15. června 2018 6:42 Lidovky.cz > Relax > Věda

Čistější prase z laboratoře. Mohou genetické modifikace přispět k ochraně životního prostředí?

  • Poslat
  • Tisk
  • Redakce
  • 1Diskuse
Prasata (ilustrační snímek). | na serveru Lidovky.cz | aktuální zprávy Prasata (ilustrační snímek). | foto: Shutterstock

Mezinárodní tým genových inženýrů vybavil prasata geny, které urychlují růst zvířat a omezují produkci zplodin látkové výměny. Rčení, že „dobré prase všechno spase“, notně přehání. Prasečí trávení má do dokonalosti daleko a mnoha živinami plýtvá. Platí to například o fosforu, který je v rostlinných krmivech až ze tří čtvrtin vázán v kyselině fytové.

Z této látky neumí prase fosfor trávením uvolnit a důležitý minerální prvek tak odchází z jeho těla s výkaly ven. Chovatelé se snaží tenhle problém řešit například tím, že do krmiv přidávají průmyslově vyráběný enzym fytázu, který kyselinu fytovou odbourává.

V roce 2001 představili kanadští vědci z Guelphské univerzity elegantnější řešení, když přenesli do dědičné informace prasat gen pro fytázu získaný z bakterií. Prasata pak produkovala enzym ve slinných žlázách. V tlamě rozkládala kyselinu fytovou a uvolněný fosfor využívala k růstu.

Prase, kterému se dostalo označení Enviropig, mělo světu ukázat, že genetické modifikace mohou přispět k ochraně životního prostředí. Fosfor se dostává s odpady do povrchových vod. Tam ho využívají řasy a sinice a masově se množí. Následky jsou jasně patrné v mnoha rybnících či jezerech, jejichž voda získává v létě typické zelené zbarvení. Nejde jen o to, že se v takové vodě nelze koupat. Rozklad organické hmoty z uhynulých řas a sinic odčerpává z vody kyslík, a to ohrožuje na životě pestrou škálu organismů. Prasatům Enviropig odcházelo s výkaly z těla až o 60 procent méně fosforu. 

Šanci přispět k ochraně povrchových vod přesto nedostala. Guelphská univerzita požádala o povolení chovu geneticky modifikovaného prasete v Kanadě i v USA. Když příslušné úřady ani po dvanácti letech nerozhodly, došla hlavnímu sponzorovi projektu společnosti Ontario Pork trpělivost. Firma přestala chov prasat Enviropig finančně podporovat. Vzápětí hodila ručník do ringu i univerzita. Nechala všechna zvířata porazit a jejich těla zlikvidovala. Z prasat Enviropig zůstaly jen zamražené buňky uložené v tekutém dusíku. Z těch je možné první ekologické prase „vzkřísit“ klonováním.

Znovu ve hře

Nyní přichází čínsko-americkokanadské vědecké konsorcium s geneticky modifikovaným prasetem, které díky genům vypůjčeným od bakterií a plísní šetří životní prostředí ještě více než prase Enviropig. Prasata zdaleka neplýtvají jen fosforem. Nedokážou využít například ani polysacharidy glukany a xylany tvořící nedílnou složku rostlinné potravy. Vědci, které vedl Čen-fang Wu (v mezinárodně používaném anglickém přepisu Zhenfang Wu) ze zemědělské university v Kantonu, proto vybavili prase hned čtveřicí genů pro trávicí enzymy, jež praseti v genetické výbavě chybí. Vedle genu pro fytázu vnesli do prasečích buněk také dva geny pro trávení glukanů a jeden gen pro rozklad xylanů.

Nejprve obohatili vědci o kvartet genů buňky prasečí kůže pěstované v laboratorních podmínkách. Z těch pak vytvářeli klony metodou, jakou před více než dvěma desetiletími přišla na svět slavná ovce Dolly. V laboratořích tak vznikly čtyři tisíce embryí, která čínští biologové přenesli 16 prasnicím. Každá z náhradních prasečích matek dostala do dělohy „koňskou dávku“ zhruba 250 embryí. Důvodem je fakt, že prasnice zabřezne, jen když se jí v děloze úspěšně vyvíjí aspoň pět embryí. Embrya vzniklá klonováním mají životaschopnost silně sníženou. K tomu, aby se v děloze sešla pětice kvalitních zárodků, je nutné pracovat s obrovskou rezervou. Jasně to dokládá i fakt, že se ze 4008 přenesených embryí narodilo jen 33 selat. Mnohá se potýkala se závažnými zdravotními problémy i po narození. Dospělosti se dožilo jen osm geneticky modifikovaných prasat.

Kde se bude chovat?

Potomci osmi geneticky modifikovaných prasat byli zdraví a vědci jich otestovali bezmála tři stovky. Jak vyplývá z výsledků studie publikované v předním vědeckém časopise eLife, všechna zvířata produkovala ve slinách významná množství nových trávicích enzymů. To se promítlo do účinnějšího trávení. Množství fosforu unikajícího z těla prasat s výkaly se snížilo bezmála na polovinu. O čtvrtinu poklesl i obsah dusíku ve výkalech. Otevírá se tak nová cesta ke snížení ekologické zátěže provázející chov prasat, protože i dusíkaté látky z prasečích výkalů významně přispívají ke znečištění životního prostředí.

U kanadského prasete Enviropig se lepší využití fosforu neprojevilo intenzivnějším růstem. Čínská geneticky modifikovaná prasata dosáhla výrazného zlepšení i na tomto poli. Krmivo tráví až o 15 procent účinněji a průměrný denní přírůstek na váze mají vyšší až o čtvrtinu. Výkrm těchto prasat do porážkové hmotnosti se tím zkrátí o celý měsíc.

„Rychlejším růstem, nižší spotřebou krmiva a nižší produkcí látek škodlivých pro životní prostředí představují tato geneticky modifikovaná prasata přínos nejen pro chovatele, ale i pro životní prostředí,“ konstatuje v komentáři studie přední odborník na biotechnologie Björn Petersen z Institutu Friedricha Loefflera v německém Greifswaldu.

Prase

Na světě se ročně porazí 1,2 miliardy prasat, která za svůj život sežerou hory krmiv a vyprodukují moře výkalů. Jakákoli úspora by v globálním měřítku znamenala významný přínos.

O tom, zda zemědělci tuhle možnost využijí, rozhodnou i podmínky, jaké jim pro chov geneticky modifikovaných prasat vytvoří legislativa. Na severoamerickém kontinentu se situace pro schvalování produkce masa geneticky modifikovanými zvířaty v posledních letech výrazně zlepšila. Na trh tam byl uveden rychle rostoucí geneticky modifikovaný losos AquAdvantage. Další zvířata z laboratoří genových inženýrů mohou tuto rybu následovat poměrně rychle.

S optimismem se dívají do budoucna i čínští vědci. Evropská unie se staví k chovu geneticky modifikovaných hospodářských zvířat krajně odmítavě. Chov ekologicky šetrnějšího prasete nebo dovoz jeho masa z ciziny v dohledné době členským zemím zcela jistě nepovolí.

Čuníci přátelštější k přírodě Čínští vědci geneticky upravili prasata tak, že se jim ve slinách tvoří nové trávicí enzymy. Díky tomu dokážou strávit více fosforu z rostlinných krmiv, takže lépe rostou a jejich výkaly méně zatěžují životní prostředí. Potomci geneticky upravených prasat se už rozmnožují přirozeně a předávají své vlastnosti dál.

Jaroslav Petr, autor je profesorem České zemědělské univerzity
  • 1Diskuse