Afrika a biotechnologie

Afrika se svými 900 miliony obyvatel představuje 14% světové populace a je kontinentem trpícím z mnoha stran. Vynechme nemocné AIDS, malárií, ebolou, vynechme bratrovražedné boje, přehlédněme korupci a autoritativní vládce a zaměřme se na potraviny.

V tomto směru jsou největší hrozbou klimatické změny a hned po nich tažení proti transgenním plodinám, ve kterém jde Evropská Unie ruku v ruce s nátlakovými organizacemi. Je všeobecně známo, že v situaci, kdy lidé a zejména děti umírali hladem, vlády některých států - např. Keni - odmítly kukuřici dodanou jako pomoc z USA. Lidu namlouvaly, že je „jedovatá", ale skutečný důvod byla obava, že část by se použila jako osivo, čímž by sklizeň byla „kontaminovaná GMO" a Evropa by ji nepřijala. Naštěstí do Afriky začíná pronikat Čína, takže je naděje, že středověký evropský přístup bude nahrazen rozumem.

Od transgenních plodin si Afrika mnoho slibuje. Využití těch vyvinutých v průmyslových zemích má však mnohé nevýhody. Kromě ekonomických představovaných patenty a licenčními poplatky je to druhová skladba a zavedené vlastnosti, které nepříliš odpovídají potřebám Afriky.

Z těchto existujících GM plodin se nejvíce osvědčil Bt bavlník, Bt kukuřice, herbicid-tolerantní (HT) kukuřice a HT sója. Jejích využití v Jižní Africe ukazuje tabulka 1.

Tabulka 1.

Využití transgenních plodin v Jižní Africe

V září 2009 se konal pracovní seminář Akademie věd Jižní Afriky na téma GMO pro africké zemědělce: výzvy a příležitosti - použití vědeckého myšlení pro službu společnosti za účasti expertů dalších afrických států a profesor Hans-Walter Heldta z Německa. Jeho příspěvek asi moc optimismu účastníkům nepřidal. Referoval o neutěšené situaci v Německu včetně vládních zákazů a ničení pokusných ploch.

Afričtí účastníci konstatovali pokles produkce obilovin v posledních čtyřech letech; k roku 2025 se odhaduje, že bude činit 88 milionů tun. Kromě politicko-společenských důvodů to byla nedostupnost hnojiv a agrochemikálií a pokles úrodnosti půd. Zatímco v průmyslových zemích se aplikuje průměrně 117 kg hnojiv na hektar, v Africe je to jen 9 kg. Dalším faktorem je klima. Jen 4% zemědělské půdy se zavlažuje. Výsledkem je, že produkce potravin na obyvatele klesá, takže jeden Afričan ze tří trpí podvýživou zejména v subsaharské Africe. Počet podvyživených dětí tam stoupá a odhaduje se, že z 31 milionu v roce 1995 dosáhne 50 milionů v roce 2015.

Transgenní odrůdy by měly potenciál tuto situaci zlepšit. Pionýrem v tomto směru je Jižní Afrika, kde transgenní plodiny se pěstují a velmi se osvědčily. Prvně se tam vysela Bt kukuřice v roce 2003, což podstatně snížilo ztráty a kontaminaci aflatoxinem, která je po napadení v africkém klimatu značná. Zavedení Bt kukuřice zvýšilo bez dalších opatření výnos o 11%. Problémem rozšiřování transgenních odrůd je trh. Jen Jižní Afrika, Egypt a Burkina Faso pěstují GM plodiny, a to bavlník, kukuřici, sóju a řepku. V Burkina Faso zavedení Bt bavlníku snížilo o dvě třetiny použití pesticidů a zvýšilo výnos o 15%. Tanzanie plánuje pomocí Bt bavlníku zvýšit produkci bavlny ze současných 90 tisíc tun na 260 tisíc do roku 2014.

Afrika se snaží vlastním výzkumem a šlechtěním vyvinout odrůdy místně nejvýznamnějších plodin s vlastnostmi řešícími místní problémy. Na základě spolupráce s Tajwanem začal vývoj transgenních banánů. Banány jsou významnou složkou potravy a pravě ty jsou ohroženy chorobami. Před 40 lety vypuklo v Ethiopii onemocnění způsobené bakterií Xantomonas a dnes se odhaduje, že způsobuje v Africe ročně ztrátu za půl miliardy dolarů. Genetici z mezinárodního ústavu tropického zemědělství přenesli do banánů gen z papriky a tím zvýšili jeho odolnost. Gen pochází z Academia Sinica z Taiwanu. Doktorka. Leena Tripathi, která vede výzkum, je velice optimistická a v Ugandě mají začít polní zkoušky už příští rok. 

Vážným škůdcem je „bramborový mol" (Phthorimaea operculella) zavlečený z Jižní Ameriky. Jakožto invasivní druh se rozšiřuje na další Solanaceae včetně tabáku a lilku. Larvy napadají brambory i hlízy v zemi a ve skladech. Ročně způsobí bramborářství Jižní Afriky škodu odhadovanou na 40 milionů randů (asi 230 mil. Kč). Bojuje se proti němu v době výletu postřikem insekticidy v týdenních intervalech, což je osm- až dvanáckráte za sezonu, ale není to vždy dostatek účinné. Ochrana ve skladech neexistuje. Jedinou účinnou kontrolou jsou odrůdy Bt brambor s genem Cry1a.

Vývoj této odrůdy nazvané Spunta G2 veřejnoprávními institucemi v rozvojové zemi je ukázkou úspěšnosti takového postupu. Současně s polními zkouškami se startuje vysvětlovací kampaň pro veřejnost. Polní testy ukázaly, že zavedení genu nikterak neovlivnilo agronomické vlastnosti proti výchozí odrůdě Spunta, kromě stoprocentní ochrany před napadením bramborovým molem. Podobné závěry vyplynuly z testů na obsah solaninu a výživné hodnoty. Prováděly se studie o vlivu na hmyzí společenstvo a půdní mikroorganismy. Nezjistily se negativní dopady. Ekonomické vyhodnocení se provedlo během několika sezon v šesti bramborářských regionech s velkofarmáři a drobnými zemědělci. Někteří velkoproducenti transgenní brambor odmítají z obavy o export. Povolení k uvádění na trh je však už dva roky v jednání na příslušných úřadech.

Perspektivní je papaya (Carica papaya) vyvinutá v Asii, která je rezistentní na kroužkovitou virosu a pěstuje se na Hawai od roku 1998. Právě historie vzniku a prosazení transgenní papaye je pro Afriku vzorem. Představuje další významný směr, vývoj odrůd vzdorujících v Africe nebezpečným virosám. Vlastním výzkumem vznikla v Africe virus-rezistentní kukuřice. Na dalších projektech se pracuje. V Egyptě se vyvíjejí virus rezistentní transgenní brambory a okurky. Použití genetické modifikace je metodou práce probíhající v Keně a Ugandě s cílem navodit rezistenci manioku (Manihot esculenta - kasava) proti virose, která ve východní a střední Africe devastuje jeho kultury, což má velmi dramatický dopad na výživu tamního obyvatelstva. Synergismus dvou virů dokáže v subsaharské Africe prakticky zničit úrodu batatů (Ipomea batatas), které jsou další klíčovou plodinou. Rezistentní transgenní odrůdy se vyvíjejí v Jižní Africe, Ugandě a Keně.

Výživná hodnota a obsah nezbytných složek v potravě je další směr, který řeší africký výzkum a praxe. Jelikož i v Africe je u dětí problémem avitaminóza A, je žádoucí  pěstování zlaté rýže. Dalším nezbytným doplňkem je železu a tedy zavedení již vyvinutých odrůd koncentrujících tento prvek. Jedním z hlavních potravinářských plodin je maniok  původem z amazonských pralesů a dnes druhá světově nejvýznamnější škrobnatá plodina po bramboru. Některé odrůdy však obsahují značné množství kyanovodíku enzymaticky se uvolňujícího z glykosidu. Cílem je vyvinout transgenní odrůdy s nízkým obsahem případně zcela bez tohoto glykosidu. Druhou nejvýznamnější africkou škrobnatou plodinou je taro (Colocasia esculenta) původem z Asie. Také zde je cílem transgenose zvýšit výživnou hodnotu a výnos za daných půdních a klimatických podmínek. Rada pro vědecký a průmyslový výzkum v Jižní Africe vyvíjí transgenní čirok (Sorghum) se zvýšeným obsahem proteinů. V současné době je ve stadiu skleníkových pokusů.

Některé šlechtitelské záměry jsou speciální. V Kamerunu pracují na specifickém projektu. Značné ztráty jsou při skladování sklizně. Ošetření chemikáliemi je nežádoucí ze zdravotních důvodů. Osvědčuje se konzervace esenciálními oleji některých afrických rostlin. Ale jejich produkce je nízká a právě tu by měly zvýšit transgenní odrůdy.

Probíhají také studie ekologických důsledků pěstování transgenních plodin. Se sledováním rizika vždy jde srovnání potenciálních přínosů. Vyhodnocení těchto materiálů podle platné regulační legislativy je velkým úkolem příslušných orgánů. Zkušenost s komercializací transgenních brambor ukazuje na velký konservativismus úřadů.

I když většina afrických států podepsala Cartagenský protokol o geneticky modifikovaných organismech, jen některé mají dostatečnou legislativu pro polní testy GM plodin.

Nejen transgenose je nástrojem afrických šlechtitelů. Používají i ve světě běžná nástroj - záření. Vzorem je Čína, kde se do roku 2005 uvedlo do praxe 638 radiomutant 42 druhů rostlin. Keňský zemědělský výzkumný ústav ve spolupráci s Mezinárodní atomovou agenturou IAEA vyvinul radiomutant pšenice Njoro-BW1 rezistentní na rez a současně snášející lépe sucho. Pěstuje se již na 100 tisících hektarů. Další vysokoprodukční mutant DH4 bude zaveden brzo.

V Mali ozářením gama získali čirok poskytující o deset procent vyšší výnos. V Egyptě se pěstují tři radiomutanty sesamu poskytující vyšší výnos a rezistentní na choroby. Ghana uvedla odrůdu manioku s lepšími kuchyňskými vlastnostmi a pracuje se na odrůdách s vyšším výnosem. Zlepšené odrůdy prosa se používají v Zambii.

Pro export je kritický virus napadající kakaovník (Theobroma cacao). Pro Pobřeží Slonoviny, Ghanu, Nigerii a Togu způsobuje roční ztrátu až půl milionu tun. Ke zvládnutí této choroby se vyvíjejí radiomutanty.

Z uvedeného velmi stručného přehledu o biotechnologickém dění v Africe je zřejmé, že se vydává na vlastní cestu. Čím dříve se odpoutá od středověkými pověrami ovládané Evropy, tím to bude pro Afričany lepší.

Autor: Prof. Jaroslav Drobník

Obrazové přílohy: http://www.sxc.hu/