Брук Борел (Brooke Borel)
Генетические модифицированные организмы стали наиболее спорными продуктами питания в мире. Но наука имеет на этот счет более четкую точку зрения.
Позднее в этом году Министерство сельского хозяйства США, возможно, одобрит Arctic Granny и Arctic Golden — первые сорта генетически модифицированных яблок, которые появятся на рынке. Хотя, вероятно, понадобится еще два года для того, чтобы эти нетемнеющие фрукты оказались на прилавках магазинов. По крайней мере, один производитель уже пытается снабдить свои яблоки этикетками «Без ГМО».
Надвигающаяся яблочная кампания является лишь последним залпом продолжающейся войны по поводу генетически модифицированных организмов (ГМО) — войны, которая становится все более спорной. В последние десять лет споры вокруг ГМО стали причиной распространившихся по всему миру волнений и актов вандализма в отношении урожая сельскохозяйственных культур. Подобные действия отмечались в Орегоне, в Соединенном Королевстве, Австралии и на Филиппинах. В мае этого года губернатор штата Вермонт подписал закон, в соответствии с которым он станет первым штатом в США, где будет требоваться этикетирование произведенных с помощью генетической инженерии ингредиентов; более 50 стран уже ввели подобные правила. Вот что сенатор штата Вермонт Дэвид Цукерман (David Zuckerman) сказал в интервью радиопрограмме «Democracy Now!»: «Как потребители мы являемся подопытными кроликами, потому что мы, на самом деле, не понимаем последствий».
Однако правда состоит в том, что ГМО интенсивно изучаются, и ситуация в этом деле выглядит более прозаично, чем можно предположить на основе поднятой в средствах массовой информации шумихи. Для создания яблок сорта Arctic биологи взяли гены у сортов Granny Smith и Golden Delicious, затем они были изменены на генетическом уровне для подавления вызывающих побурение ферментов, после чего они были вновь вживлены в ткани листьев. Это намного более точный способ, чем традиционным методы, состоящие из ручного опыления цветов в надежде получить плоды с искомыми свойствами.
Биологи также внедряют гены для того, чтобы сделать растения устойчивыми к пестицидам и гербицидам; растения с подобными характеристиками доминируют на площади более чем в 170 миллионов гектаров пахотных земель во всем мире, где уже высажены растения, полученные с использованием ГМО. Ученые работают над такими сортами, которые будут устойчивыми по отношению к болезням, засухам и наводнениям.
Так чего же, собственно, следует опасаться потребителям? Для ответа на этот вопрос сотрудники редакции журнала Popular Science выбрали 10 из наиболее распространенных утверждений относительно ГМО и опросили по этому поводу примерно десяток ученых. Вот их коллективный ответ — особых оснований для опасений нет:
1) Утверждение: генетическая инженерия представляет собой радикальную технологию.
Люди занимаются манипуляциями с генами растений на протяжении тысячелетий, и с помощью селективного разведения они пытались получить желаемые качества. (Великолепный пример — существуют тысячи сортов яблок). Почти все наши продовольственные культуры были подвергнуты генным изменениям в той или иной степени. В этом смысле сами ГМО вообще не являются радикальными. Однако применяемая техника, действительно, существенно отличается от традиционного разведения растений.
Вот как это работает: ученые извлекают часть ДНК из растения, изменяют ее или делают ее копию, а затем вставляют ее в геном того же организма или другого образца. Это делается либо с использованием бактерий для внесения нового генетического материала, либо за счет внедрения крохотных металлических шариков с образцами ДНК в клетки с помощью генных пушек. Ученые не могут точно сказать, куда попадут эти чужие образцы ДНК, однако они имеют возможность повторять подобный эксперимент до тех пор, пока не получат геном с требуемой информацией в нужном месте.
Этот процесс позволяет работать с большей точностью. «Используя ГМО, мы имеем представление о той генетической информации, которую мы используем, мы знаем, куда она будет направлена в геноме, и мы в состоянии понять, является ли эти образцы аллергенами, токсинами и не могут ли они отключить какой-нибудь другой ген», — отмечает Пегги Лемо (Peggy G. Lemaux), биолог и специалист в области растений Калифорнийского университета в Беркли (University of California, Berkeley). — Но ситуация совершенно иная, если вы скрещиваете совершенно различные образцы с использованием традиционных методов селекции«.
2) Утверждение: ГМО слишком новы для нас, и поэтому мы не знаем, представляют ли они опасность, или нет.
Зависит от того, что вы считаете новым. Генетически измененные растения впервые появились в лабораториях примерно 30 лет назад, а коммерческим продуктом они стали в 1994 году. С того момента было опубликовано более 1700 исследований ведущих специалистов в области безопасности, проверенных равными им по уровню экспертами, в том числе пять пространных докладов Национального исследовательского совета (National Research Council), в которых основное внимание было уделено здоровью человека и окружающей среде. Сложившийся научный консенсус состоит в том, что существующие ГМО связаны с риском не в большей и не в меньшей степени, чем традиционные виды растений.
3) Утверждение: фермеры не имеют возможности повторно высаживать генетически измененные семена.
Так называемый терминаторный ген, способный сделать семена стерильными, не был утвержден патентным ведомством в 1990-е годы. Компании, занимающиеся семенами, действительно требуют от фермеров подписания соглашения, запрещающего повторное использование семян, и делается это для обеспечения ежегодных продаж, однако Кент Брэдфорд (Kent Bradford), специалист в области растений Калифорнийского университета в Дэвисе (University of California, Davis) считает, что крупные коммерческие сельскохозяйственные компании обычно вообще не занимаются сохранением семян.
Кукуруза является гибридом двух линий одного и того же вида, и поэтому ее семена неспособны передать нужные качества следующему поколению.
Семена хлопка и сои могут быть сохранены, однако большинство фермеров предпочитают этим не заниматься. «Качество семян ухудшается — туда примешиваются сорняки и все прочее, и поэтому подобная практика не является выгодной», — подчеркивает Брэдфорд.
4) Утверждение: нам не нужны ГМО — существуют другие способы, с помощью которых можно накормить людей на планете.
Сами по себе ГМО, вероятно, не смогут решить проблему питания на нашей планете. Однако изменение климата и рост населения негативно сказываются на поставках продовольствия, а генетически модифицированные зерновые культуры могли бы значительно повысить показатели урожайности. «ГМО — это только один инструмент для обеспечения продовольственной безопасности в мире, если население планеты к 2050 году увеличится на два миллиарда человек», — подчеркивает Педро Санчес (Pedro Sanchez), директор Центра сельского хозяйства и продовольственной безопасности Института земли Колумбийского университета (Columbia University’s Earth Institute). — Это не единственный ответ, и он не самый главным, однако он весьма полезен в нашем арсенале«.
5) Утверждение: ГМО вызывают аллергию, раковые заболевания, а также являются причиной возникновения других проблем со здоровьем.
Многих людей беспокоит то, что с помощью генной инженерии в пищевую цепочку встраиваются опасные протеины, особенно аллергены и токсины. Это разумная озабоченность: теоретически новый ген имеет возможность выработать протеин, провоцирующий ответ иммунной системы. Именно поэтому биотехнические компании проводят консультации с Управлением по контролю за продуктами и лекарствами (Food and Drug Administration) по поводу возможных пищевых продуктов и проводят масштабное тестирование на наличие аллергенов и токсинов. Подобные тесты являются добровольными, однако они общеприняты; если они не проводятся, то Управление по контролю за продуктами и лекарствами может заблокировать соответствующие товары.
В одном широко цитируемом исследовании, проведенном в 2012 году специалистами из университета французского города Кан (Caen), утверждается, что один генетически модифицированный сорт поставляемой компанией Monssanto кукурузы вызывает опухоли у лабораторных крыс. Однако это исследование было во многом дискредитировано из-за применения несовершенных методов тестирования, и в результате опубликовавшие его журнал был вынужден его дезавуировать. Недавно ученые из Университета города Перуджа в Италии опубликовали обзор 1783 тестов на безопасность ГМО; 770 из них выясняли их воздействие на человека и животных. Специалисты не нашли свидетельств того, что пищевые продукты с ГМО продукты являются опасными.
6) Утверждение: все исследования относительно ГМО финансируются крупными сельскохозяйственными компаниями.
Это просто не соответствует действительности. За последнее десятилетие сотни независимых экспертов опубликовали исследования, которые были проверены равными им по уровню коллегами. По крайней мере десяток медицинских и научных групп во всем мире, включая представителей Всемирной организации здравоохранения и Американской ассоциации содействия развитию науки (American Association for the Advancement of Science), заявили, что разрешенные для появления на рынке ГМО являются безопасными.
7) Утверждение: модифицированные зерновые культуры вынуждают фермеров использовать чрезмерное количество пестицидов и гербицидов.
Это утверждение требует проведения небольшого анализа. Два значимых ГМО занимают доминирующее положение на рынке. Первый позволяют зерновым культурам выделять протеин из бактерии Bacillus thuringiensis (Bt), которая является токсичной для определенных видов насекомых. Содержащие Bt зерновые культуры позволили значительно сократить зависимость от химических инсектицидов в некоторых регионах, отмечает Брюс Табачник (Bruce Tabashnik), энтомолог из Аризонского университета (University of Arizona).
Второй ГМО позволяет зерновым культурам противостоять воздействию гербицида под названием глифосфат, и поэтому фермеры имеют возможность более свободно опрыскивать свои поля, уничтожая при этом только сорняки. Использование глифосфата стремительно возросло в Соединенных Штатах с появлением этих ГМО в 1996 году. Однако глифосфат находится в списке наиболее слабых гербицидов из имеющихся в нашем распоряжении, а его токсичность в 25 раз меньше, чем у кофеина. Использование глифосфата снизило зависимость от более токсичных вариантов, в том числе от атрацина.
8) Утверждение: ГМО способствуют появлению супер-насекомых и супер-сорняков.
Если фермеры слишком полагаются на использование Bt или глифосфата, то в таком случае появление устойчивости к пестицидам является неизбежным, отмечает Табачник. Здесь начинает работать эволюция, и это аналогично тому, как антибиотики способствуют созданию более устойчивых бактерий. Эта проблема становится все более серьезной, и она может стать причиной возвращения к более сильнодействующим химикатам. Решение, по его словам, связано с использованием интегрированной системы борьбы с вредными насекомыми, которая включает в себя ротацию посевов. Подобный подход может быть использован в любых видах фермерской работы.
9) Утверждение: ГМО наносит вред полезным видам насекомых.
Частично оно уже опровергнуто. Найденные во внутренностях некоторых насекомых прикрепленные к протеину Bt убивают определенные виды насекомых.
Для большинства насекомых поле, на котором используются Bt, более безопасно, чем то, которое было опрыскано убивающими без всякого разбора инсектицидами. Однако бабочки монархи производят те же самые протеины, что и вредоносные насекомые, против которых применяются Bt, а проведенный в 1999 году в Корнелльском университете (Cornell University) эксперимент показал, что если кормить их личинки листьями ваточника, покрытыми пыльцой кукурузы и содержащими Bt, то они могут погибнуть. Однако пять исследований, результаты которых были опубликованы в 2001 году, показали, что бабочки монархи не подвержены в естественных условиях воздействию токсичного уровня пыльцы с Bt.
Когда в 2012 году в статье специалистов Университета штата Айовы (Iowa State University) и Миннесотского университета (University of Minnesota) было высказано предположение о том, что устойчивые к глифосфатам ГМО несут ответственность за недавнее сокращение популяции монархов. Гербициды убивают ваточники (единственные источник питания для личинок) на зерновых полях, где они применяются, и рядом с ними.
10) Утверждение: Модифицированные гены распространяются на другие зерновые и дикорастущие растения, что негативно сказывается на экосистеме.
Первая часть этого утверждения, несомненно, может быть верной: растения все время обмениваются генетическими материалами с помощью пыльцы, в которой содержится их ДНК — это относится и к любым генетически измененным фрагментам.
По мнению Уэйна Пэрротта (Wayne Parrott), генетика из Университета штата Джорджии (University of Georgia) и специалиста в области растениеводства, риски, исходящие от соседних полей, являются относительно низкими. Для тех, кто не очень хорошо знаком с этими проблемами, следует сказать, что существует возможность сократить вероятность перекрестного опыления с помощью регулируемого использования полей, в результате чего их опыление производится в разные временные отрезки. (Фермеры, у которых рядом расположены органические поля и посевы с ГМО уже делают это). А если пыльца некоторых ГМО, тем не менее, переносится на соседнее поле, то она не обязательно может свести на нет его органический статус. Даже продукты питания, имеющие бирку «Не содержит ГМО», могут иметь 0,5% ГМО в своей сухой массе.
Что касается проникновения ГМО в дикие растения, то выживание их потомства частично зависит от того, содержится ли в его характеристиках адаптивные элементы. Гены, помогающие дикорастущим растениям выживать, могут распространяться, однако другие, которые, скажем, увеличивают содержание витамина A, возможно, останутся на низком уровне или вообще не смогут выжить.
Увеличение посевов с ГМО
В Соединенных Штатах фермеры высаживают все большее количество растений с ГМО с того момента, когда их семена стали коммерчески доступными в 1996 году. Кукуруза, хлопок и соя (вместе они занимают около 40% посевных площадей в Соединенных Штатах) являются тремя видами с наибольшей долей ГМО, и по каждой из этих культур во всех штатах генетически модифицированные растения составляли в 2013 году более 90%.
Обед в разрезе
Очень незначительная часть генетически модифицированных зерновых культур оказывается на наших тарелках, однако те, что попадают на наш стол, могут быть обнаружены примерно в двух третях переработанных пищевых продуктов, продаваемых в Соединенных Штатах. Генетически модифицированные бактерии и дрожжи также являются критически необходимыми для производства некоторых пищевых продуктов, в том числе многих сортов вина и сыра.
Сыр
Сычужный фермент является ключевым элементом при производстве сыров — особенно энзим под названием химозин (chymosin), содержащийся в сычужном ферменте, помогает сыру затвердевать. Традиционно сычужный фермент вырабатывается из стенок желудка теленка, однако от 80% до 90% твердых сыров в Соединенных Штатах, как следует из проведенных оценок, изготавливаются с использованием генетически модифицированных бактерий генома коровы, производящими сычужный фермент.
Кукуруза
Характеристики: Устойчивость к гербицидам, не подвержена воздействию насекомых
Общее количество в Соединенных Штатах по занимаемой площади: 85% устойчивых к гербицидам; 76% устойчивых к поражению насекомыми-вредителями.
Обнаружено: в переработанных пищевых продуктах, в том числе в крекерах и в крупах; в початках кукурузы; в корме для скота.
Хлопок
Характеристики: устойчив к гербицидам, не подвержен воздействию насекомых-вредителей
Общее количество в Соединенных Штатах по площади посевов: 82% — сорта, устойчивые к гербицидам; 75% — устойчивы к воздействию насекомых-вредителей.
Обнаружены: в переработанных пищевых продуктах, в том числе в приправах к салату; в кормах для скота.
Папайя
Характеристики: устойчивость по отношению к образованию кольцевой пятнистости
Общий урожай в Соединенных Штатах по площади: более 50%.
Обнаружено: в целых фруктах и в других продуктах.
Рапс
Характеристики: устойчивость к гербицидам
Общая посевная площадь в Соединенных Штатах: более 50%.
Обнаружено: в масле канолы; в переработанных пищевых продуктах.
Соя
Характеристики: устойчивость к гербицидам
Общая посевная площадь в Соединенных Штатах: 93%.
Обнаружено: в переработанных продуктах питания, в том числе в крупах и в хлебе; в пищевых добавках, в том числе в лецитине; в кормах для скота.
Тыква
Характеристика: устойчивость к различным типам вирусов.
Общая посевная площадь в Соединенных Штатах: 12%
Обнаружено: в целых овощах и в других пищевых продуктах.
Сахарная свекла
Характеристика: устойчивость к гербицидам
Общая посевная площадь в Соединенных Штатах: 95%.
В конечном продукте не остается модифицированных протеинов.
Обнаружено: в рафинированном сахаре.
Вино
Некоторые винные дрожжи подверглись модификации с целью удаления гистаминов, способных вызывать головную боль. Один из примеров — дрожжевой штамм ML01 в Соединенных Штатах, который также усиливает вкус и цвет.
Будущее ГМО: изменение генов
Наиболее распространенная сегодня технология ГМО, связанная с рекомбинированием ДНК, состоит в введении генов в клетки растений с помощью бактерий или специальных средств доставки, однако этот процесс включает в себя определенное количество проб и ошибок. Новый метод, получивший название редактирование генома, использует энцимы для вырезания определенной части ДНК для ее последующего удаления или замены. Это позволяет проводить более точные изменения генома растения. Ученые Калифорнийского университета в Беркли (University of California, Berkeley) уже работают над этим способом для создания устойчивой к вирусам кассавы.
Редактирование генома также дает пищу для новых дискуссий. Современные методы, применяемые в области ГМО, оставляют следы — например, части ДНК бактерий, использованных для вставки новых геномов. Энцимы, используемые при редактировании геномов, не оставляют подобных отпечатков, и поэтому в будущем генетически измененные растения будет сложнее определить при помощи тестов.
Комментарии (0)