Почему не нужно бояться ГМО. Конспект лекции кубанского генетика Александра Милованова

7 июня в КЦСИ «Типография» прошла лекция победителя второго краснодарского состязания молодых ученых Science Slam Александра Милованова.

Кандидат биологических наук, старший преподаватель кафедры виноградарства КубГАУ рассказал о пользе и вреде ГМО (генетически модифицированных организмов), как ученые получают биотех-растения и о распространении их в мире. Корреспондент Эволюции Юга.ру записала конспект лекции.

Сейчас генная инженерия используется во многих сферах. И несмотря на то что ГМО-инсулин спасает множество жизней, напряженные споры вокруг ГМО в еде до сих пор не утихают. В то же время биотех-культуры (генетически модифицированные) семимильными шагами заменяют на полях «обычные».

Что такое ГМО

Большинство презентаций о ГМО начинаются одинаково: со шприцев и овощей. Это красивые картинки, которые обращают на себя внимание и порождают страх, но на деле процесс создания ГМО не имеет с этим ничего общего.

Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) дает определение: ГМО — это организмы, чей генетический материал был изменен, и при этом такие изменения являются возможными.

У нас принято считать, что «домашние овощи» вкуснее и полезнее. Но если взять два помидора, один из которых выращен дома, а другой в промышленных условиях, между ними не будет никакой разницы (вполне возможно, что они выросли из одинаковых семян). Пробуя овощ или фрукт на вкус, нельзя почувствовать разницу между обычным и ГМО. Так получается либо потому, что у нас нет соответствующих органов чувств, либо при создании продукта не вводился признак, который можно почувствовать на вкус.

Зачем нужны ГМО

ГМО созданы для того, чтобы давать выгоду. Так, на этапе производства мы можем снизить стоимость выращивания для производителя или добавить некоторые вкусовые качества, которые будут интересны покупателю. Или сделать и то и другое. Наглядным примером может служить золотой рис, который создали для борьбы с дефицитом витамина A в развивающихся странах. В нем содержится бета-каротин, и рисинки имеют характерный ярко-желтый цвет.

Основные сельскохозяйственные задачи создания ГМО-культур — высокая урожайность или несколько урожаев в год (например, сорта ремонтантной клубники), устойчивость к гербицидам или грибковым заболеваниям, токсичность для некоторых насекомых (существует картошка, токсичная только для колорадского жука), устойчивость к неблагоприятным климатическим условиям, а также способность синтезировать белок животного происхождения. Если в кукурузу внедряют ген скорпиона, культура становится устойчивой к засухе. Больше ничего общего со скорпионом у такой кукурузы, а тем более у тех, кто ее ест, не появляется.

Как получаются ГМО-растения

Для начала мы создаем вектор. Это молекула ДНК со встроенным в нее чужеродным геном. Ген при этом могут брать из вида совершенно другого царства, как в случае с кукурузой и скорпионом. Вектор создают для трансформации растения и перемешивают с золотыми, вольфрамовыми или оловянными частицами. После этого им выстреливают в чашку Петри из генной пушки, где уже находятся растительные клетки. На одном из китайских сайтов можно даже купить генную пушку. Стоить она, конечно, будет недешево, к тому же необходимы особые навыки.

Проблема этого метода только в том, что большинство клеток не выдерживают маркировки и погибают. Остальные досконально рассматривают на наличие встроенного гена. Нужные отбирают и выращивают из них ГМО-растения. Для отбора используется среда с гербицидом, который убивает немодифицированные растения. Остальные содержат маркерный ген, который дает устойчивость к этому гербициду.

Резонно задуматься, почему же ген из одного организма так просто работает в другом. Генетический код — это универсальный язык, который связывает между собой все живое. Законы макро- и микромиров схожи, проще говоря, у генетического языка есть диалекты, на которых, допустим, «разговаривают» митохондрии. В основе своей все работает одинаково, и реализация генетической информации происходит по принципу ДНК — РНК — белок. В ходе одного эксперимента ученые создали флюоресцирующее растение. В его геном ввели ген медузы. При этом ничего ядовитого в растении в итоге нет.

Как выявляют ГМО в продуктах

Говорить, что продукт содержит ГМО, неверно. Он сам является ГМО или же создан на основе технологий производства ГМО. Например, инсулин, который вырабатывается организмом человека, и ГМО-инсулин, который производится с помощью микроорганизмов, ничем не отличаются.

Мы не создаем ничего сами, а берем уже готовое из природы. В мире есть лаборатории, где ученые занимаются сертификацией продуктов на наличие ГМО. В России самая крупная такая организация находится в Москве и называется Ростест, она защищает наши прилавки от ГМО-продуктов. Всего существует 23 метода, которые позволяют определить наличие ГМО с помощью сигнала от генного маркера.

Распространение ГМО в мире

ГМО-продукты не просто так завоевали мировой рынок. Исследования, проведенные в период с 1996 по 2015 год, показали, что они представляют существенные экономические и экологические выгоды, которые в первую очередь касаются крупных и малых фермеров. Сегодня в мире уже сотни миллионов гектаров биотехнологических культур, половину этой площади занимает соя. По сути, не ГМО-сои в мире практически не осталось. Второе и третье места — кукуруза и рапс. Больше всего площадей с ГМО-растениями насчитывается в США, Бразилии, Канаде и Индии.

В будущем, чтобы прокормить все население планеты, надо будет производить на 50–70% больше продуктов питания. С ГМО-продуктами это возможно.

Семена биотех-растений стоят дороже. Однако для ферм, производящих ГМО-продукты, требуется гораздо меньше семян, так как растения более устойчивы к климатическим условиям, гербицидам, вредителям и прочему. За счет этого сглаживается разница в цене производства.

Плюсы ГМО

В 2015 году бразильская компания представила генетически модифицированный эвкалипт. Он дает больше волокна, из которого делают подушки. Так как из равноценного количества ГМО-эвкалипта получается больше сырья, чем из «обычного», можно вырубать меньше растений и получать тот же объем продукции. Меньше вырубка — меньше техники — меньше вредных выбросов — положительный эффект для экологии. Экономически производство ГМО-продуктов может вывести страну на высокий уровень. В Китае проживает 20% населения Земли, при этом пахотных земель там только 1,5%. Однако они ухитряются не только кормить свой народ, но и оставлять часть на экспорт.

Большая урожайность биотех-культур может позволить делать запасы, которые не будут портиться несколько лет. Таким образом, почва будет «отдыхать», что позволит ей восстанавливаться и увеличит ее производительность. За 2016 год за счет выращивания ГМО-растений сократилось использование пестицидов на 6,2 млн кг. Соответственно, техника тоже не обрабатывает земли, и это равно удалению с дорог 12 млн автомобилей.

Из ГМО-продуктов можно получать биотопливо, например, из водорослей. Другие водоросли смогут очищать сточные воды. Ведутся обсуждения создания растений, которые смогут создавать антиоксиданты.

И минусы

Есть и минусы. Многие задаются вопросом — безопасны ли такие культуры? Главная опасность — перекрестное опыление с сородичами и дикими растениями. Так мы можем получить, например, сорняки, которые будут устойчивы к пестицидам. Пока таких случаев не установлено, но забывать об этой возможности не стоит.

Также проблема может быть в непредсказуемых реакциях окружающей среды. Ученые создали сорт кукурузы, которая выделяла токсичные вещества, губительные для вредителей. Впоследствии было установлено, что в этом регионе стали умирать бабочки определенного вида. Они, как оказалось, тоже были восприимчивы к этому токсину. Внедряя ген, мы должны быть уверены, что он никак не будет влиять на окружающую экосистему.

Проблема еще и в том, что генетика существует уже давно, и все что можно, мы уже скрестили. Поэтому придется применять метод, который позволяет редактировать гены.

Всемирная организация здравоохранения о ГМО

ВОЗ занимается исследованием биотех-культур и их влиянием на организм человека, и они установили, что опасного воздействия нет. «ГМО-продукты, в настоящее время поступающие на международный рынок, подверглись оценкам безопасности и вряд ли представляют угрозу для здоровья человека».

Давайте приведем такой пример. Большинство из нас любят шоколад, но для собак он токсичен. Так же и с ГМО-продуктами: для личинок вредителей их свойства могут оказаться смертельными, а на человека не оказывают никакого воздействия.