История создания генетически модифицированных организмов и продуктов. Генетически модифицированные источники пищи

Достижения современной науки позволяют осуществлять перенос генов любого организма в клетку реципиента для получения растения, животного или организма с рекомбинантными генами и соответственно новыми свойствами.

Генетически модифицированные продукты (ГМП) – это продукты, полученные на основе применения генно-инженерных технологий. Человек, используя трансгенную модификацию, создает полезные для себя сорта растений и животных, штаммы микроорганизмов, обладающих высокой продуктивностью, повышенным содержанием белков, незаменимых аминокислот, жиров, углеводов, витаминов, биологически активных веществ, устойчивых к неблагоприятным природным условиям, болезням, вирусам, гербицидам большой экономией средств и материальных ресурсов.

Первый ГМП – устойчивый томат марки Fiar Savr («Calgene, Inc.”, США) был создан в США и появился на продовольственном рынке в 1994 г. После 10 лет предварительных испытаний. В последующие годы количество ГМП, разрешённых для использования в США, Канаде, Японии и странах Европейского союза, стало значительно больше – это кукуруза, картофель, соя, тыква, папайя, сахарная свёкла. В 1999 г. В России была зарегистрирована генетически модифицированная соя линии 40-3-2 (“Monsanto Co”, США). К настоящему времени созданы и разрешены для использования в питании сотни генетически модифицированных источников пищи, число которых продолжает расти. Во всем мире интенсивно увеличиваются объемы посевных площадей, занятых под трансгенные культуры. Только за последние годы более чем в 25 раз увеличились площади возделываемых культур трансгенных растений, в том числе рапса, сои, томатов, картофеля, и эта тенденция прогрессирует как в развитых, так и в развивающихся странах (США, Аргентина, Китай, Канада, ЮАР, Мексика, страны ЕС).

Кукуруза, устойчивая к инсектицидам, разработана швейцарскими и нидерландскими специалистами. Устойчивый к гербицидам рапс создан бельгийскими учёными. В Австрии получен виноград, из которого производят вино с улучшенными органолептическими свойствами. Во многих странах (страны ЕС, Австралия, Новая Зеландия и др.) регистрация ГМП является обязательной.

Широкое использование продуктов или компонентов пищи, полученных из генетически модифицированных источников, требует оценки их качества и безопасности для населения. За очень короткий срок в процессе эволюции (несколько десятилетий) человеческий организм не в состоянии приспособиться к экспансии многих новых сочетаний генов в ГМП, что может обусловить появление различных заболеваний.

Аналитические и экспериментальные исследования указывают на возможные нежелательные последствия генно-инженерной деятельности: аллергенные, токсические и антиалиментарные проявления, а также влияние на технологические и внешние потребительские свойства готового продукта на основе генетически модифицированных источников. Первопричина таких последствий – рекомбинантная ДНК и возможность на её основе экспрессии новых, не присущих данному виду белков. Именно новые белки могут проявлять или индуцировать аллергенные свойства и токсичность генетически модифицированных источников пищи. Однако большинство новых ГМП не обладают аллергенностью и токсичностью.

Правовая основа безопасности генно-инженерной деятельности содержится в Законе Республики Беларусь «О безопасности генно-инженерной деятельности» (2006), безопасности пищевых продуктов в целом – в Законе Республики Беларусь «О качестве и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов для жизни и здоровья человека» (2003).

Социальная экология является составной частью экологии человека – это объединение научных отраслей, изучающих связь общественных структур с природной и социальной средой их проживания. К этому объединению относятся экология народонаселения (экологическая демография) и экология человеческих популяций. При этом изучается как влияние окружающей среды на общество, так и общества на окружающую среду и биосферу в целом.

На протяжении последних четырёх столетий рост населения в мире происходил по гиперболическому закону. В XX в. Он приобрел характер демографического взрыва – увеличение населения Земли почти в 4 раза.

Во второй половине XX в. с каждым десятилетием среднегодовой прирост населения увеличивался примерно на 10 млн, достигнув в середине 1960-х гг. 2,2% в год. Население Земли достигло первого миллиарда в 1820 г. (на это потребовалось более 500 000 лет). Для увеличения населения планеты до 2 миллиардов потребовалось 107 лет (с 1820 по 1927г.), до 3 миллиардов – 32 года (1959), до 4 миллиардов – 15 лет (1974), до 5 миллиардов – 13 лет (1987), до 6 миллиардов – 12 лет (был достигнут в 1999 г.).

Ничего подобного в природе у высших млекопитающих не наблюдается. Их видовая численность вне случаев вмешательства человека на протяжение больших периодов времени относительно стабильна. Демографический взрыв обусловлен тем, что начиная с середины XX в. снижение смертности значительно опередило снижение рождаемости во многих странах мира, причем наиболее значительно – в развивающихся странах.

Современным обществом в производство и потребление вовлекается огромное количество веществ и энергии, которое в сотни раз превосходит чисто биологические потребности человека.

Основной причиной современного экологического кризиса считают количественную экспансию человеческого общества – непомерный уровень и быстрое нарастание совокупной антропогенной (техногенной) нагрузки на природу.

Одной из наиболее характерных особенностей развития современного общества является быстрый рост городов и непрерывный тем увеличения численности их жителей – урбанизация .

Урбанизация (от лат. urbanus – городской) – это процесс повышения роли городов в жизни общества. Особые городские отношения охватывают социально-профессиональную и демографическую структуру населения, его образ жизни, размещение производства и расселение.

Предпосылками урбанизации являются: рост индустрии, углубление территориального разделения труда, развитие политических и культурных функций городов.

Для урбанизации городов характерны приток в города сельского населения и возрастающее маятниковое движение людей из сельского окружения и ближайших мелких городов в крупные (на работу, по культурным и бытовым потребностям).

Города существовали с глубокой древности, однако урбанистическая цивилизация получила бурное развитие лишь в XX в. Если население планеты в целом удваивается в среднем за 35 лет, то городского – за 11 лет. Причем крупнейшие центры растут вдвое быстрее небольших городов. В начале XIX в. в городах мира проживало лишь 29,3 млн человек (3% населения Земли), а в 1900 г. – уже 224,4 млн (13,6%), в 1950 г. – 729 млн (28,8 %), в 1980 г. – 1821 млн (41,1%).

Когда речь идет о загрязнителях (контаминантах), уместно выделять однозначно вредные продукты питания. Содержащиеся в них вещества могут привести к развитию серьёзных заболеваний. Поэтому присутствия такой пищи в рационе следует избегать, а при невозможности – минимизировать.

Различают 3 критерия безопасности, согласно которым можно определить однозначно вредные продукты:

Биологической (вирусы, грибы и др.);

Химической (тяжелые металлы, пестициды и др.);

Радиационной (радионуклиды).

Поэтому при приготовлении продуктов следует с особой тщательностью соблюдать рекомендации как по температуре, так и по длительности термического воздействия.

Наряду с микробиологической, крайне важной сегодня является и химическая безопасность продуктов питания. При изготовлении сельхозпродукции как в растениеводстве, так и в животноводстве, все чаще используются химические соединения, негативно влияющие на здоровье человека. Такие вещества – ксенобиотики – являются чужеродными для нашего организма и зачастую способствуют развитию опасных заболеваний. Расширение их применения при производстве и хранении пищевых продуктов определяет основные пути поступления в пищу несвойственных ей элементов.

Особую опасность для здоровья человека представляют тяжелые металлы, пестициды, радионуклиды, нитраты, нитриты, нитрозамины, ароматические углеводы, лекарственные средства и т.д.

В настоящее время доказано, что ксенобиотики из окружающей среды поступают в организм в основном с пищей: нитраты – преимущественно с овощами и картофелем (около 79% от суточного поступления этих веществ), остальные 30% – с водой, мясными и другими продуктами. Поступление радионуклидов происходит частично с водой (5%) и с вдыхаемым воздухом (1%), но в основном пищевыми продуктами животного и растительного происхождения (около 94%).

Применение пестицидов с целью интенсификации сельского хозяйства увеличивает риск их накопления в продовольственном сырье и пищевых продуктах (в особенности в продуктах парникового растениеводства). Характерно, что органолептические свойства пищи – запах, внешний вид – при загрязнении пестицидами, как правило, не меняются, хотя вредные продукты могут содержать их в значительном количестве.

В нашей стране за последние годы возросло производство и использование в сельском хозяйстве минеральных удобрений. Бесконтрольное применение азотистых соединений привело к накоплению нитратов, обладающих токсическими свойствами, что значительно снизило безопасность продуктов питания растительного происхождения. Кроме того, эти вещества являются предшественниками образования нитрозосоединений, в том числе – нитрозаминов, обладающих канцерогенным действием. В различных регионах страны периодически регистрируются и случаи заболеваний органов пищеварения, связанные с применением в пищу овощей, чаще всего бахчевых культур, с высоким содержанием нитратов.

Употребляя безопасные продукты питания, следует избегать копченостей – одной из основных причин образования канцерогенных нитрозаминов в организме. Некоторые исследователи утверждают, что широкое распространение рака желудка среди японцев объясняется не только тем, что в их пищу попадают остатки волокон асбеста, используемого для очистки риса, но прежде всего привычкой есть копченую рыбу, пропитанную нитритами.

Безопасные продукты питания не должны содержать токсичных металлов, которые, увы, сегодня не так уж редки в нашем рационе. Согласно докладам ФАО/ВОЗ, свинец, кадмий, ртуть и мышьяк представляют наиболее реальную опасность и значительную угрозу здоровью человека в связи со способностью накапливаться в организме и вызывать заболевания, развивающиеся постепенно, без ярко выраженных симптомов.

Безопасность продуктов питания во многом зависит и от применения антибиотиков в животноводстве и медицинской практике. Это приводит к увеличению числа устойчивых к антибиотикам штаммов микроорганизмов, значительно затрудняющих использование данных препаратов для лечения людей, а также к быстрому росту числа аллергических заболеваний.

Безопасные продукты питания проверяются также на содержание микотоксинов – продуктов жизнедеятельности некоторых видов микроскопических грибов, отличающихся высокой токсичностью. Кроме того, многие из них обладают мутагенным и канцерогенным действием. В настоящее время известно более 250 видов плесневых грибов, продуцирующих около 100 токсических соединений, которые могут вызывать микотоксикозы у человека и сельскохозяйственных животных. Ежегодный ущерб в мире от неконтролируемого развития плесневых грибов на сельскохозяйственных продуктах и пищевом промышленном сырье превышает 30 млрд. долларов.

О "генетически модифицированной" пище нынче говорят много и охотно - говорят политики и госчиновники, специалисты в области биотехнологии, медицины и экологии, представители духовенства, деятели культуры и искусства... "Съедобные" плоды генной инженерии регулярно, подолгу и "с аппетитом" муссируются практически всеми средствами массовой информации. Обрушивающийся на современного потребителя информационный поток, "искрящийся" специальными терминами вроде "генетически модифицированных источников" и "трансгенных продуктов" (а также несколько пафосными определениями вроде "пищи 3-го тысячелетия" и "пищи Франкенштейна"), довольно внушителен, но наделе... не особенно полезен.

Слишком уж много эмоций содержит нынешнее информирование обывателя о достоинствах и недостатках генетически модифицированных продуктов питания - и слишком мало бесстрастных фактов. Фактов, знание которых позволит посетителю супермаркета, узревшему на упаковке подходящего для своей "продовольственной корзины" продукта надпись "содержит модифицированный крахмал" сделать покупку или отказаться от таковой без мучительного гамлетовского "быть или не быть", залихватского родного "была - не была!" и бескомпромиссного "не верю!" а ля Станиславский. И потому есть смысл эти факты поискать.

"Коль скоро все назвать своими именами..."

Для того чтобы лучше ориентироваться в потоке противоречивой информации о "генетически модифицированных" продуктах питания, потенциальному их покупателю не помешает обзавестись "шапочным" знакомством с некоторыми биотехнологическими терминами - иначе вышеозначенный поток легко и непринужденно превратится в самый настоящий потоп. В коем безвозвратно сгинет истинная картина вещей.

Сегодня для характеристики "проблемы Франкенфуд" СМИ широко используют термины "генетически модифицированные источники" (сокращенно - ГМИ), "генетически модифицированные организмы" (ГМО) и "трансгенные растения/животные". Причем нередко между этими терминами прослеживается этакий знак равенства - что, вообще-то, неверно. Трансгенные организмы всегда являются генетически модифицированными - это факт. А вот то, что генетически модифицированные организмы всегда являются трансгенными - совсем не факт.

Дело в том, что генетически модифицировать исходный геном (набор генетического материала, содержащегося в клетках живого организма) любого организма можно по-разному - можно, например, искусственно внедрить в него чужеродную генетическую информацию. А можно - просто искусственно "выключить" или "усилить" некоторые гены 1 исходного генома (как это происходит в ходе обычного, предусмотренного природой, мутационного процесса, с результатами которого давно и вполне законно работают селекционеры). В последнем случае биотехнологи не используют содержащих "чужую" ДНК специфических генно-инженерных конструкций, способных активно встраиваться в геном исходного организма, - а ведь именно этими самыми конструкциями противники "Франкенфуд" чаще всего и "пугают" потребителя.

Таким образом, трансгенными являются организмы, в геном которых встроен дополнительный участок ДНК, а генетически модифицированными - трансгенные организмы, а также организмы, некоторые собственные гены которых "выключены" или "усилены".

Кроме трансгенных организмов и искусственно создаваемых генетиками мутантов к категории генетически модифицированных организмов иной раз не совсем корректно могут быть причислены и продукты, полученные путем не молекулярных, а клеточных биотехнологий (переноса тех или иных частей - органелл - клетки: митохондрий, хлоропластов) - хлибридизации (переноса хлоропластов), мибридизации (переноса митохондрий), слияния протопластов или сомаклональной вариации. Думается, здесь нет смысла подробно разбираться в деталях этих технологий - достаточно сказать, что генетической "неприкосновенности" потребителя плодов сих биотехнологических изысков практически ничего реально не угрожает. Хотя выглядеть такие культуры-"мичуринцы" (на взгляд противников всего неестественного) могут весьма устрашающе - представьте себе, например, морковь с ботвой... петрушки. Именно такое растение некогда было получено биотехнологами путем слияния протопластов двух вышеозначенных растений.

Тернистый путь "запретного плода"

Уже 30 лет тому назад, обсуждая меры безопасности при использовании только что появившейся технологии рекомбинантной ДНК, ученые постановили предельно жестко ограничить "свободу" будущих трансгенных организмов - вплоть до создания генетической невозможности выживания последних во внешнем мире. За пределами лабораторий, то бишь. Но уже спустя десять лет, когда выяснилось, что не так уж и страшны трансгенные организмы, как их может "малевать" пресса, узники-рекомбинанты получили первые "послабления" - и вышли в свет. Новый Свет, преимущественно.

Немало времени ушло на прохождение через мощные "фильтры" федеральных агентств, контролирующих использование лекарств и пищевых продуктов, охрану окружающей среды и национальное здравоохранение - но еще больше времени потребовало формирование общественной толерантности к "генетическим монстрам". Североамериканский континент образца середины 80-х помнит и массовые акции протеста, и скандальные медиакампании и даже физическое уничтожение экспериментальных полей консервативно настроенными гражданами... Все это было.

Однако прошло - и нынче США является безусловным мировым лидером в производстве генетически модифицированных продуктов питания (на долю этого государства приходится до 70% всего объема их производства). Уверенно развивают вышеозначенное производство Канада и ряд стран Латинской Америки. А также Европы - Франция, например. Занимается этим и Китай конечно же. Количество "съедобных" видов, подвергшихся генетической модификации, к настоящему времени исчисляется многими десятками - соя, картофель, свекла, рапс, кукуруза, томаты, бананы, батат, папайя... Количество же пищевых продуктов, в состав которых входят ГМО и ГМИ, исчисляется уже совсем другими порядками. ГМ-продукты продаются во многих странах мира (в России - с 1999 года; по крайней мере - официально), их употребляют в пищу сотни миллионов жителей планеты - такова сегодняшняя реальность.

Свойства, приобретенные сельскохозяйственными культурами в результате генно-инженерной модификации, без преувеличения, - чрезвычайно ценны. Устойчивость к действию гербицидов и пестицидов, необычайно широкий диапазон температур окружающей среды, при котором обеспечивается сохранность плодов, а урожайность не снижается; сами показатели урожайности... Все это впечатляет. Также как выраженные полезные свойства некоторых продуктов - как, например, оптимизированный для профилактики атеросклероза и избыточного веса профиль жирных кислот в некоторых сортах генетически модифицированных кукурузы и сои, высокое содержание знаменитого лекопена в ГМ-томатах, особые свойства крахмала в картофеле (не позволяющие, в частности, последнему впитывать много жира во время жарки). Однако недоверие существенной части планетарного народонаселения к генетически измененным пищевым продуктам от этого меньше не становится - несмотря на то что, пожалуй, ни один из видов сырья для пищевых продуктов не подвергается такой жесткой проверке на безопасность, как ГМО. И в основе этого недоверия лежит, несомненно, страх.

Чего боимся...

Боимся мы преимущественно того потенциального вреда, который могут оказать генетически модифицированные организмы на организмы наши собственные. И еще - того потенциально опасного влияния, что могут оказать ГМО на окружающую среду.

Угрозы, "исходящие" от ГМО, можно условно разделить на две категории - потенциальные (гипотетические, или постулируемые) и... приписываемые. Что касается последних, то сюда можно отнести упоминаемые непримиримыми противниками ГМ-продуктов питания аллергические реакции (в том числе - извращенные реакции на введение некоторых антибиотиков) и определенные гормональные изменения (феминизацию мальчиков и преждевременное половое созревание у девочек). К этой же категории относится и якобы обнаруженная у генетически модифицированной сои способность вызывать снижение потенции у мужчин. Ни один из вышеперечисленных эффектов ГМО в настоящее время не подтвержден объективизированными методами доказательной медицины - и это значит, что все данные утверждения могут считаться фактически голословными.

Сложнее обстоит дело с угрозами потенциальными - т.е. теми, что могут исходить от трансгенных продуктов питания, например. Как следует из самого определения "потенциальные", никаких убедительных свидетельств в пользу реального вредоносного эффекта трансгенных продуктов в настоящее время нет. Но таковой может (теоретически) проявиться спустя годы. По мнению врагов "пищи Франкенштейна", коль скоро содержащие чужеродную (даже - "чужевидную") ДНК генно-инженерные конструкции "умеют" внедряться, скажем, в геном помидора, то почему бы не предположить, что, освободившись из переваренного человеком помидора, они смогут внедриться и в геном, например, эпителиоцитов (клеток, изнутри покрывающих кишечник) человеческого кишечника? Заменив тем самым естественный для человека "вертикальный" порядок передачи генов от предков к потомкам на совершенно не типичный "горизонтальный" порядок - с опасными, возможно, последствиями? В виде токсических, иммунопатологических реакций или канцерогенеза (провоцирование онкологических заболеваний), например?

Справедливости ради здесь стоит отметить, что "горизонтальный" (т.е. не от предков к потомкам, а как бы "со стороны") перенос генетической информации не является изобретением генных инженеров - он существует в природе на протяжении многих миллионов лет. С незапамятных времен и по настоящее время геном человека "горизонтально" модифицируется, например, вирусами - "усыновленных" фрагментов их генетической информации в ДНК любого из нас более чем достаточно. Как достаточно, в общем-то, и внутренних средств защиты от "горизонтального" потока чужеродных генов --в частности, значительную часть нуклеиново-кислотных "пришельцев" безжалостно "режут" на функционально бесполезные куски имеющиеся у нас многочисленные специальные ферменты под названием рестриктазы. И если таким "пришельцем" окажется искусственная генно-инженерная конструкция, использованная для модификации помидора, то на снисхождение со стороны вышеупомянутых энзимов-церберов ей рассчитывать не приходится.

Конечно, о стопроцентно гарантированной безопасности трансгенных организмов для человеческого здоровья говорить пока что также не приходится - хотя бы потому, что нынешняя генная инженерия отнюдь не совершенна. Однако вероятность наличия такого негативного эффекта однозначно оценивается как низкая.

...И как спасаемся?

С этой постулируемой "трансгенной" угрозой каждый из нас имеет право бороться в добровольном порядке - игнорируя генетически модифицированные (причем именно трансгенные) пищевые продукты. Правда, для этого необходимо уметь безошибочно отличать таковые от продуктов, избежавших вышеупомянутой "презумпции виновности". То есть от продуктов "натурального" происхождения. И в идеале различать их нужно уметь не только на магазинных прилавках и стеллажах, но и, скажем, в тарелке с деликатесом, только что поданной официантом.

Для обеспечения эффективной анти-ГМО "навигации" в магазинах тех стран, чье экономическое состояние в полном порядке, а народонаселение не особенно благоволит к "пище Франкенштейна", местным законодательством предусмотрена обязательная маркировка пищевых продуктов, содержащих определенные количества ГМ-компонентов, - для Европы, например, это самое количество составляет 0,9%. За отсутствие такой маркировки или занижение содержания ГМИ на производителя будут непременно наложены серьезные штрафные санкции. Что касается проблемы "экспертизы в тарелке", то и последняя в вышеозначенных странах худо-бедно решается - на основе разрабатываемых миниатюрных ДНК-тестеров, позволяющих производить экспресс-анализ пищи прямо на месте, быстро и надежно.

Что касается нас, то здесь, как водится, все не так просто... Во-первых, специальная маркировка продуктов питания, содержание ГМ-компонентов в которых выше 0,9%, в России не является обязательной - пока что это дело сугубо добровольное. И несмотря на то, что вышеозначенный, обязательный для маркировки, порог содержания упоминается в ряде отечественных нормативных актов с июня 2004 года, Госдума до сих пор не "узаконила" этого положения - хотя "подступалась" к вопросу в ноябре сего года. Впрочем, законодатели обещают повторить попытку уже в самом начале года 2005-го.

Во-вторых, поймать производителя на обмане в России гораздо труднее, чем в Европе, - в силу того что лабораторная база контролирующих проблему ГМ-продуктов ведомств слабовата: явно недостает оборудования для количественного анализа ГМ-компонентов, да и качественное определение таковых в продуктах оставляет желать лучшего.

И, наконец, в-третьих: предусмотренная в настоящее время сумма штрафа для нарушителей существующих законов (20 тыс. рублей) при всем желании не может характеризовать штрафную санкцию как сколько-нибудь серьезную. А значит - и эффективную.

Заключение

Генетически модифицированные продукты питания уже стали сегодняшними реалиями - и вряд ли они исчезнут со сцены глобального рынка завтра. Залогом тому служат как постоянно совершенствующиеся уникальные качества самих продуктов, так и солидный экономический интерес их производителей. Противоречивость информации о безопасности ГМО, по-видимому, также продлится еще не один год - у "пищи Франкенштейна" немало серьезных противников; достаточно вспомнить, что продолжающаяся по сей день трансатлантическая "ГМ-война" между США и Европой началась еще в прошлом веке. А на войне, понятное дело, как на войне - вся информация выверена в первую очередь идеологически. Истина же в данном случае, как обычно, находится где-то рядом. Рядом с золотой серединой между полярными мнениями сторон. И посему для будущей мамы, стоящей перед вопросом, "быть или не быть" в ее рационе генетически модифицированным пищевым продуктам, наверное, имеет смысл руководствоваться словами великого философа из Поднебесной, мудро заметившего, что "осторожный человек редко ошибается".

В последнее время появился принципиально новый способ изменения пищевого сырья - генетическое модифицирование.

В результате вмешательства человека в генетический аппарат микроорганизмов, сельскохозяйственных культур и пород животных стало возможным повысить устойчивость сельскохозяйственных культур и животных к болезням, вредителям и неблагоприятным факторам окружающей среды, увеличить выход продукции, получить качественно новое пищевое сырье с заданными свойствами (органолептические показатели, пищевая ценность, устойчивость в процессе хранения и др.).

Генетически модифицированные источники пищи (ГМИ) – это используемые человеком в пищу в натуральном или переработанном виде пищевые продукты (компоненты), полученные из генетически модифицированных организмов.

Генетически модифицированный организм - организм или несколько организмов, любые неклеточные, одноклеточные или многоклеточные образования, способные к воспроизводству или передаче наследственного генетического материала, отличные от природных организмов, полученные с применением методов генной инженерии и содержащие генно-инженерный материал, в том числе гены,их фрагменты или комбинацию генов.

Трансгенные организмы - организмы, подвергшиеся генетической трансформации.

Для создания трансгенных организмов разработаны методики, позволяющие вырезать из молекул ДНК необходимые фрагменты, модифицироватьих соответствующим образом, реконструировать в одно целое и клонировать - размножать в большом количестве копий.

Первый шаг к созданию генетически модифицированных продуктов был сделан американскими инженерами, которые в 1994 г., после 10 лет испытаний, выпустили на рынок США партию томатов, необычайно устойчивых при хранении. В 1996 г. производители генетически модифицированных продуктов впервые продали семена в Европу. В 1999 г. в России была зарегистрирована первая генетически модифицированная соя линии 40-3-2 (“Monsanto Co” США).

В настоящее время генетически модифицированные растения рассматриваются в качестве биореакторов , предназначенных для получения белков с заданным аминокислотным составом, масел – с жирно-кислотным составом, а также углеводов, ферментов, пищевых добавок и др. (Рогов И. А., 2000). Так, в Техасе создали темно-бордовую морковь с высоким содержанием b-каротина, антоцианов, антиоксидантов, а также морковь, богатую ликопином; в Швейцарии вывелисорт риса с высоким содержанием железа и витамина А и др. В настоящее время клонированы гены запасных белков сои, гороха, фасоли, кукурузы, картофеля.

Важное значение приобретают новые технологии получения трансгенных сельскохозяйственных животных и птиц . Возможность использования специфичности и направленности интегрированных генов позволяет повысить продуктивность, оптимизировать отдельные части и ткани туш (тушек), улучшить консистенцию, вкусовые и ароматические свойства мяса,. изменить структуру и цвет мышечной ткани, степень и характер жирности, рН, жесткость, влагоудерживающую способность, а также повысить его технологичность и промышленную пригодность, что особенно важно в условиях дефицита мясного сырья.

Производство сельскохозяйственных культур и продуктов питания с применением методов генной инженерии - один из наиболее быстро развивающихся сегментов мирового сельскохозяйственного рынка.

В международном научном сообществе существует четкое понимание того, что в связи с ростом народонаселения Земли, которое по прогнозам должно достичь к 2050 г. 9-11 млрд. человек, возникает необходимость удвоения или даже утроения мирового производства сельскохозяйственной продукции, что невозможно без применения трансгенных организмов.

Только в 2000 г. оборот мирового рынка пищевой продукции с использованием генных технологий составил около 20 млрд. долл., а за последние несколько лет более чем в 20 раз возросли посевные площади под трансгенными растениями (соя; кукуруза, картофель, томаты, сахарная свекла) и составили свыше 25 млн. гектаров. Эта, тенденция прогрессивно возрастает во многих странах: США, Аргентине, Китае, Канаде, ЮАР, Мексике, Франции, Испании, Португалии и др.

В настоящее время в США производится более 150 наименований генетически модифицированных источников. Согласно данным американским биотехнологов в ближайшие 5-10 лет все продукты питания в США будут содержать генетически измененный материал.

Однако во всем мире не утихают споры о безопасности генетически модифицированных источников пищи. Академик РАСХН И.А. Рогов (2000) указывает на непредсказуемость поведения генетически модифицированных белков в модельных системах и готовых продуктах. Но до настоящего времени не проведены детальные исследования в отношении безопасности этой продукции для организма человека. Накопление экспериментального материала потребует десятилетий, именно поэтому в литературе нет достаточных сведений о том, сколько можно человеку употреблять такого рода пищи ежедневно; какой удельный вес она должна занимать в рационе; как она влияет на генетический код человека и главное - нет объективной информации о ее безвредности.

Имеются отдельные данные (Braun K.S., 2000), что генетически модифицированные продукты могут содержать токсины, вредные гормональные вещества (rBGH) и представлять угрозу для здоровья человека. Аналитические и экспериментальные исследования указывают также на возможные аллергенные, токсические и антиалиментарные проявления, причиной которых служит рекомбинантная ДНК и возможность на ее основе экспрессии новых, не присущих данному виду продукции белков. Именно новые белки могут самостоятельно проявлять или индуцировать аллергенные свойства и токсичность ГМИ. Еще одним нежелательным эффектом ГМИ является возможность трансформации переносимого генетического материала.

Регулирование производства генетически модифицированных источников в США находится под жестким контролем государства.

В странах - членах ЕС с сентября 1998 г принята обязательная маркировка ГМИ на этикетках продуктов, а в апреле 1999 г. принят мораторий на распространение новых генетически модифицированных культур ввиду того, что их безвредность для здоровья человека окончательно не доказана.

В России, учитывая возрастающие объемы производства и поставки продукции, полученной из генетически модифицированных источников, на основании федерального Закона «О санитарно-эпидемиологическом благополучии здоровья населения» Главным государственным санитарным врачом РФ было принято письмо от2 2.05.2000 г. «Требования к маркировке пищевой продукции, полученной с использованием генетически модифицированных источников», постановления: № 14 от 08.11.2000 г. «О порядке санитарно-эпидемиологической экспертизы пищевых продуктов, полученных из генетически модифицированных источников», № 149 от 16.09.2003 г. «О проведении микробиологической и молекулярно-генетической экспертизы генетически модифицированных микроорганизмов, используемых в производстве пищевых продуктов».

В список продуктов, полученных из генетически модифицированных источников, содержащих белок или ДНК , и подлежащих обязательной маркировке входят: соя, кукуруза, картофель, томаты, сахарная свекла и продукты их переработки, а также отдельные пищевые добавки и БАД.

В примерный перечень продукции, полученной с использованием генетически модифицированных микроорганизмов, подлежащей санитарно-эпидемиологической экспертизе, входят: пищевые продукты, полученные с использованием кисломолочных бактерий – продуцентов ферментов; молочная продукция и копченые колбасы, полученные с использованием «стартерных» культур; пиво и сыры, полученные с использованием модифицированных дрожжей; пробиотики, содержащие генетически модифицированные штаммы.

Глава 3

3.1. Гигиенические требования к качеству пищевых продуктов

3.2. Гигиеническая оценка качества и безопасности продуктов растительного происхождения

3.2.1. Зерновые продукты

3.2.2. Бобовые

3.2.3. Овощи, зелень, фрукты, плоды и ягоды

3.2.4. Грибы

3.2.5. Орехи, семена и масличные культуры

3.3. Гигиеническая оценка качества и безопасности продуктов животного происхождения

3.3.1. Молоко и молочные продукты

3.3.2. Яйца и яичные продукты

3.3.3. Мясо и мясные продукты

3.3.4. Рыба, рыбные продукты и морепродукты

3.4. Консервированные продукты

Классификация консервов

3.5. Продукты с повышенной пищевой ценностью

3.5.1. Обогащенные продукты

3.5.2. Функциональные пищевые продукты

3.5.3. Биологически активные добавки к пище

3.6. Гигиенические подходы к формированию рационального ежедневного продуктового набора

Глава 4

4.1. Роль питания в возникновении заболеваний

4.2. Алиментарно-зависимые неинфекционные заболевания

4.2.1. Питание и профилактика избыточной массы тела и ожирения

4.2.2. Питание и профилактика сахарного диабета II типа

4.2.3. Питание и профилактика сердечно-сосудистых заболеваний

4.2.4. Питание и профилактика онкологических заболеваний

4.2.5. Питание и профилактика остеопороза

4.2.6. Питание и профилактика кариеса

4.2.7. Пищевые аллергии и другие проявления пищевой непереносимости

4.3. Заболевания, связанные с инфекционными агентами и паразитами, передающимися с пищей

4.3.1. Сальмонеллезы

4.3.2. Листериозы

4.3,3. Коли-инфекции

4.3.4. Вирусные гастроэнтериты

4.4. Пищевые отравления

4.4.1. Пищевые токсикоинфекции и их профилактика

4.4.2. Пищевые бактериальные токсикозы

4.5. Общие факторы возникновения пищевых отравлений микробной этиологии

4.6. Пищевые микотоксикозы

4.7. Пищевые отравления немикробной природы

4.7.1. Отравления грибами

4.7.2. Отравления ядовитыми растениями

4.7.3. Отравления семенами сорных растений, загрязняющих злаковые культуры

4.8. Отравления животными продуктами, ядовитыми по своей природе

4.9. Отравления растительными продуктами, ядовитыми при определенных условиях

4.10. Отравления животными продуктами, ядовитыми при определенных условиях

4.11. Отравления химическими веществами (ксенобиотиками)

4.11.1. Отравления тяжелыми металлами и мышьяком

4.11.2. Отравления пестицидами и другими агрохимическими средствами

4.11.3. Отравления компонентами агрохимикатов

4.11.4. Нитрозамины

4.11.5. Полихлорированные бифенилы

4.11.6. Акриламид

4.12. Расследование пищевых отравлений

Глава 5 питание различных групп населения

5.1. Оценка состояния питания различных групп населения

5.2. Питание населения в условиях неблагоприятного действия факторов окружающей среды

5.2.1. Основы алиментарной адаптации

5.2.2. Гигиенический контроль состояния и организации питания населения, проживающего в условиях радиоактивной нагрузки

5.2.3. Лечебно-профилактическое питание

5.3. Питание отдельных групп населения

5.3.1. Питание детей

5.3.2. Питание беременных и кормящих

Родильниц и кормящих

5.3.3. Питание лиц престарелого и старческого возраста

5.4. Диетическое (лечебное) питание

Глава 6 государственный санитарно-эпидемиологический надзор в области гигиены питания

6.1. Организационные и правовые основы Госсанэпиднадзора в области гигиены питания

6.2. Госсанэпиднадзор за проектированием, реконструкцией и модернизацией пищевых предприятий

6.2.1. Цель и порядок Госсанэпиднадзора за проектированием пищевых объектов

6.2.2. Госсанэпиднадзор за строительством пищевых объектов

6.3. Госсанэпиднадзор за действующими предприятиями пищевой промышленности, общественного питания и торговли

6.3.1. Общие гигиенические требования к пищевым предприятиям

6.3.2. Требования к организации производственного контроля

6.4. Предприятия общественного питания

6.5. Организации продовольственной торговли

6.6. Предприятия пищевой промышленности

6.6.1. Санитарно-эпидемиологические требования к производству молока и молочных продуктов

Качественные показатели молока

6.6.2. Санитарно-эпидемиологические требования к производству колбасных изделий

6.6.3. Госсанэпиднадзор за применением пищевых добавок на предприятиях пищевой промышленности

6.6.4. Хранение и транспортировка пищевых продуктов

6.7. Государственное регулирование в области обеспечения качества и безопасности пищевых продуктов

6.7.1. Разделение полномочий органов государственного надзора и контроля

6.7.2. Стандартизация пищевых продуктов, ее гигиеническое и правовое значение

6.7.3. Информация для потребителей о качестве и безопасности пищевых продуктов, материалов и изделий

6.7.4. Проведение санитарно-эпидемиологической (гигиенической) экспертизы продукции в предупредительном порядке

6.7.5. Проведение санитарно-эпидемиологической (гигиенической) экспертизы продукции в текущем порядке

6.7.6. Экспертиза некачественных и опасных продовольственного сырья и пищевых продуктов, их использование или уничтожение

6.7.7. Мониторинг качества и безопасности пищевых продуктов, здоровья населения (социально-гигиенический мониторинг)

6.8. Госсанэпиднадзор за выпуском новых пищевых продуктов, материалов и изделий

6.8.1. Правовая основа и порядок государственной регистрации новых пищевых продуктов

6.8.3. Контроль за производством и оборотом биологически активных добавок

6.9. Основные полимерные и синтетические материалы, контактирующие с пищевой продукцией

Глава 1. Основные этапы развития гигиены питания 12

Глава 2. Энергетическая, пищевая и биологическая ценность

Глава 3. Пищевая ценность и безопасность пищевых продуктов 157

Глава 4. Алиментарно-зависимые заболевания

Глава 5. Питание различных групп населения 332

Глава 6. Государственный санитарно-эпидемиологический надзор

Гигиена питания Учебник

6.8.2. Генетически модифицированные источники пищи

Генетически модифицированные источники пищи (ГМИ пищи) - это пищевые продукты (компоненты), используемые человеком в пищу в натуральном или переработанном виде, полученные из генетически модифицированных сырья и/или организмов. Они относятся к группе наиболее значимых новых пищевых продуктов, произведенных с использованием современных биотехнологических приемов.

Традиционные биотехнологические способы производства пищевых продуктов известны очень давно. К ним относятся хлебопечение, сыроварение, виноделие, пивоварение. Современная биотехнология основана на приемах генной инженерии, позволяющих получать конечные продукты с очень точными заданными свойствами, в то время как обычная селекция, связанная со сцепленным переносом генов, не позволяет добиться таких результатов.

Технология создания ГМИ растений включает несколько этапов:

получение целевых генов, отвечающих за проявление задан ного признака;

создание вектора, содержащего целевой ген и факторы его функционирования;

трансформацию клеток растения;

регенерацию целого растения из трансформированной клетки.

Целевые гены, например, обеспечивающие устойчивость, подбираются среди различных объектов биосферы (в частности, бактерий) путем целенаправленного поиска с использованием генных библиотек.

Создание вектора -- это процесс конструирования носителя целевого гена, осуществляемого, как правило, на основе плаз-мид, обеспечивающих в дальнейшем оптимальную вставку в геном растения. В вектор кроме целевого гена вводят также промотор и терминатор транскрипции и маркерные гены. Промотор и терминатор транскрипции используются для достижения необходимого уровня экспрессии целевого гена. В качестве инициатора транскрипции чаще всего в настоящее время применяется промотор 35S вируса мозаики цветной капусты, а в качестве терминатора - NOS из Agrobacterium tumefaciens.

Для трансформации клеток растения - процесса переноса сконструированного вектора, используются две основные технологии: агробактериальная и баллистическая. Первая основана на природной способности бактерий семейства Agrobacterium обмениваться генетическим материалом с растениями. Баллистическая технология связана с микробомбардировкой растительных клеток металлическими (золотыми, вольфрамовыми) частицами, связанными с ДНК (целевым геном), при которой происходит механическое встраивание генетического материала в геном растительной клетки. Подтверждение встраивания целевого гена осуществляется с помощью маркерных генов, представленных генами устойчивости к антибиотикам. Современные технологии предусматривают элиминацию маркерных генов на этапе получения ГМИ растения из трансформированной клетки.

Придание растениям устойчивости к гербицидам осуществляется путем введения генов, экспрессирующих белки-ферменты (аналоги которых являются мишенями пестицидов), не чувствительные к данному классу гербицидов, например к глифосату (ра-ундапу), хлорсульфуроновым и имидазолиновым гербицидам либо обеспечивающих ускоренную деградацию пестицидов в растениях, например глюфосината аммония, далапона.

Устойчивость к насекомым, в частности к колорадскому жуку, определяется инсектицидным действием экспрессирующихся бел-ков-энтомотоксинов, специфически связывающихся с рецепторами кишечного эпителия, что приводит к нарушению локального осмотического равновесия, набуханию и лизису клеток и гибели насекомого. Целевой ген устойчивости к колорадскому жуку был выделен из почвенных бактерий Bacillus thuringiensis (Bt). Данный энтомотоксин безвреден для теплокровных животных и человека, других насекомых. Препараты на его основе более полу иски широко используются в развитых странах в качестве инсектицидов.

С помощью генно-инженерной технологии уже сейчас получи ют ферменты, аминокислоты, витамины, пищевые белки, со чип ют новые сорта растений и пород животных, тсхпологпча-кш-штаммы микроорганизмов. Генетически модифицированные ис-

точники пищи растительного происхождения в настоящее время являются основными ГМИ, активно производимыми в мире. За восемь лет с 1996 по 2003 г. общая площадь, засеянная ГМИ культурами, возросла в 40 раз (с 1,7 млн га в 1996 г. до 67,7 млн га в 2003 г.). Первым генетически модифицированным пищевым продуктом, поступившим в широкую продажу в 1994 г. в США, был томат, устойчивый при хранении благодаря замедлению деградации пектина. С того времени разработаны и выращиваются большое количество ГМИ пищи так называемого первого поколения - обеспечивающие высокую урожайность за счет устойчивости к вредителям и пестицидам. Следующие поколения ГМИ будут создаваться в целях улучшения вкусовых свойств, пищевой ценности продукции (высокое содержание витаминов и микроэлементов, оптимальный жирнокислотный и аминокислотный составы и т. п.), повышения устойчивости к климатическим факторам, продлению сроков хранения, повышения эффективности фотосинтеза и утилизации азота.

В настоящее время подавляющее число (99 %) всех ГМИ культур выращиваются в шести странах: США (63 %), Аргентине (21 %), Канаде (6 %), Бразилии (4 %), Китае (4 %) и Южной Африке (1 %). Оставшийся 1 % производится в других странах Европы (Испании, Германии, Румынии, Болгарии), Юго-Восточной Азии (Индии, Индонезии, Филиппинах), Южной Америке (Уругвае, Колумбии, Гондурасе), Австралии, Мексике.

В сельскохозяйственном производстве наиболее широко используются ГМИ культуры, устойчивые к гербицидам, - 73 % общей площади возделывания, устойчивые к насекомым-вредителям -18 %, обладающие обоими признаками - 8 %. Среди основных ГМИ растений ведущие позиции занимают: соя - 61 %, кукуруза - 23 % и рапс -- 5%. На долю ГМИ картофеля, томатов, кабачков и других культур приходится менее 1 %. Наряду с повышением урожайности важным преимуществом ГМИ растений с точки зрения медицины является: более низкое содержание в них остаточных количеств инсектицидов и меньшее накопление микотоксинов (в результате снижения степени поражения насекомыми).

Вместе с тем существуют потенциальные опасности (медико-биологические риски) использования ГМИ пищи, связанные с возможными плеотропными (множественными непредсказуемыми) эффектами встроенного гена; аллергическими эффектами нетипичного белка; токсическими эффектами нетипичного белка; отдаленными последствиями.

В Российской Федерации создана и функционирует законодательная и нормативно-методическая база, регулирующая производство, ввоз из-за рубежа и оборот пищевой продукции, полученной из ГМИ. Основными задачами в этой области являются: обеспечение безопасности продуктов питания, производимых из

генетически измененных материалов; защита экологической системы от проникновения чужеродных биологических организмов; прогнозирование генетических аспектов биологической безопасности; создание системы государственного контроля оборота генетически модифицированных материалов. Порядок проведения санитарно-эпидемиологической экспертизы пищевых продуктов, полученных из ГМИ, для их государственной регистрации включает в себя медико-биологическую, медико-генетическую и технологическую оценки. Экспертиза осуществляется уполномоченным федеральным органом с привлечением ведущих научных учреждений в соответствующей области.

Медико-биологическая оценка пищевых продуктов, полученных из ГМИ, проводится в НИИ питания РАМН (и других ведущих НИИ медицинского профиля) и включает исследования:

композиционной эквивалентности (химического состава, ор- ганолептических свойств) ГМИ продуктов их видовым аналогам;

морфологических, гематологических и биохимических па раметров;

аллергенных свойств;

влияния на иммунный статус;

влияния на репродуктивную функцию;

нейротоксичности;

генотоксичности;

мутагенности;

канцерогенности;

10) чувствительных биомаркеров (активность ферментов 1-й и 2-й фаз метаболизма ксенобиотиков, активность ферментов си стемы антиоксидантной защиты и процессов перекисного окис ления липидов).

Технологическая оценка направлена на изучение физико-химических параметров, имеющих существенное значение в пищевом производстве, например возможности применения традиционных способов переработки продовольственного сырья, получения привычных пищевых форм и достижения обычных потребительских характеристик. Так, например, для ГМИ картофеля оценивается возможность приготовления картофельных чипсов, пюре, полуфабрикатов и т.п.

патогенным потенциалом. В соответствии с международно признанными подходами по оценке новых источников пищи (ВОЗ, директивы ЕС) пищевые продукты, полученные из ГМИ, идентичные по показателям пищевой ценности и безопасности своим традиционным аналогам, считаются безопасными и разрешены для коммерческого использования.

На начало 2005 г. в Российской Федерации прошли полный цикл всех необходимых исследований, зарегистрированы в установленном порядке и разрешены Минздравсоцразвития России для ввоза в страну, использования в пищевой промышленности и реализации населению без ограничений 13 видов продовольственного сырья из ГМИ, обладающих устойчивостью к пестицидам или вредителям: три линии сои, шесть линий кукурузы, два сорта картофеля, одна линия сахарной свеклы и одна линия риса. Все они используются как непосредственно для питания, так и при производстве сотен наименований пищевых продуктов: хлеба и хлебобулочных изделий, мучных кондитерских изделий, колбас, мясных полуфабрикатов, кулинарных изделий, мясорастительных и рыборастительных консервов, продуктов детского питания, пищевых концентратов, супов и каш быстрого приготовления, шоколада и других сладких кондитерских изделий, жевательной резинки.

Кроме того, существует широкий ассортимент продовольственного сырья, имеющего генетически модифицированные аналоги, разрешенные для реализации на мировом продовольственном рынке, но не заявляемые для регистрации в Российской Федерации, которые потенциально могут попасть на внутренний рынок и подлежат контролю на наличие ГМИ. С этой целью в Российской Федерации установлен порядок и организация контроля за пищевой продукцией, полученной с использованием сырья растительного происхождения, имеющего генетически модифицированные аналоги. Контроль осуществляется в порядке текущего надзора при постановке продукции на производство, ее производстве и обороте.

Государственный санитарно-эпидемиологический надзор за пищевыми продуктами, полученными из сырья растительного происхождения, имеющего генетически модифицированные аналоги, проводится территориальными органами и учреждениями, уполномоченными его осуществлять, в порядке текущей экспертизы: документов и образцов продукции. По результатам экспертизы пищевой продукции выдается санитарно-эпидемиологическое заключение установленного образца. При обнаружении ГМИ пищи, зарегистрированного в федеральном реестре, выдается положительное заключение. При обнаружении незарегистрированного ГМИ выдается отрицательное заключение, на основании которого данная продукция не подлежит ввозу, производству и обороту на территории Российской Федерации.

Стандартизованные лабораторные исследования, применяемые в качестве идентификационных на наличие ГМИ, включают:

скрининговые исследования (определение наличия факта ге нетической модификации - - генов промоторов, терминаторов, маркеров) -- методом ПЦР;

идентификацию трансформационного события (наличия це левого гена) -- методом ПЦР и с применением биологического микрочипа;

количественный анализ рекомбинатной ДНК и экспрессиро- ванного белка - методом ПЦР (в режиме реального времени) и методом количественного иммуноферментного анализа.

В целях реализации прав потребителей на получение полной и достоверной информации о технологии производства пищевых продуктов, полученных из ГМИ, введена обязательная маркировка данного вида продукции: на этикетках (ярлыках) или листках-вкладышах упакованных пищевых продуктов (в том числе не содержащих дезоксирибонуклеиновую кислоту и белок), обязательна информация на русском языке: «генетически модифицированная продукция» или «продукция, полученная из генетически модифицированных источников», или «продукция содержит компоненты из генетически модифицированных источников» (для пищевых продуктов, содержащих более 0,9 % компонентов ГМИ).

Система оценки безопасности пищевой продукции из ГМИ, принятая в Российской Федерации, предполагает проведение пострегистрационного мониторинга за оборотом этой продукции. На стадии разработки или внедрения находятся такие ГМИ пищи, как ячмень, подсолнечник, арахис, топинамбур, батат, маниок, баклажаны, капуста (различные кочанные сорта, цветная, брокколи), морковь, репа, свекла, огурцы, салат-латук, цикорий, лук репчатый, лук порей, чеснок, горох, перец сладкий, маслины (оливки), яблоки, груши, айва, вишня, абрикосы, черешня, персики, слива, нектарины, терн, лимоны, апельсины, мандарины, грейпфруты, лаймы, хурма, виноград, киви, ананас, финики, инжир, авокадо, манго, чай, кофе.

При производстве пищевых продуктов, имеющих генетически модифицированные аналоги, в программы производственного контроля должен включаться контроль за ГМИ. Кроме ГМИ растений разрабатываются для использования в пищевом производстве с технологическими целями ГММ, которые нашли широкое применение в крахмалопаточной и хлебопекарной промышленности, производстве сыров, алкогольных напитков (пива, этилового спирта) и БАД к пище. В указанных пищевых производствах ГМ М используют в качестве заквасок, бактериальных концентратов, стартерных культур для ферментированных продуктов и продуктов брожения, ферментных препаратов, пищевых добавок (консервант Е234 - низин), витаминные препараты (рибофлавин, (3-каротин).

В Российской Федерации проводятся санитарно-эпидемиологическая, микробиологическая и молекулярно-генетическая экспертизы пищевой продукции, полученной с использованием ГММ в порядке, аналогичном подобной экспертизе для ГМИ растений.

Рассматриваются возможности использования генной инженерии при производстве сельскохозяйственной продукции животного происхождения, например, для увеличения валового выхода животноводческой продукции за счет генного потенцирования роста в результате интенсивной выработки гормона роста. В обозримом будущем при условии доказанной безопасности технологий генетической модификации количество ГМИ пищи будет неуклонно возрастать, что позволит поддерживать продуктивность сельского хозяйства на приемлемом уровне и создаст научно-практическую основу для развития индустрии искусственной пищи.

Генетически модифицированные источники пищи (ГМИ пищи) - это пищевые продукты (компоненты), используемые человеком в пишу в натуральном или переработанном виде, полученные из генетически модифицированных сырья и/или организмов. Они относятся к группе наиболее значимых новых пищевых продуктов, произведенных с использованием современных биотехнологических приемов.

Технология создания ГМИ растений включает несколько этапов:

Получение целевых генов, отвечающих за проявление заданного признака;

Создание вектора, содержащего целевой ген и факторы его функционирования;

Трансформацию клеток растения;

Регенерацию целого растения из трансформированной клетки.

Создание вектора - это процесс конструирования носителя целевого гена, осуществляемого, как правило, на основе плазмид, обеспечивающих в дальнейшем оптимальную вставку в геном растения. В вектор кроме целевого гена вводят также промотор и терминатор транскрипции и маркерные гены. Промотор и терминатор транскрипции используются для достижения необходимого уровня экспрессии целевого гена. В качестве инициатора транскрипции чаще всего в настоящее время применяется промотор 35S вируса мозаики цветной капусты, а в качестве терминатора - NOS из Agrobacterium tumefaciens.

Придание растениям устойчивости к гербицидам осуществляется путем введения генов, экспрессирующих белки-ферменты (аналоги которых являются мишенями пестицидов), не чувствительные к данному Классу гербицидов, например к глифосату (раундапу), хлорсульфуроновым и имидазолиновым гербицидам либо обеспечивающих ускоренную деградацию пестицидов в растениях, например глюфосината аммония, далапона.

Устойчивость к насекомым, в частности к колорадскому жуку, определяется инсектицидным действием экспрессирующихся белков-энтомотоксинов, специфически связывающихся с рецепторами кишечного эпителия, что приводит к нарушению локального осмотического равновесия, набуханию и лизису клеток и гибели насекомого. Целевой ген устойчивости к колорадскому жуку был выделен из почвенных бактерий Bacillus thuringiensis (Bt). Данный энтомотоксин безвреден для теплокровных животных и человека, других насекомых. Препараты на его основе более полувека широко используются в развитых странах в качестве инсектицидов.

С помощью генно-инженерной технологии уже сейчас получают ферменты, аминокислоты, витамины, пищевые белки, создают новые сорта растений и пород животных, технологические штаммы микроорганизмов. Генетически модифицированные источники пищи растительного происхождения в настоящее время являются основными ГМИ, активно производимыми в мире. За восемь лет с 1996 по 2003 г. общая площадь, засеянная ГМИ культурами, возросла в 40 раз (с 1,7 млн га в 1996 г. до 67,7 млн га в 2003 г.). Первым генетически модифицированным пищевым продуктом, поступившим в широкую продажу в 1994 г. в США, был томат, устойчивый при хранении благодаря замедлению деградации пектина. С того времени разработаны и выращиваются большое количество ГМИ пищи так называемого первого поколения - обеспечивающие высокую урожайность за счет устойчивости к вредителям и пестицидам. Следующие поколения ГМИ будут создаваться в целях улучшения вкусовых свойств, пищевой ценности продукции (высокое содержание витаминов и микроэлементов, оптимальный жирнокислотный и аминокислотный составы и т.п.), повышения устойчивости к климатическим факторам, продлению сроков хранения, повышения эффективности фотосинтеза и утилизации азота.

В сельскохозяйственном производстве наиболее широко используются ГМИ культуры, устойчивые к гербицидам, - 73% общей площади возделывания, устойчивые к насекомым-вредителям - 18%, обладающие обоими признаками - 8%. Среди основных ГМИ растений ведущие позиции занимают: соя - 61 %, кукуруза - 23 % и рапс - 5%. На долю ГМИ картофеля, томатов, кабачков и других культур приходится менее 1 %. Наряду с повышением урожайности важным преимуществом ГМИ растений с точки зрения медицины является: более низкое содержание в них остаточных количеств инсектицидов и меньшее накопление микотоксинов (в результате снижения степени поражения насекомыми).

1) композиционной эквивалентности (химического состава, органолептических свойств) ГМИ продуктов их видовым аналогам;

2) морфологических, гематологических и биохимических параметров;

3) аллергенных свойств;

4) влияния на иммунный статус;

5) влияния на репродуктивную функцию;

6) нейротоксичности;

7) генотоксичности;

8) мутагенности;

9) канцерогенности;

10) чувствительных биомаркеров (активность ферментов 1-й и 2-й фаз метаболизма ксенобиотиков, активность ферментов системы антиоксидантной защиты и процессов перекисного окисления липидов).

Отдельное внимание привлекают вопросы экологической безопасности ГМИ. С этих позиций оценивается возможность горизонтального переноса целевого гена: с ГМИ культуры на аналогичную природную форму или сорное растение, плазмидный перенос в кишечном микробиоценозе. С экологических позиций внедрение ГМИ в природные биосистемы не должно привести к снижению видового разнообразия, возникновению новых устойчивых к пестицидам видов растений и насекомых, развитию антибиотикоустойчивых штаммов микроорганизмов, обладающих патогенным потенциалом. В соответствии с международно признанными подходами по оценке новых источников пищи (ВОЗ, директивы ЕС) пищевые продукты, полученные из ГМИ, идентичные по показателям пищевой ценности и безопасности своим традиционным аналогам, считаются безопасными и разрешены для коммерческого использования.

Скрининговые исследования (определение наличия факта генетической модификации - генов промоторов, терминаторов, маркеров) - методом ПЦР;

Идентификацию трансформационного события (наличия целевого гена) - методом ПЦР и с применением биологического микрочипа;

Количественный анализ рекомбинатной ДНК и экспрессированного белка - методом ПЦР (в режиме реального времени) и методом количественного иммуноферментного анализа.

При производстве пищевых продуктов, имеющих генетически модифицированные аналоги, в программы производственного контроля должен включаться контроль за ГМИ. Кроме ГМИ растений разрабатываются для использования в пищевом производстве с технологическими целями ГММ, которые нашли широкое применение в крахмалопаточной и хлебопекарной промышленности, производстве сыров, алкогольных напитков (пива, этилового спирта) и БАД к пище. В указанных пищевых производствах ГММ используют в качестве заквасок, бактериальных концентратов, стартерных культур для ферментированных продуктов и продуктов брожения, ферментных препаратов, пищевых добавок (консервант Е234 - низин), витаминные препараты (рибофлавин, β-каротин).

КАТЕГОРИИ