遺伝子組換え作物と理科教育
著者 鳴坂, 義弘
雑誌名 東京学芸大学紀要. 自然科学系
巻 57
ページ 103‑107
発行年 2005‑09
その他の言語のタイ トル
Genetically modified organisms and science education
URL http://hdl.handle.net/2309/35444
遺伝子組換え作物と理科教育
鳴 坂 義 弘 生命科学*
(2005年
5
月27日受理)NARUSAKA, Y.: Genetically modified organisms and science education. Bull. Tokyo Gakugei Univ. Natur. Sci. 57:
103–107 (2005) ISSN 1880–4330
Abstract
Advances in molecular biology since the early 1970s have developed a wide variety of techniques, which enable genetic modification (GM). The aim of GM is often to introduce a new or altered characteristic to a target organism. The organism, which has been modified with the introduction of a gene (or genes) from another organism, is referred to as a genetically modified organism (GMO). The GMO may be plants, animals or microorganisms. An advantage of GM to the public is that it is much faster than conventional breeding. For example, a specific, desired characteristic can be quickly added a plant to make it resistant to a disease or insects. Several genetically modified products are now on the market. Therefore, scientists have a duty to answer several questions for GMO, i.e., (1) What are genetically modified organisms? (2)What are differences between genetic modification versus conventional breeding? (3)What is benefit derived from GMOs? (4)What are the authorities responsible for the regulation of gene modification? (5)Is genetic modification more dangerous than conventional breeding? (6)What are the
potential risks of GMOs? (in Japanese)
Key words :DNA, Genetic Modification, Genetically Modified Organism, GM, GMO
Department of Biology, Tokyo Gakugei University, 4-1-1Nukuikita-machi, Koganei-shi, Tokyo 184-8501, Japan.
* 東京学芸大学教育学部生命科学分野(184-8501 小金井市貫井北町4–1–1)
1.はじめに
近年,「遺伝子組換え(GM)」,特に「遺伝子組換え 作物(GMO)」が社会的な問題となっている。遺伝子 組換え作物がなぜ必要か?また,そもそも遺伝子とは 何であろうか?これらの問いに,正確に答えることが 出来る研究者,教員がどれだけいるだろうか?国民は 遺伝子組換え作物(食品)の安全性に漠然とした不安 を抱いている1)。また,多くの人々は遺伝子組換え作 物について正確に理解した上で各自の判断を下してい るわけではない。我々教育に携わる者は,遺伝子組換 えの意義について国民に正確に伝える義務がある。本
稿において,遺伝子組換え作物についての概論を述べ るとともに,筆者が最近取り組んでいる遺伝子組換え 作物に対する教育を中心に,筆者の行ったアンケート 結果(図1)も参考にして論じたいと思う。
2.遺伝子とは何か?
遺伝子は,生物のすべての細胞の中に入っている。
この細胞の一つひとつの核の中に染色体が存在してお り,染色体に親から子へと受け継がれていく遺伝をつ かさどるDNAという物質が含まれている。DNAの中で 遺伝のための役割を実際に果たしているものだけが遺
伝子であり,これが遺伝子イコール設計図といわれる ゆえんである1)。国民の中で最もゆゆしき誤解は日常 的に遺伝子を食べているという実感がないことである。
極端な場合,遺伝子組換え食品だけに遺伝子が入って いると思ってしまっている。アンケート調査では,一 般的な国民よりも生物学の知識を有すると思われる理 科教育選修の学生について行っているため,遺伝子を 食べているという意識が高いが,少数の学生が遺伝子 を食べたことがないと答えているのは驚くべきことで ある(図1B)。前記の通り,我々が食している魚や肉,
野菜などの細胞の中にも,さらには,目に見えない微 少な微生物(細菌やカビなど)にもそれぞれの親から 受け継いだDNAやタンパク質が含まれている1,3)。食 事をすることで,これら生物および生物に付着した微 生物のDNAやタンパク質を体内に取り込むことにな る。ただし,一旦それを口に入れると,遺伝子組換え 食品でも遺伝子組換えではない食品でも,遺伝子がつ くったタンパク質は消化酵素によって分解され,DNA および遺伝子そのものもDNA分解酵素によって分解さ れる。食べた遺伝子が人間に導入されることはありえ ず,牛肉を食べて牛になったり,子孫のDNAが牛の
DNAと融合することはないのである1,4)。つまり,「食
後すぐに横になると牛になる」ことは絶対にないので ある。
3.遺伝子組換え作物(Genetically Modified Organisms:
GMO)の栽培規制
遺伝子組換え作物の栽培を規制する動きが日本の地 方自治体において活発化している。すでに長野県では 2004年から県の研究機関での遺伝子組換え研究は中止 されており,栽培の規制も行われている。また,岩手 県においても同様の動きがあり,岩手生物工学研究セ ンターにおいてGMイネの栽培試験が中止に追い込ま れた。さらに,2005年3月24日に北海道において遺伝 子組換え作物の栽培を規制する条例が可決された。こ の条例では,国が安全性を承認した品種であっても,
道に無許可で栽培した場合には刑事罰を課すという,
かなり厳しい内容となっている。これらの動きは感情 的および政治的なものが多く,科学的根拠に乏しい。
これにより,植物科学の基礎研究の制限につながらな いよう,冷静な対応が求められる。たとえば,日本植 物生理学会など関連学術団体は日本政府に対し,「遺伝 子組換え植物の社会における適切な受容を進める体制 を求む」との提言を行っている。
では,世界における遺伝子組換え作物の状況はどう
なっているのだろうか。遺伝子組換え作物の栽培面積 は年々増加しており,2001年には全世界で5,260万ヘク タール(日本の耕地面積の10倍以上)であったものが,
2003年には6,770万ヘクタールで,日本の耕地面積の14 倍にも及んでいる3)。また,国際アグリバイオ事業団
(ISAAA)報告書によると,作物別の栽培面積に対する 各遺伝子組換え農作物の栽培面積率は,ダイズ55%,
トウモロコシ11%,ワタ21%,ナタネ16%となってお り,これまでの栽培品種から遺伝子組換え作物へ着実 に置き換わっていることがうかがえる。さらに,2003 年の遺伝子組換えダイズの作付け率は,世界1位の生 産国のアメリカで80%,3位のアルゼンチンで99%と なっている3)。現時点において,日本では遺伝子組換 え農作物の栽培は行われていないが,ダイズやトウモ ロコシやナタネは多くを輸入に頼っており,遺伝子が 組換えられたものも多く輸入されている。食糧自給率 の極めて低い日本において,遺伝子組換え作物,食の 安全,食の安心とは何かについて冷静に考えることが 必要である。
4.遺伝子組換えについて反対派の意見および賛成派 の意見
次に遺伝子組換えについて反対の意見と賛成の意見を 列挙し,それぞれの主張について論じてみようと思う。
それぞれの主張を表1に記した。これによれば,反 対派と賛成派の主張は全く正反対であり,どちらの主 張が正しいのか一般の国民には分かりづらい。これら について,科学的に考察する。
まず,遺伝子組換え食品は安全か安全ではないかに ついては,「食の安全」という見地から最も重要な要素 である。アンケートの結果(図1)は,遺伝子組換え 食品に対する漠然とした不安があることを示唆してい る。反対派の主張する遺伝子組換え食品に対する危険 性は,(1)昆虫が食べると死ぬ作物(Bt導入作物)を 食べても安全か?(2)遺伝子組換え食品により死者や アレルギーが出ている(3)遺伝子組換え作物を食べる と薬が効かなくなるのでは?ということに集約される のではないだろうか。
(1) に つ い て は , 害 虫 抵 抗 性 の 作 物 と し てB t菌
(Bacillus thuringiensis)の毒素タンパク質の遺伝子を導 入した作物(ワタ,ジャガイモ,トウモロコシ)があ る。この毒素によってガ,チョウ,カ,甲虫などBt菌 の毒素の受容体を持つ特定の一群の昆虫のみが死ぬ。
人がこの毒素を含む作物を食べても,毒素は胃や腸で 分解されるので危険はない1,2)。万が一,分解されな 東 京 学 芸 大 学 紀 要 自然科学系 第57集(2005)
くても,人はこの毒素に対する受容体を有しないため,
体に異常をきたすことはない。さらに付け加えると,
このBt菌のタンパク質性の毒素はBT剤という生物農薬 の殺虫剤として世界的に利用されてきた。この実績を もとに,遺伝子組換え作物が開発され,利用されたの である。
(2)については,過去に米国の企業が,飼料用の大 豆の栄養価を高める目的で,ブラジルナッツのタンパ ク質を含むダイズを,遺伝子組換え技術によって開発 しようとしたことがあった。しかし,ブラジルナッツ にはアレルギー成分が存在することは以前から知られ ており,開発段階でアレルギーを引き起こす可能性が あることが明らかになったことから,開発は中止され て商品化には至なかった。このことが間違って伝わっ たものと思われる。また,1990年に日本企業が遺伝子 組換え技術によって微生物につくらせたL−トリプト ファンを,米国で健康食品として販売したところ,そ の製品を利用した人のうち39名もの死者が出たという 事件があった。その後,原因を調べたところ,製造中 で不純物を除く工程が不十分だったことによるもので あろうと米国食品医薬品局(FDA)が報告し,遺伝子 組換え技術に原因があるとは断定していない。
(3)について,遺伝子組換え作物には選抜マーカー として抗生物質耐性遺伝子が入っており,抗生物質耐 性遺伝子を食べると,人間のゲノムに耐性遺伝子が取 り込まれ,薬が効かなくなるとの不安があるようであ る。人は食生活において,大量の遺伝子を食べており,
美容や健康にとDNA錠剤を摂取している人もいる。遺 伝子は胃や腸で完全に分解されるので危険はない。さ らに,消費者の不安を払拭するため,開発企業は抗生 物質耐性遺伝子以外のマーカーを使用したり,全く新
しいタイプのマーカーを開発したりしている。現在,
植物由来の遺伝子をマーカーとして遺伝子組換え作物 の開発が行われている(例:PalSelect,クミアイ化学工 業株式会社,東京都台東区池之端1丁目4番26号)。
次に,遺伝子組換えと自然の遺伝子組換えとの違い について考えてみる。自然界でも交配が行われ,遺伝 子の組換えが起こっている1,2)。さらに,自然界にお いても突然変異は頻繁に生じている。また,育種家は 異なる系統の作物(家畜)同士をかけ合わせることに よって,人間の都合の良いように遺伝的に改変してき た。さらに,このような単純な交配法以外にも,放射 線,紫外線,化学処理により,DNAの一部を人工的に 変化させることによる突然変異育種法や,バイオテク ノロジーによる細胞融合,細胞培養,組織培養,胚培 養,受精卵操作,染色体操作のバイオ手法による育種 も試みられている。以上の品種改良は目的にあった形 質の固定に6〜10世代の交配を必要とし,この過程で 人にとって都合の悪い遺伝子が除かれ,都合の良い遺 伝子だけが残される。現在,我々が日常生活の中で食 べている穀物や野菜,肉などのほとんどは,このよう な様々な育種によって遺伝子が組換わったことの成果 なのである2,3,4)。また,これらの手法で作り出され た新品種では,どのような遺伝子がどのように変わり,
特定の形質を生みだすタンパク質がどのように変わっ たのかは,ほとんどの場合において不明である。これ に対して,遺伝子組換え技術とは,ある生物がもつ有 用な遺伝子を,ほかの生物のDNA配列の中に組み入れ て,新たな性質を加える技術である2,3)。遺伝子組換 え技術を用いた分子育種とは,植物に他の生物由来
(動物由来,細菌由来)の遺伝子を導入することだけを 指すのではない。例えば,病気に強いトマト品種Aの 反対派の意見
(¡)遺伝子組換え食品は安全ではない(発ガン性、アレルギーの懸念)
(™)遺伝子を組換えることは自然の摂理に反する。
(£)遺伝子組換えによる環境汚染が懸念される。
(¢)遺伝子組換え食品の開発は食糧危機を防ぐことはできない。
(∞)特定企業による農業支配が懸念される。
賛成派の意見
(¡)遺伝子組換え食品は安全である。
(™)遺伝子の組換えは自然界でも行われている。従来の育種による遺伝子組換えと違いはない。
(£)遺伝子組換え作物の栽培は環境に優しい。
(¢)遺伝子組換え食品により、食糧問題を解決できる。
(∞)遺伝子組換えにより、農薬(除草剤)、病害虫、環境ストレスに強い作物を作出できる。
(§)遺伝子組換えにより、アレルギー物質を除去した作物や、栄養価を高めた作物を作製できる。
(¶)遺伝子組換え作物は農家の生産コストを低くできる。
表1 遺伝子組換え作物に対して反対派と賛成派の意見
遺伝子(トマトの耐病性遺伝子)を大きくて実がおい しいが,病気に弱いトマト品種Bへ導入して,病気に 強く,大きくておいしいトマトの新たな品種Cを作出 するといったことが行われている。つまり,あるトマ トの有用な形質を他のトマトに導入するといった,従 来の育種法と同様な方法が分子育種においても踏襲さ れているのである。これ以外にも,アレルギー成分を 除去した作物や,栄養分を強化したイネの開発が行わ れている2,3,4)。また,遺伝子組換え作物の安全性を 評価するときには「実質的同等性」という概念を用い る。これは,これまで安全に食べてきた経験のある現 在の作物・食品を基準にして,遺伝子組換え作物の安 全性を評価するという基本概念である。遺伝子組換え 農作物の安全性を評価するときの大前提は,遺伝子を 組み入れる前の作物に安全性があることである。つま り,その作物がもともと安全なものであれば,新しく 遺伝子を加えられたことにより何が変化したのかを調 べることができる。そして,その変化がもとの作物の 安全性に影響を与えないことが証明されれば,「この遺 伝子組換え農作物の安全性は従来の食品と実質的に同 等である」と結論することができる1,3)。
遺伝子組換え作物の花粉の飛散,一般圃場への漏れ は栽培者の管理の問題である。遺伝子組換え作物の栽 培地域と非組換え作物栽培地域の間に緩衝域を設ける などの対策を徹底する必要がある。また,除草剤耐性 遺伝子を導入した作物が雑草と交配し,すべての除草 剤に耐性の雑草が蔓延することが懸念されている。除 草剤耐性遺伝子を導入した作物は特定の薬剤に対して のみ耐性なのであって,すべての薬剤に対して耐性と いうわけではない。除草剤耐性作物も,除草剤により 除去できるのである。遺伝子組換え作物を栽培する圃 場においては,特定の農薬のみを散布するため,結果 的に減農薬となり,一般の農地よりも多様な生物が存 在するとの報告がある2,4)。
食糧問題については地球レベルでの対策が必要である が,現在でも数億人が恒常的に飢餓状態である。南北問 題という政治的な問題も絡んではいるが,毎年世界の全 食糧生産量の約15%が病気により減収となっていること は純然たる事実である。遺伝子組換え作物を栽培しない としても,病害抵抗性育種により,この減収分をなくせ ば,数億から10億人の食糧が供給できる。一方で熱帯雨 林などの環境破壊につながるため,耕地は簡単には増や すことができない2)。つまり,食糧生産量の向上のため には,単位面積あたりの生産量(収率)を上げることに より対応しなければならないのである。以上を短期間に 克服するための育種技術として,遺伝子組換え技術によ
る分子育種が試みられているのである。
5.遺伝子組換え食品に対する意識調査
本学の理科教育選修の1,2年生にアンケート調査を 行った(図1)。「遺伝子組換え食品を食べたことがあり ますか?」との問いに,30%の学生はあると答えたが,
65%の学生は分からないと答えた。現在,スーパーマー ケットの陳列棚に遺伝子組換え作物を使用していると明 示している食品は皆無といってよい。しかし,我が国は 食糧のほとんどを輸入に頼っていることから,遺伝子組 換え食品を無意識のうちに食しているかもしれないとの 疑念を抱いていることがうかがえる。さらに,「遺伝子 を食べたことがありますか?」との問いに,12%の学生 がないと答えた。これは,高校での理科の授業を正確に 理解していないということである。「遺伝子組換え食品 は表示をすべきでしょうか?」との問いに78%の学生が 表示すべきであると答えた。このことは,新しい商品で ある遺伝子組換え食品が一般的に受け入れられてないこ とを示している。人は新しいものや技術に対して,漠然 とした不安を感じる。この不安を解消しない限り,遺伝 子組換え食品は国民に受け入れられないであろう。「遺 伝子組換え食品の表示はどうなっているでしょうか?」
の問いに,約半数の学生が納豆,醤油,豆腐のすべてに 対して表示義務があると答えた。このことは,遺伝子組 換え食品に対する規制が周知できていないということに 加えて,メーカーによる販売戦略が見て取れる。メーカ ーは遺伝子組換え食品ではないことを販売の戦略として いるため,表示義務のない醤油や食用油にまで遺伝子組 換え食品ではないことを示していることが少なくない。
これによって,消費者が混乱をきたしていると推察され る。「使用と不分別の表示は義務づけられていますが,
不使用の表示は任意です。では不使用とはどのような基 準なのでしょうか?」との問いに,答えが分散したこと から,前の問いと併せて,遺伝子組換え食品に対する表 示制度は正常に機能しておらず,メーカーの戦略の上に 成り立っていると考えられる。遺伝子組換え食品につい て,2001年に独立行政法人農林水産消費技術センターが 実態調査したところ,表示義務の対象となっている豆腐 やみそ,納豆などの加工食品においては,「遺伝子組換 え」や「不分別」の表示はみられず,「遺伝子組換えで ない」または,表示がないものがほとんどであったと報 告されている(2002年 食品科学広報センター主催シン ポジウム「遺伝子組み換え食品を考える」報告による)。 また,「不分別」や先に述べた「実質的同等性」など,
難解な語句が使用され,議論が一般に分かりにくいこと 東 京 学 芸 大 学 紀 要 自然科学系 第57集(2005)
も原因であると思われる。さらに遺伝子組換え食品につ いての意見を記述式で求めたところ,遺伝子組換え食品 に対する漠然とした不安や,マスコミの報道による不安,
身体への影響の懸念,宗教的な見地からの批判,既に無 意識のうちに食べているのではないかといった不安(不 満)が多くを占めた。これに対して,特に気にしないと の回答はきわめて少数であった。これらは,先に述べた 一般的な反対意見と同等な疑念を東京学芸大学の学生も 抱いていることが明らかとなった。
6.まとめ
アメリカで生産されているダイズの約80%は遺伝子 組換え作物である。これに対して日本はダイズ消費量 の95%を輸入に頼っている。つまり,否応なく遺伝子 組換えダイズを食していると思われる。今こそ,食と 科学に対する正確な知識を持ち,自らの判断で安全な
食品を食することが必要なのである。研究者,教員は 科学的見地に基づいて冷静に判断し,遺伝子組換え技 術および遺伝子組換え作物に対する知識を子供たちお よび国民に正確に伝える義務があるのである。
7.引用文献
1)川口啓明,菊池昌子. 遺伝子組換え食品 文藝春秋
(2001)
2)マーティン・クリスピールズ編,小泉望訳. 遺伝 子組換え食品について知ってください 中西印刷
(2004)
3)「遺伝子組換え農作物を知るために」 ステップア ップ編(第4版) 社団法人 農林水産先端技術 産業振興センター (2004)
4)「遺伝子組換え農作物」入門プログラム 社団法人 農林水産先端技術産業振興センター(2004)
図1 東京学芸大学理科教育選修1および2年生114名に対するアンケート結果
A.遺伝子組換え食品を食べたことがありますか? B.遺伝子を食べたことがありますか? C.遺伝子組換え食品は表示をすべきでしょうか?
D.遺伝子組換え食品の表示はどうなっているのでしょうか?以下の中から,遺伝子組換え表示義務があるものは何でしょうか?
注)現在の食品衛生法の表示義務 では「全原材料中の重量割合が上 位3位以内で,かつ食品中に占め る重量が5%以上のものに限り義 務表示とする。」となっているの で,組換え作物等に由来しない原 材料3品目が各25%で、組換え由 来が25%未満ならば表示義務はな いことになる。
E.使用と不分別の表示は義務づけられていますが,
不使用の表示は任意です。では不使用とはどのような 基準なのでしょうか?
D_1.納豆 D_2.醤油 D_3.豆腐
調べる必要はなく,生産者が 使用していないと思っていればよい
17%