Национальные и международные аспекты контроля генномодифицированных источников пищевой продукции

Обязанность" ученых — очищать мировоззрение современников от заблуждений.

Н. Кольцов

Генная инженерия вторгается в такие глубинные области жизни, которые в сознании человека позволительны только Богу.

Авторы

Генномодифицированные организмы: мифы и реальность

В конце XX века учеными и экономистами была сделана ставка на интенсивный путь ведения сельского хозяйства за счет появления высокопроизводительных биотехнологий, новых методов воспроизводства и развития генной инженерии. В связи с появлением генетически модифицированных пищевых продуктов (ГМПП), рынок продовольствия можно разделить на три сегмента по типу продуктов питания: традиционные, генетически модифицированные, органические.

Ш Производство генетически модифицированных продуктов в промышленных масштабах было начато в 1993 г. в США.

В Российской Федерации на данный момент законодательно выращивание ГМПП не разрешено, но ввоз осуществляется. Государственным санитарным врачом РФ выдано 15 разрешений на ввоз ГМПП. Несмотря на это, правовая база находится в стадии формирования.

Целью регулирования рынка ГМПП в государстве является достижение следующих задач:

• • обеспечение продовольственной безопасности: соблюдение баланса между объемом и качеством продуктов питания, необходимых для обеспечения нормальной жизнедеятельности населения, и минимизации риска генных мутаций будущих поколений;
• • обеспечение экологической безопасности: избежание проникновения генетически модифицированных растений в открытые экосистемы, что может привести к необратимым изменениям в окружающей среде;
• • обеспечение экономической безопасности: развитие внутреннего производства и диверсификация продовольственного рынка.

Генная инженерия является важнейшей составной частью современной биотехнологии.

Методы генной инженерии позволяют конструировать фрагменты рекомбинантных молекул ДНК того или иного организма, которые при внедрении в генетический аппарат придавали бы им свойства, полезные для человека.

Современная биотехнология базируется на принципах традиционной селекции, заключающихся в приобретении организмами необходимых качественно новых признаков. Однако, в отличие от обычной селекции, которая в течение длительного времени испытывает множество комбинаций генов, биотехнология позволяет ввести в генетический аппарат объекта один ген или группу генов, отвечающих за проявление желаемого признака, что намного ускоряет достижение требуемого результата (рис. 6.1).

Генно-инженерно-модифицированный организм — организм или несколько организмов, любое неклеточное, одноклеточное или многоклеточное образование, способные к воспроизводству или передаче наследственного генетического материала, отличное от природных организмов, полученное с применением методов генной инженерии и содержащее генно-инженерный материал, в том числе гены, их фрагменты или комбинации генов.

Для создания генномодифицированных организмов разработаны методики, позволяющие вырезать из молекул ДНК необходимые фрагменты, модифицировать их соответствующим образом, реконструировать в одно целое и клонировать — размножать в большом количестве копий.

Организмы, подвергшиеся генетической трансформации, называют трансгенными.

Трансгенные организмы — животные, растения, микроорганизмы, вирусы, генетическая программа которых изменена с применением методов генной инженерии.

Рис. 6.1. Отличительные особенности генной инженерии растений.

В настоящее время в мировом научном сообществе не утихают споры о потенциальных угрозах генномодифицированных организмов и пищевых продуктов, как здоровью населения, так и окружающей среде Следует также отметить, что хотя конкретных примеров серьезной экологической опасности трансгенных сортов и гибридов в природной среде не выявлено, их потенциальная опасность не подвергается сомнению (рис. 6.2).

Прогнозы строятся пока не на фактических данных, а на основании обще биологических закономерностей, вытекающих из положений генетики популяций и т. д. Они дают возможность выявить вероятные механизмы отрицательных последствий широкого распространения генетически модифицированных растений и оценить потенциальные риски для окружающей среды и здоровья человека.

Знание потенциальных рисков применения генетически модифицированных источников пищи (ГМИ) обусловливает возможность их исключения либо снижения отрицательного воздействия (рис. 6.3).

Рис. 6.2. Потенциальная опасность применения трансгенных культур.

Рис. 6.3. Способы снижения или исключения потенциального риска применения генномодифицированных источников пищи.

Из рис. 6.3 видно, что вероятность возникновения отрицательных последствий применения генномодифицированных организмов на практике действительно низка. Однако теоретически риск сохраняется при отсутствии контроля за генно-инженерной деятельностью, производством, выпуском и реализацией генномодифицированных организмов. При этом национальные законы, регулирующие генноинженерную деятельность в государствах, где ведутся работы такого рода, должны быть согласованы между собой.

Без сомнения, XXI век будет веком генномодифицированных организмов, что подтверждается бурным наращиванием в мире производства пищевой продукции на их основе.

По информации Международной организации развития биотехнологий (ISAAA), в 2016 г. общая площадь земельных угодий, занятых под ГМО, достигла 185,1 млн га. Впервые по сравнению с 2014 г. площади ГМО культур сократились на 2%. В отчете ISAAA этот факт объясняется главным образом низкими ценами на товарное зерно, что привело к сокращению фермерских посевов кукурузы, сои и рапса, причем как традиционных, так и ГМО.

В настоящее время позиции ГМО во всем мире остаются прочными. Так, основными странами-производителями продуктов с ГМО являются: США (площадь — 72,9 млн га), Бразилия (49,1 млн га), Аргентина (23,8 млн га), Канада (11,6 млн га), Индия (10,8 млн га). Сельским хозяйством с использованием ГМО занимаются в настоящее время около 18 млн фермеров в мире. Более 87% из них — операторы мелких фермерских хозяйств в развивающихся странах. В Европейском Союзе — Испания, Португалия, Чехия, Словакия и Румыния — показали значительный рост в производстве ГМО-кукурузы.

Основными ГМО-культурами являются соя, кукуруза, хлопок и рапс. В 2016 г. во всем мире с применением ГМО было выращено: 51% сои, 30% кукурузы, 13% хлопка и 5% рапса.

По структуре промышленно выращиваемых трансгенных растений доля устойчивых к гербицидам ГМО-культур составляет 53%, устойчивых к вредителям — 14%, устойчивых одновременно к гербицидам и вредителям — 33%, устойчивых к вирусным бактериальным и грибным болезням — менее 1%.

Большое внимание уделяется созданию трансгенных растений для пищевой и фармацевтической промышленности. Проводятся исследования по созданию трансгенных растений с заданным аминокислотным составом. Так, в настоящее время клонированы гены запасных белков сои, гороха, фасоли, кукурузы, картофеля.

Перспективным направлением является создание трансгенных растений, несущих гены, кодирующие синтез вакцин против различных болезней. Так, при потреблении сырых плодов и овощей, несущих такие гены, происходит вакцинация организма. Это невероятно расширяет области применения таких трансгенных растений. Например, при введении гена нетоксичной субъединицы энтеротоксина холеры в растения картофеля и скармливании сырых клубней подопытным мышам в их организме образовывались антитела холеры. Очевидно, что такие съедобные вакцины могут стать эффективным, простым и недорогим методом защиты людей и обеспечения безопасности питания в целом.

Очень интересным направлением использованием трансгенных растений является их применение для фиторемедиации — очистки почв, вод и т. п. от чужеродных загрязнителей внешней среды, в частности, тяжелых металлов и радионуклидов. Модифицированную конструкцию бактериального гена, кодирующего белок, который переносит и детоксицирует ртуть, использовали для трансформации табака, рапса, тополя. В гидропонной культуре растения с этим геном извлекали из водной среды до 80% метилртути.

С точки зрения мировых перспектив многие специалисты предсказывают хорошее будущее коммерческому использованию трансгенных растений. Предполагается, что в перспективе удельный вес площадей возделывания трансгенных культур в мировой структуре посевов составит по отдельным видам от 10 до 60%. Кроме того, трансгенные растения, устойчивые к вредителям и болезням, помогут снять остроту проблемы продовольствия и сократить затраты на химические средства защиты. Более того, замена традиционного набора химических средств потенциально уменьшит опасность загрязнения окружающей среды, а следовательно, обеспечит безопасность питания.