavlinger med plantevernmiddelresistens over 69.4 mill. acres, avlinger med motstand mot skadegjørere over 22 mill. acres (hovedsaklig baserte på BT), avlinger med kombinert plantevernmiddelresistens og resistens mot skadegjørere over 7,2 mill. acres, og avlinger med motstand mot sykdom (eks. virus) over mindre enn 0.3 mill. acres. I USA utgjorde i 1999 genmodifiserte soyabønner og bomull ca halvparten av den plantede avlingen, og genmodifisert mais ca 25% 29. Den første genmodifiserte matplanten som ble lansert, Flavr Savr-tomaten, og som var modifiserte med hensyn på forsinket modning, er imidlertid ikke i salg lenger. Dette fordi det var blitt benyttet en tomatsort med suboptimale egenskaper.

Det arbeides også med å utvikle plantevarianter der formålet er forbedret ernæringsmessig sammensetning, f. eks. ris med gen for beta-karoten (forstadium til vitamin A), en egenskap som forventes å bidra til å forebygge vitamin A-mangel i deler av Asia der ensidig risdiett er utbredt. Andre eksempler er rapsolje og palmeolje med forbedret fettsyresammensetning eller økt vitamin E-innhold, og tomat med økt innhold av lykopen (en ernæringsmessig gunstig forbindelse som i likhet med beta-karoten hører til karotenoidene).

Det skjer en rask og kontinuerlig utvikling av nye konsepter for genmodifiserte planter. Et eksempel er et gen som skal brukes for å undersøke muligheten for å lage koffeinfrie kaffebønner 30. Koffeinfri kaffe produseres i dag ved at koffein fjernes med organiske løsningsmidler og andre kjemiske ekstraksjonsmetoder.

Metoden som i hovedsak benyttes for genmodifisering av planter, er basert på jordbakterien Agrobacterium tumefaciens, som naturlig overfører gener til tofrøbladede planter. Genene som overføres fra naturens side, tvinger plantecellene til å lage næringsstoffer til bakterien. Ved genmodifisering av planter bytter man ut disse genene i bakteriene med gener som koder for egenskaper man ønsker at planten skal få.

Ved genmodifisering av planter vil vanligvis et lite antall planteceller få innsatt de nye genene som koder for den ønskede egenskapen. Ved å bruke et selekterbart markørgen 31 som overføres sammen med det ønskede genet, kan plantecellene dyrkes under et selektivt press hvor bare celler som har fått innsatt markørgenet vil overleve. Fra disse cellene kan nye plantevarianter med den ønskede egenskapen utvikles.

Det oppstår imidlertid mange, ofte tusenvis, av nye genmodifiserte planteceller etter slike genoverføringer, der plantene har fått satt inn gener på forskjellige steder i plantekromosomene. Deretter starter et møysommelig arbeid med å velge ut den eller de genmodifiserte plantene som er de beste, dvs en plante som er mest mulig lik den opprinnelige ikke-genmodifiserte planten med unntak av den introduserte, ønskede egenskapen, og der de introduserte genene uttrykkes og nedarves stabilt.

Sekvensen til det overførte DNA er på forhånd kjent, likeledes er egenskapene til de introduserte genene/elementene ofte nøye undersøkt. Regulatoriske områder/promoterer som så langt har vært benyttet har i hovedsak vært lite regulerbare da det har vært benyttet sterke promoterer som skal sikre at genet blir uttrykt. Utviklingen har imidlertid gått mot å benytte regulerbare promotere som skal sikre at uttrykket av det overførte genet skal skje på det sted og til det tidspunkt som er ønskelig 32. Dette viser seg imidlertid vanskelig kontrollerbart under praktiske forhold 33. Samspillet mellom de innsatte gener og mottakerplantens egne gener er lite kjent, f. eks. er det usikkert i hvilken grad det overførte DNA vil innvirke på uttrykk av allerede eksisterende gener (pleiotrope effekter) 34.

Innsetting av genet vil i utgangspunktet skje på ett eller flere steder i arvematerialet (genomet). På grunn av stabilitet og videre krysning og foredling, er det oftest ønskelig at genet kun er innsatt på ett sted i mottakergenomet. Dette oppnås ved å selektere primære transformanter med genet satt inn slik man ønsker.

I hvilken grad det innsatte genet uttrykkes, er relativt uforutsigbart i de primære transformantene, dvs før foredlingen starter. Dette skyldes i hovedsak såkalte posisjonseffekter, samt antallet innsatte kopier av genet. Variasjoner i miljøfaktorer som lys, daglengde, temperatur, kan også påvirke promoter-aktivitet og derved genuttrykk. Dette gjelder også for CaMV-promoteren. Den er anvendt i de fleste genmodifiserte planter som til nå er markedsført. Ulike posisjoner i kromatinet kan også gi forskjellig uttrykksnivåer for det innsatte genet. Dette kan muligens motvirkes ved at såkalte isolatorer (matrix-assosierte regioner) plasseres i hver ende av den genetiske konstruksjonen. Derved skal det innsatte genet ikke i samme grad kunne påvirke andre gener i genomet. Ingen av de hittil markedsførte plantene er tilført isolatorer. Det tas derfor hensyn til denne usikkerheten under seleksjon og foredling av genmodifiserte planter.

7.4.2 Genmodifiserte matplanter som spiselige vaksiner

Utvikling av vaksiner basert på genmodifiserte matplanter begynte for ca 10 år siden 35. Spesielt har en vært opptatt av diarésykdommer som tar mange liv, særlig i forhold til barn i den tredje verden. Idéen er å fremkalle immunitet ved å introdusere spesifikke antigene proteiner fra den sykdomsfremkallende organisme til den genmodifiserte matplanten. Ved at slike antigener foreligger i maten og inntas via munnen, unngår en mange problemer knyttet til produksjon, distribusjon og administrasjon av vaksiner.

En fordel med matbårne vaksiner fremfor vaksiner som injiseres, skulle være at man i tillegg til systemisk immunitet også kan få fremkalt immunresponser i slimhinnen, hvilket er viktig for diaréfremkallende mikroorganismer. Eksempler på aktuelle sykdomsfremkallende mikroorganismer er Norwalk virus, rotavirus, Vibrio cholerae, og toksinproduserende Escherichia coli. Det har vært vist at genmodifiserte tomater eller potetplanter kan syntetisere antigener fra Norwalk virus, enterotoksinproduserende E. coli, Vibrio cholerae,og Hepatitt B virus. Det har vært mulig å fremkalle immunitet og til dels beskytte forsøksdyr.

De første forsøk på mennesker er påbegynt, og i 1997 fikk noen få forsøkspersoner rå genmodifiserte poteter som inneholdt en ikke-sykdomsfremkallende subenhet av enterotoksinet til E. coli. Både systemisk- og slimhinneimmunitet ble fremkalt. Senere har forsøk med andre vaksiner vært utført på begrensede antall forsøkspersoner. Selv om man nå har vist at prinsippet virker i forsøksdyr og mennesker, er det langt fram til vaksiner blir tilgjengelig på markedet. En rekke problemer som vi ikke skal gå inn på her må først løses. Man må også finne egnede planter. Banan har vært vurdert fordi denne både vokser i utviklingsland og kan spises rå. Det tar imidlertid flere år før det vokser bananer på en plante; dessuten har frukten kort holdbarhet. Det har vært lite diskusjon om hvorvidt plantene skal utsettes generelt eller dyrkes i avlukkede områder.

Det arbeides også med matplantebaserte vaksiner mot autoimmune sykdommer, f. eks. diabetes, der formålet er å indusere toleranse slik at autoimmunitet ikke utløses. Utviklingen er imidlertid kommet langt kortere her.

Et annet prinsipp som er under utvikling og hvor formålet ikke er å indusere immunitet, er innsetting i matplanter av spesifikke sekretoriske antistoffer (IgA) (som virker i slimhinner) mot sykdomsfremkallende mikroorganismer 36.

Matplantebaserte vaksiner er primært å betrakte som legemidler og må vurderes som dette.

7.5 Genmodifisering av dyr

7.5.1 Landdyr

Siden den første genmodifiserte musen så dagens lys på begynnelsen av 1980-tallet, har en rekke liknende forsøk med genmodifisering blitt gjennomført. I all hovedsak dreier det seg om medisinske modellstudier på mus, og ikke forsøk hvor sluttproduktet er tiltenkt en rolle som mat. Blant disse er det utført flere studier med relevans for næringsmiddelproduksjon, bl.a. av genmodifiserte dyr som har fått innsatt en kopi av veksthormongenet 37. Veksthormon påvirker en rekke vev ved at det fremmer vekst og stimulerer produksjonen av andre vekstfaktorer. Fordi vekst og produksjon av f. eks. melk, er viktige egenskaper hos samtlige husdyr, er det vekstfremmende hormonet et innlysende valg når man ønsker å bedre denne egenskapen ved hjelp av genmodifisering. Forsøk som ble utført på slutten av 1980-tallet, blant annet på gris, viste seg imidlertid å være lite vellykkede fordi det oppsto flere uønskede effekter. Det har vært spekulert i at man gjennom det tradisjonelle avlsarbeidet allerede har påvirket vekstraten i så stor grad at dyrene befinner seg på grensen av hva som fysiologisk sett kan tolereres.

Et eksempel på genmodifisering av dyr er storfe som produserer humant laktoferrin, et jernbindende protein. Ved at transgenet er aktivt i melkekjertler bidrar det til at kumelken vil inneholde humant laktoferrin i tillegg til sine naturlige bestanddeler. Idéen bak denne produksjonen er blant annet at melken skal være mer lik morsmelk og dermed lette overgangen fra morsmelk til kumelk for spedbarn.

Ingen genmodifiserte dyr er i dag godkjente til bruk som næringsmidler. Sett i relasjon til de forventningene man hadde til denne teknologien for 10-15 år siden, er det i dag svært få forskningsgrupper som arbeider med husdyr.

Dyr er blitt genmodifiserte også med sikte på å produsere farmasøytiske produkter til bruk i human terapi, f. eks. koagulasjonsfaktorer, men slike dyr inngår ikke i næringsmiddelproduksjonen. Det er viktig å ha gode kvalitetsikringssystemer for å hindre at dyrene inngår i næringsmiddelproduksjonen.

Slik det ser ut i dag, synes det som at vår fremtidige genmodifiserte mat i liten grad vil stamme direkte fra de tradisjonelle husdyrene.

7.5.2 Akvatiske dyr 38

Høy veksthastighet med forbedret fôrutnyttelse er sentrale faktorer i akvatisk produksjon, og er avgjørende for en god inntjening. Med dette som utgangspunkt, er det produsert rekombinante individer av flere kommersielt interessante arter. De mest aktuelle artene for oppdrett i Norge er atlantisk laks, ishavsrøye og regnbueørret. I tillegg er abbor, flere karpearter og tilapia aktuelle for andre markeder. Det er også utført forsøk med genmodifisering hos østers, sjøpinnsvin/kråkebolle og abalone (musling).

Norge har vedtatt ikke å innføre genmodifiserte arter for bruk i oppdrett, og har heller ikke satset på dette i forskningssammenheng. Norge var likevel et av de første landene som forsket på genmodifisert laks i laboratoriet på 1980-tallet. Forsøkene var omdiskuterte, ikke minst fordi det i forskningen ble benyttet humant veksthormongen. Forskningen den gang ble ikke videreført fordi myndighetene støttet oppdretterforeningens (NFF) anmodning om ikke å bevilge penger til denne type forskning. Samtidig tok NFF avstand fra innføring av transgene arter til Norge. Det finnes derfor ikke genmodifiserte oppdrettsarter i vårt land.

Den største satsingen på forskning innenfor feltet genmodifisering for forbedret veksthastighet innen akvakultur har USA og Canada stått for. Resultatene viser en varierende effekt på veksten, i tillegg til flere bieffekter av forhøyet produksjon av veksthormon. Disse inkluderer endret benvekst og økt forekomst av tidlig kjønnsmodning som igjen reduserer spisekvaliteten av fisken. Hos genmodifisert fisk er det funnet at gensekvensene som settes inn, enten kan inngå som en del av fiskens genom som tilsiktet, eller eksistere ekstrakromosomalt.

I tillegg til veksthormongenet er også et frysetoleransegen, isolert fra vinterflyndre, benyttet til modifisering av flere akvakulturarter. Målet er å utvide grensene for hvilke temperaturer den aktuelle arten kan tolerere. Ved utgangen av 1999 hadde USA og Canada flere transgene laksearter der de åpnet for prøveproduksjon i landbaserte anlegg. Prøveproduksjonen omfatter produksjon av steril fisk, eller fisk som ikke vil formere seg med de ville bestander.

Kuba arbeider med transgen tilapia 39, og flere linjer med økt vekst er oppnådd. Linjen med størst potensiale er valgt ut, og det foreligger planer om å frigi denne til kommersiell produksjon. Studiene på Kuba har omhandlet genmodifisert tilapia på konsumentnivå 40. Konklusjonen i 1999 var at veksthormon fra denne tilapialinjen ikke hadde aktivitet i ikke-humane primater, og forholdet ble derfor ansett som ufarlig. Genmodifisert tilapia som ble gitt til et begrenset antall frivillige forsøkspersoner over kort tid forårsaket ingen åpenbare helseproblemer, men utvalget finner det vanskelig å generalisere ut fra forsøket.

7.6 Genmodifisering av mikroorganismer

Mikroorganismer benyttes i matproduksjon hovedsakelig på to måter:

1. Som «cellefabrikker» til produksjon av enzymer som brukes som prosesshjelpemidler, og til produksjon av tilsetningsstoffer som aminosyrer, smaksstoffer, organiske syrer og vitaminer.

2. Som startkulturer for fermenterte produkter basert på melk, kjøtt, cerealer, frukt og grønnsaker, og for alkoholholdige drikker som øl og vin.

En lang rekke enzymer til bruk i næringsmidler produseres ved hjelp av genmodifiserte mikroorganismer. Eksempler på slike enzymer er amylaser og glukanaser til bryggeriindustrien og chymosin i osteproduksjon. De langt fleste andre tilsetningsstoffer produseres fremdeles ved hjelp av mikroorganismer optimalisert med tanke på økt utbytte ved hjelp av klassiske genetiske metoder. Aspartam (i USA) og vitamin B12 er eksempler på stoffer som i dag produseres av genmodifiserte mikroorganismer.

Mikroorganismer som benyttes som startkulturer i næringsmiddelindustrien i Europa, er per i dag ikke genmodifiserte, men er naturlige isolater. Disse benyttes på grunn av sine naturlig ervervede egenskaper eller er endret ved klassiske genetiske metoder. Forskjellige grupper av melkesyrebakterier og gjær er mye benyttet. Egenskaper det kan være aktuelt å endre hos disse mikroorganismene, blant annet ved hjelp av genteknologi, er slike som senker den hygieniske risikoen i næringsmidler, som øker næringsverdien, som påvirker smaksegenskaper og prosesstabiliteten, og som gir maten økt helsemessig verdi.

Når det gjelder bakterier brukt i meieriindustrien, er det først og fremst interesse for genmodifiserte varianter som ikke angripes av fag (bakterievirus), som har forbedret aromadannelse, f. eks. forhøyet diacetyl produksjon i yoghurt, og som bidrar til bedre kontroll av ostemodningsprosesser. Flere slike genmodifiserte varianter er på vei inn i markedet i USA. Ingen genmodifiserte startkulturer er per i dag godkjente i EU.

En bakegjær har fått innsatt et gen som gjør at den omsetter maltose (en sukkerart) bedre, og derved gir økt gassdannelse. En gjær som benyttes i ølbrygging har fått innsatt et gen som gjør at den kan spalte stivelse.

Ved genmodifisering av mikroorganismer er det mulig å gjøre helt spesifikke endringer i bakteriens genom (arvemasse). Ved homolog rekombinasjon, dvs å bytte ut en DNA bit med en annen som ligner, kan man helt spesifikt endre ned til et på forhånd valgt enkelt basepar. Dette muliggjør en økt kontroll over endringene som ikke vil være mulig ved de klassiske metoder.

Endringer vi kommer til å se i de første genmodifiserte startkulturene, vil ventelig være små endringer i arvemassen som innebærer mutasjoner i den naturlige arvemassen laget ved hjelp av introduserte gener som etterpå blir fjernet, fjerning av spesielle gensekvenser, innsetting av DNA som i sin helhet stammer fra bakterien selv eller nærstående slektninger («self-cloning») og innsetting av DNA fra fjernere slektninger som selv har vært mye brukt i mat.

En rekke betraktninger vil være spesifikke for mikroorganismer ved genmodifisering av startkulturer. Gener kan lett spre seg fra en mikroorganisme til en annen. Det vil derfor være meget uheldig og lite aktuelt å benytte antibiotikaresistensgener som markørgener i genmodifiserte mikroorganismer. Siden startkulturene er levende, vil det også være spesielt viktig å vurdere eventuelle effekter i fordøyelsessystemet. Flere grupper har arbeidet med risikovurdering av genmodifiserte mikroorganismer i mat.

7.7 Forskjeller mellom tradisjonell foredling og genmodifisering

Det er flere grunnleggende forskjeller mellom det tradisjonelle foredlingsarbeidet og nyere bruk av genmodifisering. Dette gjelder både selve metodene og hvilke mål man kan forventes å oppnå. Det er viktig å merke seg at det alltid er det biologiske resultatet som er av interesse, for så vel bonden som for industrien og forbrukeren.

1. Ved genmodifisering er det mulig å krysse de naturlige artsbarrierene og på den måten overføre ett eller flere gener som påvirker/styrer ønskede egenskaper til en ny art. Det er mulig å overføre gener mellom mikroorganismer, planter og dyr. Det kombineres genetisk materiale mellom arter som vanligvis har meget liten sannsynlighet for å oppnå avkom sammen. Krysning mellom ulike arter er i hovedsak ikke mulig ved tradisjonell foredling/avl, bortsett fra for nært beslektede arter.

2. Et gen som tilføres ved tradisjonell foredling kontrolleres av sin egen promoter. Ved genmodifiseringen kan det innsatte genet reguleres av en annen promoter og andre DNA elementer enn de opprinnelige.

3. Metodene for å introdusere nye gener i avlsmaterialet er forskjellige.

4. Ved genmodifisering er det tilførte genetiske materiale ikke på forhånd testet i mottakerorganismen. Det er heller ikke mulig å forutsi plasseringen av det nye genet. I det tradisjonelle foredlingsarbeidet er målsetningen å øke andelen av de positive genvariantene i den aktuelle populasjonen. Disse er på forhånd «testet» ved at de allerede foreligger i den aktuelle arten, og de vil ved konvensjonelle avlsmetoder bli værende i den sammenheng evolusjonen har tildelt dem. I tillegg vil det ved tradisjonell planteforedling også forekomme krysning av arter, og det overførte genetiske materiale kan være nytt for mottakerorganismen.

5. I det tradisjonelle foredlingsarbeidet av husdyr selekteres det som oftest for flere egenskaper samtidig. Man vil derfor forvente relativt små endringer for hver enkelt egenskap som inngår i avlsmålet. Ved genmodifisering av en organisme har man så langt nesten utelukkende arbeidet med enkeltgener. Målsetningen er å innføre en relativt stor endring av den egenskapen som genet påvirker. Denne problemstillingen er annerledes ved tradisjonell planteforedling hvor en ofte i tillegg arbeider med å innføre enkeltegenskaper som sykdomsresistens.

7.8 Bruk av genmodifiserte organismer i matproduksjonen

7.8.1 Formål

Genmodifiseringen har som oftest hatt som siktemål å sette et nytt gen, som er forbundet med produksjonen av et spesifikt protein, inn i en vertsorganisme med den hensikt å forsøke å forbedre næringsmidlenes kvalitet og/eller kostnadseffektivitet. Det nye genet kan være gener fra andre nær- eller fjerntstående arter eller et gen som har utgangspunkt i den samme arten. Genmodifisering kan imidlertid også utføres for å «skru av» visse gener, f. eks. slike gener som medvirker til at frukt blir myk. Tilsvarende prosess kan også brukes for å eliminere giftige planteprodukter. Nyere metoder som er under utvikling, vil også kunne være i stand til å modifisere eksisterende gener i planten.

7.8.2 Utvelgelse og formering

Etter en transformering vil de transformerte plantene danne utgangsmaterialet for en klassisk foredling og krysninger med andre genmodifiserte eller ikke-genmodifiserte varianter for å kombinere de beste egenskapene. Underveis i foredlingsarbeidet vil også ulike krysninger og linjer bli undersøkt med hensyn på eksisterende og nye egenskaper. I tillegg kommer genetiske og biokjemiske analyser.

Før en genmodifisert organisme skal brukes i næringsmiddelproduksjonen, er det nødvendig med en gjennomgående utprøving. F. eks. må genmodifiserte planter dyrkes over flere generasjoner for å sikre at genmodifiseringen er mest mulig stabil, og at planten opptrer som forventet. Det er vanlig at den modifiserte varianten blir krysset med viktige kommersielle varianter for å introdusere det ønskede genet i varianter som brukes i landbruket. Hele prosessen kan ta mange år. Utviklingen av planter som nå er til behandling for godkjenning i ulike land, vil ha startet i laboratoriet for flere år siden.

Også på dyresiden vil det være nødvendig å krysse eventuelle genmodifiserte individer inn i avlspopulasjonen. For de artene som har lang generasjonstid vil dette kunne være meget tidkrevende. Både for planter og dyr må man forsikre seg om at det nye genet foreligger i homozygot tilstand (det vil si på begge de to homologe kromosomene) fordi genet ellers kun vil gå i arv til halvparten av avkommet.

7.8.3 Bruk av fôrråvarer som inneholder genmodifiserte planter eller produkter derav

Det brukes i dag vegetabilske råvarer i fôr til fisk i oppdrett i Norge uten at fôrprodusentene kan kontrollere hvorvidt råvarene stammer fra genmodifiserte planter. I fiskefôr brukes bl.a. soya og mais, vegetabiler som i mange land i utstrakt grad er genmodifiserte. Andelen av landbruksprodukter som kan inneholde genmodifiserte organismer, er økende i fôrproduksjonen. Noe av årsaken kan være at de marine produktene, som fiskemel og fiskeolje, gjør fôrproduksjonen mer kostbar, samt at situasjonen på verdensmarkedet for disse råvarene er usikker.

Foreløpig har kun ett fôrselskap i Norge gått åpent ut og sagt at det kan finnes genmodifiserte råvarer, f. eks. soya, i deres produkter, men ingen av fôrselskapene kan garantere fôr fritt for genmodifiserte organismer. Det foreligger ikke undersøkelser som viser om dette fôret har konsekvenser for fiskens helse. Det er ikke undersøkt om gensekvenser kan overføres fra fôr til fisk. Imidlertid er det de samme genmodifiserte vegetabiler som har inngått i fôr, som også brukes til menneskeføde i enkelte land, f. eks. USA. Det har derfor ikke vært antatt at det er forbundet med helsefare for mennesker å fôre fisken med en diett hvor godkjente genmodifiserte organismer inngår.

De enkelte virksomheter har selv et ansvar for å utvikle egenkontrollsystemer ved innføring av nye typer råvarer med hensyn til vekst, fôrutnyttelse og dødelighet. En formell vurdering av om fisk fôret med genmodifiserte råvarer er trygg som mat til mennesker, er ikke foretatt. Landbruksdepartementet har nylig vedtatt et forbud mot å produsere, importere og framby fôrvarer som inneholder gener som koder for antibiotikaresistens, der disse genene er tilført ved genmodifisering, jf forskrift 8. august 2000 om fôrvarer (fôrvareforskriften), jf § 9.

7.8.4 Veksthormon til storfe

I alle pattedyr produseres det veksthormon naturlig i hypofysen, hos storfe kalles veksthormonet bovint somatotropin (BST). BST stimulerer blant annet melkeproduksjonen og bare ørsmå mengder er tilstede i all kumelk, særlig hos høytytende melkekuer. BST produsert av genmodifiserte bakterier er mye brukt i USA som et injeksjonspreparat for å øke melkeproduksjonen hos den enkelte kua. EU hevder at melk fra behandlede kuer kan inneholde en forhøyet mengde vekstfaktorer, og at dette kan ha negativ helseeffekt hos mennesker. Risikoen er ikke relatert til at BST er produsert ved hjelp av genmodifisering, men at dyrene tilføres ekstra veksthormon og således forrykker den normale endokrine balansen. Av denne grunn, og av dyrevernhensyn, er det nå forbudt å markedsføre og/eller bruke BST i EU 41.

7.8.5 Kategorier av genmodifiserte næringsmidler

Genmodifisert mat kan defineres som næringsmidler eller næringsmiddelingredienser som består av, inneholder eller er fremstilt på grunnlag av genmodifiserte organismer. Det er imidlertid en rekke ulike nivåer - eller typer/sorter av genmodifisert mat.

7.8.5.1 Næringsmidler som i sin helhet består av en genmodifisert organisme

Det finnes mange eksempler på næringsmidler som i sin helhet består av genmodifisert organismer. Noen genmodifiserte næringsmidler som finnes på markedet er hele planter eller deler av planter som spises rå, f. eks. genmodifisert tomat og mais, der genmodifiseringen er intakt. Hvis genmodifiserte dyr, f. eks. fisk, kommer på markedet, vil kjøtt fra slike dyr være å anse som genmodifisert mat. Frosne produkter av genmodifiserte næringsmidler må også anses som genmodifiserte mat.

7.8.5.2 Næringsmidler hvor en av ingrediensene er en genmodifisert organisme

Matvarer som inneholder enkeltingredienser som består av genmodifiserte organismer, er å betrakte som genmodifisert. Eksempler er salat som inneholder genmodifisert mais, og pizza som inneholder genmodifisert tomat. Ingredienser fra genmodifiserte planter, f. eks. mais- og soyamel, der DNA fortsatt er tilstede, vil medføre at matvaren der disse ingrediensene inngår, er å betrakte som genmodifisert.

7.8.5.3 Næringsmidler som er produsert fra genmodifiserte organismer

Noen ingredienser som stammer fra planteavlinger utsettes for en meget høy grad av raffinering, f. eks. sukker og vegetabilske oljer. Raffineringsprosessen forventes å ødelegge og fjerne det meste av det genetiske materiale som i utgangspunktet var tilstede i råvaren. Slike raffinerte ingredienser fra genmodifiserte matplanter, f. eks. soyaolje, kan imidlertid fortsatt inneholde spor av DNA. En rekke prosesserte matvarer og snacks fremstilt fra genmodifisert plantemateriale vil inneholde DNA-fragmenter av varierende lengde 42.

7.8.5.4 Næringsmidler der tilsetningsstoffer som inngår i varen, er produsert fra genmodifiserte organismer

Enkelte tilsetningsstoffer som benyttes i næringsmiddelproduksjonen kan i dag produseres av genmodifiserte mikroorganismer i lukkede systemer. Et eksempel er det bakteriefremstilte enzymet chymosin som benyttes i osteproduksjon i England som erstatning for kalveløpe. Fra genmodifisert gjær er det fremstilt enzymer som bryter ned sukker for produksjon av mer alkohol, og som kan benyttes i forbindelse med ølbrygging. Slik gjær er imidlertid ennå ikke markedsført. Hvorvidt næringsmidler som inneholder tilsetningsstoffer fremstilt av genmodifiserte mikroorganismer skal betraktes som genmodifiserte, er for tiden til diskusjon. I alle fall vil den helsemessige risikovurderingen av slike produkter være vesentlig enklere sammenlignet med næringsmidler som består av eller inneholder genmodifiserte organismer.

7.8.5.5 Næringsmidler produsert fra dyr som er blitt tilført genmodifiserte organismer eller stoffer fremstilt av genmodifiserte organismer

Et siste nivå av genmodifisering vil være der genmodifiserte innsatsfaktorer er brukt tidlig i næringskjeden. Eksempler er bruk av genmodifisert soya i fôr til husdyr og fisk som inngår i matproduksjonen, eller bruk av veksthormon fremstilt av genmodifiserte bakterier til husdyr for å øke kjøttproduksjonen.