Валерий Глазко - Кризис аграрной цивилизации и генетически модифицированные организмы

• Название: Кризис аграрной цивилизации и генетически модифицированные организмы
• Автор: Валерий Глазко
• Жанр: Биология

Книга «Кризис аграрной цивилизации и генетически модифицированные организмы (ГМО)» посвящена сопоставлению объективных данных о кризисе современной аграрной цивилизации и попыток найти выход из него с использованием высоких технологии, направленных на выживание человечества. Успешность развития таких технологий в существенной степени определяет устойчивость развития каждого отдельного государства и, в целом, будущее человечества. Исторически человек всегда пытался облегчить собственное существование и благополучие. Однако в эпоху разворачивающегося глобального экологического кризиса возможности человечества компенсировать последствия своей деятельности, поддерживать свои основные параметры в пределах, пригодных для достойного существования самого человека, оказались почти исчерпанными. Техногенная цивилизация трансформировалась в «общество риска», в соответствии с детерминирующим взглядом общества на окружающую природу, выраженную в словах Мичурина «Мы не можем ждать милостей от природы. Взять их у нее — наша задача». В результате возникли проекты поворота рек, опустынивание, Чернобыль и многое другое... Однако достаточно давно начало развиваться новое научное направление, предполагающее не покорение природы, а детальное изучение и использование ее приемов. Это генетические и биологические технологии, определяющие лицо современной цивилизации. Книга адресована школьникам, преподавателям, специалистам в области биобезопасности, генетикам и биотехнологам, студентам и аспирантам, специализирующимся в соответствующих областях, всем интересующимся глобальными последствиями научно-технического прогресса для судеб цивилизации и культуры, биосферы и самой природы человека.

---

Функциональные способности этой ДНК связаны с возможным проникновением участка ДНК в клетки микрофлоры кишечника. Наибольшие опасения высказываются по поводу переноса генов устойчивости к антибиотикам в геном бактерий. Показано, что основной объем поступающей с пищей ДНК (в среднем 0,1-1 г/день на человека) подвергается разрушению в пищеварительном тракте, поэтому маловероятно, что неповрежденный фрагмент ДНК будет представлен целым геном с соответствующей регуляторной последовательностью. Так как известно, что встроенный участок составляет только 0,00022% всей ДНК в кукурузе, 0,00018% — в сое, 0,00075% — в картофеле, опасность переноса именно рекомбинантного фрагмента практически исключается. Кроме того, сам по себе, как хорошо известно перенос участков растительной ДНК в геном бактерий подразумевает ряд определенных этапов, вероятность каждого из которых менее 2x10-17.

Встраивание участка рекомбинантной ДНК в геном млекопитающих невозможно, так клетки у них имеют мощные механизмы защиты от встраивания чужеродной ДНК. А само разрушение ДНК при технологической обработке пищи и в желудочно-кишечном тракте дополнительно снижают вероятность трансформации генома.

Что такое композиционная эквивалентность

Среди существующих в настоящее время методических подходов к оценке безопасности пищи из ГМО общепринята концепция композиционной эквивалентности. Она определяется сравнением трансгенного продукта с его традиционным аналогом, то есть наиболее сходным с ним по составу и свойствам пищевым продуктом. Следует обратить внимание на то, что оценка композиционной эквивалентности — исходный пункт оценки безопасности. Установление композиционной эквивалентности ГМ продукта его традиционному аналогу проводится для того, чтобы определить весь необходимый набор исследований пищи из ГМО.

В настоящее время большинство пищи из ГМО относится ко второму классу безопасности, так как производящиеся в промышленных объемах трансгенные продукты по компонентному составу отличаются от традиционных лишь присутствием 1-2 белков, отвечающих за проявление желаемого признака. Дальнейшие исследования, направленные на изучение свойств нового белка и его влияния на организм, включают определение аллергенных и токсикологических характеристик.

Следует отметить, что оценка безопасности пищи из ГМО на основе концепции композиционной эквивалентности в ближайшем будущем может оказаться несостоятельной в связи с началом массового производства трансгенных продуктов с измененным составом. Поиск возможных подходов к оценке безопасности таких ГМО ведется уже сейчас, и в качестве путей решения проблемы предлагается использовать направления современной науки — геномику (определение структуры и функции ДНК), протеомику (определение белкового профиля) и метаболомику (определение вторичных метаболитов).

В США набор обязательных исследований пищи из ГМО включает три основных этапа, из которых первый и второй — изучение композиционной эквивалентности и свойств нового белка — аналогичны принятым в Европейском Союзе, тогда как третий этап (исследование на животных) проводится на крысах, цыплятах-бройлерах, рыбах и дойных коровах, что обусловлено необходимостью сравнения пищевой ценности изучаемого продукта с его традиционным аналогом.

По принятой в Европейском Союзе системе, одобренной ВОЗ и ФАО, если в ходе изучения химического состава трансгена не обнаруживается каких-либо отличий от его традиционного аналога (по молекулярным и фенотипическим характеристикам, уровням содержания ключевых нутриентов, антиалиментарных, токсичных веществ и аллергенов, характерных для данного вида продукта или определяемых свойствами переносимых генов), данный генетически модифицированный источник пищи причисляют к первому классу безопасности, не нуждающемуся в дальнейших исследованиях. Если обнаруживаются некоторые различия с традиционным аналогом (присутствие новых и/или отсутствие каких-либо компонентов) — ко второму классу, и исследования сосредоточены именно на этих различиях, а если имеет место полное несоответствие аналогу — к третьему классу безопасности, при этом экспертная оценка генетически модифицированного источника пищи должна быть продолжена. Пищевая продукция, произведенная из ГМО, относится к категории новой пищи, полученной с применением новых технологий, и, следовательно, каждый новый сорт генетически модифицированного растения, предназначенный для использования в питании человека, проходит оценку на качество и безопасность, а после выхода его на продовольственный рынок осуществляется мониторинг за оборотом пищевой продукции, произведенной из данного ГМО, или содержащей его в качестве компонента.

Необходимость разработки такой системы контроля в России возникла в 1995 году, когда было начато широкомасштабное производство продукции из ГМО, которое привело к появлению ее на мировом продовольственном рынке. Возникла большая вероятность попадания пищевой продукции из ГМО на внутренний рынок Российской Федерации без соответствующей декларации, регистрации и без оценки на качество и безопасность. В связи с этим уже в 1995 году Минздрав России ввел требование об обязательном декларировании использования ГМО в импортируемых пищевых продуктах, которые имеют генетически модифицированные аналоги.

В настоящее время все пищевые продукты, впервые разрабатываемые и внедряемые для промышленного изготовления, а также впервые ввозимые и ранее не реалнзовывзвшиеся на территории Российской Федерации, проходят всестороннюю проверку. Систему регулирования генно-инженерной деятельности и контроля безопасности ГМО (в том числе трансгенных растений), пищевой продукции и кормов из ГМ-источников в России регламентируют свыше 60 документов, в том числе постановления Правительства РФ, постановления Главного государственного врача РФ, ведомственные акты и ряд федеральных законов, в т.ч. «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» № 52-ФЗ от 30.03.99, «О качестве и безопасности пищевых продуктов» № 29-ФЗ от 02.01.2000, «О государственном регулировании в области генно-инженерной деятельности» № 86-ФЗ от 05.07.96 и другие. В связи с бурным развитием генно-инженерных технологий эти законы требуют внесения ряда изменений и дополнений, которые находятся на стадии разработки.

Методы определения ГМО в пищевых продуктах

Их разработка началась одновременно с выходом пищевой продукции из ГМО на мировой продовольственный рынок. В настоящее время подавляющее большинство ГМО растительного происхождения, представленных на рынке, как было сказано выше, отличается от исходного традиционного сорта растения наличием в геноме рекомбинантной ДНК — гена, кодирующего синтез белка, который определяет новый признак, и последовательностей ДНК, регулирующих работу этого гена, а также собственно нового белка. В качестве мишени для определения ГМО в пищевом продукте могут рассматриваться как новый модифицированный белок, так и рекомбинантная ДНК.

Химические методы анализа продуктов из ГМО. Если в результате генетической модификации меняется химический состав пищевого продукта, для ее определения могут применяться химические методы исследования — хроматография, спектрсфотометрия, спектрофлюориметрия и другие, которые и выявляют заданное изменение химического состава продукта. Так, генетически модифицированные линии сои G94-1, G94-19, G168 имеют измененный жирнокислотный состав, сравнительный анализ которого показал увеличение содержания олеиновой кислоты в генетически модифицированной сое (83,8%) по сравнению с ее традиционным аналогом (23,1%). Применение в данном случае метода газовой хроматографии позволяет выявить генетическую модификацию сои даже в таких продуктах, которые не содержат ДНК и белка, например, рафинированное соевое масло.

Анализ нового белка. Присутствие в продукте нового белка дает возможность применять для определения ГМО иммунологические методы. Они наиболее просты в исполнении, имеют относительно низкую стоимость и позволяют определить конкретный белок, несущий новый признак. В настоящее время разработаны тест-системы, применяя которые можно проводить количественное определение модифицированного белка в таких продуктах, как изоляты и концентраты соевого белка и соевая мука. Однако в случае анализа пищевых продуктов, при производстве которых исходное сырье подвергается значительной технологической обработке (высокая температура, кислая среда, ферментативная обработка и др.), иммунологический анализ может давать нестабильные или плохо воспроизводимые результаты из-за денатурации белка. При исследовании, например, колбасных и кондитерских изделий, продуктов детского питания, пищевых и биологически активных добавок к пище иммуноферментный анализ неприемлем.