الأرز الذهبي

الأرز الذهبي هو نوع من الأرز ( Oryza sativa ) يُنتج بتقنية الهندسة الوراثية لتخليق البيتا كاروتين ، وهو مُركب أولي لفيتامين أ ، في الأجزاء الصالحة للأكل من الأرز. ^{[ 1 ] [ 2 ]} ويهدف إلى إنتاج غذاء مُدعّم يُزرع ويُستهلك في المناطق التي تعاني من نقص فيتامين أ في النظام الغذائي . يُمكن للأرز الذهبي المُعدّل وراثيًا أن يُنتج ما يصل إلى 23 ضعف كمية البيتا كاروتين التي يُنتجها الأرز الذهبي الأصلي. ^{[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]}

يُعتبر الأرز الذهبي آمناً بشكل عام، حيث تدعمه إدارة الغذاء والدواء الأمريكية، وهيئة الصحة الكندية، والمعهد الدولي لبحوث الأرز ، ومؤسسة بيل وميليندا غيتس . إلا أنه واجه معارضة شديدة من بعض النشطاء البيئيين والمناهضين للعولمة ، الذين زعموا وجود مخاطر على التنوع البيولوجي، وأعربوا عن مخاوفهم بشأن آثار صحية واجتماعية واقتصادية غير متوقعة. في عام 2016، وجّه 107 من الحائزين على جائزة نوبل رسالة مفتوحة إلى منظمة غرينبيس ومؤيديها، مطالبين إياهم بالتخلي عن حملتهم ضد المحاصيل المعدلة وراثياً بشكل عام، والأرز الذهبي بشكل خاص. ^{[ 6 ]} وفي عام 2024، أصدرت محكمة الاستئناف الفلبينية أمراً بوقف زراعة الأرز الذهبي في البلاد، مشيرةً إلى عدم وجود أدلة علمية قاطعة بشأن تأثيره على الصحة والبيئة. ^{[ 7 ]}

بدأ البحث لتطوير الأرز الذهبي كمبادرة من مؤسسة روكفلر في عام 1982. ^{[ 8 ]}

في تسعينيات القرن الماضي، اكتشف بيتر براملي أن جين نازع هيدروجين الفيتوين ( CrtI البكتيري ) يُمكن استخدامه لإنتاج الليكوبين من الفيتوين في الطماطم المعدلة وراثيًا ، بدلًا من الحاجة إلى إدخال العديد من نازعات هيدروجين الكاروتين التي تستخدمها النباتات العليا عادةً. ^{[ 9 ]} ثم يُحوّل الليكوبين إلى بيتا كاروتين بواسطة إنزيم السيكلاز الداخلي في الأرز الذهبي. ^{[ 10 ]} نُشرت التفاصيل العلمية لهذا الأرز لأول مرة عام 2000، وهو ثمرة مشروع استمر ثماني سنوات بقيادة إنجو بوتريكوس من المعهد الفدرالي السويسري للتكنولوجيا وبيتر باير من جامعة فرايبورغ . ^{[ 2 ]}

أُجريت أولى التجارب الحقلية على أصناف الأرز الذهبي في المركز الزراعي بجامعة ولاية لويزيانا عام ٢٠٠٤. ^{[ ١١ ]} كما أُجريت تجارب إضافية في الفلبين وتايوان وبنغلاديش (٢٠١٥). ^{[ ١٢ ]} وقد وفرت الاختبارات الحقلية قياسًا دقيقًا للقيمة الغذائية ، ومكّنت من إجراء اختبارات التغذية. وأظهرت النتائج الأولية للاختبارات الحقلية أن الأرز الذهبي المزروع في الحقول ينتج من ٤ إلى ٥ أضعاف كمية البيتا كاروتين التي ينتجها الأرز الذهبي المزروع في البيوت الزجاجية . ^{[ ١٣ ]}

تم إنتاج الأرز الذهبي عن طريق تحويل الأرز باستخدام جينين لتخليق بيتا كاروتين:

1. psy ( فينتوين سينثاز ) من النرجس البري ( Narcissus pseudonarcissus )
2. crtI ( إنزيم نازع تشبع الفيتوين ) من بكتيريا التربة إروينيا يوريدوفورا

(كان يُعتقد أن إدخال جين lcy ( ليكوبين سيكلاز ) ضروري، لكن المزيد من الأبحاث أظهرت أنه يتم إنتاجه بالفعل في سويداء الأرز من النوع البري.)

نُقلت جينات psy و crtI إلى الجينوم النووي للأرز ووُضعت تحت سيطرة مُحفِّز خاص بالسويداء ، بحيث لا تُعبَّر عنها إلا في السويداء. يحتوي جين lcy الخارجي على تسلسل ببتيد عبور مُرتبط به، لذا فهو مُوجَّه إلى البلاستيدات ، حيث يتكوَّن جيرانيل جيرانيل ثنائي الفوسفات . كان جين crtI البكتيري إضافةً مهمةً لإكمال المسار، إذ يُمكنه تحفيز خطوات متعددة في تخليق الكاروتينات وصولًا إلى الليكوبين، بينما تتطلب هذه الخطوات أكثر من إنزيم واحد في النباتات. ^{[ 25 ]} الناتج النهائي للمسار المُهندَس هو الليكوبين ، ولكن لو تراكم الليكوبين في النبات، لكان لون الأرز أحمر. أظهرت تحليلات حديثة أن الإنزيمات الداخلية للنبات تُعالج الليكوبين إلى بيتا كاروتين في السويداء، مما يُعطي الأرز اللون الأصفر المُميز الذي سُمِّيَ نسبةً إليه. ^{[ 26 ]} كان يُطلق على الأرز الذهبي الأصلي اسم SGR1، وفي ظل ظروف الدفيئة أنتج 1.6  ميكروغرام/غرام من الكاروتينات.

أُجري البحث الذي أدى إلى ابتكار الأرز الذهبي بهدف مساعدة الأطفال الذين يعانون من نقص فيتامين (أ). وتشير التقديرات إلى أن حوالي 1.02  مليار شخص يعانون بشدة من نقص المغذيات الدقيقة على مستوى العالم، ويُعد فيتامين (أ) أكثر المغذيات نقصًا في الجسم. ^{[ 27 ]}

بدأت برامج مكملات فيتامين (أ) في التسعينيات استجابةً لأدلة تُشير إلى وجود ارتباط بين نقص فيتامين (أ) وزيادة وفيات الأطفال. بين عامي 1990 و2013، أُجريت أكثر من 40 دراسة لتقييم فعالية مكملات فيتامين (أ) لدى الأطفال الذين تتراوح أعمارهم بين 6 و59 شهرًا، وخلصت مراجعتان منهجيتان وتحليلان تجميعيان إلى أن مكملات فيتامين (أ) يُمكن أن تُقلل بشكل كبير من معدلات الوفيات والأمراض خلال مرحلة الطفولة. ^{[ 27 ]} اعتبارًا من عام 2017، تُنفذ أكثر من 80 دولة حول العالم برامج شاملة لمكملات فيتامين (أ) تستهدف الأطفال الذين تتراوح أعمارهم بين 6 و59 شهرًا من خلال حملات وطنية نصف سنوية. ^{[ 27 ]} ومع ذلك، تُشير اليونيسف وعدد من المنظمات غير الحكومية العاملة في مجال المكملات الغذائية إلى أن تناول جرعات منخفضة من فيتامين (أ) بشكل متكرر يُعدّ أفضل.

نظراً لاعتماد العديد من الأطفال في البلدان المتضررة بنقص فيتامين أ على الأرز كغذاء أساسي ، فقد اعتُبر التعديل الوراثي للأرز لإنتاج بيتا كاروتين، وهو مُقدمة فيتامين أ، بديلاً بسيطاً وأقل تكلفة من تناول مكملات الفيتامينات بشكل مستمر أو زيادة استهلاك الخضراوات الورقية أو المنتجات الحيوانية. أشارت التحليلات الأولية للفوائد الغذائية المحتملة للأرز الذهبي إلى أن استهلاكه لن يقضي على مشكلة نقص فيتامين أ، ولكنه قد يُكمّل المكملات الغذائية الأخرى. ^{[ 28 ] [ 29 ]} يحتوي الأرز الذهبي 2 على كمية كافية من مُقدمة فيتامين أ لتوفير الاحتياج الغذائي الكامل من خلال استهلاك حوالي 75 غراماً (3 أونصات) يومياً. ^{[ 3 ]} 

يرتبط نقص فيتامين (أ) عادةً بنظام غذائي غير متوازن. ولأن الكاروتينات كارهة للماء ، يجب أن يحتوي النظام الغذائي على كمية كافية من الدهون حتى يُعالج الأرز الذهبي (أو معظم مكملات فيتامين (أ) الأخرى) نقص هذا الفيتامين. علاوة على ذلك، يشير هذا الادعاء إلى صنف قديم من الأرز الذهبي؛ إذ يوفر طبق واحد من أحدث أصنافه 60% من الكمية الغذائية الموصى بها للأطفال الأصحاء. ^{[ 30 ]} وتتجاوز مستويات الكمية الغذائية الموصى بها في الدول المتقدمة بكثير الكميات اللازمة للوقاية من العمى. ^{[ 3 ]}

في عام ٢٠٠٩، خلصت نتائج تجربة سريرية أُجريت على الأرز الذهبي مع متطوعين بالغين أصحاء إلى أن "بيتا كاروتين المستخلص من الأرز الذهبي يتحول بفعالية إلى فيتامين أ في جسم الإنسان" ^{[ ٤ ]} ، مع ذلك، لم تُجرَ حتى الآن أي دراسة على الفئة المستهدفة من الأطفال الذين يعانون من سوء التغذية الحاد. وأشار ملخصٌ صادر عن الجمعية الأمريكية للتغذية إلى أن "الأرز الذهبي قد يُوفر ٥٠٪ من الكمية اليومية الموصى بها من فيتامين أ من خلال تناول كمية متواضعة جدًا - ربما كوب واحد - من الأرز يوميًا. وتُعد هذه الكمية ضمن عادات الاستهلاك لدى معظم الأطفال الصغار وأمهاتهم." ^{[ ٣١ ]} يوجد بيتا كاروتين في العديد من الأطعمة المغذية التي تُستهلك حول العالم، بما في ذلك الفواكه والخضراوات، ويُعتبر مصدرًا آمنًا لفيتامين أ. ^{[ ٣٢ ]}  

أظهرت دراسة أجريت عام 2012 أن البيتا كاروتين الموجود في الأرز الذهبي فعالٌ بنفس فعالية البيتا كاروتين الموجود في الزيت في توفير فيتامين أ للأطفال. ^{[ 33 ]} وذكرت الدراسة أن "عمليات التوظيف والبروتوكول قد تمت الموافقة عليهما". ^{[ 33 ]} ومع ذلك، في عام 2015، سحبت المجلة الدراسة، مدعيةً أن الباحثين تصرفوا بشكل غير أخلاقي عندما قدموا الأرز الذهبي للأطفال الصينيين دون موافقة أولياء أمورهم. ^{[ 34 ] [ 35 ]}

يُحسّن الأرز الذهبي من تناول فيتامين (أ) وقد يُقلل من نقص فيتامين (أ) لدى النساء والأطفال. ^{[ 36 ]} ويُعتبر الطعام المُستخلص من أصناف الأرز الذهبي آمناً تماماً كالطعام المُستخلص من أصناف الأرز التقليدية. ^{[ 37 ]}

أثار منتقدو المحاصيل المعدلة وراثيًا مخاوف عديدة. تمثلت إحدى المشكلات المبكرة في أن الأرز الذهبي لم يكن يحتوي في الأصل على كمية كافية من البيتا كاروتين . وقد حُلّت هذه المشكلة بتطوير حدث GR2E. ^{[ 3 ]} ولا يزال معدل تحلل البيتا كاروتين بعد حصاد الأرز، وكميته المتبقية بعد الطهي، محل جدل. ^{[ 38 ]} وخلصت دراسة أجريت عام 2009 إلى أن البيتا كاروتين الموجود في الأرز الذهبي يتحول بكفاءة إلى فيتامين أ لدى البالغين الأصحاء ^{[ 4 ]} ؛ إلا أنه لم تُجرَ حتى الآن أي أبحاث على الفئة المستهدفة من الأطفال الذين يعانون من سوء التغذية الحاد.

تعارض منظمة غرينبيس استخدام أي كائنات معدلة وراثيًا حاصلة على براءة اختراع في الزراعة، كما تعارض زراعة الأرز الذهبي، مدعيةً أن ذلك سيفتح الباب أمام استخدام أوسع للكائنات المعدلة وراثيًا. ^{[ 39 ] [ 40 ]} وقد أكد المعهد الدولي لبحوث الأرز (IRRI) على الطبيعة غير التجارية لمشروعه، مصرحًا بأنه "لا توجد أي من الشركات المدرجة... مشاركة في تنفيذ أنشطة البحث والتطوير التي يقوم بها المعهد الدولي لبحوث الأرز أو شركاؤه في مجال الأرز الذهبي، ولن تحصل أي منها على أي عائدات أو مدفوعات من تسويق أو بيع أصناف الأرز الذهبي التي طورها المعهد الدولي لبحوث الأرز". ^{[ 41 ]}

جادلت فاندانا شيفا ، الناشطة الهندية المناهضة للأغذية المعدلة وراثيًا، بأن المشكلة لا تكمن في النبات بحد ذاته، بل في المشاكل المحتملة المتعلقة بفقدان التنوع البيولوجي . وأشارت شيفا إلى أن مؤيدي الأرز الذهبي يتجاهلون محدودية توافر أغذية متنوعة وغنية بالعناصر الغذائية. ^{[ 42 ]} في المقابل، جادلت جماعات أخرى بأن اتباع نظام غذائي متنوع يحتوي على أطعمة غنية بالبيتا كاروتين، مثل البطاطا الحلوة والخضراوات الورقية والفواكه، من شأنه أن يزود الأطفال بكمية كافية من فيتامين أ. ^{[ 43 ]} ومع ذلك، ذكر كيث ويست من كلية جونز هوبكنز بلومبرج للصحة العامة أن الأطعمة التي تحتوي على فيتامين أ غالبًا ما تكون غير متوفرة، أو متوفرة فقط في مواسم معينة، أو باهظة الثمن بالنسبة للأسر الفقيرة. ^{[ 44 ]}

في عام 2008، أشار فرانشيسكو برانكا، خبير سوء التغذية في منظمة الصحة العالمية، إلى نقص الدراسات الواقعية وعدم اليقين بشأن عدد الأشخاص الذين سيستخدمون الأرز الذهبي، وخلص إلى أن "توزيع المكملات الغذائية، وتدعيم الأطعمة الموجودة بفيتامين أ، وتعليم الناس زراعة الجزر أو بعض الخضراوات الورقية، هي، في الوقت الحالي، طرق أكثر جدوى لمكافحة المشكلة". ^{[ 45 ]} أما الكاتب مايكل بولان ، الذي انتقد المنتج في عام 2001 لعدم اقتناعه بفوائده، فقد أعرب عن دعمه لاستمرار البحث في عام 2013. ^{[ 46 ]}

في عام ٢٠١٢، أثير جدل واسع حول دراسة نُشرت في المجلة الأمريكية للتغذية السريرية . ^{[ ٣٣ ]} وقد تبين لاحقًا أن هذه الدراسة، التي شملت إطعام أطفال تتراوح أعمارهم بين ٦ و٨ سنوات في الصين أرزًا معدلًا وراثيًا، قد انتهكت قواعد البحث العلمي على البشر في كل من جامعة تافتس والحكومة الفيدرالية. لم تجد المراجعات اللاحقة أي دليل على وجود مشاكل تتعلق بالسلامة في الدراسة، ولكنها كشفت عن مشاكل تتعلق بعدم كفاية نماذج الموافقة، وتغييرات غير معتمدة في بروتوكول الدراسة، وعدم الحصول على موافقة من لجنة أخلاقيات البحث العلمي في الصين . بالإضافة إلى ذلك، تم إدخال الأرز المعدل وراثيًا المستخدم إلى الصين بطريقة غير قانونية. ^{[ ٤٧ ] [ ٤٨ ]}

أُوصي بتوزيع الأرز الذهبي مجانًا على المزارعين الذين يعتمدون على زراعة الكفاف . ^{[ 57 ]} مُنحت تراخيص مجانية للدول النامية بسرعة نظرًا للدعاية الإيجابية التي حظي بها الأرز الذهبي، لا سيما في مجلة تايم في يوليو 2000. ^{[ 58 ]} كانت شركة مونسانتو من بين الشركات التي منحت تراخيص مجانية لبراءات اختراع ذات صلة مملوكة لها. ^{[ 59 ]} حُدد الحد الفاصل بين الاستخدام الإنساني والتجاري عند 10,000 دولار أمريكي . وبالتالي، طالما أن دخل المزارع أو أي مستخدم لاحق لجينات الأرز الذهبي لن يتجاوز 10,000 دولار أمريكي سنويًا، فلن تُفرض عليه أي رسوم. إضافةً إلى ذلك، يُسمح للمزارعين بالاحتفاظ بالبذور وإعادة زراعتها. ^{[ 60 ]}

• الأرز الاصطناعي - منتج حبوب مصنوع ليشبه الأرز، وغالبًا ما يكون مصنوعًا من الأرز المكسور ومدعمًا بالفيتامينات.
• بوابة الطعام

• معهد بحوث الأرز في الفلبين - أسئلة وأجوبة حول الأرز الذهبي