Laporan Pengkajian Keamanan Pangan Kanola PRG event MS11 x RF3
I. Pendahuluan
Kanola PRG event MS11 x RF3 merupakan kedelai produk rekayasa genetik (PRG) dari PT. BASF Indonesia yang dihasilkan dari pemuliaan konvensional melalui persilangan galur tetua kanola PRG event MS11 dan kanola PRG event RF3. Kedua komoditas kanola PRG tersebut telah memperoleh persetujuan keamanan pangan di Indonesia pada tahun 2021.
Kanola PRG event MS11 x RF3 mengandung 5 (lima) gen sisipan yaitu gen bar, gen barnase dan gen barstar (dari kanola PRG event MS11) serta gen barstar dan gen bar (dari kanola PRG event RF3). Kanola PRG event MS11 x RF3 mempunyai sifat toleransi terhadap ammonium glufosinat.
Dalam bentuk single event, masing-masing event dari kanola PRG event MS11 x RF3 telah memperoleh sertifikat aman pangan di Amerika Serikat (1999), Australia/Selandia Baru (2019). Dalam bentuk stacked event, kanola PRG event MS11 x RF3 telah memperoleh sertifikat aman pangan di Korea (2020) dan Taiwan (2020). Sertifikat aman pakan telah diperoleh di Korea (2019) dan Taiwan (2020); sedangkan sertifikat aman lingkungan telah diperoleh di Australia (2021).
Pengkajian keamanan pangan kanola PRG event MS11 x RF3 dilakukan berdasarkan Peraturan Badan Pengawas Obat dan Makanan Nomor 6 Tahun 2018 tentang Pengawasan Pangan Produk Rekayasa Genetik; Peraturan Badan POM No. 10 Tahun 2021 tentang Standar Kegiatan Usaha dan Produk pada Penyelenggaraan Perizinan Berusaha Berbasis Risiko Sektor Obat dan Makanan; dan surat penugasan ketua Komisi Keamanan Hayati kepada Wakil Ketua Bidang Keamanan Pangan KKH PRG Nomor B- 06/KKH PRG/01/2022 Tanggal 18 Januari 2022 perihal Penugasan Pengkajian Keamanan Pangan Produk Rekayasa Genetik (PRG) Komoditas kanola stacked event MS11 x RF3.
TTKH telah melakukan pengkajian keamanan pangan kanola PRG event MS11 x RF3 berdasarkan informasi genetik dan informasi keamanan pangan yang terdiri atas kesepadanan substansial, alergenisitas, dan toksisitas sebagaimana diuraikan di bawah ini.
II. Informasi Genetik
II.1 Elemen Genetik
Kanola PRG event MS11 x RF3 mengandung lima gen sisipan yaitu bar, barnase dan barstar (dari kanola PRG event MS11) serta gen barstar dan gen bar (dari kanola PRG event RF3). Gen bar dikendalikan oleh promotor PssuAt dan terminator 3’g7.
Gen barnase dikendalikan oleh promotor Pta29 dan terminator 3’barnase. Gen barstar dikendalikan oleh promoter Pnos dan terminator 3’g7. Sementara itu, gen barstar pada kanola PRG event RF3 dikendalikan oleh promotor Pta29 dan terminator 3’nos. Gen bar dikendalikan oleh promoter PssuAt dan terminator 3’g7.
Elemen genetik dari kaset gen sisipan pada kanola PRG event MS11 x RF3 secara lengkap adalah sebagai berikut:
Kaset gen bar (dari kanola PRG event MS11):
• promoter PssuAt, merupakan daerah promotor dari ribulose-1,5-biphosphate carboxylase sub-unit kecil yang aktif di semua jaringan hijau tanaman.
• gen bar, merupakan sekuen penyandi enzim phosphinothricin acetyltransferase (PAT/bar) yang menyebabkan toleransi terhadap herbisida amonium glufosinat.
• terminator 3'g7, merupakan terminator daerah 3’ UTR (UnTranslated Region) gen 7 dari gen octopine.
Kaset gen barnase (dari kanola PRG event MS11):
• promoter Pta29, merupakan promotor spesifik dari gen TA29 yang menyebabkan ekspresi gen terbatas hanya pada sel tapetum selama perkembangan antera.
• gen barnase, merupakan sekuen penyandi protein Barnase.
• terminator 3’barnase, merupakan terminator daerah 3’ UTR (UnTranslated Region) gen barnase Bacillus amyloliquefaciens.
Kaset gen barstar (dari kanola PRG event MS11):
• promoter Pnos, merupakan daerah promotor gen nopaline synthase.
• gen barstar, merupakan sekuen penyandi protein Barstar yang merupakan penghambat protein Barnase.
• terminator 3'g7, terminator 3’ UTR gen 7 dari gen octopine.
Kaset gen barstar (dari kanola PRG event RF3):
• Promoter Pta29, merupakan promotor spesifik dari gen TA29.
• gen barstar, merupakan sekuen penyandi protein Barstar.
• Terminator 3’nos, daerah terminator 3’ UTR dari gen nopaline synthase.
Kaset gen bar (dari kanola PRG event RF3):
• Promoter PssuAt, daerah promotor dari ribulose-1,5-biphosphate carboxylase sub-unit kecil.
• gen bar, merupakan sekuen penyandi enzim PAT/bar.
• Terminator 3’g7, terminator 3’ UTR dari gen octopine.
II.2 Sumber Elemen Genetik
Sumber elemen genetik dari kaset gen sisipan pada kanola PRG event MS11 x RF3 secara lengkap adalah sebagai berikut:
• gen bar berasal dari bakteri Streptomyces hygroscopicus (Thompson et al.,1987);
• promoter PssuAt berasal dari gen ribulose-1,5-biphosphate carboxylase sub-unit kecil dari Arabidopsis thaliana (Krebbers et al., 1988);
• terminator 3'g7 berasal dari gen octopine plasmid Ti Agrobacterium tumefaciens.
(Dhaese, et al., 1983);
• gen barnase berasal dari B. amyloliquefaciens (Hartley, 1988);
• promoter Pta29 berasal dari gen TA29 Nicotiana tabacum (Seurinck et al., 1990);
• terminator 3’barnase, berasal dari gen barnase B. amyloliquefaciens (Hartley, 1988);
• gen barstar, berasal dari B. amyloliquefaciens (Hartley, 1988);
• promoter Pnos, berasal dari gen nopaline synthase dari A. tumefaciens (Depicker et al., 1982);
• terminator 3'g7, berasal dari gen octopine plasmid Ti A. tumefaciens. (Dhaese et al., 1983);
• promoter Pta29, berasal dari gen TA29 N. tabacum (Seurinck et al., 1990);
• gen barstar, berasal dari B. amyloliquefaciens (Hartley, 1988);
• terminator 3’nos, berasal dari gen nopaline synthase dari A. tumefaciens (Depicker et al., 1982);
• promoter PssuAt, berasal dari gen ribulose-1,5-biphosphate carboxylase sub-unit kecil dari A. thaliana (Krebbers et al., 1988);
• gen bar, berasal dari bakteri S. hygroscopicus (Thompson et al., 1987);
• terminator 3’g7, berasal dari gen octopine plasmid Ti A. tumefaciens. (Dhaese et al., 1983).
II.3. Sistem Transformasi
Kanola PRG event MS11 x RF3 adalah tanaman PRG yang dihasilkan melalui pemuliaan konvensional antara 2 tetua yaitu kanola PRG event MS11 dan kanola PRG event RF3. Tidak ada modifikasi genetik baru dalam pengembangan kanola PRG event MS11 x RF3. Dari penelitian sebelumnya, kanola PRG event MS11 dirakit melalui transformasi dengan perantara A. tumefaciens strain C58C1Rlf menggunakan vektor pTCO113 dengan eksplan hipokotil kanola varietas N90-740, sedangkan kanola PRG event RF3 dirakit melalui transformasi dengan A. tumefaciens menggunakan vektor pTHW118.
II. 4. Stabilitas Genetik
Hasil hibridisasi yang diperoleh untuk melihat kestabilan jumlah salinan pada kanola PRG event MS11 x RF3 menunjukkan bahwa urutan transgen yang disisipkan dari kanola PRG event MS11 terdiri dari satu salinan T-DNA dan sekuen DNA yang ditransfer dalam tanaman sesuai dengan konfigurasi DNA asli dari plasmid pTCO113.
Urutan kanola PRG event RF3 yang disisipkan berisi satu salinan dalam orientasi/arah terbalik, yang mencakup kaset gen barstar lengkap (Moens, 2014).
Penelitian juga dilakukan untuk melihat stabilitas lokus tanaman PRG dari galur tetua kanola PRG event MS11 dan kanola PRG event RF3 pada kanola PRG event MS11 x RF3 melalui analisis Southern blot pada masing-masing tanaman (Peeters, 2016). Stabilitas struktural lokus tanaman PRG dari galur induk kanola PRG event MS11 dan kanola PRG event RF3 ditunjukkan pada kanola PRG event MS11 x RF3.
Penilaian komparatif kanola PRG event MS11 x RF3 tidak menunjukkan perbedaan yang relevan secara biologis antara kanola PRG event MS11 x RF3 dan tanaman konvensional nonPRG.
Berdasarkan hasil kajian informasi genetik dapat disimpulkan bahwa:
1. Kanola PRG event MS11 x RF3 mengandung satu salinan T-DNA lengkap yang mengandung kaset gen bar, barnase dan barstar dan satu salinan T-DNA yang mengandung gen barstar dan bar,
2. Kanola PRG event MS11 x RF3 tidak mengandung sekuen backbone dari plasmid transformasi pTCO113 dan pTHW118; dan
3. Stabilitas genetik dari kedua galur tetua kanola PRG event MS11 dan kanola PRG event RF3 ditunjukkan dengan kesamaan sekuen transgen pada kanola PRG event MS11 x RF3.
III. Informasi Keamanan Pangan III.1. Kesepadanan Substansial
Pengkajian kesepadanan substansial dari kanola PRG event MS11 x RF3 dilakukan dengan menggunakan tanaman kanola PRG event MS11 x RF3 dan tanaman kanola non PRG sebagai kontrol. Kanola ditanam selama musim tanam tahun 2014, dalam rancangan randomized complete block dengan empat blok di sepuluh lokasi penanaman kanola komersial di Kanada dan Amerika Serikat. Sampel yang diperoleh dari sembilan lokasi digunakan untuk analisis komposisi, yaitu dari lokasi- lokasi di Kanada (Hoodoo, SK; Sturgeon, AB; North Norfolk, MB; McDonald, MB;
Whitewater, MB; dan Corman Park, SK) dan Amerika Serikat (Grand Forks, ND;
Jerome, ID; dan Grant, WA). Sebagian tanaman ada yang diberi perlakuan herbisida amonium glufosinat (Jeffries et al, 2016).
Setelah dipanen sampel biji kanola dikirim ke laboratorium Covance Laboratories, Inc., 3301 Kinsman Blvd., Madison, Wisconsin, Amerika Serikat yang sudah menerapkan good laboratory practices (GLP) untuk dianalisis komposisinya.
Analisis komposisi dilakukan terhadap biji kanola untuk kadar proksimat (protein, lemak, abu, air dan karbohidrat by-difference), serat [acid detergent fiber (ADF), dan neutral detergent fiber (NDF)], profil asam amino (alanin, arginin, asam aspartat, sistin, asam glutamat, glisin, histidin, isoleusin, leusin, lisin, metionin, fenilalanin, prolin, serin, treonin, triptofan, tirosin, dan valin), profil asam lemak (palmitat, palmitoleat, stearat, oleat, linoleat, linolenat, arakhidat, erukat, eikosenoat, eikosadienoat, behenat, lignoserat, dan nervonat), mineral (kalsium, kalium, tembaga, besi, magnesium, mangan, natrium, seng, dan fosfor), vitamin (α-tokoferol, β- tokoferol, γ-tokoferol, dan vitamin K), dan zat antinutrisi (glukosinolat, asam fitat, sinapin dan tanin).
Hasil analisis komposisi kanola menunjukkan tidak ada perbedaan yang nyata di antara kanola PRG event MS11 x RF3 dengan kanola non PRG, dan masuk ke dalam kisaran komposisi kanola komersial pada umumnya.
Berdasarkan pengkajian kesepadanan substansial dapat disimpulkan bahwa kanola PRG event MS11 x RF3 sepadan secara substansial dengan kanola non PRG.
III.2 Alergenisitas
Analisis bioinformatika, konsentrasi protein, maupun stabilitas cerna dan stabilitas panas terhadap protein PAT, Barstar dan Barnase, telah dilakukan pada setiap single event (kanola PRG event MS11 dan kanola PRG event RF3) dan menunjukkan bahwa protein PAT, Barstar dan Barnase tidak menunjukkan adanya potensi menimbulkan alergi.
III.3 Analisis Stabilitas Ekspresi Protein
Stabilitas ekspresi protein dianalisis dengan membandingkan data konsentrasi protein setiap single event (kanola PRG event MS11 dan kanola PRG event RF3) dengan konsentrasi protein pada stacked event (kanola PRG event MS11 x RF3) seperti tercantum dalam tabel berikut:
Protein Single Event Stacked Event
Kandungan (μg/g berat
kering)
Kandungan (%)
Kandungan (μg/g berat
kering)
Kandungan (%)
PAT (pada
event MS11) 0.31 – 0.84 a) 0,00017 b) 0.25 – 1.12 a) 0,00017 d) PAT (pada
event RF3) 0.57 – 1.39 a) 0,00035 c) - -
Barnase (pada event MS11
maupun event RF3)
< LLOQ a) < 1,72 × 10‾5b) < LLOQ * a) < 1,72 × 10‾5d)
Barstar (pada event RF3)
< LLOQ a) < 1,72 × 10‾5c) < LLOQ a) < 1,72 × 10‾5d)
*LLOQ: Lower Limit of Quantification = 0,05 μg/g
a) Dharmasri et al., 2016
b) Jeffries et al., 2017
c) Oberdoerfer, 2011
d) Jeffries et al., 2016
Berdasarkan pembandingan data konsentrasi protein tersebut, dapat disimpulkan bahwa ekspresi protein PAT, Barstar dan Barnase pada kanola PRG event MS11 x RF3 tidak berbeda nyata dengan ekspresi protein pada setiap single event (kanola PRG event MS11 dan kanola PRG event RF3). Kandungan protein PAT, Barstar dan Barnase juga hanya merupakan sebagian kecil dari jumlah total protein dalam biji kanola PRG event MS11 x RF3.
III.4 Uji Toksisitas
Pengkajian toksisitas akut telah dilakukan pada setiap single event (kanola PRG event MS11 dan kanola PRG event RF3) dan menunjukkan bahwa keduanya termasuk ke dalam bahan yang tidak toksik. Mengingat bahwa tidak ada perbedaan
komposisi dan kandungan protein baru yang diekspresikan antara kanola PRG event MS11 x RF3 dan setiap single event (kanola PRG event MS11 dan kanola PRG event RF3), maka tidak diperlukan pengkajian toksisitas lanjutan.
Berdasarkan pertimbangan tersebut, disimpulkan bahwa kanola PRG event MS11 x RF3 termasuk ke dalam bahan yang tidak toksik.
IV. Kesimpulan
Berdasarkan hasil pengkajian tentang informasi genetik, kesepadanan substansial, alergenisitas, analisis stabilitas ekspresi protein, dan toksisitas disimpulkan hal-hal sebagai berikut:
1. Kanola PRG event MS11 x RF3 mengandung 5 (lima) gen sisipan yaitu gen bar, gen barnase dan gen barstar (dari kanola PRG event MS11) serta gen barstar dan gen bar (dari kanola PRG event RF3);
2. Kanola PRG event MS11 x RF3 sepadan secara substansial dengan kanola non PRG;
tidak menunjukkan adanya potensi menimbulkan alergi; ekspresi protein sepadan dengan ekspresi protein tetuanya; dan termasuk ke dalam bahan yang tidak bersifat toksik;
3. TTKH menilai bahwa kanola PRG event MS11 x RF3 yang diajukan adalah aman untuk dikonsumsi sebagai bahan pangan;
4. Apabila kemudian ditemukan data dan informasi baru yang tidak sesuai dengan data keamanan pangan yang diperoleh hingga saat ini, maka status keamanan pangan kanola PRG event MS11 x RF3 perlu dikaji ulang;
5. Apabila setelah ditetapkan aman pangan, kemudian kanola PRG event MS11 x RF3 terbukti menimbulkan dampak negatif terhadap kesehatan manusia maka pemohon wajib melakukan tindakan pengendalian dan penanggulangan, serta menarik kanola PRG event MS11 x RF3 dari peredaran;
6. Kanola PRG event MS11 x RF3 tidak boleh digunakan sebagai pakan sampai memperoleh sertifikat aman pakan; dan
7. Kanola PRG event MS11 x RF3 tidak boleh dibudidayakan sampai ditetapkan aman lingkungan.
Daftar Pustaka
Depicker A., Stachel S., Dhaese P., Zambryski P., Goodman H.M. (1982). Nopaline synthase:
transcript mapping and DNA sequence. Journal of Molecular and Applied Genetics, 1, 561-573 Dhaese P., De Greve H., Gielen J., Seurinck J., van Montagu M., Schell J. (1983). Identification of sequences involved in the polyadenylation of higher plant nuclear transcripts using Agrobacterium T-DNA genes as models. The EMBO Journal, 3, 419-426
Dharmasri, C., New, S. dan Kanobe, C. 2015. MS11 x RF3, MS11, and RF3 Brassica napus – Protein Expression Analyses of Field Samples Grown in Canada and the USA during 2014.
Study Report No. 4-RSBBS028. Bayer CropScience LP, Seed & Trait Safety, 407 Davis Drive, Morrisville, NC USA 27560. Report Completed on December 16, 2015
Dharmasri, C. and A.T. Jeffries, 2016. MS11 x RF3 and MS11 B. napus - Field Production in Canada and the USA during 2014. Bayer CropScience, 1–80p.
Hartley R.W. (1988). Barnase and barstar, expression of its cloned inhibitor permits expression of a cloned ribonuclease. Journal of Molecular Biology, 202, 913-915
ILSI Research Foundation, 2016. A Review of the Food and Feed Safety of the PAT Protein.
Jeffries, A.T., Gillikin, N. dan Su, H. 2016. MS11 x RF3 B. napus – Composition Analysis of Field Samples Grown in Canada and the USA during 2014. Study Report No. 14-RSBBS019.
Bayer CropScience LP, Seed & Trait Safety, 407 Davis Drive, Morrisville, NC USA 27560.
Report Completed on September 29, 2016.
Jeffries, A.T., Dharmasri, C., Gillikin, N. dan Su, H. 2017. MS11 B. napus – Composition Analysis of Field Samples Grown in Canada and the USA during 2014. Study Report No. 14- RSBBS019. Bayer CropScience LP, Seed & Trait Safety, 407 Davis Drive, Morrisville, NC USA 27560. Report Completed on August 24, 2017.
Keputusan Kepala Badan Pengawas Obat dan Makanan Nomor HK.02.02.1.5.01.21.63 Tahun 2021 Tentang Persetujuan Keamanan Pangan Kanola Produk Rekayasa Genetik (PRG) Event RF3 (22 Januari 2021)
Keputusan Kepala Badan Pengawas Obat dan Makanan Nomor HK.02.02.1.5.08.21.344 Tahun 2021 Tentang Persetujuan Keamanan Pangan Kanola Produk Rekayasa Genetik (PRG) Event MS11 (18 Agustus 2021)
Krebbers E., Seurinck J., Herdies L., Cashmore A. R., Timko M. P. (1988). Four genes in two diverged subfamilies encode the ribulose-1,5- bisphosphate carboxylase small subunit polypeptides of Arabidopsis thaliana. Plant Molecular Biology, 11, 745-759.
Oberdörfer, R. 2011. Nutritional Impact Assessment Report for Glufosinate-Ammonium Tolerant Brassica napus Transformation Event RF3. Study Report No. 09 B 008_RF3. Bayer CropScience AG BioAnalytics, 65926 Frankfurt, Germany. Report Completed on May 18, 2011.
Peeters K. 2016. Structural stability analysis of MS11xRF3 Brassica napus. Study Report N°:
15-RSBBS025. Bayer CropScience N.V.- Innovation Center Seed & Trait Safety Technologiepark 38 9052 Ghent Belgium. Study complete on July 26, 2016
Seurinck J., Truettner J., Goldberg R.B. (1990). The nucleotide sequence of an anther specific gene. Nucleic Acids Research, 18, 3403.
Thompson, C.J., Movva, N.R., Tizard, R., Crameri, R., Davies, J.E., Lauwereys, M. and Botterman, J. 1987. Characterization of the herbicide-resistance gene bar from Streptomyces hygroscopicus. EMBO Journal 6:2519-2523.
