CC BY
373
УДК 614.8
В.П. Малышев
Трансгенные продукты, возможные риски и пути их снижения
Аннотация
В статье с позиций логико-статистического анализа дана оценка опасности глобального распространения трансгенных продуктов. Рассмотрены возможные риски от выращивания генетически модифицированных растений и массового потребления продуктов питания, содержащих трансгенные культуры. Обоснованы основные направления снижения риска от использования трансгенных продуктов в части совершенствования нормативно-правовой базы, формирования эффективной системы контроля, создания условий для доверительного отношения общественности к использованию трансгенных продуктов.
Ключевые слова: генетически модифицированные материалы; токсичность; аллергенность; канцера-генность; мутагенность; биологическое разнообразие; биотехнологии.
Содержание
Введение
1. Состояние генно-инженерных технологий
2. Возможные угрозы от применения генетических модифицированных растений
3. Основные направления снижения риска от применения генетически модифицированных растений Заключение
Литература
Введение
Создание генно-инженерных технологий явилось крупнейшим достижением молекулярной биологии и генетики. Предложенный учеными способ переноса генов из одного растения в другое позволил существенно ускорить процесс создания новых сортов растений с заранее заданными свойствами. В отличие от традиционной селекции генная инженерия позволяет получить новые виды растений, минуя стадию половой репродукции. Это значительно расширяет возможности по получению принципиально новых сельскохозяйственных культур за счет скрещивания различных видов растений, не обладающих половой совместимостью. Одновременно сокращается длительность стадии выведения новых сортов, так как число и местонахождение генетических вставок в модифицированном растении, закрепляется с максимально возможной точностью.
1. Состояние генно-инженерных технологий
Первые генетически модифицированные продукты появились в США в конце восьмидесятых годов прошлого столетия. Этому способствовали успехи, достигнутые в развитии биотехнологий. Буквально через 20 — 25 лет после расшифровки в 1953 году структуры ДНК были разработаны все
необходимые стадии для осуществления переноса новых генов в геномы растительной и животной клетки. Была выделена обратная транскриптаза, которая позволяет «переписывать» генетический код из РНК в ДНК для проведения необходимых манипуляций с наследственным материалом. Открыты ферменты для разрезания ДНК на отдельные фрагменты. Разработаны условия проведения полимерной цепной реакции для многократного воспроизводства отдельных фрагментов ДНК. Одновременно развивались аналитические методы контроля, которые позволяли определять местонахождение и число генетических вставок.
Вместе с тем, первым достижением генно-инженерной технологии было получение гормонального препарата, который позволил существенно увеличить отдачу молока от коров. Затем были получены генетически модифицированные томаты, устойчивые к воздействию вредителей и гербицидов. И, наконец, с 1995 году после запуска в сельскохозяйственное производство генетически модифицированных соевых бобов начался настоящий бум производства трансгенных продуктов. С 1996 года по 2010 год общая площадь под генетически модифицированными культурами выросла почти в 100 раз и достигла 148 млн гектар. Около 60% всех мировых площадей под соей занято трансгенными культурами, свыше 20% площадей занято транс-
генной кукурузой, на значительных площадях выращиваются трансгенные культуры хлопка и масличного рапса [1]. В планах генетиков создание новых сортов растений устойчивых к действию вредителей, получения табачных растений без никотина, кофейных зерен без кофеина, зерновых культур с улучшенными пищевыми и диетическими характеристиками, а также с повышенным содержанием витаминов.
За истекшее десятилетие генная инженерия стала неотъемлемым инструментом селекции новых сортов растений. Разработаны и широко применяются технологии получения трансгенных сельскохозяйственных культур, обладающих желаемыми признаками. Легкость и кажущаяся научная предсказуемость приобретения ими заданных свойств обусловили быстрое и массовое производство генетически модифицированных сортов. К настоящему времени трансгенные растения выращиваются на всех пяти континентах в 29 странах, в том числе США, Канаде, Аргентине, Бразилии, Китае, Индии, Австралии, ЮАР, т.е. во многих ключевых аграрных странах мира. Особенно велико производство генетически модифицированных продуктов в США, которое оценивают в величину 60—70 % от всего объема производства [2]. Площади посевных земель под трансгенные сельскохозяйственные культуры в различных странах мира представлены в табл. 1.
Таблица 1
Площади посевных земель под трансгенные сельскохозяйственные культуры в различных странах мира
Наименование страны Площади посевных земель
млн га процент от общей площади
Соединенные штаты Америки 66,8 45
Бразилия 25,4 17
Аргентина 22,9 15
Канада 8,8 6
Индия 9,4 6,4
Китай 3,5 2,4
Парагвай 2,6 1,8
Пакистан 2,4 1,6
Южно-африканский союз 2,2 1,5
Уругвай 1,1 0,7
Во многих развивающихся странах генетически модифицированные сорта используют небогатые фермеры. Это позволяет им получать более устойчивые урожаи и выживать в конкурентной борьбе с крупными производителями. Тем более, что преимущество возделывания генетически модифицированных растений по экономической эффективности сопоставимы с эффективностью перехода от конной тяги на тракторную.
В то же время страны Европейского союза из-за относительно ограниченных посевных площадей и
высокой культуры сельскохозяйственного производства не слишком заинтересованы в использовании генетически модифицированных растений. Тем более, что национальные сорта культурных растений в этих странах обеспечивают достаточно высокий уровень сельскохозяйственного производства и отсутствует необходимость использования трансгенных растений.
В Российской Федерации генетически модифицированные растения не выращиваются из-за негативного отношения общественности к трансгенным продуктам, а также не достаточно высокого уровня разработок в этой области, обусловленных гонениями на ученых-генетиков в середине прошлого столетия. Тотальные запреты на использование трансгенных продуктов еще больше усилят отставание отечественных исследований в области биотехнологий.
Создание новых высокопродуктивных сортов сельскохозяйственных культур, устойчивых к воздействию вредителей и других негативных факторов природной среды открывает перспективы существенного увеличения объемов сельскохозяйственного производства и решения проблем борьбы с голодом. На протяжении всей своей истории человечество стремилось получить от земли как можно больше продуктов и, казалось, генно-инженерные технологии открывают такую возможность. Однако логика научно-технического прогресса не всегда соглашается с логикой природы. Глобальные процессы ускоренного внедрения трансгенных культур в сельскохозяйственное производство при отсутствии достоверных знаний об их безопасном использовании создают потенциальные угрозы для здоровья человека и для биологического разнообразия планеты. В средствах массовой информации развернулась жесткая полемика между сторонниками и противниками биотехнологии о существовании реальных и потенциальных угроз, возникающих при глобальном производстве и массовом потреблении трансгенных продуктов. Эти дискуссии носят многопрофильный, междисциплинарный характер и рассматривают экологические, медицинские, социальные, экономические и этические последствия применения генетических модифицированных организмов.
2. Возможные угрозы от применения генетически модифицированных растений
Потенциальные угрозы здоровью человека и биологическому разнообразию природной среды от применения генетически модифицированных растений являются в настоящее время предметом международных исследований. Обобщая литературные данные по исследованию биологической опасности трансгенных растений все возможные риски можно условно разделить на пищевые для человека, экологические для природной среды и агротехнические для сельского хозяйства.
Пищевые риски, в первую очередь, связаны с включением в состав трансгенных продуктов чужеродных белков, обладающих токсичным или аллергенным действием. Как правило, такими свойствами проявляют те белковые соединения, которые обеспечивают устойчивость трансгенных растений к воздействию различных видов вредных насекомых и микроорганизмов. К настоящему времени накоплено достаточно много экспериментальных данных, свидетельствующих о повышенной токсичности и аллергенности ряда трансгенных продуктов. Это подтверждается также исследованиями отечественных ученых, проведенными в институте питания Российской академии медицинских наук, на примере трансгенного картофеля устойчивого к колорадскому жуку [3]. Многие специалисты считают, что увеличение содержания в трансгенных продуктах белковых соединений, обладающих инсектицидной активностью, напрямую связано с повышением риска аллергенных заболеваний.
Детский организм особенно остро реагирует на чужеродные белки. Учитывая высокую чувствительность детского организма к аллергенам, по рекомендации медиков, во многих странах Евросоюза запрещено использование генетически модифицированных продуктов в детском питании для малышей в возрасте до 4 лет.
Вызывает определенные опасения увеличенное содержание растительных гормонов и других физиологически активных веществ в генетически модифицированных растениях, так как до настоящего времени не установлены безопасные уровни концентраций этих веществ в продуктах питания.
Существует также возможность появления мутагенных и канцерогенных эффектов в качестве отдаленных последствий длительного употребления трансгенных продуктов.
В то же время, анализ результатов работ по оценке опасности трансгенных продуктов позволяет с определенной долей уверенности утверждать, что применение генно-инженерных технологий не создает условий для получения особо опасных веществ, представляющих серьезную угрозу здоровью человека. В пользу этого утверждения свидетельствует тот факт, что, несмотря на длительное (в течение более10 лет) потребление трансгенных продуктов в странах с общей численностью до трех миллиардов человек не выявлено каких-либо статически значимых признаков ухудшения здоровья жителей этих стран. Большинство прямых экспериментальных данных об опасности трансгенных продуктов получено при использовании лабораторных животных и для оценки их опасности человеку необходимо проведение дополнительных исследований. Косвенные доказательства, основанные на сравнительном анализе частоты пищевых заболеваний в США и скандинавских странах, не являются достаточными [4]. Увеличение частоты пищевых заболеваний в США может быть вызвано
не только потреблением трансгенных продуктов, но и увлечением граждан США пищей быстрого приготовления, а также более теплыми климатическими условиями, способствующими быстрому размножению вредных микробов в приготовленной пище.
Таким образом, противники использования трансгенных продуктов имеют все основания говорить о существовании потенциальных пищевых рисков для человека при употреблении трансгенных продуктов, а сторонники их применения могут утверждать, что отсутствуют убедительные экспериментальные данные о нанесении вреда здоровью человека при постоянном употреблении трансгенных продуктов.
Наряду с пищевыми рисками от употребления трансгенных продуктов существуют экологические и агротехнические риски от выращивания генетически модифицированных сельскохозяйственных культур. Экологические риски связаны с потенциальной возможностью уменьшения биологического разнообразия природной среды за счет агрессивного воздействия генетически модифицированных растений на традиционных для данной местности представителей флоры и фауны. Возможно также сокращение видов и численности полезных животных, насекомых и микроорганизмов за счет действия трансгенных белковых соединений, обладающих инсектицидной активностью. К сожалению, данные эффекты от использования трансгенных культур чрезвычайно сложно определить на фоне весьма тяжелых последствий от мощного антропогенного воздействия деятельности мирового сообщества на природную среду.
Агротехнические риски связаны с ухудшением качества сельскохозяйственных угодий за счет возникновения устойчивых к действию гербицидов сорных растений, вредных насекомых и патогенных микроорганизмов. Эти риски обусловлены неконтролируемым переносом трансгенных конструкций на дикорастущие родственные виды растений и образованием вследствие перекрестного опыления так называемых суперсорняков. О появлении суперсорняков свидетельствуют сообщения из Канады, где в результате опыления генетически модифицированного рапса с дикорастущими родственными видами появились гибриды, устойчивые к действию гербицидов [5].
Подводя итоги анализа риска от применения трансгенных продуктов можно утверждать о том, что они не представляют глобальной угрозы для устойчивого развития цивилизации, но в то же время существуют потенциальные пищевые, экологические и агротехнические риски при неконтролируемом использовании генетически модифицированных растений.
3. Основные направления снижения риска от применения генетически модифицированных растений
История развития цивилизации свидетельствует, что любая новая технология несет определенный риск для окружающей среды и населения. Особенно важен тщательный анализ рисков в случае создания принципиального новых технологий, к которым относится генная инженерия.
Международные подходы к решению проблем безопасного использования генно-инженерных технологий изложены в Картахенском протоколе, принятом в 2000 году в рамках Конвенции ООН по биологическому разнообразию [6]. Этот протокол обязывает все страны объективно оценивать риски, связанные с использованием генетически модифицированных организмов, а также обеспечивать их безопасную транспортировку, хранение и использование. В соответствии с этим протоколом на национальном уровне должны быть приняты собственные решения, касающиеся использования трансгенных продуктов и современных технологий. Принципиальные подходы к обеспечению безопасного использования продуктов питания изложены в «Стратегии национальной безопасности Российской Федерации до 2020 года», утвержденной Президентом Российской Федерации в 2009 году. Согласно данного документа продовольственная безопасность обеспечивается за счет развития биотехнологий и импортозамещения по основным продуктам питания, а также путем предотвращения истощения земельных ресурсов и сокращения сельскохозяйственных земель и пахотных угодий, захвата национального зернового рынка иностранными компаниями, бесконтрольного распространения пищевой продукции, полученной из генетически модифицированных растений с использованием генетически модифицированных микроорганизмов и микроорганизмов, имеющих генетически модифицированные аналоги.
Для успешной реализации стратегических направлений обеспечения продовольственной безопасности при использовании трансгенных продуктов основные усилия необходимо сосредоточить на:
совершенствовании нормативно-правовой базы в области обеспечения безопасного использования трансгенных продуктов;
формировании эффективной системы контроля за качеством и безопасностью генетически измененных продуктов;
создании условий для доверительного отношения общественности к использованию трансгенных продуктов.
По первому направлению должна быть произведена корректировка Федеральных законов «О государственном регулировании в области генно-инженерной деятельности» от 15.06.1996г. № 86-ФЗ,
«О качестве и безопасности пищевых продуктов» от 02.012000г. № 29-ФЗ в части уточнения полномочий федеральных органов исполнительной власти по контролю за оборотом генетически модифицированной продукции и их безопасным использованием. Кроме того, необходимо разработать технический регламент, содержащий основные требования к характеристикам трансгенных продуктов, к процессам их производства, хранения, перевозки и коммерческого использования, требования по обеспечению медико-биологической, ветеринарной и фитосанитарной защиты, а также требования по маркировке трансгенных продуктов. В техническом регламенте должны быть изложены процедуры оценки качества трансгенных продуктов, обеспечивающих безопасность при их коммерческом использовании.
В рамках национальной системы контроля качества продовольствия и продуктов питания должна быть сформирована подсистема, обеспечивающая проверку на безопасность, как продовольственного сырья, так и продуктов питания, изготовленных из трансгенных продуктов. На базе системных исследований по оценке опасности трансгенных продуктов должны быть сформированы три вида регистров трансгенных продуктов. Первый — регистр опасных генетически модифицированных материалов, поступление и применение которых на территории Российской Федерации, должно быть запрещено. Второй — регистр ограниченно или условно опасных генетически модифицированных продуктов, которые могут быть использованы только для откорма сельскохозяйственных животных. Третий — регистр безопасный генетически модифицированных, пригодных для коммерческого использования и потребления, с ограничениями для малолетних детей, беременных женщин, кормящих матерей и инвалидов. Представляется целесообразным также на коммерческой основе за счет средств производителей трансгенных продуктов при авторитетных научно-исследовательских организациях (Институт питания РАМН и др.) сформировать группы добровольцев для изучения отдаленных последствий постоянного потребления трансгенных продуктов. Детальные генетические и токсикологические обследования добровольцев в течение 5 — 10 лет позволят получить достоверные данные об опасности трансгенных продуктов, включая мутагенные и канцерогенные последствия.
Для обеспечения и квалифицированного обсуждения экологических, медицинских, социальных и экономических проблем, связанных с развитием биотехнологий представляется целесообразным создать при общественной палате авторитетный экспертный совет по оценке перспектив использования трансгенных культур и продуктов в Российской Федерации. В состав совета должны входить крупные ученые в области генетики, биологии, сельского хозяйства, ответственные предста-
вители заинтересованных федеральных ведомств, руководители юридических и экологических организаций, защищающих права потребителей, а также ведущие производители сельскохозяйственных культур, планирующие использовать генетически модифицированные продукты. Работа столь представительного общественного органа обеспечит сбалансированные обсуждения проблем безопасности трансгенных продуктов и возможно повысит доверие общества к их использованию.
Соблюдение принципа предосторожности при коммерческом использовании трансгенных продуктов, а также принципа открытости и честности информации о поставляемой продукции будет способствовать успешному внедрению генно-инженерных технологий в сельскохозяйственном производстве России.
Заключение
Беспрецедентно быстрое распространение генной инженерии в производстве сельскохозяйственных культур при отсутствии достоверных знаний об их опасности для здоровья человека и биологического разнообразия вызвало у общественности многих стран серьезную озабоченность. Отсутствие убедительных доказательств безопасности трансгенных продуктов вызывает необходимость формирования соответствующих организационно-правовых механизмов контроля за использованием продукции, получаемой с помощью ген-
но-инженерных технологий. Проблема выбора наиболее безопасных биотехнологий для получения трансгенных продуктов может быть решена путем тщательного анализа всех возможных рисков, возникающих при их применении, в сопоставлении с рисками традиционных способов выращивания сельскохозяйственных культур. При этом необходимо также учитывать выгоду от применения более эффективных технологий.
Литература
1. Clive James. Global Status of Commerzialized Biotech / GM Crops, 2004, Report JSAAA. 2004.
2. Lang D.G., Hollman U.K. Rish Analysis, 2005, Vol. 25, No. 4, pp. 1241-1251.
3. Тутелъян B.A. и др. Отчет Института питания РАМН М. 1998, 63 с.
4. Кузнецов B.B., Куликов A.M. Российский химический журнал, 2005, т. XLIX, № 4, с. 70-83.
5. Friesen L.J., Nelson A.G., Van Acker R.C. Agron Jornal, 2003, Vol. 95, p. 1342-1347.
6. Global Treaty Adopted on Genetically Modified Organisms. UNEP, Nairobi, 2000.
Декабръ 2011 года.
Сведения об авторе:
Малышев Владлен Платонович; ФКу ЦСИ ГЗ МЧС России; e-mail: csi430@yandex.ru; 121352, Москва, ул. Давыдковская, д. 7; д.х.н.; профессор; заслуженный деятель науки Российской Федерации; главный специалист.
