Pocket K No.4: GM作物と環境

遺伝子組み換え（GM）作物の環境への影響をめぐる議論は、ますます複雑で激しくなり、極めて感情的なものとなっています。 新しい研究が発表されるにつれて、さらに複雑になっています。 遺伝子組み換え作物は環境にとって安全か？

遺伝子組み換え作物の環境への影響を評価することは、多くの要因が考慮されるため、しばしば困難です。 遺伝子組み換え作物の潜在的なリスクに注目する科学者もいれば、その潜在的な利点を強調する科学者もいます。

環境問題の現状はどのようなものでしょうか

人口の増加、地球温暖化、生物多様性の損失は、私たちの環境に多大な影響を及ぼしています

2050年までに、この地球上に95億人が住むと言われています。 つまり、50年足らずの間に世界人口は30億人増加すると予想されます。 これらの人々を養うことは、食料品の生産、流通、安定性において大規模な変化を意味します。

残念ながら、農地と人口は一様に分布しているわけではありません。 たとえば、中国は世界の生産可能な土地の1.4%しかないが、世界の人口の20～25%を占めている1。この状況は、浸食による農地の減少、再生可能な資源の減少、水の減少、土地で働く人口の減少によってさらに悪化する。

原野と森林の破壊、石炭と石油の継続的な使用により、二酸化炭素レベルが着実に増加し、地球温暖化をもたらしている。 2100年までに地球の平均気温は1.4～5.8℃上昇し、気象条件の変動が大きくなると予測されています。 気候変動は降雨パターンを根本的に変える可能性があるため、人々の移住や農法の転換が必要になります。

さらに、人間人口の増加は、原生地の破壊、水質問題、水の転用などの原因になっています。 生息地の喪失により、多くの種が姿を消した。

したがって、森林、生息地、および生物多様性を保護するためには、将来の食糧需要が現在使用している農地からのみ得られるようにする必要がある。

遺伝子組み換え作物の環境メリットは何か？

遺伝子組み換え作物の著しい環境メリットは農薬使用の劇的削減であり、削減量は作物と導入形質によってさまざまだ。

1. バイオ作物の導入から21年間（1996-2016）の世界経済と環境への影響を評価した研究によると、この技術によって農薬散布が6億7120万kg減少し、農薬使用に伴う環境フットプリントが18.4％削減されたことが示されています。 また、この技術は、道路から1675万台の自動車を取り除くことに相当する農業からの温室効果ガスの放出を大幅に削減しました2
2. GM 作物の影響に関するメタ分析によると、GM 技術は化学農薬使用を37％削減しました3。
3. 1998 年から 2011 年までの米国のトウモロコシおよび大豆農家の研究では、除草剤耐性トウモロコシの採用者は非採用者よりも 1.2% (0.03 kg/ha) 除草剤を使用せず、昆虫耐性トウモロコシの採用者は非採用者よりも 11.2% (0.013 kg/ha) 殺虫剤を使用しないと結論づけられました4。
4. 中国では、Bt綿の使用により、2001年に78,000トンの調合農薬の使用が削減された。 これは、1990 年代半ばに中国で散布された農薬の約 4 分の 1 に相当します5 。さらに、1999 年から 2012 年に収集したデータを対象とした別の研究では、Bt 綿の採用により、農薬使用量が大幅に減少したことが示されました6。
5. Bt 綿の使用により、農家への農薬中毒のリスクと発生率を大幅に削減できます7。
6. 除草剤耐性作物は米国での保全耕作、特に不耕作システムの継続的拡大を促進しました。 8
7. バイオテック綿は、米国とオーストラリアの綿花畑における益虫の数と多様性に良い影響を与えることが証明されている9。
8. フィリピンにおけるBtコーンの採択では、Btコーンが昆虫の数と多様性にマイナスの影響を与えたという兆候は見られなかった。17

どのようにGM作物は環境安全性について評価されているか

GM作物は市場に出る前に環境影響について徹底的に評価されている。 10,11,12 リスク評価手続きを行う人の中には、GM作物の開発者、規制機関、学術科学者がいます。

ほとんどの国では、GM作物とその環境との相互作用を考慮する際に同様のリスク評価手続きを行っています。 これには、導入された遺伝子の役割や、それが受容植物にもたらす効果についての情報が含まれる。 また、次のような意図しない影響についての具体的な質問も扱われている。

1. 環境中の非標的生物への影響
2. 改変作物が通常より長く環境中に残留するか、新しい生息地に侵入するか
3. 改変作物から他の種に意図せずに遺伝子が移る可能性と結果

さらに、人間人口の増加が、原野破壊、水質問題、水の転用などの原因になっています。 生息地の喪失により、多くの種が姿を消した。

したがって、森林、生息地、および生物多様性を保護するためには、将来の食糧需要を現在使用している農地からのみ得られるようにすることが必要である。

潜在的なリスクは何か

導入された遺伝子が雑草の近縁種とアウトクロスする可能性とともに、雑草種を生み出す可能性

アウトクロスとは、国内の作物と関連植物が意図せず交配することを指します。 遺伝子組み換え作物に関連する主な環境上の懸念は、野生の近縁種との交雑によって、あるいは単に野生で存続することによって、新しい雑草を作り出す可能性である。

上記のことが起こる可能性は導入前に評価され、作物が植えられた後も同様にモニターされている。 1990 年に開始された 10 年間の研究では、テストした GM 作物（ナタネ、ジャガイモ、トウモロコシ、テンサイ）および形質（除草剤耐性、昆虫保護）について、未改造のものと比較して、野生の生息地に侵入または残留するリスクが増加しないことが示された13。しかし研究者は、これらの結果は「遺伝子組み換えが作物の雑草性または侵入性を増加しない可能性を意味しないが、生産性の高い作物が栽培外で長く生存するとは考えられないことを示す」、と述べている。 したがって、規制が求めるように、リリース前と商業化後の両方で、個々のGM作物をケースバイケースで評価することが重要である。

非標的生物への直接的影響

1999年5月、バシラス・チューリンゲンシス（Bt）耐虫トウモロコシの花粉がオオカバマダラの幼虫に悪い影響を与えることが報告されました。 この報告により、オオカバマダラやおそらく他の非標的生物に対する潜在的なリスクについての懸念と疑問が生じました。 しかし、一部の科学者は、この研究は環境中の状況とは異なる状況を反映しているため、その解釈には注意が必要だと訴えた。 著者は、”我々の研究は実験室で行われたもので、重要な問題を提起しているが、この最初の結果だけで、フィールドにおけるオオカバマダラの個体群へのリスクについて結論を出すのは不適切である “と指摘している。 2001 年、PNAS に発表された研究では、Bt トウモロコシの花粉がオオカバマダラの個体群に与える影響は無視できると結論づけられました16

米国環境保護庁 (EPA) の報告書は、「データは、植物で発現する Bt タンパク質の標的以外の野生生物への不当な悪影響を示さない証拠の重さを提供している」 と示しました。 さらに、北米の科学者による共同研究の結果、ほとんどの商業交配種において、花粉におけるBtの発現は低く、実験室および野外での研究では、野外で遭遇するような花粉密度では急性毒性作用はないと結論づけている13。 Losey, 1999のNature誌、および強制給餌された捕食者の実験室実験と広範な実地調査により、オオカバマダラの個体数に大きな影響がないことが実証された18

Development of insect resistance

Bt作物の使用に関するもう一つの懸念は、それがBtに対する昆虫抵抗性の発達につながるというものである。 この問題に対処するために、政府、産業界、および科学者によって昆虫耐性管理計画が策定されています。 これらの計画には、昆虫が昆虫耐性品種を選択することなく発達するために、昆虫耐性作物のすべての畑には非GM作物の関連する避難所がなければならないという要件が含まれています。

追加の耐性管理方法も、世界中の科学者によって開発されつつあります。 これらは、GM作物だけでなく、その周辺の環境も、作物がリリースされた後も変化がないか常に評価する、承認後のモニタリングと合わせて行われなければならない。

結論

GM作物に潜在する環境と生態系の懸念は、そのリリース前に評価されている。 さらに、潜在的なリスクを発見して最小限に抑え、GM作物がリリース後も安全であることを保証するために、承認後のモニタリングと優れた農業システムを整備する必要がある。 GM作物、慣行農法、および有機農法などの他の農法との比較により、GM作物を採用することの相対的なリスクと利益が明るみに出るだろう。

1. China urges further protection of arable land, March 23, 2004. http://english.people.com.cn/200403/23/eng20040332_138213.shtml.
2. Brookes, G and P Barfoot. 2018. GM作物。 Global socio-economic and environmental impacts 1996- 2016. PG Economics Ltd, UK. p 1-204
3. Klümper, W and M Qaim. 2014. 遺伝子組換え作物の影響に関するメタ分析。 PLoS ONE 9(11): e111629. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0111629.
4. Perry, ED, F Ciliberto, DA Hennessy, and GC Moschini. 2016. 米国のトウモロコシと大豆における遺伝子組換え作物と農薬の使用。 サイエンス・アドバンス 2(8): e1600850. http://advances.sciencemag.org/content/2/8/e1600850.full.
5. Pray, CE, J Huang, R Hu and S Rozelle. 2002. 中国での Bt 綿の 5 年-利点は続く。
6. Qiao, F, J Huang, S Wang, and Q Li. Bt綿の導入が農薬使用の安定性に与える影響。 統合農業ジャーナル(Journal of Integrative Agriculture). Doi:10.1016/S2095-3119(17)61699-X.
7. Hossain, F, CE Pray, Y Lu, J Huang and R Hu.喬、F、J 黄、S 王、Q 李。 2004. 中国における遺伝子組換え綿花と農民の健康。 このような場合、「震災の影響」を考慮する必要があります。 2002. 保全耕起と植物バイオテクノロジー：新技術は、耕す必要性を減らすことによって、どのように環境を改善することができます。 保全耕うん情報センター、ウェストラファイエット、インディアナ州。 http://ctic.purdue.edu/CTIC/BiotechPaper.pdf
8. Carpenter, J, A Felsot, T Goode, M Hammig, D Onstad and S Sankula. 2002. バイオテクノロジー由来と従来のダイズ、トウモロコシ、綿作物の環境影響の比較。
9. Canola Council of Canada. 2001. トランスジェニック・カノーラの農学的および経済的評価。 カナダ・カノーラ協議会。 1-95. http://www.canola-council.org/production/gmo1.html
10. 米国国立研究評議会. 1989. 遺伝子組換え生物の実地試験：決定のための枠組み。 遺伝子組換え微生物および植物の環境中への導入の科学的評価に関する委員会。 National Academy Press, Washington, DC
11. 経済協力開発機構（OECD）。 1992. バイオテクノロジーの安全性に関する考察． OECD, Paris, 50 pp.
12. カナダ政府. 1994. 新規形質を持つ植物の環境安全性を決定するための評価基準. Dir.9408, Dec.16, 1994. 2001. バイオテクノロジー：自然生息地における遺伝子組換え作物。
13. 米国環境保護庁。 2002. このような状況下において、私たちは、「バイオテクノロジーを利用すること」、「バイオテクノロジーを利用すること」、「バイオテクノロジーを利用すること」、「バイオテクノロジーを利用すること」、「バイオテクノロジーを利用すること」、「バイオテクノロジーを利用すること」、「バイオテクノロジーを利用すること」、「バイオテクノロジーを利用すること」、「バイオテクノロジーを利用すること」、「バイオテクノロジーを利用すること」、「バイオテクノロジーを利用すること」、「バイオテクノロジーを利用すること」、「バイオテクノロジーを利用すること」、「バイオテクノロジーを利用すること」、「バイオテクノロジーを利用すること」、「バイオテクノロジーを利用すること」。 2001. Bt トウモロコシの花粉がオオカバマダラに与える影響。 PNAS 98(21):11937-11942
14. Yorobe, JM, CB Quicoy, EP Alcantara and BR Sumayao. 2006. フィリピンにおける Bt トウモロコシの影響評価。 フィリピン農業科学者 89(3): 258-267.
15. Ammann, K. 2004. 農業バイオテクノロジーが生物多様性に与える影響． ベルン大学植物園

*2018 年 10 月更新

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