Трансгенные продукты

     Трансгенные продукты

     Введение

     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 России мониторинга  состояния питания показывают, что  структура питания населения  России 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.

     В международном научном сообществе существует четкое понимание того, что в связи с ростом народонаселения  Земли, которое по прогнозам ученых должно достичь к 2050 году 9-11 млрд. человек, необходимо удвоение или даже утроение мирового производства сельскохозяйственной продукции, что невозможно без применения трансгенных растений, создание которых  многократно ускоряет процесс селекции культурных растений, увеличивает урожайность, удешевляет продукты питания, а также  позволяет получить растения с такими свойствами, которые не могут быть получены традиционными методами.

     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. 
 
 
 
 

     Что такое трансгенные продукты

     Генетически модифицированный, или трансгенный, организм (ГМО) - организм, в генетический аппарат которого искусственно вставлены  гены другого организма. Это возможно благодаря универсальности генетического  кода всех живых существ. Такие изменения, как правило, производятся в научных или хозяйственных целях. Генетическая модификация отличается целенаправленным изменением генотипа организма в отличие от случайного, характерного для естественного и искусственного мутагенеза.

     Основным  видом генетической модификации  в настоящее время является использование  трансгенов для создания трансгенных  организмов.

     Пионером  в создании ГМО являются США. Сегодня  там выращивается 75 процентов всех трансгенных культур, далее следуют  Канада и Аргентина.

     Трансгенными  могут называться те виды растений, в которых успешно функционирует  ген (или гены) пересаженные из других видов растений или животных. Делается это для того, чтобы растение-реципиент  получило новые удобные для человека свойства, повышенную устойчивость к вирусам, к гербицидам, к вредителям и болезням растений. Пищевые продукты, полученные из таких генноизмененных культур, могут иметь улучшенные вкусовые качества, лучше выглядеть и дольше храниться. Также часто такие растения дают более богатый и стабильный урожай, чем их природные аналоги.

     В РФ зарегистрировано 13 ГМ-сортов сельхозкультур. Все они созданы на основе генов, полученных от зарубежных транснациональных  компаний. По данным Минздрава, в России зарегистрированы 59 пищевых ГМ-продуктов, в их числе напитки, пищевые добавки, кондитерские изделия.

     Надзор  за генетически модифицированными  продуктами осуществляется Научно-исследовательским  институтом питания РАМН и также  учреждениями-соисполнителями: Институтом вакцин и сывороток им. И. И. Мечникова  РАМН, Московским научно-исследовательским  институтом гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана Минздрава России.

     Разработка  ГМО некоторыми учеными рассматривается  как естественное развитие работ  по селекции животных и растений. Другие же, напротив, считают генную инженерию  полным отходом от классической селекции, так как ГМО — это не продукт  искусственного отбора, то есть постепенного выведения нового сорта (породы) организмов путем естественного размножения, а, фактически, искусственно синтезированный  в лаборатории новый вид.

     Последнее десятилетие ученые строят неутешительные прогнозы относительно быстрорастущего  потребления сельскохозяйственных продуктов на фоне снижения площади  посевных земель. Решение данной проблемы возможно с помощью технологий получения  трансгенных растений, направленных на эффективную защиту сельскохозяйственных культур и увеличение урожайности. Есть мнение, что при нынешнем размере  населения планеты только ГМО  могут избавить мир от угрозы голода, так как при помощи генной модификации  можно увеличивать урожайность  и качество пищи. Противники этого мнения считают, что при современном уровне агротехники и механизации сельскохозяйственного производства уже существующие сейчас, полученные классическим путем, сорта растений и породы животных способны сполна обеспечить население планеты высококачественным продовольствием.

     Получение трансгенных растений является на данный момент одной из перспективных и  наиболее развивающихся направлений  агропроизводства. Существуют проблемы, которые не могут быть решены такими традиционными направлениями как  селекция, кроме того, что на подобные разработки требуются годы, а иногда и десятилетия. Создание трансгенных  растений, обладающих нужными свойствами, требует гораздо меньшего времени  и позволяет получать растения с  заданными хозяйственно ценными  признаками, а также обладающих свойствами, не имеющими аналогов в природе. Примером последнего могут служить полученные методами генной инженерии сорта  растений, обладающих повышенной устойчивостью  к засухе.

     Создание  трансгенных растений в настоящее  время развиваются по следующим  направлениям:

     1. Получение сортов сельскохозяйственных  культур с более высокой урожайностью.

     2. Получение сельскохозяйственных  культур, дающих несколько урожаев  в год (например, в России существуют  ремонтантные сорта клубники, дающие  два урожая за лето).

     3. Создание сортов сельскохозяйственных  культур, токсичных для некоторых  видов вредителей (например, в России  ведутся разработки, направленные  на получение сортов картофеля,  листья которого являются остро  токсичными для колорадского  жука и его личинок).

     4. Создание сортов сельскохозяйственных  культур, устойчивых к неблагоприятным  климатическим условиям (например, были получены устойчивые к  засухе трансгенные растения, имеющие  в своем геноме ген скорпиона).

     5. Создание сортов растений, способных  синтезировать некоторые белки  животного происхождения (например, в Китае получен сорт табака, синтезирующий лактоферрин человека).

     Таким образом, создание трансгенных растений позволяет решить целый комплекс проблем, как агротехнических и  продовольственных, так и технологических, фармакологических и т.д. Кроме  того, уходят в небытие пестициды  и другие виды ядохимикатов, которые  нарушали естественный баланс в локальных  экосистемах и наносили невосполнимый  ущерб окружающей среде. 
 
 
 
 
 
 
 

     Методы  создания трасгенных продуктов

     Основные  этапы создания ГМО:

     1. Получение изолированного гена.

     2. Введение гена в вектор для  переноса в организм.

     3. Перенос вектора с геном в  модифицируемый организм.

     4. Преобразование клеток организма.

     5. Отбор генетически модифицированных  организмов и устранение тех,  которые не были успешно модифицированы.

     Процесс синтеза генов в настоящее  время разработан очень хорошо и  даже в значительной степени автоматизирован. Существуют специальные аппараты, снабжённые ЭВМ, в памяти которых закладывают  программы синтеза различных  нуклеотидных последовательностей. Такой  аппарат синтезирует отрезки  ДНК длиной до 100—120 азотистых оснований (олигонуклеотиды).

     Чтобы встроить ген в вектор, используют ферменты — рестриктазы и лигазы. С помощью рестриктаз ген и  вектор можно разрезать на кусочки. С помощью лигаз такие кусочки  можно «склеивать», соединять в  иной комбинации, конструируя новый  ген или заключая его в вектор.

     Техника введения генов в бактерии была разработана  после того, как Фредерик Гриффит  открыл явление бактериальной трансформации. В основе этого явления лежит  примитивный половой процесс, который  у бактерий сопровождается обменом  небольшими фрагментами нехромосомной  ДНК, плазмидами. Плазмидные технологии легли в основу введения искусственных  генов в бактериальные клетки. Для введения готового гена в наследственный аппарат клеток растений и животных используется процесс трансфекции.

     Если  модификации подвергаются одноклеточные  организмы или культуры клеток многоклеточных, то на этом этапе начинается клонирование, то есть отбор тех организмов и  их потомков (клонов), которые подверглись  модификации. Когда же поставлена задача получить многоклеточные организмы, то клетки с изменённым генотипом используют для вегетативного размножения  растений или вводят в бластоцисты  суррогатной матери, когда речь идёт о животных. В результате рождаются  детеныши с изменённым или неизменным генотипом, среди которых отбирают и скрещивают между собой только те, которые проявляют ожидаемые  изменения. 
 
 
 
 
 
 
 

     Исследование  безопасности ГМО.

     Выяснить, содержит ли продукт измененный ген, можно только с помощью сложных  лабораторных исследований. В 2002 году минздрав России ввел обязательную маркировку продуктов, содержащих более пяти процентов  генетически модифицированного  источника. Реально ее нет практически  никогда. Результаты проверок показали, что только в Москве в 37,8 процента случаев пищевые продукты, содержащие генетически модифицированное сырье, не имеют соответствующей маркировки, и это очень высокий показатель. Контроль за ГМИ осуществляется на организационном уровне: проводятся рейдовые проверки, проверяются сертификаты  безопасности, регистрационные удостоверения  о безопасности продукции и т.д.

     Так что даже специалист, не имея под  рукой профессиональных инструментов или даже целой лаборатории, не скажет вам с уверенностью - есть на вашем  столе трансгенные продукты или  нет.