ООО «Издательство Агрорус»

Свежий номер # 06 за 2019 г.

Подписаться на бумажную версию газеты

Генетически модифицированные продукты: пища будущего или риск для здоровья?

Генетически модифицированные продукты из трансгенных растений и животных широко распространены в Северной и Южной Америке. Но в большинстве стран Европы они пока запрещены, как опасные для здоровья и экологии. Кто прав в этом международном споре?

Населению Земли не хватает продовольствия

По отчетам ООН, в 2004 году 852 миллиона человек страдали от недоедания. Каждый год почти 6 миллионов детей умирают от болезней, связанных с недостатком питания. Очаги голода и недоедания, в прошлом характерные только для Африки и Юго-Восточной Азии, распространились в последнее десятилетие на новые регионы и фиксировались в Северной Корее, Монголии, Таджикистане, Армении и Грузии.
Традиционная сельскохозяйственная экономика достигла максимума своих возможностей. В то же время рост населения планеты не замедляется на всех континентах, кроме европейского. Одновременно с этим сокращаются размеры посевных площадей, общий объем производства минеральных удобрений и продуктивность рек, озер, морей и океанов. За счет бурного роста городов уменьшается сельское земледельческое население.
В этих условиях возможности новых генетических биотехнологий, открытых лишь около 30 лет назад, воспринимались многими с энтузиазмом. Генетическая инженерия обещала не только увеличить урожаи, но и биологическую полноценность продовольственных культур, стимулировать рост продукции животноводства и рыбоводства. Появлялась возможность объединения питательных и лечебных свойств растений.

Возможности генетики и реальности политики

Многие люди не понимают, почему вокруг генетически модифицированных продуктов возникает столько споров и конфликтов. Им кажется, что «генетические инженеры» делают ту же работу, что и традиционные гибридизаторы и селекционеры, только другими методами. В действительности это совсем не так. При обычной гибридизации скрещивания проводятся внутри видов: пшеницу скрещивают с пшеницей, рожь с рожью. При трансгенной гибридизации нет природных ограничений. Пшеницу можно «скрестить» и с попугаем, и с треской, и с бактерией холеры, внедряя в ее ДНК чужие гены путем молекулярных манипуляций, а не с помощью оплодотворения. Биотехнологическая рекомбинация генов обходит все природные ограничения эволюции. Создание новых форм растений и животных уже перестает принципиально отличаться от создания новых видов техники.
Подробности многих интересных трансгенных рекомбинаций, вроде внедрения в геном помидоров генов белков — антифризов северных рыб, я не могу описать по той простой причине, что они глубоко засекречены. Генетическая инженерия может работать на пользу человека, но может действовать и во вред, создавая новые суперлетальные формы биологического оружия. Немалое число биотехнологических компаний — это бывшие лаборатории, создававшие новые формы биологического оружия. Если к той же кишечной палочке добавить не ген инсулина, а ген ботулина, сильнейшего биотоксина, то эта бактерия перейдет в разряд биологического оружия массового уничтожения. Такое оружие страшнее атомного, так как его легче создать, но уже невозможно уничтожить. Кукуруза, устойчивая к высоким дозам гербицидов, доминирует в агробизнесе США. Но если этот же ген сверхустойчивости к гербицидам перекочует к сорнякам, например к пырею, то это может стать катастрофой для сельского хозяйства. Именно поэтому существует строгая система засекреченности биотехнологических методов.
В Европе главными противниками генетически модифицированных культур стали Греция, Польша, Дания, Португалия, Германия и Франция. Органическое сельское хозяйство, которое развивается в Европе, полностью запрещает использование трансгенных культур.
К 1995 году патентное бюро США выдало 112 патентов на трансгенные микроорганизмы, растения и животных. «Копирайт», т. е. исключительные права на их размножение, был определен в 17 лет. В последнее десятилетие создание и патентование трансгенных культур замедлилось из-за протестов «зеленых», запретов в Европе и по коммерческим причинам.

Первое поколение генетически модифицированных культур

Большинство первых биологически модифицированных культур создавалось с целью повышения их устойчивости к гербицидам. К 1980 году широкое применение пестицидов привело к появлению в результате изменчивости и отбора устойчивых к гербицидам и другим пестицидам сорняков, грибков и других паразитов. Для борьбы с ними нужно было либо находить новые, более токсичные пестициды, либо увеличивать концентрации уже применяемых. Но высокие концентрации токсичных пестицидов повреждали и основную культуру.
Производство генетическими модификациями более устойчивых к пестицидам форм растений временно решало проблему борьбы с сорняками и паразитами технологическим путем, без значительных затрат рабочей силы. Это было в основном выгодно фермерам и производителям трансгенных семян, а не потребителям, которые получали те же по качеству продукты, но с риском наличия в них большей концентрации остаточных пестицидов. Страдала, безусловно, и окружающая флора и фауна.
К 1990 году генетически модифицированные по устойчивости к пестицидам сорта кукурузы, сои, хлопка и рапса занимали уже почти половину всего производства этих культур в США, Канаде и Бразилии. Но в Азии, Европе и Африке, где в сельском хозяйстве доминируют мелкие фермы, применение повышенных доз пестицидов не было популярным. Здесь фермеры обычно сами живут на территории своих наделов и не практикуют монокультуры, распространенные в США. Разнообразные севообороты со сменой культур на одном и том же поле в разные годы всегда были лучшей защитой от сорняков и вредителей. Советский Союз, а затем и Россию от многих вредителей спасали суровая зима и глубокое промерзание почвы.
Среди первого поколения генетически модифицированных культур появились овощи с более привлекательным цветом и формой и с очень большими сроками хранения. Все это не имело никакого отношения к нуждам бедных стран. Успехи часто были временными. Хлопок, например, получивший бактериальный ген токсина, убивавшего особого хлопкового паразитического червя, продержался в культуре только два года. Очень скоро появились устойчивые формы паразита, и ущерб хлопковым плантациям снова стал крупной проблемой.
Другой неожиданностью оказалась неустойчивость новых «чужих» генов, вводимых в ДНК растения-хозяина. Гены устойчивости к гербицидам, внедренные в хромосомы рапса в 1996 году, в последующие годы мигрировали в другие растения, создав опасность появления устойчивости к гербицидам у сорняков. В этом случае приходилось менять территории посевов или состав гербицидов. Устойчивая к ржавчине трансгенная пшеница продержалась только четыре года и привела к появлению более агрессивных разновидностей ржавчины. Бананы с новым геном, обеспечившим устойчивость к «панамскому грибку», привели к отбору грибка-мутанта, который размножался быстрее прежнего. Соя, получившая гены устойчивости ко многим пестицидам, оказалась более чувствительной к вирусным болезням, которые снизили ее урожаи в Бразилии и США в 2005 году на 10-40%. Подобные примеры можно было бы продолжить.

Второе поколение трансгенных культур. Попытка решить проблему голода

Кукуруза является основным продуктом питания для полутора миллиардов человек — жителей Африки, Южной и Центральной Америки и Мексики. В США кукуруза выращивается главным образом как кормовая культура и на экспорт. Главным недостатком кукурузы как пищевой и кормовой культуры является низкое содержание незаменимой аминокислоты — триптофана — в ее белках. Белок кукурузы поэтому считается неполноценным. Преобладание кукурузы в питании населения многих стран Африки приводит к широкому распространению белковой недостаточности и тяжелой болезни — пеллагры.
Первым крупным проектом биотехнологии по улучшению качества питания в бедных странах и искоренению пеллагры была попытка создания трансгенной кукурузы с повышенным содержанием триптофана. Уже в 1985 году в США был выдан патент на кукурузу, семена которой были богаты триптофаном. Детали создания этой кукурузы не публиковались в открытой печати. Потребление такой триптофан-богатой кукурузы вызывало боль в мышцах, слабость, увеличение лимфоцитов и другие симптомы, которые поначалу классифицировались как новая болезнь.
Впоследствии было доказано, что триптофан, поступавший в организм как свободный, вне белка, медленно перевариваемого в пищеварительной системе, оказался токсичным. «Чудо-кукуруза», просуществовав пять лет, была запрещена для культивации.

Попытка обогатить белки сои метионином

Соя, представленная множеством видов, является важным источником растительного масла и пищевого и кормового белка. В питании людей всего мира она занимает четвертое место после риса, пшеницы и кукурузы. Основным производителем сои являются США, где ее сборы вдвое превышают урожаи пшеницы. На втором месте по производству сои находится Бразилия и на третьем — Китай. Соя служит главным белковым продуктом для миллионов вегетарианцев.
Однако соевые белки дефицитны по метионину, незаменимой аминокислоте, необходимой не только для синтеза белков, но и важных пептидов, например, глютатиона. Содержание метионина в белках сои 1,5%, в два раза ниже, чем в животных. Это, безусловно, уменьшает пищевые и кормовые достоинства сои.
Именно поэтому возникла идея увеличения содержания метионина в белках сои путем генетической инженерии. Белки бразильских орехов, напротив, содержат очень высокий процент метионина — иногда до 10%. В 1987 году родилась мысль перенести гены белков бразильских орехов в сою, и в течение семи лет в совместных работах нескольких американских биотехнологических компаний было осуществлено успешное создание трансгенных форм сои.
Были начаты посевы обогащенной метионином сои. Это достижение воспринималось как крупный успех биотехнологии в создании культур с улучшенными питательными свойствами. Кормовое использование трансгенной сои не создавало никаких проблем. Однако пищевое использование трансгенной сои приводило к сильным аллергическим реакциям у 2% взрослых и у 8% детей, что вело к астме, дерматитам, расстройству пищеварения и в редких случаях к летальному исходу. Поскольку компании, создавшие трансгенную сою, не могли контролировать распределение соевых бобов между кормовой и пищевой промышленностью, то обогащенная трансгенная соя была полностью удалена с коммерческих рынков.

Генетически модифицированный помидор

Помидоры, когда-то сезонные овощи, приобрели столь большую популярность, что потребитель желал видеть их на полках магазинов круглый год. В богатые страны помидоры везли отовсюду — по морю, суше и по воздуху. В Лондоне продаются помидоры из Австралии, Южной Африки и Южной Америки. Традиционная селекция в последние 30 лет создавала новые сорта с расчетом на транспортабельность и сроки хранения. Это обеспечивалось толстой кожурой и ранней пигментацией еще незрелых плодов. В результате этого массовые коммерческие помидоры утратили свой специфический вкус и аромат.
В 1989 году американская биотехнологическая компания «Калген» сумела в результате пятилетней работы восстановить у коммерческих помидоров вкус и аромат их исторических предшественников. Это было сделано не добавлением новых генов, а, наоборот, удалением гена, который вызывал размягчение плода при созревании и покраснении. Помидоры могли дозревать на кустах, не ограничивая возможностей машинной уборки, дальних транспортировок и хранения. Обычные коммерческие помидоры убирают незрелыми, и последующее дозревание в искусственных условиях не мешает появлению красного пигмента, но и не приводит к появлению вкуса и аромата.
Новый сорт помидора, знаменитый «Flavr Savr Tomato», долго не поступал в продажу из-за сопротивления мощных коммерческих конкурентов. Он смог попасть на полки американских супермаркетов только после специального решения сената США, так как все сенаторы смогли убедиться в его преимуществах в ресторане здания конгресса. Но на «флавр-савр» помидор были установлены более высокие цены. В Европе этих помидоров пока не продают, хотя о них написаны уже сотни статей и несколько книг.

Трансгенный картофель

Картофель, как известно, повреждается многими паразитами. В северных влажных странах главные потери картофеля вызываются грибком фитофторой. В южных странах и США основным паразитом картофеля являются почвенные нематоды. Из-за нематод иногда гибнет 20-30% урожая. Несколько лет назад был получен трансгенный сорт картофеля, устойчивый к нематодам и к колорадскому жуку. Это было достигнуто введением в картофельные клетки бактериального гена, образующего токсин, обозначенный символом Bt. Судя по испытаниям, этот токсин безвреден для человека. Не исключено, конечно, что через несколько лет могут появиться и устойчивые к этому токсину паразиты.

Почему трансгенные культуры не популярны в Европе?

С 1998-го по 2004 год Европейский союз сохранял полный мораторий на ввоз в Европу семян генетически модифицированных культур и на импорт и продажу продовольственных товаров, содержащих трансгенные компоненты. В европейских странах существовали биотехнологические компании для разработки новых методов лечения с использованием генетической инженерии, но не было компаний для получения трансгенных продуктов питания. Во многих других странах, включая Россию, Украину, Японию и Индию, не было моратория на импорт генетически модифицированных продуктов. Однако существовало требование о том, чтобы наличие генетически модифицированных компонентов указывалось в ясной для покупателя форме. Коммерческие организации США такого условия не принимали. В США генетически модифицированные продукты продаются без точной идентификации тех новых компонентов, которые в них содержатся.

Европейские запреты на импорт генетически модифицированных продуктов из США создавали большие финансовые потери для американских фермеров. Этот конфликт был серьезной проблемой для Всемирной торговой организации (ВТО) и противоречил ее уставу. В результате давления США и других стран Америки полный мораторий на импорт трансгенных семян в Европу был недавно отменен. Однако к июню 2006 года только Испания согласилась на импорт семян генетически модифицированной кукурузы. В Испании это в основном кормовая культура. Однако и в Испании эти семена практически не высеваются, так как другие фермеры требуют создания вокруг полей с трансгенной кукурузой «карантинных» зон в 10-15 км радиусом, чтобы не повредить переопылением свои местные сорта.
Европейское сопротивление генетически модифицированным культурам определяется иной структурой земледелия, большим изобилием ценных местных сортов, качество которых улучшалось иногда столетиями. Кроме того, европейская кулинария — итальянская, французская, испанская и другие — более тесно связана с местными сортами растений. В США обычны унификация и стандартизация питания. В Европе, наоборот, традиционно максимальное разнообразие, даже не по странам, а по провинциям. Это разнообразие может поддерживаться традиционной гибридизацией и отбором, доступными любому фермеру. Трансгенные культуры унифицированы, так как создание любой из них требует много лет и затрат сотен миллионов долларов. Оправдание таких расходов может обеспечить крупный агробизнес, а не мелкие семейные фермы. Но главным в европейском сопротивлении трансгенным технологиям является тот простой факт, что страны ЕС в избытке обеспечивают собственное население почти всеми продовольственными товарами. Европа экспортирует продовольствие. Трансгенные сельскохозяйственные культуры имеют большую стоимость. Население Европы пока относится к ним с недоверием.

Перспективы трансгенных культур и проблемы здоровья

Традиционная гибридизация существует тысячи лет и, безусловно, сохранится как основной метод получения новых сортов. Генетическая инженерия пока только зарождается и создает в основном интересные проекты. Среди них есть очень важные, например, создание «золотого риса», содержащего каротин-провитамин А. Разрабатывается проект создания кофейного дерева, бобы которого не будут содержать кофеина. Такие бобы упростят приготовление напитка декаф — его пьют около 10% любителей кофе, для которых кофеин запрещен врачами. Близок к завершению проект создания спиртовых дрожжей, устойчивых к более высоким концентрациям спирта. Такие дрожжи сделают производство спирта более дешевым. Активно идет программа по внедрению в некоторые «компостные» бактерии генов ферментов, способных расщеплять пластмассы. Ученые также пытаются удалить из семян хлопка гены токсинов и увеличить в них содержание съедобного белка.
По расчетам экспертов, успех этого проекта может обеспечить белками около 500 миллионов человек. Для Узбекистана и многих других хлопкодобывающих стран важен проект по созданию сортов хлопка, способных расти на сильно засоленных землях. Существует много проектов, имеющих значение для медицины, — бананы, содержащие вакцину против полиомиелита, и помидоры с вакциной против гепатита.
Немало проектов направлено на улучшение технических культур. В Германии недавно создан картофель, в котором накапливается не обычный крахмал, а амилопектин, используемый в бумажной и текстильной промышленности. Но поля этого картофеля приходится охранять от уничтожения противниками генных манипуляций.
В России генетически модифицированные культуры пока не выращиваются, и их созданию уделяется мало внимания. Но эта технология, несмотря на протесты, никуда не исчезнет. В 2006 году генетически модифицированные культуры выращивали уже в 20 странах на площадях, превышавших сто миллионов гектаров. Третья часть мирового производства сои и четверть мирового производства кукурузы приходятся на генетически модифицированные сорта. Возникающий дефицит продовольствия неизбежно ускорит изобретение новых форм растений и животных всеми возможными способами. Для людей будущего естественная природа может сохраниться лишь в особых резервациях.
Ж. Медведев, www.stapravda.ru

Новое место статьи