Toch wat onbevooroordeelder denken over genetische modificatie – 2?

SciAmer juli 2016
Scientific American juli 2016

Met dit lichtelijk provocerende plaatje opent de Scientific American van juli 2016 een artikel, getiteld The Saltwater Solution. Het gaat over rijst die door genetische modificatie geschikt gemaakt wordt voor landbouwgronden die te ver verzilt zijn voor verder agrarisch gebruik.

Dat probleem is heel oud. Het bestond al in het oude Sumerie.
Het probleem is ook heel groot. Volgens de FAO (zie www.fao.org/soils-portal/soil-management/management-of-some-problem-soils/salt-affected-soils/more-information-on-salt-affected-soils/en/ ) gaat het om honderden miljoen hectare (cijfers over 1970-1980) , waarvan 45 miljoen in geïrrigeerde gebieden – eenvijfde deel van alle geirrigeerde landbouwgrond. Daar komt grofweg een miljoen hectare per jaar bij.
Het probleem kan met een mix aan maatregelen worden aangepakt. Het voert te ver om daar op in te gaan en bovendien is het mijn expertise niet.

Verzilte grond in Iran
Verzilte grond in Iran

In de FAO-verhalen is de ontwikkeling van zoutresistente gewassen een van de middelen om met verzilte landbouwgrond om te gaan. Het SciAm-artikel beschrijft pogingen om rijst zouttoleranter te maken door er een transporteiwit uit halofyten in te bouwen (halofyten als mangroves of quinoa kunnen tegen relatief hoge zoutconcentraties in het omringende water).  Dat eiwit verplaatst natrium- en chloorionen (die samen keukenzout vormen) naar aparte geïsoleerde blaasjes in of op de plant.. Daardoor houdt deze zijn binnenmilieu constant als die plant op bijvoorbeeld verdund zeewater groeit.
In elk geval zo goed dat de rijst normaal smaakt.

Drie manieren waarop een plant met zout om kan gaan (SciAm juli 2016)
Drie manieren waarop een plant met zout om kan gaan (SciAm juli 2016)

Vooralsnog groeit deze rijst alleen nog in de kas. Er moet meer gebeuren om een plant aan het volle leven te wennen als alleen maar één transporteiwit vervangen. Daar wordt aan gewerkt.

Ik hoop dat de  overgang van de kas naar de volle grond niet de bij velen levende instinctieve afkeer oproept tegen genetisch gemodificeerde gewassen, maar dat men zich rationeel opstelt tegenover een ontwikkeling, die helpt om in grote delen van de wereld mensen van een basis-
voedsel te voorzien.

Indiase rijst die voor tolerant is tegen zout
Indiase rijst die voor tolerant is tegen zout

Toch wat onbevooroordeelder denken over genetische modificatie -1?

Bovenop alle ellende, die Brabant al heeft vanwege het hagelnoodweer en de verzopen velden, komt er bij aardappels nog een beruchte plaag bij: de aardappelschimmel Phytophthora Infestans.

Ik heb hierover al vaker geschreven, o.a. met als aanleiding het Wageningse DURPH-project en de Ierse hongersnood. Zie De Ierse hongersnood, aardappelen, phytophthora en DURPH  en Genetische Modificatie is normale techniek  .

phytophthora
In niet- Phytophthoravriendelijke weersomstandigheden houden
reguliere telers zich de (water)schimmel van het lijf door bij het minste voorteken te spuiten. De schimmel is in normale tijden goed voor ongeveer de helft van alle bestrijdingsmiddel in Nederland.

Biologische boeren mogen niet spuiten en moeten dus op genade hopen of op resistente gewassen. Daartoe hebben ze, volgens de vakhandel, een beperkte keus uit zes rassen. De ontwikkeling van die rassen duurt lang: om bijvoorbeeld een paradepaardje, de Carolus-aardappel, te ontwikkelen heeft men 60 jaar nodig gehad, volgens de ontwikkelaar Agrico.
Dan nog is de resistentie vaak beperkt tot één afweermechanisme. Er zijn van de Phytophthora duizenden varianten in  omloop (de schimmel heeft iets van 2500 ziekmakende genen). Nederland is zelfs een kraamkamer van nieuwe klonen. Een recente nieuwe kloon heet EU_36_A2. Het lijkt een beetje op griep-codes en die gelijkenis is inderdaad niet absurd. Ook van de griep heb je elk jaar nieuwe varianten.
Door die verscheidenheid is een enkelvoudige resistentie vaak snel doorbroken.

In de voortdurende nattigheid van de afgelopen periode is de (water)schimmel feitelijk bijna onbestrijdbaar geworden. Spuiten werkt niet. Ook de niet-resistente biologische aardappels gaan op grote schaal voor de bijl. Er worden dan ook op grote schaal percelen weggebrand (biologisch of niet), waardoor de knollen, voor zover die er zijn, niet meer verder groeien. Of wegrotten, als ze zelf al geïnfecteerd zijn.
De biologische boeren zijn van ellende zelfs gaan spuiten met koperoxichloride. Biologische boeren mogen dat in heel lage concentraties als bladmest (een vreemd verhaal, want aardappels hebben geen extra koper nodig.). In veel hogere concentraties zou het als bestrijdingsmiddel werken, maar in die toepassing heeft de CTGB het al in 2000 verboden vanwege de schadelijkheid voor het bodem- en waterleven en voor de plant. In lage concentraties helpt het niet tegen de Phytophthora. Wettelijk kan er niet tegen worden opgetreden (ook het keurmerk Skal niet), omdat dit soort giften van sporenelementen niet geregistreerd hoeft te worden.
De biologische sector is hier gevaarlijk bezig.

Boeren branden loof van biologische aardappels in de Flevopolder (juli 2016)
Boeren branden loof van biologische aardappels in de Flevopolder (juli 2016)

Wel-resistente biologische aardappels houden het tot nu toe nog, maar de basis daarvan is smal. “Hoe anders zou de situatie zijn als de via genetische modificatie phytophthoraresistente aardappel op de markt was?” aldus Leo Tholhuijsen, chef akkerbouw, in de Boerderij van 6 juli 2016 “Het is hoog tijd dat gentechnologie met soorteigen genen in Europa wordt toegestaan.”

Dat is een pleidooi waar ik mij graag bij aansluit. En het is precies wat het Wageningse DURPH-project gedaan heeft. Door genetische modificatie van onze aardappel met een heleboel genen tegelijk uit Zuid-Amerika is er als het ware in korte tijd een cassette aan genetische afweersystemen in de aardappel gebouwd – een cassette die desgewenst van jaar tot jaar aangepast kan worden, net als bij de griepprik.

Het Famine Memorial in Dunlin
Het Famine Memorial in Dunlin

Ik zou mijn vrienden van de linkse politieke partijen en de milieu-
beweging, die mijn rubriek regelmatig lezen, willen oproepen om hun vastgeroeste meningen over nieuwe ontwikkelingen in de landbouw in het algemeen, en van genetische modificatie in het bijzonder eens een scheut smeerolie te geven.
Ik zou de ideologie eens een keer systematisch langslopen. Welke ideologische elementen hebben eeuwigheidswaarde (zoals niet spuiten en aandacht voor de bodem), en welke zijn in feite overbodig of zelfs schadelijk (zoals een verbod op genetische modificatie)?

In GMO-discussies heet iets te gauw een feit en is er te gauw paniek – een case study

Een case study
Ik heb een discussie lopen met mijn gewaardeerde kennis Alexander over Genetisch geModificeerde Organismen (GMO’s). Dat heeft op deze website al tot een omvangrijk artikel geleid (Genetische Modificatie is normale techniek). Alexander is anti-GMO activist, ik niet.
Ik vind dat het genetisch modificeren van organismen een normale
zakelijke beoordeling verdient, die erin kan uitmonden dat deze technieken in de vaste toolbox van de genetica worden opgenomen. De noden in deze wereld zijn zo groot dat iemand een heel goed verhaal moet hebben om nieuwe ideeën al bij voorbaat categorisch uit te sluiten. Zo’n goed verhaal ben ik tot nu toe niet over GMO’s tegengekomen. Als je de originele bronnen (onvervormd door talloze versterkingsloops over het Internet) analyseert, is het algemene patroon dat deelaspecten te vaak worden opgeblazen tot algemeen geldende waarheden. Met sommige van die deelaspecten ben ik ook niet blij, zoals het rondspuiten met Roundup, het patentrecht op levende organismen en de bedrijfspolitiek van Monsanto en verwante ondernemingen.

In de discussie legt Alexander mij met enige regelmaat nieuwe studies voor. Zo kreeg ik van hem toegestuurd het artikel Do GMOs Accumulate Formaldehyde and Disrupt Molecular Systems Equilibria? Systems Biology May Provide Answers. Dat staat in Agricultural Sciences van juli 2015 (zie http://www.scirp.org/journal/PaperInformation.aspx?PaperID=57871#.VaQQsbX4fQR ). Daarmee zou vast staan dat in GMO-
sojabonen accumulatie van het giftige formaldehyde optreedt en dat de plant bijna geen glutathion meer maakt. En dit ‘feit’ gaat het rondzingcircuit op Internet in.
sojaplant_3
Ik wou dat wel eens zien, dus het artikel gedownload. Het leek me een goede case study.
Waar het echt biochemisch wordt, kan ik het niet meer beoordelen, maar het verhaal begint met enkele belangrijke methodologische kenmerken.
1) De studie baseert zich op biologische pathway’s die specifiek Roundup onschadelijk maken in specifiek soja. Daarbuiten heeft de studie geen bewijskracht.
2) De auteur zet zich af tegen een reductionistische aanpak. Ik ben er als fysicus juist een groot voorstander van dat je zo goed mogelijk alle
omstandigheden gelijk of minstens onder controle houdt die je niet wilt variëren, zodat je op het eind een duidelijk beeld hebt van wat oorzaak is en wat gevolg. Afzien van een reductionistische aanpak is voor mij een zwaktebod. Je kunt er soms niet onderuit en met degelijke statistiek, toegepast op een hele grote set proefresultaten, kun je soms nog iets zinvols zeggen.
Juist bij voedingsonderzoek loopt dit vaak mis. Voedselbeweringen worden dan ook met regelmaat ingetrokken of bijgesteld.
3) Op dit wankele uitgangspunt laat de auteur modelberekeningen los. De boodschap van het artikel is slechts de uitkomst van die modelberekening. Er heeft geen verificatie plaatsgevonden, bijv. door met een vloeistofchromatograaf te kijken of je inderdaad wel formaldehyde en geen gluthation in de betreffende sojaplanten vindt. Ik zie de uitkomst als een interessante hypothese die pas een feit wordt na meting.

Voor alle duidelijkheid, ik doe dus geen uitspraak of het onderzoek goed of slecht is.

Hoe erg is die uitkomst als hij waar zou zijn?
Het klinkt heel dreigend dat er in soja geen gluthation zou zitten en wel formaldehyde, maar hoe erg is dat nou feitelijk? Is paniek geboden?
gluthation
Gluthation is een tripeptide, dat bestaat uit drie gangbare aminozuren. De stof is voor het lichaam niet essentieel, omdat het lichaam de stof zelf kan aanmaken uit bouwstenen, die in een normaal voedselpatroon zitten. De stof is ook als voedselsupplement te krijgen. Het maakt dus
feitelijk weinig uit of er wel of geen gluthation in GMO-soja zit. Wie een begrijpelijke uitleg wil, kan o.a. bij Wikipedia terecht.

Word je ziek van de formaldehyde in soja?
Op de eerste plaats blijkt uit het model dat de formaldehyde-concentratie in de plant na ruim een half jaar uitgegroeid zou zijn tot pakweg 20 nmol/liter plantenvocht, zijnde 600 ngr/liter.
Omdat formaldehyde een kookpunt heeft van -19⁰C en in de gasvorm instabiel is, bestaat het in alledaagse omstandigheden slechts als gasvormige oplossing in water. Daarin lost het bij kamertemperatuur goed op, omdat de stof met water doorreageert.
De gangbare recepten raden aan om sojabonen even in ruim water te koken. In de literatuur is niet te vinden wat een zeer sterk verdunde formaldehydeoplossing in water doet bij 100 graad C. Als je een hoeveelheid sojabonen kookt waar 1 liter plantenvocht in zit,  gaat de formaldehyde waarschijnlijk deels in de ruimere hoeveelheid kookwater zitten (die afgegoten wordt), deels in de atmosfeer en deels wordt het afgebroken. Als alle formaldehyde uit een liter vocht in sojabonen in de lucht in een keuken van 24m3 bleef hangen, zou dat een concentratie geven van 25 ngr/m3. De Nederlandse MAC-waarde ligt ongeveer 10000* zo hoog en er bestaan afzuigkappen.
afzuigkap
De mensheid eet al eeuwen planten die zeer veel giftiger zijn als formaldehyde-soja, zoals bijvoorbeeld de aardappel en de cassave. Daar moet je zeker wel oppassen.
Aardappelplanten bevatten forse hoeveelheden solanine, een krachtig gif met een darmbeschadigende en neurotoxische werking, en cassave kan tot
solanine
1000mg/kg blauwzuur bevatten. Dat de mensheid de consumptie van deze gewassen al evenzovele eeuwen overleeft, komt omdat a) de vergiften niet of weinig in dat deel van de plant zitten wat je eet (dat wordt bij het formaldehyde-verhaal trouwens niet gespecificeerd) en b) omdat de eetbare delen geprepareerd worden en gekookt (bij aardappels snij je de groene stukken en de schil en de uitlopers weg en gaat de solanine in oplossing bij het koken of frituren).

De moraal
Kortom, dat er geen gluthation en wel formaldehyde in GMO-soja zit is een hypothese die verder onderzoek verdient, en ook als dat zo zou zijn, is nog niet duidelijk wat het probleem is.
Ik zie wel een probleem in het rondspuiten van kilotonnen Roundup, maar dat is vanwege de effecten van de Roundup zelf en vooralsnog niet vanwege het genetisch materiaal in planten die er resistent tegen gemaakt zijn.

Genetische Modificatie is normale techniek

Ik ben het vaak eens met mijn zeer gewaardeerde kennis Alexander uit Riethoven. Wij stonden aan dezelfde kant bij het beschermen van het dal van de Keersop tegen de aanleg van de Westparallel en bij de strijd voor een leefbare omgeving van het vliegveld. Na afloop van de zang-demonstratie bij het gemeentehuis in Veldhoven ( Groot koor zingt Alders en Meijs toe ) kregen we in de nazit een flinke discussie over Genetische Modificatie (GM). Over dat onderwerp ben ik het grotendeels niet met hem eens.

Omdat ik in de intro van mijn weblog beloofd heb dat ik zal antwoorden op vragen, heb ik voorgesteld dat ik mijn reactie via mijn weblog zou geven. Dat was goed. Hierna het resultaat. Om het overzichtelijk te houden heb ik de belangrijkste stukken argumentatie achter een
doorklik-button gezet.
fles_RoundUp
Alexanders bezwaren richten zich vooral op de inzet van GM-technieken om gewassen resistent te maken tegen RoundUp, en op de giftigheid van RoundUp. Alexander citeert hier de Franse professor Seralini, die beweert dat zowel RoundUp als de GM-mais (in dit geval) giftig zijn en kanker veroorzaken.
Daarnaast noemt Alexander internationale actiegroepen als bron van informatie. Ook bij deze actiegroepen ligt de nadruk op GM in verband met Roundup. Een heel eind daarachter besteden deze actiegroepen aandacht aan Bt-gewasbescherming,
Ik heb mij, waar het om gewasbescherming gaat, beperkt tot Roundup, een commercieel verkrijgbaar preparaat, waarvan de stof glyphosaat het belangrijkste bestanddeel is.

De structuurformule van glyphosaat
De structuurformule van glyphosaat

Een verhaal over GM echter moet naar mijn smaak een veel bredere strekking hebben dan alleen de RoundUp invalshoek. Ik heb geprobeerd zo’n bredere strekking op papier te zetten in de vorm van een verhaal dat uit vier lagen bestaat.

Eerst Seralini.
Ik heb alles bij elkaar gezocht wat er in het gerenommeerde wetenschappelijke tijdschrift Nature over Seralini verschenen is, en verder wat er over GM-mais en RoundUp in diverse publicaties gestaan heeft. Mijn conclusies:
–           Seralini heeft met goede bedoelingen slechte wetenschap bedreven. Hij heeft met te weinig ratten teveel willen bewijzen. Het onderzoek heeft niet tot bruikbare resultaten geleid.
–           De resultaten zijn niet op de gangbare wijze gepubliceerd, maar in de vorm van een perscampagne in combinatie met een ongewone embargovorm. De wetenschapper Seralini en de actievoerder Seralini hebben te weinig onderlinge afstand bewaard
–           Hoewel Seralini dat zelf niet afdoende bewezen heeft, is zijn
bewering dat RoundUp giftig en kankerverwekkend is aannemelijk. De IARC heeft glyphosaat op lijst 2a geplaatst van ‘waarschijnlijk voor de mens kankerverwekkende stoffen”
–           De gedachte dat GM-mais zelf kankerwekkend is heeft wetenschappelijk weinig aanhang.
Zie verder “ Het verhaal van Seralini”.

Dan GM in het algemeen.
–           zoals bij alle vormen van technische vooruitgang is de vooruitgang niet in zichzelf goed of fout, maar bepaalt de maatschappelijke
vormgeving het ethische of politieke oordeel
–           Er is geen reden is om GM-technieken categorisch af te wijzen
–           Er zijn wel redenen om bepaalde concrete werkplannen af te
wijzen of sterk te reguleren, zoals de inzet van RoundUp in combinatie met daartegen resistent gemaakte gewassen
–           GM-technieken kunnen nut hebben en de landbouw duurzamer maken
–           Bepaalde werkplannen van de traditionele genetica brengen
eveneens grote risico’s met zich mee
–           GM-technieken horen in de vaste toolbox van de moleculaire
biologie thuis en dienen op basis van goede protocollen te worden gehanteerd door vakbekwame deskundigen
–           Commerciele ondernemingen hebben teveel macht in de voedselsector, zowel via de GM-route als via de traditionele genetische route
Zie verder “Het vier-lagenverhaal van de genetische modificatie”.
In de tekst van dit verhaal wordt verwezen naar ” De Ierse hongersnood, aardappelen, phytophthora en DURPH

Zoals altijd zijn reacties welkom.