Генно-модифицированные источники пищевой продукции. Генетически модифицированные продукты: презумпция виновности
Продукты питания модифицированные генетически – эта та пища, о которой сейчас все много говорят – политики, чиновники, медицинские работники, специалисты в области экологии и биотехнологии. Наслушавшись всего этого простой, современный обыватель считает своим долгом, перед покупкой прочитать «пестрящую» названиями этикетку на продуктах. У него от «искрящих», малоинформативных специальных терминов порой разбегаются глаза.
Для того, что бы ориентироваться во всем разнообразии названий, терминов хорошо было бы в начале каждому потенциальному покупателю обзавестись кратким словарем.
И так начнем…
* ГМИ – генетически модифицированные источники пищи – растения, животные, бактерии, вирусы, сине-зеленые водоросли генетические модифицированные.
* ГМО – генетически модифицированные организмы – растения, животные, в том числе сине-зеленые водоросли, бактерии и вирусы генномодифицированые, но в их ДНК встроены различные генетические конструкции.
* ГМП – генетически модифицированные продукты питания, в их состав входят ГМИ.
* Трансгенный организм – организм, в который внесен чужеродный генетический материал при помощи генной инженерии.
Производитель иногда ставит знак равенства между этими терминами , что является ошибочным .
«Прародителем» всех генетически модифицированных продуктов питания стал помидор. Его новое свойство – сохранятся на протяжении нескольких месяцев при температуре 12С не доспелым. Но, как только он оказывается в теплом помещении, то поспевает за несколько часов. С появлением первого продукта генной инженерии сразу началось противостояние между сторонниками и противниками ее нового направления. В этом споре ни одна сторона четко не перевешивает, по-своему правы и те и другие. А раз так, то давайте узнаем какие доводы, выдвигают их противники и сторонники, оправдывая генетически модифицированные продукты - за или против их употребления.
Генетически модифицированные продукты питания - все «за»:
Главные аргументы сторонников генетически модифицированных продуктов питания: они дольше хранятся, более устойчивы к перепадам температуры, жаре, холоду, всевозможные вирусы, бактерии им уже не так страшны. Если брать животноводство, птицеводство, рыбную промышленность, то здесь при помощи трансгенных технологий ускоряется рост и масса животных, у коров увеличивается надои, качества молока. Были получены сорта морских рыб (лосось), которым для роста, размножения уже не надо мигрировать в морскую воду.
Без генной инженерии мы бы никогда не имели на новогоднем столе красные помидоры, клубнику, да и многих других вкусностей, которыми так хочется побаловать себя в холодное время года.
Генетически модифицированные продукты - все «против»:
На сегодняшний день известно несколько сот наименований генномодифицированных продуктов. В большинстве стран мира многие люди ежедневно их употребляют в пищу, порой даже не подозревая об этом. Это не всегда безопасно для нашего здоровья. Как раз об этом и говорят противники трансгенных технологий, конечно, кое в чем они правы. В чем же это заключается? Попробуем разобраться с этим.
Процесс встраивания нового гена в молекулу ДНК очень сложный, а генная инженерия не способна контролировать это, она не может точно сказать, куда именно добавиться новый ген. Все имеющиеся сведения не полные, а аппаратура далека от совершенства. Результаты искусственного вмешательства в дела природы трудно предвидеть, они могут привести к образованию опасных веществ, токсинов, аллергенов, и других вредных для здоровья человека веществ.
Еще не доказано, что ГМП наносят вред организму, окружающей среде, но нет и данных свидетельствующих об обратном. А возможные разрушительные процессы, запушенные в органах и тканях человека из-за употребления уже, скорее всего, будет невозможно остановить, ведь измененный ген забрать обратно нельзя.
В последнее время количество людей страдающих от аллергических реакций увеличились в разы. Еще лет 5 тому назад их на 30% было меньше. Возможная причина – увеличение доли в рационе питания генетически модифицированных продуктов питания. Кроме того, они иногда обогащены аминокислотами, которые были произведены трансгенными организмами.
Детское питание – особая отрасль пищевой промышленности. Здоровье подрастающего поколения должно являться прерогативой государственной политики. В странах ЕС принят закон о запрете использовании ГМП И ГМО в производстве детского питания. В России закон только рассматривается. А пока мама покупающая своему малышу детское питание должна обратить внимание на состав, если в нем есть соя, то лучше от этого продукта отказаться.
Соевый белок, входящий в состав колбасы содержит трансгены. Ни для кого не секрет, что колбаса чисто «мясной» продукт теперь только на половину колбаса, вторая половина – соя. А традиционных сортов сои практически не осталось, они все генетически модифицированные. Россия ежегодно закупает около 400 тыс. тонн соевого белка.
Генная инженерия молодая наука, за ней будущее, но ее методы пока оставляют желать лучшего. Возможно, скоро мы будем есть генетически модифицированные продукты без опаски, так как угроза их употребления сойдет на нет. А пока придерживайтесь правила: если вы узнали, что продукт содержит ГМО или ГМП, то поищите аналогичный продут без содержания трансгенов и употребляйте его даже если стоит он дороже. Помните, свое здоровье потом вернуть не удастся!
Существует множество заблуждений относительно опасности использования в пищу генетически модифицированных продуктов. И большинство из этих заблуждений имеет под собой нравственно-этическую и религиозную основу. Долг учёных - разъяснять в доступной для обывателей форме все плюсы и минусы использования генно-модифицированных источников пищевой продукции (далее ГМИ) с целью предотвращения необоснованно отрицательного восприятия достижений генной инженерии и предоставления возможности каждому производить осознанный выбор продуктов питания, необходимых для жизнедеятельности.
Организмы, подвергшиеся генетической трансформации, называются трансгенными. Но не все трансгенные организмы могут стать ГМИ пищевой продукции. Если такие организмы способны к воспроизводству и передаче новой генетической информации, то они являются генно-модифицированными (далее ГМО).
Рассмотрим предпосылки создания ГМО. Увеличение численности населения Земли приводит к потребности в организмах с заданными свойствами: устойчивостью к засухе, холоду, вредителям, проч.; высокой урожайностью; крупными плодами; др. Кроме того, развитие биологической науки и технологий создали условия для реализации этих целей.
Трансгенные растения в зависимости от признаков, контролируемых перенесёнными генами, делятся на:
устойчивые к гербицидам;
устойчивые к насекомым-вредителям;
устойчивые к гербицидам и насекомым вредителям;
устойчивые к вирусам, бактериальной и грибной инфекции;
устойчивые к абиотическим факторам (холоду, жаре, засухе, проч);
растения для пищевой и фармацевтической промышленности;
растения для очистки почв, вод и т.д.
Выведение организмов, обладающих этими свойствами, возможно с использованием традиционной селекции и генной инженерии.
Традиционная селекция растений в течение длительного периода времени отбирает из поколений растений организмы с желаемыми свойствами и путём их скрещивания усиливает проявление этих свойств.
Генная инженерия, используя технику и технологию современной молекулярной биологии, внедряет в гены участки, отвечающие за те или иные свойства, вызывая тем самым проявление этих свойств у новых поколений растений.
При этом генная инженерия использует следующие основные методики трансформации растений:
использование особых ферментов, способных распознавать участки ДНК, расщеплять их на участки и сшивать в другой последовательности. Данная методика была использована на заре развития генной инженерии;
метод биологической баллистики: внедряемые в ДНК гены наносятся на вольфрамовые или золотые частица, а особые биологические пушки выстреливают этими частицами по направлению к хромосомам - молекулам-мишеням. Сегодня это самая распространённая методика.
Любые продовольственное сырьё или продукт питания можно исследовать на предмет выявления присутствия в них ГМИ. "Для обнаружения специфических участков нуклеиновых кислот используются два основных направления: непосредственное выявление искомой молекулы-мишени с использованием меченых гибридизационных систем и детекция молекул-мишеней после предварительного увеличения их количества" Закревский В.В. Безопасность пищевых продуктов и биологически активных добавок к пище: Практическое руководство по санитарно-эпидемиологическому надзору. - СПб: ГИОРД, 2004. - С. 94..
Какие потенциальные опасности рассматриваются при использовании генно-модифицированных культур? Если допустить бесконтрольное использование трансгенных организмов в хозяйственной деятельности и их распространение природе, то возможны следующие последствия:
нежелательные гены путём свободного скрещивания будут перенесены в дикорастущие виды, и дикорастущие виды станут терпимыми к гербицидам, вирусам и насекомым, проч. (биологическая опасность использования ГМИ);
пищевые растения изменят биологическую и пищевую ценность, будут вызывать мутации, аллергии, станут токсичными для животных и человека (пищевая опасность ГМИ).
С целью снижения или исключения потенциального риска для живой природы и здоровья человека от применения ГМИ пищи необходимо осуществлять:
контроль за генно-инженерной деятельностью, производством, выпуском и реализацией ГМО;
медико-генетическую, технологическую и медико-биологичес-кую оценку ГМИ;
мониторинговые мероприятия.
С целью контроля биобезопасности ГМИ производят следующее. Сначала изучают встроенную в ген конструкцию и сравнивают её с заявленной. Потом выясняют, так ли встроенный ген влияет на свойства растения, как заявлено. Обращают особое внимание на перенос генов бесполым и половым путём. Изучают подверженность трансгенных организмов болезням, а так же, что может произойти, если внедрённые гены попадут в другие культуры путём свободного скрещивания, как изменится восприимчивость последних к болезням и вредителям, как генетический продукт повлияет на другие виды растений и животных.
Экспертизу пищевой продукции из ГМИ осуществляют по следующим направлениям.
Последовательно производят медико-генетическую оценку (изучение заявленного внедрённого гена на молекулярном и клеточном уровне и его влияния на растение, другие растения, животных, человека), технологическую оценку (изучение органолептических, потребительских и технологических свойств продукта из ГМИ) и медико-биологическую оценку. По результатам медико-биологической оценки проходят клинические испытания, выдаётся заключение о качестве и безопасности продукции из ГМИ. Когда первая продукция из нового ГМИ была апробирована, производят гигиенический мониторинг, и, если его результаты положительны, то даётся разрешение на широкое применение ГМИ для пищевых целей.
Медико-биологическая оценка включает:
изучение химического состава,
оценку биологической ценности и усвояемости на лабораторных животных,
токсикологические исследования на лабораторных животных (5-6 мес),
оценка алергенных, мутагенных свойств и воздействия на репродуктивные функции лабораторных животных.
Система безопасного получения, использования, передачи и регистрации ГМО в России представлена на рисунке 4.
Рис.4.
В настоящее время в России прошли полный цикл всех необходимых исследований и разрешены для использования в пищевой промышленности и реализации населению 11 видов пищевой продукции растительного происхождения, полученных с применением трансгенных технологий: 3 линии сои, устойчивые к пестицидам; 3 линии кукурузы, устойчивые к пестицидам; 2 линии кукурузы, устойчивые к вредителям; 2 сорта картофеля, устойчивых к колорадскому жуку, и 1 линия сахарной свеклы, устойчивой к глифосату.
В соответствии с Постановлением главного государственного санитарного врача РФ №149 от 16.09. 2003 г. "О проведении микробиологической и молекулярно-генетической экспертизы генетически модифицированных микроорганизмов, используемых в производстве пищевых продуктов" санитарно-эпидемиологической экспертизе в ГУ НИИ питания РАМН и ГУ НИИЭМ им. Н.Ф. Гамалеи РАМН также подлежит следующая продукция, полученная с использованием генетически модифицированных микроорганизмов.
1. Сыры, полученные с использованием дрожжевых затравок, экспрессирующих рекомбинантный химозин.
2. Пиво, полученное с использованием генетически модифицированных дрожжей.
3. Молочная продукция, полученная с использованием "стар-терных" культур.
4. Копченые колбасы, полученные с использованием "стартер-ных" культур.
5. Пищевые продукты, технология приготовления которых предусматривает использование кисломолочных бактерий-продуцентов ферментов.
6. Пробиотики, содержащие генетически модифицированные штаммы.
В странах ЕС пищевая продукция, содержащая ГМИ, снабжена специальными этикетками. В США специальная маркировка не требуется, если продукция и так признана безопасной.
В России на упаковку наносится информация: Генетически модифицированная продукция "____________", полученная из генетически модифицированных источников "___________", содержит компоненты, полученные из генетически модифицированных источников.
Обязательной маркировке подлежат следующие продукты из ГМИ:
из сои - концентрат белковый соевый, соевая мука, соевое молоко и т.д.;
из кукурузы - кукурузная мука, попкорн, кукуруза консервированная и т.д.;
из картофеля - картофель для непосредственного употребления в пищу, пюре картофельное сухое, картофельные чипсы и т.д.;
из томатов - томатная паста, пюре, кетчупы и т.д.;
из сахарной свёклы - меласса, пищевые волокна.
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
“Оренбургский государственный университет”
Кафедра валеологии
Реферат на тему:
ГЕНЕТИЧЕСКИ МОДИФИЦИРОВАННЫЕ ПРОДУКТЫ
Работу выполнил:
Толоконников К.И.
06-ТД-1, ФЭФ.
Работу проверил:
Федичева Е.Ю.
Введение..................................................................................................... 3
1. Безопасное питание.................................................................................. 4
2. Понятие генной инженерии...................................................................... 7
3. Генетически модифицированные продукты......................................... 12
Заключение............................................................................................. 18
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ............................................ 19
Термин “генетически модифицированные продукты” появился совсем недавно. Его даже нет в некоторых новых словарях. Своим происхождением эти продукты обязаны науке генной инженерии. Надо сказать, что это продукты не самые полезные, если не сказать больше. Но об этой науке, о генетически модифицированных продуктах и об их вреде и пользе поговорим позже. А сейчас рассмотрим, как же все-таки правильно питаться, потребляя самую простую пищу.
Пищевое взаимодействие живых организмов является одним из важнейших. Значительная часть людей, в отличие от других животных, уже давно осуществляет его не непосредственно в дикой природе, собирая плоды и охотясь, а делает это опосредованно, т.е. через сеть магазинов.
Чтобы понять, как питаться безопасно для здоровья, обратимся к истории пищевого рациона человека.
Как и другие приматы, люди в самом начале своего существования питались лишь растительной пищей. О генетической приспособленности человека к растительной пище свидетельствует строение жевательного аппарата, наличие червеобразного отростка, участвующего в усвоении растительной пищи, более низкая температура тела, чем у хищников. После того как в местах первоначального распространения человека влажные тропические леса заменились на саванны с переменным увлажнением, переход к питанию мясной пищей помог человеку разрешить важную экологическую проблему – проблему питания в засушливое время года. Позже развитие скотоводства, молочного хозяйства привело к появлению стабильного источника живой пищи. Но питание мясом никогда не носило преимущественного характера по той причине, что растительные продукты более “родные”, свойственные для человека, а также из-за относительной дороговизны мяса. Таким образом, исторически сложившийся смешанный рацион питания, в котором преобладают растительные компоненты.
Мясо – важный продукт питания человека, поскольку содержит незаменимые аминокислоты, имеет высокую энергетическую ценность. Оно особенно необходимо в период активного роста. А достоинство растительной пищи заключается в том, что с ней мы получаем значительное количество биологически активных веществ, витаминов, осуществляющих регуляторные процессы в организме. Один из основных витаминов, необходимый нам в большом количестве по сравнению с другими (до 1 г в сутки), - это витамин С. В настоящее время множество заболеваний обмена веществ связано с 70% -ной нехваткой витамина С у населения, особенно в зимнее время.
Испокон веков одним из основных продуктов питания был хлеб. При отсутствии достаточных средств механизации мельницы обеспечивали лишь грубый помол зерна, при котором в муке, а значит и в хлебе сохранялись волокна, необходимые для нормальной работы кишечника. Кроме того, раньше не умели отделять зерна от плевел, т.е. мололи зерно вместе с плодовыми оболочками, в которых содержатся важнейшие витамины группы В. С развитием мукомольного производства хлеб стал иным, чем тот, к которым привыкли наши предки, - “достижения” пищевой индустрии почти полностью исключили из хлеба такие нужные человека человеку пищевые волокна и витамины, и сегодня их добавляют искусственно.
Современный благополучный рацион городского жителя строится на излишнем употреблении колбас, ветчины, мясных консервов, сливочного масла, концентрированных соков. Такой рацион – это не соответствующее природе человека высококалорийное избыточное питание, содержащее вдвое больше животных жиров, значительно больше сахара и соли, но в три раза меньше, чем в прошлом, пищевых волокон и микроэлементов. Несвойственное человеку питание сопровождается заболеваниями сердца, сосудов, сахарным диабетом; из-за избыточного веса большинства землян нашу цивилизацию нередко называют “цивилизацией двойных подбородков”. В последнее время отмечен рост тяжелых заболеваний пищеварительного тракта, в том числе и раковых.
Многие болезни пищеварительного тракта поначалу были болезнями богачей, поскольку только им были доступны самые лакомые продукты питания. Для улучшения вкусовых качеств эти продукты подвергались сложной и длительной обработке, в процессе которой они теряли свои полезные свойства и даже становились вредными. Так несварением желудка из-за использования в пищу дорогого хлеба из муки мелкого помола страдала лишь богатая знать. Сегодня от несварения желудка страдают многие, если не большинство. Рак прямой кишки сначала тоже был болезнью богатых, а теперь получает все более широкое распространение. При избыточном потреблении колбас, других мясных продуктов и нехватки в рационе клетчатки, которой богаты черный хлеб, свежие овощи и фрукты, рис и другие крупы, возникают хронические запоры. Хронические запоры препятствуют, в частности, своевременному выведению из организма консервантов и вредных пищевых добавок, что может привести к воспалению слизистой оболочки прямой кишки. На этой почве возможны различные ее заболевания, в том числе и рак. Запоры усугубляются недостатком движения.
Из-за избыточного потребления животных жиров одним из самых распространенных заболеваний стал атеросклероз. Это болезнь артерий, приводящая постепенно к сужению их просвета за счет скоплений на стенках жироподобного вещества – холестерина. Атеросклероз приводит к нарушению кровотока, что вызывает кислородное голодание и нехватку питательных веществ в соответствующем органе. Особенно опасно, когда он поражает сосуды сердца или мозга. Факторами риска атеросклероза, кроме жирной пищи, являются недостаточная двигательная активность, курени и стрессы.
В настоящее время существуют различные системы питания, каждая из которых имеет свои особенности и сторонников. Калорийно-белковый метод, или сбалансированное калорийное питание – самая простая и наглядная. Суть ее в том, что в основе суточного рациона пищи лежит баланс энергозатрат жизнедеятельности человека и энергопотребления продуктов питания.
При тяжелом труде человеку необходимо около 5000 ккал в сутки, при напряженных тренировках спортсмены тратят до 7000 ккал в сутки. Людям умственного труда требуется в сутки около 2500 ккал.
Таким образом, можно быстро, но достаточно приблизительно рассчитать и регулировать покрытие расхода организмом энергии соответствующим количеством определенных продуктов питания.
Что же надо сделать, чтобы обеспечить собственную экологическую безопасность при питании?
Прежде всего, сократить употребление мяса и животных жиров до 30-50 г в день. Не стоит заменять мясо колбасой и сосисками: в них много вредных добавок и красителей, а пищевая ценность невелика.
На столе как можно чаще должна появляться морковь, капуста, яблоки, любые другие овощи и фрукты. Они содержат и витамины, и микроэлементы, и клетчатку.
Полезны различные растительные масла, сливочное же масло следует употреблять в минимальном количестве.
Одним из главных блюд в рационе должна стать каша, лучше всего овсяная. Ее можно чередовать с гречневой, рисовой, пшенной.
Надо помнить об умеренности в еде. Калорийность пищи должна соответствовать энергетическим затратам: “Как потопаешь, так и полопаешь”.
Не стоит забывать о хорошей физической нагрузке, которая помогает сохранять тонус кишечника, повышает иммунитет организма.
Вначале дадим определение генной, или генетической, инженерии согласно медицинской энциклопедии. Генная инженерия – совокупность экспериментальных приемов, позволяющих в лабораторных условиях создавать организмы с новыми наследственными признаками.
Проблема целенаправленного изменения наследственности издавна занимала умы ученых. Однако долгое время единственным путем получения организмов с полезными для человека свойствами были скрещивание и селекция, применявшиеся для выведения пород домашних животных, сортов растений.
В 20-х гг. нашего столетия была установлена способность ряда физических факторов и химических соединений вызывать изменения наследственных свойств организмов – мутации, что значительно расширило возможности исследователей. Однако нужные мутации возникали случайно и крайне редко, что требует большой и скрупулезной работы по выявлению организмов с полезными изменениями. Достижения современной молекулярной биологии и молекулярной генетики, давшие возможность вводить новые гены в природный набор генов организма или, наоборот, удалять ненужные гены, создали реальные предпосылки конструирования в лабораторных условиях носителей наследственной информации – молекул дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) с желаемым составом генов, т.е. создавать организмы с запрограммированными свойствами, вплоть до таких, которых не существует в природе.
Генная инженерия как самостоятельное направление исследований и практических разработок еще очень молода. Ее развитие началось в 60-х гг. 20 в., когда был сделан ряд открытий, предоставивших в распоряжение новые чрезвычайно точные “инструменты”, позволившие вносить различные изменения в молекулу ДНК. К этому времени ученые уже знали, как устроен, работает и воспроизводится ген, освоили приемы синтеза ДНК вне клетки. Это был основа генной инженерии. Но еще предстояло разработать способы выделения новых генов, соединения их в единую функционально активную и стабильно наследуемую структуру.
В 1969 г. И. Беквит, Дж. Шапиро, Л. Ирвин выделили из живой клетки ген, контролирующий синтез ферментов, необходимых кишечной палочке для усвоения молочного сахара – лактозы. В 1970 г. Д. Балтимор и одновременно Г. Темин и С. Мидзутани обнаружили и выделили в чистом виде фермент, который обеспечивает процесс построения молекулы ДНК на матрице РНК. Открытие этого фермента существенно упростило работу по получению копий отдельных генов. Поэтому довольно быстро сразу в нескольких лабораториях были синтезированы гены, контролирующие синтез молекулы глобина (белка, входящего в состав гемоглобина), интерферона и других белков.
Для введения генов в клетку используют генетические элементы бактерий – плазмиды, находящиеся не в хромосомах (т.е. ядре клетки), а в ее цитоплазме и представляющие собой небольшие молекулы ДНК. Некоторые из них способны внедряться в хромосому чужой бактериальной клетки, а затем самопроизвольно или под каким-либо воздействием покидать ее, захватывая с собой прилегающие хромосомные гены клетки-хозяина. Эти гены самовоспроизводятся в составе плазмид и образуют множество копий.
Успехи в объединении фрагментов ДНК различного происхождения в единую функционально активную структуру связаны с выделением ферментов рестриктаз, которые разрезают нитевую молекулу ДНК в строго определенных местах с образованием на концах фрагментов однонитевых участков – “липких концов”. За счет “липких концов” фрагменты ДНК легко объединяются в одну структуру. Используя такой подход, П. Бергу с сотрудниками удалось объединить в одной молекуле весь набор генов онкогенного вируса SV 40, часть генов бактериофага и один из генов кишечной палочки, т.е. получить молекулу ДНК, которая не существует в природе.
Методами генетической инженерии воздействуют не только на молекулу ДНК. Существуют, например, способы переноса целых хромосом в клетки животных другого вида. Т.о. в эксперименте получен гибрид клеток человека и мыши, человека и комара и др.
Для переноса генетического материала из одной клетки в другую генетическая инженерия широко использует тончайшие манипуляции на клеточном уровне – т. н. микрургию. Разработаны, например, методы введения отдельных генов в оплодотворенную яйцеклетку. Множество копий гена с помощью микропипетки вводят в ядро сперматозоида, только что проникшего в яйцеклетку. Затем эту яйцеклетку культивируют некоторое время в искусственной среде и затем имплантируют ее в матку животного, где завершается развитие зародыша. Такой опыт был проведен на крысах. Им был введен гормон роста, так что их потомство стало значительно крупнее их. Это привело к развитию гигантизма у подопытных мышей.
Работа в области генной инженерии регламентируется правилами, обеспечивающими жесткий контроль, обеспечивающими жесткий контроль, особые условия проведения эксперимента и гарантирующими безопасность экспериментаторов и окружающих. Эти правила были разработаны и утверждены многими странами, в т. ч. и Россией, после того, как было высказано опасение, что при манипулировании с генами микроорганизмов, в ходе перетасовок генов может возникнуть молекула ДНК с опасными для человека свойствами.
Значение достижений генной инженерии выходит далеко за рамки непосредственного изучения генетических механизмов. Методы генной инженерии могут быть применены для решения ряда проблем в области медицины, народного хозяйства, охраны окружающей среды.
Так, например, существует ряд заболеваний, обусловленных наследственной неспособностью организма усваивать некоторые вещества из-за отсутствия необходимых ферментов. В лабораторных условиях показана возможность методами генной инженерии вносить в клетки человека заимствованные от бактерий гены, компенсирующие наследственный дефект.
Генная инженерия обеспечила возможность сравнительно дешево производить в больших количествах практически любые белки. Десятки миллионов людей на Земном шаре страдают сахарным диабетом – болезнью, в основе которой лежит недостаток в организме инсулина. Для лечения диабета используют инсулин крупного рогатого скота или свиней. Но поскольку эти препараты несколько отличаются по своей структуре от инсулина человека, эффективность лечения диабета не всегда высокая. Инсулин человека можно получить также путем химического синтеза, но это очень дорого. Генная инженерия предоставила для лечения человека инсулин, продуцируемый микроорганизмами. Из клеток человека выделили ген, контролирующий синтез инсулина, встроили его в геном кишечной палочки и сейчас этот уникальный гормон вырабатывают в ферментерах на предприятиях микробиологической промышленности. С помощью методов генной инженерии решен вопрос получения интерферона – универсального противовирусного препарата. Единственным источником получения интерферона в силу его высокой видовой специфичности (для человека эффективен только человеческий интерферон) до последнего времени оставалась кровь доноров, переболевших вирусным заболеванием. Но для лечения вирусных заболеваний требуется такое количество интерферона, которое невозможно получить, даже если бы донорами стали все люди земного шара. Из клеток крови человека, перенесшего вирусное заболевание, выделили рибонуклеиновую кислоту, обеспечивающую синтез интерферона, на ее основе синтезировали ген интерферона и встроили его в геном бактериальных клеток, которые стали вырабатывать этот необходимый человеку белок. Располагая большим количеством интерферона, ученые смогли расшифровать всю последовательность его аминокислот и разработать более простые способы получения этого белка. Полученный таким образом интерферон оказался весьма эффективным при вирусных заболеваниях. Сходным путем решена проблема получения в достаточных количествах гормона роста. Гормон роста необходим для лечения карликовости, которая развивается у детей с генетически обусловленным недостаточным уровнем этого гормона в организме.
Генная инженерия позволяет получать вакцины принципиально нового типа. Бактерий научили вырабатывать белки оболочки вируса, которые и используют при вакцинации. Такие вакцины хотя и менее эффективны по сравнению со старыми, изготовленными из убитых вирусных частиц, но не содержат генетического материала вируса и поэтому безвредны. Ведутся работы по получению вакцин против гриппа, вирусного гепатита и др.
Генная инженерия имеет перспективы не только в медицине. Достижения генной инженерии открывают новую эру в развитии промышленного производства – эру биотехнологии, т.е. применения в промышленности биологических агентов и процессов. Биотехнология позволяет по-новому подойти к решению проблемы продовольствия в масштабах земного шара за счет резкого повышения эффективности сельскохозяйственного производства. Прогресс биотехнологии дает новые, значительно более эффективные методы защиты окружающей среды от промышленных загрязнений.
Теперь можно перейти к непосредственному рассмотрению понятия генетически модифицированных продуктов. Для начала немного истории.
К 60-м гг. 20 в. медицинская наука достигла больших успехов в борьбе с болезнями и смертностью. Были побеждены чума, холера и другие опасные вирусные заболевания, которые в предыдущие столетия истребляли до трети населения Европы. Эти успехи повлекли за собой скачкообразный рост населения на земном шаре. В то же время это привело к катастрофической нехватке воды и пищи в развивающихся странах. Но могло затронуть и развитые в экономическом отношении страны. Возникла новая угроза человечеству – голод. Однако к тому времени генная инженерия получила достаточное развитие, чтобы направить свой научный потенциал на решение возникшей проблемы. Учеными многих стран было решено заняться развитием вышеупомянутой биотехнологии, чтобы с ее помощью создавать и производить в больших количествах продукты с измененной генной структурой, которые бы обладали важными для человека свойствами. Например, для сельскохозяйственной продукции это – повышение урожайности по сравнению с аналогичным не модифицированным на генном уровне злаком, овощем или фруктом. В сфере торговли – это увеличение срока хранения и реализации продукта за счет частичного изменения его генотипа.
Эти идеи в свое время были приняты научной общественностью с воодушевлением и ликованием. На них возлагались большие надежды на избавление человечества от угрозы голода. Ученые считали достижения биотехнологии едва ли не панацеей от надвигающейся проблемы. Но тогда никто не знал последствий применения генно-модифицированнных продуктов. И действительно, все ли так хорошо при использовании данных продуктов питания человеком в процессе его жизнедеятельности.
По этому поводу свое убеждение высказал известный российский ученый, президент Центра экологической политики России Андрей Яблоков, давший в одном из номеров газеты “Аргументы и факты” свое интервью.
Несколько лет назад российская общественность забила тревогу – из нас делают мутантов и подопытных кроликов. Паника была вызвана появлением на рынках и в магазинах генетически модифицированных продуктов. А сегодня только в Москве около 40% продуктов содержат вещества, которые могут вызвать в лучшем случае аллергию, а в худшем рак желудка. Что нужно покупать и кушать, а что не нужно, где протестировать на безопасность колбасу и картофельные чипсы? На все эти вопросы свои комментарии дал Андрей Яблоков.
Тема трансгенных продуктов, поднятая “Гринпис”, стала действительно актуальной. “С одной стороны, точные анализы показывают, что до 40% наших продуктов питания, которые продаются в магазинах, содержат генетически модифицированные вещества. Эти вещества нелегально поставляются из Америки – в основном соя, кукуруза, и так далее. Проблема в том, что в России нет ни одной сертифицированной лаборатории, которая могла бы проверить соответствие официальным требованиям, которые предъявляются у нас к импортным продуктам питания. Уже больше года, что ни в одном продукте питания в России не должно быть больше 5% генетически модифицированных веществ. Когда неофициально делали такие проверки, оказывалось, что в Санкт-Петербурге, например, примерно в 40% продуктов содержание генетически модифицированных организмов превышает норму. Такое ощущение, что Россию используют крупные западные компании как нелегальный полигон для проверки вот таких опасных продуктов питания”.
Процесс создания генетически модифицированных организмов идет непрерывно, постоянно появляются какие-то новые сорта, которые нужно проверять. Какую-то проверку делают в Америке. Европа держится очень твердо – в любом пищевом продукте не должно содержаться больше, чем 0,9% генетически модифицированных веществ. Более того, принято решение Европейской комиссией, что в продуктах детского питания не должно содержаться никаких генетически модифицированных продуктов – ноль. Для того чтобы товар получил одобрение и в Америке, и других странах, которые разрешают генетически модифицированные продукты, нужно провести очень широкие эксперименты. Такие эксперименты выгоднее провести в какой-то бедной стране. Это дешевле и так далее. В прошлом западные компании у нас нелегально сбывали пестициды. То же самое сейчас происходит с генетически модифицированными продуктами. Первые проверки особо опасных веществ, видимо, делаются у нас в России, на Кавказе, в Армении, в Азербайджане, в Грузии и так далее.
“Генетически измененные продукты вызывают не только различного рода раковые заболевания. Нарушается иммунитет. Нарушенный иммунитет это значит, можно заболеть чем угодно, хоть гриппом, а если б Вы не ели эти продукты, вы бы гриппом не заболели. Трансгенные продукты способствуют появлению аллергии, и это в экспериментах доказано. Сейчас происходит увеличение числа заболевших аллергией в России. Если раньше 10-12 лет назад, в спектре заболеваний аллергии там было около 10-12% всего населения, 15% максимум, то теперь до 25-30%. То же самое произошло и происходит в Америке, и в еще больших масштабах, чем у нас. Там как раз генетически модифицированные продукты очень широко распространены. Но и в Америке, в отличие от нас, очень много денег тратится на медицину. Мы-то заболеваем, а они травят себя и очень здорово лечат, а мы травим себя, но не лечим”. Недавно был проведен эксперимент, когда несколько месяцев кормили крыс генетически модифицированным картофелем. У них произошло изменение в кишечнике, у них произошли необратимые изменения в желудке, у них стал меньше мозг, и много чего другого.
“Генетически измененные компоненты используются сейчас практически во всех колбасах, колбасных изделиях в широком смысле слова, где очень много сои, - говорит А. Яблоков. - Кукурузные каши, кукуруза и так далее. Потому что генетически изменённые продукты сейчас это чаще всего соя и кукуруза. Одно время у нас все рынки были завалены картошкой, которую не ел колорадский жук. Колорадский жук её совершенно правильно не ел, и нам этот генетически изменённый картофель тоже не надо было есть”.
По закону на упаковке должно быть написано, что в данном продукте используется генетически измененный компонент. На самом деле этого не пишут. Чтобы уберечься от покупки генетически модифицированных продуктов, надо избегать покупать соевые продукты, продукты с кукурузой, картофельные хлопья, чипсы – это практический совет.
На вопрос может ли человек сам купив подозрительный продукт отнести его в лабораторию на проверку, Яблоков отвечает следующее: “Пока это невозможно. Пока это можно сделать только, если вы пойдете в какой-нибудь крупный научный институт. То, что я вам говорил про Санкт-Петербург, это Институт цитологии, который был инициатором проверки продуктов, проведенной неофициально. Я думаю, что это ничего не будет стоить, но главное – найти такой институт. Наверное, крупные биохимические лаборатории в университетах могли бы этим заняться, может быть, даже на коммерческой основе”.
Вот еще один пример глобального проникновения небезопасных трансгенных продуктов на мировой рынок питания.
Новый посол США в Ватикане предложил Папе Римскому накормить голодающих генетически модифицированными продуктами.
На церемонии вручения верительных грамот, новый посол США в Ватикане Френсис Руни призвал Бенедикта XVI заступиться за генетически модифицированные продукты, заявив, что они могут быть использованы для того, чтобы бороться с голодом во всем мире.
"Для сложной проблемы мирового голода нет единого решения, но нельзя позволить иррациональным страхам помешать нам исследовать технологии, могущие стать частью этого решения", - заявил Руни.
Он пояснил, что новейшие научные достижения могут помочь людям даже в самых сложных природных условиях производить достаточно пищи для того, чтобы прокормиться. "Мы надеемся, что Святейший престол поможет миру осознать моральную необходимость изучения этих технологий", - заявил Руни.
Журналисты отмечают, что США уже в течение нескольких лет пытаются предложить свои генетически модифицированные продукты для борьбы с нехваткой пищи в беднейших регионах мира, однако до сих пор они встречали настороженный прием.
Противники новой технологии отмечают, что для борьбы с мировым голодом вполне хватит имеющихся запасов пищи, необходимо лишь достаточная политическая воля. Что же касается генетически модифицированных продуктов, то возможная опасность их употребления перевешивает возможную пользу от них.
Между тем в Ватикане достаточно благосклонно относятся к инициативе США. Так, в сентябре 2005 года кардинал Ренато Мартино, глава Папского совета справедливости и мира, заявил, что Ватикан благосклонно относится к экспериментам в области биотехнологии, при условии, что они проводятся в чрезвычайной осторожностью.
Таким образом, можно заметить, что поставщики таких продуктов питания, главным образом, США ради извлечения экономической выгоды лоббируют свои интересы, насильно поставляя данные продукты странам третьего мира, совершенно не заботясь о здоровье их потребителей.
На протяжении всей человеческой истории люди постоянно сталкиваются с проблемами питания и заболеваниями пищеварительной системы. Эти проблемы присутствовали в жизни человека и до изобретения трансгенных продуктов, и присутствуют сейчас. А генетически модифицированные компоненты лишь усугубляют положение со здоровьем и питанием. Т.о. генная инженерия и биотехнология не справились с угрозой голода и не оправдали возложенных на них надежд.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Учебник “Основы безопасности жизнедеятельности” 9 класс; М.П. Фролов, Е.Н. Литвинов, А.Т. Смирнов и др.М.: ООО ”Издательство АСТ”, 2002.
2. Большой энциклопедический словарь школьника; составитель А.П. Горкин; М.: научное издательство “Большая российская энциклопедия”, 1999.
3. Популярная медицинская энциклопедия; гл. ред. Б.В. Петровский; М.: “Советская энциклопедия”, 1987.
4. Статьи газеты “Аргументы и факты”, Н. Зятьков, Д. Ананьев и др.; журналистский коллектив; М.: издатель ЗАО ”Аргументы и факты”, 2006.
5. Всемирная сеть “Internet”.
Генетически модифицированные (трансгенные) продукты питания представляют особый интерес. В рассуждениях, как специалистов, так и простых потребителей о безопасности продуктов питания часто упоминаются и тяжелые металлы, и нитраты, и пестициды и ряд других ксенобиотиков, причем даже неспециалисты представляют их опасность и мнение об их негативном влиянии на организм едино. Когда же речь заходит о генетически модифицированных продуктах, даже мнения людей, профессионально изучающих данный вопрос, оказываются диаметрально противоположными.
Опрос Всероссийского центра изучения общественного мнения (ВЦИОМ) показал: 68% россиян не готовы потреблять продукты, изготовленные с использованием генно-модифицированных организмов (ГМО). Между тем 31% респондентов не знают о них вообще ничего, свыше 45% что-то слышали о генно-модифицированных продуктах, и только 22% знают о них достаточно много.
Что же это за продукты? Как и когда они появились? Зачем они нужны и нужны ли вообще? Опасны ли генетически модифицированные продукты для здоровья и какие продукты на нашем столе могут оказаться модифицированными? Это далеко не все вопросы, возникающие у человека, заботящегося о своем здоровье, и уж совем на немногие из них он может ответить. Исходя из вышесказанного, представляется полезным и даже необходимым подробнее рассмотреть вопрос о генетически модифицированных продуктах: истории и причинах их появления, методах их создания и исследования и, конечно, опасности для организма.
За ХХ в. численность населения Земли увеличилась с 1,5 до 6 млрд. человек. Предполагается, что к 2020 г. она вырастет до 8 млрд. При этом производство сельскохозяйственной продукции за последние 40 лет выросло в среднем в 2,5 раза, и дальнейший его рост традиционными методами представляется маловероятным.
Решение проблемы увеличения производства продуктов питания старым методом уже невозможно. Традиционные сельскохозяйственные технологии исчерпали себя: в последние 20 лет человечеством потеряно свыше 15% плодородного почвенного слоя, а большая часть пригодных к возделыванию почв уже вовлечена в хозяйственный оборот.
Создание в 1983 г. первого трансгенного растения, а затем и, проведенные в 1986 г. первые успешные полевые испытания, открыли широкие перспективы использования генной инженерии в сельском хозяйстве для изменения агротехнических характеристик культур с целью увеличения их урожайности, а также улучшения пищевой и кормовой ценности продукции. Вследствие этого с каждым годом появляется все больше генетически модифицированных организмов (ГМО), которые используют в качестве продуктов питания (картофель, кукуруза, помидоры, рыба и др.) или включают ГМ-компоненты (например, крахмал, соевая мука, томатная паста и др.).
В настоящее время 18 стран выращивают трансгенную продукцию: США, Канада, Мексика, Гондурас, Колумбия, Аргентина, Уругвай, Бразилия, ЮАР, Индия, Австралия, Индонезия, Филиппины, Китай, Германия, Румыния и др. И если в 1996 г. под трансгенные растения в мире было засеяно 1,7 млн. га, то уже в 2005 г. - 90 млн га. В нашей стране пока запрещено в промышленных масштабах выращивать генетически модифицированную сельскохозяйственную продукцию. В России запланировано выращивать в 2008-2010 гг. три сорта картофеля, кукурузу, сою, сахарную свеклу, рапс. В других странах таких растений около 100, а разработаны и проходят полевые испытания еще более 700. В России 77 видов пищевых продуктов, поступающих в продажу, - трансгенные, хотя официально разрешено использовать в питании только 14 генетически модифицированных растений. Они используются при изготовлении колбас, майонезов, кондитерских изделий и других продуктов питания.
Против генетически модифицированных источников существуют различные мнения.
Первое, замена одних генов на другие в живых организмах нарушает систему гомеостаза - ослабляет их жизненные силы. Считается, что конечным результатом может быть создание лишь курьезных домашних животных и растений, не жизнеспособных в природе, т.е. трансгенные виды могут не дать потомства или же обладать свойствами, которые приведут к гибели этих животных или растений. А те полезные свойства, ради которых и разрабатывались эти культуры, через несколько поколений практически исчезнут.
Второе, биологическая наука не дает ответа на вопрос: насколько высока возможность генно-инженерных культур стать инвазивными (инвазия - нашествие), вытесняющими традиционные сорта сельхозрастений. Спустя десятилетия последние могут исчезнуть на Земле, поскольку урожайность трансгенных выше на 10-20% и они провоцируют возникновение инфекционных заболеваний у обычных растений - ржавчина или головня хлебных злаков, поражение грибком картофеля. Кроме того, ученые, перенося ген с одного организма на другой в надежде, что с ним перейдет некое полезное свойство, не учитывают, что переходят и вредные свойства.
Третье, в результате все более масштабного производства трансгенных растений, происходит сужение генетической базы семеноводства и монополизация четырьмя-пятью транснациональными компаниями производства и рынка всего мирового семенного фонда.
Четвертое, многие ученые сходятся на том, что трансгенные растения могут наносить вред здоровью человека.
И так, чтоже это за продукты, как их получают и чем они опасны.
Генетически модифицированный организм (ГМО) - организм или несколько организмов, любое неклеточное, одноклеточное или многоклеточное образование, способные к воспроизводству или передаче наследственного генетического материала, отличные от природных организмов, полученные с применением методов генной инженерии и содержащие генно-инженерный материал, в том числе гены, их фрагменты или комбинации генов.
Генетически модифицированные источники пищи (ГМИ) - пищевые продукты или компоненты пищевых продуктов, полученные из генетически модифицированных организмов, и используемые человеком в пищу в натуральном или переработанном виде.
Получение генетически модифицированных организмов. Получение генетически модифицированных организмов связано со «встраиванием» целевого гена в ДНК других растений или животных (производят транспортировку гена, т.е. трансгенизацию) с целью изучения свойств или параметров последних.
Несовершенство «встраивания» гена в геном другого организма является одной из причин опасности ГМО. В настоящее время наиболее распространенными являются два способа введения гена (рис. 3.1): агробактериальный и биобаллистический. При применении первого способа используют плазмиды (кольцевые ДНК) почвенных бактерий (Agrobacterium tumefaciens иAgrobacterium rhizogenes ), с помощью которых и «встраивают» нужный ген в геном клетки (приложение). При биобаллистическом способе в специальной вакуумной камере производят «обстрел» растительных клеток микроскопическими вольфрамовыми или золотыми частицами с нанесенными на них генами и нуклеотидными последовательностями, управляющими этими генами (прямой ввод гена в геном клетки-хозяина). При обоих способах «встраивания» гена производят селекцию трансформированных клеток и регенерацию трансгенных растений. Наиболее распространенным является агробактериальный способ введения целевого гена. Оба способа «встраивания» гена являются несовершенными и не дают полной гарантии безопасности тех организмов, которые создаются с их помощью. При биобаллистическом способе достаточно высока вероятность «встраивания» сразу многих копий ДНК-векторов, «обрывков» ДНК и других сбоев. При этом могут появляться растения с неизвестными свойствами. Другой способ, агробактериальный, является еще более опасным и непредсказуемым, чем первый. Сторонники ГМО уверенны, что ГМ-вставки полностью распадаются в желудочно-кишечном тракте человека. Они утверждают, что присутствие в пищевых продуктах и кормах рекомбинантной ДНК само по себе не представляет опасности для здоровья человека и животных, по сравнению с традиционными продуктами, так как любая ДНК состоит из нуклеотидных оснований, а генетическая модификация оставляет неизменной их химическую структуру и не увеличивает общего содержания генетического материала. Человек ежедневно потребляет с пищей ДНК и РНК в количестве от 0,1 до 1,0 г в зависимости от вида потребляемых продуктов и степени их технологической обработки. Кроме того, показано, что процент рекомбинантной ДНК в геноме генетически модифицированных сельскохозяйственных культур весьма незначителен. Так, в генетически модифицированных линиях кукурузы, устойчивых к вредителям, процент рекомбинантной ДНК составляет 0,00022, в генетически модифицированных линиях сои, устойчивых к пестицидам - 0,00018, генетически модифицированных сортах картофеля, устойчивых к вредителям, - 0,00075. Технологическая обработка пищи значительно снижает содержание ДНК в продуктах. В высоко рафинированных продуктах, таких как сахар-песок, произведенный из сахарной свеклы, или масло из бобов сои ДНК содержится в следовых количествах или отсутствует. Опасения у специалистов вызывает возможный перенос генов устойчивости к антибиотикам, которые используются при создании трансгенных растений, в геном бактерий желудочно-кишечного тракта. Однако основной объем поступающей с пищей ДНК подвергается разрушению в пищеварительном тракте и, следовательно, маловероятно сохранение целого гена с соответствующей регуляторной последовательностью. Кроме того, перенос рекомбинантной ДНК в геном бактерий практически невозможен, из-за необходимости последовательного прохождения определенных этапов: проникновение ДНК сквозь клеточную стенку и мембрану микроорганизма и возможность выживания при работе механизма уничтожения чужеродной ДНК у бактерий; встраивание в ДНК микроорганизма и стабильное интегрирование на определенном участке, экспрессия гена в микроорганизме. Однако поедание организмов друг другом может лежать в основе горизонтального переноса, поскольку показано, что ДНК переваривается не до конца и отдельные молекулы могут попадать из кишечника в клетку и в ядро, а затем интегрироваться в хромосому. Что же касается колечек плазмид, то «кольцевая» форма ДНК делает ее более устойчивой к разрушению. Так, плазмиды и ГМ-вставки были обнаружены в разных органах животных и человека, использующих в пищу ГМО: в крови и микрофлоре кишечника мышей; в крови, селезенке, печени, мозге, сердце и коже внутриутробных плодов и новорожденных мышат при добавлении в корм беременных самок мышей ДНК бактериофаг М-13 или плазмид, содержащих ген зеленого флуоресцентного белка; в слюне и микрофлоре кишечника человека.