المقدمة : من الجدير بالذكر أن استخدام البيوتكنولوجيا الحديثة Recombinant DNA Technology لإنتاج الأغذية ومكوناتها يعتبر موضوعاً ذا أهمية بالغة بالنسبة للمستهلكين والعلماء ومتخذى القرار. وكذلك استخدام r DNA biotechnology -derived microorganisms مثل الخمائر والإنزيمات فى إنتاج الأغذية. وكذلك إنتاج اللبن من الأبقار التى تناولت هرمونات معدلة وراثياً r DNA biotechology-derived hormones ، ولعل استخدام مصطلح
r DNA biotechnology ، مصطلح r DNA biotechnology - derived Foods يعنى استخدام تكنولوجيا الحامض النووى اللاأكسجينى DNA الحامل الحقيقى للجينات Geness، تلك المواد التى تتحكم فى المواد الكيميائية المسئولة عن تحديد الصفات الخاصة والفريدة لكل كائن حى[5]، وتعتبر إنزيمات الربط Ligase من أهم الإنزيمات الضرورية للحصول على جزئ r DNA (جزئ د.ن.أ مهجن). وهذا النوع من الإنزيمات يساعد على اتحاد قطعتين مختلفتين من جزئ الـ DNA وينتج عن ذلك ما يعرف بـ الـ د.ن.أ المعاد التوليف r DNA أو د.ن.أ المولف صناعياً Artifically r DNA . حيث يمكن استغلال إنزيم الربط للربط بين قطعة من جزئ د.ن.أ بكتيرى، وقطعة أخرى من الجزئ المعزول من الإنسان (الشكل 1).
وتأسيساً على ما تقدم فإن مصطلح r DNA biotechnology ، مصطلح
r DNA biotechnology - Derived Foods يستخدمان لوصف عملية الـ د.ن.أ المعاد التوليف r DNA لإحداث تغير وراثى Genetic alteration للنباتات والكائنات الحية الدقيقة وبالتبعية للأغذية المنتجة منها.
شكل (1) : ميكاينزم عملية الربط بين جزئ د.ن.أ معزول
من الإنسان وجزئ آخر د.ن .أ معزول من البكتريا
وهذه التكنولوجيا يطلق عليها عادة مصطلح التطوير الوراثى Genetic modification أو جدل الجين Gene splicing، وهى تسمح للنقل الفعال للمادة الوراثية من كائن حى لآخر. وعن طريقها يمكن العلماء تحديد إدخال جين أو أكثر مسئول عن خاصية معينة فى النبات أو الكائن الحى بدقة بالغة وبسرعة، وتسمى هذه الجينات بالجينات المنقولة Transferred genes or transgenes، وتمثل الأغذية المعادة التوليف لـ د.ن.أ آخر مرحلة فى 10000 عام من السنوات المتتابعة لمحاولة الإنسان للتحسين الوراثى Genetic improvement للأغذية[5]. بالإضافة إلى ما تقدم فإن اكتشاف الإنزيمات المحددة Restriction enzymes ، وهى الإنزيمات النووية الداخلية Restriction endonuclease التى لها القدرة على هضم وتكسير جزئ الـ د.ن.أ إلى قطع محددة الطول، وعند أماكن ثابتة بدرجات مختلفة اعتبر من مفاتيح الهندسة الوراثية (شكل 2) .
شكل (2) : ميكانزيم عمل الإنزيمات المحددة[1]
E.CORI = الإنزيم المحدد المعزول من خلية E.coli
Hind III = الإنزيم المحدد المستخلص من بكتريا H. influenzae
يكسر الـ د.ن.أ إلى قطع مختلفة الطول تحتوى على 150 ، أو 250 أو 600 قاعدة نيتروجينية
وكل إنزيم محدد له قدره على تكسير الـ د.ن.أ إلى قطع ذات توال Sequences قاعدى نيوكليوتيدى ثابت. فالانزيم المحدد المعزول من خلية البكتيريا التى تعيش فى أمعاء الانسان، وهى E.Colii ، والذى يرمز له بـ Eco R1 له القدرة على تكسير الـ د.ن.أ إلى قطع مختلفة الطول تحتوى على 100 ، أو 200 أو 300 أو 400 قاعدة نيتروجينية بينما الإنزيم المحدد Hind 111 المستخلص من بكتريا H influenze يكسر الـ د.ن.أ إلى قطع الطول تحتوى على 150 أو 250 أو 600 قاعدة نيتروجينية (شكل 2) .
وباستخدام إنزيمات الربط للـ د.ن.أ DNA ligases فإن أجزاء الـ د.ن.أ التى تكونت بفعل الإنزيمات المحددة يمكن أن ترتبط ببعضها فى صورة قطعة واحدة من الـ د.ن.أ. كما أن هذه القطع الخاصة بـ د.ن.أ. قد تأتى من كائنين حيين مختلفين . وتسمى قطع الـ د.ن.أ الناتجة من أحياء دقيقة مختلفة د.ن.أ. غير متجانس Heterologous DNA .
وعندما تتحدد الأجزاء غير المتجانسة من الـ د.ن.أ معاً بواسطة إنزيم ربط Ligating enzyme ، ويطلق على تجزئ الـ د.ن.أ. DNA Fragment الجزئ المؤلف Recombinant molecule أى أنه الجزئ الذى يؤلف أو يربط الـ د.ن.أ. recomfsimes DNA بين مصدرين غير متجانسين. وأما مصطلح المؤلف لوصف عملية الاتحاد Recombination لـ د.ن.أ لكروموسومين مزدوجين Parental chromosomes اللذين يوجدان أثناء الانقسام الميوزى للخلية Meiotic cell division ، وأول منتج غذائى نباتى أنتج فى الولايات المتحدة باستخدام عملية إعادة توليف الـ د.ن.أ كان عام 1994، وهو نوع الطماطم Flavr Savr TMtomato ، وتم طرحه للتداول والتسويق، وكان الهدف من إنتاجها إطالة عمرها الاستهلاكى لأن هذا النوع من الطماطم يحمل جيناً Antisense gene لإنزيم البولى جلاكتويورينيز Polygalacturonase (PG) ، وهو إنزيم يتكون فى الثمرة عند مرحلة النضج وهو المسئول عن طراوة ثمار الطماطم لحد كبير. وتم عزل هذا الجين الخاص بـ PG ، وأدخل فى جزئ الـ د.ن.أ البلازميدى الناقلCloning vector المنتج للصور antisense form بطريقة عكسية ثم تم ادخاله أيضاً فى الخلايا التى تحمل نفس الجين فى الوضع العادى، وينتج عن ذلك إنتاج الإنزيم PG بدرجة أقل مما يجعل ثمار الطماطم المنتجة بهذه الطريقة ذات عمر استهلاكى أطول عن الطماطم العادية ، ونسبة مواد صلبة أعلى مما يعطى الطماطم المهندسة وراثياً صفات جودة أعلى وقيمة اقتصادية أكبر. وتلى ذلك ظهور العديد من الخضر المهندسة وراثياً مثل الباذنجان والبطاطس، ثم الذرة وفول الصويا[5].
الأغذية المهندسة أو المؤلفة وراثياً :
تعتبر الأغذية المهندسة أو المؤلفة وراثياً هى نوع من استمرار التتابع التحسين الجينى لإنتاج الأغذية. وتمثل النباتات والحيوانات التى تقدمها لنا الزراعة الحديثة حالياً نتائج أكثر من 10 آلاف من سنوات التطوير الوراثى. فمنذ بدأ تطبيق نظم التربية الاختيارية Selective breeding. والتى اعتمدت على اختيار بذور أفضل النباتات ثم الاحتفاظ بها لزراعتها فى وقت لاحق وبعد تعاقب العديد من السنين أدى هذا الاختيار Selection إلى إنتاج أصناف عالية الإنتاجية من هذا المحصول نتيجة لإعادة توليف الـ د.ن.أ. عبر هذه السنين (شكل 3).
وتأسيساً على ذلك فإن الأغذية المهندسة أو المؤلفة وراثياً ذات تاريخ طويل منذ بدأ إنتاج الأغذية وبدأ عمليات تصنيعها. وهى تمثل استمراراً لنظم التربية التقليدية Traditional breeding، وأحدث نظم البيولوجيا الجزيئية، وهى تفتح آفاقاً كبيرة لإمكانية تحسين كمية ونوعية الأغذية المنتجة بدرجة لا تقل من ناحية السلامة والآمان عن تلك الأغذية المنتجة بالطرق التقليدية. وينبغى الإشارة إلى أن الأغذية المهندسة أو المؤلفة وراثياً تمر بثلاث هيئات حكومية رئيسية فيدرالية فى أمريكا هى على النحو التالى :
1- هيئة الأغذية والأدوية : Food and Drug Administration (FDA)
2- هيئة الحماية البيئية : Environmental Protection Agency (EPA)
3- هيئة الزراعة الأمريكية : U.S. Department of Agriculture (USDA)
وتخضع لنفس المرحلة التى تمر بها الأغذية التقليدية قبل إجازة طرحها للتداول وسلامتها للاستخدام البشرى. كما أنها تخضع للقواعد المنظمة لاستخدام الأغذية المهندسة أو المؤلفة وراثياً، والتى أصدرتها الإدارة السياسية للعلوم والتكنولوجيا للبيت الأبيض (OSTP) بالسجلات الفيدرالية الصادرة فى 26 يوليو 1986 تحت رقم (51 FR 23302) والتى تنص على توكيد سلامة الأغذية المهندسة أو المؤلفة وراثياً سواء على النطاق البحثى أو النطاق الإنتاجى الغذائى، وكذلك السجلات الفيدرالية الصادرة فى 24 فبراير 1992 تحت رقم (57 FR 6753)، والتى توضح علاقتها بالبيئة من حيث خواص هذه الأغذية والبيئة التى سيتم التداول فيها . نظراً لأن الهدف الرئيسى للإدارة السياسية للعلوم والتكنولوجيا للبيت الأبيض هو توكيد السلامة الشاملة Overall Safety للأفراد والبيئة، وينطبق ذلك على الأغذية ، مكونات الأغذية ، العلائق المنتجة باستخدام الـ د.ن.أ المعاد التوليف[5]. وتقوم هيئة الأغذية والأدوية FDA بتطبيق قانون الأغذية والأدوية ومستحضرات التجميل الفيدرالى (FFDCA) ، وقانون إدارة الصحة العامة (PHSA) على الأغذية المهندسة وراثياً لتوكيد سلامة جميع هذه الأغذية (ما عدا اللحوم والدواجن ومنتجاتها) التى يتم تداولها فى الولايات المتحدة الأمريكية، وكذلك على سلامة وكفاءة المنتجات والمستحضرات الصيدلية. ومن جهة أخرى فإن هيئة الزراعة الأمريكية USDA تتبعها ادارتان لها صلة وثيقة بتنظيم ومراقبة استخدام الأغذية المهندسة وراثياً والمنتجات الأخرى المعادة توليف الـ د.ن.أ هما :
1- هيئة سلامة وفحص الغذاء (FSTS) : هى الهيئة المسئولة عن تقرير وتنظيم سلامة وبطاقات اللحوم والدواجن ومنتجاتها وصلاحيتها للاستهلاك البشرى. وتتشاور هذه الهيئة مع هيئة الأغذية والأدوية الأمريكية فيما يتعلق بسلامة مكونات الأغذية.
2- هيئة الفحص الصحى للحيوان والنبات (APHIS): هى الهيئة المسئولة عن حماية الزراعة الأمريكية من الآفات pests والأمراض، وكذلك تنظيم عملية استخدام اللقاحات الحيوانية للتأكد من سلامتها بعد فحصها ومدى فعاليتها. بالإضافة إلى ذلك فإن هيئة الحماية البيئية (EPA) ، وهى هيئة مختصة بحماية صحة الإنسان، والبيئة الطبيعية (الهواء، الماء ، التربة)، والتى تعتمد عليها الحياة
الإثنين 15 مايو - 11:57
