Что такое ГМО растения и продукты — влияние на здоровье человека

Вы сейчас просматриваете Что такое ГМО растения и продукты — влияние на здоровье человека

Многих людей интересует вопрос, несет ли какие-то дополнительные риски для здоровья употребление генно-модифицированных продуктов по сравнению с употреблением обычных продуктов, выведенных методами селекции? Многие люди знают, что ГМО-продукты отличаются от обычных наличием генно-модифицированных ДНК и белков, чужеродными для человека. И по этой причине более 82% Россиян уверены, что ГМО продукты вредны и их следует избегать. Считается, что чужеродная ДНК чисто гипотетически может встраиваться в клетки организма или в бактерии, формирующие микробиоту кишечника. В данном обзоре рассмотрим, действительно ли ГМО продукты вредны и кому их следует избегать.

Мутации в ДНК в растения — польза или вред

В живых организмах постоянно происходят мутации, у людей такой процесс ассоциируется с чем-то негативным, хотя это совершенно нормальное и неизбежное биологическое явление. Если бы в природе не было мутаций, не было бы эволюции, не было бы людей и животных. Хотя большинство мутаций не приводит к каким-либо заметным эффектам, некоторые редкие мутации у растений могут приводить к тому, что растение начинает лучше или быстрее расти, давать более крупные плоды. Периодически отбирая лучшие растения, высаживая их на полях, мы тем самым осуществляя селекцию, увеличиваем урожайность полей и качество выращиваемых культур. Сегодня практически никто не выращивает дикие варианты растений для последующего употребления в пищу. Например, дикая форма кукурузы, теозинт, не показалась бы нам съедобной и никто ее не будет употреблять в пищу, даже ярые противники ГМО. Но у селекции есть огромный недостаток, порой приходится долго ждать появления растений с необходимыми свойствами, ведь мутации могут произойти где угодно, а вовсе не там, где надо. Чтобы ускорить появление нужных растений, иногда даже используют мутагены, приводящие к более быстрому накоплению мутаций. При таком подходе иногда среди тысяч получившихся «мутантов», многие из которых хуже исходного растения.

Современные технологии и исследования в области генной инженерии позволили в гонке за более качественными сортами растений перейти от использования мутаций случайных к внесению мутаций направленных. Если мы не хотим, чтобы наш урожай съели насекомые, мы можем полить поля вредными для нас пестицидами, а можем сделать растения ядовитыми для вредителей. Если мы хотим, чтобы наше растение было богаче определенным витамином, мы можем вставить в него гены, необходимые для синтеза этого витамина. Например, так был сделан «золотой рис», богатый витамином А. Продукты генной инженерии сегодня называют генетически модифицированными организмами (ГМО). Как это часто бывает с новыми технологиями, нашлись люди, которые считают ГМО опасными. В лекции Ирины Ермаковой «ГМО: реальные и мнимые угрозы», были собраны вместе основные аргументы противников ГМО.

В этой статье сказано, что многие технологии, которые используют генные инженеры для создания ГМО, естественным образом встречаются в природе. Например, Т-плазмида, которую генные инженеры научились использовать для внедрения нужных генов в растения, была исходно взята у природной агробактерии. Агробактерии используют эту плазмиду, чтобы внедрять в растения нужные ей гены. Но пока «генной инженерией» занимались бактерии, это никого не пугало, но стоило этим заняться людям…

kak-vyvodjat-gmo-rastenija-1538204

Что происходит, когда в организм попадает ГМО продукт

Если отбросить тему ГМО, то в наш пищеварительный тракт попадает огромное количество чужеродных для человека ДНК рыбы, мяса, растительной пищи. Однако никаких последствий с точки зрения изменения генетических свойств клеток человека или микробиоты кишечника при этом не происходит. Все попытки исследователей доказать, что чужеродная ДНК может встраиваться в геном клеток организма и приводить к продукции чужеродного белка, оказались бесплодными. Также не удалось научно доказать факт попадания такой ДНК в бактерии микробиоты кишечника и изменения их свойств. По словам биолога Института физиологии растений им. К.А. Тимирязева Ирины Голденковой-Павловой, невозможно создать такой генно-модифицированный продукт, который через кишечник человека смог бы встроиться в его ДНК. Более того, механизма, который позволил бы осуществить перенос генов таким образом, попросту не существует. В противном случае, поговорка «мы то, что мы едим» воплощалась бы в жизнь буквально. В процессе пищеварения белки расщепляются до аминокислот, жиры — до глицерина и жирных кислот, углеводы — до глюкозы, из которых организм заново строит все, что ему необходимо.  А зачем вообще люди занялись модификацией генома продуктов?

Причина в экономической целесообразности и конкуренции между производителями продуктов питания. Использование ГМО-технологий позволяет увеличить урожайность на 22%, прибыль производителей на 68% на фоне снижения использования пестицидов на 37%. ГМ-растения обладают уникальными свойствами: устойчивостью к вредителям и гербицидам. Как мы знаем, гербициды — это вещества, которые не должны вредить растениям культурных видов, но при этом обеспечивать максимальную защиту против сорных трав. Мировое снижение использования гербицидов и инсектицидов в результате внедрения ГМ-технологий составляет 0,2 миллиона тонн в год. Содержание вредных гербицидов в конечной продукции снижается до 10 раз, если вы употребляете ГМО продукт. Наиболее информативный ролик по теме ГМО сняли в РБК, там простым словами рассказывается, как получаются ГМО продукты и почему не стоит верить мифам про их вред.

ГМО продукты и онкология

Существует также мнение, что ГМО-продукты вызывают онкологические заболевания и нарушения обмена веществ. В настоящий момент нет исследований, которые могли бы на 100% подтвердить или опровергнуть это. В 2016 году был опубликован доклад ученых Национальных академий наук, техники и медицины США. Авторы изучили более 900 научных работ, касающихся ГМО-сельскохозяйственных растений, опросили 80 экспертов из различных областей, еще 26 выступили рецензентами доклада. Данные за последние 30 лет показали, что эти сельхозкультуры никак не повлияли на людей и животных, которые ими питались. Конечно, нельзя исключать, что употребление этих продуктов имеет отложенный эффект, который проявится через несколько поколений, но этот вопрос будет решать уже следующее поколение ученых.

Пока же в мире к ГМО-продуктам относятся по-разному. Допустимые нормы содержания модифицированных генов в продуктах: в США – 10%, в Японии – 5%, в Евросоюзе – не более 0,9%. В Россию на настоящий момент запрещен ввоз семян ГМО-растений, а выращивание их разрешено только с научными целями. Тем не менее, употребление их в пищу не запрещено, ввозить ГМО продукты можно, но с обязательным государственным лицензированием.

Безвкусные помидоры в магазинах — это ГМО?

Многие, наверное, замечали, что «помидоры у бабушки», с характерными зелеными «недозрелостями» в районе плодоножки, оказываются вкуснее, чем равномерно красные магазинные плоды. Помидоры, которые у нас в огороде, мы срываем практически в последнюю минуту, когда они уже ярко-красные и вот-вот лопнут. Вы не можете долго их хранить или перевозить на большие расстояния. Другими словами «бабушкины» помидоры слишком быстро портятся, и поэтому в магазине их не продают.

Для магазинов изначально для продажи отбирались те сорта, которые могут дольше храниться после сбора урожая. Твердые, не склонные к размягчению и порче помидоры предпочтительнее и для фермеров, и для магазинов. На вкус при этом обращали внимание во вторую очередь. Основная проблема, возникающая при выращивании томатов это их созревание. Одновременно с созреванием, покраснением, образованием вкусо-ароматических веществ, начинают происходить процессы, приводящие к порче продукта. Мякоть становится мягкой, томат попросту лопается, теряя товарный вид и создавая питательную среду для плесени и прочих не самых нужных организмов. Это естественный ход вещей, так придумано природой, разнести по времени процессы созревания и порчи невозможно. Но наука не стоит на месте, и тут нам помогает та самая ГМО технология. В 1988 году группа исследователей нашла способ устранить этот недостаток. Путем генетической модификации им удалось значительно снизить в томате активность гена, отвечающего за синтез полигалактуроназы – фермента, отвечающего за расщепление пектина. В нормальном томате синтез этого фермента происходит параллельно с созреванием. Фермент разрушает пектин в клеточных стенках помидора, что приводит к размягчению, нарушению формы и всем остальным неприятным последствиям. Снизив его активность, ученым удалось добиться расширения временного отрезка между моментом созревания, и потерей товарного вида.

tomaty-na-stole-krasivoe-foto-9119716

Но причем тут потерянный вкус, если помидору просто дали возможность долгого хранения? Дело в том, что фотосинтез в помидорах регулируют два гена — GLK1 и GLK2. Их функции перекрываются, и поломка любого из них не приводит к серьезным нарушениям в физиологии растения. В листьях работают оба гена, а в созревающих плодах — только GLK2. Его активность в районе плодоножки выше, что и приводит к неравномерному созреванию, когда половина плода уже красная, а верхушка еще зеленая. Но в течение последних 70 лет усилия селекционеров были направлены на выведение «красивых» сортов помидоров, плоды которых окрашиваются равномерно: товарный вид, равномерная «зрелость», долгое хранение важны для массового производства. И однажды в ходе селекции ген GLK2 на радость фермеров «сломался». Плоды томатов с нерабочим геном стали окрашиваться равномерно, и красивые разновидности с таким признаком быстро захватили прилавки и поля. Но вместе с тем в плодах прекратился фотосинтез, в них стало меньше сахаров и ароматических веществ: помидоры утратили настоящий вкус. Можно ли сделать помидор, который хорошо храниться и имеет приятный вкус?

Недавно группа ученых из нескольких университетов — американских (Калифорнийского в Дэвисе, Корнеллского и Мичиганского), испанских (Валенсии и Малаги) и аргентинского Национального университета Ла-Платы — «встроила» в геном томата рабочую версию испорченного когда-то гена GLK2 и «запустила» ее. Но не только в области плодоножки, а равномерно по всему плоду. Результаты превзошли все ожидания: новые помидоры оказались вкуснее, а равномерность окраски и долгий срок хранения остались на прежнем уровне. Как только такие помидоры пройдут весь цикл длительного ГМО тестирования, на прилавках будут продаваться вполне себе вкусные помидоры, прям как с огорода.

Как генная инженерия спасла папайю

Если бы не ГМО, то папай сейчас бы не было! Для России и ближайших стран папайя это экзотический фрукт, не представляющий особой ценности. Однако, для развивающихся стран это довольно-таки важная съедобная культура, аналогичная картофелю, без нее многим людям не выжить. В 20 веке случилась одна неприятная ситуация. В 1937 году на Гавайях появился вирус кольцевой пятнистости папайи. Вирус возник где-то 2 тысячи лет назад, предположительно в Индии.

Добравшись до штата с красивыми вулканами, вирус начал поражать плантации этой культуры. Это обычная ситуация, у растений всегда есть вредители. Фермерам худо-бедно удавалось сдерживать распространение вируса до 50-х годов 20-го столетия. А потом вирус слетел с катушек и начал невероятную кампанию по уничтожению вида. Образовался чрезвычайно патогенный штамм (разновидность), который выкашивал плантацию за плантацией. Возбудителя по островам разносила тля. Через 12 лет после появления столь агрессивного вида, количество земли, годное для выращивания папайи, сократилось на 94%. Надо сказать, что выращивание этого фрукта важно для Гавайев. Поэтому фермеры быстренько стали перемещать свои деревья на один из островов штата, Пуна. Он остался нетронутым вирусом. Дошло до того, что этот остров стал производить 95% всей гавайской папайи к 1970-ым годам.

papajja-na-stole-4684892

Разумеется, были предприняты попытки искоренить вирус. Помимо карантина предлагались использовать изолирующие сетки (чтобы тля не попадала на деревья), уничтожение переносчиков (то есть тли), попытки создания устойчивого сорта с помощью селекции. Все способы потерпели неудачу. Вирус продолжал свою экспансию. К середине 90-х годов патоген добрался до Пуны, в результате чего производство папайи упало в 2 раза. Казалось бы, проигранная война. Но у людей было ещё одно средство. Хуже уже точно не будет, так что было решено немножко изменить папайное ДНК. Выяснилось, что если в цепочку ДНК растения добавить ген (кусочек цепочки поменьше) от вируса, то папайя не заразится. Ген, отвечающий за выработку белка оболочки вируса, был внедрён в ДНК эмбриональных клеток папайи, в результате чего он не давал нормально работать генам вируса, препятствуя воспроизведению новых вирусных копий. Разработка трансгенного сорта началась в 1985 году (то есть ранее, чем вирус уничтожил плантации на Пуне). Сорта под названиями SunUp и Rainbow продемонстрировали впечатляющий результат, показав полный иммунитет к вирусу. Сравнение трансгенного сорта (Rainbow) с обычным (Sunrise):

papajja-gmo-vid-9404656

Обратите внимание, менее чем за год сорт Sunrise полностью оказался инфицированным. Получив необходимые процедуры по одобрению от контролирующих организаций (FDA, EPA и др), в мае 1998 года трансгенная папайя началась выращиваться для коммерческого использования. Внедрение генно-модифицированного фрукта в Гавайи позволило в короткие сроки вернуть исходные объемы производства. В ходе проверок (это нужно для получения лицензии на коммерческое выращивание) не было выявлено никакого негативного влияния на организм человека. К тому же, человек всегда употреблял папайю вместе с её вирусом, так как там, где она растёт, всегда присутствует этот патоген. Ещё одно интересное свойство трансгеных сортов — они останавливают распространение вируса, что позволяет выращивать обычную, нетрансгенную культуру. Несмотря на то, что сорт SunUp обладает более мощной защитой (в плане наличия резистентности к большому числу штаммов), на Гавайях преобладает сорт Rainbow. Выращивается ГМ-папайя не только там, но и в других странах (Индия, Бразилия etc). Папайя стала первым растением, которому было добавлена устойчивость к вирусам с помощью генной инженерии.

Почему ГМО продукты могут вызывать аллергию

Именно людям с значимой аллергенной реакцией на различные вещества стоит быть внимательными к ГМО продуктам. Одна из самых больших опасностей для здоровья некоторых людей это сильная аллергия на арахис. Страдающие ею как огня избегают любых продуктов, содержащих даже легкие следы арахиса. Но что произойдет, если генетический материал арахиса добавить в другой злак? Будет ли такое генетически модифицированное растение также вызывать аллергию?  Ученые отвечают однозначно: да. Дело в том, что еще в середине 1990-х были сделаны попытки добавления генов бразильского ореха к сое с целью улучшения качества белка. К счастью, очень быстро, еще на стадии тестирования, выяснилось, что ГМО-соя вызывает аллергическую реакцию у людей, чувствительных к бразильскому ореху. Новый продукт так и не попал на рынок, а с тех пор каждый новый ГМО-злак проходит тщательное тестирование для выявления аллергической реакции у людей.

v-kakih-stranah-vyrashhivaetsja-gmo-produkty-5812456

Выводы по ГМО продуктам

На настоящий день в мире не существует единого мнения о вкладе ГМО в нашу жизнь. С одной стороны это прогресс науки и огромный вклад в будущее, который создан с благими намерениями для улучшения и усовершенствования качества жизни в целом. А с другой стороны, это ускоренное вмешательство в процессы мутаций, которыми ранее занималась только природа и делала это неспеша. Создание трансгенных растений позволяет решить целый комплекс мировых проблем и такие продукты неизбежно будут продаваться в большем количестве, чем это было ранее. В заключение к этой статье приведем отрывок публикации на сайте Всемирной организации здравоохранения:

Разные ГМ-организмы имеют разные гены, вставленные различными путями. Это значит, что безопасность ГМ-продуктов должна оцениваться отдельно в каждом случае и что нельзя сделать выводы о безопасности всех ГМ-продуктов.

Поделитесь этой страницей