Генетически модифицированные организмы (ГМО): возможные медицинские и экологические риски их производства и использования

Реферат

Одно из главных отличий человека от животного — стремление к усовершенствованию среды обитания — неминуемо приводит к изменениям на нашей планете. Генномодифицированные продукты — это ответ ученых на решение задачи ликвидации голода на Земле. Применение ГМ-продуктов — шанс решить проблему голода на планете за счет появления у сельскохозяйственных культур новых свойств, необходимых для их эффективного выращивания.

На сегодняшний день подобные разработки вызывают неоднозначную реакцию во всех странах мира. «Не стоит есть генетически модифицированные продукты, потому что никто не доказал, что это безопасно», — предупреждают одни российские ученые. Другие, наоборот, сожалеют о том, что в РФ нет полей, на которых выращивают «искусственные» растения.

Так давайте проанализируем факты, касающиеся продуктов генной инженерии, и разберемся, в чем их опасность, а в чем неоспоримое достоинство.

Что такое

Генномодифицированные продукты получили свое название за счет содержащихся в их составе веществ, полученных из генномодифицированных организмов (ГМО).

ГМО получают, внедряя в генетическую структуру какого-либо организма так называемые «целевые гены». Это делается для того, чтобы наделить растения новыми свойствами. Например, для создания сорта пшеницы, устойчивой к засухе, использовался ген скорпиона.

Одна из важных задач, которую могут решить трансгены, — получение растений, устойчивых к вирусам, так как в настоящее время не существует других способов борьбы с вирусными инфекциями сельскохозяйственных культур. В настоящее время получены растения, способные противостоять воздействию более десятка различных вирусных инфекций.

Еще одна задача связана с защитой растений от насекомых-вредителей. Применение инсектицидов не вполне эффективно, во-первых, из-за их токсичности, во-вторых, потому, что дождевой водой они смываются с растений. Трансгенные растения картофеля и томатов стали устойчивы к непобедимому колорадскому жуку, растения хлопчатника оказались устойчивыми к разным насекомым. Использование генной инженерии позволило сократить применение инсектицидов на 40 — 60%.

Генные инженеры вывели трансгенные растения с удлиненным сроком созревания плодов. Такие помидоры, например, можно снимать с куста красными, не боясь, что они перезреют при транспортировке.

9 стр., 4352 слов

Интеллектуальный продукт, интеллектуальная собственность и её охрана

... а также регулированием соответствующих отношений единым законодательством. Промышленная собственность является частью интеллектуальной собственности и непосредственно касается произведений человека в любой сфере его деятельности. ... изобретения, полезные модели, промышленные образцы, знаки для товаров и услуг, сорта растений, топографии интегральных микросхем, а также об охране прав на указание ...

Ученым удалось успешно внедрить новые гены в десятки видов растений и животных — создать растения табака со светящимися листьями, томаты, легко переносящие заморозки, кукурузу, устойчивую к воздействию пестицидов.

Список растений, к которым успешно применены методы генной инженерии, составляет около пятидесяти видов, включая яблоню, сливу, виноград, капусту, баклажаны, огурец, пшеницу, сою, рис, рожь и много других сельскохозяйственных растений.

Минздравом РФ

Человечество всегда стремилось к совершенству. Первые опыты культивации растений были начаты еще 8 тыс. лет до н.э. А биотехнологии впервые использовались для изготовления хлеба, пива и сыра 4 тыс. лет до н.э.

Истоки генной инженерии растений лежат в открытии 1977 года, позволившем использовать почвенный микроорганизм Agrobacterium tumefaciens в качестве орудия введения потенциально полезных чужих генов в другие растения.

Первые полевые испытания генетически модифицированных сельскохозяйственных растений, в результате которых был выведен помидор, устойчивый к вирусным заболеваниям, были проведены в 1987 году.

В 1993 году генетически измененные продукты были допущены на прилавки магазинов мира.

На сегодняшний день продукты с ГМО занимают более 80 млн. га сельхозугодий и выращиваются более чем в 20 странах мира.

Более 30% всей выращиваемой в мире сои, более 16% хлопка, 11% канолы (масличное растение) и 7% кукурузы произведены с использованием достижений генной инженерии.

На Российском рынке ГМ-продукция появилась в 90-е годы. В настоящее время в России разрешенными являются 16 сортов ГМ-культур (6 сортов кукурузы, 3 сорта сои, 3 сорта картофеля, 2 сорта риса, 2 сорта свеклы) и 5 видов микроорганизмов. Вроде бы разрешенных сортов немного, но добавляются они во многие продукты. ГМ-компоненты встречаются и в хлебобулочных изделиях, и в мясных, и в молочных продуктах. Много их и в детском питании, особенно для самых маленьких. Наиболее распространенной добавкой является ГМ-соя, устойчивая к гербициду раундапу (линия 40.3.2).

Опасность ГМО

Действие ГМ-продуктов на человека совершенно не изучено, последствия непредсказуемы.

С непредсказуемостью действия и опасностью ГМ-организмов столкнулись многие страны.

Еще в 2000 году было опубликовано Мировое заявление ученых об опасности генной инженерии, а затем и Открытое письмо ученых правительствам всех стран относительно ГМО, которое подписали 828 ученых из 84 стран мира.

Экспериментальные исследования показали патологические изменения в органах животных и их потомства при добавлении в их корм разных ГМ-культур. Так, британские исследователи показали опасность для животных ГМ-картофеля, австралийские ученые — ГМ-гороха, а французские — ГМ-кукурузы. Эти работы ученым удалось опубликовать, но еще больше осталось неопубликованных исследований.

Было сообщение о том, что добавка к корму лабораторных животных ГМ-кукурузы привела к 100% смертности их детенышей. Но эти данные очень быстро «закрыли». В первую очередь, это связано с тем, что компаниям-производителям невыгодна публикация отрицательных результатов. По данным, опубликованным в приложении Higher Education к британской газете Times, из 500 ученых, работающих в биотехнологической отрасли в Великобритании, 30% сообщили, что были вынуждены изменить данные своих результатов по просьбе спонсоров. Из них 17% согласились исказить свои данные, чтобы показать результат предпочтительный для заказчика, 10% заявили, что их «попросили» об этом, пригрозив лишением дальнейших контрактов, а 3% сообщили, что вынуждены были внести изменения, делающие невозможным открытую публикацию работ (кн. «Зоны, свободные от ГМО», 2007).

2 стр., 846 слов

Ресурсы животного и растительного мира и их изменение под влиянием ...

... и исчезающих видов животных и растений". Сохранение редких и исчезающих видов животных и растений". Задачами подпрограммы являются: создание нормативной базы охраны редких и исчезающих видов животных и растений и мест их обитания, а также разработка документов, регламентирующих ведение кадастров животного и растительного мира и Красных книг; сохранение редких и исчезающих видов животных и растений ...

Пытаясь защититься от ГМ-культур многие страны ввели маркировку на продуктах с ГМО, или стали продавать их по очень низкой цене, а некоторые страны пошли по пути полного отказа от ГМ-культур и ГМ-продуктов, организовав зоны, свободные от ГМО (ЗСГМО).

В настоящее время известно более 1300 зон в 35 странах мира, которые организовали ЗСГМО. Среди них почти все европейские страны. Совсем недавно в Европейском Союзе был опубликован доклад (Who Benefits from GM crops An analysis of the global performance of genetically modified (GM) crops 1996;2006), в котором было отмечено, что трансгенные культуры за десять лет так и не принесли никаких выгод: они не увеличили прибыли фермеров в большинстве стран мира, не улучшили потребительские качества продуктов и не спасли никого от голода. Применение ГМ-культур лишь увеличило объем применения гербицидов и пестицидов, а не сократило их использование, как обещали биотехнологические корпорации. Они не принесли пользы окружающей среде, а, наоборот, оказали крайне негативное воздействие на природу, приведя к сокращению биоразнообразия. Причем сами по себе ГМ-растения являются крайне нестабильными по целому ряду характеристик и могут оказывать негативное воздействие на здоровье человека и животных.

В нашей стране по непонятным причинам практически не проводятся научные и клинические исследования влияния ГМО на животных и человека. Попытки провести такие исследования натыкаются на огромное сопротивление.

Продукты, содержащие ГМО, дают огромную прибыль их производителям. Поскольку проверка безопасности ГМО и «трансгенных» продуктов, в основном, проводится на средства их производителей, то часто исследования по безопасности ГМО являются некорректными и необъективными. Возможно, именно поэтому предостережения некоторых ученых «не слышат» или «не хотят слышать».

В. В. Путиным, Г. Г. Онищенко

Большое значение имеют, какие именно гены встраиваются. При этом в процессе внедрения гены могут как сами мутировать, т. е. изменяться, так и оказывать негативное воздействие на геном организма-хозяина. В результате активности внедренных генов могут образовываться неизвестные токсичные белки, вызывающие токсикозы или аллергию у человека и животных. К тому же растения могут аккумулировать гербициды и пестициды, к которым они устойчивы и вместе с растением мы будем поглощать токсичные химикаты.

Особое внимание надо обратить на сами способы встраивания гена, которые еще очень несовершенны и не гарантируют безопасности растений, созданных с их помощью. Дело в том, что для встраивания гена используют вирусы, транспозоны или плазмиды (кольцевые ДНК), способные проникнуть в клетку организма и затем использовать клеточные ресурсы для создания множества собственных копий или внедриться в клеточный геном (как и «выпрыгнуть» из него.

10 стр., 4568 слов

Охрана животного мира

... исследовать государственное регулирование использования животного мира; проанализировать правовую охрану животного мира и среды его обитания. Объектом исследования контрольной работы являются правоотношения, ... специального и разрешения, бесплатно); Получение продуктов жизнедеятельности объектов животного мира (гагачьего пуха, меда, воска). Пользование животным миром осуществляется на основе ...

В настоящее время существуют два наиболее распространенных способа встраивания генов. Первый — биобаллистическая пушка — обстрел клеток микрочастицами золота или вольфрама с нанесенными на них генами. При этом неизвестно, какое количество новых генов и в какое место генома клетки они встроятся. Второй — более распространенный и более опасный — внедрение генов с помощью плазмид (кольцевой ДНК) почвенной опухолеобразующей бактерии. Немецкими учеными плазмиды из генетические вставки из ГМ-корма были обнаружены не только в клетках разных органов взрослых животных, но и у эмбрионов и новорожденных мышат.

На огромные риски для здоровья человека, обусловленные потреблением «трансгенных» продуктов, указывалось в работах российских ученых (Монастырский, 2004; Кузнецов и Куликов, 2005) и в «Мировом научном заявлении» (World Scientists Statement. Supplementary Information of the Hazards of Genetic Engineering Biotechnology), в Открытом письме ученых правительствам всех стран об опасности ГМО, а также в обзоре ученых Англии и Германии (Tappeser, 1997).

Это и понижение иммунитета, и аллергические реакции вплоть до смертельных случаев, и онкологические заболевания и др.

Некоторые ученые предлагают рассматривать трансгенизацию как «ускоренную» селекцию. Однако с помощью селекции можно получать гибриды только родственных организмов, т. е. скрещивать картофель разных сортов можно, а получать, например, гибриды картофеля с яблоком или помидора с рыбой нельзя. В природе, за редким исключением, не происходит скрещивания между разными видами и, тем более, классами растений или животных. Если все-таки такое скрещивание произошло, то потомство бесплодно, как, например, мул (или лошак) от скрещивания лошади с ослом, или потомство от скрещивания тигрицы и льва, тетерева и глухаря и так далее. Бесплодными являются и большинство трансгенных организмов.

Достаточно серьезные изменения были выявлены не только в самих ГМО, но и в организмах тех, кто их поглощает. Сторонники ГМО утверждают, что чужеродные вставки полностью разрушаются в желудочно-кишечном тракте животных и человека. Однако, по мнению российских генетиков «…поедание организмов друг другом может лежать в основе горизонтального переноса, поскольку показано, что ДНК переваривается не до конца и отдельные молекулы могут попадать из кишечника в клетку и в ядро, а затем интегрироваться в хромосому» (Гвоздев, 2004, стр. 70).

Что же касается колечек плазмид, то «кольцевая форма ДНК делает ее более устойчивой к разрушению». Так, плазмиды и ГМ-вставки были обнаружены в разных органах животных и человека, использующих в пищу ГМО. ГМ-вставки были обнаружены в слюне и микрофлоре кишечника человека (Mercer, 1999; Coghlan, 2002), в крови и микрофлоре кишечника мышей (Schubbert с соавт., 1994).

Особо важное значение имеют исследования Schubbert с соавт. (1998), которые обнаружили чужеродные ГМ-вставки в разных органах внутриутробных плодов и новорожденных мышат (кишечнике, крови, сердце, мозге, печени, селезенке, семенниках, коже и др.) после добавления в корм беременных самок ДНК бактериофаг М13 или плазмид, содержащих ген зеленого флуоресцентного белка (pEGFP-C1).

12 стр., 5677 слов

Эволюция прав человека

... Е. А. Лукашева и других. Целью данной курсовой работы является более детальное изучение причин возникновения прав человека, их развитие и изменение во времени. Рассмотрим, ... в России. достоинство свобода правовой статус человек 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЭВОЛЮЦИИ ПРАВ ЧЕЛОВЕКА 1.1 История возникновения прав человека России Общепризнанные права человека в любой стране зависят от исторического ...

Авторы делают вывод об опасности, которую могут представлять ГМО не только для тех, кто их поглощает, но и для их потомства.

Возможные

Ослабление иммунитета, возможность возникновения аллергических реакций в результате непосредственного действия трансгенных белков. Влияние новых белков, которые продуцируют встроенные гены, неизвестно. Человек их ранее никогда не употреблял и поэтому неясно, являются ли они аллергенами.

Появление устойчивости человека к антибиотикам, что сделает невозможным процесс лечения многих заболеваний.

Нарушение здоровья, связанные с накоплениями в организме человека гербицидов, так как ГМ-растения имеют свойство их аккумулировать.

Возможность отдаленных канцерогенных эффектов (23, https:// ).

длительном

В настоящее время известны лишь некоторые данные по негативному влиянию длительного употребления ГМ продуктов питания, например трансгенного картофеля, на организм животных.

Так, доктором А. Пуштаи (Исследовательский институт Рауэтт, Великобритания) 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 Аберденского университета С. Ивеном. Несмотря на это, они вызвали бурную дискуссию. Однако позднее результаты А. Пуштаи были подтверждены на культурах клеток крови человека и колоректальной карциномы.

В. А. Тутельян, В. А. Тутельян

Ситуация значительно осложняется тем, что использование принципов, разработанных для оценки безопасности химических веществ и фармацевтических препаратов, недостаточно для исследования длительного воздействия ГМ продуктов на человека. Как известно, традиционное (ориентированное на продукт) тестирование трансгенного материала ограничивается лишь анализом белков, жиров, углеводов и некоторых вторичных соединений, что делает его крайне неэффективным с точки зрения оценки биобезопасности. Оценка отдаленных мутагенных и канцерогенных последствий при постоянном употреблении ГМ продуктов потребует многолетних наблюдений с применением детальных генетических и токсикологических обследований тестируемого организма на разных стадиях его развития.

аллергических

Население этих стран имеет достаточно высокий уровень жизни, качественно близкую продуктовую корзину, сопоставимые медицинские услуги. Оказалось, что за несколько последних лет в США в 3.5 раз была выше частота пищевых заболеваний, чем в странах Скандинавии. Единственным существенным различием в качестве питания является активное употребление в пищу ГМ продуктов населением США и их практическое отсутствие в рационе народов Скандинавии. В России до появления импортных ГМ продуктов, по данным отечественных аллергологов, уровень аллергических заболеваний был в 5.7 раз ниже, чем в США. За последние годы эта разница практически нивелировалась.

Эти косвенные данные позволяют предполагать, что повышение уровня аллергических заболеваний связано с увеличением в пищевом рационе ГМ продуктов.

Особенно опасна детская аллергия, поскольку кишечная флора, адаптированная к «взрослой» пище, окончательно формируется к 3 годам, а иммунная система человека только к 12−14 годам. Детский организм остро реагирует на «чужие» белки, к которым он не адаптирован, отсюда. особенно высокая чувствительность детей к аллергенам. Исходя из многочисленных наблюдений, фармакологи в странах Евросоюза рекомендовали полностью исключить ГМО из детского питания.

11 стр., 5198 слов

Методы генетических исследований человека

... (Чехословакия). Г. Мендель на растениях гороха разрабатывал методы генетического анализа наследования отдельных признаков организма и установил ... патологией человека, болезнями сердечно-сосудистой системы, онкологическими заболеваниями. Цели и задачи моего реферата: Рассмотреть ... гены контролируют последовательность расположения аминокислот в белковой молекуле. Прежде всего, следует сказать о ...

Принимая во внимание тот факт, что аллергический потенциал белка в чужеродном окружении определяется множеством факторов, применение даже всех имеющихся сегодня методов тестирования аллергенности, очевидно, не позволит дать 100%-ной гарантии того, что продукт ГМО не окажется новым аллергеном.

Трансгенные белки, обеспечивающие устойчивость растений к различным видам насекомых-вредителей, грибковым и бактериальным заболеваниям, обладают не только аллергенными, но и токсичными свойствами. Так, выраженной токсичностью для млекопитающих обладают многие лектины; ингибиторы рибсомальных белков (RIPs), сериновых и цистеиновых протеаз, альфа-амилазы; хитиназа и др. Установлено, например, что длительное воздействие на организм крыс соевых ингибиторов протеаз в качестве пищевой добавки приводило к гипертрофии и гирерплазии поджелудочной железы, вплоть до неопластических новообразований и карциномы. Подобное действие ингибиторов эндопептидаз сои на поджелудочную железу отмечено и для человека.

Крайне высоки риски при использовании для получения ГМО лектинов. Причем именно лектины были использованы одними из первых для создания устойчивых к насекомым форм. Так, лектин нарцисса, обладающий ярко выраженными свойствами инсектицида, является мутагеном, причем наиболее сильное мутагенное действие обнаружено на культурах лимфоцитов эмбриона и раннего детского возраста. Появление токсичных свойств трансгенных белков будет опосредовано их концентрацией в продукте. Для оценки пищевых рисков надо определить допустимую норму воздействия этих белков на организм.

Особую опасность

Устойчивые к гербицидам ГМ растения не повреждаются высокими дозами используемых химических ядов, тогда как все остальные растения погибают. Создание таких растений приводит к удешевлению агротехники и резкому увеличению дозы используемых фермерами гербицидов, что по определению противоречит идее о создании устойчивых к гербицидам экологически чистых ГМ растений.

Интересно, что, как правило, производители ГМ растений не указывают уровень аккумуляции гербицидов в урожае. Вместе с тем известно, что один из наиболее широко используемых гербицидов, глифосат, может вызывать лимфому. В литературе имеются данные, что при обработке глифосатом устойчивых к нему сортов сахарной свеклы растения накапливают токсичные метаболиты глифосата.

Известно огромное число работ, посвященных канцерогенным, иммунотоксичным и эмбриотоксичным свойствам другого мощного и эффективного гербицида атразина.

Экологические

Использование ГМ-продуктов, то есть выращивание генетически модифицированных растений, приводит к сильному падению сортового разнообразия. Для генных модификаций берут один-два сорта, с ними и работают. Существует опасность вымирания многих видов растений.

1. Неконтролируемый (горизонтальный) перенос конструкций, определяющих различные типы устойчивости к пестицидам, вредителям и болезням растений, вследствие переопыления с дикорастущими родственными и предковыми видами, приводит к снижению биоразнообразия дикорастущих предковых форм культурных растений, нарушению равновесия биоценозов и формированию «суперсорняков» в результате развития гербицид-устойчивости сорных растений.

39 стр., 19101 слов

Редкие виды растений и методы сохранения редких и эндемичных видов растений

... книгу Казахстана На территории Казахстана произрастает около 6000 видов растений. Редкие и исчезающие растения Казахстана подлежат специальной охране, значительная часть их включена в Красную книгу РК. ... Красная книга Казахстана -- аннотированный список редких и находящихся под угрозой ...

Непредсказуемость экологических последствий использования трансгенов на функционирование и стабильность природных и агробиоценозов из-за малой изученности негативных воздействий ГМО на сложные системы взаимодействия внутри биоценоза

2. Риски неконтролируемого горизонтального переноса конструкций в ризосферную микрофлору. Нарушение системы биологического естественного контроля над насекомыми-вредителями из-за отрицательного воздействия инсектицидных белков, прежде всего Bt-токсинов, продуцируемых трансгенными растениями, на хищных и паразитических насекомых.

3. Негативное влияние на биоразнообразие через поражение токсичными трансгенными белками нецелевых насекомых и почвенной микрофлоры и нарушение трофических цепей. ГМ растения с генами Bt-токсинов способны не только прямо воздействовать на жизнеспособность и поведение многих видов насекомых и клещей, питающихся растительным соком и пыльцой, но и косвенно нарушать сложившиеся биоценотические отношения путем передачи своих токсинов в целый ряд других организмов по трофической цепи.

4. Риски быстрого появления устойчивости к используемым трансгенным токсинам у насекомых-фитофагов, бактерий, грибов и других вредителей под действием отбора на признак устойчивости, высокоэффективного для этих организмов.

В Америке и Китае было показано, что применение Bt-токсина для получения устойчивых к насекомым растений привело к появлению невосприимчивых к токсину популяций вредителей (пример бабочка Plitela xylyostella).

5. Риски появления новых, более патогенных штаммов фитовирусов в результате взаимодействия фитовирусов с трансгенными конструкциями, проявляющими локальную нестабильность в геноме растения-хозяина и тем самым являющимися наиболее вероятной мишенью для рекомбинации с вирусной ДНК.

6. Создание устойчивых к гербицидам ГМ сортов растений увеличивает расход химикатов и обостряет проблему химического загрязнения окружающей среды.

Согласно данным Северо-Западного научного центра экологической политики США, за последние 8 лет использование трансгенных разновидностей Bt-сортов растений снизило потребление пестицидов на 19,6 млн. фунтов, но за этот же срок возросло употребление химикатов, применяемых при выращивании устойчивых к гербицидам сортов, на 70 млн. фунтов.

В настоящее время убедительно доказано наличие экологических рисков при выращивании ГМО, которые касаются прежде всего появления суперсорняков, формирования новых устойчивых к ядам популяций насекомых, загрязнения и полной (безвозвратной) потери ценных традиционных сортов важнейших сельскохозяйственных культур, а также загрязнения окружающей среды химикатами, прежде всего гербицидами.

трансгенный генномодифицированный растение организм

А. А. Роль

2. Кащьяп В. Пестициды и трансгенные растения как международная агроэкологическая проблема. М.: Изд-во РУДН, 1998. 167 с.

Кузнецов В. В., Куликов А. М., Кузнецов В. В., Кузнецов В. В., О. А. Продовольственная, Е. Г. Агроэкологические, Е. Г. Проблемы, Соколов М. С.