Студопедия — Трансгенное сырье: особенности использования и контроля
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Трансгенное сырье: особенности использования и контроля






 

С ростом населения Земли увеличивается производство пищевых про- дуктов, к тому же за право использования продуктивных земель с сельским хозяйством соперничают урбанизация и индустриализация. Ожидается, что к

2020 г. Китаю потребуется импортировать такое количество зерна, которое эквивалентно общему объему его производства в США в 1999 г. Африка, где в настоящее время средняя урожайность кукурузы составляет одну треть, а сладкого картофеля - меньше половины среднего мирового показателя для этих культур, импортирует 25 % потребляемого ею зерна. Второй проблемой является непредсказуемый и неконтролируемый характер болезней сельско- хозяйственных культур, особенно в развивающихся странах.

Произошедшая в 60-70-х годах XX в. «зеленая революция» в производ- стве хлебных злаков позволила утроить мировые запасы продовольствия бла- годаря улучшению сортов сельскохозяйственных культур и применению аг- рохимикатов (удобрений и пестицидов). Однако во всем мире величина по- терь выращенного урожая из-за сорняков, болезней и вредителей сопостави- ма с объемами сельскохозяйственного производства в Европе 500 лет назад. После достигнутого в 80-х годах пика урожайности зерновых культур их

 


продуктивность падает в связи с истощением плодородия почв при много- польной системе севооборота и снижением эффективности химических средств защиты растений. Дальнейшее повышение урожайности многих ны- не существующих сортов сельскохозяйственных культур за счет обычной се- лекции представляется маловероятным. Увеличить сельскохозяйственное производство можно либо за счет расширения посевных площадей, либо пу- тем интенсификации производства на землях, уже находящихся в севооборо- те. Первый путь нежелателен, принимая во внимание необходимость охраны и рационального использования земельных и природных ресурсов, так что единственно правильным решением проблемы увеличения производства пи- щевых продуктов остается увеличение продуктивности на единицу площади. Технология продуктов питания, полученных путем генетической модифика- ции, имеет чрезвычайно большое значение для увеличения производства продуктов питания и улучшения экологической обстановки.

Для ответа на вопрос, представляют ли полученные путем генетиче- ской модификации пищевые продукты опасность для человека по сравнению с традиционными, в первую очередь следует остановиться на показателях безвредности традиционных продуктов питания.

Степень безопасности пищевого продукта, полученного из генетически модифицированного организма, определяется на основании результатов

сравнения данного продукта с наиболее сходным с ним продуктом, безопас- ность использования которого доказана временем. Такой подход получил на- звание концепции существенной эквивалентности, которая является ис-

ходной точкой при оценке безопасности генетически модифицированного

продукта. Эта концепция разработана совместно несколькими независимыми международными организациями, а также специально созданными группами экспертов.

Существенная эквивалентность или ее отсутствие устанавливаются для того, чтобы определить, по каким методикам необходимо проводить оценку безопасности продукта. Такой подход подразумевает, что целью оценки не может быть установление абсолютной безопасности. Важным является вы- вод, что если пищевой продукт, полученный методом генетической модифи- кации, является существенно эквивалентным, то он так же безопасен, как и соответствующий ему обычный пищевой продукт.

Чтобы установить, является ли новый вид пищевых продуктов сущест- венно эквивалентным, необходимо провести подробное сравнение этого пи- щевого продукта с его обычным аналогом, т. е. с наиболее сходным сущест- вующим пищевым продуктом или ингредиентом. Для этого, кроме общих ха- рактеристик, необходима информация о генетическом фоне организма, ис- точнике переносимого гена (генов) и функции гена (генов), подвергшегося модификации. Например, для растений, культивируемых с целью получения белка или муки, основным требованием будет определение аминокислотного состава белков, а для масличных культур - идентификация жирных кислот. Поскольку в масличном рапсе известными токсикантами являются некото- рые глюкозинолаты, минимальным требованием при определении сущест-

 


венной эквивалентности является сравнение четырех основных алкилглюко- зинолатов, в то время как в сое необходимо определить содержание восьми других антипитательных веществ.

Кроме того, необходимо также учитывать способы технологической об- работки, которым подвергался пищевой продукт, его роль в рационе питания, а также те продукты, которые предполагается заменить, и вероятные уровни их потребления. В некоторых случаях технологическая обработка устраняет различия между пищевым продуктом, полученным методами генетической модификации, и его аналогом, даже когда генетически модифицированная культура и ее обычный аналог, из которого получен этот продукт, могут не быть существенно эквивалентными. Например, новый ген (допустим, обес- печивающий защиту от насекомых) и его генный продукт - белок могут при- сутствовать в генетически модифицированном растении, однако полученное из него масло высокой степени очистки не будет содержать ни ДНК, ни бел- ка. Если, кроме того, идентификация жирных кислот и других характерных компонентов, присутствующих в рафинированном масле, не выявляет ника- ких различий, масло, полученное из генетически модифицированной культу- ры, будет считаться существенно эквивалентным.

Основной проблемой при проверке на эквивалентность является огром- ное разнообразие пищевых продуктов и рационов питания. Большинство пи- щевых продуктов как растительного, так и животного происхождения пред- ставляют собой сложные смеси ингредиентов, состав которых варьирует в весьма широком диапазоне даже между сортами одной и той же культуры, а также в зависимости от условий культивирования, уборки и хранения уро- жая. Кроме того, существенные изменения в химическом составе продуктов вызывает технологическая обработка.

При этом наряду с имеющейся достаточно подробной информацией о качественном и количественном составе основных макро- и микронутриен- тов пищевых продуктов и натуральных токсикантов, сравнительно мало из- вестно о гораздо большем числе второстепенных, особенно непищевых ком- понентов продуктов питания. Именно детальное изучение состава пищевого продукта и его оптимального содержания имеет первостепенное значение для оценки влияния изменений его состава в результате генетической моди- фикации на показатели гигиенической безопасности и пищевой ценности продукта.

При проведении таких оценок пищевых продуктов, полученных мето-

дами генетической модификации, имеющаяся довольно ограниченная ин- формация о составе обычных сортов культур может быть дополнена. Про- филь вторичных метаболитов растений часто является характерным для оп- ределенного вида и представляет собой ценный «отпечаток пальцев» при ус- тановлении существенной эквивалентности (ЕС). ЕС осуществляет проект по созданию базы данных (BASIS - система информации о биологически актив- ных веществах) о составе культур, в которой будет содержаться информация о вторичных метаболитах растений, включая ядовитые вещества, и соответ- ствующие данные о профилях биологической активности.

 


В сравнительном методе «существенной эквивалентности» выделяются три категории пищевых продуктов, полученных методами генетической мо- дификации, по которым определяется, какая именно оценка безопасности требуется:

1-я категория:новый вид пищевых продуктов эквивалентен уже

имеющимся пищевым продуктам. Эти продукты считаются такими же безо- пасными, как и традиционно употребляемый аналог, и не требуют никакой дополнительной оценки безопасности;

2-я категория:новый вид пищевых продуктов эквивалентен традици-

онно употребляемому аналогу, за исключением четко определенных разли-

чий, на которых сосредоточена оценка безопасности;

3-я категория:новый вид пищевых продуктов не может быть признан существенно эквивалентным либо из-за того, что невозможно определить различия, либо потому, что отсутствует подходящий аналог для сравнения. Требуется дополнительная оценка пищевой ценности и безопасности данного продукта.

Большинство пищевых продуктов, полученных с использованием гене- тически модифицированных организмов, относятся к категориям 1 или 2. Однако в будущем вполне вероятно получение генетически модифицирован- ных культур и пищевых продуктов на их основе, которые не будут сущест- венно эквивалентными, например, в случае целенаправленного обогащения продукта витаминами путем генетической модификации.

По мнению ряда специалистов, решение социально значимых проблем, связанных со здоровьем будущих поколений России, может быть реализова- но только на основе эффективных методов биотехнологии, к которым в пер- вую очередь относятся генно-инженерные. Очевидно, это потребует привле- чения интеллектуального потенциала, фундаментальной и прикладной науки, разработки комплексных биолого-технологических подходов в практической реализации высокоэффективных технологических решений.

Однако, несмотря на огромные возможности генной инженерии, суще- ствует поляризация мнений о безопасности использования генно- модифицированных источников (ГМИ) и продукции на их основе. Это при- ковывает пристальное внимание ученых как в России, так и за рубежом к

проблеме государственного контроля за использованием ГМИ на рынке пи-

щевых продуктов.

В последние годы созданы генно-модифицированные микроорганизмы для пищевой индустрии (GRAS), влияние которых на продукт пока не изуче- но. Поэтому методы оценки их безопасности требуют усовершенствования. Они должны опираться на пристальное изучение риска неблагоприятного воздействия штаммов на нормальную микрофлору желудочно-кишечного тракта человека, индукцию незаданных метаболических или аллергических сдвигов в макроорганизме, наличие и способность к передаче генного мате- риала, кодирующего антибиотикорезистентность, токсикогенность и др.

Принципиально важным этапом регулирования является государствен-

ная регистрация ГМИ пищевых продуктов и кормов из ГМИ, основанная на

 


научной оценке риска и являющаяся гарантом их биобезопасности как для здоровья человека, так и для окружающей среды. Процедура госрегистрации осуществляется Минпромнауки России, Минздравом России и Минсельхо- зом России в части их компетенции. К решению проблемы подключены ве- дущие научно-исследовательские организации, вузы, отдельные именитые ученые и их научные школы.

Быстрая реализация генно-инженерных решений с целью получения пи-

щевых продуктов и постоянно увеличивающийся объем новых достижений в этой области привели к необходимости разработки для оценки безвредности пищевых продуктов экспресс-методов. Внедрение генно-инженерных разра- боток - процесс необратимый, так как в мире существует дефицит важней- ших пищевых веществ и пищи в целом.

В ближайшие 20 лет население Земли увеличится на 1,5 млрд человек. Главный демографический рост придется на развивающиеся страны, где ог- раничены возможности расширения аграрного производства. В этой ситуа- ции необходимо ускоренное внедрение биотехнологий, в том числе исполь- зование ГМО.

В последнее время в ряде экономически развитых стран возросло про- изводство и оборот пищевых продуктов, полученных из генетически моди- фицированных источников. В США, Канаде, Аргентине, Китае и Японии, яв- ляющихся мировыми лидерами в выращивании трансгенных культур расте- ний, созданы для использования в питании населения несколько десятков та- ких 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 4 000 генетически модифицированных культур, производство некоторых из них достигает про- мышленных объемов. В 2001 г. из 52,6 млн га, занятых генетически модифи- цированными растениями, 63 % посевных площадей составляла соя, 19 % - кукуруза, 13 % - хлопок, 5 % - рапс и другие культуры. Уже 60 % произво- димой в мире сои, 15 % картофеля, 7 % кукурузы являются генетически мо- дифицированными.

Площадь сельскохозяйственных земель, занятая трансгенными расте-

ниями во всем мире, неуклонно растет. Только с 2005 по 2006 гг. рост посе-

вов трансгенных культур составил 13 % или 30 млн га (рис. 2.4).

 


Общая Индустриальные Развивающиеся страны


22 страны – производителя трансгенных культур


 

Рис. 2.4. Площадь сельскохозяйственных земель,

занятая трансгенными растениями, млн га (1995 – 2006 гг.)

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 го- вядина, помидоры и соя, рапс и молоко, хлопок и кукуруза. Причем некото- рые продукты и блюда уже полностью могут быть изготовлены с применени- ем технологий генной инженерии (гамбургеры, салаты, картофель-фри и дру- гие). Американцы потребляют 90 % всего трансгенного картофеля, произво- димого в мире.

В связи с отсутствием в России моратория на ввоз из-за рубежа транс-

генной пищевой продукции она поступает на российский продовольственный рынок. Более того, если в конце 90-х годов прошлого века в России случаи применения импортных генетически модифицированных источников при производстве продуктов питания были единичными, то в настоящее время объем и темпы их использования многократно увеличились. Российский ры- нок таких продуктов превышает 1 млрд $, только ежегодный импорт транс- генной 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 Госу- дарственного таможенного комитета РФ подтверждают, что за последние три года ввоз трансгенной сои из США увеличился на 100 %.

В России посевов трансгенных культур для коммерческого применения пока нет; существуют лишь закрытые экспериментальные поля при различ- ных исследовательских центрах. Так, по данным UNIDO (Организация по индустриальному развитию) и ОЕСD (Организация по экономическому со- трудничеству) в РФ существуют посадки генетически модифицированных культур картофеля (Москва, Московская обл., Тамбов, Краснодар, Дальний Восток), сои (Краснодарский край), сахарной свеклы (Московская обл., Там- бов, Краснодар, Дальний Восток), кукурузы (Московская обл., Тамбов, Крас- нодарский край, Дальний Восток) - с целью испытаний их на биобезопас-

 


ность; трансгенного картофеля (в 18 регионах) - с целью сортоиспытания, а сахарной свеклы и сои (Московская область и другие территории) - с целью переработки и употребления.

Достаточно большой положительный опыт накоплен российскими уче-

ными ИБХ РАН им. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова, ВНИИ сельско- хозяйственной биотехнологии, УТ Центр «Биоинженерия» РАН, ВНИИ фи- топатологии, ВНИИ сельскохозяйственной биотехнологии РАСХН и др.

Проведена биолистическая трансформация ярового ячменя, успешно осуществлена интеграция экспрессии и закрепления трансгенов в геном пше- ницы - наиболее важной продовольственной культуры, что дает возможность получить новые сорта, устойчивые к стрессам (факторам внешней среды). Только из пшеницы получено 65 независимых трансгенных линий, в том числе отобрано несколько гомозиготных линий для получения популяции пшеницы, устойчивой к гербицидам. В результате исследований получен ген- но-модифицированный картофель, устойчивый к колорадскому жуку, а также томаты, несущие ген устойчивости к канамицину.

С 2000 г. проводятся полевые испытания трансгенных растений (ябло- ни, груши, земляники), которые позволили выделить линии с достоверным изменением вкуса, соответствующие сортотипу и пригодные как для ком- мерческого использования, так и для включения в селекционные программы. В процессе испытаний для экспрессии гена суперсладкого белка тауматин (thaumatin), взятого из тропического растения, был использован бинарный вектор на основе плазмиды. Эти гены обладают преимуществом по сравне- нию с генами устойчивости и фитопатогенами из других организмов, так как не требуют дополнительной модификации с целью предотвращения расщеп- ления растительными протеазами. Суперсладкий белок (в несколько тысяч раз слаще сахарозы) может использоваться для модификации вкуса плодов, что особенно актуально для российских зимостойких растений с относитель- но невысокими вкусовыми качественными показателями. Таким образом, ме- тодология генной инженерии растений позволяет получать комбинации ге- нов любого происхождения и в любой аранжировке. Вклад биотехнологии очевиден как в решении теоретических, так и прикладных задач. В результа- те проведения новых изысканий было получено большое число трансгенных видов растений, обладающих улучшенными по ряду параметров качествами. На методах генной инженерии растений основаны новейшие технологии, та- кие как использование трансгенных растений в качестве биофабрик для по- лучения биологически активных веществ и специфических белков в больших количествах.

В настоящее время известны следующие виды генетически модифици-

рованных растений (рис. 2.5).

 

 


СОЯ







Дата добавления: 2015-10-12; просмотров: 813. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...

Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...

Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...

Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...

Дизартрии у детей Выделение клинических форм дизартрии у детей является в большой степени условным, так как у них крайне редко бывают локальные поражения мозга, с которыми связаны четко определенные синдромы двигательных нарушений...

Педагогическая структура процесса социализации Характеризуя социализацию как педагогический процессе, следует рассмотреть ее основные компоненты: цель, содержание, средства, функции субъекта и объекта...

Типовые ситуационные задачи. Задача 1. Больной К., 38 лет, шахтер по профессии, во время планового медицинского осмотра предъявил жалобы на появление одышки при значительной физической   Задача 1. Больной К., 38 лет, шахтер по профессии, во время планового медицинского осмотра предъявил жалобы на появление одышки при значительной физической нагрузке. Из медицинской книжки установлено, что он страдает врожденным пороком сердца....

Анализ микросреды предприятия Анализ микросреды направлен на анализ состояния тех со­ставляющих внешней среды, с которыми предприятие нахо­дится в непосредственном взаимодействии...

Типы конфликтных личностей (Дж. Скотт) Дж. Г. Скотт опирается на типологию Р. М. Брансом, но дополняет её. Они убеждены в своей абсолютной правоте и хотят, чтобы...

Гносеологический оптимизм, скептицизм, агностицизм.разновидности агностицизма Позицию Агностицизм защищает и критический реализм. Один из главных представителей этого направления...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.012 сек.) русская версия | украинская версия