Научные разработки инженеров–генетиков 20 века привели к тому, что в конце восьмидесятых годов впервые появились генетически модифицированные организмы (ГМО). ГМО включали три группы: генетически модифицированные микроорганизмы или ГММ; генетически модифицированные растения или ГМР; генетически модифицированные животные или ГМЖ. Процесс «подсаживания» чужеродного гена любого организма в геном исходного организма получил название трансгенеза, а перенос генов в родственных видах организмов – цисгенеза. Организмы, полученные в результате такого процесса называются «трансгенные организмы». Например, растения, полученные таким путем, еще называют «трансгенные растения ». Целью таких переносов из генома в геном было желание наделить нужный организм ценными жизненными свойствами другого организма. В частности, когда дело коснулось растительного мира, то перед учеными открывались широкие возможности для изменения исходного генома теоретически в любом необходимом направлении.
Существуют две причины спровоцировавшие интерес генетиков к проблемам урожайности мира растений. Первая причина – это необходимость увеличения количества продуктов питания в связи с ростом популяции человека. Вторая причина – это практически неограниченные возможности получения растительного сырья для производства лекарственных средств. К примеру, открытые недавно способности растительной клетки к производству сложнейших биологически активных веществ (БТА), используемых в составе противоопухолевых препаратов (подофиллотоксин, таксол), нельзя не взять на вооружение фармацевтической промышленности, что она с успехом и делает, так как искусственно синтезировать данные вещества в химической отрасли пока нет возможности.
Основа высокого урожая растений – это отсутствие различных факторов, влияющих губительно на жизненный цикл растения. К их числу относятся:
- Насекомые-вредители
- Неустойчивость к действию гербицидов
- Заболевания растений, вызванные бактериями, вирусами, грибами
- Низкая устойчивость к воздействию минусовых температур
- Плохая переносимость засушливых климатических периодов
- Засоленность почв
Научный прорыв в столь тонком деле как генная инженерия, с одной стороны стал благом для человечества, решил проблемы питания и производства лекарственных средств, но с другой стороны стал фактором, приводящим к уязвимости организмов, потребляющих ГМО (животных и человека). Почему?
Если разобраться подетально, как действует ГМО на мир растений, насекомых, животных и человека, то рисуется такая картина.
- Гербициды, которыми раньше обрабатывались сельскохозяйственные угодья, действовали на вредные растения, нарушая их обменные процессы и приводя к гибели, за счет таких химических веществ, как глюфозинат амония, глифосат и другие. Перенеся из грунтовых бактерий Agrobacterium tumefaciens в растения ген EPSPS, а из бактерии Streptomyces viridochromogenes - ген PAT, ученые получили растения, устойчивые к глифосату и глюфозинату аммония соответственно. Это снизило затраты на обработку полей ядохимикатами. Но выявились факты, что существует опасность передачи такого свойства как устойчивость к гербицидам, другим растениям (например, сорнякам). Были, также, проведены исследования на предмет устойчивости этих свойств у растений на протяжении нескольких лет и выяснилось, что без дополнительной обработки гербицидами эта устойчивость «вымывается» из генома. Но когда дело касается деревьев, которые годами растут без смены поколения, то вопрос безопасности остается открытым.
- нарушения обмена веществ,
- изменения микрофлоры кишечника,
- повышения устойчивости к антибиотикам,
- аллергических реакций неизвестного происхождения,
- снижения функций иммунитета.
В сельском хозяйстве при выращивании кукурузы и хлопчатника долгое время очень удачно использовался органический инсектицид - бактериальный Bt-токсин (в виде суспензии бактерий Bacillus thuringiensis) для борьбы с множеством вредных насекомых.
Полученные путем встраивания гена Bt-токсина в соответствующих представителей нужного вида растений, биоинженерные растительные конструкции оказались очень устойчивыми к насекомым-вредителям, и более того, если раньше погибали от действия инсектицида и полезные насекомые, то теперь действие токсина стало избирательным – только на насекомых-вредителей. Но, оказалось, что встроенный инсектицид присутствует в таком растении постоянно, и поэтому невозможно регулировать его концентрацию. А также, токсин располагается и в тех частях растения (особенно в первом поколении ГМР), которые ранее не затрагивали насекомые.
Многие, культивируемые в мире растения, подвержены грибковым, бактериальным и вирусным заболеваниям, которые приводят к гибели урожая. Генетики нашли способы, которые дают возможность растению сопротивляться таким заболеваниям. Например, одной из очень распространенных технологий является косупрессия. Она позволяет перенести в ДНК растения ген специального вируса, который занимается перекодировкой белка растения, после чего растение начинает производить белок вируса накануне того времени, когда заразится вирусной инфекцией, и тем самым включает заранее защитный механизм у растения, чтобы не дать размножится вирусу.
Далее, у растений семейства пасленовых (томаты, баклажаны, картофель) есть грибковое заболевание – фитофтороз. Раньше культивация этих растений требовала обработки полей фунгицидом множеством раз за один сезон (до 16 раз), что значительно отравляло почву и воды. Были созданы генно-модифицированные представители этих растений с признаками устойчивости к фитофторозу, но наряду с полезными свойствами ген перенес и ряд нежелательных качеств для растений.
Наряду с экспериментами инженеров-генетиков в области создания генных модификаций, проводились и противоположные исследования, направленные на выявление нежелательных последствий при потреблении продуктов генной инженерии животными и человеком. Лабораторным животным на протяжении, определенного экспериментом времени, давали корма из трансгенных растений . Результаты оказались неутешительные:
У крыс стал накапливать природный токсин в организме, снизился иммунитет, изменился состав крови, появились аллергические реакции, необратимые изменения в пищеварительной системе;
Потомство крыс получилось с высокой смертностью, недоразвитое, с аномалиями внутренних органов, с пониженной сопротивляемостью заболеваниям, второе поколение оказалось бесплодным.
Что касается здоровья человека, то проводить исследования по влиянию ГМО и трансгенных растений на человеческий организм достаточно сложно, так как это требует больших временных промежутков. Как правило, все исследования в этой области носят характер анализа статистически собранной информации. В результате полученных таким образом данных, выяснилось, что на сегодняшний день особую опасность представляют собой аллергические реакции на продукцию генной инженерии. Дело в том, что перенос гена – это фактически перенос чужеродного белка, на который организм в нормальном состоянии отвечает соответствующей реакцией иммунитета – аллергической реакцией . А последствия аллергии могут оказаться очень тяжелыми и даже вызывать гибель.
Ученые также обеспокоены тем фактом, что существует большой риск развития со временем в организме человека процессов:
Отдельная тема для беспокойства ученых – это так называемый горизонтальный перенос генов от потребленного генно-модифицированного растения к животному или от растения и животного с генной модификацией к человеку. Суть этих опасений заключается в том, что при приеме пищи человек потребляет некоторое количество ДНК (приблизительно от 0. 1 до 1 грамма). Процесс пищеварения разбивает ДНК на отдельные нуклеотиды, которые и доходят до кишечника. Но так как некоторые растения в своем измененном генетическом коде несут частицы кода животных (например - скорпиона), то опасения вызывает возможность (пока еще теоретическая) встраивания кусков ДНК в клетки животного, которые могут активировать спящий генетический потенциал у человека.
Все вышеперечисленные опасности будут научно обоснованы только через определенный промежуток времени, и ученые не знают, какой именно. Пока не хватает фактов для такого обоснования. А значит, могут смениться даже поколения, прежде чем опасность потребления ГМО и трансгенных растений будет доказана.
Сегодня насчитываются сотни трансгенных растений и тысячи трансгенных продуктов, произведенных на их основе. Как правило, генные модификации распространены в четырех направлениях:
Сырье для продуктов:
- Кукуруза
- Свекла
- Морковь
- Картофель
- Томаты
- Зерновые
- Масла
Овощи и фрукты для потребления:
- свежие
- законсервированные
Продукты питания:
- Производные сои (соевое молоко, сами бобы и их проростки, соевый творог и так далее)
- Производные кукурузы (хлопья, поп-корн, палочки, мука, крупа, масло, крахмал)
- Производные томатов (пюре, паста, кетчуп, соки, соусы)
- Производные сахарной свеклы (сахар, спирт)
- Производные картофеля (крахмал, чипсы, картофель-фри, пюре-полуфабрикат)
- Производные зерновых (мука, крупы, крекеры, хлебцы, хлеб, макаронные изделия)
- Растительные масла (трансжиры)
- Производные риса (мука, зерно, гранулы, хлопья)
Пищевые добавки:
- Натуральные красители
- Подсластители
- Структурирующие добавки
- Консерванты
И это еще не полный список, так как надо добавить мясные и колбасные изделия, ассортимент которых весьма широк.
Производство генетически модифицированной продукции (ГМП) тяжело остановить, но многие ученые сходятся во мнении, что всегда должно быть право выбора для человечества: потреблять ГМП или выращивать те виды, которые естественны. Для этих целей существует система маркировки продуктов с ГМО . Приняты определенные законодательные акты, принуждающие производителя маркировать свою продукцию. Но действуют они либо не во всех странах, либо – избирательно.
Но кроме готовой продукции есть еще и сырье, которое может быть не маркированно, а значит и продукт, изготовленный из него, не будет иметь маркировки ГМО .
В последнее время в прессе и на телевидении часто обсуждают вопросы, связанные с генетически модифицированными растениями и потенциальным риском употребления продуктов питания, изготовленных из них. К сожалению, в таких дискуссиях часто побеждают эмоции, а не научная логика. Как результат в обществе возникает настороженное отношение к генетически модифицированным растениям и даже своеобразный «экологический терроризм». Когда в конце 1990-х из Германии в Юго-Восточную Азию хотели отправить партию генетически модифицированного риса, «зелёные» пошли на захват самолёта (!) и уничтожили всю партию семян. Прошлым летом в Австралии на территорию одного из научных центров проникли те же «зелёные террористы» и уничтожили посевы трансгенной пшеницы, над которыми исследователи работали около 10 лет. Эта акция отбросила назад исследования пшеницы и нанесла научному центру убытки, которые исчисляются миллионами долларов.
Это, конечно же, крайние проявления. Но каждого современного человека беспокоит вопрос: нужно ли бояться генетически модифицированных растений? Что они несут миру: пользу или вред? Однозначного ответа не существует. И с каждым конкретным случаем применения ГМО нужно разбираться отдельно.
Какие же проекты с участием трансгенных растений человечество разрабатывает сегодня?
Устойчивость к вредителям
Насекомые-вредители при вспышках численности могут уничтожать существенную часть урожая (если не весь урожай). Для борьбы с ними применяют довольно агрессивные вещества - пестициды (от лат. pestis - вредоносный бич, зараза и caedo - убивать). Пестициды уничтожают и вредных, и полезных насекомых (например пчёл, шмелей, жужелиц), оказывают влияние на почвенных обитателей, а при попадании в водоёмы пестициды могут вызвать гибель рыб. Применение пестицидов опасно в первую очередь для людей, работающих в сельском хозяйстве: именно они готовят растворы, проводят опрыскивания, работают в поле, пока пестицид продолжает действовать. К нам на стол попадает лишь ничтожная часть пестицидов, которые по большей части уже разложились. Избавиться от остатков пестицидов можно, тщательно вымыв овощи и фрукты или очистив кожицу.
Отказаться от применения пестицидов пока ещё нельзя: тогда размножатся вредители и человечество останется без урожая. А нельзя ли сделать культурные растения несъедобными для насекомых?
Здесь на помощь приходит генная инженерия растений. Насекомые, как и любые другие живые существа, болеют. Одно из заболеваний вызывает бактерия тюрингская палочка (Bacillus thuringiensis ). Она выделяет белок-токсин, нарушающий пищеварение у насекомых (но не у теплокровных животных!). Этот белок обозначают BT-токсин (от первых букв латинского названия тюрингской палочки). Дальше необходимо выделить ген, отвечающий за синтез ВТ-токсина, включить его в состав искусственного Т-района ДНК, размножить плазмиду в кишечной палочке, дальше перенести плазмиду в агробактерию с плазмидой-хелпером (об использовании агробактерий для генетической модификации растений - см. «Потенциал» №11). Т-район из агробактерии внедрится в геном растения (например, хлопчатника). На искусственной среде с антибиотиками можно отобрать трансформированные клетки и получить из них генетически модифицированные растения (рис. 6). Теперь в хлопчатнике будет синтезироваться ВТ-токсин, и он станет устойчивым к вредителям.
Вредители хлопчатника - актуальная проблема для тропических регионов. Так, вспышки численности хлопкового долгоносика в XIX–XX вв. были одной из причин экономических спадов в США. С 1996 года на поля внедряется генетически модифицированный хлопчатник, устойчивый к насекомым (в частности - к хлопковому долгоносику). В Индии - одной из лидирующих стран-производителей хлопка - на сегодня около 90% площадей заняты генетически модифицированным хлопком. Так что 9 шансов из 10, что вы уже носите «генетически модифицированные» джинсы! Как-то об этом в дискуссиях по ГМО не упоминают...
Заманчиво получить не только технические, но и пищевые растения, устойчивые к вредителям (например, картофель, устойчивый к колорадскому жуку). Это позволит фермерам существенно сократить расходы на обработку полей пестицидами и повысит урожай. Для того чтобы получить больше прибыли, ГМО, безусловно, необходимы. В нашей стране уже есть официальное разрешение на использование 4 сортов картофеля, устойчивого к колорадскому жуку: два сорта «наши», и два - иностранного происхождения. Но действительно ли такой картофель безопасен?
Появление в пище любого нового белка (например, ВТ-токсина) у чувствительных людей может вызывать аллергию, снижение общего иммунитета к заболеваниям и другие реакции. Но этот эффект возникает при любом изменении традиционного рациона. Например, все те же явления возникали просто при «внедрении» соевого белка: для европейцев он оказался потенциальным аллергеном, снижал иммунитет. То же самое будет с людьми, переезжающими на новое место, резко отличающееся по традициям питания. Так, для коренных народов Крайнего Севера опасной может оказаться молочная диета или питание обычным (заметим - нисколько не модифицированным!) картофелем. Русские бобы (Vicia faba ), которые традиционно использовали у нас в стране как овощ, ядовиты для жителей Средиземноморья и т. д. Всё это не означает, что нужно повсеместно бороться с употреблением сои, молока, картофеля или бобов, просто необходимо учитывать индивидуальную реакцию.
Таким образом, при внедрении генетически модифицированных пищевых растений часть людей окажется к ним довольно чувствительной, но другие так или иначе приспособятся. Но чувствительные люди должны точно знать, какие продукты приготовлены с применением ГМО.
Полезно знать, что сегодня в Россию можно ввозить и использовать в пищевых технологиях 16 сортов и линий генетически модифицированных растений - в основном устойчивых к тем или иным вредителям. Это кукуруза, соя, картофель, сахарная свёкла, рис. От 30 до 40% продуктов на современном рынке уже содержат компоненты, полученные из ГМО. Парадоксально, что при этом выращивать генетически модифицированные растения у нас в стране не разрешается.
В утешение скажем, что в США - стране, которая выращивает 2/3 мирового урожая генетически модифицированных растений - до 80% продуктов содержат ГМО!
Устойчивость к вирусам
Поражение растений вирусами уменьшает урожай в среднем на 30% (рис. 7). Для некоторых культур цифры потерь ещё выше. Так, при заболевании ризоманией теряется 50–90% урожая сахарной свёклы. Корнеплод мельчает, образует многочисленные боковые корни, содержание сахара снижается. Это заболевание впервые было обнаружено в 1952 году в Северной Италии и оттуда «победным маршем» в 1970-х гг. распространилось во Францию, на Балканский полуостров, а в последние годы - в южные регионы свеклосеяния нашей страны. Против ризомании не помогают ни химическая обработка, ни севооборот (вирус сохраняется в почвенных организмах не менее 10 лет!).
Ризомания - это всего лишь один пример. С развитием транспорта вирусы растений вместе с урожаем быстро перемещаются по планете, минуя таможенные барьеры и государственные границы.
Единственным эффективным способом борьбы со многими вирусными болезнями растения оказывается получение устойчивых генетически модифицированных растений. Для повышения устойчивости из генома вируса-возбудителя ризомании выделяют ген белка капсида. Если этот ген «заставить» работать в клетках сахарной свёклы, то резко повышается устойчивость к «ризомании».
Есть и другие проекты, связанные с повышением устойчивости к вирусам. Например, огурцы, дыни, арбузы, кабачки и тыква поражаются одним и тем же вирусом мозаики огурца. Кроме того, в круг хозяев входят томаты, салат-латук, морковь, сельдерей, многие декоративные и сорные растения. Бороться с вирусной инфекцией очень трудно. Вирус сохраняется на многолетних растениях-хозяевах и на остатках корневой системы в почве.
Как и в случае с ризоманией, против вируса мозаики огурца помогает образование белка его собственного капсида в растительных клетках. На сегодня получены устойчивые к вирусу трансгенные растения огурцов, кабачков и дыни.
Ведутся работы и по повышению устойчивости к другим вирусам сельскохозяйственных растений. Но пока ещё, за исключением сахарной свёклы, устойчивые генетически модифицированные растения мало распространены.
Устойчивость к гербицидам
В развитых странах расходам на горюче-смазочные материалы все больше предпочитают «разориться» на разнообразные химикаты. Одна из важных статей расходов - вещества, уничтожающие сорняки (гербициды ). Применение гербицидов позволяет лишний раз не гонять тяжёлую технику по полю, меньше нарушается структура почвы. Слой отмерших листьев создаёт своеобразную мульчу, которая уменьшает эрозию почвы и сберегает влагу. Сегодня разработаны гербициды, которые в течение 2–3 недель полностью разлагаются в почве микроорганизмами и практически не наносят вреда ни животным, обитающим в почве, ни насекомым-опылителям.
Однако у гербицидов сплошного действия есть существенный недостаток: они действуют не только на сорные, но и на культурные растения. Есть определённый успех в создании так называемых селективных гербицидов (таких, которые действуют не на все растения, а на какую-то группу). Например, есть гербициды против двудольных сорняков (см. в статье об ауксинах, «Потенциал» №7). Но при помощи селективных гербицидов невозможно уничтожить все сорняки. Например, останется пырей - злостный сорняк из семейства злаковых.
И тогда возникла идея: сделать культурные растения устойчивыми к гербицидам сплошного спектра действия! Благо, у бактерий есть гены, отвечающие за разрушение многих гербицидов. Достаточно просто пересадить их в культурные растения. Тогда вместо постоянных прополок и рыхления междурядий над полем можно распылить гербицид. Культурные растения выживут, а сорняки погибнут.
Именно такие технологии предлагают фирмы, производящие гербициды. Причём выбор трансгенных семян культурных растений зависит от того, какой гербицид фирма предлагает на рынке. Каждая фирма разрабатывает растения-ГМО, устойчивые к своему гербициду (но не к гербицидам конкурентов!). Ежегодно в мире на полевые испытания передают 3–3,5 тыс. новых образцов растений, устойчивых к гербицидам. Даже испытания устойчивых к насекомым растений отстают от этого показателя!
Устойчивость к гербицидам уже широко применяется при выращивании люцерны (кормовая культура), рапса (масличное растение), льна, хлопчатника, кукурузы, риса, пшеницы, сахарной свёклы, сои.
Традиционный вопрос: опасно или безопасно выращивание таких растений? Технические культуры (хлопок, лён), как правило, не обсуждают: их продукты человек не использует в пищу. Конечно, в генетически модифицированных растениях появляются новые белки, которых прежде не было в пище человека, со всеми вытекающими отсюда следствиями (см. выше). Но есть ещё одна скрытая опасность. Дело в том, что применяемый в сельском хозяйстве гербицид - это не химически чистое вещество, а некоторая техническая смесь. В неё могут добавлять детергенты (для улучшения смачивания листьев), органические растворители, промышленные колоранты и другие вещества. Если содержание гербицида в конечном продукте строго контролируют, то за содержанием вспомогательных веществ, как правило, следят плохо. Если содержание гербицида будет сведено к минимуму, то о содержании вспомогательных веществ остаётся только догадываться. Эти вещества могут попадать также в растительное масло, крахмал и другие продукты. В будущем предстоит разрабатывать нормативы на содержание этих «неожиданных» примесей в конечных продуктах.
Суперсорняки и «утечка генов»
Успехи в создании генетически модифицированных растений, устойчивых к вредителям и гербицидам, породили ещё одно сомнение: а вдруг сорняки каким-то образом «завладеют» генами, встроенными в геном культурных растений, и станут устойчивыми ко всему? Тогда появится «суперсорняк», который будет невозможно истребить ни с помощью гербицидов, ни с помощью насекомых-вредителей!
Такой взгляд по меньшей мере наивен. Как мы уже говорили, фирмы-производители гербицидов создают растения, устойчивые к производимому гербициду, но не к гербицидам конкурентов. Даже в случае приобретения одного из генов устойчивости можно использовать другие гербициды для борьбы с «суперсорняком». Устойчивость к насекомым ещё не определяет устойчивости к любым вредителям. Например, нематоды и клещи смогут по-прежнему поражать это растение.
Кроме того, остаётся неясным, каким образом сорняк приобретёт гены от культурного растения. Единственная возможность - если сорное растение является близким родственником культурному. Тогда возможно опыление пыльцой генетически модифицированного растения, и произойдёт «утечка генов». Это особенно актуально в районах древнего земледелия, где в дикой природе до сих пор обитают виды растений, близкие к культурным. Например, из трансгенного рапса с пыльцой новые гены могут переноситься на сурепку или дикие виды рода Капуста (Brassica ).
Гораздо важнее, что посадки трансгенных растений вызывают «загрязнение» местного генетического материала. Так, кукуруза относится к ветроопыляемым растениям. Если один из фермеров посадил трансгенный сорт, а его сосед - обычный, возможно переопыление. Гены из генетически модифицированного растения могут «утечь» на соседнее поле.
Верно и обратное: растения-ГМО могут опыляться пыльцой обычных сортов, и тогда в следующих поколениях уменьшится доля генетически модифицированных растений. Это произошло, например, в Австралии при первых попытках внедрить генетически модифицированный хлопчатник: признак устойчивости к насекомым «пропал» из-за «разбавления» пыльцой обычных сортов с соседних полей. Пришлось более внимательно отнестись к семеноводству хлопчатника и внедрять устойчивые сорта ещё раз.
ВВЕДЕНИЕ
12 декабря 2007 года вступил в силу Федеральный закон от 25.10.2007 № 234-ФЗ «О внесении изменений в Закон Российской Федерации «О защите прав потребителей» и часть вторую Гражданского кодекса Российской Федерации», в котором подпунктом а) пункта 3 статьи 1 в абзац третий пункта 2 статьи 10 Закона Российской Федерации от 07.02.1992 № 2300-1 «О защите прав потребителей» внесено дополнение об обязательном наличии в отношении продуктов питания информации о наличии в них компонентов, полученных с ГМО, в случае, если содержание указанных организмов в таком компоненте составляет более 0,9 %. Содержание в пищевых продуктах менее 0,9% ГМО освобождает их от специальной маркировки.
Пищевые продукты, получаемые из видов, выведенных традиционными методами селекции, употребляются в пищу сотни лет, и продолжают появляться новые виды. Сорта, обладающие по сути такими же свойствами, выводятся и методами генетической модификации путем переноса одного или нескольких генов. Принято считать, что обычные методы выведения новых сортов культур более безопасны, чем технология генной модификации.
В последние годы возрос интерес к вопросу о пользе и вреде генно-модифицированных организмов. Зачастую люди и не знаю что такое ГМО. Попробуем в этом разобраться.
ГМО- это
Генетически модифицированная пища - это продукты питания, полученные из генетически модифицированных организмов (ГМО) - растений, животных или микроорганизмов.
«Генетически модифицированные (трансгенные) организмы можно определить как организмы, генетический материал которых (ДНК) изменён способом, недостижимым естественным путём в ходе внутривидовых скрещиваний. Для получения ГМО используется технология рекомбинантных молекул. Генная инженерия позволяет переносить отдельные гены из любого живого организма в любой другой живой организм в составе кольцевых молекул ДНК (плазмид).»[ 5, 12]
Встраивание в геном организма преследует цель получения нового признака, которого невозможно достичь путём селекции или требующий многолетней работы селекционера. Применение биотехнологий позволяет сделать очень многое в практике народного хозяйства. Возможности микробиологического производства значительно расширились. Благодаря генетической инженерии область микробиологического синтеза различных биологически активных соединений, полупродуктов для синтеза, кормовых белков и добавок и других веществ стала одной из наиболее окупаемых наук, значительно ускорить процесс получения нового сорта, существенно снизить себестоимость и получить хорошо прогнозируемый эффект по признаку, определяемому встроенной конструкцией. Вложение средств в перспективные биотехнологические исследования обещает получение высокого экономического эффекта. Но вместе с новыми признаками организм приобретает целый набор новых качеств.
Типология генетически модифицированных организмов:
1. Генетически модифицированные растения (ГМР)
2. Генетически модифицированные микроорганизмы (ГММ)
3. Генетически модифицированные животные (ГМЖ)
4. Генетически модифицированный человек (ГМЧ)
ГЕНЕТИЧЕСКИ МОДИФИЦИРОВАННЫЕ РАСТЕНИЯ
Последние десятилетия характеризуются все более широким использованием генно-инженерных технологий при создании сельскохозяйственных растений - так называемые генетически модифицированные или трансгенные растения.
В 1993 году генетически измененные продукты были допущены на полки магазинов мира. Сейчас ГМ-растения занимают более 80 млн. га сельскохозяйственной земли и выращиваются более чем в 20 странах мира. 30% всей выращиваемой в мире сои, более 16% хлопка, 11% канолы и 7% кукурузы - продукты генной инженерии. Кстати, на территории России нет ни одного гектара, который был бы засеян ГМ-растениями. Теперь в России разрешили продавать 13 видов растительных продуктов, содержащих ГМП: три сорта сои, шесть сортов кукурузы, два сорта картофеля, по одному сорту - сахарной свеклы и риса.
Генетически модифицированным называется растение, в геном которого методами генетической инженерии перенесены гены (их называют "трансгенами") из других организмов. Процесс переноса называется генетической трансформацией.
Наиболее широко используемый метод трансформации – агробактериальный. Почвенная бактерия Agrobacterium tumefaciens способна инфицировать двудольные растения, вызывая опухоли - корончатые галлы. При этом происходят перенос и встраивание в растительный геном двух групп генов: продукты одних вмешиваются в нормальный метаболизм растения и способствуют разрастанию опухоли, а продукты других синтезируют опины, вещества, ненужные растению, но используемые в пищу бактериями. Ученые модифицировали агробактерии таким образом, что они вместо собственных переносят в растения гены, нужные человеку.
Биобаллистический метод используется чаще всего для генетической модификации однодольных растений, нечувствительных к агробактериям. В специальных установках микрочастицы золота или вольфрама с нанесенной на них ДНК ускоряют при помощи сжатого гелия, и они проникают в ДНК клеток мишени.
Признаки придаваемые растениям можно разделить на три группы:
1. признаки, интересные производителям: устойчивость к различным факторам окружающей среды - гербицидам, болезням, вредителям, засухе, засолению, улучшение минерального питания, повышение укореняемости.
2. признаки представляющие интерес непосредственно для потребителей - модификация вкуса и аромата плодов, увеличение продолжительности их хранения, изменение окраски цветков, бессемянность, улучшение питательной ценности растений.
3. растения -"биофабрики", способные синтезировать вакцины, ферменты, биополимеры и другие полезные вещества.
В суспензию агробактерий, содержащих плазмиды с нужными генами, добавляют органы или ткани растений (экспланты), из которых проще всего регенерировать целые растения (чаще всего используются листья). Этот этап называется кокультивацией. Во время кокультивации агробактерии с помощью vir-белков переносят участок Ti-плазмиды и встраивают его в растительную ДНК.
Затем растительную ткань помещают на питательную среду, содержащую антибиотики. В этой среде выживают только те клетки, в которые агробактерии перенесли ген, придающий устойчивость к антибиотикам, то есть трансформированные. Условия и состав среды подобраны таким образом, что трансформированные клетки активно размножаются, образуя неорганизованную массу делящихся клеток (калллус), из которой регенерируют трансгенные растения. Полученные растения размножают и подвергают различным анализам сначала в пробирке, а потом - на полях и в теплицах.
Споры вокруг генномодифицированных продуктов ведутся уже не одно десятилетие. Однако, по мнению социологов, каждый третий россиянин ничего не знает о достижениях генной инженерии. Между тем, многие ученые считают, что генномодифицированные организмы (ГМО) увеличивают риск возникновения опасных аллергий, пищевых отравлений, мутаций, онкологических заболеваний, а также вызывают развитие невосприимчивости к антибиотикам.Что такое ГМ-растения?
Это растения, в которые встраивают чужеродные гены с целью улучшения их полезных свойств, например, развития устойчивости к гербицидам и пестицидам, увеличения сопротивляемости к вредителям, повышения урожайности и т.д. ГМ-растения получают путем внедрения в ДНК растения гена другого организма. Донорами могут быть микроорганизмы, вирусы, другие растения, животные. Например, получен морозоустойчивый помидор, в ДНК которого встроен ген североамериканской морской камбалы. Для создания сорта пшеницы, устойчивой к засухе, использовался ген скорпиона.
Первые посадки трансгенных злаков сделаны в США в 1988 году, а уже в 1993 году продукты с ГМ-компонентами появились в американских магазинах. На российский рынок трансгенная продукция попала в конце 90-х годов.
Основной поток ГМ-культур - это ввозимые из-за рубежа соя, картофель, кукуруза, рапс, пшеница. Они могут попасть к нам на стол как в чистом виде, так и в качестве добавок в другие продукты. Так, главный потребитель генномодифицированного соевого сырья (концентратов, соевой муки) - мясоперерабатывающая промышленность, поэтому буквально в каждой колбасе может оказаться ГМ-соя. Как правило, она скрывается за надписями «белок растительного происхождения» или «аналог белка». Генетически модифицированные культуры используются также в качестве добавок в рыбных, хлебобулочных, кондитерских изделиях и даже в детском питании!
Несмотря на уверения ученых-генетиков в безопасности ГМО, независимые эксперты утверждают, что ГМ-культуры растений выделяют в тысячу раз больше токсинов, чем обычные организмы. В Швеции, где трансгены запрещены, аллергией болеют 7% населения, а в США, где они разрешены - 70,5%.
Многие трансгенные сорта, устойчивые к насекомым, вырабатывают белки, способные блокировать ферменты пищеварительного тракта не только у насекомых, но и у человека, а также влиять на поджелудочную железу. ГМ-сорта кукурузы, табака и томатов, устойчивые к насекомым-вредителям, способны вырабатывать вещества, разлагающиеся на токсичные и мутагенные соединения, представляющие прямую опасность для человека.
При получении ГМО часто используются маркерные гены устойчивости к антибиотикам. Есть вероятность их перехода в микрофлору кишечника, что было показано в соответствующих экспериментах, а это, в свою очередь, может привести к невозможности вылечивать многие заболевания.
Как отличить опасные продукты?
В нашей стране разрешено использование 14 видов ГМО (8 сортов кукурузы, 4 сорта картофеля, 1 сорт риса и 1 сорт сахарной свеклы) для продажи и производства продуктов питания. Пока только в Москве, Нижнем Новгороде и Белгородской области действует закон, запрещающий продажу и производство детского питания с использованием ГМО.
Закон РФ «О защите прав потребителей» от 12 декабря 2007 года предписывает сообщать о наличии трасгенов на упаковке, если продукт содержит более 0,9% ГМО. Однако прямой маркировки «Содержит ГМО» не существует. Наличие ГМО и его процентное содержание должно быть указано в списке ингредиентов продукта.
Как обезопасить себя?
■ Не покупайте мясные продукты с растительными добавками. Хотя они дешевле, но с большой вероятностью могут содержать ГМ-ингредиенты.
■ Главный производитель трансгенов - США. Поэтому опасайтесь сои из этой страны, а также консервированных зеленого горошка и кукурузы. Если вы покупаете сою, лучше всего отдать предпочтение российскому производителю.
■ В Китае не ведется ГМ-производство, однако никому не известно, что может прийти транзитом из этой страны.
■ При покупке мясных и соевых продуктов, обращайте пристальное внимание на маркировку.
■ Сегодня генно-модифицированные продукты выращивают в 21 стране мира. Лидер в производстве - США, затем идут Аргентина, Бразилия и Индия. В Европе к ГМИ относятся настороженно, а в России высаживать ГМ растения вовсе запрещено. Правда, этот запрет обходят. Посевы ГМ пшеницы есть на Кубани, в Ставрополье и на Алтае.
Более 50 стран (в том числе страны EC, Япония, Китай и др.) законодательно ввели обязательную маркировку ГМ-продуктов, обеспечивая тем самым права потребителей на осознанный выбор того, что они едят. В Италии принят закон, запрещающий использование ГМИ в детском питании. В Греции трансгенные растения не только не выращиваются, но и не используются в производстве продуктов питания.
Полезно также запомнить названия некоторых фирм, которые, по данным государственного реестра, поставляют ГМ-сырье своим клиентам в России или сами являются производителями:
Central Soya Protein Group, Дания
ООО "БИОСТАР ТРЕЙД", Санкт-Петербург
ЗАО "Универсал", Нижний Новгород
"Монсанто Ко", США
"Протеин Текнолоджиз Интернэшнл Москоу", Москва
ООО "Агенда", Москва
ЗАО "АДМ-Пищевые продукты", Москва
ОАО "ГАЛА", Москва
ЗАО "Белок", Москва
"Дера Фуд Текнолоджи Н.В.", Москва
"Herbalife International of America", США
"OY FINNSOYPRO LTD", Финляндия
ООО "Салон Спорт-Сервис", Москва
"Интерсоя", Москва.
