Реферат: Троо «Центр экологической политики и информации» Знай, что покупаешь Информационный дайджест о генетически-модифицированных продуктах и пищевых добавках

ТРОО «Центр экологической политики и информации»


Знай, что покупаешь


Информационный дайджест

о генетически-модифицированных продуктах и пищевых добавках


Издание осуществлено в рамках конкурса социальных проектов «Общественная экспертиза», организованного ТООФ «Центр общественного развития» совместно с Департаментом по информационной политике и работе с общественностью Администрации Томской области


Краткая история биотехнологии


8000 до н. э. — первые культурные растения и домашние животные; начало возделывания картофеля для употребления в пищу.

20 000 - 4000 до н. э. — первое применение биотехнологии — закваска теста и пивоварение с использованием дрожжей (Египет и Месопотамия), производство сыра и вина (Египет, Китай).

500 до н. э. — первый антибиотик (соевый творог) используют для ле­чения ожогов (Китай).

100 н. э. — первый инсектицид (Китай).

1590 — изобретение микроскопа.

1663—открытие клеток (Р. Гук).

1675 — открытие бактерий (А. Левенгук).

1835-1855 — гипотезы о клеточном строении организмов (Т. Шваны) и о том, что «любая клетка происходит от клетки».

1857 — открытие бактериальной природы брожения (Л. Пастер), за­рождение микробиологии.

1859 — опубликована теория эволюции (Ч. Дарвин).

1865 — открытие законов наследственности (Г. Мендель), зарождение генетики.

1870-1890 — получены первые гибриды кукурузы и хлопчатника, об­ладающие новыми свойствами; первые удобрения — для повышения уро­жайности стали вносить фиксирующие азот бактерии.

1919 — появился термин «биотехнология».

1928 — в плесени обнаружен пенициллин, обладающий антибактери­альными свойствами (А. Флеминг); впервые использован метод выделения ябрионов для получения гибридов, зарождение гибридизации; впервые |олучены фертильные гибриды от растений разных родов: редиса и ка­деты (Г.Д. Карпеченко).

1930 — впервые принят закон о патентовании цродуктов селекции рас-

ш (США).

1933 — получены первые гибриды кукурузы, предназначенные для коммерческого использования (США).

1942 — начато массовое производство пенициллина.

1944 — показано, что ДНК несет генетическую информацию.

1953 — расшифрована структура ДНК (Дж. Уотсон, Фр. Крик).

1958 — ДНК впервые синтезирована в лаборатории.

1961 — зарегистрирован первый биопестицид (Bacillus thuringiensis).

1963 — получены новые сорта пшеницы, увеличивающие урожай­ность на 70% (Н. Борлоуг); начало «зеленой революции» в сельском хозяй­стве.

1970 — открыты ферменты, позволяющие разрезать молекулу ДНК в нужных местах.

1976 — первая регламентация работ с рекомбинантной ДНК.

1980 — Нобелевская премия за синтез первой рекомбинантной моле­кулы.

— зарегистрировано первое лекарство, полученное методами био­
технологии: человеческий инсулин, выбатываемый бактериями; первая
генетическая трансформация растительной клетки (удалось получить но­
вую окраску цветков петунии).

— первое ГМ-растение (табак). :.

1986— первая вакцина, полученная методами генной инженерии (от гепатита В); первое противораковое лекарство, полученное методами био­технологии (интерферон).

1987 — первое разрешение на полевые испытания ГМ-растений (США).

1990 — первый зарегистрированный продукт питания с ГМ-ингреди­ентами: модифицированные дрожжи (Великобритания).

— создание Биотехнологической промышленной организации (BIO) — международного сообщества специалистов, занимающихся про­блемами биотехнологии.

— первое разрешение на полный ГМ-пищевой продукт: поми­доры FLAVRSAVR.

1996-1997 — начало возделывания первых ГМ-культур: кукуруза, соя, хлопчатник (Австралия, Аргентина, Канада, Китай, Мексика, США).

— первая расшифровка генома растения: Arabidopsis thaliana; обогащенный провитамином А «золотой» рис стал доступным для развива­ющихся стран.

— первая полная карта генома сельскохозяйственной культуры (рис).

2003 — ГМ-растения возделывают почти на 70 млн га в 18 странах мира, где проживает более половины человечества.


Современная биотехнология. Мифы и реальность.

/Сост. Ю.Н. Елдышев. – М.: Тайдекс Ко, 2004.- 200 с.

(Библиотека журнала «Экология и жизнь»


^ ГМ-продукты: вопросы и ответы


Что такое ГМ-продукты?

Используя методы генной инженерии, ученые выделяют ген какого-нибудь организма и «встраивают» его в ДНК других растений или животных. Продукты, содержащие ГМИ, получили название ГМ-продуктов (трансгенных продуктов).


^ Опасны ли ГМ-продукты для здоровья людей?

Пищевая аллергия и отравления.

Более половины трансгенных белков, обеспечивающих устойчивость к насекомым, грибковым и бактериальным заболеваниям, являются токсичными и аллергенными. Многие трансгенные сорта, устойчивые к насекомым, вырабатываю белки, способные блокировать ферменты пищеварительного тракта не только у насекомых, но и у человека, а также влиять на поджелудочную железу. ГМ-сорта кукурузы, табака и томатов, устойчивые к насекомым-вредителям, способны вырабатывать вещества, разлагающиеся на токсичные и мутагенные соединения. Эти соединения в свою очередь могут представлять прямую опасность для человека.

^ Возрастание риска онкологических заболеваний и возникновение мутаций.

Некоторые ГМ-растения, устойчивые к насекомым-вредителям (за счет повышенного содержания лектинов), могут быть мутагенными и оказывать сильное негативное влияние на человеческие эмбрионы.

Также мутагенность и канцерогенность может проявляться и в результате накопления в ГМ-растениях гербицидов, пестицидов и продуктов их разложения. Известно, что при возделывании устойчивой к глифосату трансгенной сахарной свеклы и хлопчатника в растениях накапливаются значительные количества продуктов его разложения. С учетом того, что глифосат – это сильный канцероген и может вызвать лимфому, риск, связанный с использованием таких продуктов, очевиден.

ГМ-сорта картофели и табака, устойчивые к другому распространенному гербициду – атразину, также потенциально опасны, поскольку атразин известен своими канцерогенными, имуннотоксичными и эмбриотоксичными свойствами.

Риск образования опухолей существует и при использовании трансгенных рестений, отличающихся повышенной урожайностью за счет ряда ферментов.

В результате внутриклеточных процессов в некоторых ГМ-сортах табака и риса накапливаются биологически активные продукты разложения этих ферментов, способные провоцировать развитие рака.

^ Возникновение устойчивости к антибиотикам.

Некоторые чужеродные гены могут встраиваться в кишечную микрофлору человека. Большинство ГМ-растений содержит гены устойчивости к антибиотикам. Использование таких продуктов питания может привести к тому, что традиционные методы лечения с помощью антибиотиков будут малоэффективны.

Есть факты, доказывающие, что чужеродная ДНК может проникать через кишечник и попадать во внутренние органы организма. Высока вероятность, что в случае, если беременные матери ежедневно будут получать трансгенную пищу, то чужеродные ДНК могут «встроится» в геном ребенка. Это может привести к врожденным уродствам, патологиям, мутациям и гибели плода.


^ Откуда в России ГМ-продукты?

В России при производстве продуктов питания разрешено использование 5 ГМ-сортов кукурузы, 2 ГМ-сортов картофеля, 3 ГМ-сортов сои, 2 ГМ-сортов сахарной свеклы и 1 ГМ-сорт риса.

Основной поток ГМ-культур составляют ввозимые из-за рубежа (преимущественно из США) соя, кукуруза и картофель. Они могут попадать на наши столы как в «чистом» виде (импортированные свежие и консервированные овощи и кукуруза, картофельные чипсы и продукты быстрого приготовления), так и в качестве добавок в мясные, рыбных, кондитерских изделиях, а также в детском питании.


^ Как в мире регулируются вопросы, связанные с ГМ-продуктами?

Более 50 стран (в том числе страны ЕС, Япония, Китай и др.) законодательно ввели обязательную маркировку ГМ-продуктов, обеспечивая тем самым права 3 млрд потребителей на осознанный выбор того, что они едят. В Италии принят закон, запрещающий использование ГМИ в детском питании. В Греции, как в зоне свободной от трансгенов, трансгенные растения не только не выращиваются, но и не используются в производстве продуктов питания. В Сербии введена уголовная ответственность за нарушение правил маркировки ГМ-продуктов.


^ А как в России?

С 9 января 2005 г. в закон о защите прав потребителей была внесена поправка, в соответствии с которой каждый производитель обязан маркировать продукты, содержащие любое количество ГМИ. Но санитарные службы не в состоянии контролировать его выполнение, так как в нашей стране:

- не создана сеть лабораторий, способных выявлять все ГМ-продукты;

- 10% регионов вообще не обеспечены лабораториями для определения ГМИ;

- не принят закон об обязательной маркировке ввозимого сырья, что создает ситуацию, когда отечественные производители не знают о происхождении закупаемого ими сырья.


Как выбрать продукты без трансгенов? Справочник потребителя. –

Greenpeace, 2005. – 63 с.


^ Влияние на окружающую среду: урон биологическому и сельскохозяйственному разнообразию


Только 20 видов растений (из 220 000) состав­ляют более 90% рациона человечества. За после­дние 80 лет 97% всего разнообразия овощей в США исчезло. Из 7000 сортов яблок осталось 900. Те­перь существует 330 разновидностей груш, тогда как было 2600. Даже в Индии, где 50 лет назад было 30000 сортов риса, сейчас 75% культуры представ­лено 10 сортами.


^ Монокультуры: почему это плохо

Генная инженерия представляет большую опасность для экосистем и биоразнообразия, в том числе увеличение риска заболеваний растений и появления новых вреди­телей, суперсорняков, генетическое загрязнение, перекрестное опыление ГМ-культур и обычных, а также принуждение фермеров к ведению химически интенсивного сельского хозяйства

Это можно хорошо проиллюстрировать приме­ром компании McDonalt's, которая заявляет, что использует везде только один вид картофеля, который, в большинстве мест уступает местным видам в ус­тойчивости к болезням и вредителям, поэтому требует много химии при выращивании.


^ Суперсорняни, супервредители и негативное воздействие на полезные виды

Генетическое загрязнение путем перекрест­ного опыления полей с ГМ-культурами уже на­чинает перерастать в экологический кризис. Пче­лы и другие насекомые-опылители, ветер, дождь, птицы, перенося пыльцу модифициро­ванных растений на соседние поля, заражают по­севы в хозяйствах, где применяются классичес­кие и «органические» технологии. Фермеры по всей Северной Америке подвергаются санкци­ям, якобы за нарушения контрактов на выращивание и продажу ГМ-семян третьим лицам, тогда как многие фермеры заявляют, что не занимаются ничем подобным, просто пыль­ца распространяется естественным путем.

Это же может быть причиной появления суперсорняков, растений, исходно не являвших­ся мишенью генной инженерии, но путем пере­крестного опыления получивших устойчивость к антибиотикам, гербицидам (пестицидам) и «терминаторные» гены. В случае прекрестного опыления устойчивые сорняки расплодятся на полях. Генетическое загрязнение более непредс­казуемо, нежели химическое, так как оно пере­носится живым материалом, который может пло­диться, мигрировать и мутировать. Однажды выпустив, уже невозможно будет загнать ГМО обратно в лабораторию или на поле.

Возможно, возникнут пестицидо- и гербицидо-устойчивые виды сорняков и вредителей, и тогда понадобятся более сильные химикаты для их подавления. Первые такие сорняки уже по­явились. Гербицидоустойчивый ГМ-рапс распространил ген устойчивости на родственные виды, такие как дикая горчица.

Супервредители тоже скоро появятся, как видно по быстрому приобретению устойчивос­ти коробочным (хлопковым) червем, живущим на ГМ-вариантах кукурузы и хлопка. Некоторые ГМ-виды, как только оказываются на свободе, туг же выживают модифицированных конкурентов, как, например, недавно выведенный экзотичес­кий ГМ-карп, вдвое больший и вдвойне прожор­ливый по сравнению с диким видом, который вскоре встал на вершину пищевой цепи, поста­вив своих конкурентов под угрозу вымирания.


^ Альтернатива есть

При органическом методе хозяйствования при производстве продукции не используются искусственные пестициды, гербициды, химичес­кие удобрения, отходы, техническая грязь (ил из отстойников, сточные воды и т.п.), ГМ-организмы, облучение радиацией, антибиотики.

В каж­дой стране сложились свои собственные стан­дарты и процедуры сертификации, однако суще­ствуют также общие стандарты на уровне ЕС и Кодекса Питания (Codex AJimentarius). Как круп­ные, так и небольшие фермы, практикующие органическое земледелие, успешно демонстри­руют возможность существования альтернативы химическому и индустриальному земледелию.

Многие поддерживают органическое земле­делие, так как оно позволяет избежать употреб­ления канцерогенов, попадающих в пищу вмес­те с пестицидами. Органическое земледелие, в отличие от агрохимического, не приносит вреда людям и биологическому разнообразию. Людям, имеющим предрасположенность к раковым за­болеваниям, советуют есть продукты органичес­кого земледелия. Органическое земледелие про­изводит более здоровые продукты питания и при этом наносит меньше вреда окружающей среде.


^ Генетическая инженерия в лесоводстве

Пока всеобщее внимание заострялось на ГМ-пище и зерновых, генная инженерия обратилась к лесам и садам. Лесные институты и биотехнологическяе компании создавали деревья и леса для нужд и выгод промышлен­ности. Сотрудничество биотехнологов и бумажных, дереводобьвающих, пи­щевых, фармацевтических, нефтяных и автомобильных производств про­должает развиваться.

У деревьев существует множество возможностей передавать генети­ческую информацию. Среди них - распространение семян, пыльцы или возобновление корневыми отпрысками. Многие ученые рассматривают изъя­тие или добавление генов в генотип коммерчески выращиваемых ГМ-деревьев как неизбежность. Между тем в короткие сроки произвести оценку риска технологий невозможно, так как деревья живут долго, а знания об их эколо­гии у экспертов зачастую весьма скудные.

Введение ГМ-деревьев в открытую культуру - это спекуляция на буду­щем наших лесов. Леса - важная часть экосистем суши. Именно они регули­руют климат на планете. Большая часть разнообразия живых организмов в наземных экосистемах также сосредоточена в лесах. Они также являются важнейшим ресурсом для человечества.


^ Потребление лесных ресурсов

Кроме этого, леса еще вырубаются и перемалываются на блестящие почтовые открытки, подгузники и туалетную бумагу. Пока потребителей успокаивают тем, что на месте каждого срубленного дерева будет посажено новое, возникают питомники однообразных деревьев. Такие посадки экологически неустойчивы и никак не могут заменить нормальный лес. Хотя начинает увеличиваться использование вторичной бумаги и упаковки, это не дает снижения потребления. Наш спрос на древесину и бумагу открывает естественные леса для рубок, а освободившиеся пло­щади используются для горных разработок, посе­вов промышленных культур и пастбищ. Коренные народы лишаются собственности и средств к су­ществованию.

Промышленность пытается внушить нам, лес - это не более чем возобновляемый ресурс для производства потребительских товаров.

Лесная и биотехнологическая индустрия обещают:

Быстрорастущие ГМ-деревья для абсорбции излишков углекислоты будут выращиваться на плантациях, и, таким образом, одновременно будут созданы практически бесконечные ресурсы для производства бумаги и целлюлозы. Это в дальнейшем позволит отказаться от рубок в естественных лесах.

Деревья с изменяемой структурой волокон могут быть легко и дешево переработаны в высококачественную бумагу без химических отходов, ее провождающих современный процесс производства целлюлозы.

Может ли генная инженерия реально решить наши экологические проблемы? Или она является угрозой для наших деревьев, лесов, и всего, что с ними связано?


^ Откуда возникла идея генетического изменения лесов

Производство древесины, целлюлозы и бумаги очень выгодно эконо­мически. Существует устойчивая гарантия сбыта этих продуктов на миро­вых рынках. Спрос на бумагу постоянно растет, несмотря на то, что уже давно существуют компьютеры.

Промышленность более охотно вкладывает деньги в создание ГМ-деревьев, чем в развитие технологий, позволяющих использовать дpyгoe сы­рье - такое как солома, пенька и хлопок. Это позволяет производителям из­влекать дополнительные выгоды, все более контролируя рынок и патент­ные права. Вместо того, чтобы содействовать снижению потребления бума­ги, получаемой из деревьев, промышленность наращивает темпы производ­ства бумаги и поддерживает необходимость в древесной продукции.

Свойства деревьев, которые промышленность и биотехнологические компании намерены изменить, чтобы увеличить продуктивность и снизить себестоимость продукции:

Темпы роста. Это позволит снизить возраст и оборот рубки деревьев.

Устойчивость к пестицидам и болезням для уменьшения убытков.

Устойчивость к гербицидам для увеличения урожая.

Солеустойчивость - позволит деревьям (например, эвкалиптам) расти на почвах, засоленных при ирригации древесных плантаций.

Химические композиции древесных волокон, особенно лигнина. Это позволит снизить цену и упростить технологию создания бумаги.

Чувствительность к длине светового дня. Это увеличит количество регионов, пригодных для выращивания таких деревьев.

Озоновая и стрессовая устойчивость.

Однако рекламируемые выгоды генетической модификации деревьев стоит рассматривать с осторожностью и не заблуждаться насчет их дей­ствительной необходимости, безопасности или других возможностей.


^ ГМ-деревья - опасность для окружающей среды

ГМ-деревья создаются, для выращивания на плантациях, а не в есте­ственных лесах. Однако их потомство и гены могут ускользнуть в соседние искусственные или естественные леса, фруктовые сады или другие расти­тельные сообщества. Никому точно неизвестно, что при этом может слу­читься. Но очень велика вероятность страшных разрушений и опустошения этих сообществ.

Деревья могут также модифицироваться для борьбы с насекомыми, ко­торые кормятся на них. Это нарушает динамику популяций насекомых, вклю­чая хищников, и вызывает их миграции в соседние леса. Хозяйственно бес­полезным или полезным насекомым также наносится вред.

Быстрорастущие ГМ-деревья способны конкурировать с обычными ви­дами в борьбе за свет, что увеличит скорость внедрения чуждых деревьев в лесные системы и разрушение лесов. Быстрорастущие деревья истощают почву, нарушают ее структуру. Они крайне влаголюбивы и вызывают быст­рое засоление почв. Это уже происходит на плантациях ГМ-эвкалиптов. Промышленность в ответ разрабатывает деревья одновременно с признаками быстрого роста и солеустойчивости.

В отличие от остальных ГМ-растений, деревья необходимо в наиболь­шей степени оценивать с точки зрения безопасности для окружающей сре­ды и риска для человека и животных. Многие ученые утверждают, что не­возможно надежно предсказать безопасность, вероятность и последствия утечки генов, пригодность деревьев для промышленности или стабильность искусственных видов.


Международный Социально-экологический союз.

Короли и капуста: что они никогда не расскажут о генной инженерии.

– 2000г./ Ред. Колесникова В.Б. и др. – М.: МСоЭС, 2000.


Продукты-убийцы.

Шокирующие результаты новых исследований российских ученых.


Сенсационные результаты сделала доктор биологических наук Ирина Ермакова, исследуя влияние генетически модифицированной сои на живые организмы.

Оказалось, что многие из любимых нами продуктов, в составе которых использованы соевые добавки, совсем не безопасны для людей!

Исследования проводились на разных сортах сои. Для изучения бралась мука, предназначенная для мясокомбината, прямиком попадающая к нам на стол в качестве добавок в колбасы и сосиски. А подопытными были существа едва ли не самые живучие на свете – крысы.

Так вот, более половины крысят, родившихся от крыс, которых кормили генетически модифицированной соей, погибли. А значительная часть выживших отстала в развитии. И самки , и крысята вели себя тревожно и агрессивно. У некоторых самок даже был нарушен материнский инстинкт.

- Особенно это было выражено, когда соевая мука была самой свежей, - подчеркивает Ермакова.


Эксперименты.

- Мы провели три одинаковые серии экспериментов. От сериик серии смертность крысят немного снижалась, но все равно даже в третьем эксперименте она превысила 50%. А когда мешок к нам только привезли, гибель крысят была колоссальной! – говорит Ермакова.

Содержимое мешков тщательно изучалось. Две разные компании слепым методом определили, что в этой сое действительно есть ген, который делает ее устойчивой к гербициду раундапу. Проверили муку на пестициды, микотоксины, тяжелые металлы, чтобы исключить возможное влияние на животных других ядовитых примесей. Ничего подобного в ней не оказалось! Так что в страшных изменениях крысиного потомства, по мнению специалистов, виновата генетическая модификация сои.


Данные.

Изучать проблему Ирина Владимировна начала почти случайно. Ее попросили написать популярную статью о трансгенных растениях. Женщина была уверена, что ГМ-растения исследованы вдоль и поперек. И с ужасом переживала, какое несметное количество научных работ по этой теме ей придется изучить, чтобы статья получилась интересной. Каково же было ее изумление, когда в научных библиотеках она не обнаружила почти никаких данных! И еще больше поразилась, когда узнала, что эти данные специально замалчивают в интересах крупнейших кампаний – производителей ГМ-культур. И ей пришлось начать опыты, чтобы получить надежную информацию.


Угрозы.

Как только Ермакова объявила о результатах своих опытов в институт, где она работает, посыпались письма с оскорблениями в ее адрес.

Мало того, от обычного лабораторного корма вдруг стали умирать крысята не только у Ирины, но и у других сотрудников. Корм исследовали и нашли в нем ГМ-сою. Кто-то подменил корм!

- Невольно мне помогли лишний раз подтвердить опасность трансгенной сои. Но опыты пришлось прекратить, так как я лишилась возможности сравнивать: все крысы стали питаться одинаково, - говорит Ермакова.

Трансгены, по ее мнению, серьезная проблема, которую нужно досконально изучать.

- Это не чиновники обращаются к нам с просьбами провести исследования. А я трачу собственные деньги и еще упрашиваю их помочь мне провести эксперименты. Так не должно быть! – взволнованно говорит она.

В планах Ермаковой исследование других генетически модифицированных растений – картофеля, кукурузы…

- Это задача номер один. Хочу проверить их влияние на взрослых животных и потомство, а потом сравнить с уже полученными данными, - говорит Ирина.

- На этот раз я продумаю каждый свой шаг, чтобы никто не помешал мне провести эксперимент!

«Жизнь» №17 (188) от 26 октября 2006 года.



^ Зачем нам трансгенные растения?

Сегодня многие не понимают, почему сельскохозяйственная био­технология, или генная инженерия растений, претендует на столь важную роль в будущем. В то же время все осведомлены о стремительном росте населения планеты. После второй мировой войны нас было два миллиарда, через 50 лет — около шести. Этот рост происходит и сейчас, и мы не знаем, каким он будет в дальнейшем. Но зато мы знаем, что 1,3 млрд человек в мире живут менее чем на один доллар в день, а три миллиарда (половина населения) — менее чем на два доллара. И мы знаем, что голодающих в мире становится все больше. Общество не вправе мириться с такой ситуацией, разные страны реагируют на нее по-разному.

Решить эту глобальную проблему можно, только резко увели­чив (примерно удвоив) производство продовольствия. Но добиться этого предстоит без увеличения нагрузки на окружающую среду, в частности, без истощения используемых земель и привлечем новых.

^ Накануне больших перемен

Развитые страны особо заинтересованы в сохранении окружающей среды. Там хорошо знают, насколько природа уже пострадала деятельности человека, и понимают: если увеличить посевные площади, нарушения будут еще больше. Не исключено, что эти страны могли бы удвоить производство пищи на тех же площадях и без ген­ной инженерии, используя широкий спектр агрохимических пре­паратов и наиболее прогрессивные методы селекции.

Развивающиеся страны и страны с переходной экономикой стремятся к продовольственной независимости. Они хотят произ­водить пищу сами, а не зависеть от других, ибо продовольствие — это, пожалуй, самое грозное политическое оружие в современном мире. Чтобы удвоить производство продовольствия в этих странах, не обойтись без новых технологий и знаний о генах, определяющих урожайность и другие важные потребительские свойства основных сельскохозяйственных культур, предстоит также серьезно потру­диться над совершенствованием их свойств. Иными словами, при­ходится «опираться» на трансгенные, или генно-модифицированные (ГМ) сорта.

^ Генная инженерия и биоразнообразие

Изучение метаболических путей и генов, вырабатываемых в различных растениях в каждом конкретном случае, — вот главные направления генетической ин­женерии растений, формирующие основы новой науки — функ­циональной геномики.

В тропиках есть области и отдельные растения, которые могли бы служить музеями эволюции генов и метаболических путей. Эти области имеют наибольшее биологическое разнообразие по сравнению с другими районами мира: 44 тыс. видов на 1 га — рекорд, установленный во влажных тропических лесах Венесуэлы (ясно, что в холодных регионах показатели гораздо скромнее).

Сегодня мы в состоянии, проследив метаболический путь кого-либо соединения, перенести его в другое растение. Это вселяет надежду на сохранение специфики метаболических путей и, как следствие — биоразнообразия. Изучая это разнообразие и способ­ствуя его сохранению, мы сможем убедить общество в необходи­мости генной инженерии — хотя бы для защиты лесов, лежащих в основе растительного разнообразия.

В принципе, трансгенные растения должны заметно увеличить разнообразие и сельскохозяйственных культур. Например, до сих пор селекция кукурузы в США основана на небольшом числе куль­тивируемых сортов, и в результате применяемый генофонд до­вольно беден. Семена сортов, находящихся в семенных банках, практически не используются. Для скрещивания применяют не­сколько высокоурожайных сортов. А если у нас есть гены, ответ­ственные за необходимые свойства, то, вводя их в эти сорта, мы увеличим биоразнообразие используемых сортов.

Изучая биоразнообразие, мы узнаем много нового. Открытие новых метаболических путей уже позволяет выпускать некоторые ценные продукты: масла, целлюлозу, мономеры для биорасщепляемых полимеров, сырье для фармацевтической и химической про­мышленности.

^ Что сделано

Базовые, фундаментальные работы выполнены в середине 1980-х годов. Более 10 лет проводились полевые испытания, и в 1997 г ГМ-растения начали возделывать в коммерческих целях. Всего через пять лет площадь под ними приблизилась к 60 млн га.

Какие же ГМ-растения уже имеют коммерческое значение? В пер­вую очередь это растения, которые помогают справляться с насеко­мыми-вредителями с помощью белков хорошо изученной бактерии Bacillus tkuringiensls. При таком биологическом способе защиты по­севов (прежде всего кукурузы и особенно хлопчатника) инсектицидов требуется гораздо меньше, что в США позволяет экономить сотни миллионов долларов в год. Эта технология там уже признана повсе­местно и сейчас широко применяется в Китае, где средний размер плантаций хлопчатника невелик (приблизительно 1,5 га) и желаю­щих выращивать ГМ-хлопчатник столько, что на рынке под видом трансгенных часто продают семена обычных сортов. Повсюду, где возделывают ГМ-сорта, фермеры отдают им предпочтение, ибо видят их преимущества. К концу 2002 г. в мире около 20% площадей под кукурузой, масличным рапсом, соей и хлопчатником занимали ГМ-сорта. Выращивать ГМ-хлопчатник решила и Индия.

Трансформация с помощью агробактерий (Agrobacterium tume-faclens) имеет особое значение для развивающихся стран, где предпо­читают возделывать традиционные сорта. Поэтому для них важна мо­дификация тех сортов, которые распространены в данной стране.

Все шире используют трансгенные растения, устойчивые к герби­цидам. Недавно в нашем институте созданы ГМ-растения, устойчи­вые к гербициду «Васта». Добавление всего одного гена приводит к тому, что растения приобретают устойчивость к гербициду, и обраба­тывать посевы становится неизмеримо легче. Нелишне подчеркнуть, что речь идет об «экологически щадящих» гербицидах. Современное сельское хозяйство нельзя себе представить без гербицидов, поэтому ставка должна делаться на те из них, которые быстро разлагаются (микроорганизмами в почве). Важно и то, что при этом удается избежать излишней вспашки, сохраняя структуру почвы и защищая ее от эрозии.

Гибридизация (хотя до сих пор не вполне понятны ее молекуляр­ные механизмы) играет важную роль в повышении эффективности сельского хозяйства. Так, при перекрестном опылении кукурузы об­разуются более сильные и урожайные гибриды. В компании «Plant Genetic System* в Генте такие гибриды получены не только для куку­рузы, но и для рапса. В США и Канаде гибридами ГМ-рапса заняты большие площади. Такие сорта важны и для Восточной Европы, где использование рапсового масла могло бы оказаться очень перспек­тивным. Добавление всего 1% этого масла к дизельному топливу зна­чительно уменьшает загрязнение окружающей среды соединениями серы, которых особенно много в выхлопах дизельных двигателей. Кроме того, это яркий пример по сути безотходного (индустриаль­ного) сельского хозяйства — рапсовое масло используют в промыш­ленности, а жмых идет на корм скоту.

Не секрет, что есть немало традиционных способов гибридиза­ции. В частности, в Китае достигли больших успехов в селекции риса. Это, прежде всего, высокоурожайные гибриды на основе тра­диционных местных сортов, дающие 10-11 т/га, вместо обычных 2,5-3. Фермеры довольны этими сортами, и сейчас их выращивают на огромных площадях в Китае, Вьетнаме и других странах Юго-Восточной Азии. Если бы все эти площади засевали одним сор­том, то в скором времени он оказался бы очень восприимчивым к различным заболеваниям. Так что гибрид, полученный из различ­ных ГМ-сортов, стал важной вехой на пути к стабильно высоким урожаям риса, обеспечивающего продовольственную безопасность '(благополучие половины населения Земли. В каждом районе, где выращивают свой сорт, не мешало бы использовать ГМ-сорта и гиб­риды на их основе для получения широкого спектра высокоуро­жайных местных адаптированных сортов.

^ Что дальше

Итак, в мире пока распространены три типа ГМ-растений, произ­водство которых поставлено на коммерческую основу крупными компаниями. Над чем же сейчас работают в лабораториях? Это в первую очередь достижение устойчивости растений к ряду факторов, изменение «архитектуры» (строения) растений, измене­ние времени цветения и созревания, создание растений, дающих новые белки, масла, питательные вещества, модифицированный крахмал. Методами классической селекции добиться таких свойств можно было бы лишь в далеком будущем. Чтобы выде­лить «ответственные» за эти свойства гены и модифицировать их в требуемом направлении, нужны очень сильная фундаменталь­ная наука и доступ к мировым коллекциям семян различных растений.

Даже в такой сложной системе, как фотосинтез, можно осу­ществить изменение или перестановку определенных генов, влия­ющих на характеристики процесса. Уже есть аргументы в пользу того, что возможно более эффективное поглощение углекислого газа растениями, в результате чего повысится и эффективность фо­тосинтеза. На этом пути еще предстоят фундаментальные исследо­вания (и, хочется верить, — открытия). Есть немало и других фун­даментальных проблем, например, фиксация азота растениями (мы только начинаем понимать, почему природа создает для этого столь сложные структуры).

Большое значение приобретают исследования соле- и засухоус­тойчивости. Почему некоторые растения неплохо себя чувствуют в таких условиях, а другие погибают? Ныне мы уже понимаем мно­гое в физиологии и механизмах засухоустойчивости. Существуют специфические метаболические пути, которые открываются в клетках растений, находящихся на солнце, так что их метаболизм отличается от метаболизма в затененных клетках. Уже есть пред­ставления о механизмах передачи сигналов в процессах, контроли­рующих устойчивость к засухе, и факторах, влияющих на эту пере­дачу. Сегодня уже ясно, что, регулируя концентрацию ионов натрия в вакуолях, можно получить засухоустойчивые растения. Немало растений при засухе полностью прекращают жизнедея­тельность, но после дождя или полива возрождаются. Многие до­машние и садовые растения удается оживить после высыхания. Обычно это можно проделать только раз, но в природе есть расте­ния, которые «оживают» многократно.

Существует и другой подход к достижению засухоустойчи­вости. Это могло бы быть использование растений типа сорго, адап­тированных к засухе. К сожалению, их продуктивность невысока. Но рис и кукуруза немногим отличаются от сорго, так как про­изошли от общего предка. Располагая геномами риса, пшеницы и сорго, а также образцами сорго из банков семян, можно было бы по­лучить засухоустойчивые и продуктивные культуры.

^ Проблемы внедрения

Поиск и выделение генов возможны в лабораториях, но новые сорта там не вывести, ибо это требует множества повторных испытаний. Этот этап лучше всего организован в возникающих у нас на глазах научно-производственных компаниях. Получение желанного сорта с требуемыми свойствами — результат большой селекционной ра­боты, и под силу лишь крупным компаниям, которые готовы «обслу­живать» только те страны, где охраняют интеллектуальную соб­ственность. Пренебрежение этим и нехватка инвестиций — главное препятствие для разработки и внедрения новых сортов во многих странах. Так что пока эти технологии недоступны для большинства развивающихся стран, которым они так нужны. Отдельные исключе­ния (например, выведение устойчивых к вирусам сортов папайи в Таиланде) лишь подчеркивают серьезность проблемы.

Развивающиеся страны, где голодают сотни миллионов людей, особенно нуждаются в повышении качества пищи. Например, в бобо­вых растениях, выращиваемых повсеместно, не хватает некоторых серосодержащих аминокислот, в том числе метионина. Сейчас пред­принимаются активные попытки повысить концентрацию метио­нина в бобовых растениях. В ГМ-растениях удается на 25% увели­чить содержание запасного белка (это сделано пока для некоторых сортов фасоли). В такой белок мы смогли ввести 12 разновидностей метионинов, которых там прежде не было. Другой пример — обога­щенный бета-каротином «золотой» рис, полученный профессором Потрикусом из Технического университета в Цюрихе. Пока работа завершена для лабораторной линии, но если удастся получить про­мышленный сорт, это будет выдающимся достижением. Предприни­маются также попытки обогатить рис витамином В6 недостаток кото­рого ведет к малокровию и другим заболеваниям.

^ Ответственность перед обществом

В заключение несколько соображений о социальных аспектах. По­
чему общество так обеспокоено ГМ-организмами?

Потому что ему ак­тивно внушают, что ГМ-продукты - ненатуральные, небезопа