Вокруг ГМО много мифов и вопросов. Одни специалисты уверяют, что именно генная инженерия в будущем способна уберечь человечество от продуктового голода, другие проводят эксперименты в поисках подтверждения опасности ГМО для человека. Уже сегодня нет сомнений, что плоды генной инженерии наносят вред окружающей среде. Есть исследования, что генномодифицированные продукты способны программировать в живом организме так называемый «запрет на размножение», приводя к бесплодию. О чем еще знают ученые в сфере генной инженерии, — в интервью доктора технических наук, профессора кафедры технологии хранения и переработки сельскохозяйственной продукции ФГБОУ ВО Воронежский ГАУ Ирины Анатольевны Глотовой
— Ирина Анатольевна, что такое генетически модифицированные продукты и организмы?
— Генетически модифицированная пища — это продукты питания, полученные из генетически модифицированных организмов (ГМО) — растений, животных или микроорганизмов. Продукты, которые получены при помощи генетически модифицированных организмов или в состав которых входит хоть один компонент, полученный из продуктов, содержащих ГМО, также могут считаться генетически модифицированными, в зависимости от законодательства страны.
В целом, продукты, содержащие ГМО, можно разделить на три категории:
1. Продукты, содержащие ГМ-ингредиенты (в основном, трансгенная кукуруза и соя). Эти добавки вносятся в пищевые продукты в качестве структурирующих, подслащивающих, красящих веществ, а также в качестве веществ, повышающих содержание белка.
2. Продукты переработки трансгенного сырья (например, соевый творог, соевое молоко, чипсы, кукурузные хлопья, томатная паста).
3. Трансгенные овощи и фрукты, а в скором времени, возможно, и животные, непосредственно употребляемые в пищу.
При создании генномодифицированных (трансгенных) организмов, например, семян, осуществляется искусственное внедрение, иначе говоря, перенос, транспортировка чужеродного гена в молекулу ДНК модифицируемого организма. А именно молекула ДНК является носителем его наследственной информации. Такая транспортировка гена возможна как от растения к растению, так и от животного к растению и наоборот, не говоря уже о микроорганизмах, с которыми генноинженерные манипуляции ученые научились проводить в первую очередь.
— Где и для чего используют ГМО? Кому это выгодно?
— Генная инженерия – отличный пример того, насколько трудно бывает однозначно оценить явление как позитивное или негативное. Вы удивитесь, но все мы в повседневной жизни пользуемся благами генной инженерии. Наши бабушки стирали хозяйственным мылом, а в годы войны, когда не было мыла – самодельным щелоком из водного настоя или отвара древесной золы.
Мы же привыкли к стиральным порошкам, которые не оставляют пятен на ткани после стирки даже в холодной воде. Но мало кто из нас задумывался, что повсеместный переход от ручной стирки к машинной стал возможен благодаря высокоактивным ферментам, содержащимся в стиральном порошке.
Эффективность современных ферментов настолько высока, что они легко «разъедают» краску и волокна целлюлозы, при этом на джинсовой ткани создается эффект «потертости». Без помощи ферментов такой эффект производители джинсовой одежды достигали лишь после ее долгой стирки с камнями или другими утяжелителями в больших промышленных машинах. Высокоактивные ферменты в крупнотоннажных масштабах получают зарубежные фирмы, культивируя в биоректорах генномодифицированные штаммы микроорганизмов.
Eще один пример, теперь из области фармацевтики. В 1987 году датская фармацевтическая фирма «Ново Нордиск» получила первые видоизмененные клетки дрожжей, способные выделять так называемый человеческий инсулин. Прежде инсулин могли получать только из поджелудочных желез крупного рогатого скота и свиней. Инсулин животного происхождения имеет высокую себестоимость и может вызывать аллергические реакции. Новая технология позволила значительно удешевить производство препарата и нивелировать побочные эффекты. Сегодня на рынке представлен как человеческий инсулин, так и инсулин животного происхождения.
Такая же методика используется для производства некоторых видов антибиотиков и вакцин: это приводит к снижению стоимости препаратов и делает их общедоступными.
Однако не обходится без «НО»… Если в фармацевтической и ферментной промышленности конечный результат производства не содержит ДНК генномодифицированной клетки – продуцента, утечка генномодифицированных клеток-продуцентов биологически активных веществ в окружающую среду исключена, что находится под строгим контролем государства, то совсем по-другому обстоит дело при промышленном производстве генномодифицированных растений, а в ближайшем будущем – и животных организмов.
При этом, как правило, генетически модифицированным организмам искусственно придается признак, делающий их производство более выгодным с точки зрения производителя. Например, устойчивость к гербицидам для сои, рапса, сахарной свеклы, кукурузы, защита от колорадского жука и вирусоустойчивость – для картофеля. В США в 1994 году на рынок была выпущена первая партия устойчивых при хранении томатов с генами рыбы. Каких-либо полезных потребительских свойств томаты не имели, но их можно было снять с куста еще зелеными, а затем долго хранить. Помещенные в тепло, они быстро становились красными, будто только что из теплицы.
Обычная спелая дыня теряет вкусовые качества всего за несколько дней. Генномодифицированная дыня хранится месяцами, оставаясь завидным лакомством. Бананы, побывавшие в руках генетиков, можно собирать спелыми, а не зелеными, к тому же они не темнеют, даже когда их очищают от кожуры. Такие примеры можно продолжать, а зарубежные компании, занимающиеся производством трансгенных продуктов, развиваются стремительными темпами, получая сверхприбыли на фоне вложенных в производство инвестиций.
— То есть ГМО могут влиять на состояние окружающей среды?
— К сожалению, в данном случае разных мнений быть не может. Имеющегося периода наблюдений достаточно, чтобы сделать определенные, вполне конкретные выводы. Приведу один пример. Он из области растениеводства, но наглядно показывает, как нарушение одного звена в «пищевой цепи» неизбежно затрагивает и остальные.
Чаще всего новый ген вводится в геном растения для повышения его устойчивости к пестицидам. В США, Канаде, странах Южной Америки «чудо-химикатом» долгое время считался «Раундап» — средство для борьбы с сорными растениями. Создание генномодифицированных сельскохозяйственных культур, устойчивых к «Раундапу», позволило опрыскивать этим средством целые поля, не нанося вред урожаю, а наоборот, предоставляя растениям благоприятные условия для роста. В Аргентине, например, 18 миллионов гектаров земли засажены генетически модифицированной соей, значительная часть которой используется в качестве корма для европейской мясной и птицеперерабатывающей промышленности. Действующее вещество «Раундапа» — глифосат. Оно на протяжении долгих лет считалось относительно безвредным: полагали, что этот гербицид, уничтожив нежелательные растения, быстро разлагается под действием почвенных бактерий. Позднее выяснилось, что процесс разложения глифосата занимает больше времени, чем представлялось изначально, и это вещество содержится теперь как в поверхностных, так и подземных водах. Другая проблема заключается в том, что сорные растения на полях тоже начинают постепенно приобретать резистентность к глифосату, и для их уничтожения приходится использовать все более и более токсичные пестициды.
Затем тревогу забили фермеры, которые обнаружили, что животные болеют чаще, если питаются генетически модифицированными кормами. Очень интересно разбираться в причинах этого явления – ведь глифосат токсичен только для растений, но не для животных и человека. Однако некоторые бактерии имеют настолько много общего в строении с растительными клетками, что глифосат может представлять опасность и для них. Можно предположить, что животные, получающие генетически модифицированный корм, страдают от дисбаланса микрофлоры кишечника, который и повышает их восприимчивость к различным заболеваниям.
Другой пример касается генетически модифицированных животных. В 2013 году Канада одобрила поставку на рынок первого вида генетически модифицированного лосося, который растет гораздо быстрее обычного и поэтому стоит дешевле. Какими последствиями обернется это решение для будущего мировых морей? Вероятно, существует риск того, что эти быстрорастущие рыбы попадут в естественную среду обитания и смогут вытеснить более мелкие дикие виды. А в случае, если они с ними скрестятся, генетически модифицированная рыба изменит ДНК диких видов.
— Чем продукты с ГМО опасны для человека? если сравнить чистый продукт и с ГМО: какой надо давать детям? почему?
— Начиная с момента появления ГМО на фермерских полях и генномодифицированных продуктов питания на прилавках магазинов, в средствах массовой информации идут дискуссии: опасны ли они для человека, и если опасны, то чем?
На сегодняшний день, несмотря на заинтересованность компаний-производителей ГМО и генномодифицированных источников пищи, в информации о том, что отсутствуют доказательства негативного воздействия продуктов генноинженерной деятельности на здоровье человека, эксперты располагают определенными данными за 20-летний период употребления генномодифицированных продуктов в США, начиная с 1996 года.
В США количество людей, страдающих тремя и более хроническими заболеваниями, возросло с 7 до 13 % всего за 9 лет. Стремительно выросло количество пищевых аллергий и таких проблем, как аутизм, репродуктивные нарушения, проблемы с пищеварением и другие. Хотя пока не было детальных исследований, которые подтвердили бы, что всему виной ГМО, специалисты Американской Академии Экологичной Медицины предупреждают, что не стоит ждать, когда придут эти проблемы и следует уже сейчас защищать свое здоровье, особенно здоровье детей, которые находятся в зоне наибольшего риска.
Специалисты из Американской Академии Экологичной Медицины призывают врачей ограждать пациентов от употребления продуктов с ГМО. Они ссылаются на исследования о том, что такие продукты вредят органам пищеварительной и иммунной систем, ускоряют процессы старения и приводят к бесплодию.
В нашей стране исследованием влияния генетически модифицированных организмов (ГМО) на биологические и физиологические показатели млекопитающих занимались специалисты Общенациональной Ассоциации генетической безопасности (ОАГБ) совместно с учеными Института проблем экологии и эволюции Российской Академии Наук (ИПЭиЭ РАН) в период с 2008 по 2010 годы. Для исследований использовали соевый шрот, который широко применяется в России для откорма сельскохозяйственных животных. Соя линии 40-3-2, из которой был получен шрот, зарегистрирована в России и разрешена к использованию в кормах и пищевых продуктах. Исследования проводили на лабораторной популяции хомячков Кэмпбелла (Рhodopus сатрbelli), выбранной в силу того, что у них происходит быстрая смена поколений, а это позволяет отследить отдалённые последствия.
По словам заместителя директора ИПЭиЭ РАН, доктора биологических наук Алексея Сурова, у лабораторных животных, принимавших ГМО, было обнаружено отставание в развитии и росте, нарушение соотношения полов в выводках с увеличением доли самок, уменьшение числа детенышей в помете, вплоть до полного их отсутствия у второго поколения. Также было отмечено значительное снижение репродуктивных способностей самцов.
Результаты исследований российских ученых подтвердили данные тех европейских ученых, которые также заявляли о негативных эффектах влияния на здоровье, возникающих при использовании ГМО в пищу лабораторных животных.
Основным негативным фактом влияния ГМО-корма, который был обнаружен во время исследования, по мнению президента ОАГБ Александра Баранова, является «запрет на размножение», вследствие которого не удалось получить третьего поколения особей.
В России на данный момент насчитывается порядка 5 миллионов бесплодных супружеских пар. Если негативное влияние ГМО на репродуктивные способности человека подтвердится, то мы стоим перед лицом угрозы серьезного ухудшения демографической ситуации в России.
— Какова изученность данных продуктов? доказан ли вред таких продуктов для организма человека? И как можно определить, есть ли в составе продукта ГМО?
— Степень изученности продуктов крайне недостаточна. Во-первых, имеются данные экспертов, например, Джеффри Смит (Jeffrey Smith) из Института Ответственных Технологий (США), и ряда других, что компании – производители ГМО тщательно скрывают результаты исследований продуктов, свидетельствующие не в их пользу. Во-вторых, те данные, которые «просачиваются» в СМИ, я имею в виду свидетельства не о фактах, а о механизмах негативного действия ГМО, как правило, содержат профессионально некорректные формулировки и нуждаются в проверке в аккредитованных лабораториях, что требует немалых затрат. В-третьих, человеческий организм имеет мощные механизмы саморегуляции и самозащиты. Если обратиться к понятиям надежности биологических и механических систем, но степень надежности первых на несколько порядков выше. Соответственно, необходимо иметь статистику о воздействии ГМО и генномодифицированных источников пищи на организм человека уж точно не на одном поколении людей, их употреблявших, а минимум на пяти.
Вопрос о том, можно ли определить ГМО в составе продукта – более простой для ответа, но в том случае, если продукт содержит генномодифицированную ДНК.
Как правило, проверка на наличие ГМО проводится при помощи полимеразной цепной реакции (ПЦР).
Прежде всего, при подготовке проб к анализу необходимо выделить ДНК из исследуемого продукта.
Далее проведение анализа ПЦР предусматривает три основных действия. Во-первых, искусственный синтез небольших участков ДНК, праймеров, которые комплиментарны участку встроенного в организм гена, способны его химически распознать и специфически с ним связываться. На втором этапе, когда праймеры находят целевую последовательность, запускается быстрая цепная реакция синтеза встроенного участка ДНК. Таким образом, встроенный участок молекулы ДНК копируется миллионы раз (ампфлифицируется). И, наконец, ампфлифицированный продукт можно обнаружить при помощи разных устройств. Если такой продукт обнаруживается, это является свидетельством, что в пробе выявлена ДНК генномодифицированного организма.
В настоящее время разработаны методики количественного определения ГМО в продукте. Для этого проводят ПЦР в режиме реального времени, когда ампфлифицированный продукт помечают флуоресцентным красителем и интенсивность излучения сравнивают с откалиброванными стандартами. Однако точность определения зависит от погрешности прибора.
Для сходимости результатов количественного определения ГМО в одном и том же продукте разными лабораториями немаловажную роль играет использование одинакового способа выделения ДНК.
— Как обстоит дело с ГМО в России: разрешено использовать ГМО в производстве? где можно встретить у нас продукты с ГМО?
— В России настоящий момент производство ГМО запрещено. Однако импорт продуктов питания, которые содержат генно-модифицированные компоненты, разрешен. В основном в Россию везут модифицированные сою, кукурузу, картофель и свеклу из США. Америка занимает лидирующие позиции как по производству, так и по потреблению ГМО. Например, имеются данные, что до 80 % продуктов питания в США содержат ГМО. По данным Общенациональной ассоциации генетической безопасности, на российском рынке питания около 30-40 % продуктов питания содержат ГМО. За последние 3 года ассоциация обнаружила ГМО в продуктах таких компаний, как Nestle, «Микоян», «Кампомос» и другие.
В России разрешено использование 17 видов генетически модифицированных линий (ГМО) пяти видов культивируемых растений: это соя, кукуруза, картофель, рис и сахарная свекла. Например, более 90 % всей производимой в мире сои является генномодифицированной. Генетически модифицированная соя и продукты ее переработки широко используются при производстве большого числа продуктов питания для человека и кормов для сельскохозяйственных животных.
— На прилавках много импортных продуктов: каков процент генномодифицированных среди них, по сравнению с отечественной продукцией?
— Информации на этот счет относительно немного, поделюсь той, которая представлена на сайте gmo.jofo.me. Среднестатистические цифры, по данным Роспотребнадзора РФ, таковы: наибольшее количество проб выявляется в мясной продукции – 7 % к количеству исследованных образцов продуктов, и в «прочей» продукции, основу которой составляют растительные белки – около 3,6 %. В незначительном количестве ГМИ встречались в хлебобулочных и мукомольно-крупяных изделиях (0,33 %), птице и птицеводческих продуктах (0,22 %), продуктах детского питания и консервах (по 0,1 %).
Среднестатистические данные по отечественным и импортным продуктам таковы: из общего количества исследованных проб трансгены содержали 11,8 % продуктов. Чаще «грешат» этим импортные продукты (14,8 %).
— Как обычному потребителю распознать при покупке продукт с трансгеном?
— При покупке продукции в магазине по этикеткам можно косвенно определить вероятность содержания ГМО в продукте. Если на маркировке стоит отметка, что продукт произведен в США и в его составе есть соя, кукуруза, рапс или картофель, очень большой шанс, что он содержит ГМ-компоненты.
Высока вероятность того, что рис китайского производства может оказаться генномодифицированным.
Кроме того, следует обращать внимание на те компоненты рецептур, которые в принципе могут быть произведены из генномодифицированных организмов или их производных. Это, анпример, соевый лецитин или лецитин E 322. Карамель (E 150) и ксантан (E 415) также могут быть произведены из ГМ-зерна.
Иногда на этикетках названия добавок указывается только словами, в них также нужно уметь ориентироваться. Из генномодифицированной кукурузы могут быть произведены крахмал, мальтодекстрин. Глюкоза или глюкозный сироп могут быть произведены из кукурузного крахмала, их используют как подсластители. Декстрозу, подобно глюкозе, также производят из кукурузного крахмала.
— Понятно, что на упаковках кофе, зерна, молочки, кондитерки можно прочесть информацию, а как быть с овощами и фруктами?
— Какие признаки имеют трансгенные овощи и фрукты? Можно ли визуально отличить модифицированные фрукты и овощи от натуральных? Неестественно чистенькие, мало отличающиеся друг от друга клубни картофеля или помидоры идеально правильной формы – повод задуматься. Верный признак натуральной естественной продукции – наличие в общей массе «проеденных» насекомыми и гнилых экземпляров. ГМ-продуктами насекомые не питаются. Если разрезать натуральный помидор или клубнику – они сразу дадут сок, произведенные с использованием генноинженерных технологий сохраняют форму.
-Правда ли, что наши отечественные овощи и фрукты выращиваются в большинстве своем без ГМО? То есть если покупаешь у российского производителя, то продукт чистый — есть такая гарантия?
-Гарантией, что наши отечественные овощи и фрукты выращиваются без ГМО, являются законодательные нормы РФ в области регулирования ГМО. Они направлены на предотвращение бесконтрольного распространения пищевой продукции, полученной из генетически модифицированных растений, что соответствует Доктрине продовольственной безопасности Российской Федерации. При этом, конечно же, необходима государственная поддержка научных исследований в области биологической безопасности и дальнейшее совершенствование законодательной базы, в том числе в части маркировки продуктов, выращенных с использованием современных биотехнологий.
— Какова сегодня законодательная база по регулированию ГМО?
— Государственной Думой Российской Федерации 24 июня 2016 года был принят закон о запрете на выращивание и разведение в России генетически и инженерно-модифицированных растений и животных – исключение сделано только для проведения экспертиз и научных исследований.
В тексте закона говорится следующее: «Запрещается ввозить на территорию Российской Федерации и использовать для посева (посадки) семена растений, генетическая программа которых изменена с использованием методов генной инженерии и которые содержат генно-инженерный материал, внесение которого не может являться результатом природных (естественных) процессов, за исключением посева (посадки) таких семян при проведении экспертиз и научно-исследовательских работ».
Следует отметить, что импорт продуктов, полученных с применением генно-модифицированных организмов (ГМО), этот закон не запрещает. Правда, продукты, полученные с применением генно-модифицированных организмов, должны пройти обязательную регистрацию. Запрет или разрешение на их использование будут даны по итогам экспертизы.
Закон вступит в силу с 1 июля 2017 года. За нарушение новых правил использования ГМО предусмотрены штрафы: для должностных лиц – от 10 до 50 тыс. руб., для юридических – от 50 до 100 тыс. руб.
Обращаясь к истории вопроса, следует отметить, что в сентябре 2013 года было подписано Постановление Правительства РФ, разрешающее с 1 июля 2014 года высевать трансгенные сельхозкультуры. По оценкам экспертов, процесс регистрации семян должен был занять около двух лет, и первый урожай отечественных ГМ-культур ожидался летом 2016 года.
Однако в феврале 2014 года правительство РФ согласилось с просьбой Госдумы и ввело мораторий на распространение ГМО до июля 2017 года. В закон об охране окружающей среды пообещали внести норму с запретом на выращивание на территории РФ сельхозпродукции с ГМО и на использование семян, не способных к воспроизводству. Однако инициатива Минобрнауки о взимании штрафов за изготовление или поставку продукции с ГМО узаконена в постановлении Госдумы от июня 2016 года.
Приведу пример, который свидетельствует о том, как организован государственный контроль за оборотом генномодифицированных объектов на территории Российской Федерации. В кормовом шроте, поступившем в Псковскую область из Калининградской, была выявлена ГМО-соя в количестве более 0,9 %, не задекларированная в составе товара. Об этом Псковскому агентству информации сообщили в пресс-службе Управления Россельхознадзора по Тверской и Псковской областям. Сообщение датировано 8 апреля текущего года. ГМО-сою специалисты обнаружили в результате лабораторных исследований. По результатам экспертизы предпринимаются меры по пресечению оборота товара. Вес продукции производства предприятий ЗАО «Агропродукт» и ЗАО «Содружество — Соя» составил 939,9 тонны.
— Ирина Анатольевна, каков Ваш прогноз: что ждет нас — продуктовая революция с ГМО? или путь к ЭКО-питанию? А может, будут отдельные прилавки с ГМО и без? Ситуация станет более прозрачной и понятной для потребителя, как считаете?
— История показывает, что более целесообразно двигаться вперед путем эволюции, избегая революций, в том числе в области производства продуктов питания. Я считаю, что в отношении россиян, как потенциальных потребителей генномодифицированных продуктов питания, должна сыграть роль, во-первых, наша гражданская позиция, во-вторых, велика роль непрерывного экологического образования на разных уровнях, начиная с дошкольных учреждений, школы, и затем – на уровнях профессионального образования.
С одной стороны, демографическая ситуация в стране далеко не такова, чтобы бороться за сверхсинтез пищевых веществ на ограниченном участке земли. Позволю себе процитировать министра сельского хозяйства Александра Ткачева, который в марте 2016 года заявил, что в ближайших планах министерства – увеличение урожая зерна 15-20 млн тонн без использования ГМ-культур, а за счет увеличения количества посевов и пахотных земель. В качестве альтернативы глава министерства сельского хозяйства намерен развивать в России производство экологически чистой сельхозпродукции с применением минимума гербицидов и удобрений. Однако для этого необходимы хорошие семена и урожайные сорта. Для этого необходимо беречь и приумножать, а в каких-то моментах и возрождать традиции аграрного производства, которые были в России и в Советском Союзе; это, в первую очередь работа собственных селекционных центров. Семеноводство – это наукоемкое и экономически выгодное направление, оно дает самую большую прибыль с квадратного метра посадок. Однако на сегодняшний день, согласно данным члена общественного совета при Минсельхозе Игоря Абакумова, 90 % картофеля в нашей стране выращивается из импортного посадочного материала. Основные поставщики – Нидерланды, Германия и Франция. По овощам оценки серьезно разнятся, но чаще всего говорят об импорте примерно 50 % семян.
С другой стороны, традиционные методы селекции растений, адаптированных к природно-климатическим условиям конкретных регионов России, будут уступать по экономической эффективности методам зарубежных конкурентов. Переломить ситуацию можно, только используя самые современные технологии, одинаково новые для всех участников рынка. Такие подходы реализуются, например, в технологии CRISPR. Термин происходит от английских слов clustered regularly interspaced short palindromic repeats — это короткие палиндромные (одинаково читающиеся в обоих направлениях) повторы, регулярно расположенные группами. То есть это особые участки на генетической или цитологической карте хромосомы. Они состоят из прямых повторяющихся последовательностей, которые разделены уникальными последовательностями — спейсерами. Спейсеры заимствуются из чужеродных генетических элементов, с которыми сталкивалась клетка (бактериофагов, плазмид).
Использование систем CRISPR-Cas для направленного редактирования геномов является перспективным направлением в современной генной инженерии. В будущем применение этих подходов перспективно в медицине для лечения наследственных заболеваний
Хочу отметить, что ряд и отечественных, и зарубежных ученых рассматривают работу систем CRISPR-Cas как эволюционный процесс, удовлетворяющий эволюционному сценарию Ламарка по ряду критериев, в том числе: изменения генома клетки ограничены специфическими участками хромосомы; они обеспечивают адаптацию к конкретному воздействию, а именно, к конкретному чужеродному генетическому элементу. Это мнение В.А. Кунина. А. Висс отмечает, что системы CRISPR-Cas проявляют некоторые свойства эволюции по Дарвину. На уровне популяции происходит случайное приобретение спейсеров разными «особями», вслед за чем следует отбор выживающих клонов с наилучшей приспособленностью.
В целом же, направленное «редактирование генома» с использованием CRISPR-технологий позволяет минимизировать основные опасности, связанные с ГМО: спонтанное появление новых генов и «продуктов» их активности; непредвиденные эффекты технологии; взаимодействие между генами хозяина и чужеродными генами; распространение «встроенных» генов как через пыльцу, так и посредством горизонтальной трансформации.
То есть, необходимо развитие отечественной аграрной науки и отечественной биотехнологии, чтобы на прилавках магазинов была экологически безопасная продукция, удовлетворяющая по своей цене потребителя.
