Expo 2015 - Nutrire il Pianeta, tesina

A

L

Ale Erba Alessandro

Argomento tesina:

“Expo 2015, nutrire il pianeta, energia per la vita”

- 1 -

Scienze: argomento centrale

I cibi OGM e la biogenetica ………………………………………… pag. 3

Geografia

Descrizione Expo 2015 e Padiglione Italia ………………………………………… pag. 9

Storia

La seconda Rivoluzione Industriale ………………………………………… pag. 13

Francese

La Tour Eiffel et le Pavillon France ………………………………………… pag. 17

Inglese

Delights of British Cuisine ………………………………………… pag. 20

Arte

Alcune Nature Morte (Caravaggio – Cézanne) ………………………………………… pag. 22

Tecnologia

Le centrali idroelettriche ………………………………………… pag. 25

Ed. fisica

L’alimentazione legata all’esercizio fisico ………………………………………… pag. 29

- 2 -

Scienze

OGM: definizione, vantaggi e svantaggi

Gli OGM (organismi geneticamente modificati) sono organismi dei quali parte del genoma è stato modificato tramite tecniche d’ingegneria genetica, al fine di migliorare alcune caratteristiche dei viventi, come la capacità della resistenza ai pesticidi di una pianta o ad alcuni parassiti.

Non sono considerati tali gli individui che si sono modificati sotto lo stimolo di alcuni fattori, come ad esempio le mutazioni climatiche.

Gli ingegneri genetici hanno sviluppato alcuni prodotti OGM nell’agricoltura, come il mais resistente al parassita che lo attacca, patate con tolleranza ai virus, fagioli con proprietà insetticide, ecc.

Ma i benefici dell’OGM non finiscono qui: si possono infatti produrre piantagioni che richiedono un minor apporto di sostanze chimiche, o una ridotta quantità d’acqua.

Esse possono inoltre avere qualcosa in più (come proteine o sali minerali) e/o avere qualcosa in meno (tossine, germi, batteri).

Questo aiuta a ottenere un prodotto più sano e nutriente tagliando i prezzi.

Inoltre, in un futuro non molto lontano, potremmo “fondere” l’industria genetica con il settore medico-farmaceutico, aggiungendo vaccini o altre cure negli alimenti.

Uno svantaggio non indifferente per gli OGM è il potenziale impatto negativo per la salute dell’uomo.

Il corpo umano, infatti, non essendo abituato a ricevere tali sostanze artificiali, potrebbe accusare reazioni allergiche dovute a esse.

Gli scienziati, tuttavia, sostengono che ciò non possa accadere, perché gli organismi prima di essere nella

- 3 -

tavola del consumatore devono passare a una fase di controlli accurati e assaggi.

L’inquinamento genetico o bio inquinamento è un rischio enorme che non va sottovalutato; è la trasmissione del gene nuovo ad altre piante non modificate, con conseguente perdita delle biodiversità e delle coltivazioni spontanee.

Come conseguenza del fatto che le piante non sono naturali e hanno i pesticidi “incorporati” nell’organismo, c’è inoltre il rischio che i parassiti sviluppino anticorpi diventando più feroci e aggressivi, e richiedendo nuovi geni da aggiungere nelle nuove piante come pesticidi.

Storia degli OGM

1968 – Un microbiologo svizzero, Werner Arber, scopre gli enzimi di restrizione, sostanze di origine batterica che possono individuare e tagliare frammenti di DNA, per questo motivo chiamate “forbici molecolari”.

Questa scoperta ha aperto la possibilità di “tagliare e cucire” il DNA mescolando i patrimoni genetici di esseri viventi di specie diverse.

È nata così una tecnologia che manipola e trasferisce i geni orizzontalmente tra specie che normalmente non si incrociano.

Essa abbatte le barriere delle specie e annulla i meccanismi di difesa che rendono

Figura 1 - Werner Arber

inattivi i geni stranieri.

Le ricerche nel settore dell’ingegneria genetica continuano a svilupparsi nel corso degli anni ’70.

1973 - Stanley Cohen e Herbert Boyer (S. Francisco, USA), costruiscono la prima molecola di DNA ricombinante, cioè inseriscono il gene di un organismo dentro il patrimonio genetico di un altro.

Grazie all’uso combinato delle nuove tecniche di biologia molecolare come l’uso dell’enzima ligasi (1967), degli enzimi di restrizione e della trasformazione batterica (1970-72), riuscirono per primi a clonare un gene di rana all’interno del batterio Escherichia coli, dimostrando che era possibile trasferire materiale genetico da un organismo a un altro tramite l’utilizzo di vettori plasmidici in grado di auto replicarsi, abbattendo di fatto le barriere specie-specifiche.

1980 – La Corte Federale degli USA concede, per la prima volta nella storia dell’umanità, il diritto di brevetto su di un essere vivente: un batterio.

Questo consente alle multinazionali biotecnologiche di ottenere i brevetti su tutto il vivente (escluso il corpo umano, ma non le sue parti) e di trasformare la materia vivente in “bene privato”.

La brevettazione della materia vivente ha come fine e come conseguenza immediata la

- 4 -

diffusione degli OGM nel pianeta in quanto lo sfruttamento economico dei brevetti procura alle multinazionali chimico-farmaceutiche-biotecnologiche ingenti guadagni.

Le multinazionali investono ingenti capitali nelle biotecnologie perché considerano gli OGM l’oro del futuro.

1998 - Il Prof. Arpad Pusztai, microbiologo, ricercatore del “Rowett Research Institute” (Scozia) dichiara in un’intervista rilasciata alla Granada Television (che la manda in onda nel programma World in Action) che i test effettuati su topi da laboratorio nutriti con patate transgeniche, da lui effettuati, hanno evidenziato un abbassamento delle difese immunitarie, alterazioni nello sviluppo degli organi vitali e la parziale atrofia del fegato, sviluppata in appena dieci giorni della nuova dieta.

Il Prof. Pusztai afferma nell’intervista di essere preoccupato per la mancanza di test sulla sicurezza degli alimenti OGM e alla domanda dell’intervistatore: “Lei mangerebbe le sue patate geneticamente modificate?”, risponde negativamente, osservando che è “molto, molto ingiusto usare i nostri concittadini come cavie“.

La trasmissione dell’intervista al prof. Pusztai dura solo due minuti e mezzo perché viene prontamente oscurata.

Due giorni dopo questa intervista il Rowett Institute rilascia un comunicato stampa in cui dichiara di aver esonerato il Prof. Arpad Pusztai dalle sue mansioni, costringendolo ad andare immediatamente in pensione.

Tecnica per ottenere alimenti OGM

Ottenere nuove piante artificiali non è facile.

È un lavoro lungo e difficile quello di implementare nuovi geni nelle piante.

Essa può essenzialmente essere eseguita in quattro passaggi: (fig. 1)

1. Isolamento del gene che si vuole trasferire.
2. Inserimento del gene ottenuto in un vettore molecolare (per esempio un plasmide, cioè una molecola di DNA a doppia elica, quasi sempre circolare, presente nelle cellule di gran parte dei batteri e di alcuni microrganismi più complessi).
3. Replicazione del plasmide (contenente il gene) in un batterio, in modo tale da avere più copie del gene da trasferire.
4. Trasferimento del plasmide in una specie vegetale.

Figura 2 - Tecnica del trasferimento dei geni nel plasmide - 5 -

Questo sistema però non funziona con alcuni cereali, per cui è stato messo a punto un metodo alternativo, il “cannone a DNA”, con cui la pianta viene mitragliata con sferette di oro o tungsteno del diametro di 1 o 2 millesimi di millimetro, ricoperte dei segmenti di DNA che si vogliono combinare con quello della pianta.

Una buona percentuale (1 su 10.000) riesce a superare la parete protettiva della cellula e dalle cellule modificate si rigenererà l’intero organismo.

Figura 3 - Un “cannone a DNA” o “Gene Gun”

Occorre però saper riconoscere le cellule in cui il trapianto è “riuscito”: per questo si utilizzano dei geni “marcatori”, in grado cioè di evidenziare con una qualche caratteristica (ad esempio la resistenza agli antibiotici) la riuscita del trapianto.

Gli animali transgenici e il caso “Golden Rice”

L’inserimento di geni esterni in altri organismi non si limita solamente alle piante, ma anche agli animali.

Essi vengono chiamati animali transgenici perché possiedono un patrimonio genetico modificato dalla nascita attraverso l’inserzione di un frammento di DNA di origine estranea detto transgene.

Grazie al gene aggiunto, essi sviluppano

Figura 4 - Un pesce transgenico.

quelle capacità che in natura non sono sviluppate.

Il primo successo nella storia di transgenesi animale fu ottenuto utilizzando un retrovirus.

Gli scopi principali della transgenesi sugli animali sono i seguenti:

• Produzione di biomedicine: organi ricreati in laboratorio e sperimentati sugli animali transgenici;
• Modelli per la ricerca su malattie umane: molte malattie hanno un’origine genetica, e sarebbe estremamente difficoltoso non sperimentare i progressi su “cavie da laboratorio”, modelli animali sperimentali che riproducano alcuni tratti del genoma umano che sono alla base di alcune patologie, come cancro, ecc.;
• Xenotrapianti: gli xenotrapianti sono trapianti di organi da una specie non umana, e potrebbero essere una nuova frontiera, considerando che la disponibilità di organi per gli allotrapianti (da uomo a uomo) è sempre inferiore alle richieste. - 6 -
• Miglioramento delle produzioni animali: e, ovviamente, ci sarebbe un incremento netto delle produzioni di carne, latte e tutti gli alimenti che ricaviamo dagli animali.

Basti pensare che, per fare un chilo di carne, occorrono due litri di petrolio.

Il caso Golden Rice

L’Organizzazione mondiale della sanità ha stimato che tra i 100 e i 140 milioni di bambini sotto i 5 anni sono a rischio di carenza di vitamina A: il 69% dei bambini del Sud-Est Asiatico e il 49% dei bambini africani si trovano in questa condizione.

La carenza di vitamina A (in inglese VAD, vitamin A deficiency) porta a diverse conseguenze, la cui gravità è proporzionale all’entità della carenza.

La prima manifestazione è la xeroftalmia, cioè l’impossibilità di produrre lacrime con conseguente secchezza degli occhi, per poi passare alla cecità notturna fino ad arrivare alla cecità totale e irreversibile.