Что такое ГМО и откуда они взялись

Мифы о генетически модифицированных организмах начинаются с непонимания самой сути этого явления. Всемирная организация здравоохранения определяет ГМО вполне четко — это организмы, чей генетический материал, то есть ДНК, был изменен, при этом подобные изменения невозможны в природе в результате естественной рекомбинации.

На деле, если вдуматься в саму суть генной модификации, все живые организмы окажутся мутантами. Мы все так или иначе отличаемся генетически от наших предков: растения, произрастающие сегодня, совсем не те, которые когда-то щипали динозавры, арбузы прошлого были горькими, а большая часть милых домашних животных — результат генной модификации.

Любая селекция — это и есть генная модификация. Только ГМО, согласно общепринятому стандарту, были получены в лабораториях

История ГМО сравнительно молодая: первый генно-модифицированный продукт был получен в 1972 году ученым Стэнфордского университета Полом Бергом. В 1973 году появился первый генно-модифицированный микроорганизм — кишечная палочка с человеческим геном, который кодировал синтез инсулина.

10 лет спустя немецкие ученые из Института растениеводства в Кельне вывели табак, устойчивый к насекомым, а в 1988 году появилась генно-модифицированная кукуруза, один из самых популярных ГМО наших дней. После этого развитие ГМО пошло вперед семимильными шагами. В 90-х американцы скрестили гены помидоров с генами камбалы, получив сорт томатов, способных очень долго храниться в полузрелом состоянии, а затем появилась соя, скрещенная с генами бактерий и устойчивая к гербицидам. Осознав, насколько это интересно и привлекательно с коммерческой точки зрения, производители кинулись использовать генную модификацию в самых разных областях, меняя цвет, форму и срок хранения продуктов.

Так было выведено около тысячи различных культур, правда, к промышленному производству были допущены только 100, среди которых — картофель, соя, кукуруза, рис, помидоры и другие. Лидером в производстве ГМО являются США, за ними идут Аргентина, Бразилия, Китай и Индия. В России высаживать генно-модифицированные растения запрещено, но можно продавать и употреблять.

Роль генетически модифицированных организмов в современном мире

 Важнейшей составной частью современной биотехнологии является генная инженерия, с помощью методов которой созданы генно-модифицированные организмы (ГМО). Благодаря этому, удается увеличить урожайность продуктов, повысить вкусовые качества, а также защитить урожай от вредителей, бактерий, вирусов. Существует два метода в генной инженерии, которые проводят манипуляции с генотипом. Приведены достоинства и недостатки генно-модифицированных продуктов. А также показано влияние генетически модифицированных продуктов на здоровье человека.

Ключевые слова: генетически модифицированные продукты, модификация, влияние, токсичность, риск, генные инженеры.

Генетически модифицированные организмы — это продукты питания, полученные из ГМО — растений или животных. С помощью «разрезания» и «склеивания» участков ДНК организм приобретает новые функции и особенности [1].

Геном — это совокупность наследственного материала, который передается потомству. Генным инженерам удается вырастить растения в ускоренном темпе, по сравнению с ростом растений традиционным методом. Они внедряют в живой организм новый ген или изымают уже имеющийся. Благодаря этому, продукты защищены от вредителей, холода, засухи, вирусов, а также становятся намного устойчивее к гербицидам, продлевается срок хранения, увеличивается урожайность, улучшаются вкусовые качества.

Производство ГМО продуктов — это выгодный шаг для экономики. Оно позволяет снизить финансовые потери из-за низкой урожайности и преждевременной порчи. Генно-модифицированные продукты появились в конце 80-х годов XX века. Масштабное производство модифицированных продуктов началось в 1994 году, при перевозке в США не портящихся томатов. А 1995 году американская компания запустила ГМ-сою, в которую был внедрен ген, для того чтобы избавиться от сорняков.

В России генетически модифицированные продукты не выращиваются, а завозятся из-за рубежа (таблица 1). ГМО продукты делятся на несколько видов:

– с содержанием генно-модифицированных ингредиентов (трансгенная кукуруза);

– переработки трансгенного сырья (соевое молоко, чипсы);

– трансгенные овощи и фрукты (картофель).

Таблица 1

Статистика стран по производству ГМО

На сегодняшний день существует два метода в генной инженерии, которые позволяют проводить манипуляции с генотипом [2].

Первый метод — это агробактериальный. Он заключается в том, что изолированные гены помещают в почвенную бактерию Agrobacterium tumefaciens, который вызывает встраивание двух типов генов. Первые гены меняют физические свойства растения, а вторые являются пищей для бактерии.

Второй — биобаллистический. Этот метод состоит в том, что гены помещают в микрочастицы золота и вольфрама, затем последние ускоряют с помощью сжатого гелия. Это позволяет генам проникнуть в ДНК клеток организма. При исследовании животных выяснено, что, например, у хомяков, при употреблении генетически модифицирующих продуктов, наблюдается воспаление почек, печени, различные опухоли.

Почему ГМО продукты приводят к проблемам со здоровьем? Существует несколько факторов, которые так или иначе причастны к проблемам со здоровьем человека, так как эти вещества содержаться в продуктах ГМО. Первое — генетически модифицированные организмы токсичны вследствие методов модификации. В связи с этим, токсины постепенно накапливаются в организме и вызывают болезни внутренних и половых органов [3, 4]. Второе — присутствие в ГМО видоизмененного белка, вызывающего аллергические реакции в качестве иммунного ответа. Третье — присутствие фитиновой кислоты, при этом ГМО продукты имеют низкую питательную ценность, витамины и минералы становятся недоступными для организма человека. Как итог снижается иммунитет и появляется авитаминоз. И последнее, в продуктах ГМО содержатся селективные маркерные гены. Генные инженеры вводят селективные маркерные гены в растения, чтобы они были более устойчивы к воздействию антибиотиков. В результате чего, человеку во время болезни, принимающего антибиотики, может привести к устойчивости вируса.

Генетически модифицирующие продукты менее подвержены болезням, увеличивается срок хранения продуктов, а также их урожайность, и самое главное, увеличивается их товарный вид. Таким образом, ГМО продукты приводят к большей прибыли.

В России, на полках магазинов, можно встретить продукты, содержащие генетически измененную сою, кукурузу, рапс. Продукты, которые не являются генетически модифицированными, часто обозначаются надписями: нет ГМО или без ГМО.

Продукты, содержащие генетически модифицирующие организмы, в количестве, превышающем 0,9 %, согласно федеральному закону от 30.03.1999 года № 52 — ФЗ статьи 42 [5], обязаны маркироваться. Продукты, которые содержат генно-модифицирующие продукты, как правило, не едят насекомые, такие продукты не гниют и не портятся. А также генно-модифицированные продуты обозначают индексами Е (например, Е172 — это оксид железа). ГМО продукты содержат в своем составе сою, кукурузу и рапс, а также растительный белок. Таким белком богаты все мясные и колбасные изделия, полуфабрикаты и другие

Но у генно-модифицирующих продуктов есть и преимущества [6]: снижение расхода пестицидов, поскольку растения не повреждаются паразитами; высокие урожаи зерновых культур при плохих почвенных условиях; более тщательное исследование на предмет безопасности для людей и животных перед выпуском продуктов на рынок; наиболее выраженные вкусовые и ароматические качества; растения дольше остаются свежими, что имеет большое значение при их транспортировке и хранении; возможно выращивание в условиях засухи, а также при перепадах температур.

Таким образом, приведены достоинства и недостатки генно-модифицированных продуктов, а также влияние ГМО на здоровье человека. В результате этого, можно сделать несколько выводов:

– генетически модифицированные организмы сохраняют товарный вид, дольше, чем традиционные;

– ГМО продукты выгодны для экономики;

– ГМО продукты позволяют увеличить урожайность растений, а также изменять вкусовые качества.

В заключении, стоит отметить, что генетически модифицированные организмы наносят вред здоровью человека, согласно данным ученых, так как ГМО продукты токсичны, а также содержат селективные маркерные вещества. Вернее всего, в магазинах выбирать продукты, на которых написано, продукты «без ГМО».

Литература:

1. Соболев Н. С. Продовольственная безопасность жизнедеятельности населения РФ // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Социология. Политология. 2011. Т. 11. № 3. С. 52–56.
2. Медведкина Д. А., Тихонова С. В., Мыльников С. В., Матвеева Т. В. Противоречия формирования правовой политики Российской Федерации в области генной инженерии // Экологическая генетика. 2021. Т. 14. № 1. С. 34–48.
3. Джонсон М., Бакытжанова А. Е. Генетически модифицированные организмы: за и против // Бюллетень медицинских интернет-конференций. 2014. Т. 4. № 11. С. 1240.
4. Кузнецов В. В. Генетически модифицированные организмы и полученные из них продукты: реальные и потенциальные риски / В. В. Кузнецов, А. М. Куликов// Российский химический журнал. — 2005. — № 69 (4). — С. 70–83.
5. Новосадов А. Л., Воробьева Т. М., Терехова А. В. Преимущества и опасения ГМО и проблемы идентификации данной продукции // Вестник Нижегородской государственной сельскохозяйственной академии. 2013. Т. 3. С. 338–345.

Как получают ГМО

Технология модификации конкретных объектов используется давно. Например, когда фермер, выращивающий арбузы, отбирает косточки из самого сладкого плода, выращивает их и снова повторяет отбор — это тоже целенаправленная модификация конкретных свойств. Просто сейчас на такой длинный путь, который предлагает селекция вне лаборатории, времени практически нет. Проблема решается обработкой химическими веществами или УФ-радиацией, которые ускоряют естественную рекомбинацию, — процесс называется мутационной селекцией.

Работа с геномом подразумевает вмешательство в конкретные участки ДНК, ученые не просто ломают и добавляют что-то случайным образом. Например, чтобы добавить сладости фруктовому плоду, должно быть четко понятно, какие участки его ДНК отвечают за сладость — только в этом случае их можно изменить соответствующим образом.

С помощью так называемых молекулярных ножниц можно делать разрезы в ДНК в тех частях, куда нужно что-нибудь добавить, что делает процесс модификации более точным и быстрым. Кроме того, со временем методы чтения ДНК удешевляются, а значит, появляется возможность читать геномы организмов, над которыми уже проводились опыты, и сравнивать изменения.

Как создаются ГМО

Чтобы создать ГМО-растение, можно использовать несколько методик. Сегодня наиболее популярен метод трансгенов. Для этого нужный ген (например, устойчивости к засухе) выделяют из цепочки ДНК в чистом виде, а затем вносят его в ДНК модифицируемого растения.

Гены могут забираться из родственных видов, и тогда процесс называется цисгенезом. Когда ген берется от видов, далеких данному организму, говорят о трансгенезе.

Именно о трансгенезе ходят жуткие истории. Узнав о том, что теперь существует пшеница с геном скорпиона, многие начинают фантанзировать на темы, а не отрастет ли теперь у тех, кто будет это есть, хвост и клешни и не появится ли в слюне яд. Масла в огонь подливают многочисленные малограмотные публикации на сайтах и форумах, где активно муссируется тема ГМО.

Это не единственное, чем пугают потенциальных потребителей ГМО-продукции «специалисты», мало знакомые с биологией и биохимией.

Зачем нужны ГМО-продукты и почему их боятся

ГМО стали способом улучшить какие-либо качества продукта, принося тем самым пользу производителю и потребителю. С помощью генной модификации мы быстрее и точнее можем вносить изменения в нужные нам геномы, что ускоряет и удешевляет процесс создания нужного сорта. Такой продукт обладает более низкой ценой или какими-то преимуществами: дольше хранится, становится вкуснее и так далее. Сельскохозяйственные культуры с ГМО, например, устойчивы к болезням и гербицидам. ГМО также используются в медицине, делая ее более доступной. Таким образом, мы можем получать больше урожая и более питательные продукты за более короткий срок.

Кроме того, эксперименты с ГМО позволяют науке развиваться и двигаться вперед

Часто люди, которые не занимаются наукой, сами не до конца понимают, что имеют в виду, говоря о ГМО. Многим они представляются в виде какой-то добавки к обычным продуктам, эдакого «тараканьего яда», которым сдабривают простую и понятную еду. Хотя, упоминая ГМО, мы говорим не о конкретном объекте, а о некой технологии создания, об инструменте. Так что бояться технологии, пожалуй, еще более странно.

Поскольку ГМО — это юридический термин, существуют формальные списки растений и животных, которые считаются ГМО. Например, в Канаде есть генно-модифицированный лосось. Хитрость в том, что в этом случае нам известно, как, чем и зачем он был модифицирован, и поэтому он может называться ГМО. По сути, ГМО- и не ГМО-продукты не отличаются принципиально, разница лишь в их происхождении: одни создаются в лаборатории, а другие — в природе. При этом надо помнить, что в природе мутации случаются и без участия человека.

К сожалению, мы привыкли бояться многого — и особенно того, чего не понимаем: лучше не трогать, чем разбираться. Именно поэтому общественность была обеспокоена с первого же момента появления ГМО-продуктов на рынке. При этом первые ГМО-продукты не имели никакой выраженной пользы для потребителя, они не были дешевле или вкуснее. Тогда основную пользу технология приносила фермерам, которые могли собирать больше урожая и дольше его хранить. Именно поэтому потребителю было сложно увидеть какие-то общие плюсы ГМО, и общественность сосредоточилась на возможных негативных последствиях, не разобравшись в них до конца. Подобные настроения легко подхватывались и распространялись в СМИ. В итоге все мы что-то где-то слышали плохое о ГМО, но не можем вспомнить ни источника, ни конкретных фактов.

Усилению страха способствовало и несколько неудачных научных работ, ставших достоянием общественности. Например, ученый Арпад Пуштаи утверждал, что картошка с геном, который кодирует белок лектин, по своим воздействиям на желудок грызунов отличается от картошки, которую посыпали лектином отдельно. И все бы ничего, если бы не проблемы со статистическим анализом в исследовании. При этом еще до выхода статьи Пуштаи раздул свои выводы в СМИ и вызвал настоящий скандал. Статью решили опубликовать, чтобы все увидели, насколько она неточная, но эффект получился обратным: сомнительная публикация запустила волну страха, а про опровержение никто толком и не узнал.

Еще одна похожая история случилась с французским ученым Жилем-Эриком Сералини, который ставил эксперименты над крысами с использованием генно-модифицированной кукурузы. Именно ему мы обязаны распространением утверждения, что ГМО повышают вероятность возникновения онкологических заболеваний. Однако Сералини тоже ошибся со статистическим анализом: согласно его данным, крысы, которые питались ГМО, умирали от рака, тогда как те, что ели обычную кукурузу, болели реже. Но, как выяснилось, этот вид крыс в принципе заболевает раком в 40% случаев, поэтому в итоге заболели и те крысы, которые ели ГМО, и те, которые не ели. Тем не менее статья вновь вызвала панику среди населения.

Наконец, еще одним важным фактором стала рыночная конкуренция. Органические и так называемые экопродукты с подачи маркетологов продаются на ура — это модно и прибыльно, возникают целые сети магазинов и ресторанов, специализирующихся на экопродуктах «без ГМО». Продавая так называемое натуральное и клея соответствующие ярлыки на упаковку, можно изрядно поднять цены. Однако суть продуктов останется единой — что с ГМО, что без, перед нами все та же природная натуральная кукуруза.

Контроль и маркировка ГМО

По всем перечисленным причинам ГМО проверяют в разы тщательнее других продуктов — для этих целей существует комиссия Кодекс Алиментариус, которая является совместным органом ВОЗ и ФАО и отвечает за подборку стандартов, принципов и рекомендаций по пищевым продуктам. В 2003 году комиссия разработала принципы анализа ГМО-продуктов, поступающих на прилавки магазинов.

В ходе проверки ГМО исследуют на токсичность, аллергенность, устойчивость вводимого гена, любое непредусмотренное воздействие, которое может возникнуть в результате введения гена, и другие факторы

В России в пищевой промышленности можно использовать только генно-модифицированные растения, которые прошли процедуру госрегистрации и были проверены на безопасность. Начиная с 26 декабря 2021 года товары с ГМО также получили специальный знак: по закону в России маркируются продукты, содержание ГМО в которых превышает 0,9%. Зачем нужна маркировка, если продукты прошли проверку и безопасны? Затем, что в Роскачестве уверены –– потребитель должен сам принимать решение о покупке продуктов с ГМО.

Безопасно ли есть продукты с ГМО

В 2005 году ВОЗ дала однозначный ответ на этот вопрос, опубликовав доклад, подтверждающий, что употребление конкретных, проверенных генно-модифицированных растений в пищу абсолютно безопасно.

Надо помнить, что ГМО — это инструмент, как, например, молоток. Молотком можно и построить дом, им же можно убить человека. Однако по меньшей мере глупо ограничивать применение молотка только потому, что есть люди, которые могут использовать его в плохих целях. И еще глупее из-за этого запрещать дома, построенные с помощью молотка. Продолжая аналогию, если дом сломается, будет неважно, применяли в его строительстве молоток или нет: важно, чтобы он был безопасен для людей, живущих в нем. То же касается и продуктов: неважно, как они были получены, важно, чтобы они были безопасны, а это строго проверяется.

В теории, конечно, можно представить плохой ГМО, например создать токсичное растение. Но на практике ГМО создают не для того, чтобы кого-то отравить, а для общественной пользы. Вредные ГМО не проходят проверку и не попадают на полки магазинов. Важно понимать, что различные генетически модифицированные организмы включают различные гены, а значит, нельзя сказать в общем, плохи ГМО или хороши: оценку безопасности проводят отдельно для каждого конкретного продукта.

Наконец, если человек съест ГМО, он сам никак не модифицируется генетически: гены так не передаются. Чтобы что-то генно-модифицировать, применяется сложная технология, и та срабатывает далеко не всегда. Поэтому не стоит беспокоиться, что человек что-то «подхватит» от генно-модифицированного картофеля.

ГМО в медицине

Интересно, что к ГМО в медицине потребители традиционно относятся более терпимо, потому что в этом случае выгода более очевидна. Так, сегодня почти весь инсулин производится с помощью генно-модифицированных организмов, что позволяет создать разные его варианты, которые лучше человеческого, и увеличить его количество. Например, есть вариант инсулина, который дольше циркулирует в крови, но при этом оказывает тот же эффект — это помогает инсулинозависимым пациентам жить с большим комфортом.

С помощью ГМО-лекарств можно лечить и некоторые виды онкологических заболеваний: клетки иммунной системы человека модифицируют таким образом, что они могут распознать раковые клетки. Также известен случай пересадки человеку, немецкому мальчику, страдавшему от буллезного эпидермолиза, ГМО-кожи. Врачи взяли его собственные клетки кожи и пересадили в них ген, который был нарушен, вырастили новые, исправленные пласты кожи и пересадили их обратно пациенту. Наконец, ГМО используют для создания витаминов и для лечения, например гемофилии. Вмешиваясь в геном, логичным образом можно лечить генетические заболевания.

Все это пугает людей гораздо меньше, чем генно-модифицированная соя, поскольку в случае с лечением польза для человека более очевидна. При этом фундаментальной разницы между этими двумя использованиями ГМО нет: основной принцип получения генно-модифицированного инсулина и генно-модифицированного картофеля один и тот же.

ГМО: вред или польза?

Исследования, проведённые на животных, доказывают, что после длительного употребления продуктов, содержащих ГМО обнаруживаются проблемы с органами пищеварения, повреждения внутренних органов, ослабление иммунитета, преждевременное старение всего организма и бесплодие.

Гены, которые искусственно были введены в ГМ сою могут перейти и в ДНК бактерий, обитающих в нашем кишечнике. Другие исследования говорят, что употребление ГМО сравнительно увеличивает риск развития злокачественной опухоли и бесплодия.

Уровень хронических болезней тоже пошёл вверх после начала введения ГМО в 1996 году. Конечно, это нельзя связывать только с этим, но корреляция все же видна.

Генетическая инженерия несет с собой опасные побочные эффекты, когда внедряет гены одного вида растения в совершенно другой. Это ведёт за собой создание новых неведомых ранее токсинов, аллергенов, карциногенов и дефицитов витаминов и минералов.

Большинство искусственно созданные новые виды растений невосприимчивы к обычным гербицидам. В итоге производителям приходиться создавать использовать ещё более токсичные гербициды. Это не может не остаться незаметным для нашей окружающей среды. ГМО продукция несёт на себе огромное количество осадка этих токсинов. Очень популярный в Америке RoundUp уже связан напрямую с бесплодностью, гормональным дисбалансом, раком.

ГМО перекрёстно опыляемы и их семена потом попадают и разносятся везде. Сейчас учёные начинают приходить к мнению, что повальное исчезновение пчёл связанно ни с чем иным, а с ГМ растениями.

Будущее ГМО

ГМО — это просто еще одна ступень в науке, которая призвана упростить и улучшить жизнь людей. Некоторые ГМО могут быть полезными, другие — просто нейтральными. Генно-модифицированные продукты никуда не денутся. Здравоохранение может значительно выиграть от возможностей ГМО, увеличивая питательность и уменьшая аллергенность продуктов. С помощью ГМО можно создавать растения, устойчивые к засухе, животных, устойчивых к болезням, микроорганизмы, синтезирующие вещества, которые сложно получить с помощью химического синтеза, рыб с улучшенными характеристиками и многое, многое другое.

ГМО — расшифровка понятия

Генномодифицированные организмы – это измененные методами генной инженерии живые организмы. В узком смысле понятие распространяется на растения. Раньше селекционерам, вроде Мичурина, приходилось добиваться определенных полезных (с точки зрения человека) свойств у растений с помощью разных ухищрений: прививок черенков одних деревьев на другие или отбора для посева семян растений только с определенными качествами, а затем долго и упорно ждать результатов, которые стойко проявлялись только через пару поколений растений. Сегодня можно перенести нужный ген в нужное место и получить желаемое.

Таки образом, ГМО – это ускорение эволюции и направление ее в нужное русло.

Изначально целью выведения ГМО было повышение урожайности растений, увеличение устойчивости их к неблагоприятным факторам среды (засухе, недостатку питательных веществ), появление нечувствительности к вирусам или грибам, гербицидам, которыми травили сорняки, неинтересность для насеокмых-паразитов. То есть хотелось ученым получить растения, которые бы росли просто при минимуме затрат и давали высокие урожаи, решая продовольственный вопрос, остро стоящий во многих странах.