In un campo nella campagna inglese, sta crescendo una nuova fonte di olio di pesce. La ricerca di Rothamsted nell'Hertfordshire, nel Regno Unito, ha recentemente avviato una sperimentazione sul campo delle piante di lino di camelina ( Camelina sativa ) geneticamente modificate per produrre acidi grassi a catena lunga omega-3, il componente principale dell '"olio di pesce".
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La sperimentazione sul campo ha ottenuto l'approvazione in aprile dal Dipartimento per l'ambiente, l'alimentazione e gli affari rurali (DEFRA), l'organo amministrativo del Regno Unito che regola le colture geneticamente modificate, ei ricercatori raccoglieranno le loro prime colture questo mese o il prossimo. Per il Regno Unito, questo è un grande passo; infatti, è la prima prova del suo genere. DEFRA ha approvato solo cinque piante geneticamente modificate (GM) per prove sul campo, e questa è la prima con un valore nutritivo migliorato.
Mentre alcuni diffidano di tali organismi geneticamente modificati che entrano nella dieta umana, altri lo vedono come parte di una tendenza nell'uso di piante geneticamente modificate per rendere più sostenibili alimenti e medicinali ricchi di nutrienti. In questo caso, la camelina GM potrebbe rendere l'allevamento ittico più sostenibile e il pesce più nutriente.
Vedi, il pesce in realtà non produce olio di pesce. Ciò che chiamiamo olio di pesce sono lunghe catene di acidi grassi polinsaturi omega-3. L'acido eicosapentaenoico (EPA) e l'acido docosaesaenoico (DHA) sono i due acidi grassi più importanti per le diete umane e sono stati collegati al funzionamento del cervello sano e alla riduzione dell'infiammazione (anche se non è ancora chiaro se questi benefici portino a cuori più sani, come molti hanno affermato ). Alghe e funghi producono naturalmente queste lunghe catene e i pesci mangiano i microbi o gli organismi più piccoli che hanno mangiato i microbi.
Nell'oceano, gli oli si fanno strada nella catena alimentare in pesci più grandi. Quindi un pesce selvatico avrà oli di pesce, accumulati dal cibo che ha mangiato.
Negli allevamenti ittici, tuttavia, è una storia diversa. "Il grande problema è che la piscicoltura dipende da questi oli di pesce come input", afferma Jonathan Napier, scienziato capo del processo di Rothamsted.
Senza la ricchezza di fonti alimentari ricche di petrolio nell'oceano, un pesce d'allevamento “non crescerà sembrando un vero pesce o assaggiando come un vero pesce. Semplicemente non avrà gli acidi grassi giusti nei suoi oli ”, afferma Colin Lazarus, un biologo dell'Università di Bristol, nel Regno Unito, che non è affiliato all'attuale processo. Senza l'olio, i pesci d'allevamento sarebbero anche meno nutrienti, in quanto mancherebbero gli acidi grassi omega-3.
Le popolazioni di alghe e fugaci sono disordinate e difficili da mantenere su larga scala, quindi sfortunatamente, il posto più semplice per ottenere olio di pesce è quello di altri pesci. Circa un milione di tonnellate di olio di pesce vengono raccolte ogni anno dall'oceano, e circa l'80 percento di questo va in allevamenti ittici e viene miscelato nei mangimi agricoli.
Se sembra un po 'ridicolo raccogliere i pesci dall'oceano per alimentare l'olio di pesce ai pesci d'allevamento, hai ragione. Man mano che le popolazioni di pesci selvatici diminuiscono, sempre più pesci consumati in tutto il mondo provengono da allevamenti. Ma affinché quel pesce sia nutriente, ha bisogno del pesce selvatico.
Un allevamento ittico in Norvegia. (Per gentile concessione dell'utente Yodod di Flickr) Come possono i gestori delle risorse fermare questo stile autolesionista? La risposta, pensano alcuni scienziati, sta nell'agricoltura.
L'agricoltura richiede risorse piuttosto basilari (luce solare, acqua e fertilizzanti) e dispone già di infrastrutture per la produzione di oli come olio di girasole e olio di canola. Quindi perché non progettare geneticamente piante per produrre olio di pesce?
"La modificazione genetica potrebbe fornire un percorso più sostenibile per la crescita dei pesci per il consumo umano perché aspirare i mari, catturare tutti i pesci nel mare per macinare masse al fine di ottenere olio di pesce per far crescere i pesci in cattività non è sostenibile esercizio fisico ", dice Lazzaro.
Ma come si fa una pianta che produce olio di pesce? Ottenere una pianta per produrre acidi grassi omega-3 è solo una questione di tagliare e incollare tutti i geni giusti dalle alghe in una pianta, spiega Lazarus. Per produrre l'acido grasso desiderato, è necessario capire quali geni producono un acido con il numero corretto di carboni e legami chimici in tutti i punti giusti.
"Se hai i geni giusti, allora la pianta lo farà felicemente per te", dice Lazzaro. Ad esempio, nel 2004, il laboratorio di Lazzaro ha tagliato e incollato i geni delle alghe in una Arabidopsis, una piccola pianta da fiore spesso usata nei test per osservare le reazioni biologiche. Dopo che sono stati uniti insieme, l'intera pianta ha prodotto bassi livelli di acidi grassi omega-3 e omega-6 a catena lunga.
Il team di Rothamsted ha trascorso l'ultimo decennio a cercare di costruire una fabbrica di olio di pesce per piante più efficiente. "È stato un po 'come cercare di trovare tutte le parti per realizzare il tuo dispositivo e poi, una volta ottenute tutte le parti, puoi assemblarle", afferma Napier.
Le piante di Camelina sono state progettate per una nave ideale, dato il loro rapido ciclo di vita e per il fatto che in genere non si incrociano ibridano o non si riproducono con piante comuni di colza, il che significa che i geni ingegnerizzati nella camelina hanno meno probabilità di contaminare geneticamente le popolazioni di piante selvatiche. Sono riusciti a modificare geneticamente le loro piante di camelina per contenere sette geni di alghe, quindi probabilmente producono alti livelli di EPA e DHA.
Questi geni algali hanno anche richiesto alcune modifiche per renderlo compatibile con la pianta. Questo perché quando i geni vengono trascritti in una cellula, alcuni organismi hanno determinate preferenze nella lettura dei codici genetici. Quindi i ricercatori hanno modificato i geni per contenere i mattoni genetici preferiti dalla camelina, piuttosto che quelli preferiti dalle alghe.
"È quasi come smussare la lingua per renderla più fluida nell'host", afferma Napier. Ciò rende più efficiente la produzione di omega-3 nella pianta, producendo più acidi grassi. Quindi, utilizzando uno speciale gene promotore, i ricercatori sono stati in grado di focalizzare la produzione di questi acidi grassi all'interno dei semi delle piante, rendendo molto più facile la raccolta
Crescendo nella serra, queste piante di camelina producono semi che contengono il 25% di oli omega-3 (12% di EPA e 14% di DHA) e il 75% di olio vegetale normale. Poiché gli allevamenti ittici spesso mescolano olio vegetale nei loro alimenti e olio di pesce per ridurre i costi, è una combinazione utile. I ricercatori dell'Università di Stirling stanno attualmente testando i mangimi della serra di Rothamsted negli allevamenti ittici.
Il prossimo passo logico è testare come vanno le piante quando vengono coltivate in un campo piuttosto che in una serra. Quest'anno la prova sul campo comprende circa 1000 piante su un terreno di 100 metri quadrati e, se tutto andrà bene, il prossimo anno raddoppierà il volume.
La Camelina sativa e altre colture di olio di semi potrebbero fornire olio di pesce alle aziende acquatiche del futuro. (Per gentile concessione dell'USDA) La sperimentazione durerà ogni stagione di crescita fino al 2017. Il successo sarebbe una pianta che cresce allo stesso modo all'esterno della serra e produce la stessa quantità di omega-3.
Se tutto procede senza intoppi, le piante potrebbero produrre acidi grassi omega-3 per l'uso ittico tradizionale nei prossimi dieci anni. Le piante potrebbero persino diventare una fonte di integratori alimentari per l'uomo - un settore in forte espansione anche se la scienza sulla loro efficacia non è ancora del tutto esaurita.
Detto questo, ovviamente non tutti vedono negli occhi l'ingegneria genetica. Alcuni temono che le colture potrebbero comportare allergie o rischi per la salute da scoprire. E altri pensano che non risolva veramente i problemi di sostenibilità dell'acquacoltura.
"Questo rimpiazzerebbe semplicemente un problema, il consumo eccessivo di stock ittici per nutrire i pesci, con un altro, una domanda aggiuntiva di terra per l'alimentazione degli animali, piuttosto che per la coltivazione di cibo per l'uomo", ha detto Helena Paul, direttrice del gruppo GM Freeze The Guardian a gennaio, quando furono annunciati i piani per il processo.
Il gruppo Rothamsted non è certamente l'unico a lavorare su colture in grado di produrre omega-3. Un team in Australia sta progettando piante di camelina e colza per produrre acidi grassi omega-3. Negli Stati Uniti, la Monsanto si è sviluppata su una pianta di soia che produce un omega-3 chiamato acido stearidonico. Altri gruppi stanno esaminando anche le piante di semi di lino e senape indiana come potenziali ospiti.
Inoltre, la tecnologia genetica è piuttosto flessibile. Oltre all'olio di pesce, un giorno potrebbe essere usato per produrre altri oli e prodotti nutrizionali, ipotizzano i ricercatori. Usare le piante per produrre cose come i farmaci e persino i vaccini orali è persino una possibilità.
"Se riesci a ottenere una pianta per produrre l'antigene che produce il vaccino, potresti trovare più facile trasportare la pianta o il prodotto vegetale per farla semplicemente mangiare alle persone", afferma Lazarus.
Immaginalo: colture piene di vaccino contro il morbillo. Naturalmente, tali sviluppi sono molto lontani e richiederebbero approfonditi test sul campo clinici e ambientali prima di diventare qualcosa di simile alla realtà.
Ma per i ricercatori, il potenziale è allettante. Un primo passo chiave? Un raccolto fruttuoso quando i ricercatori di Rothamsted raccolgono i loro semi di olio di pesce.
