Современная экологическая обстановка в отдельных странах и регионах оставляет желать лучшего. Миссия нашего сайте — обеспечить русскоязычных жителей планеты Земля актуальной информацией о защите окружающей среды, экологической безопасности и экологии в целом.

Полезные ресурсы и публикации:
-

Ю.А. Александров
Основы производства безопасной и экологически чистой животноводческой продукции

Учебное пособие / Мар. гос. ун-т; – Йошкар-Ола, 2008. – 277 с.

Предыдущая

Глава 2. Пищевая, биологическая ценность и безопасность пищевых продуктов

2.2. Генетически модифицированные продукты, их безопасность

В настоящее время широкое использование методов генной инженерии является одним из способов увеличения производства сельскохозяйственной продукции. Модификация генома сельскохозяйственных растений придает им устойчивость к болезням, вредителям, пестицидам, неблагоприятному климату, улучшает агротехнические свойства культур и способствует значительному увеличению урожайности. Сегодня уже возможно создание трансгенных растений с заданными лечебными свойствами (в центре «Биоинженерия» РАН получен рис с повышенным содержанием железа, ведутся работы над созданием растения с повышенным содержанием витамина В2).

По мнению ряда специалистов, трансгенные растения представляют собой экономически выгодную альтернативу другим системам экспрессии генов, кодирующую «полезные» белковые продукты. Достижения в технологии рекомбинантных ДНК сделали возможным использование растений в качестве «фабрик» по производству «целевых» белков, липидов, углеводов, используемых не только в качестве продуктов питания, но и в качестве фармацевтических препаратов, красителей, пигментов, масел и полимеров.

В последнее время в ряде экономически развитых стран возросло производство и оборот пищевых продуктов, полученных из генетически модифицированных источников. В США, Канаде, Аргентине, Китае и Японии, являющихся мировыми лидерами в выращивании трансгенных культур растений, созданы для использования в питании населения несколько десятков таких культур, среди них соя, картофель, кукуруза, сахарная свекла, томаты, тыква, рапс и др. Трансгенным картофелем в США засеяно около 90 тыс. га (для сравнения – в Канаде засеяно лишь 4 тыс. га).

Американские фермеры поставляют на мировой рынок 77,7 млн тонн в год генетически измененной сои. Ежегодно в мире проходят полевые испытания более 4000 генетически модифицированных культур, производство некоторых из них достигает промышленных объемов. В 2001 г. из 52,6 млн га, занятых генетически модифицированными растениями, 63% посевных площадей занимала соя, 19% – кукуруза, 13% – хлопок, 5% – рапс и другие культуры. Уже 60% производимой в мире сои, 15% картофеля, 7% кукурузы являются генетически модифицированными.

Продукты, произведенные из трансгенных растений, составляют сейчас заметную долю в рационах жителей США. В традиционных для этой страны продуктах питания используется генно-модифицированные картофель и говядина, помидоры и соя, рапс и молоко, хлопок и кукуруза. Причем некоторые продукты и блюда уже полностью могут быть изготовлены с применением технологий генной инженерии (гамбургеры, салаты, картофель-фри и другие). Американцы потребляют 90% всего трансгенного картофеля, производимого в мире. В России посевов трансгенных культур для коммерческого применения пока нет; существуют лишь закрытые экспериментальные поля при различных исследовательских центрах. Так, по данным UNIDO (Организация по индустриальному развитию) и OECD (Организация по экономическому сотрудничеству) в РФ существуют посадки генетически модифицированных культур картофеля (Москва, Московская обл., Тамбов, Краснодар, Дальний Восток), сои (Краснодарский край), сахарной свеклы (Московская обл., Тамбов, Краснодар, Дальний Восток), кукурузы (Московская обл., Тамбов, Краснодарский край, Дальний Восток) – с целью испытаний их на биобезопасность; трансгенного картофеля (в 18 регионах) – с целью сортоиспытания, а сахарной свеклы и сои (Московская обл. и другие территории) – с целью переработки и употребления.

В связи с отсутствием в России моратория на ввоз из-за рубежа трансгенной пищевой продукции она поступает на российский продовольственный рынок. Более того, если в конце 90-х годов прошлого века в России случаи использования импортных генетически модифицированных источников при производстве продуктов питания были единичными, то в настоящее время объем и темпы их использования многократно увеличились. Российский рынок таких продуктов превышает 1 млрд $, только ежегодный импорт трансгенной пищевой продукции оценивается в 650 млн долларов. По некоторым оценкам официальных лиц, в Россию в 2002 году было ввезено 350-400 тыс. тонн модифицированной сои и около 30 тыс. тонн кукурузы. Данные Государственного таможенного комитета РФ подтверждают, что за последние три года ввоз трансгенной сои из США увеличился на 100%.

Генетическая инженерия – дисциплина довольно молодая. Отсчет ее истории можно начать с 1953 г., когда Дж. Уотсон и Ф. Крик расшифровали двойную спираль ДНК. С тех пор прошло 50 лет, и трудно охватить все области генетической науки, где бы ни были сделаны открытия или которые не получили бы мощного стимула для своего развития, включая современную биотехнологию. Однако на фоне всех достижений на фоне последних 20 лет, нельзя забывать о том, что М. Фишер еще в 1868 г. открыл нуклеин, Ф. Гриффит в 1928 г. описал явление трансформации у бактерий, а О.Т. Эйвери, К.М. Мак-Леод и М. Мак-Карти в 1944 г. доказали, что трансформирующим агентом является ДНК. Ж. Леденберг в 1947 г. открыл процесс конъюгации у Е. coli, а позже было доказано, что спаривание клеток бактерий обусловлено генетически.

Ко времени расшифровки ДНК Э. Чаргафф (1950) уже сформулировал свои правила, согласно которым число оснований с аминогруппами в шестой позиции равно числу оснований с кетогруппами в той же позиции, то есть А (аденин) + Ц (цитозин) = Г (гуанин) + Т (тиамин); это единственное правило, приложимое к ДНК и большинству типов РНК, в которых тиамин замещен на урацил.

В дальнейшем генетика развивалась исключительно быстро. В 1956 г. А. Корнберг выделил ДНК-полимеразу. В 1961 г. М. Ниренберг предложил подходы и сам участвовал в расшифровке генетического кода. В 1964 г. осуществлен первый синтез полирибонуклеотидов (Х.Г. Корана). В 1965 г. В. Арбер открыл ферменты-реструктазы. В 1969 г. Дж. Бекуит с сотрудниками выделил из кишечной палочки лактозный оперон. В 1970 г. Г. Темин и Д. Балтимор открыли ревертазу или обратную транскриптазу. В 1972 г. П. Берг с сотрудниками выполнили первый генно-инженерный эксперимент – объединили ДНК R-плазмиды с ДНК мушки дрозофилы и размножили рекомбинант в кишечной палочке. В 1978 г. ученые овладели методами выделения из хромосомной и плазмидной ДНК любых генов и исследования их структуры. Таким образом, методы генной инженерии были разработаны в 60-70-х годах прошлого столетия. Они включают следующие основные этапы:

1) получение генетического материала (выделение генов или их синтез);

2) включение этих генов в автономно реплицирующуюся генетическую структуру (векторную молекулу) и создание рекомбинантной ДНК;

3) введение рекомбинантных молекул ДНК в клетку-реципиент и включение ее в хромосомный аппарат;

4) отбор трансформированных клеток, в геном которых включен переносимый ген.

Для трансформации растений была использована природная способность агробактерий (Agrobacterium tumefaciens и Agrobacterium rhizogenes) переносить определенные последовательности ДНК в растительный геном. Агробактерии, представляющие собой почвенные бактерии, вызывают опухолевые заболевания растений. Индукция опухолей обуславливается бактериальными мегаплазмидами – Ti-плазмидами и Ri-плазмидами. В Ti-плазмидах различных штаммов агробактерий имеются 4 области гомологии: Т-ДНК (от англ. Transfered) и vir-область, связаны с опухолеобразованием, 2 другие вовлечены в конъюгационныи перенос и репликацию плазмид в клетках агробактерий. В процессе опухолеобразования Т-ДНК переносится в клетки растения и встраивается в их ядерный геном. Т-ДНК стабильна в растительном геноме. В растительную ДНК может включаться одна или более копий Т-ДНК. Место встраивания Т-ДНК в растительную ДНК случайно. Общая организация генов Т-ДНК и их флакирующих областей сходна с таковой эукариотических генов, хотя они не содержат интронов. Области Т-ДНК Agrobacterium tumefaciens и Agrobacterium rhizogenes фланкированы прямыми повторами длиной 25 пар нуклеотидов (п.н.), и концы Т-ДНК, интегрированной в растительный геном, обнаруживаются вблизи этих последовательностей.

В начале 80-х годов исследователями было установлено, что кодируемые Ti-плазмидой онкогены не участвуют ни в переносе Т-ДНК в растительную клетку, ни в ее интеграции с ядерной ДНК. Следовательно, эти гены можно было заменить, встроив вместо них чужеродную ДНК. При этом плазмиды теряют онкогенные свойства. Принимая во внимание характер переноса генов, осуществляемого агробактериями, любую клонированную чужеродную ДНК можно перенести в геном клетки двудольного растения. Чужеродная ДНК, которую собираются перенести, должна быть флакирована концевыми последовательностями Т-ДНК и стабильно поддерживаться в штамме агробактерии, несущем полный набор vir-генов. Для разрешения проблемы идентификации трансформированных клеток между повторами длиной 25 п.н. встраивают бактериальные гены устойчивости к антибиотикам, помещенные под контроль промоторов Т-ДНК и снабженные сигналами полиаденилирования.

Ключевым моментом конструирования трансгенных растений является оптимизация адресной «доставки» трансгенов и их экспрессии, которая базируется на результатах изучения особенностей стратегии реализации геномов про- и эукариотического происхождения, в том числе генома растительных клеток.

Со времени создания первого трансгенного растения достигнут большой прогресс в разработке систем и приемов направленного введения чужеродного генетического материала в растительные клетки. В зависимости от целей, а также объекта исследований сегодня применяются различные системы трансформации растений. Основными из них являются агроинфекция с использованием агробактерии, трансфекции ДНК в растительные клетки, трансформация интактных растительных тканей.

Так, используя современные методы трансформации растений, американскими учеными была создана сахарная свекла линии 77, устойчивая к гербициду глифосату (производство «Монсанто Ко»). При ее создании была выделена последовательность ДНК, кодирующая синтез фермента 5-енол-пирувилшикимат-3-фосфатсинтазы, который участвует в биосинтезе ароматических аминокислот и является мишенью для глифосата. Для обеспечения более высокой экспрессии бактериального гена у растений указанная последовательность ДНК была модифицирована и встроена в геном сахарной свеклы. Последовательность аминокислот 5-енол-пирувилшикимат-3-фосфатсинтазы из Agrobacterium stram СР, создающая устойчивость растения к глифосату, на 26% идентична ферменту растений.

Ген устойчивости к колорадскому жуку выделили из бактерии Bacillus thuringiensis, которая живет на листьях картофеля. Этот ген встроили в геном картофеля, в результате чего его листва стала несъедобной для колорадского жука.

С целью повышения эффективности доставки гетерологичных генов в клетки Дж. Санфорд из Калифорнийского университета предложил метод «бомбардировки» растительных клеток генетическим материалом, покрывающим металлические частицы диаметром 1-2 мкм (метод «биолистики»). Исследователи фирмы «Agujcetus» в Миддлтоне (США) сконструировали «генетическую пушку» («Gen-gun»), стреляющую частицами золота, покрытием экзогенной ДНК.

Таблица 77 –  Генетически модифицированные сельскохозяйственные культуры, разрешенные для реализации населению и использованию в пищевой промышленности в России

Наименование
ГМИ пищи

Название
фирмы

Дата выдачи
санитарно-эпидемиологического
заключения и номер

Соя линия 40-3-2, устойчивая к глифосфату

Монсанто, США

1999, №77.998972Г1799,
2002, №77.99.02.916.Г.000006.08.02

Соя линия А 5547-127, устойчивая к глюфосинату аммония

Байер КропСайпс, ФРГ

2002, №77.99.04.972.Г.000004.07.02

Соя линия А 2704- 12, устойчивая к глюфосинату аммония

Байер КропСайпс, ФРГ

2002, №77.99.04.972.Г.000005.07.02

Картофель сорт Рассет Бурбанк Ньюлив,
устойчивый к колорадскому жуку

Монсанто, США

2000, №77.99.8.973.Г.62.5.00,
2003, №77.99.02.916.Г.000019.05.03

Картофель сорт Супериор Ньюлив, устойчивый
к колорадскому жуку

Монсанто, США

2000, №77.99.8.973.Г.63.5.00,
2003, №77.99.02.916.Г.000020.05.03

Кукуруза линия ОА21, устойчивая к глифосфату

Монсанто, США

2000, №77.99.8.971.Г.84.12.00

Кукуруза линия МСЖ 810, устойчивая к стеблевому мотыльку

Монсанто, США

2000, №77.99.8.971.Г.85.12.00

Кукуруза линия МК 603, устойчивая к глифосфату

Монсанто, США

2002, №77.99.04.916.Г.000003.07.02

Кукуруза линия MON 863, устойчивая к вредителям

Монсанто, США

2003, №77.99.04.916.Г.000010.07.02

Сахарная свекла линия 77, устойчивая к глифосфату

Монсанто, США, Сингента Сидс, Франция

2001, №77.99.11.911.Д.006695.11.01

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, устойчивых 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 глифосфату (табл. 78).

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 «стартерных» культур.

4. Копченые колбасы, полученные с использованием «стартерных» культур.

5. Пищевые продукты, технология приготовления которых предусматривает использование кисло-молочных бактерий-продуцентов ферментов.

6. Пробиотики, содержащие генетически модифицированные штаммы.

В различных странах мира по-разному относятся к проблеме генетически модифицированных продуктов. Некоторые европейские государства закрыли свой рынок для таких продуктов, поступающих преимущественно из США, на пять ближайших лет. В таких странах ЕС, как Австрия, Великобритания, Люксембург, введен мораторий на ввоз ГМИ, в других – разрешено импортировать лишь несколько видов генетически модифицированных растений. Специальной Комиссией Европейского Сообщества зарегистрированы и разрешены к использованию трансгенный гибридный рапс для технических целей, устойчивая к гербицидам трансгенная соя (разрешен ее импорт для переработки) и трансгенная кукуруза, устойчивая к насекомым (разрешено выращивание в Испании и Франции при непременном контроле).

В США, Канаде, Австралии и Новой Зеландии маркировка данной продукции не носит обязательный характер. Во всех странах ЕС принято жёсткое требование маркировать генетически модифицированные продукты. В России для пищевых продуктов из генетически модифицированных источников, содержащих более 5% компонентов ГМИ, также обязательна информация: «генетически модифицированная продукция» или «продукция, полученная из генетически модифицированных источников», или «продукция содержит компоненты из генетически модифицированных источников». Однако выбор 5%-го барьера для маркировки продукции, произведенной с использованием ГМИ, не имеет научной основы. Директивой Европейского Парламента и Совета №1829/2003 с апреля 2004 г. вводится 0,9% пороговый уровень для маркировки таких пищевых продуктов. Поэтому, учитывая социальную значимость маркировки пищевых продуктов, полученных из ГМИ, как право потребителя на полную информацию о технологии получения пищевых продуктов, а также с целью гармонизации требований по маркировке таких продуктов, в России с 1 июня 2004 г. были введены в действие дополнения и изменения в СанПиН 2.3.2.1078-01, которые устанавливают также 0,9% пороговый уровень для маркировки пищевых продуктов, полученных их ГМИ, и включают в перечень продуктов, подлежащую этикетированию, продукцию, полученную с использованием генетически модифицированных микроорганизмов, а также не содержащую ДНК и белок.

В настоящее время до введения в действие вышеуказанных дополнений и изменений в России подлежат этикетированию пищевые продукты, представленные в таблице 79. При этом пищевые продукты, полученные из ГМИ и не содержащие дезоксирибонуклеиновую кислоту (ДНК) и белок, в дополнительном этикетировании не нуждаются в случае полной эквивалентности пищевой ценности продукта традиционному аналогу. Не требуется также этикетирования пищевых продуктов, представленных в таблице 80. Юридическим и физическим лицам, осуществляющим закупку, поставку, производство и реализацию пищевых продуктов, полученных из генетически модифицированных источников, рекомендовано обеспечивать нанесение на потребительскую упаковку пищевых продуктов соответствующей информации. Ответственность за маркировку «генной пищи» несет, в первую очередь, сам производитель, а также оптовые компании, занимающиеся крупными поставками, в том числе продуктового импорта.

Однако до сих пор, по данным Госсанэпиднадзора, немаркированными остаются 38% всех продуктов, содержащих ГМ-составляющую. Та же маркировка, которая применяется на сегодня (информация закодирована в трудночитаемых буквосочетаниях, как, например, «Ardex F», написанных мелким шрифтом в общем перечне компонентов) не отвечает потребностям покупателей.

Таблица 78–  Пищевые продукты, полученные из генетически модифицированных источников, подлежащие этикетированию

Продовольственное
сырье

Пищевые продукты

Соя

1. Соевые бобы

2. Соевые проростки

3. Концентрат соевого белка и его текстурированные формы

4. Изолят соевого белка

5. Гидролизат соевого белка

6. Соевая мука и ее текстурированные формы

7. Заменитель молока (соевое молоко)

8. Заменитель сухого молока (сухое соевое молоко)

9. Консервированная соя

10. Вареные соевые бобы

11. Жареные соевые бобы

12. Жареная соевая мука

13. Продукты, полученные из или с использованием изолята соевого белка, концентрата соевого белка, гидролизата соевого белка, соевой муки, сухого соевого молока

14. Ферментированные соевые продукты

15. Соевая паста и продукты из нее

16. Соевый соус

17. Продукты, полученные из или с использованием соевого молока (тофу, сквашенные напитки, мороженое, майонез)

Кукуруза

1. Кукуруза для непосредственного употребления в пищу (мука, крупа и др.)

2. Кукуруза замороженная и консервированная

3. Попкорн

4. Кукурузные чипсы

5. Мука смешанная, содержащая кукурузную муку более 5% 

Картофель

1. Картофель для прямого потребления

2. Полуфабрикаты из картофеля быстрозамороженные:

– пюре картофельное сухое

– хлопья картофельные

– картофельные чипсы

– крекеры картофельные (полуфабрикаты)

3. Продукты из картофеля обжаренные:

– хворост картофельный

– в ломтиках

– соломкой

4. Концентрат из картофеля:

– мука для оладьев

– вареники с картофелем (полуфабрикаты)

– пюре картофельное, не требующее варки

5. Продукты из картофеля быстрого приготовления:

– картофель сушеный, быстро восстанавливаемый

– картофель сушеный, быстро развариваемый

6. Консервы из картофеля

7. Меласса

Томаты

1. Томаты для непосредственного употребления в пищу (натуральные, цельноконсервированные)

2. Томатная паста

3. Томатное пюре

4. Томатный сок, напитки

5. Томатные соусы, кетчупы

Кабачки

1. Кабачки в натуральном виде

2. Продукты, произведенные из (или) с использованием кабачков

Дыня

1. Дыня в натуральном виде

2. Продукты произведенные из (или) использованием дыни

Папайя

1. Папайя в натуральном виде

2. Продукты произведенные из (или) с использованием папайи

Цикорий

Продукты, содержащие цикорий

Пищевые добавки

Произведенные из ГМИ

Биологически
активные добавки
к пище

Содержащие ГМИ-компоненты

Следует отметить, что маркировка пищевых продуктов, полученных из ГМИ, преследует цели информирования населения об использовании технологии получения пищевых продуктов. Население имеет право знать, какие продукты оно употребляет. В противном случае замалчивание объективной информации порождает совершенно неожиданную проблему. На Западе появилась новая болезнь – трансгенофобия, когда люди, не зная, что им предлагают в пищу, начинают подозревать наличие «чужих» фрагментов ДНК в любой еде, испытывая по этому поводу панический страх.

В связи с этим ЦГСЭН должны контролировать наличие специальной маркировки на пищевой продукции, если она получена с использованием ГМИ в количестве более 5%, и, в случае ее отсутствия, принимать меры административного наказания к владельцам таких продуктов (предупреждение, административный штраф). Однако при обнаружении пищевых продуктов, полученных из ГМИ, на которые в установленном порядке оформлены санитарно-эпидемиологические заключения, производство и оборот таких продуктов не должны запрещаться.

Таблица 79 –  Пищевые продукты, полученные из генетически модифицированных источников, не требующие этикетирования

Продовольственное сырье

Пищевые продукты

Соя

1. Соевое масло рафинированное

2. Соевый лецитин

3. Фруктоза

Кукуруза

1. Кукурузное масло рафинированное

2. Кукурузный крахмал

3. Мальтодекстрины

4. Сиропы из кукурузного крахмала

5. Глюкоза

6. Фруктоза

7. Патока и другие олигосахара

Сахарная свекла

1. Сахар

2. Глюкоза

3. Фруктоза

Картофель

1. Картофельный крахмал

2. Глюкоза

3. Патока и другие олигосахара

Рапс

Рапсовое масло и продукты его содержащие

Лен

Льняное масло и продукты его содержащие

Хлопок

Хлопковое масло и продукты его содержащие

Предыдущая