Что такое генно модифицированные растения
Как устроены ГМО и почему мы их так боимся
Что такое ГМО?
ГМО — генетически модифицированные организмы — это организмы, в ДНК которых были целенаправленно внесены изменения при помощи методов генной инженерии. То есть им были переданы отдельные гены от другого организма, не обязательно родственного. Обычно таким способом улучшают свойства растений и микроорганизмов, реже — животных или придают им совершенно новые характеристики.
Почему вокруг ГМО так много заблуждений?
По данным ВЦИОМ, больше 80% россиян настроены против ГМО. Подобные опросы проводились также в США, Франции и Германии. В этих странах около 90% населения также негативно относятся к искусственной модификации генома. Один из главных аргументов противников ГМО — какое-либо вмешательство в ДНК противоестественно. А значит, употребление в пищу ГМО-растений и продуктов может вызвать у человека опасные мутации и, как следствие, болезни.
При этом, согласно исследованию британских ученых, ярые противники ГМО гораздо хуже, чем их оппоненты, разбираются в базовых биологических понятиях, не говоря о генетике. По этой причине большинство респондентов неверно представляют себе, что вообще такое вмешательство в геном. На самом деле наука занимается этим достаточно давно. Еще в XVI веке первые агрономы-испытатели, не зная законов генетики, создавали растения-гибриды, отбирая для посева те сорта, которые были устойчивы к вредителям и приносили больше урожая. Это называется селекцией. С развитием науки были изобретены более совершенные методы — в частности, генная инженерия. Она позволила ученым в три раза ускорить процесс выведения новых сортов, или новых полезных свойств растений. Впрочем, даже используя такие современные и точные методы генетики, как, например, CRISPR/Cas9, 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.
Ситуацию усугубляют и псевдонаучные публикации, которые содержат некорректные данные о ГМО, или же неверно их трактуют. Например, в феврале 2019-го в журнале Food and Chemical Toxicology вышел обзор о том, как генно-модифицированные продукты усваиваются человеческим организмом. В кратком содержании авторы пишут: «Убедительные свидетельства показывают наличие ДНК из еды (также генно-модифицированной еды) в крови и тканях человека и животных».
Однако если вчитаться в текст обзора, становится понятно, что на самом деле исследователи не нашли никаких тревожных признаков: в крови испытуемых не было повышенной концентрации трансгенной ДНК.
Наконец, мифы о ГМО успешно распространяются и на государственном уровне. К примеру, авторы сайта Центра гигиены и эпидемиологии при Роспотребнадзоре пишут об опасности ГМ-продуктов, ничем не подкрепляя эти заявления.
Одно из очевидных объяснений подобных предрассудков — банальная научная безграмотность противников ГМО или работа с некорректными источниками информации.
Правда ли, что ГМО — это вредно?
Существует множество исследований, которые доказывают, что ГМ-продукты безопасны. Например, доклад Национальных академий наук, техники и медицины США от 2016 года свидетельствует, что такие продукты не только не вредны, но даже полезны для человека. Авторы изучили более 900 научных работ, опросили 80 экспертов из различных областей, еще 26 привлекли к рецензированию доклада. В основном все проанализированные исследования касались двух типов ГМ-растений: устойчивых к насекомым и к химическим удобрениям. Данные за последние 20 лет показали, что эти сельхозкультуры никак не повлияли на людей и животных, которые ими питались.
Прежде, чем вывести ГМ-продукт на рынок, ученые проводят многолетние испытания. Они наблюдают, как ведут себя трансгены и продукты генной экспрессии, не вызывают ли они аллергии или отравления. Международное законодательство требует, чтобы каждый такой товар проходил жесткую проверку на безопасность для людей, животных и окружающей среды. Кроме того, в ЕС такие продукты отслеживают еще и годы спустя, чтобы выявить возможные отложенные риски.
Пока существует только два вероятных риска, связанных с применением ГМО, о которых, в частности, говорит ВОЗ:
Как ГМО двигает науку и медицину
Сегодня ГМО используют в двух главных сферах: сельское хозяйство и медицина.
Практически все продукты растительного происхождения на нашем столе — с измененными генами. Благодаря этому они дают больше урожая, приспосабливаются к суровому климату и недостаткам почвы, противостоят вредителям. Но главное — они становятся лучше на вкус, содержат больше полезных веществ и приобретают новые ценные свойства. Например, золотой рис — генетически модифицированный сорт риса с повышенным содержанием витамина А. Существует также особый сорт моркови, который содержит вакцину от туберкулеза.
Какое будущее у ГМО?
Несмотря на все сложности с разработкой и проверкой на безопасность, ученые уверены: в будущем человечеству не обойтись без трансгенных растений и продуктов. Мы сможем предотвращать голод или массовый неурожай, а также минимизировать вред для экологии: ГМО-растения можно реже поливать и возделывать беспахотным способом. Это позволит не только экономить воду, но и уменьшать парниковый эффект за счет снижения теплового излучения пашни. Кроме того меньшее количество сельхозтехники на полях поможет контролировать выбросы углекислого газа в атмосферу.
Вот несколько примеров того, на что способна генная инженерия:
Растения-ГМО
Владимир Викторович Чуб,
доктор биологических наук, профессор кафедры физиологии растений биологического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова
«Потенциал. Химия. Биология. Медицина» № 11, 12, 2011; № 1, 2 2012
Растения-ГМО: практическое применение
В последнее время в прессе и на телевидении часто обсуждают вопросы, связанные с генетически модифицированными растениями и потенциальным риском употребления продуктов питания, изготовленных из них. К сожалению, в таких дискуссиях часто побеждают эмоции, а не научная логика. Как результат в обществе возникает настороженное отношение к генетически модифицированным растениям и даже своеобразный «экологический терроризм». Когда в конце 1990-х из Германии в Юго-Восточную Азию хотели отправить партию генетически модифицированного риса, «зелёные» пошли на захват самолёта (!) и уничтожили всю партию семян. Прошлым летом в Австралии на территорию одного из научных центров проникли те же «зелёные террористы» и уничтожили посевы трансгенной пшеницы, над которыми исследователи работали около 10 лет. Эта акция отбросила назад исследования пшеницы и нанесла научному центру убытки, которые исчисляются миллионами долларов.
Это, конечно же, крайние проявления. Но каждого современного человека беспокоит вопрос: нужно ли бояться генетически модифицированных растений? Что они несут миру: пользу или вред? Однозначного ответа не существует. И с каждым конкретным случаем применения ГМО нужно разбираться отдельно.
Какие же проекты с участием трансгенных растений человечество разрабатывает сегодня?
Устойчивость к вредителям
Насекомые-вредители при вспышках численности могут уничтожать существенную часть урожая (если не весь урожай). Для борьбы с ними применяют довольно агрессивные вещества — пестициды (от лат. pestis — вредоносный бич, зараза и caedo — убивать). Пестициды уничтожают и вредных, и полезных насекомых (например пчёл, шмелей, жужелиц), оказывают влияние на почвенных обитателей, а при попадании в водоёмы пестициды могут вызвать гибель рыб. Применение пестицидов опасно в первую очередь для людей, работающих в сельском хозяйстве: именно они готовят растворы, проводят опрыскивания, работают в поле, пока пестицид продолжает действовать. К нам на стол попадает лишь ничтожная часть пестицидов, которые по большей части уже разложились. Избавиться от остатков пестицидов можно, тщательно вымыв овощи и фрукты или очистив кожицу.
Отказаться от применения пестицидов пока ещё нельзя: тогда размножатся вредители и человечество останется без урожая. А нельзя ли сделать культурные растения несъедобными для насекомых?
Здесь на помощь приходит генная инженерия растений. Насекомые, как и любые другие живые существа, болеют. Одно из заболеваний вызывает бактерия тюрингская палочка (Bacillus thuringiensis). Она выделяет белок-токсин, нарушающий пищеварение у насекомых (но не у теплокровных животных!). Этот белок обозначают BT-токсин (от первых букв латинского названия тюрингской палочки). Дальше необходимо выделить ген, отвечающий за синтез ВТ-токсина, включить его в состав искусственного Т-района ДНК, размножить плазмиду в кишечной палочке, дальше перенести плазмиду в агробактерию с плазмидой-хелпером (об использовании агробактерий для генетической модификации растений — см. «Потенциал» №11). Т-район из агробактерии внедрится в геном растения (например, хлопчатника). На искусственной среде с антибиотиками можно отобрать трансформированные клетки и получить из них генетически модифицированные растения (рис. 6). Теперь в хлопчатнике будет синтезироваться ВТ-токсин, и он станет устойчивым к вредителям.
Вредители хлопчатника — актуальная проблема для тропических регионов. Так, вспышки численности хлопкового долгоносика в XIX–XX вв. были одной из причин экономических спадов в США. С 1996 года на поля внедряется генетически модифицированный хлопчатник, устойчивый к насекомым (в частности — к хлопковому долгоносику). В Индии — одной из лидирующих стран-производителей хлопка — на сегодня около 90% площадей заняты генетически модифицированным хлопком. Так что 9 шансов из 10, что вы уже носите «генетически модифицированные» джинсы! Как-то об этом в дискуссиях по ГМО не упоминают.
Заманчиво получить не только технические, но и пищевые растения, устойчивые к вредителям (например, картофель, устойчивый к колорадскому жуку). Это позволит фермерам существенно сократить расходы на обработку полей пестицидами и повысит урожай. Для того чтобы получить больше прибыли, ГМО, безусловно, необходимы. В нашей стране уже есть официальное разрешение на использование 4 сортов картофеля, устойчивого к колорадскому жуку: два сорта «наши», и два — иностранного происхождения. Но действительно ли такой картофель безопасен?
Появление в пище любого нового белка (например, ВТ-токсина) у чувствительных людей может вызывать аллергию, снижение общего иммунитета к заболеваниям и другие реакции. Но этот эффект возникает при любом изменении традиционного рациона. Например, все те же явления возникали просто при «внедрении» соевого белка: для европейцев он оказался потенциальным аллергеном, снижал иммунитет. То же самое будет с людьми, переезжающими на новое место, резко отличающееся по традициям питания. Так, для коренных народов Крайнего Севера опасной может оказаться молочная диета или питание обычным (заметим — нисколько не модифицированным!) картофелем. Русские бобы (Vicia faba), которые традиционно использовали у нас в стране как овощ, ядовиты для жителей Средиземноморья и т. д. Всё это не означает, что нужно повсеместно бороться с употреблением сои, молока, картофеля или бобов, просто необходимо учитывать индивидуальную реакцию.
Таким образом, при внедрении генетически модифицированных пищевых растений часть людей окажется к ним довольно чувствительной, но другие так или иначе приспособятся. Но чувствительные люди должны точно знать, какие продукты приготовлены с применением ГМО.
Полезно знать, что сегодня в Россию можно ввозить и использовать в пищевых технологиях 16 сортов и линий генетически модифицированных растений — в основном устойчивых к тем или иным вредителям. Это кукуруза, соя, картофель, сахарная свёкла, рис. От 30 до 40% продуктов на современном рынке уже содержат компоненты, полученные из ГМО. Парадоксально, что при этом выращивать генетически модифицированные растения у нас в стране не разрешается.
В утешение скажем, что в США — стране, которая выращивает 2/3 мирового урожая генетически модифицированных растений — до 80% продуктов содержат ГМО!
Устойчивость к вирусам
Поражение растений вирусами уменьшает урожай в среднем на 30% (рис. 7). Для некоторых культур цифры потерь ещё выше. Так, при заболевании ризоманией теряется 50–90% урожая сахарной свёклы. Корнеплод мельчает, образует многочисленные боковые корни, содержание сахара снижается. Это заболевание впервые было обнаружено в 1952 году в Северной Италии и оттуда «победным маршем» в 1970-х гг. распространилось во Францию, на Балканский полуостров, а в последние годы — в южные регионы свеклосеяния нашей страны. Против ризомании не помогают ни химическая обработка, ни севооборот (вирус сохраняется в почвенных организмах не менее 10 лет!).
Ризомания — это всего лишь один пример. С развитием транспорта вирусы растений вместе с урожаем быстро перемещаются по планете, минуя таможенные барьеры и государственные границы.
Единственным эффективным способом борьбы со многими вирусными болезнями растения оказывается получение устойчивых генетически модифицированных растений. Для повышения устойчивости из генома вируса-возбудителя ризомании выделяют ген белка капсида. Если этот ген «заставить» работать в клетках сахарной свёклы, то резко повышается устойчивость к «ризомании».
Есть и другие проекты, связанные с повышением устойчивости к вирусам. Например, огурцы, дыни, арбузы, кабачки и тыква поражаются одним и тем же вирусом мозаики огурца. Кроме того, в круг хозяев входят томаты, салат-латук, морковь, сельдерей, многие декоративные и сорные растения. Бороться с вирусной инфекцией очень трудно. Вирус сохраняется на многолетних растениях-хозяевах и на остатках корневой системы в почве.
Как и в случае с ризоманией, против вируса мозаики огурца помогает образование белка его собственного капсида в растительных клетках. На сегодня получены устойчивые к вирусу трансгенные растения огурцов, кабачков и дыни.
Ведутся работы и по повышению устойчивости к другим вирусам сельскохозяйственных растений. Но пока ещё, за исключением сахарной свёклы, устойчивые генетически модифицированные растения мало распространены.
Устойчивость к гербицидам
В развитых странах расходам на горюче-смазочные материалы все больше предпочитают «разориться» на разнообразные химикаты. Одна из важных статей расходов — вещества, уничтожающие сорняки (гербициды). Применение гербицидов позволяет лишний раз не гонять тяжёлую технику по полю, меньше нарушается структура почвы. Слой отмерших листьев создаёт своеобразную мульчу, которая уменьшает эрозию почвы и сберегает влагу. Сегодня разработаны гербициды, которые в течение 2–3 недель полностью разлагаются в почве микроорганизмами и практически не наносят вреда ни животным, обитающим в почве, ни насекомым-опылителям.
Однако у гербицидов сплошного действия есть существенный недостаток: они действуют не только на сорные, но и на культурные растения. Есть определённый успех в создании так называемых селективных гербицидов (таких, которые действуют не на все растения, а на какую-то группу). Например, есть гербициды против двудольных сорняков (см. в статье об ауксинах, «Потенциал» №7). Но при помощи селективных гербицидов невозможно уничтожить все сорняки. Например, останется пырей — злостный сорняк из семейства злаковых.
И тогда возникла идея: сделать культурные растения устойчивыми к гербицидам сплошного спектра действия! Благо, у бактерий есть гены, отвечающие за разрушение многих гербицидов. Достаточно просто пересадить их в культурные растения. Тогда вместо постоянных прополок и рыхления междурядий над полем можно распылить гербицид. Культурные растения выживут, а сорняки погибнут.
Именно такие технологии предлагают фирмы, производящие гербициды. Причём выбор трансгенных семян культурных растений зависит от того, какой гербицид фирма предлагает на рынке. Каждая фирма разрабатывает растения-ГМО, устойчивые к своему гербициду (но не к гербицидам конкурентов!). Ежегодно в мире на полевые испытания передают 3–3,5 тыс. новых образцов растений, устойчивых к гербицидам. Даже испытания устойчивых к насекомым растений отстают от этого показателя!
Устойчивость к гербицидам уже широко применяется при выращивании люцерны (кормовая культура), рапса (масличное растение), льна, хлопчатника, кукурузы, риса, пшеницы, сахарной свёклы, сои.
Традиционный вопрос: опасно или безопасно выращивание таких растений? Технические культуры (хлопок, лён), как правило, не обсуждают: их продукты человек не использует в пищу. Конечно, в генетически модифицированных растениях появляются новые белки, которых прежде не было в пище человека, со всеми вытекающими отсюда следствиями (см. выше). Но есть ещё одна скрытая опасность. Дело в том, что применяемый в сельском хозяйстве гербицид — это не химически чистое вещество, а некоторая техническая смесь. В неё могут добавлять детергенты (для улучшения смачивания листьев), органические растворители, промышленные колоранты и другие вещества. Если содержание гербицида в конечном продукте строго контролируют, то за содержанием вспомогательных веществ, как правило, следят плохо. Если содержание гербицида будет сведено к минимуму, то о содержании вспомогательных веществ остаётся только догадываться. Эти вещества могут попадать также в растительное масло, крахмал и другие продукты. В будущем предстоит разрабатывать нормативы на содержание этих «неожиданных» примесей в конечных продуктах.
Суперсорняки и «утечка генов»
Успехи в создании генетически модифицированных растений, устойчивых к вредителям и гербицидам, породили ещё одно сомнение: а вдруг сорняки каким-то образом «завладеют» генами, встроенными в геном культурных растений, и станут устойчивыми ко всему? Тогда появится «суперсорняк», который будет невозможно истребить ни с помощью гербицидов, ни с помощью насекомых-вредителей!
Такой взгляд по меньшей мере наивен. Как мы уже говорили, фирмы-производители гербицидов создают растения, устойчивые к производимому гербициду, но не к гербицидам конкурентов. Даже в случае приобретения одного из генов устойчивости можно использовать другие гербициды для борьбы с «суперсорняком». Устойчивость к насекомым ещё не определяет устойчивости к любым вредителям. Например, нематоды и клещи смогут по-прежнему поражать это растение.
Кроме того, остаётся неясным, каким образом сорняк приобретёт гены от культурного растения. Единственная возможность — если сорное растение является близким родственником культурному. Тогда возможно опыление пыльцой генетически модифицированного растения, и произойдёт «утечка генов». Это особенно актуально в районах древнего земледелия, где в дикой природе до сих пор обитают виды растений, близкие к культурным. Например, из трансгенного рапса с пыльцой новые гены могут переноситься на сурепку или дикие виды рода Капуста (Brassica).
Гораздо важнее, что посадки трансгенных растений вызывают «загрязнение» местного генетического материала. Так, кукуруза относится к ветроопыляемым растениям. Если один из фермеров посадил трансгенный сорт, а его сосед — обычный, возможно переопыление. Гены из генетически модифицированного растения могут «утечь» на соседнее поле.
Верно и обратное: растения-ГМО могут опыляться пыльцой обычных сортов, и тогда в следующих поколениях уменьшится доля генетически модифицированных растений. Это произошло, например, в Австралии при первых попытках внедрить генетически модифицированный хлопчатник: признак устойчивости к насекомым «пропал» из-за «разбавления» пыльцой обычных сортов с соседних полей. Пришлось более внимательно отнестись к семеноводству хлопчатника и внедрять устойчивые сорта ещё раз.
ЗдоровьеЧто такое ГМО:
Угроза здоровью
или будущее планеты
Стоит ли бояться генетически модифицированных продуктов
Текст: Карина Сембе
Наклейка «Без ГМО» — спутник большинства органических продуктов: наряду с «экологичным» дизайном упаковки и продуманной рекламой она якобы гарантирует нам здоровое будущее. Только в США с 2010 года производители подали на сертификацию более 27 тысяч наименований продуктов, желая официально закрепить тот факт, что их пища свободна от генетически модифицированных организмов, а продажи продукции «без ГМО» за последние пару лет выросли почти втрое. Борцы за чистоту окружающей среды и социальные активисты пошли дальше: ряд общественных организаций — от международной Friends of the Earth до американского Союза потребителей — требуют обязательной маркировки генно-инженерно-модифицированных продуктов питания.
В России положение ГМО теперь регулирует законодательство. 24 июня Госдума приняла закон о запрете выращивания в стране генетически модифицированных растений и животных и ввозе ГМО в Россию. Производство ГМО разрешено только в научных целях. «Запрещается использовать для посева (посадки) семена растений, генетическая программа которых изменена с использованием методов генной инженерии, содержащие генно-инженерный материал, внесение которого не может являться результатом естественных (природных) процессов», — цитирует текст документа РИА «Новости».
Что такое ГМО
Генетически модифицированный организм (ГМО) — это растение, животное или микроорганизм, генотип которого был изменён с помощью методов генной инженерии. Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН (FAO) рассматривает использование методов генной инженерии для создания трансгенных сортов растений как неотъемлемую часть развития сельского хозяйства. Прямой перенос генов, отвечающих за полезные признаки, — естественный этап развития работ по селекции животных и растений, эта технология расширяет наши возможности по части управляемости создания новых сортов и в частности передачи полезных признаков между нескрещивающимися видами.
На сегодняшний день подавляющее большинство генетически модифицированных продуктов — это соя, хлопок, рапс, пшеница, кукуруза, картофель. Три четверти всех модификаций направлены на повышение устойчивости растений к пестицидам — средствам против сорняков (гербицидов) или насекомых (инсектицидов). Другое важное направление — создание растений, устойчивых к самим насекомым, а также различным вирусам, которые они переносят. Форму, цвет и вкус сельскохозяйственных культур учёные изменяют реже, зато активно занимаются выведением растений с повышенным количеством витаминов и микроэлементов — например, модифицированной кукурузы с содержанием витамина C в 8 раз и бета-каротина в 169 раз выше обычного.
При всём неоднозначном отношении к явлению в обществе, научно обоснованных свидетельств вреда ГМО для человека, растений и окружающей среды на сегодняшний день не существует. Недавно более 100 лауреатов Нобелевской премии подписали открытое письмо в защиту применения генной инженерии в сельском хозяйстве, в котором призвали Greenpeace не выступать против использования ГМО. Использование генов различных видов и их комбинаций в создании новых сортов и линий входит в стратегию FAO по сохранению и использованию генетических ресурсов планеты в сельском хозяйстве и пищевой промышленности. Как бы там ни было, часть общественности пока не готова доверять научным выводам и считает, что генетически модифицированные продукты могут быть опасны для здоровья. Похоже, за последние годы стало несколько яснее, какие из предполагаемых рисков — преувеличение, а то и вовсе манипуляция, а какие в самом деле обнажают «превратности метода».
В чём польза ГМО
для сельского хозяйства
Что такое генная инженерия и насколько тернистым может сделать её путь институционализация предрассудков, даёт понять один наглядный и изрядно нашумевший случай. В середине 90-х годов прошлого века гавайские фермеры столкнулись с серьёзной проблемой: урожай папайи, важнейшего продукта региона, был поражён вирусом кольцевой пятнистости, переносимым насекомыми. После множества тщетных попыток спасти фрукты — от селекции до карантина — был найден неожиданный способ: поместить ген безвредной составляющей вируса — белка из капсидов — в ДНК папайи и таким образом сделать её устойчивой к вирусу.
В силу второстепенной роли папайи на глобальном рынке американская сельскохозяйственная компания Monsanto, гигант в области внедрения генной инженерии, и две другие компании выдали лицензию на технологию одному из союзов гавайских фермеров и снабдили их бесплатными семенами. Cегодня генетически модифицированная папайя — вполне доказанный триумф: новая технология спасла индустрию. Вместе с тем гавайская история — это современная притча: переборов вирус, папайя еле пережила кампанию протеста и в какой-то момент оказалась под угрозой изгнания из родного штата.
Департамент сельского хозяйства США изучил испытательные посевы и доложил, что технология не оказывает «никакого пагубного эффекта на растения, нецелевые организмы или окружающую среду», а Агентство по защите окружающей среды обратило внимание на то, что люди уже давно потребляют вирус вместе с обычной инфицированной папайей. По свидетельствам организации, частицы вируса кольцевой пятнистости, включая безвредные белки из оболочки, использованные в генной модификации, были обнаружены во фруктах, листьях и стеблях большинства немодифицированных растений.
Эти аргументы не удовлетворили борцов против ГМО. В 1999 году, через год после того, как фермерам стали выдавать модифицированные семена, критики метода заявили, что вирусный ген может вступать во взаимодействие с ДНК других вирусов и создавать ещё более опасные патогены. Через год активисты Greenpeace уже крушили деревья папайи на научно-исследовательской базе Гавайского университета, обвиняя учёных в неточных и случайных опытах, противоречащих воле природы. Борцы против ГМО редко учитывают, что в природе происходит куда более «случайная» мутация, а традиционная селекция, предшественник генной инженерии, тоже производит на свет вполне «модифицированные» организмы и в значительно большей степени грешит «неточностью».
Генная инженерия способна не только защитить продукты от воздействия окружающей среды, но и, возможно, укрепить наше здоровье
Хотя за всё время, что папайя с ГМО находилась в продаже, она не успела никому навредить, на протяжении нулевых многострадальному фрукту не давали покоя. Только в мае 2009 года в результате нескольких лет испытаний авторитетная Комиссия по продовольственной безопасности Японии одобрила выращивание генетически модифицированной папайи и через два года открыла для неё свой рынок. Американские учёные, проводившие испытания под контролем японских коллег, удостоверились в том, что, вопреки убеждениям лагеря противников, у модифицированного белка не совпадают генетические последовательности ни с одним из известных аллергенов и что обычная инфицированная папайя содержит в восемь раз больше вирусного белка, чем генно-модифицированный вариант.
Генная инженерия способна не только защитить продукты от воздействия окружающей среды, но и, возможно, укрепить наше здоровье. Сегодня около 250 миллионов детей дошкольного возраста по всему миру страдают от дефицита витамина А в организме. Каждый год от 250 до 500 тысяч таких детей полностью теряют зрение, и половина ослепших умирает в течение года. Проблема особенно распространена в Юго-Восточной Азии: основой рациона там является рис, а он не покрывает потребности в бета-каротине — веществе, которое при переваривании преобразуется в витамин А и играет важнейшую роль в поддержании зрения. Как известно, витамины в виде добавок не являются полноценными заменителями питательных веществ, которые мы получаем из пищи, к тому же во многих уголках планеты витаминов попросту нет в продаже или жители не могут их себе позволить.
Группа учёных под руководством Инго Потрикуса из Швейцарского федерального института технологий задалась целью решить эту проблему, вырастив рис, содержащий достаточное количество бета-каротина. Золотистые зёрна, полученные в 1999 году при помощи введения генов цветов нарциссов и бактерий, в научном сообществе были восприняты как прорыв, учёные даже получили поощрение американского президента Клинтона. Однако Greenpeace возмутился: по их мнению, «золотой рис» стал троянским конём генной инженерии (с ним даже связывали риск рака) и не содержал достаточного количества бета-каротина, чтобы покрыть потребность в витамине. В последнем экоактивисты оказались правы, но уже в 2005 году Потрикус и коллеги исправились и произвели рис, содержащий в 20 раз больше бета-каротина, чем обычный.
Несмотря на эффективность технологии, противники ГМО продолжали осуждать инициативу Потрикуса и советовали наладить выращивание обычных каротиносодержащих продуктов вместо «искусственного» риса, игнорируя особенности климата и экономики ряда азиатских стран, которые в первую очередь были заинтересованы в эксперименте. Негодование активистов достигло предела, когда во время клинических испытаний в Китае в 2008 году 24 детям дали попробовать золотой рис. Каша, полученная из 50 граммов крупы, покрыла 60 процентов дневной потребности детей в витамине А, и по содержанию бета-каротина была равна капсуле с провитамином, которую получила вторая группа испытуемых, или небольшой моркови.
Почему маркировка «без ГМО» не гарантия безопасности
Озабоченность некоторыми аспектами генной инженерии в сельском хозяйстве, например связью ГМО с использованием гербицидов или получением патентов, имеет основания. Но ни один из действительно важных вопросов не касается научного аспекта генной инженерии и тем более моральной составляющей этой практики. Генная инженерия — это технология, которую можно использовать различными способами, и для ясной постановки вопроса важно понимать разницу между целями применения метода и подробно изучать каждый частный случай. Если вас беспокоят пестициды и прозрачность в вопросах происхождения продуктов, вам нужно узнать о составе и количестве токсинов, воздействию которых подвергается ваша пища. Разумеется, пометка «без ГМО» не означает, что в хозяйстве обошлось без пестицидов, а информация о содержании ГМО, напротив, не даст понять, зачем были проведены генные манипуляции — возможно, ради спасения культур от вируса или для повышения питательных свойств. По сути, выбирая продукцию без ГМО, мы никогда не знаем, правильный ли делаем выбор, ведь генетически модифицированная альтернатива может оказаться безопаснее.
Всемирная организация здравоохранения, Национальная академия наук США и сотни организаций по всему миру признали, что доказательств небезопасности ГМО пока не существует. В прошлом году платформа Genetic Literacy Project за просвещение в области генной инженерии опубликовала критику 10 исследований, которые якобы доказывают вред генетически модифицированных организмов. Как бы там ни было, многие производители продуктов питания решили, что есть смысл избрать осторожную позицию и обеспечить себе сертификацию «без ГМО». Многие из нас не готовы положиться на доводы науки, к тому же в исследованиях, говорящих как в пользу, так и против ГМО, случаются и мелкие неточности, и серьёзные оплошности. Зато нередко вызывает доверие мнение скептиков о том, что пока рано судить о долговременном эффекте генетически модифицированной пищи.
В деле против ГМО, как и в любом неоднозначном вопросе, чем глубже копаешь, тем сложнее становится сформировать мнение: с одной стороны, повсеместно обнаруживаются неточности в подсчётах, искажение информации и попросту враньё со стороны противников генной инженерии, с другой — довольно агрессивная позиция корпораций, её спонсирующих. Вместе с тем основной аргумент движения против ГМО состоит в том, что безусловная причина избегать продуктов «нового типа» — благоразумие и осторожность, а потому несколько слабоват. Активисты, которые советуют остерегаться ГМО «на всякий случай», не всегда готовы адекватно оценить альтернативы. Белки в инженерно-модифицированных злаках они называют токсичными, но при этом выступают в защиту действительно токсичных пестицидов, которыми обрабатывают растения, и в защиту самих растений, полных всё тех же, по их мнению, токсических белков.
Отметки о содержании ГМО не дают понять, что же на самом деле мы едим, а только обеспечивают иллюзию безопасности
В 1901 году японский биолог открыл вид бактерий, убивающий шелкопрядов. Бактерии назвали Bacillus thuringiensis и уже много лет применяют в качестве инсектицидов, считая безопасными для позвоночных. В середине 80-х годов бельгийские биологи решили усовершенствовать эффект бактерий в сельском хозяйстве и ввели белок Bt в ДНК табака. Растение начало вырабатывать собственный инсектицидный белок, от которого вредители умирали. Затем технологию применили к картофелю и кукурузе. Внезапно организации по защите окружающей среды увидели серьёзную угрозу в белке, ранее считавшемся безвредным. Инвайронменталисты стали атаковать не сам пестицид, а факт генной модификации, и все выводы о безопасности Bt стали никому не интересны.
Вокруг гена Bt до сих пор не утихают дебаты. Например, в 2010 году канадские учёные обнаружили высокое содержание Bt-белка Cry1Ab в крови беременных женщин и плодов и связали это с ГМО, из чего возникло немало шума. На сайте некоммерческой организации Biology Fortified опубликовано опровержение данных, согласно которому канадские биологи использовали систему измерения, рассчитанную на растения, а не на людей. Чтобы заполучить настолько высокие показатели Bt-белка, будущей матери пришлось бы съесть несколько килограммов кукурузы, его содержащей. Подобные фальсификации всерьёз подрывают не только доверие к движению против ГМО, но и уверенность в объективности современных научных исследований в целом.
Любопытен и следующий факт: по мнению Greenpeace, «естественные» Bt-белки в инсектицидах, которые фермеры распыляют на растения, распадаются через две недели, потому переживать насчёт их вреда не стоит. И снова потребителя вводят в заблуждение. Известно, что фермеры крайне щедро применяют инсектициды в форме распылителей. В рекомендациях, как правило, указано, что прибегать к использованию препарата нужно каждые 5–7 дней, а этого уже достаточно, чтобы белок успел попасть к нам в организм. Никто не следит за точным количеством Bt-инсектицидов, которое ежедневно применяют сельские хозяйства по всему миру. К тому же Bt-инсектициды, в отличие от ГМО с безопасным очищенным белком Cry1Ab, содержат живые бактерии, которые могут размножаться в пище.
Пока ГМО атакуют со всех сторон, индустрия биопестицидов процветает. При покупке продуктов «без ГМО» нам кажется, что мы получаем полезную пищу без токсинов, в то время как на самом деле, возможно, потребляем больше вредных веществ. Выходит, что отметки о содержании ГМО не дают понять, чтó же на самом деле мы едим, а только обеспечивают иллюзию безопасности.
О каких последствиях всё же стоит задуматься
За последние двадцать лет были проведены сотни исследований и съедены тонны генетически модифицированных продуктов. Среди них не только растения, но и, например, рыба: лосось, модифицированный с целью ускорения роста, или карп, устойчивый к бактериям Aeromonas. Никакого количества исследований не будет достаточно, чтобы убедить скептиков в безопасности ГМО. В свою очередь, потребителям остаётся только полагаться на здравый рассудок и уповать на беспристрастность многочисленных учёных, чьи исследования говорят в защиту генной инженерии.
Впрочем, безопасность ГМО для человеческого организма не единственный повод для беспокойства. Ещё одну проблему нужно искать в одной из самых распространённых сфер использования генной инженерии — в произведении сельскохозяйственных культур, толерантных к гербицидам. В США, где эта технология распространена, три четверти выращиваемого хлопка и кукурузы генетически модифицируются, чтобы противостоять насекомым, и до 85 % этих растений модифицируются c целью формирования устойчивости к гербицидам, в частности глифосату. К слову, одним из лидеров продаж глифосата является упомянутая компания Monsanto, специализирующаяся на генной инженерии.
В то время как ГМО, устойчивые к насекомым-вредителям, приводят к использованию меньшего количества инсектицидов, инженерно-модифицированные растения, толерантные к гербицидам, влекут за собой ещё более активное использование этих веществ. Логика фермеров такова: раз глифосат не убивает культуры, значит, можно распылять гербициды как можно щедрее. При увеличении «дозы» сорняки тоже постепенно вырабатывают толерантность к пестицидам, и требуется всё больше вещества. Несмотря на дебаты вокруг безопасности глифосата, большинство экспертов утверждают, что он относительно безопасен. Но есть важная косвенная связь: толерантность сорняков к глифосату заставляет фермеров применять другие, более токсичные гербициды.
Чего ожидать в ближайшем будущем
Чем больше узнаёшь о ГМО, тем сложнее кажется общая картина. Сначала приходит осознание того, что генная инженерия вовсе не зло, но затем понимаешь, что у использования ГМО могут быть совсем не радостные последствия. Пестицид против пестицида, технология против технологии, риск против риска — всё относительно, потому в каждом частном случае важно здраво оценивать возможные альтернативы, выбирать меньшее из зол и не питать слепого доверия к маркировке «без ГМО».
Сейчас существует масса интересных вариантов генетических модификаций продуктов — от кукурузы, которой не страшна засуха, до картофеля с пониженным содержанием природных токсинов и соевых бобов, в которых теперь меньше насыщенных жиров. Следя за новостями науки, можно узнать, что учёные работают над ещё более амбициозными проектами: морковь с высоким содержанием кальция, томаты с антиоксидантами, гипоаллергенные орехи, более питательные маниока и кукуруза и даже растения, содержащие полезное масло, которое ранее можно было получить только из рыбы.
В общем, у специалистов по генной инженерии есть что предложить. Безусловно, требуется серьёзный контроль за процедурой получения патентов, масштабами использования гербицидов, а также степенью доказательности и беспристрастности научных исследований за и против ГМО. Наверняка лагерь противников будет существовать и дальше, и при наличии конструктивной критики такой противовес эффективен — как эффективно, например, теневое правительство.
Наука постоянно развивается: то, что считалось безопасным сто лет назад, сейчас признано вредным, и в биологии всё ещё много белых пятен, так что долгосрочные прогнозы в этом деле — довольно смелое решение. Тем не менее уже сейчас благодаря генной инженерии мы можем попрощаться с аллергией на некоторые продукты или восполнить недостаток жизненно важных микроэлементов, потому, несмотря на существующий скепсис, многие потребители по всему миру уже готовы к «новой» пище.