Duizend veldproeven met genetische manipulatie; Boerenkool in Tanzania, tabak in Lapland

De ontscheping van de eerste transgene soja uit de Verenigde Staten in Europese havens heeft het debat op gang gebracht over genetische manipulatie. Rijkelijk laat, want de soja wordt al verwerkt meer dan tienduizend voedselprodukten. En wat te zeggen van gemanipuleerde maïs, in de reageerbuis bevrucht gras, of pesticide-resistent katoen? 'Frankenstein foods' als oplossing van het voedselprobleem.

Na tien meter in de supermarkt heeft de klant zijn karretje al half vol met genetisch gemanipuleerde produkten. Slaolie, margarine, mayonaise, frituurvet, dressings, koffie-creamer, koekjes en kant-en-klaarmaaltijden - ze bevatten stuk voor stuk olie van transgene soja. Soja-eiwitten zitten in allerlei bakkerijprodukten en worden als vleesvervanger gebruikt in worst, soep en babyvoeding.

Aarzelend heeft de discussie over de voordelen en gevaren ervan de afgelopen weken brede lagen van de bevolking bereikt. Dat is dan op een moment dat transgene soja wordt verwerkt in meer dan 10.000 voedingsprodukten, ofwel in tweederde van alles wat in een supermarkt te vinden is. De strijd tegen genetisch gemanipuleerde gewassen, die in Nederland voornamelijk door milieu-organisaties als Greenpeace, de Vereniging Milieudefensie en de Stichting Natuur en Milieu wordt gevoerd, lijkt op voorhand verloren.

Het gaat ook niet om soja alleen. Op dit ogenblik worden wereldwijd al meer dan duizend veldproeven gehouden met transgene gewassen. De planten waar het om gaat hebben in het laboratorium een vreemd gen ingebouwd gekregen dat voor - erfelijke - eigenschappen zorgt waarin de natuur nooit zou kunnen voorzien.

Bij een kleine tweehonderd proeven is het genetisch materiaal van de planten zodanig veranderd, dat zij bestand zijn gemaakt tegen 'stressfactoren' als hitte of droogte. Bij vele honderden andere studies zijn gewassen genetisch resistent gemaakt tegen insecten, schimmels, bacteriën en virussen. Veruit de meeste van dit soort biotechnologische experimenten - rond 340 - zijn gericht op 'herbicidetolerantie'. Het erfelijk materiaal van de plant is dan zodanig veranderd dat zij, in tegenstelling tot het omringende onkruid, niet het loodje legt als de boer de gifspuit hanteert. Genetisch gemanipuleerde soja is een produkt van die laatste soort.

De voorstanders verwachten van genetische manipulatie de definitieve oplossing voor het voedingsvraagstuk, zo bleek tijdens de top die enkele weken geleden door de Wereldvoedselorganisatie (FAO) in Rome werd belegd. Ze zijn content dat de introductie ervan tot nog toe redelijk rustig verlopen is.

Tegenstanders spreken van 'Frankenstein foods'. De Britse Liberaal Democraat David Alton riep deze zomer de mensheid op om “een revolte te ontketenen tegen de obsceniteiten van de moderne landbouw” en pleitte er bij de Britse overheid voor om genetisch gemanipuleerd voedsel volledig van de markt te verbannen. De sceptici wijzen er op dat de consument ongewild proefkonijn is geworden. Pas op de langere termijn en als de produkten op grotere schaal zijn gebruikt, kan worden gezegd of ze echt zo veilig zijn als tot dusver uit onderzoek is gebleken. Dat is een les die kan worden getrokken uit de voorlaatste 'definitieve' oplossing van het wereldvoedselprobleem.

Die werd in 1974 gepresenteerd op de vorige 'voedseltop' in Rome. Met een 'groene revolutie' zou de wetenschap de honger in de wereld bestrijden. De combinatie van gewasveredeling, in hun groei gestimuleerd door gigantische hoeveelheden kunstmest en beschermd door evenveel herbiciden en pesticiden heeft de afgelopen twintig tot dertig jaar inderdaad voor een forse toename van de oogsten gezorgd. Sindsdien is de inname van calorieën per hoofd van de wereldbevolking continu gestegen, terwijl de omvang van die bevolking ook nog met anderhalf miljard monden toenam. Maar het is niet genoeg geweest. Ondanks de 'groene revolutie' lijden vandaag de dag naar schatting 200 miljoen kinderen honger.

Van de technologie werd in 1974 aangenomen dat zij uitsluitend bijdroeg aan vergroting van de oogsten. Zelden werd stilgestaan bij onverwachte effecten voor het milieu, die op den duur wel eens een averechtse uitwerking konden hebben op de stabiliteit van de landbouw. Gewasveredeling, kunstmest en pesticiden bleken inderdaad elk hun nadelen te hebben.

Door de veredeling van bijvoorbeeld rijstsoorten is er tegenwoordig een sterke monocultuur. Een groot aantal variëteiten - in eeuwen opgebouwd door natuurlijke en menselijke selectie - is volledig verdwenen. Dat betekent dat soorten die in de toekomst wel eens hard nodig zouden kunnen zijn om succesvol te kunnen kruisen, voor altijd verloren zijn. En die soorten zijn inderdaad hard nodig, nu blijkt dat de meest gangbare rijstsoort erg kwetsbaar is voor bepaalde ziekten. Eén studie heeft aangetoond dat van de 12.487 geregistreerde rassen er nu in elk geval 7.000 niet meer bestaan.

Kunstmest heeft de bodem verzuurd en daardoor zijn de natuurlijke micro-organismen die een essentiële rol spelen bij de voeding van de flora, goeddeels uitgeroeid. Gewassen zijn buitengewoon kwetsbaar geworden voor plagen.

Met pesticiden worden niet alleen plagen, maar ook nuttige wezens als microben, wormen, insecten als bijen, kikkers, hagedissen en vogels bestreden. Daarbij komt dat de veroorzakers van de plaag resistent worden, met als gevolg dat boeren moeten uitzien naar een verscheidenheid aan pesticiden. Sommige pesticiden die in het westen allang verboden zijn, worden in de Derde Wereld moeiteloos geïmporteerd. Dat heeft weer geleid tot een ongekende vervuiling van oppervlakte- en grondwater, met fatale gevolgen voor de vis en grote gezondheidsrisico's voor de bevolking, zeker in landelijke gebieden waar gebruik wordt gemaakt van putten.

Kale vlakte

Nadere beschouwing van de eerste 'groene revolutie' levert dus nogal wat kanttekeningen en spookbeelden op bij een nieuwe radicale oplossing. Maar voor bedachtzaamheid lijkt weinig ruimte. De komende dertig jaar groeit de wereldbevolking immers nog eens met 2,5 miljard mensen. “Elke maand groeit het aantal wereldburgers met een groep zo groot als de bevolking van New York, jaarlijks komt er 'een Mexico' bij en per decennium 'een China',” aldus de Amerikaanse minister van landbouw Dan Clickman. Hij pleitte op de wereldvoedseltop voor een nieuwe 'groene revolutie', ditmaal ingeluid door de biotechnologie. “Zonder biotechnologie zullen we wouden moeten kappen om aan landbouw te kunnen doen of zullen we bestaande landbouwarealen volledig moeten uitzuigen”, aldus Clickman. “De wereld zal er op termijn uitzien als één grote, kale vlakte.”

Brandende vraag is nu hoever het staat met de ontwikkeling van genetisch gemanipuleerde gewassen. Het eerste belangrijke produkt, dat in vrijwel elke maaltijd wordt verwerkt, is op de markt: de transgene soja. Bedenker ervan is de Amerikaanse chemie-gigant Monsanto, die de onkruidverdelger glyfosaat produceert onder de merknaam 'Roundup'. Roundup wordt al ruim twintig jaar in meer dan honderd landen gebruikt. Ook in Nederland is het een bekend verdelgingsmiddel, dat in bos, boomgaard, onbeteeld land en tussen trottoirtegels wordt gespoten.

Soja-boeren hebben van oudsher een ernstig onkruidprobleem. Een hectare van hun grond telt doorgaans vijftig tot honderd miljoen onkruidzaadjes, waarvan er in één seizoen minimaal twee miljoen tot wasdom komen. Het onkruid ontneemt de sojaplant licht, voedsel en vocht. De opbrengst per hectare neemt daardoor af, maar ook de oogst zelf wordt een stuk lastiger. Bovendien is die oogst door 'besmetting' met onkruidzaad van mindere kwaliteit.

De soja-boer hanteert de gifspuit dus graag en met grote regelmaat, want onkruid wieden zorgt veelal voor bodemerosie en is daarom vaak bij wet verboden. Omdat onkruidverdelgers meestal maar één soort onkruid aanpakken, moet de producent naar een aantal verschillende giffen grijpen. Daarnaast vragen achtereenvolgende groeistadia om andere middelen. Een niet te overzien probleem ten slotte ontstaat als planten ongevoelig worden voor een bepaald verdelgingsmiddel.

Monsanto heeft de afgelopen jaren in het laboratorium een sojaboon zodanig gemodificeerd, dat hij ongevoelig is voor glyfosaat. Er is nu dus een 'dubbelpak' op de markt: een onkruidbestrijdingsmiddel en sojazaad dat daar gegarandeerd tegen bestand is. Klantenbinding verzekerd, en het gaat om een interessante markt. De wereldproduktie van soja omvat 110 miljoen ton. De helft daarvan wordt verbouwd door Amerikaanse boeren. Het landbouwareaal waarop soja wordt geteeld is ruim 25 miljoen hectare groot. Dat is ongeveer zevenmaal het grondgebied van Nederland. Op twee procent van dat land - ongeveer 500.000 hectare - is dit jaar al Monsanto's herbicide-resistente (HR) soja geteeld.

De wordingsgeschiedenis van de HR-soja begon met de ontdekking dat glyfosaat zich bindt aan een bepaald eiwit in de plant, waardoor dat eiwit zijn noodzakelijke werk niet meer kan doen. Gevolg is dat de plant doodgaat. In het laboratorium is ontdekt dat de bodembacterie Agrobacterium sp. een nagenoeg identiek eiwit aanmaakt, maar het eiwit van deze bacterie heeft geen affiniteit met glyfosaat. Er vindt dus geen binding plaats en dus kan het eiwit gewoon zijn werk blijven doen. Monsanto heeft dat deeltje van het bacterieel DNA, dat voor dit eiwit codeert, de plaats laten innemen van het vergelijkbare gen in het soja-DNA.

De sluis voor een wijdverbreide handel in genetisch gemanipuleerde produkten staat wijd open, vooral door toedoen van Amerikaanse producenten. Amerikaanse boeren verbouwen dit jaar alleen al op twee miljoen hectare pesticide-resistente katoen. Daarnaast lopen er talloze veldstudies naar bijvoorbeeld rijst, zonnebloemen, appels, walnoten en komkommers.

Nederland speelt op het gebied van genetische manipulatie een relatief belangrijke rol. Dat komt niet alleen door de tientallen bedrijven, die hier actief zijn op het gebied van biotechnologie, maar ook door de Landbouwuniversiteit in Wageningen, die wereldwijd groot aanzien heeft. Daar is bijvoorbeeld de genetische manipulatie van gras gecombineerd met reageerbuisbevruchting (IVF).

De proeven beperken zich niet tot landbouwprodukten. Thomas T. Chen van de universiteit van Connecticut en de zakenman Richard Fahs uit Philadelphia zijn in een oude molen druk doende de vis tilapia tweemaal zo snel te laten groeien als de natuur tot nu toe wenselijk acht. Nu werkelijk alle zeeën ter wereld met overbevissing worden bedreigd zou dat een aardige markt kunnen betekenen, zo hebben de ondernemers bedacht.

Chen heeft een methode ontwikkeld om in de eieren van de tilapia genen van de karper en van de regenboogforel te bouwen, die zorg dragen voor de groei. In zes maanden tijd zouden ze zo een lengte kunnen bereiken van rond veertig centimeter. Het tweetal is klaar om de vis op de markt te brengen en ze hebben er alle vertrouwen in, gezien het feit dat voor de vis ruim twintig gulden per pond wordt betaald. Het project heeft bij voorstanders van biotechnolgie al vergelijkingen losgemaakt met de 'wonderbare spijziging' zoals die in het Nieuwe Testament beschreven staat.

Allergieën

De grootste zorg van biologen is dat zaad van genetisch gemanipuleerde gewassen van de akker waaien en zich kruisen met soortgenoten in het wild. Wellicht worden die gewassen dan ook ineens resistent en ontstaat een probleem dat niet meer onder controle te krijgen is.

Een andere zorg, van bijvoorbeeld de Union of Concerned Scientists in Washington, geldt het ontstaan van allerlei tot nu toe onbekende voedselallergieën. De meeste allergieën worden veroorzaakt door bepaalde eiwitten die allerlei vervelende reacties in het lichaam triggeren. Als die eiwitten worden veranderd door genetische manipulatie zullen er naar verwachting ook nieuwe allergieën ontstaan, veronderstellen de sceptici. Een deel van het gelijk hebben ze al aan hun zijde gekregen door een publikatie in het gezaghebbende medische blad New England Journal of Medicine, afgelopen voorjaar. Daarin wordt beschreven dat het bedrijf Hi-bred International om deze reden een proef moest stoppen.

De bezorgde wetenschappers bepleiten geen boycot van genetic engineering, maar willen wel dat er wat meer bedenktijd komt en meer overheidstoezicht. Volgens de Union komen er naast soja en maïs - Zea Mays L van de Zwitserse chemie-reus Ciba-Geigy - binnenkort nog transgene alternatieven voor tien tot twaalf produkten. Eind 1995 was alleen al in de VS toestemming verleend voor honderden verschillende veldonderzoeken met gemanipuleerde graansoorten, transgene tomaten, sojabonen en aardappelen. En bij al die proeven waken slechts drie instanties - het ministerie van milieu, dat van landbouw en de gezondheidsinspectie - over de veiligheid.

Voor de agrarische sector gaat er een wereld open. Vóór het tijdperk van de biotechnologie, begin jaren tachtig, was er voor boeren geen andere mogelijkheid dan gewassen te kruisen om een gewenst resultaat te krijgen. Uit wilde soorten werden eigenschappen geselecteerd en die werden overgebracht op cultuurgewassen. Waren die eigenschappen in het wild niet te vinden, dan was dat jammer.

Genetische manipulatie gaat veel verder en zou traditionele handelsstromen volledig kunnen verleggen. Vooral de resultaten van onderzoek naar mogelijkheden gewassen 'stressbestendig' te maken geven aanleiding tot speculaties daarover. Genen uit de spinazie-plant of uit vissen worden bij die proeven in planten gebouwd om ze bestand te maken tegen bijvoorbeeld lage temperaturen.

Hoewel de Wereldvoedselorganisatie (FAO) niets dan zegeningen lijkt te verwachten van het onderzoek naar dit soort 'stress-bestendigheid', kunnen de resultaten voor ontwikkelingslanden zowel voor- als nadelen hebben. Zo kunnen gewassen uit tropische landen tegenwoordig geschikt worden gemaakt voor landbouwgebieden met lage temperaturen. Op korte termijn kan dat dus concurrentie betekenen uit rijkere landen voor de boer in de derde wereld. Experts geloven niettemin dat deze ontwikkeling op langere termijn een oplossing voor het voedselvraagstuk kan zijn.

Zo blijkt het nu al mogelijk cassave genetisch te manipuleren, die in de vorm van tapioca het voedsel vormt voor 500 miljoen Afrikanen. De cassave kan resistent worden gemaakt tegen allerlei plagen als virusinfecties die de oogsten van vandaag bedreigen. Maar door die ontwikkeling met het 'koude gen' zou cassave wel eens elders een belangrijke grondstof kunnen worden voor biologisch afbreekbaar plastic. In dat geval zouden westerse industrieën in tropische landen de oogsten kunnen opkopen en zou daar opnieuw een voedseltekort ontstaan. Zou dat echter het geval zijn, dan zouden ontwikkelingslanden weer kapitaalkrachtiger zijn om elders voedsel op de wereldmarkt te kopen.

Met het 'natuurlijke anti-vries' zou tabak bij wijze van spreken in Lapland kunnen worden verbouwd, boerenkool in Tanzania. De eerste tropische plant die al winterhard is gemaakt ìs overigens de tabaksplant.

Grote industrieën zijn voor zover bekend nog niet bezig met dit soort proeven. Op de korte termijn zien zij het meest in herbicide-resistentie, zoals Monsanto. Deze studies vinden dus vooral plaats op universiteiten. Bij het onderzoek wordt onder andere gebruik gemaakt van het genetisch materiaal van platvissen, die op grote en vooral koude diepten van de poolzeeën leven. Het Carnegie Instituut in California is het verst met het 'lage temperaturen gen'. Uit publikaties blijkt dat de 'koude-genen' ervoor zorgen dat de vetten in een tabaksblad bij lage temperaturen zacht blijven doordat ze minder verzadigd zijn met water. Het gen zorgt voor de aanmaak van een enzym dat de verzadiging met water terugdraait. Er is geen plantensoort die dit enzym van nature kent. Met het traditionele kruisen zou dit dus nooit zijn gelukt. Nu dat bij tabak gelukt is, kan het bij vrijwel elke plant.

De volgende stap is nu het winterhard maken van allerlei voedingsgewassen. Gekeken is al naar de aardbei. Behalve het voordeel dat het verbouwen van bepaalde gewassen niet langer streekgebonden is, kan het eten ervan ook gezonder worden. De mate van verzadiging van de vetzuren kan immers worden gestuurd, hetgeen invloed heeft op het cholesterolgehalte.

Met name de genetische bescherming van cassave is volgens experts perspectiefrijk. Eerst zal het gewas resistent worden gemaakt tegen allerlei ziekten. Vervolgens wordt hij zo gemanipuleerd, dat hij een eigen pesticide aanmaakt. Maar daarmee is het nog niet gedaan, wat de cassave betreft. Als je hem uit de grond trekt, rot de wortel, waaruit tapioca wordt gemaakt, snel. Hij moet dus in hoog tempo worden verwerkt, hetgeen nogal eens problemen geeft. Met genetische manipulatie moet het mogelijk zijn de periode te verlengen die verstrijkt tot de wortel gaat verrotten.

Dergelijke experimenten zijn al gaande met bijvoorbeeld bananen en tomaten. De Flavr Savr-tomaat die enkele jaren geleden door een Californisch bedrijf werd geïntroduceerd is er een mooi voorbeeld van. Hij houdt het zes weken uit in de groentenla, in plaats van de drie weken die er tot voor kort voor stond. De Flavr Savr is overigens tragisch geflopt: de consument bleek tevreden met een tomaat die het drie weken uithoudt.