Riesgos asociados a los cultivos transgénicos resistentes a insectos (Bt)

En una granja moderna independiente seguida por veterinarios certificados, las vacas lecheras (promedio de 62 por año) se mantuvieron en producción de leche optimizada durante 3 años cada una. De 1997 a 2002, justo después del lanzamiento comercial del primer OMG (organismo genéticamente modificado) en Europa, el maíz Bt176 genéticamente modificado (GM) cultivado en la granja se introdujo progresivamente en dietas controladas. Los resultados se describen en el siguiente relato, que tiene un valor histórico ya que es la primera y más larga observación de mamíferos en una granja, realizada por un ganadero y veterinarios experimentados, durante un período de problemas patológicos inusuales en vacas que recibieron un alimento rico en OGM. dieta. Por lo tanto, no fue diseñado como un experimento científico. A lo largo de los años, y coincidiendo con aumentos regulares en el contenido de OMG en la dieta (0–40 %), la proporción de vacas sanas con alta producción de leche disminuyó del 70 % (tasa normal) a solo el 40 %. En el pico de mortalidad en 2002, el 10% de las vacas murió, precedido por un síndrome de paresia de larga duración sin hipocalcemia ni fiebre, pero con falla bioquímica renal y problemas de mucosas o epiteliales. No se identificó ningún origen microbiano, aunque se investigó intensamente. El maíz transgénico, posteriormente retirado del mercado, era en ese momento el único cambio gerencial previsto para las vacas. Se propone que provocó efectos tóxicos a largo plazo en los mamíferos, que no son observables en las condiciones más comunes de cría intensiva con alta y rápida rotación de animales y sin etiquetas específicas en los alimentos GM (cantidad de identificación e identidad precisa del contenido de OGM). Se deben realizar más evaluaciones a largo plazo durante los ensayos de alimentación con OMG.

On an independent modern farm followed by certified veterinarians, dairy cows (mean of 62 per year) were maintained in optimized milk production for 3 years each. From 1997 to 2002, just after the commercial release of the first GMO (genetically modified organism) in Europe, genetically modified (GM) Bt176 maize grown on the farm was progressively introduced in controlled diets. The results are described in the following account, which has an historical value as it is the longest and first on-farm observation of mammals, performed by an experienced farmer and veterinarians, during a period of unusual pathological problems in cows receiving a GMO-rich diet. Thus it was not designed as a scientific experiment. Over the years, and coinciding with regular increases in GMO content of the diet (0–40%), the proportion of healthy cows with high milk yield diminished from 70% (normal rate) to only 40%. At the peak of mortalities in 2002, 10% of the cows died, preceded by a long-lasting paresis syndrome without hypocalcemia or fever, but with kidney biochemical failure and mucosa or epithelial problems. No microbial origin was identified, though intensively investigated. The GM maize, subsequently withdrawn from the market, was at the time the only intended managerial change for the cows. It is proposed that it provoked long-term toxic effects on mammals, which are not observable in most common conditions of intensive farming with high and rapid animal turnover and with no specific labels on GM feed (identifying amount and precise identity of GMO content). More long-term assessments during GMO feeding trials should be performed.

Las plantas transgénicas que contienen genes de Bacillus thuringiensis (Bt) se están cultivando en todo el mundo para expresar proteínas insecticidas tóxicas. Sin embargo, la utilización comercial de los cultivos Bt destaca en gran medida los problemas de bioseguridad en todo el mundo. Por lo tanto, la evaluación de los riesgos causados ​​por los cultivos genéticamente modificados antes de su cultivo comercial es un tema crítico que debe abordarse. En la biotecnología agrícola, el objetivo de la evaluación de la seguridad no es solo identificar la seguridad de una planta genéticamente modificada (GM), sino demostrar su impacto en el ecosistema. Se han realizado varios estudios experimentales en todo el mundo durante los últimos 20 años para investigar los riesgos y temores asociados con los organismos no objetivo (NTO). Los NTO incluyen insectos benéficos, controladores naturales de plagas, rizobacterias, microbios promotores del crecimiento, polinizadores, habitantes del suelo, vertebrados acuáticos y terrestres, mamíferos y humanos. Para resaltar todos los posibles riesgos asociados con diferentes eventos GM, se ha recopilado información de un total de 76 artículos, con respecto a organismos que habitan en el suelo y plantas no objetivo, y se ha resumido en la forma del artículo de revisión actual. No se ha informado ningún impacto dañino significativo en ningún estudio de caso relacionado con eventos GM aprobados, aunque aún se necesitan evaluaciones críticas de riesgos antes de la comercialización de estos cultivos.

Transgenic plants containing Bacillus thuringiensis (Bt) genes are being cultivated worldwide to express toxic insecticidal proteins. However, the commercial utilisation of Bt crops greatly highlights biosafety issues worldwide. Therefore, assessing the risks caused by genetically modified crops prior to their commercial cultivation is a critical issue to be addressed. In agricultural biotechnology, the goal of safety assessment is not just to identify the safety of a genetically modified (GM) plant, rather to demonstrate its impact on the ecosystem. Various experimental studies have been made worldwide during the last 20 years to investigate the risks and fears associated with non-target organisms (NTOs). The NTOs include beneficial insects, natural pest controllers, rhizobacteria, growth promoting microbes, pollinators, soil dwellers, aquatic and terrestrial vertebrates, mammals and humans. To highlight all the possible risks associated with different GM events, information has been gathered from a total of 76 articles, regarding non-target plant and soil inhabiting organisms, and summarised in the form of the current review article. No significant harmful impact has been reported in any case study related to approved GM events, although critical risk assessments are still needed before commercialisation of these crops.

Las toxinas Cry son una familia de proteínas formadoras de cristales producidas por la bacteria Bacillus thuringiensis. Se cree que su modo de acción es crear poros que alteran las membranas epiteliales del intestino de los insectos juveniles. Estos poros permiten la entrada de patógenos en el hemocoel, matando así al insecto. Los genes que codifican un espectro de toxinas Cry, incluidos los mutantes Cry, las quimeras Cry y otros derivados de Cry, se utilizan comercialmente para mejorar la resistencia a los insectos en cultivos genéticamente modificados (GM). En la mayoría de los países del mundo, estos cultivos transgénicos están regulados y deben evaluarse para la seguridad humana y ambiental. Sin embargo, tales evaluaciones de riesgo a menudo no analizan directamente el cultivo GM o sus tejidos. En cambio, las evaluaciones se basan principalmente en información histórica de proteínas Cry naturales y en datos recopilados en proteínas Cry (llamadas 'sustitutos') purificadas de cepas de laboratorio de bacterias diseñadas para expresar proteína Cry. Sin embargo, ni los sustitutos ni las proteínas Cry naturales son idénticas a las proteínas a las que los humanos u otros organismos no objetivo están expuestos por la producción y el consumo de plantas GM. Hasta la fecha no ha habido un estudio sistemático de estas diferencias. Esta revisión llena este vacío de conocimiento con respecto a los cultivos GM que contienen Cry más comúnmente cultivados aprobados para uso internacional. Habiendo descrito las diferencias específicas entre las proteínas Cry naturales, sucedáneas y GM, esta revisión evalúa estas diferencias por su potencial para socavar la confiabilidad de las evaluaciones de riesgo. Por último, hacemos recomendaciones específicas para mejorar las evaluaciones de riesgos. Hasta la fecha no ha habido un estudio sistemático de estas diferencias. Esta revisión llena este vacío de conocimiento con respecto a los cultivos GM que contienen Cry más comúnmente cultivados aprobados para uso internacional. Habiendo descrito las diferencias específicas entre las proteínas Cry naturales, sucedáneas y GM, esta revisión evalúa estas diferencias por su potencial para socavar la confiabilidad de las evaluaciones de riesgo. Por último, hacemos recomendaciones específicas para mejorar las evaluaciones de riesgos. Hasta la fecha no ha habido un estudio sistemático de estas diferencias. Esta revisión llena este vacío de conocimiento con respecto a los cultivos GM que contienen Cry más comúnmente cultivados aprobados para uso internacional. Habiendo descrito las diferencias específicas entre las proteínas Cry naturales, sucedáneas y GM, esta revisión evalúa estas diferencias por su potencial para socavar la confiabilidad de las evaluaciones de riesgo. Por último, hacemos recomendaciones específicas para mejorar las evaluaciones de riesgos.

The Cry toxins are a family of crystal-forming proteins produced by the bacterium Bacillus thuringiensis. Their mode of action is thought to be to create pores that disrupt the gut epithelial membranes of juvenile insects. These pores allow pathogen entry into the hemocoel, thereby killing the insect. Genes encoding a spectrum of Cry toxins, including Cry mutants, Cry chimaeras and other Cry derivatives, are used commercially to enhance insect resistance in genetically modified (GM) crops. In most countries of the world, such GM crops are regulated and must be assessed for human and environmental safety. However, such risk assessments often do not test the GM crop or its tissues directly. Instead, assessments rely primarily on historical information from naturally occurring Cry proteins and on data collected on Cry proteins (called ‘surrogates’) purified from laboratory strains of bacteria engineered to express Cry protein. However, neither surrogates nor naturally occurring Cry proteins are identical to the proteins to which humans or other nontarget organisms are exposed by the production and consumption of GM plants. To-date there has been no systematic survey of these differences. This review fills this knowledge gap with respect to the most commonly grown GM Cry-containing crops approved for international use. Having described the specific differences between natural, surrogate and GM Cry proteins this review assesses these differences for their potential to undermine the reliability of risk assessments. Lastly, we make specific recommendations for improving risk assessments.

Este estudio tuvo como objetivo investigar la degradación de tres genes transgénicos de Bacillus thuringiensis (Bt) (Cry1Ab, Cry1Ac y Cry1Ab/Ac) y las correspondientes proteínas Bt codificadas en polvo de arroz KMD1, KF6 y TT51-1, respectivamente, luego de esterilización en autoclave, cocción, hornear o calentar en el microondas. Los genes Bt exógenos fueron más estables que el gen endógeno de sacarosa fosfato sintasa (SPS), y se detectaron fragmentos cortos de ADN con más frecuencia que fragmentos largos de ADN en los genes Bt y SPS. La esterilización en autoclave, la cocción (hirviendo en agua, 30 min) y el horneado (200 °C, 30 min) indujeron los efectos de degradación de la proteína Bt más severos, y la proteína Cry1Ab fue más estable que la proteína Cry1Ac y Cry1Ab/Ac, lo que fue confirmado por muestras de horneado a 180 °C durante diferentes periodos de tiempo. El microondas indujo una leve degradación de los genes Bt y SPS, y proteínas Bt, mientras que el horneado (180 °C, 15 min), la cocción y la autoclave condujeron a una mayor degradación, y el horneado (200 °C, 30 min) indujo la degradación más severa. Los hallazgos del estudio indicaron que la degradación de los genes y proteínas Bt se correlacionaba de alguna manera con la intensidad del tratamiento. Se usaron la reacción en cadena de la polimerasa, el ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas y las pruebas de flujo lateral para detectar los componentes transgénicos correspondientes. Se discuten estrategias para detectar ingredientes transgénicos en alimentos altamente procesados. Se utilizaron ensayos de inmunoabsorción ligados a enzimas y pruebas de flujo lateral para detectar los componentes transgénicos correspondientes.

This study aimed to investigate the degradation of three transgenic Bacillus thuringiensis (Bt) genes (Cry1Ab, Cry1Ac, and Cry1Ab/Ac) and the corresponding encoded Bt proteins in KMD1, KF6, and TT51-1 rice powder, respectively, following autoclaving, cooking, baking, or microwaving. Exogenous Bt genes were more stable than the endogenous sucrose phosphate synthase (SPS) gene, and short DNA fragments were detected more frequently than long DNA fragments in both the Bt and SPS genes. Autoclaving, cooking (boiling in water, 30 min), and baking (200 °C, 30 min) induced the most severe Bt protein degradation effects, and Cry1Ab protein was more stable than Cry1Ac and Cry1Ab/Ac protein, which was further confirmed by baking samples at 180 °C for different periods of time. Microwaving induced mild degradation of the Bt and SPS genes, and Bt proteins, whereas baking (180 °C, 15 min), cooking and autoclaving led to further degradation, and baking (200 °C, 30 min) induced the most severe degradation. The findings of the study indicated that degradation of the Bt genes and proteins somewhat correlated with the treatment intensity. Polymerase chain reaction, enzyme-linked immunosorbent assay, and lateral flow tests were used to detect the corresponding transgenic components. Strategies for detecting transgenic ingredients in highly processed foods are

Los cultivos genéticamente modificados (GM) pueden traer nuevas proteínas con propiedades inmunogénicas y alergénicas a las cadenas de alimentos y piensos. El maíz transgénico más comúnmente cultivado, MON810, expresa una versión modificada de la proteína insecticida Cry1Ab que se origina en la bacteria del suelo Bacillus thuringiensis (Bt). Apenas se han estudiado las reacciones inmunitarias que siguen a la inhalación de polen y desechos de tales plantas. Expusimos ratones BALB/c a proteínas Cry1Ab purificadas y materiales vegetales MON810 que contienen Cry1Ab mediante instalación intranasal. No se detectaron anticuerpos anti-Cry1Ab después de la exposición a los materiales vegetales. La exposición a Cry1Ab purificado resultó en la producción específica de IgG1 e IgE anti-Cry1Ab, lo que indica inmunogenicidad y alergenidad inherentes. Los ratones expuestos a extractos de hojas tanto de MON810 como de maíz no modificado demostraron una afluencia de linfocitos y eosinófilos en el lavado broncoalveolar y una mayor liberación de citocinas en las células de los ganglios linfáticos mediastínicos. Los resultados indican que la exposición de las vías respiratorias a las proteínas Cry1Ab puede ser una vía de relevancia práctica.

Genetically modified (GM) crops may bring new proteins with immunogenic andallergenic properties into the food and feed chains. The most commonly grown GMmaize, MON810, expresses a modified version of the insecticidal Cry1Ab proteinoriginating in the soil bacteriumBacillus thuringiensis(Bt). Immune reactions followinginhalation of pollen and debris from such plants have been scarcely studied. We exposedBALB/c mice to purified Cry1Ab proteins and Cry1Ab-containing MON810 plantmaterials by intranasal installation. No anti-Cry1Ab antibodies were detected followingexposure to the plant materials. Exposure to purified Cry1Ab resulted in specific anti-Cry1Ab IgG1 and IgE production, indicating inherent immunogenicity and allergeni-city. Mice exposed to leaf extracts from both MON810 and unmodified maizedemonstrated influx of lymphocytes and eosinophils in the broncho-alveolar lavage,and increased cytokine release in mediastinal lymph node cells. The results indicate thatthe airway exposure to Cry1Ab proteins may be a route of practical relevance.

El contenido de proteína Bt en el maíz transgénico resistente a insectos (Bt) puede variar entre tejidos dentro de las plantas y entre plantas que crecen bajo diferentes condiciones ambientales. Sin embargo, se desconoce si el contenido de proteína Bt se correlaciona con la expresión transgénica y cómo, y si esta relación está influenciada por condiciones ambientales estresantes. Se cultivaron dos variedades de maíz Bt que contenían el mismo casete transgénico (MON 810) en condiciones óptimas y estresantes. Antes y durante la exposición al estrés, se analizó la expresión transgénica de las hojas superiores mediante RT-PCR cuantitativa y el contenido de Bt mediante ELISA. En condiciones óptimas, no hubo diferencias significativas en la expresión transgénica entre las dos variedades de maíz Bt investigadas, mientras que el contenido de proteína Bt difirió significativamente. La expresión transgénica se correlacionó con el contenido de proteína Bt en solo una de las variedades. Bajo condiciones ambientales estresantes, encontramos expresiones transgénicas similares a las de condiciones óptimas, pero el contenido de Bt respondió de manera diferente. Estos resultados sugieren que el contenido de Bt no solo está controlado por la expresión del transgén, sino que también depende de los antecedentes genéticos de la variedad de maíz. En condiciones de estrés, la concentración de proteína Bt es aún más difícil de predecir.

Bt protein content in transgenic insect resistant (Bt) maize may vary between tissues within plants and between plants growing under different environmental conditions. However, it is unknown whether and how Bt protein content correlates with transgene expression, and whether this relationship is influenced by stressful environmental conditions. Two Bt maize varieties containing the same transgene cassette (MON 810) were grown under optimal and stressful conditions. Before and during stress exposure, the upper leaves were analysed for transgene expression using quantitative RT-PCR and for Bt content using ELISA. Under optimal conditions there was no significant difference in the transgene expression between the two investigated Bt maize varieties whereas Bt protein content differed significantly. Transgene expression was correlated with Bt protein content in only one of the varieties. Under stressful environmental conditions we found similar transgene expressions as under optimal conditions but Bt content responded differently. These results suggest that Bt content is not only controlled by the transgene expression but is also dependent on the genetic background of the maize variety. Under stressful conditions the concentration of Bt protein is even more difficult to predict

Los cultivos transgénicos apilados que expresan hasta seis toxinas Cry de Bacillus thuringiensis(Bt) están reemplazando hoy en día las variedades de cultivos GM de un solo transgén cultivadas anteriormente. El apilamiento de múltiples toxinas Cry no solo aumenta la carga ambiental de toxinas, sino que también plantea la pregunta de cómo se pueden evaluar las posibles interacciones de las toxinas para la evaluación de riesgos, que es obligatoria para los cultivos GM. Sin embargo, no existen pautas operativas para una estrategia de prueba o procedimientos de prueba. Desde el punto de vista de los desarrolladores, se necesitan pocas pruebas de datos para los efectos combinatorios de las toxinas Cry, ya que la gama de organismos posiblemente afectados se centra en las especies de plagas y no se afirma que exista evidencia que apunte a los efectos combinatorios en organismos no objetivo. Hemos examinado esta justificación críticamente utilizando información reportada en la literatura científica. Para hacerlo, abordamos la hipótesis de especificidad estrecha de las toxinas Cry subdivididas en tres condiciones conceptuales diferentes subyacentes (i) "eficacia" en plagas objetivo como indicador de "especificidad estrecha", (ii) falta de efectos adversos informados de toxinas Cry en organismos no objetivo , y (iii) los modos de acción propuestos de las toxinas Cry (o la falta de ellos) como mecanismos subyacentes a la actividad/eficacia/especificidad informada de las toxinas Cry. Complementariamente a esta información, evaluamos los informes sobre los resultados de las pruebas de efectos combinatorios de las toxinas Cry en la literatura científica y relacionamos esos hallazgos con la práctica de evaluación de riesgos ambientales de cultivos Bt en general y de eventos Bt apilados en particular. ” (ii) falta de efectos adversos informados de las toxinas Cry en organismos no objetivo, y (iii) modos de acción propuestos de las toxinas Cry (o la falta de ellos) como mecanismos subyacentes a la actividad/eficacia/especificidad informada de las toxinas Cry. Complementariamente a esta información, evaluamos los informes sobre los resultados de las pruebas de efectos combinatorios de las toxinas Cry en la literatura científica y relacionamos esos hallazgos con la práctica de evaluación de riesgos ambientales de cultivos Bt en general y de eventos Bt apilados en particular. ” (ii) falta de efectos adversos informados de las toxinas Cry en organismos no objetivo, y (iii) modos de acción propuestos de las toxinas Cry (o la falta de ellos) como mecanismos subyacentes a la actividad/eficacia/especificidad informada de las toxinas Cry. Complementariamente a esta información, evaluamos los informes sobre los resultados de las pruebas de efectos combinatorios de las toxinas Cry en la literatura científica y relacionamos esos hallazgos con la práctica de evaluación de riesgos ambientales de cultivos Bt en general y de eventos Bt apilados en particular.

Stacked GM crops expressing up to six Cry toxins from Bacillus thuringiensis (Bt) are today replacing the formerly grown single-transgene GM crop varieties. Stacking of multiple Cry toxins not only increase the environmental load of toxins but also raise the question on how possible interactions of the toxins can be assessed for risk assessment, which is mandatory for GM crops. However, no operational guidelines for a testing strategy or testing procedures exist. From the developers point of view, little data testing for combinatorial effects of Cry toxins is necessary as the range of possibly affected organisms focuses on pest species and no evidence is claimed to exist pointing to combinatorial effects on non-target organisms. We have examined this rationale critically using information reported in the scientific literature. To do so, we address the hypothesis of narrow specificity of Cry toxins subdivided into three underlying different conceptual conditions (i) “efficacy” in target pests as indicator for “narrow specificity,” (ii) lack of reported adverse effects of Cry toxins on non-target organisms, and (iii) proposed modes of action of Cry toxins (or the lack thereof) as mechanisms underlying the reported activity/efficacy/specificity of Cry toxins. Complementary to this information, we evaluate reports about outcomes of combinatorial effect testing of Cry toxins in the scientific literature and relate those findings to the practice of environmental risk assessment of Bt-crops in general and of stacked Bt-events in particular.

El tejido de soja y los artrópodos se recolectaron en los campos de soja Bt en China en diferentes momentos durante la temporada de crecimiento para investigar la exposición de los artrópodos a la toxina Cry1Ac producida por la planta y la transmisión de la toxina dentro de la red alimentaria. Las muestras de 52 especies de artrópodos/taxones pertenecientes a 42 familias en 10 órdenes se analizaron para determinar su contenido de Cry1Ac utilizando un ensayo inmunoenzimático (ELISA). Entre las 22 especies/taxones para las cuales se analizaron tres muestras, la concentración de toxina fue más alta en el saltamontes Atractomorpha sinensis y representó aproximadamente el 50% de la concentración en las hojas de soya. Otras especies/taxones no contenían toxinas detectables o contenían una concentración que estaba entre el 1 y el 10% de la detectada en las hojas. Estos artrópodos Cry1Ac positivos incluyeron varios hemípteros que se alimentan de mesófilos, un cicadelido, un escarabajo curculionido y, entre los depredadores, una araña tomísida y un insecto depredador no identificado que pertenece a la familia Anthocoridae. Dentro de una especie/taxón de artrópodo, el contenido de Cry1Ac a veces variaba entre las etapas de la vida (ninfas/larvas vs. adultos) y las fechas de muestreo (antes, durante y después de la floración). Nuestro estudio es el primero en proporcionar información sobre los niveles de expresión de Cry1Ac en plantas de soja y las concentraciones de Cry1Ac en artrópodos no objetivo en los campos de soja chinos. Los datos serán útiles para evaluar el riesgo de exposición de artrópodos no objetivo a Cry1Ac en la soja.

Soybean tissue and arthropods were collected in Bt soybean fields in China at different times during the growing season to investigate the exposure of arthropods to the plant-produced Cry1Ac toxin and the transmission of the toxin within the food web. Samples from 52 arthropod species/taxa belonging to 42 families in 10 orders were analysed for their Cry1Ac content using enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). Among the 22 species/taxa for which three samples were analysed, toxin concentration was highest in the grasshopper Atractomorpha sinensis and represented about 50% of the concentration in soybean leaves. Other species/taxa did not contain detectable toxin or contained a concentration that was between 1 and 10% of that detected in leaves. These Cry1Ac-positive arthropods included a number of mesophyll-feeding Hemiptera, a cicadellid, a curculionid beetle and, among the predators, a thomisid spider and an unidentified predatory bug belonging to the Anthocoridae. Within an arthropod species/taxon, the Cry1Ac content sometimes varied between life stages (nymphs/larvae vs. adults) and sampling dates (before, during, and after flowering). Our study is the first to provide information on Cry1Ac-expression levels in soybean plants and Cry1Ac concentrations in non-target arthropods in Chinese soybean fields. The data will be useful for assessing the risk of non-target arthropod exposure to Cry1Ac in soybean.

Las proteínas Cry se expresan en líneas de arroz para el control de plagas de lepidópteros. Estas proteínas pueden transferirse de plantas de arroz transgénicas a artrópodos no oblanco, incluidos los flugomorfos y luego a una araña depredadora. El movimiento de proteínas Cry a través de las redes alimentarias puede reducir la aptitud física de los artrópodos no objetivo, aunque las publicaciones recientes indican que no hay cambios serios en las poblaciones no objetivo. No obstante, la intoxicación por la proteína Cry influye en la expresión génica en insectos sensibles a ésta. Planteamos la hipótesis de que la intoxicación por la proteína Cry influye en las actividades de las enzimas en las arañas que actúan en las redes alimenticias tri-tróficas. Aquí informamos sobre los resultados de los experimentos diseñados para probar nuestra hipótesis con dos especies de arañas. Demostramos que el movimiento de la proteína CryAb del medio de cultivo de Drosophila a las moscas de la fruta se mantuvo en el medio que contiene CryAb, y de las moscas a las arañas Ummeliata insecticeps y Pardosa pseudoannulata. También mostramos que las actividades de tres enzimas metabólicas clave, acetilcolina esterasa (AchE), glutatión peroxidasa (GSH-Px) y superóxido dismutasa (SOD) fueron significativamente influenciadas en las arañas después de alimentarse de moscas de la fruta que contenían Cry1Ab. De estos datos se deduce que las proteínas Cry que se originan en cultivos transgénicos afectan a los artrópodos no objetivo en los niveles fisiológicos y bioquímicos, lo que puede ser un mecanismo reducción en la adecuación relacionadas con la proteína Cry en los predadores beneficiosos no objetivo.

Cry proteins are expressed in rice lines for lepidopteran pest control. These proteins can be transferred from transgenic rice plants to non-target arthropods, including planthoppers and then to a predatory spider. Movement of Cry proteins through food webs may reduce fitness of non-target arthropods, although recent publications indicated no serious changes in non-target populations. Nonetheless, Cry protein intoxication influences gene expression in Cry-sensitive insects. We posed the hypothesis that Cry protein intoxication influences enzyme activities in spiders acting in tri-trophic food webs. Here we report on the outcomes of experiments designed to test our hypothesis with two spider species. We demonstrated that the movement of CryAb protein from Drosophila culture medium into fruit flies maintained on the CryAb containing medium and from the flies to the spiders Ummeliata insecticeps and Pardosa pseudoannulata. We also show that the activities of three key metabolic enzymes, acetylcholine esterase (AchE), glutathione peroxidase (GSH-Px), and superoxide dismutase (SOD) were significantly influenced in the spiders after feeding on Cry1Ab-containing fruit flies. We infer from these data that Cry proteins originating in transgenic crops impacts non-target arthropods at the physiological and biochemical levels, which may be one mechanism of Cry protein-related reductions in fitness of non-target beneficial predators.

Los cultivos Bt son uno de los cultivos modificados genéticamente más utilizados en todo el mundo. Los cultivos Bt contienen un gen que se deriva de la bacteria Bacillus thuringiensis, que produce la toxina Cry1Ab. El maíz Bt que contiene la toxina Cry1Ab se usa en todo el medio oeste de los Estados Unidos para controlar plagas de cultivos como barrenador de maíz europeo (Ostrinia nubilalis). Los nacimientos de agua en regiones conocidas por la agricultura intensiva reciben detritos de maíz Bt después de la cosecha de otoño, que luego son consumidos por una comunidad diversa de invertebrados que habitan las corrientes de agua. El cangrejo oxidado de río (Orconectes rusticus) es un detritívoro invertebrado común en estos nacimientos de agua. Tanto el maíz isogénico como el Bt se cultivaron bajo condiciones ambientales controladas en un invernadero y, después de la senescencia, se probaron para determinar la igualdad nutricional. Los cangrejos oxidados se expusieron a uno de varios tratamientos detríticos compuestos de maíz Bt; maíz Bt más sicomoro americano (Platanus occidentalis), maíz isogénico solo, maíz isogénico más P. occidentalis o P. occidentalis solo durante 8 semanas. Ambas cepas de maíz se cultivaron bajo condiciones ambientales controladas en un invernadero y se probaron para determinar la igualdad nutricional después de la senescencia. Los cangrejos de río se alojaron en corrientes vivas con una temperatura del agua de 12.8 ° C y un fotoperíodo de luz a oscuridad de 12:12 h. La supervivencia y el crecimiento de los animales dentro de cada tratamiento experimental se controlaron cada semana. Después de 8 semanas de exposición, no hubo diferencias estadísticamente significativas en el crecimiento entre el cangrejo de río en Bt y los tratamientos isogénicos. Sin embargo, la supervivencia fue 31% menor en el tratamiento con Bt en comparación con el tratamiento isogénico. Estos resultados sugieren que el maíz Bt y el maíz isogénico tenían un valor nutricional equivalente, pero que el maíz Bt tiene un efecto tóxico en el cangrejo de río oxidado durante la exposición a largo plazo.

Bt crops are one of the most commonly used genetically modified crops worldwide. Bt crops contain a gene that is derived from the bacteria Bacillus thuringiensis, which produces the Cry1Ab toxin. Bt corn that contains the Cry1Ab toxin is used throughout the Midwest United States to control crop pests such as the European corn borer (Ostrinia nubilalis). Headwater streams in regions known for intensive agriculture receive Bt corn detritus after the fall harvest, which is then consumed by a diverse community of stream invertebrates. The rusty crayfish (Orconectes rusticus) is a common invertebrate detritivore in these headwater streams. Both isogenic and Bt corn were grown under the controlled environmental conditions of a greenhouse and, after senescence, were tested for nutritional equality. Rusty crayfish were exposed to one of several detrital treatments composed of Bt corn, Bt corn plus American sycamore (Platanus occidentalis), isogenic corn alone, isogenic corn plus P. occidentalis, or P. occidentalis alone for 8 weeks. Both strains of corn were grown under the controlled environmental conditions in a greenhouse and were tested for nutritional equality after senescence. Crayfish were housed in live streams with a water temperature of 12.8 °C and a 12:12 h light-to-dark photoperiod. Survival and growth of animals within each experimental treatment were monitored each week. After 8 weeks of exposure, there was no statistically significant difference in growth between crayfish in Bt and isogenic treatments. However, survivorship was 31 % lower in the Bt treatment compared with the isogenic treatment. These results suggest that the Bt corn and isogenic corn were of equivalent nutritional value but that Bt corn does have a toxic effect on rusty crayfish during long-term exposure.