Влияние генмодифицированных продуктов на развитие детского организма

Размещено на http://www.allbest.ru/

3

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Воронежский государственный педагогический университет»

Кафедра анатомии и физиологии

ВЛИЯНИЕ ГЕНМОДИФИЦИРОВАННЫХ ПРОДУКТОВ НА РАЗВИТИЕ ДЕТСКОГО ОРГАНИЗМА

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

по специальности 05010265 (биология)

Выполнил:

студент 5 курса ЕГФ,

отд. «Биология - химия»

Телков С.В.

Научный руководитель:

к.б.н., доцент кафедры

анатомии и физиологии

Картышева С.И.

ВОРОНЕЖ 2009

Содержание

Введение

ГЛАВА I. ВЛИЯНИЕ ГЕНМОДИФИЦИРОВАННЫХ ОБЪЕКТОВ И ТРАНСГЕННЫХ ПРОДУКТОВ НА ЖИВЫЕ ОРГАНИЗМЫ

1.1 История создания генмодифицированных организмов

1.2 Понятие «генетически модифицированные организмы». Категории генмодифицированных продуктов питания

1.3 Влияние генмодифицированных организмов, трансгенных продуктов на организм животных и человека

ГЛАВА II. СОВРЕМЕННЫЕ ЗАКОНОДАТЕЛЬНЫЕ И ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ГМО В РОССИИ

ГЛАВА III. ОСОБЕННОСТИ ПИТАНИЯ СОВРЕМЕННОГО ЧЕЛОВЕКА

Заключение

Список литературы

Приложения

Введение

Одной из острейших проблем современности, активно обсуждаемых в научных и общественных кругах разных стран, является внедрение и распространение новых биотехнологий, связанных с генетическими изменениями живых организмов и растений.

Работы, проводимые молекулярными генетиками в лабораторных условиях, до поры до времени не вызывали серьёзных опасений общества, но в последнее время активное внедрение рядом корпораций продуктов питания содержащих генмодифицированные компоненты вызвали шквал протестов, как со стороны экологических организаций, так и общества в целом, причём в ряде стран под давлением общественности была законодательно запрещена продажа и распространение генетически-модифицированных объектов (ГМО).[9] генмодифицированный организм продукт питание

Миллионы людей - и дети, и взрослые по всему миру каждый день потребляют пищу, содержащую генмодифицированные компоненты, трансгенные овощи и фрукты. Наши дети, в силу своей гигиенической неграмотности, часто предпочитают богатый ассортимент предлагаемых торговой сетью и усиленно рекламируемых в средствах массовой информации сладких сухих завтраков, газированных напитков, кондитерских изделий, несладких снеков (чипсы, сырные палочки, ароматизированные сухарики и т.п.). Не исключено, что данные продукты могут быть изготовлены из генмодифицированных и трансгенных продуктов.

Известно, что здоровые дети - это будущее нашей страны. Этот вопрос невозможно решить без серьезного подхода к проблеме экологически «чистого», правильного питания, которое является необходимым условием их гармоничного роста, физического и нервно-психического развития, способности к обучению, профилактике заболеваний, устойчивости к действию инфекций и других неблагоприятных факторов во все возрастные периоды.[12]

Цель и задачи исследования

Цель исследования:

изучить влияние генмодифицированных и трансгенных продуктов питания на состояние здоровья и развитие детского организма.

Исходя из поставленной цели решались следующие ЗАДАЧИ:

1. Провести анализ литературных источников, раскрывающих природу ГМО и трансгенных продуктов.

2. Оценить степень влияния ГМО на состояние здоровья и развитие детского организма.

3. Установить риски потребления в пищу генмодифицированных и трансгенных продуктов.

4. Экспериментально оценить степень грамотности студентов в отношении ГМО и трансгенных продуктов питания.

ГЛАВА I ВЛИЯНИЕ ГЕНМОДИФИЦИРОВАННЫХ ОБЪЕКТОВ И ТРАНСГЕННЫХ ПРОДУКТОВ НА ЖИВЫЕ ОРГАНИЗМЫ

1.1 История создания генмодифицированных организмов

Впервые мир столкнулся с влиянием вредных химических веществ (дефилиантами) на организм человека во время вьетнамской войны, когда американцы применяли их как химическое оружие. Умирала природа, умирали и люди. Известно, что до сих пор в районах, где применялись эти вещества, тысячи детей рождаются с неизлечимыми пороками и отклонениями.[17]

Интересна та информация, что компания, разрабатывающая дефилианты в прошлом, в настоящее время занимается исследованиями в области генной инженерии, в частности трансгенных растений. Первые посадки трансгенных злаков были сделаны в 1988 году, а уже в 1993 году появились в продаже продукты питания с генмодифицированными компонентами. С тех пор трансгенные продукты стали достаточно быстро завоёвывать рынки многих стран, а США, Канада, Аргентина, Китай, Португалия, Испания заняли под возделывания ген-культур более половины сельскохозяйственных земель. Тогда казалось, что это достижение генной инженерии поможет решить серьёзные социальные и экономические проблемы, но оказалось всё не так как задумывалось.[29]

С помощью генной инженерии уже получены гибриды картофеля с томатом, сои с сизым табаком, подсолнечника с фасолью. Есть и более обескураживающие данные: морозоустойчивый сорт помидора со встроенным геном камбалы, засухоустойчивая кукуруза с геном скорпиона, томата с геном жабы или разработанный американскими биотехнологами новый способ управления развития конечностей у зародышей курицы, так, чтобы они становились только крыльями или ногами. Генные инженеры мечтают получить такие растения, которые вырабатывали бы естественные яды против вредных насекомых, могли бы поглощать азот прямо из атмосферы, были бы устойчивые к засухе и заморозкам, содержали бы много белка.

Ни природа, ни эволюция, а сам человек делает богаче и разнообразнее окружающий мир. Научившись перестраивать наследственный материал, учёные задают сорта с заранее заданными свойствами с небывалой высокой продуктивностью. Перспективы заманчивые, но достаточно ли у человека знаний, чтобы человечество не потерпело катастрофу, еще не известно. Так что же такое «генетически модифицированный организм»?[23]

1.2 Понятие «генетически модифицированные организмы». Категории генмодифицированных продуктов питания

Генетически модифицированные организмы - это организмы, в которых генетический материал (ДНК) изменен невозможным в природе способом. Генетически модифицированные организмы могут содержать фрагменты ДНК из любых других живых организмов. В настоящее время ученые выделяют две разновидности генетически модифицированных организмов:

1. Генетически модифицированные организмы (животных или растений), в которые вводят какие-то новшества, но не скрещивают гены разных организмов, скрещивают организмы одинаковых классов.

2. Генетически модифицированные организмы трансгенного происхождения, в основе которых лежит скрещивание генов разных организмов.[38]

Цель получения генетически измененных организмов - улучшение полезных характеристик исходного организма-донора (устойчивость к вредителям, морозостойкость, урожайность, калорийность и другие) для снижения себестоимости продукта. Другими словами генетически модифицированные организмы - это живые организмы, генотипы которых были искусственно изменены при помощи методов генной инженерии для придания им некоторых полезных свойств. Например, в растения можно ввести гены, отвечающие за устойчивость к вредителям, гербицидам, неблагоприятным условиям произрастания или в геном животных можно ввести модификации, позволяющие увеличить содержание полезных белков молоке.

Генетическая модификация отличается целенаправленным изменением генотипа организма в отличие от случайного, характерного для естественного и искусственного мутагенеза.[32]

Миллионы людей по всему миру каждый день потребляют пищу, содержащую генмодифицированные продукты, несмотря на то, что ее безопасность для здоровья не оценивалась в необходимом объеме и последствия ее потребления неизвестны.

Генмодифицированные продукты можно разделить на три категории:

1.Продукты, содержащие генмодифицированные ингредиенты (в основном трансгенная кукуруза и соя). Эти добавки вносятся в пищевые продукты в качестве структурирующих, подслащивающих, красящих веществ, а также в качестве веществ, повышающих содержание белка.

2. Продукты переработки трансгенного сырья (например, соевый творог, соевое молоко, чипсы, кукурузные хлопья, томатная паста).

3. Трансгенные овощи и фрукты, а в скором времени, возможно, и животные, непосредственно употребляемые в пищу.[20]

1.3 Влияние генмодифицированных организмов, трансгенных продуктов на организм животных и человека

Оценка влияния ГМО на организм человека и теплокровных животных при пищевом употреблении появились недавно. Первые широко известные работы по пищевым рискам ГМО принадлежат британскому ученому Арпаду Пуштаи, который работал в исследовательском институте Англии. Он, исследуя крыс, которые 9 месяцев питались трансгеным картофелем, модифицированным липтином подснежника, выявил негативные изменения состояния слизистой оболочки кишечника, частичную атрофию печени крыс. При этом было отмечено уменьшение объёма мозга, аномалии в строении и функциях кишечника, зобной железы и селезенке, а также изменения относительного веса внутренних органов, по сравнению с контрольными крысами, питавшимися обычным картофелем. Данные профессора в дальнейшем были подтверждены независимой группой из 22 известных учёных мира.[46]

В 2005 году в России в лабораториях НИИ Высшей нервной деятельности был проведён эксперимент на воздействие трансгенной сои на потомство. Это исследование проводилось по всем правилам, которые предусматриваются Российским законодательством. Трижды эксперимент повторялся и трижды получался один и тот же эффект - большая часть потомства от крыс, которые питались трансгенной соей, погибло. Те животные, которые выжили, отличались определёнными отклонениями в развитии внутренних органов, были отклонения в состояние крови, почек, печени, сердце, масса этих животных также была в полтора-два раза меньше, чем масса крысят из контрольной группы. Самое интересное то, что все эти отклонения были достаточно стабильные и животные даже после прекращения питания трансгенной сои не начинали нормально развиваться. Те крысята, которые выжили, дали следующее потомство, которое по численности уменьшилось еще в два раза.[19]

Очередные исследования, проведенные Ермаковой И.В. в лабораториях института Высшей нервной деятельности РАН показали, что генмодифицированная соя, которая используется при изготовлении колбас, сосисок и которой в исследовании вскармливали животных (за две недели до спаривания с самцами, во время беременности и лактации), приводит к повышению смертности и вызывает различные аномалии в развитии потомства. Исследователи были готовы получить негативный результат, но ожидания были более удивительны. Так, уже в первом поколении более 50% крысят умерли в течение двух трёх недель, а из оставшихся в живых около 405 имели различные отклонения в развитии. Второе поколение получить не удалось, так как крысята, которые выжили, были бесплодными. Повторный эксперимент также не увенчался успехом.[25]

Исследования, проводимые в Саратовском Аграрном Университете им. Н.И. Вавилова также свидетельствуют о негативном влиянии генмодифицированной сои на развитие животных. В качестве объектов исследования были взяты три группы мышей по 15-20 животных в каждой. Первая группа животных (контрольная) вскармливалась обычным кормом, в суточный рацион второй добавлялось 10% от общего количества корма генетически-модифицированную сою (от известного иностранного производителя), в рационе третий группы в таком же количестве добавлялась натуральная соя, выращенная в Краснодарском крае. В результате такого кормления уже в первом поколении у мышей второй группы родились мышата с пучеглазием, гиперактивностью, параличем задних конечностей и нарушением двигательных функций. Ещё одним моментом было то, что у самок, по отношению к своему потомству, проявлялся повышенный уровень агрессивности, то есть самки теряли материнский инстинкт, они оставляли мышат без присмотра, а затем вообще загрызали.

Кроме перечисленного, стоит отметить и то, что и в первом и во втором поколениях у мышат отмечалось увеличение массы тела и печени, уменьшение массы селезёнки. То есть наблюдалось явное ожирение потомства- в первом поколение возрастание составило 17%, а во втором на 18%.[42]

Институтом питания Российской академией медицинских наук при экспериментальном исследовании на крысах двух сортов картофеля, произведенными фирмой Монсанто, было выявлено, что после поедания крысами ген-картофеля у них наблюдались серьёзные морфологические изменения в печени, в почках, толстой кишки, понижение гемоглобина, усиление диуреза, изменение массы сердца и предстательной железы. Несмотря на эти данные Институтом питания был сделан вывод, что изученный сорт картофеля может быть использован в питании человека. Оба сорта в России были зарегистрированы.[14]

Возможные негативные влияния на организм человека и животных, связанные с употреблением трансгенных и генмодифицированных продуктов, можно разделить на пять основных групп:

1. Непосредственное действие токсичных и аллергенных трансгенных белков ГМО на человека и других теплокровных;

2. Риски, опосредованные плейотропным действием трансгенов и кодируемых ими белков на «работу» генома и метаболизм растений;

3. Риски, опосредованные накоплением гербицидов и их метаболитов в устойчивых сортах и видах сельскохозяйственных растений;

4. Риски горизонтального переноса трансгенных конструкций, в том числе генов устойчивости к антибиотикам, в геном симбиотных для человека и животных бактерий;

5. Риски производства биологически активных веществ с помощью ГМО.[31]

Действие токсичных и аллергенных трансгенных белков ГМО на человека и животных. Как правило, токсичным или аллергенным действием обладают трансгенные белки, обеспечивающие устойчивость растений-реципиентов к поражению различными видами насекомых, грибковыми и бактериальными заболеваниями.

К этой группе относятся белки, поражающими факторами которых являются:

1. Ферментативная активность к компонентам клеточной стенки целевых организмов (например, хитиназы для насекомых и грибов), вызывающая разрушение клеток и гибель целевых организмов;

2. Лектиновая активность (лектины и арселины), приводящая к связыванию белка с определенными рецепторами и мембранными гликопротеинами, а также к слипанию клеток желудочно-кишечного тракта и нарушению работы пищеварительных ферментов насекомых-вредителей;

3. Ингибирование функционирования рибосомальных белков (RIPs-белки), что ведет к нарушению синтеза новых клеточных полипептидов;

4. Ингибирование функций пищеварительных ферментов протеаз и амилаз целевых организмов; формирование сквозных каналов в клеточной мембране (Сгу-протоксины Bacillus thuringiensis) и лизис атакованных данными полипептидами клеток;

5. Проникновение фрагментов исходного белка через стенки кишечника и связывание с ганглиозидами клеточных мембран (растительные протоксины: уреазы и канатоксины), что приводит к экзоцитозу клеток различных типов, разрушению кровяных пластинок и в конечном итоге к гибели целевого организма.[39]

К настоящему времени накоплено достаточно много данных о значительной токсичности или аллергенности представителей большинства указанных классов белков, проявляемой при их введении перорально. Пищеварительные ферменты, мембранные белки и белки, определяющие межклеточные взаимодействия у эукариот, имеют значительное количество сходных доменов и могут обладать общими свойствами, в том числе и способностью к связыванию вышеупомянутыми белками. Так, при повышении активности соевых уреаз наблюдается снижение индекса перевариваемости корма бройлерными цыплятами, даже, несмотря на снижение активности трипсинового ингибитора. Сходным действием на пищеварительные ферменты насекомых, животных и человека обладают растительные ингибиторы протеаз. Ряд растительных ингибиторов альфа-амилазы образует комплексы с ферментами слюнных и поджелудочной желез и достигает максимальной активности при температуре от 35°С до 50°С. Некоторые ингибиторы альфа-амилаз хорошо известны как сильные аллергены, например, тетрамерный ингибитор амилазы пшеницы.[4]

RIPs-белки, или ингибиторы рибосомальных белков, имеют узкую видовую специфичность к различным рибосомальным белкам. Они удаляют консервативный аденин из 288-рРНК, что препятствует сборке рибосом и приводит к гибели клеток. К этой группе белков относится рицин, один из сильнейших ядов, и циннамомин, формирующий устойчивость трансгенных растений к насекомым. О формировании иммунного ответа на некоторые трансгенные лектины (природные белки, специфично связывающие углеводы) широко известно в связи с сенсационными результатами опытов А. Пуштаи. Высокие пищевые риски при использовании лектинов были подтверждены и в других исследованиях. Так, лектин нарцисса, обладающий ярко выраженными свойствами инсектицида, является мутагеном, причем наиболее сильное мутагенное действие установлено на культурах лимфоцитов человеческих эмбрионов. Проводимые работы с трансгенными инсектицидными лектинами бразильского ореха Bertholletia excelsa были прекращены в связи с их высокой аллергенностью.[2]

Показано также, что, например, трансгенная соя, устойчивая к гербициду раундапу (глифосат), может вызывать аллергию у людей. Сильными аллергенами оказались плоды трансгенного растения папайи, устойчивого к одному из вирусных заболеваний. Трансгенная кукуруза сорта Starlink, синтезирующая В1-токсин (Сгу9С), разрешена к использованию лишь в качестве кормовой культуры по причине ее высокой аллергенности. В результате неконтролируемого переопыления данный признак был передан растениям пищевых сортов. Известен случай, когда урожай гибридных растений был использован для получения пищевых продуктов, это вызвало громкий скандал, который разгорелся в 2000--2001 гг. Есть многочисленные данные, что аллергенами являются Сгу-белки, гены которых переносят в растения для защиты от листогрызущих насекомых, например от колорадского жука. Популярны трансгенные конструкции на основе ферментов группы хитиназ, которыми трансформированы различные сорта риса, картофеля, пшеницы и других культур. В то же время хорошо известны так называемые латексные или банановые аллергии, главным аллергеном в которых выступают хитиназы авокадо, бананов и каштана. Показана высокая аллергенность хитиназ 1 и 5-го классов. Таким образом, характеристикам трансгенных белков, обладающих инсектицидной активностью, необходимо уделять особо пристальное внимание, поскольку примерно половина патогенез-зависимых белков растений (PR-proteins) являются аллергенами. Увеличение их содержания в устойчивых к заболеваниям трансгенных сортах растений сопряжено с прямым риском повышения аллергенности продуктов питания, изготовленных на основе этих сортов.[44]

Интересные данные были получены при проведении сравнительного анализа частоты заболеваний, связанных с качеством продуктов питания в США и Скандинавских странах. Население этих стран имеет высокий уровень жизни, качественно близкую продуктовую корзину, сопоставимые медицинские услуги. Оказалось, что за несколько последних лет в США в 3--5 раз частота пищевых заболеваний была выше, чем в странах Скандинавии. Единственное существенное отличие в качестве питания -- активное употребление в пищу населением США генетически модифицированных продуктов и их практическое отсутствие в рационе скандинавских народов. В России до появления импортных генетически модифицированных продуктов, по данным отечественных аллергологов, уровень аллергических заболеваний был в 5-- 7 раз ниже, чем в США. За последние годы эта разница практически нивелировалась. Представленные косвенные данные позволяют предполагать, что повышение уровня аллергических заболеваний, связанных с пищей, обусловлено увеличением в пищевом рационе доли генетически модифицированных продуктов.[21]

Серьезную опасность представляют детские аллергические заболевания -- экссудативный диатез и нейродермит, имеющие особый статус в аллергологии. Многие чужеродные белки, синтезируемые ген-организмами, являются аллергенами. Если в растение ввести новый ген или изменить экспрессию уже существующего гена, то это может привести к тому, что такой ген станет аллергенным, что может вызвать аллергическую реакцию у людей, которая в целом уже чувствительна к аллергенам и у которых ранее их не наблюдалось.[30]

Самым распространенным продуктом, с которым связывается увеличение аллергических заболеваний, является соя. Соя сейчас включается во многие продукты питания. Это и мясомолочные продукты, это и кондитерские продукты различного изделия, конфеты и т.д. Это всё, что употребляет в основном ребёнок. Также ещё белки сои обладают способностью ингибировать собственные ферменты человеческого организма. Белки ингибиторов ферментов отсюда нарушается процесс пищеварения пищи, даже не содержащей сои, то есть снижается функция желудочно-кишечного тракта, переваривающая способность. И поэтому многие продукты не перевариваются в организме у тех людей, которые постоянно находятся на соевой диете. Сейчас фактически нельзя исключить то, что мы каждый день употребляем сою в тех или иных продуктах питания. В медицине существует такой диагноз - «интеропатия»- это патология функций желудочно-кишечного тракта (не перевариваниея нормальной пищи). Это в значительной мере способствуют ингибиторные белки сои, которое подавляют нормальное функционирование процесса пищеварения.[45]

Иммунная система человека окончательно формируется только к 12-14 годам, а кишечная флора, адаптированная к взрослой пище лишь к 3 годам. Слизистая оболочка пищеварительного тракта ребёнка обладает повышенной проницательностью, как для питательных веществ, так и для патогенов. Это компенсируется высоким содержанием разнообразных иммуноглобулинов и лимфоцитов в крови и слизистой оболочке кишечника ребенка. Детский организм остро реагирует на чужие белки, к которым он не адаптирован. Отсюда особенно высокая чувствительность детей к аллергенам. У детей поздно развивается ферментная система. И когда говорили, что есть первые признаки аллергических реакций у маленьких детей на пищевые продукты, часто говорили, что это может быть связано с тем, что ещё недостаточно сформирована ферментная система организма у ребёнка. [7]

Аллергия на генетически модифицированную сою может вызвать хронические заболевания. Среди них экзема и угревая сыпь, синдром раздраженного кишечника, проблемы пищеварения, хроническая усталость, головные боли, неврологические проблемы.

В недавнем прошлом сою включали в состав детских смесей. В конечном счете это привело к тому, что употребление грудными детьми такого продукта приводило к очень серьезным заболеваниям.[18]

Влияние модифицированной сои может проявляться в раннем половом созревании у девочек, в нарушении половой потенции и развитии половых гормонов у мальчиков. Потому что эти эстрогены соевые или белки они по своей структуре похожи на женские половые гормоны. И увеличение количества женских половых гормонов в питании ребёнка в частности у мальчиков вызывает нарушение и позднее созревание полового развития. Сейчас это отмечают многие эндокринологи в детской практике. Многие дети в особенности мальчики, у них отмечается так называемое гипозное ожирение, которое свойственно больше для женского типа. Это также связывается с большим употреблением белков, которые по своей структуре напоминают женские половые гормоны - эстрогены. Этими белками в основном отличается соя, генно-модифицированная соя, в которой присутствуют такие белки.[41]

Основываясь на многочисленных наблюдениях, фармакологи рекомендуют полностью исключить ГМО из состава детского питания. С 2004 года практически во всех странах Евросоюза использование ГМО в продуктах детского питания, предназначенного для детей до 4-х лет, запрещено. Особую угрозу для здоровья человека представляют потенциальные негативные эффекты генетически модифицированных продуктов при их длительном и неконтролируемом употреблении. В настоящее время известны лишь некоторые данные по влиянию длительного употребления таких продуктов питания, например трансгенного картофеля, на организм животных. Так, доктором А. Пуштаи было экспериментально продемонстрировано, что длительное скармливание животным трансгенного картофеля вызывает у них серьезные изменения внутренних органов, в частности слизистой оболочки кишечника, частичную атрофию печени и изменение тимуса. Эти данные были опубликованы после проведения экспериментов и подтверждения заявленных результатов старшим патологом Абердинского университета С. Ивеном. Результаты, полученные Ивеном, вызвали бурную дискуссию и сомнения, однако позднее они были подтверждены на культурах клеток крови человека и колоректальной карциномы.

Подобные же данные по влиянию трансгенного картофеля на организм животных получил академик В.А. Тутельян, директор Института питания РАМН, по мнению которого существует определенный риск для здоровья человека при употреблении в пищу продуктов, полученных путем генной инженерии. В каждом конкретном случае однозначно предсказать конечный результат не представляется возможным. В.А. Тутельян экспериментально продемонстрировал негативное влияние на крыс трансгенного картофеля, устойчивого к колорадскому жуку. Животным скармливали вареный картофель, нормальный или генетически модифицированный (сорт Рассет Бербанк Нью-лиф, компании «Монсанто») в течение 1 и 6 месяцев. Включение в рацион крыс трансгенного картофеля на протяжении 6 месяцев приводило к статистически достоверному снижению концентрации гемоглобина и среднего содержания гемоглобина в эритроцитах. Изменения печени у крыс наблюдались в три раза чаще, чем у животных, которым скармливали контрольный картофель, измененные гепатоциты обнаруживались во всех дольках печени. Одновременно отмечались признаки жировой дистрофии, статистически достоверное увеличение абсолютной массы почек, чаще встречались макроскопические изменения органов, которые авторы исследования отнесли к разряду интеркутентных заболеваний.[35]

Риски, опосредованные плейотропным действием трансгенов и кодируемых ими белков на «работу» генома и метаболизм растений. Пищевые риски могут быть связаны с последствиями плейотропных эффектов, вызываемых как самими трансгенными белками, так и встроенными конструкциями. Именно плейотропным эффектом можно объяснить усиление активности уреаз в трансгенном сорте сои, устойчивом к гербициду раундапу.

При проведении работ по созданию стресс-устойчивых трансгенных растений зачастую используют ген ключевого фермента синтеза полиаминов-- аргининдекарбоксилазы. Результатом суперэкспрессии этого фермента у трансгенных растений табака и риса является повышенное содержание токсичного амина агматина, а также полиаминов путресцина, спермидина и спермина. Агматин и его производные являются биологически активными веществами, способными взаимодействовать с адренэргическими, имидазолиновыми и глутаматными рецепторами, выступая для организма человека в роли как нейромедиаторов, так и активаторов митозов (размножение клеток) и стимуляторов опухолеобразования. Эти вещества, будучи не белковой природы, легко усваиваются организмом. Надо сказать, что адекватность используемых в настоящее время тестов для проверки подобных рисков крайне сомнительна. Сорта томатов, модифицированные генами изопентенилтрансферазы, имеют повышенное содержание растительных гормонов -- цитокининов (группы гормонов растений пуриновой природы, регулирующих деление и дифференцировку клеток и другие физиологические процессы) и обладают большей продуктивностью. Сложнейшая сигнальная сеть, регулируемая цитокининами в организме растения и затрагивающая как метаболизм, так и разнообразные тканевые и ростовые процессы, изучена далеко не достаточно, так что предсказать эффекты от такого рода изменений гормонального статуса пока не представляется возможным. В то же время известно сильнейшее влияние этих гормонов на клетки человека и других млекопитающих за счет модуляции Ras -- опосредованных клеточных сигнальных каскадов, ацетилхолинэстеразной активности, активности пуринорецепторов. И пока допустимые, безопасные концентрации фитогормонов в растительных продуктах не будут установлены, вероятность существования пищевых рисков от употребления трансгенных продуктов остается весьма высокой.[49]

Близкими к описываемым негативным пищевым эффектам являются риски, обусловленные приобретением ГМО вследствие самого процесса трансформации, способности синтезировать токсичные для человека метаболиты или же потерей способности генетически модифицированного организма синтезировать важные для человека биологически активные соединения. Классическим примером подобного типа негативных эффектов (хотя, надо сказать, имеется и иная трактовка рассматриваемого случая) служит приобретение генетически модифицированной бактерией-- суперпродуцентом триптофана, используемого в качестве пищевой добавки, -- способности синтезировать в следовых количествах близкое по структуре триптофану (но уже токсичное) соединение 1,1-этилен-бис(триптофан). Первыми жертвами этого генетически модифицированного организма и заложниками американской системы оценки биобезопасности стали граждане США. Регулярное употребление ими пищевой добавки, содержащей данное токсичное соединение, приводило к очень тяжелому заболеванию, называемому синдромом эозинофилии-миалгии, которое характеризуется изнурительными мышечными болями, спазмами дыхательных путей и может даже привести к смерти.[15]

Пример другого типа касается гибели в ноябре 2003 г. в Израиле трех грудных детей, находившихся на искусственном вскармливании препаратами детского питания Humana Milchunion Remedia, и серьезного повреждения головного мозга еще у 17 детей. Проведенные тесты показали, что производимый немецкой компанией на основе генетически модифицированной сои заменитель молока содержит по крайней мере в 10 раз меньше, чем было заявлено в рекламе, витамина B₁ жизненно необходимого для нормального развития центральной нервной системы в раннем детском возрасте. Можно полагать, что используемая для получения соевого молока трансгенная соя Remedia Super Soya утратила способность синтезировать витамин B₁ уже в процессе трансформации из-за нарушения экспрессии генов, контролирующих синтез данного витамина, в результате мутации или их сайленсинга. Контролировать появление такого рода сбоев метаболизма практически невозможно из-за несовершенства генноинженерных технологий и недостаточного понимания механизмов функционирования генома.[26]

Риски, опосредованные накоплением гербицидов и их метаболитов в устойчивых к гербицидам сортах и видах сельскохозяйственных растений. Возделывание сортов сельскохозяйственных растений, устойчивых к действию пестицидов, дает заметный экономический эффект -- ручная или машинная прополка заменяется быстрой обработкой полей пестицидами, приводящей к гибели сорняков, но не выращиваемых трансгенных сортов. Для придания растению повышенной устойчивости к такому распространенному гербициду как глифосат, используют конструкции на основе одного из двух генов: ЕРSРS (5-енолпирувилшикимат-З-фосфат-синтаза) и GОХ (глифосат-оксидоредуктаза). Сами по себе эти белки не являются ни аллергенами, ни токсинами. Для оценки безопасности пищевого применения таких сортов необходимо знать, какова способность этих растений к накоплению ядовитых для человека и животных химикатов, а также предстоит выяснить, не происходит ли аккумуляция других ядовитых метаболитов или аллергенов в результате плейотропных эффектов трансгенных конструкций. Следует иметь в виду, что практически все пестициды токсичны для человека. Глифосат, например, является канцерогеном, вызывая лимфому. Имеются данные, что при обработке глифосатом устойчивых к нему сортов сахарной свеклы растения накапливают токсичные метаболиты глифосата. Более того, показана способность репродуктивных тканей хлопчатника, устойчивого к глифосату, аккумулировать этот гербицид до чрезвычайно высоких (смертельных) концентраций - от 0,14 до 0,48 мг/кг сухого вещества. Для сравнения отметим, что допустимые дозы остаточного глифосата и его токсичных метаболитов в пищевых продуктах в США составляют 0,02 мг/кг сухого вещества, т.е. в 7--24 раз ниже.[3]

Другим широко распространенным гербицидом является атразин. Устойчивость культурных растений к его действию обеспечивается встраиванием в геном гена цитохрома СУР1А1, представителя класса цитохромов Р-450. Вместе с тем известно множество работ, посвященных канцерогенным, иммунотоксичным и эмбриотоксичным свойствам цитохрома Р-450.[6]

К вышесказанному о потенциальной опасности трансгенных сортов культур, устойчивых к гербицидам, следует добавить, что, как правило, информация о наличии остаточных количеств гербицидов в этих растениях производителями не предоставляется, хотя пищевой риск от аккумуляции этих токсичных химикатов в подобном сырье огромен.

Риски горизонтального переноса трансгенных конструкций (в том числе генов устойчивости к антибиотикам) в геном симбионтных для человека и животных бактерий. Вероятность встраивания трансгенной конструкции из растения в геном млекопитающих и человека ничтожно мала. Клетки высших эукариот имеют несколько изолирующих барьеров, эффективно препятствующих горизонтальному переносу генов. Даже в случае такого переноса клетка, как правило, не размножается, находясь в терминальной стадии дифференцировки. Перенос конструкции в половые клетки вообще невероятен, и это очевидно, если учесть, что гематотестикулярный барьер не проницаем для крупных молекул. Но не следует забывать, что человек имеет эндосимбионты, в частности, кишечную бактериальную флору. Известно, что бактерии способны к трансформации, причем трансформации подвержены как кольцевые, так и линейные формы ДНК с инвертированными повторами. Фрагменты трансгенной ДНК идентифицированы в содержимом кишечника, крови и молоке коров и свиней, питающихся ГМО.[37]

В настоящее время в трансгенных конструкциях в качестве маркерных последовательностей используются, как правило, гены устойчивости к антибиотикам, которые позволяют производить отбор генетически модифицированных клеток и растений. При трансформации ими симбионтных или патогенных для человека и животных бактерий трансгенные конструкции могут «включаться» в состав бактериального генома, что приведет к формированию устойчивости к антибиотикам или самих симбионтных бактерий, или патогенной микрофлоры. Результатом использования такого антибиотика при заболевании будет быстрый отбор устойчивых к нему бактерий, вследствие чего антибиотик либо начнет перерабатываться непосредственно в кишечнике, не достигая целевых патогенных бактерий, либо не будет оказывать влияния на резистентные к нему патогены. Основные бактерии-симбионты живут в толстой кишке, и риск метаболизма антибиотиков бактериями кишечной флоры касается, в основном, плохо всасывающихся антибиотиков, например неомицина и канамицина.[13]

Трансгенные конструкции, несущие в качестве маркерного признака устойчивость к таким препаратам, ранее широко использовались биотехнологическими компаниями. В то же время было установлено, что перенос устойчивости к антибиотикам осуществляется и от патогенных бактерий Acinetobacter baumannii к E.coli и Proteus mirabilis. Действительно, эффективная бактериальная система переноса генов устойчивости к антибиотикам представлена incQ-подобными плазмидами, передающимися между E.coli, Acinetobacter sp. и другими штаммами бактерий. Вероятность формирования рекомбинантных плазмид, несущих гены устойчивости из конструкций к антибиотикам, практически не изучена.[40]

Вызывает беспокойство и возможность рекомбинации между последовательностью 35S-промотора и близкими последовательностями геномов некоторых вирусов, в том числе вирусов человека. До сих пор не проведено детальных экспериментальных исследований этого вопроса. В последние годы были получены результаты, подтверждающие возможность экспрессии генов, находящихся под 35S-промотором, в клетках самого разного происхождения, в том числе и человека. В отношении экспрессии генов в клетках человека авторы делают вывод, что низкий уровень экспрессии генов, находящихся под этим промотором, снижает риск отрицательного воздействия в случае переноса трансгенной конструкции в клетки млекопитающих. Однако методика проведения этих экспериментов, по которой производилась оценка экспрессии маркерного гена на невстроенной в экстрахромосомной конструкции (т. е. авторы вводили в клетки плазмиды, содержащие испытуемую конструкцию, и проводили оценку экспрессии репортерных генов с этих плазмид, не добиваясь их встраивания в геном), предполагает значительные возможности изменения активности экспрессии, а, следовательно, и проявления потенциального эффекта, в том числе и негативного, после встраивания генов. При низком уровне экспрессии конструкций эффект не наблюдается, а при усилении экспрессии он, как правило, непредсказуем, если не проверен экспериментально. Указанные факты еще более усиливают риск непредсказуемых последствий горизонтального переноса трансгенных конструкций.[28]

Критика метода отбора трансформированных культур по устойчивости к антибиотикам привела к тому, что Агентство ООН по стандартизации генетически модифицированных сортов растений не рекомендовало использование репортерных генов устойчивости к антибиотикам для получения новых сортов пищевых культур. Однако в большинстве случаев это требование биотехнологическими корпорациями игнорируется. Так, согласно сообщению М. Марли в английском парламенте от 25 июня 2003 года, в Англии выращиваются сорта трансгенных растений, несущие гены устойчивости к канамицину, неомицину, ампициллину, амоксицину и гигромицину. Анализ материалов институтов питания, который есть в распоряжении ГРИНПИС, показал, что по витаминному составу трансгенные и не трансгенные продукты очень отличаются и в худшую сторону. Например, в трансгенном картофеле полностью отсутствовал витамин Е, а в 3 раза было меньше витамина В, витамин В - это каротин и т.д. Аналогичное отличие по химическому составу, а именно по витаминному составу было обнаружено в сое и кукурузе, которые разрешены на российском рынке, то есть вполне возможно, что и в детском питании. Неконтролируемое введение вакцин в состав пищевых продуктов также несет в себе колоссальные риски. [11] Риски производства биологически активных веществ с помощью ГМО («фармагеддон»). В настоящее время предпринимаются активные попытки создания трансгенных сортов растений, способных к интенсивному синтезу биологически активных веществ, в частности, вакцин, гормонов, факторов свертывания крови, индустриальных энзимов, антител человека, контрацептивных белков и подавляющих иммунитет цитокинов (группа растворимых белков, синтезируемых кроветворными клетками костного мозга). [15] В 2003 году возник термин «фармагеддон». Основанием для появления такого термина послужило намерение биотехнологической индустрии использовать растения как фабрики для производства медикаментов. При этом растения будут выращиваться не в лабораториях, а в открытом грунте. Намечено использовать многочисленные сорта риса и кукурузы, несущие биологические активные вещества, в числе вакцины, гормоны роста, факторы свёртывания крови, человеческие антитела, контрацептивные белки и вызывающие аборт-препараты. Американская компания «Эпицит» недавно сообщила о создании сорта кукурузы, вырабатывающая человеческие антитела на поверхности белка спермы, с целью получения противозачаточных препаратов. Неконтролируемое переопыление такого сорта с пищевыми может привести к серьёзным демографическим последствиям на территории, где производится подобная продукция. Спонтанно встраивание чужих генов в другие организмы будет способствовать возникновению новых трансгенных организмов и автоматически приводить к бесплодию последних и их потомства. Несколько лет назад в России бесплодным был каждый десятый молодой человек, в настоящее время каждый шестой. Через некоторое время может быть каждый третий. Продукты, содержащие ген-компоненты могут быть одной из причин развитию бесплодию подрастающего поколения. В Америке и в странах Европы, где продукты с ген-организмами стали раньше принимать, уже каждый третий молодой человек имеет проблемы с деторождением. Основной прирост населения в этих странах происходит за счёт эмигрантов. С предупреждением о не предсказуемости действия ГМО выступил научный советник правительства Норвегии профессор Тирьертравик. В своём обращении к правительству он сказал, что искусственный генный материал, выпущенный в окружающую среду, может внедриться в генетический материал клеток всех видов, включая человека. Этот процесс уже привёл к появлению новых вирусов и бактерий, ведущих к страшным мутациям, вызывающий острый токсикоз, аутоиммунные реакции, онкологические заболевания. Одним из критериев отбора ген-растений являются присутствие в их составе генов, которые оказывают сопротивление антибиотикам. Это вызвало опасение, что гены могут войти в состав бактерий, которые находятся в желудке и это сделает бактерий не восприимчивыми к антибиотикам. В этом случае многие широко распространенные медицинские препараты будут попросту не эффективны.[48]

Не контролируемое распространение вакцин в составе пищевых продуктов обладает не меньшем риском. В ходе эмбриогенеза формирующаяся иммунная система «учится» распознавать «свои» белки, не путая их в дальнейшим с «чужими». Белки, экспонируемые клеткам иммунной системы во время эмбриогенеза, запоминаются как «свои». Если белок вакцины в это время попадет в кровоток эмбриона, то родившийся ребенок не сможет вырабатывать иммунитет к данному заболеванию, всегда распознавая данную бактерию или вирус как «свой». Существует ещё один аспект рисков. Эта не контролируемая вакцинация птиц и млекопитающих, обитающих в районах с ген-растениями. Если трансгенные вакцины направлены против бактерии вирусов, имеющих местных животных в качестве переносчиков, то такая вакцинация спровоцирует мощный отбор среди патогенов и формирование суперинфекций. Кроме того, введение вирусных последовательностей ДНК в ген-продукты, может привести к возникновению новых вирусов. Такие новые вирусы могут быть более агрессивными, чем исходные, могут стать менее видоспецифичными, например вирусы растений могут стать вредными для полезных насекомых, животных, а также людей. [36]

Подводя итог вышесказанному, можно выделить следующие основные риски потребления в пищу генмодифицированных продуктов:

1. Угнетение иммунитета, аллергические реакции и метаболические расстройства, в результате непосредственного действия трансгенных белков.

Влияние новых белков, которые продуцируют встроенные в ГМО гены, неизвестно. Человек их раньше никогда не употреблял и поэтому не ясно, являются ли они аллергенами.

2. Токсичное действие продуктов метаболизма. Независимые эксперты утверждают, что генетически модифицированные культуры растений выделяют в 1020 раз больше токсинов, чем обычные организмы.

3. Появление устойчивости патогенной микрофлоры человека к антибиотикам. При получении ГМО до сих пор используются маркерные гены устойчивости к антибиотикам, которые могут перейти в микрофлору кишечника, а это, в свою очередь, может привести к медицинским проблемам - невозможности вылечить многие заболевания. В ЕС с декабря 2004 г. запрещена продажа ГМО с использованием генов устойчивости к антибиотикам. Всемирная организация здравоохранения рекомендует производителям воздержаться от использования этих генов, однако корпорации от них полностью не отказались.

4. Нарушения здоровья, связанные с накоплением в организме человека гербицидов. Большинство известных трансгенных растений не погибают при массовом использовании сельскохозяйственных химикатов и могут их аккумулировать. Есть данные о том, что сахарная свекла, устойчивая к гербициду глифосат, накапливает его.

5. Сокращение поступления в организм необходимых веществ. В основе современных исследований на безопасность ГМО лежит концепция «существенной эквивалентности», согласно которой ГМ-продукты так же безопасны, как и их традиционные аналоги, и, следовательно, в обязательном порядке проводится только композиционное сравнение между ГМ-продуктом и его аналогом. Однако до сих пор, по мнению независимых специалистов, нельзя точно сказать, например, является ли состав обычных соевых бобов и ГМ-аналогов эквивалентным или нет.

6. Отдаленные канцерогенный и мутагенный эффекты. Каждая вставка чужеродного гена в организм - это мутация, она может вызывать в геноме нежелательные последствия. При изменениях, вносимых чуждым геном в эволюционно отлаженный геном, не предполагать вероятность возникновения токсичных, аллергенных, канцерогенных и мутагенных продуктов (веществ) невозможно, поэтому не исключено проявление негативных эффектов, связанных с такими веществами, у человека, потреблявшего ГМ-продукты.

7. Один из самых больших рисков, связанный с употреблением ГМО, - это возможность влияния на потомство.

Все приведенные выше последствия не являются гарантированными при приеме пищи с ГМО. Существует лишь определенный риск развития таких заболеваний. Чтобы доказать все последствия употребления продуктов с ГМО необходимо 40-50 лет. [24]

ГЛАВА II СОВРЕМЕННЫЕ ЗАКОНОДАТЕЛЬНЫЕ И ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ГМО В РОССИИ

В 2000 году мир впервые серьезно задумался о возможном вреде генмодифицированных продуктов. Тогда было опубликовано Мировое заявление учёных об опасности генной инженерии, а затем и открытое письмо учёных к правительствам всех стран относительно ГМО, которое подписали 828 учёных из 84 стран мира. С тех пор научная среда разделилась на сторонников и противников ГМО. Ведутся исследования и опыты, учёные спорят, приводят доводы и контрдоводы, но однозначного ответа на вопрос о безопасности ГМО на сегодняшний день не может дать ни один эксперт в мире.[1]

Но до тех пор, пока безопасность ГМО не будет доказана всеми возможными способами, они рассматриваются как потенциально опасные, что декларировано Картахенским протоколом. 29 января 2000 г. в Монреале более 130 стран приняли «Картахенский протокол по биологической безопасности» с целью предотвращения неблагоприятного воздействия на охрану природы и устойчивого использования биологического разнообразия.

Россия самая открытая для ген-продуктов страна в мире, тогда как Европа практически закрыла свой рынок для них. Продукты питания, содержащие ГМО, в России продаются с 1999 года. Корма с ГМО допускаются к использованию с 2002 года.[16]

В 2006 году в канун вступления России в ВТО Г. Греф и Шваб подписали письмо, по которому Россия взяла на себя определенные требования по расширению спектров генно-модифицированных организмов, которые должны использоваться в пищевой индустрии России. Россия берёт на себя не только обязательство выдать сертификаты всем трансгенным растениям, которые на тот период находились на рассмотрении в Минздраве, но и легализовать само промышленное производство генно-модифицированных растений. К сожалению, в нашей стране нет пока соответствующей законодательной базы, которая бы позволила отсеивать ген-модифицированные продукты. Ведь известен тот факт, что производитель обязан маркировать продукцию, однако это происходит не всегда. Зачастую производитель просто умалчивает о «не доброкачественности» продукта.

В соответствии с требованиями еврокомиссии, маркировка продукции содержащей ГМО (даже если один из компонентов на 0,9% является ген-модифицированным) должна фиксировать это. О безопасности или опасности таких продуктов до сих пор нет полноценной информации.[33]

Оценить долю ген-продуктов на российском рынке не предоставляется возможным, поскольку официальные оценки до сих пор никем не проводились. Поток ген-продуктов в Россию резко возрос за последние годы. 50 зарубежных и отечественных фирм, а также большое число поставщиков теневого бизнеса поставляют в Россию ген-продукты: сельскохозяйственное зерно и корма. По оценкам экспертов эти поставки составляют около 500 тысяч тонн в год, в том числе около 260 тысяч тонн кормовых средств. В то же самое время граница, например США, Китая, Европы, практически закрыта для поступления ген-продуктов или зерна из других стран.

Генно-модифицированные источники могут встречаться во всех продуктах, где используют растительный белок как замену животного белка. Это может быть вся линейка продукта мясопереработки, все кулинарные изделия, например, котлеты, пельмени, блинчики с мясом или не с мясом, паштеты, консервы, колбасы и т.д. Продукты мутанты могут попадать к нам на стол, как в чистом виде, так и в виде разнообразных добавок. Крахмал из ген-картофеля, кондитерские изделия, соевая мука, детское питание, соевое молоко, чипсы из ген-картофеля, газировки, сахар из ген-свеклы и другие.[43] Проверки, проведённые ГРИНПИС России в 2004-2005 году в Москве показали, что ГМО уже содержит от 40 до 50% отобранного продукта. Помимо этого, была также обнаружена группа продуктов 20% из общего числа образцов, в которых наблюдалось фоновое загрязнение ГМИ. Фактически во всех регионов России есть производители, которые используют импортное сырьё, содержащие трансгенные белки.[10]

Москва оказалась, с несколькими другими субъектами Российской Федерации, например с Белгородской областью, одним из продвинутых субъектов Российской Федерации в котором существует запрет на:

а) использование ген-продуктов,

б) использование бюджетных средств города Москвы на закупку товаров которые содержат ген-ингредиенты.

Это мощнейший финансовый механизм, который даст возможность с уверенность говорить, что Москва становиться зоной свободной от ГМО. По данным ГРИНПИС России в 10 субъектах Российской Федерации контроль за ген-продуктами вообще не ведётся. Так как в региональных центрах гигиены и эпидемиологии отсутствуют специализированные лаборатории. Подавляющее большинство имеющихся роспотребнадзора могут выявить только две линии кукурузы и две линии сои. Тем более лаборатории не могут определить наличие ГМО в тех продуктах, которые не зарегистрированы в России.

В нашей стране создана некоторая законодательная база в области регулирования генно-инженерной деятельности. В частности, разработаны и приняты Федеральные законы «О государственном регулировании в области генно-инженерной деятельности» (от 05.06.1996, № 86-ФЗ), «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» (от 30.03.1999, № 52-ФЗ), «О качестве и безопасности пищевых продуктов» (от 02.01.2000, № 29-ФЗ), «О защите прав потребителей» (в редакции Федерального закона от 09.01.1996, № 2-ФЗ). Принят ряд постановлений Главного государственного санитарного врача РФ, в том числе Постановление от 08.11.2000 № 13 «О нанесении информации на потребительскую упаковку пищевых продуктов, полученных из ГМО».[22]