Безопасность трансгенных пищевых продуктов

ЛЕКЦИЯ 8

Воздействие на жизнь и здоровье людей достижениями биотехнологии, прежде всего генетически модифицированного продовольствия, изучено пока очень мало.

Генная инженерия позволяет преодолеть ряд недостатков традиционной селекции: ограниченный набор признаков, случайность их комбинирования, длительность выведения новых сортов. С помощью ее методов возможно перенести в растения генетическую информацию из любого, сколь угодно отдаленного организма – растения, животного, гриба, бактерии. Использование технологии in vitro при этом значительно сокращает продолжительность процесса.

Площади под трансгенными растениями возросли с 1,7 млн га в 1996 г., когда началось их массовое возделывание, до 67,7 млн га в 2003 г., что составляет уже около 5% от всех пахотных площадей в мире. Но так как больше 99% всех трансгенных посевов приходится на сою (63%), кукурузу (23%), хлопок (11%) и рапс (5%), то из занятых этими культурами 272 млн га 25% были засеяны трансгенными сортами. 73% площадей под трансгенными культурами было занято растениями с устойчивостью к гербицидам, 18% – с устойчивостью к вредителям (Bt-культуры) и 9% – с сочетанием обоих признаков. Больше всего трансгенных растений выращивают в США (63%), затем следует Аргентина (21%), Канада (6%), Бразилия и Китай (по 4%).
В 90-е годы в основном работали над растениями, обладающими полезными свойствами для их выращивания, которые сейчас и возделываются на полях. Сейчас же, благодаря расширению наших знаний в области генетики, физиологии, биохимии, открытию и выделению новых генов, основные разработки ведутся уже в области улучшения потребительских свойств у растений, непосредственно употребляемых в пищу. Следующий этап, по прогнозам, это появление совершенно новых в истории сельского хозяйства растений-биофабрик, целенаправленно синтезирующих медикаменты или другие специфические химические соединения.

Любая технология может нести в себе опасность. Не является исключением из этого правила и генная инженерия растений. Противники ГМР утверждают, что возделывание таких растений способно негативно влиять на окружающую среду: через так называемый «горизонтальный перенос генов» в микроорганизмы; непредусмотренное воздействие на организмы, живущие в агроценозе или рядом (нецелевое воздействие); утечку трансгенов с пыльцой к диким родственникам, отрицательно влияющую на биоразнообразие.

Критики генной инженерии утверждают, что сама природа этой технологии способствует проявлению в трансгенных растениях так называемых непредсказуемых эффектов. В качестве примеров приводится соя с повышенной чувствительностью к высоким температурам, удлинение периода покоя семян у рапса, ускоренное цветение тополя и другие. На самом деле все непредсказуемые эффекты в равной степени присущи и обычной селекции. Так как по существующим законам до выхода на поля трансгенные растения изучают всесторонне и тщательно, по сравнению с обычными сортами, то и вероятность найти различные отклонения выше.
Как и любую технологию, ГИР можно применить и в неблаговидных целях. Так как с ее помощью можно изменить уровень накопления в растениях различных соединений или синтезировать совершенно новые вещества, то можно предположить создание растений с повышенным уровнем синтеза токсинов, наркотических веществ; сниженной устойчивостью к неблагоприятным факторам внешней среды и т.д., что необходимо иметь в виду при выработке государственных и международных правил реализации проектов генной инженерии. Между тем, выращивание для коммерческих целей трансгенных растений в нашей стране пока не разрешено.
Глобальные проблемы человечества тесно связаны между собой, и решение только одной из них недостаточно для устойчивого развития. Генная инженерия, конечно же, не является панацеей от всех бед, но она может способствовать снижению остроты ряда из них, а именно:
- продовольственной безопасности – способствуя увеличению производства продовольствия за счет повышения урожайности и снижения потерь, а также улучшению его качества.

По некоторым прогнозам, к 2030 г. население Земли увеличится до 8 млрд. чел. Прокормить его на основе экстенсивного сельского хозяйства будет невозможно. Эта задача была бы крайне трудной и при интенсивном пути развития, если бы не технологический сдвиг, который открыл поистине фантастические возможности роста производства продовольствия (а также лекарств и других товаров органического происхождения).

Этот сдвиг произошел в сфере биотехнологии, которая совсем недавно, лет 15 назад была мало кому известна. Из трех основных ее направлений - воздействие на формирование и развитие одних живых организмов активными веществами (гормонами) других: тканевая культура (культивирование нужных для человека клеток и тканей вне живых организмов) и генная инженерия (изменение генотипа растений и животных на основе рекомбинации ДНК) - для нашего анализа наиболее важно последнее, стремительное развитие которого и привело к возникновению генетически модифицированных организмов, или генетически модифицированного продовольствия.

Используя различные методы, эта отрасль науки добивается получения новых сортов, разновидностей сельскохозяйственных культур и пород животных с желательными для людей свойствами. Практически перешагнув за рамки и ограничения традиционной селекционной науки, она добивается повышения урожайности зерновых и содержания полезных веществ, ускорения вегетации и сроков созревания, роста сопротивляемости болезням и неблагоприятным климатическим условиям, толерантности к гербицидам и пестицидам (чтобы при химической обработке погибали только сорняки), обеспечивает выработку растением собственных пестицидов для борьбы с наступающими сорняками и т.п.

На этом пути достигнуты значительные успехи. Как известно, рис, являющийся основным продуктом питания для половины человечества, беден жизненно важными микроэлементами. Работа над созданием его новых сортов завершилась блестящим успехом. Был создан "золотой рис", который содержит ряд крайне важных для здоровья микроэлементов, таких, например, как бета каротин, который предотвращает возникновение слепоты у детей.

Один этот пример показывает, какими возможностями обладает генная инженерия для того, чтобы обеспечить голодных высококачественным продовольствием. Однако оказалось, что есть весьма существенные преграды распространению "золотого риса". Хотя его изобретатель, профессор
Федерального института технологии в Швейцарии Инго Потрикус выступает за бесплатное распределение семян нового риса среди фермеров бедных стран, компания "Монсанто", владеющая правом интеллектуальной собственности на изобретение, не желает лишаться своих доходов. Кстати, почти каждое достижение в этой области принадлежит крупным транснациональным корпорациям, таким как "Дау", "Дюпон", "Новартис", "Монсанто" и др.

Один из парадоксов современного мира состоит в том, что генетически модифицированные (ГМ) культуры получили наибольшее распространение не в развивающихся странах, где находится подавляющее большинство из 800 млн. голодающих, а в развитых государствах, где права интеллектуальной собственности реально защищены. Согласно оценкам, генетически модифицированными культурами засеяно около 100 млн. акров (40 млн. га.), из которых 70 млн. приходятся на США. Генетическому вмешательству раньше других подверглись такие важные для современной технологической цивилизации культуры, как кукуруза и соя.

В США более половины урожая соевых бобов и треть урожая кукурузы приходится на генетически модифицированные разновидности. Ими занято свыше 60 млн. акров пашни. Используемые для изготовления легких закусок, растительного масла, освежающих напитков и многих других продуктов, они входят в состав 60-70% расфасованных товаров. Наряду с зерновыми культурами генетическая модификация все больше охватывает хлопок, лен, цикорий, картофель, папайю, тыкву, кабачки, сахарную свеклу, редиску и помидоры. Завершаются работы по созданию ГМ клубники, яблок и даже грецких орехов. Пока такие продукты составляют относительно небольшую часть общего производства, например на ГМ картофель приходится менее 5% его общего сбора, тыквы — менее 10%, однако внедрение генетически измененных продуктов происходит с большой скоростью..

Для выяснения распространенности ГМ продуктов исследователь
Института потребительской политики (Нью-Йорк) М. Хансен и его коллеги совершили тур по бакалейно-гастрономическим магазинам страны, подвергая анализу ДНК приобретенные товары. Оказалось, что генетически измененные ингредиенты входили в состав всех продуктов, которые они анализировали, - от детского питания до гамбургеров "МакДональдса". Однако удельный вес этих ингредиентов не превышал 5%. В Германии организация потребителей осуществила подобное же исследование, охватившее 82 продукта. Выяснилось, что более 13 содержали генетически модифицированную сою или кукурузу, но в большинстве случаев не более 1%.

Что же подтолкнуло ученых на выявление масштабов использования ГМ продовольствия? Прежде всего, то обстоятельство, что продовольственные монополии не информируют общественность, или предоставляют крайне скудную информацию о производстве и сбыте таких товаров. А между тем мировое сообщество встревожено. Человечество получило доступ к слишком мощному орудию воздействия на природу, последствия которого далеко не всегда можно предсказать. Пока еще трудно даже определить, является ли такое воздействие однозначно положительным. А главное, наука не может ясно и без оговорок ответить на вопрос, насколько нейтрально или опасно для здоровья людей использование генетически измененного продовольствия.

Эта проблема волнует значительные слои населения в развитых странах, которые внимательно относятся к своему здоровью и имеют возможность выбирать между ГМ продуктами и традиционным продовольствием. В развивающихся странах, особенно постоянно испытывающих нехватку продовольствия, такая проблема еще не назрела, там потребляют любое продовольствие, особенно если цены на него невысоки.

Создание и внедрение ГМ продовольствия все еще в значительной степени происходит методом проб и ошибок, но цена ошибок может оказаться слишком высокой. Фактическая непредсказуемость воздействия ГМ организмов на окружающую среду, на человека и на животных - главная отрицательная черта биотехнологических достижений. В США известен случай, когда кукуруза, наделенная способностью убивать вредных насекомых, уничтожила в зоне ее распространения ценную разновидность бабочек. Близкие к генетически измененным культурам сорняки оказались способными опыляться их пыльцой и приобретать стойкость к гербицидам.

Некоторые генетически измененные продукты способны убивать микроорганизмы независимо от того, как их жизнедеятельность сказывается на человеческом организме. В результате полезные микробы могут погибнуть, уступив место более стойким болезнетворным бактериям. А это может привести к дисбактериозам, желудочно-кишечным и обменным заболеваниям. Очевидно, что техногенные пищевые продукты при всех их достоинствах, особенно для производителей, могут оказывать нежелательное воздействие на человека. В связи с этим возникает вопрос, не является ли, и если да, то в какой мере всплеск всевозможных видов пищевой аллергии, продовольственной сверхчувствительности и других желудочных заболеваний результатом потребления ГМ продуктов.

Использование генетически измененных продуктов способствует также ускорению эволюции микроорганизмов, что может привести к возникновению их новых разновидностей, нечувствительных к воздействию лекарств и иммунной защиты. В результате обычная кишечная палочка, стрептококк или сальмонелла могут стать причиной эпидемии тяжелых заболеваний. Генетическое изменение продуктов может спровоцировать развертывание эволюционной цепи микроорганизмов. А это означает реальную угрозу проникновения в организм человека чужеродных и, возможно, болезнетворных вирусов и переносимых ими генов.

Используя эти аргументы, противники ГМ продовольствия, оказали немалое воздействие на общественное мнение, прежде всего в развитых странах. Был проведен целый ряд исследований. В 2001 г. эксперты из Всемирной организации здравоохранения подготовили доклад, в котором, в частности, говорилось: "Микроорганизмы, находящиеся в продовольствии, остаются жизнеспособными во время его производства и после его потребления. По этой причине они обладают потенциалом прямого и непрямого взаимодействия с потребителем. Важно удостовериться, что проникающие микроорганизмы не являются патогенными, токсичными или вызывающими аллергию и что генетическая модификация не изменяет этой ситуации. При этом судьба потребленных генетически измененных микроорганизмов и их воздействие на желудочно-кишечный тракт и его микрофлору нуждаются в изучении и учете".

Вопрос об использовании ГМ продуктов в мировом сообществе привел к крупному расколу: США, Китай и многие развивающиеся страны поддерживают использование генетически измененного продовольствия; Бразилия, Индия, Кения выдвигают некоторые возражения, настаивая на гарантиях безопасности потребления; европейские страны, включая Россию, заняли выжидательную позицию, ограничивая поступление таких продуктов на свои рынки. Например, в Москве ГМ продукты к продаже не допускаются. Но даже в таких странах, как США, под давлением общественного мнения принимаются некоторые меры, чтобы обезопасить потребителя. В частности, введен тест на аллергены, который привел к запрету сбыта кукурузы с геном бразильского ореха. Отныне ГМ продукты должны сопровождаться описанием их свойств и степени аллергического воздействия; должно прилагаться краткое описание процесса получения ГМ продукта.

Несмотря на настороженное отношение значительных слоев населения развитых стран к новому виду продовольствия, не стоит забывать о том, что у генетически измененных продуктов имеется огромный потенциал развития и совершенствования; мы находимся лишь у истоков величайшей революции в производстве продуктов питания. Уже сегодня, как отмечалось, генная инженерия позволяет придавать продуктам желательные качества, обогащать их микронутриентами, например железом или витаминами.

Более того, ГМ продукты в строгом смысле не являются альтернативой натуральному сельскому хозяйству. ГМ культуры позволяют уменьшить или даже покончить с использованием ряда пестицидов и гербицидов, которые тоже могут сохраняться в сельскохозяйственных культурах, в том числе в овощах и фруктах, нанося ущерб здоровью людей (например, половина всех фруктов и овощей, предлагаемых на продажу в Великобритании, содержит остатки пестицидов). Новый технологический сдвиг заставляет покупателей со скромным достатком выбирать одно из двух зол - опасность вреда от ядохимикатов при обычном массовом земледелии или неопределенность последствий использования ГМ культур.

Состоятельные потребители предпочитают так называемое натуральное земледелие, поставляющее на рынок экологически чистые, обычно сертифицированные продукты, при производстве которых не используются чудеса современной агротехники - ядохимикаты, гормоны, генетическая инженерия и во многих случаях даже минеральные удобрения. Обычно такие продукты в 2-3 раза дороже высокотехнологичных аналогов, но зато лишены, или почти лишены вредных составляющих. В каком-то смысле это шаг назад (или в сторону) в технологическом прогрессе земледелия. Но не исключено, что это не возврат к прошлому, а новый виток развития, если наука достигнет повышения продуктивности при сохранении экологической чистоты производства, например путем замены химических средств борьбы, с вредителями сельского хозяйства биологическими.

Выделение натурального земледелия знаменовало собой фактическое разделение единого земледелия на два - общее, массовое и элитарное, которое начинает использовать (или возрождает) свою специфическую технологию производства. В последней важную роль играет чистая вода, не отравленная химикатами и болезнетворными бактериями, используемая для орошения и производства экологически чистого продовольствия.

Сегодня само существование натурального земледелия возможно только потому, что высокотехнологичное сельское хозяйство производит достаточно продовольствия для обеспечения подавляющего большинства жителей Земли, а социальная дифференциация поставляет достаточное число богатых людей, предъявляющих спрос на элитарное продовольствие.

В России заметили проблему генно-модифицированых продуктов.
С 1 сентября в России вводится обязательная маркировка продуктов, содержащих гено-модифицированное сырье. В то же время Министерство сельского хозяйства США планирует ввести добровольную маркировку пищевой продукции, не содержащей генетически измененных организмов. Это вызвано растущим во всем мире спросом на свободные от модифицированных компонентов продукты. В большинстве развитых стран мира уже введена обязательная маркировка продукции, которая содержит генно-модифицированные организмы или изготовлены из сырья на основании генно-модифицированных источников. Люди хотят знать, что они покупают. При этом маркируются только те продукты, которые содержат не менее пяти процентов генно-модифицированных источников.
Все, что меньше - маркироваться не должно. США являются крупнейшими в мире производителями генно-модифицированных культур. В США в 2002 году 75 процентов сои, 34 процента зерновых, а также 71 процент хлопка, выращиваемые американскими фермерами составили генно-модифицированные сорта. Под выращивание генно-модифицированных культур в США отведено около 35 миллионов гектаров. Всего же на планете гено-модифицированными растениями занято 50 миллионов гектаров. Тестирование продуктов на содержание генно-модифицированного сырья будет производиться в рамках федеральной программы, которой смогут воспользоваться производители, желающие дать своим зарубежным клиентам твердые гарантии того, что их продукция не содержит трансгенных ингредиентов. Из этого можно сделать вывод, что Америка, которая вложила колоссальные средства и создала новую технологию, и Европа, которая, в общем-то, благополучна, у нее сейчас нет своих, традиционных методов и ей надо защищать своего производителя. Вот проблема. И вторая проблема: продукция - как продовольственное сырье, как наша пища. Любая высокая технология должна требовать и высокой культуры производства на всех этапах. Со всем этим надо обращаться очень осторожно и умеючи. В любом случае, это - новый сорт. Неважно, как он получен (методами генной инженерии или обычным методом селекции), это - новый сорт. Его надо лелеять и за ним надо наблюдать. Проблема - качество и безопасность продукции. Безопасность не только для нас с вами, но и для будущих поколений.

Из этого следует, что несмотря на положительные стороны генных биотехнологий, остаётся много открытых, неизученных проблем и вопросов.

Для решения продовольственной проблемы, важно понять пути её возникновения и конечный результат. Многие примеры продовольственной проблемы связываются с высоким уровнем инфляции, когда отстающие в инфляционной гонке группы людей становятся жертвами голодной смерти. Таким образом, предупреждение жёсткой и неравномерной инфляции является важной частью политики, направленной на достижение продовольственного обеспечения. Немаловажную роль играет взаимозависимость между макростабильностью и продовольственной стабильностью.

Человечество платит за дешёвое продовольствие, то есть за использование новейших технологий в земледелии, производстве продуктов сокращением населения в деревни, истощением почв, усилением использования гербицидов и пестицидов, а следовательно ухудшением окружающей среды и здоровьем людей. Поэтому нельзя исключить что на определённом этапе мировому сообществу придётся серьёзно вмешиваться и воздействовать на производство и потребление продовольствия.

Наука не может ясно и без оговорок ответить на вопрос, насколько нейтрально или опасно для здоровья людей использование генетически изменённого продовольствия. Создание и внедрение генетически модифицированного продовольствия происходит методом проб и ошибок, но цена ошибок может оказаться слишком высокой.

Проблема использования ГМП является одной из важнейших проблем в мире, которая находится на уровне таких проблем, как природные катаклизмы и борьба с ними, войны, терроризм, здоровье людей и новые методы излечения тяжелейших болезней и т. д.

Таким образом, необходимо правильно оценить приведенные выше формы экономической взаимозависимости, с тем, чтобы окончательно устранить варварские явления продолжающейся продовольственной проблемы в современном мире.

В последние годы все большее влияние на здоровье населения планеты оказывает качество и структура питания. В 1999 г. опубликованы данные, что ежегодно в мире от недоедания и белково-калорийной недостаточности погибает 15 млн. человек.

Результаты широких эпидемиологических исследований и организованного в последние годы Минздравом Казахстана мониторинга состояния питания показывают, что структура питания населения Казахстана характеризуется продолжающимся снижением потребления наиболее ценных в биологическом отношении пищевых продуктов. Как следствие сложившейся структуры питания на первый план выходят следующие нарушения пищевого статуса:

- дефицит животных белков, достигающий 15-20% от рекомендуемых величин;

- выраженный дефицит большинства витаминов, выявляющийся повсеместно у более половины населения;

- проблема недостаточности макро- и микроэлементов, таких как кальций, железо, фтор, селен, цинк.

Принцип создания трансгенных растений и животных схожи. И в том, и в другом случае в ДНК искусственно вносятся чужеродные последовательности, которые встраивают, интегрируют генетическую информацию вида.

Основные объекты генной инженерии в растительном мире: соя, кукуруза, картофель, хлопчатник, сахарная свекла. При этом вырабатывается повышенная резистентность к колорадскому жуку, к вирусам, защита от насекомых, от всяких бурильщиков, сосальщиков, обеспечивает отсутствие повышенных остаточных количеств пестицидов. Возможно улучшение коммерческих показателей: у томатов - увеличение сроков хранения, у картофеля - повышение крахмалистости, обогащение аминокислотами, витаминами.

Путем генной инженерии возможно повышение урожайности на 40-50%. За последние 5 лет в мире земельные площади используемые под трансгенные растения увеличились с 8 млн. га до 46 млн. га.

Нужно отметить, что ни одна новая технология не была объектом такого пристального внимания ученых всего мира. Все это обусловлено тем, что мнения ученых о безопасности генетически модифицированных источников питания расходятся. Нет ни одного научного факта против использования трансгенных продуктов. В тоже время некоторые специалисты считают, что существует риск выпуска нестабильного вида растений, передача заданных свойств сорнякам, влияние на биоразнообразие планеты, и главное потенциальная опасность для биологических объектов, для здоровья человека путем переноса встроенного гена в микрофлору кишечника или образование из модифицированных белков под воздействием нормальных ферментов, так называемых минорных компонентов, способных оказывать негативное влияние.