Безопасность генетически модифицированных пищевых продуктов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

«Кубанский государственный университет»

Реферат

по дисциплине: Безопасность жизнедеятельности

Безопасность генетически модифицированных пищевых продуктов. Анализ современных исследований

Выполнил:

Емельянов Иван

Студент 1 курса, группа 3

Преподаватель:

Е.Е. Невакшенова

Краснодар 2016

ВВЕДЕНИЕ

В последние годы все большее влияние на здоровье населения планеты оказывает качество и структура питания. В мире от недоедания и белково-калорийной недостаточности погибает 15 млн. человек.

Снижается потребление наиболее ценных в биологическом отношении пищевых продуктов. На первый план выходят следующие нарушения пищевого статуса: генетический модифицированный продукт

-- дефицит животных белков, достигающий 15-20% от рекомендуемых величин;

-- выраженный дефицит большинства витаминов, выявляющийся повсеместно у более половины населения;

-- проблема недостаточности макро- и микроэлементов, таких как кальций, железо, фтор, селен, цинк.

В международном научном сообществе существует четкое понимание того, что в связи с ростом народонаселения Земли, которое по прогнозам ученых должно достичь к 2050 году 9-11 млрд. человек, необходимо удвоение или даже утроение мирового производства сельскохозяйственной продукции, что невозможно без применения трансгенных растений, создание которых многократно ускоряет процесс селекции культурных растений, увеличивает урожайность, удешевляет продукты питания, а также позволяет получить растения с такими свойствами, которые не могут быть получены традиционными методами.

Путем генной инженерии возможно повышение урожайности на 40-50%. За последние 5 лет в мире земельные площади, используемые под трансгенные растения, увеличились с 8 млн. га до 46 млн. га.

Еще ни одна новая технология не была объектом такого пристального внимания ученых всего мира. Все это обусловлено тем, что мнения ученых о безопасности генетически модифицированных источников питания расходятся. Нет ни одного научного факта против использования трансгенных продуктов. В тоже время некоторые специалисты считают, что существует риск выпуска нестабильного вида растений, передача заданных свойств сорнякам, влияние на биоразнообразие планеты, и главное -- потенциальная опасность для биологических объектов, для здоровья человека путем переноса встроенного гена в микрофлору кишечника или образование из модифицированных белков под воздействием нормальных ферментов, так называемых минорных компонентов, способных оказывать негативное влияние.

Поэтому в своей работе я обратилась к вопросу о применении трансгенных продуктов, их влиянии на здоровье человека и последствия их применения. Опираясь на статистические данные провела собственное исследование пищевых добавок, применяемых в повседневной жизни .

1. ИСТОРИЯ ГЕНЕТИЧЕСКИ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ПРОДУКТОВ

На основе разработок биологического оружия в 1983 году в США вырастили первое в мире генетически модифицированное растение. А через десять лет, без должной проверки на безопасность для человека, на мировом продовольственном рынке появились первые генетически модифицированные продукты. Начался глобальный неконтролируемый эксперимент на человечестве.

В Китае в 1992 году стали выращивать табак, который «не боялся» вредных насекомых. В 1994 году появились помидоры, которые не портились при перевозке, а также могли месяцами лежать в недоспелом виде при температуре 12 градусов. Но как только их помещают в тепло, они за несколько часов становятся спелыми. Далее генетически модифицированные продукты стали возникать один за другим. Генетически модифицированная соя вытеснила обыкновенную, появилась генетически модифицированная кукуруза. Разработали вид картофеля, устойчивый к колорадскому жуку.

К концу 2013 года в 36 странах, регулирующих использование гм-культур, было выдано 2833 разрешений на использование генетически модифицированных продуктов, из них 1321 - для употребления в пишу, и 918 -- на корм скоту. Всего на рынок было допущено 27 генетически модифицированных культур (336 сортов), основными из них являлись: соя, кукуруза, хлопок, картофель.

Методы создания ГМО

Основные этапы создания ГМО:

1. Получение изолированного гена.

2. Введение гена в вектор для переноса в организм.

3. Перенос вектора с геном в модифицируемый организм.

4. Преобразование клеток организма.

5. Отбор генетически модифицированных организмов и устранение тех, которые не были успешно модифицированы.

Процесс синтеза генов в настоящее время разработан очень хорошо и даже в значительной степени автоматизирован. Существуют специальные аппараты, снабжённые ЭВМ, в памяти которых закладывают программы синтеза различных нуклеотидных последовательностей. Такой аппарат синтезирует отрезки ДНК длиной до 100--120 азотистых оснований (олигонуклеотиды).

Чтобы встроить ген в вектор, используют ферменты -- рестриктазы и лигазы. С помощью рестриктаз ген и вектор можно разрезать на кусочки. С помощью лигаз такие кусочки можно «склеивать», соединять в иной комбинации, конструируя новый ген или заключая его в вектор.

Техника введения генов в бактерии была разработана после того, как Фредерик Гриффит открыл явление бактериальной трансформации. В основе этого явления лежит примитивный половой процесс, который у бактерий сопровождается обменом небольшими фрагментами нехромосомной ДНК, плазмидами. Плазмидные технологии легли в основу введения искусственных генов в бактериальные клетки. Для введения готового гена в наследственный аппарат клеток растений и животных используется процесс трансфекции.

Если модификации подвергаются одноклеточные организмы или культуры клеток многоклеточных, то на этом этапе начинается клонирование, то есть отбор тех организмов и их потомков (клонов), которые подверглись модификации. Когда же поставлена задача получить многоклеточные организмы, то клетки с изменённым генотипом используют для вегетативного размножения растений или вводят в бластоцисты суррогатной матери, когда речь идёт о животных. В результате рождаются детёныши с изменённым или неизменным генотипом, среди которых отбирают и скрещивают между собой только те, которые проявляют ожидаемые изменения.

В исследованиях

В настоящее время генетически модифицированные организмы широко используются в фундаментальных и прикладных научных исследованиях. С помощью генно модифицированных организмов исследуются закономерности развития некоторых заболеваний (болезнь Альцгеймера, рак), процессы старения и регенерации, изучается функционирование нервной системы, решается ряд других актуальных проблем биологии и современной медицины

В медицине и фармацевтической промышленности.

Генетически модифицированные организмы используются в прикладной медицине с 1982 года. В этом году зарегистрирован в качестве лекарства генно-инженерный человеческий инсулин, получаемый с помощью генетически модифицированных бактерий. В настоящее время фармацевтическая промышленность выпускает большое количество лекарственных средств на основе рекомбинантных белков человека: такие белки производят генетически модифицированные микроорганизмы, либо генетически модифицированные клеточные линии животных. Генетическая модификация в данном случае заключается в том, что в клетку интродуцируется ген белка человека (например, ген инсулина, ген интерферона, ген бета-фоллитропина). Эта технология позволяет выделять белки не из донорской крови, а из ГМ-организмов, что снижает риск инфицирования препаратов и повышает чистоту выделенных белков. Ведутся работы по созданию генетически модифицированных растений, продуцирующих компоненты вакцин и лекарств против опасных инфекций (чумы, ВИЧ). На стадии клинических испытаний находится проинсулин, полученный из генетически модифицированного сафлора. Успешно прошло испытания и одобрено к использованию лекарство против тромбозов на основе белка из молока трансгенных коз.

Бурно развивается новая отрасль медицины -- генотерапия. В её основе лежат принципы сходные с использующимися при создании ГМО, но в качестве объекта модификации выступает геном соматических клеток человека. В настоящее время генотерапия -- один из главных методов лечения некоторых заболеваний. Так, уже в 1999 году каждый четвёртый ребёнок, страдающий ВИЧ лечился с помощью генной терапии. Генотерапию, кроме использования в лечении, предлагают также использовать для замедления процессов старения.

В сельском хозяйстве

Генная инженерия используется для создания новых сортов растений, устойчивых к неблагоприятным условиям среды и вредителям, обладающих лучшими ростовыми и вкусовыми качествами. Создаваемые новые породы животных отличаются, в частности, ускоренным ростом и продуктивностью. Созданы сорта и породы, продукты из которых обладают высокой питательной ценностью и содержат повышенные количества незаменимых аминокислот и витаминов.

Проходят испытания генетически модифицированные сорта лесных пород со значительным содержанием целлюлозы в древесине и быстрым ростом.

Однако, некоторые компании устанавливают ограничения на использование продаваемых ими генетически модифицированных семян, запрещая высеивание самостоятельно полученных семян. Для этого используются юридические ограничения типа контрактов, патентов или лицензирования семян Также для подобных ограничений одно время прорабатывались технологии ограничительные технологии которые так и не использовались в коммерчески доступных ГМ-линиях.. Технологии либо делают стерильным выращенные семена либо требуют особых химических веществ для проявления внесенного с помощью модификации свойства При этом стоит отметить, что в сельском хозяйстве широко применяются гибриды F1, которые, как и ГМО-сорта, требуют ежегодной закупки семенного материала.

С 1996 года, когда началось выращивание ГМ-растений, площади, занятые ГМ-культурами выросли до 175 млн гектаров в 2013 году (более 11 % от всех мировых посевных площадей). Такие растения выращиваются в 27 странах, особенно широко -- в США, Бразилии, Аргентине, Канаде, Индии, Китае при этом начиная с 2012 года производство ГМ-сортов развивающимися странами, превысило производство в промышленно развитых государствах Из 18 миллионов фермерских хозяйств, выращивающих ГМ-культуры, более 90 % приходится на малые хозяйства в развивающихся страна.

На 2013 год, в 36 странах, регулирующих использование ГМ-культур, было выдано 2 833 разрешений на использование таких культур, из них 1 321 -- для употребления в пищу, и 918 -- на корм скоту. Всего на рынок допущено 27 ГМ-культур (336 сортов), основными культурами являются: соя, кукуруза, хлопок, канола, картофель. Из применяемых ГМ-культур подавляющее большинство площадей занимают культуры, устойчивые к гербицидам и насекомым (часто к обеим сразу).

В животноводстве

Методом генного редактирования удалось создать свиней, которые потенциально устойчивы к африканской свиной чуме. Изменение пяти "букв" в коде ДНК гена RELA у выращиваемых на фермах животных, позволило получить вариант гена, который, предположительно защищает их диких сородичей: бородавочников и кустарниковых свиней от этого заболевания.

Другие направления

GloFish, первое генетически модифицированное домашнее животное

Разрабатываются генетически модифицированные бактерии, способные производить экологически чистое топливо

В 2003 году на рынке появилась GloFish -- первый генетически модифицированный организм, созданный с эстетическими целями, и первое домашнее животное такого рода. Благодаря генной инженерии популярная аквариумная рыбка Данио рерио получила несколько ярких флуоресцентных цветов.

В 2009 году выходит в продажу ГМ-сорт розы «Applause» с цветами синего цвета[. Таким образом, сбылась многовековая мечта селекционеров, безуспешно пытавшихся вывести «синие розы».

2. ПОЛЬЗА ГЕНЕТИЧЕСКИ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ПРОДУКТОВ

Ни одного подтвержденного научного исследования, указывающего на риск применения разрешенных генетически модифицированных продуктов сегодня нет. У генетически модифицированных продуктов есть плюсы. Например, химикатов в них меньше, чем в их природных аналогах. Некоторые генетически модифицированные растения сами разрушают гербициды - за счет содержания особого фермента. И все продукты, полученные из генетически модифицированных растений, в обязательном порядке проходят испытания на биологическую и пищевую безопасность.

Генетически модифицированные продукты более устойчивы к всевозможным вирусам и бактериям. Они дольше хранятся.

Цели генетической технологии, применяемой к животным, - это обычно ускорение их роста и увеличение их массы. Были получены коровы с увеличенным содержанием жира в молоке и лососи, которые очень быстро растут и которым не надо мигрировать из морской воды в пресную.

Отличия генетически модифицированных продуктов: Помидоры -- внешний глянцевый безупречный вид и бесконечная длительность хранения. Картофель -- устойчивость к вредителям и повышенная урожайность. Бананы -- лечебные свойства (вырабатывают вакцину против полиомиелита). Хлеб с добавлением генетически модифицированных ферментов долго не черствеет. Табак приобретает устойчивость к ядохимикатам.

Сторонники генетически модифицированных продуктов утверждают, что генная инженерия спасет растущее население Земли от голода.

3. ВРЕД ГЕНЕТИЧЕСКИ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ПРОДУКТОВ

Во многих странах существуют процентные запреты на использование генетически модифицированных продуктов, например: в Европе норма содержания ГМО в продукте не больше 0,9%, в Японии - не больше 5%, а в США - 10%. Почти во всех странах мира обязательна маркировка продукта о содержании в нём ГМО. В России так же существует закон, по которому обязательна маркировка продукта знаком ГМО, если содержание их превышает 0,9%.

В США аллергией страдают 70% населения, в России 30 и многие учёные полагают, что это именно из-за генетически модифицированных продуктов.

Исследование безопасности ГМО является важной частью программы исследовательских и технологических разработок в прикладной молекулярной биологии.

В настоящее время специалистами установлено, что доступные на рынке генетически модифицированные организмы безопасны^[1]. Как отмечается в докладе Генерального Директората Европейской комиссии по науке и информации:

Оппоненты ускоренного внедрения ГМО утверждают, что отрицательные эффекты на здоровье человека могут проявиться не сразу и иметь необратимый характер. Однако, как отмечают учёные, миллионы людей во всем мире употребляют ГМ-продукты уже более 15 лет и никаких побочных эффектов этого до сих пор не известно.

Влияние продуктов питания, содержащих ГМО, на другие организмы неоднократно становилось объектом исследования как в лабораториях компаний, производящих ГМО (Монсанто и др.), так и независимых исследователей.

Подавляющее большинство исследований подтвердило безопасность ГМО.

Абсолютно все трансгенные сорта растений перед выходом на рынок проходят тщательную проверку на безопасность для человека и окружающей среды. Это приводит к тому, что стоимость разработки и вывода на рынок нового трансгенного растения-продукта чрезвычайно высока (от 50 до 200 млн долларов). Ряд исследователей отмечают парадоксальность сложившейся ситуации, когда генетически модифицированные сорта проходят многоступенчатую всестороннюю проверку безопасности, а сорта, полученные с помощью селекции, не проверяются никак. Тем не менее, основной аргумент противников ГМ-организмов заключается в том, что прошло ещё недостаточно времени для того, чтобы можно было сделать окончательные выводы об их безопасности, и не исключено, что негативные последствия скажутся на будущих поколениях. Между тем, на модельных организмах с быстрой сменой поколений (мыши, крысы) отдалённых негативных генетических последствий не выявлено.

Спорные исследования

В незначительной части исследований, в том числе и из России, утверждается, что употребление в пищу ГМО имеет негативные последствия. Эти исследования получили широкий общественный резонанс и были подвергнуты серьёзной критике независимыми учёными в связи с наличием в них методологических, статистических и других ошибок.

Так, общественный резонанс и дискуссии вызвали опыты д.б.н. Ирины Ермаковой, сотрудника Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, которая ещё до начала самостоятельных опытов с ГМО выступала с публичными призывами к «остановке трансгенизации страны». В ходе опытов у подопытных животных, употреблявших ГМ-корм, наблюдался ряд патологических изменений. Научное сообщество подвергло критике работы Ермаковой за нарушения в организации эксперимента и некорректную обработку полученных данных. Результаты Ермаковой не подтвердились в независимых экспериментах.

В августе 1998 года британский специалист по белкам Арпад Пустай, проводивший исследование токсичности картофеля с геном лектина подснежника, встроенного для устойчивости к вредителям, выступил на телевидении с заявлением о том, что у крыс, питавшихся картофелем, наблюдались отклонения в росте, нарушения функции органов и подавление иммунной системы, и сделал вывод об опасности трансгенной пищи. Заявление вызвало большой резонанс и подверглось сильной критике за неподобающую подготовку и выполнение опытов, статистическую недостоверность и недостаток необходимого наблюдения. Институт Роуэтта, в котором работал Арпад, отказался продлевать его ежегодный контракт и запретил публичные выступления. В октябре 1999 года на публикацию статьи Арпада решился британский журнал The Lancet. В ней уже не содержалось громких заявлений, а говорилось, что длительное кормление крыс трансгенным картофелем вызывает изменения в слизистой пищеварительного тракта. В ноябре того же года журнал опубликовал критические рецензии на статью, в которых указывалось, что результаты опытов недостоверны, поскольку рацион обеих групп крыс, кормившихся трансгенным и обычным картофелем, не был одинаков по количеству белка в нём, а изменения в слизистой могли быть вызваны переходом на нетипичный для крыс рацион, так как замеров подобных изменений у контрольной группы не проводилось.

В 2007, 2009 и 2011 годах Жак-Эрик Сералини опубликовал статьи, в которых описывались систематические патологические изменения функций печени и почек у мышей, питавшихся тремя исследовавшимися сортами генетически модифицированной кукурузы в течение девяноста дней. Данные, полученные Сералини, были проверены Европейским агентством по безопасности продуктов питания (EFSA), специалисты которого пришли к выводу, что в действительности небольшие различия между экспериментальными и контрольными группами находились в пределах нормы, а также что статистические методы, применявшиеся в работах Сералини, использовались некорректно. Выводы сделанные специалистами EFSA были поддержаны Организацией пищевых стандартов Австралии и Новой Зеландии и французским Высшим советом по биотехнологиям. Развернутая критика работ Сералини была опубликована также компанией Monsanto.

В 2012 году Сералини опубликовал в журнале статью, в которой приводились результаты исследований долгосрочного влияния питания ГМ-кукурузой, устойчивой к раундапу, на крыс. В статье утверждалось, что крысы, которые питались ГМ-кукурузой, чаще были подвержены заболеванию раком. Публикация вызвала очень серьёзную критику. Перед публикацией Сералини созвал пресс-конференцию, при этом журналисты получали доступ только при условии подписания соглашения о конфиденциальности и не могли включить отзывы других учёных в свои статьи. Это вызвало резкую критику как со стороны учёных, так и со стороны журналистов, поскольку исключало возможность критических комментариев в журналистских публикациях, сообщавших об этом исследовании. Критиковались также и методы исследований. Специалисты отмечали, что крысы линии Спраг Доули не подходят для подобных длительных исследований, поскольку даже в норме имеют почти 80-процентную заболеваемость раком. Серьёзные вопросы также вызвали методы статистической обработки результатов и отсутствие данных о количестве пищи, которой кормили крыс, и их темпов роста. Также специалистами было отмечено отсутствие зависимости доза-эффекти не определенные механизмы развития опухоле. Шесть французских национальных академий наук выпустили совместное заявление, критикующее исследование и журнал, опубликовавший его. Журнал «Food and Chemical Toxicology» опубликовал 17 писем от учёных, которые критиковали работу Сералини. Результатом критики стало то, что в ноябре 2013 года журнал отозвал публикацию статьи Сералини.

14 января 2016 года был опубликован обзор Александра Панчина и Александра Тужикова из ИППИ РАН, посвящённый шести известным публикациям, в которых были получены выводы о том, что генетически модифицированные (ГМ) растения могут оказывать негативный эффект на организм, который их «ест». Во всех этих статьях биологи нашли существенные ошибки в статистической обработке результатов. В самой нашумевшей работе «о вреде ГМ растений» статистический анализ не делался вовсе. В остальных работах ошибка заключалась в отсутствии или некорректном применении так называемой «поправки на множественные сравнения». Некоторые из этих публикаций повлияли на важные политические решения, например, приводили к временным запретам на импорт некоторых ГМ-растений.

4. ОЦЕНКА БЕЗОПАСНОСТИ И ТРЕБОВАНИЯ К ГМО В РАЗЛИЧНЫХ СТРАНАХ

Международные организации

Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН признала потенциальные преимущества сельского хозяйства, основанного на использовании ГМ-продуктов, для беднейших регионов планеты. В соответствии с заключением Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), «ГМ продукты питания, имеющиеся в настоящее время (2005 год) на международном рынке, прошли процедуру оценки риска и вероятность того, что они ассоциированы с большим риском для здоровья человека, чем традиционные аналоги, незначительна». По мнению ВТО, запрещение ГМ-продуктов в ряде стран не имеет под собой научной основы и обусловлено протекционистскими целями.

США

По данным от 2000 года, 50-60 % всего кормового зерна в США генномодифицированы. В США (а также в Канаде) маркировка на продуктах об использовании ГМО не является обязательной

Американская федеральная администрация по контролю за лекарственными средствами и продуктами питания (FDA) разрешила использовать трансгенных животных, в том числе и для медицинских нужд.

Евросоюз

В соответствии с заключением Европейского управления по безопасности продуктов питания, употребление в пищу мяса и молока генетически модифицированных животных безвредно.

Однако, часть европейских стран пошла по пути отказа от генетически модифицированных организмов. Так, например, Австрия является страной, полностью свободной от ГМО; помимо введённых национальных запретов на выращивание трансгенных культур, все 9 федеральных земель этой страны объявили себя свободными от ГМО. Аналогичный закон принят в Греции, а также в Польше и Швейцарии. В некоторых провинциях Испании и других европейских стран также существуют районы, провозглашенные зонами, свободными от ГМО.

Австралия и Новая Зеландия

В Австралии и Новой Зеландии имеется несколько «зон, свободных от ГМО», но на федеральном уровне производство ГМ-культур разрешено и полученные из них продукты не маркируются.

Китай

Китай в 2008 году был намерен перейти на повсеместное использование ГМ-риса в сельском хозяйстве.

Индия

В Индии официально разрешено выращивать ГМ-культуры.

Российская Федерация

В России прошли проверку и одобрены Роспотребнадзором несколько сортов растений, полученных с использованием генной инженерии. По данным Роспотребнадзора2008 года, доля ГМ-продуктов на российском рынке составляет менее одного процента.

До 2014 года в России ГМО можно было выращивать только на опытных участках, был разрешён ввоз некоторых сортов (не семян) кукурузы, картофеля, сои, риса и сахарной свёклы (всего 22 линии растений).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Для анализа ситуации с ГМО в России и мире введём условные оценки уровня безопасности от ГМО.

Если использовать эти оценки, то наилучшая ситуация по отсутствию ГМО в Швейцарии, Австрии, Греции, Польше, Венесуэле, Франции, Германии и в ряде европейских стран; наихудшая - в США, Канаде, Бразилии, Аргентине, Великобритании, Украине и в ряде развивающихся стран. Остальные страны, в том числе и Россия, занимают промежуточное положение, что тоже не очень хорошо, поскольку опасных ГМО просто не должно быть.

Решить проблему, связанную с распространением и использованием ГМ-культур, полученных с помощью несовершенных технологий, силами одной страны и даже нескольких стран невозможно. Трудно спастись в помещении, которое находится в объятом пламенем здании. Необходимо объединить усилия всех стран для спасения планеты от опасных генетически модифицированных организмов, которые из-за несовершенства применяемых технологий превратились в ОМП, т.е. оружие массового поражения, и могут уничтожить всё живое на планете.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

1.Чемерис А. В.Новая старая ДНК. Уфа. 2005.

2 И. В. Ермакова. Генетически модифицированные организмы. Борьба миров.

3 Белые альвы, 2010.

4. Биологический энциклопедический словарь. М. 1989.

5. Егоров Н. С., Олескин А. В. Биотехнология: Проблемы и перспективы. М. 1999.

6. Маниатис Т. Методы генетической инженерии. М. 2001.

7. Донченко Л. В., Надыкта В. Д. Безопасность пищевой продукции. М.: Пищепромиздат. 2001.

8. Шевелуха В.С., Калашникова Е.А., Дегтярёв С.В. Сельскохозяйственная биотехнология. М.: Высшая школа, 1998.

9. Энгдаль Уильям Ф. Семена разрушения. Тайная подоплёка генетических манипуляций.

Размещено на Allbest.ru