Генетично модифіковані рослини

Філіппіни у грудні 2001 року стали першою азіатською країною, що схвалила вирощування ГМ-культур, розпочавши з Bt-кукурудзи, що продукує інсектициди.  Китай  займається виведенням власних ГМ-сортів, які б по врожайності відповідали закордонним. В даний час половина китайської бавовни трансгенна; його основний постачальник - Монсанто.

Японія зробила агробіотехнологію одним із пріоритетів свого наукового бюджету, незважаючи на те, що застосування ГМ - продуктів зустрічає значний опір громадськості. 38 генетично модифікованих  продуктів дозволені для комерційного використання, ще 55 пройшли дослідження на харчову безпеку в міністерстві охорони здоров'я, але жодне не знайшло комерційного застосування через відсутність попиту.

Як найбільша бавовницька країна світу, Індія могла б стати величезним ринком для ГМ-бавовни. Уряд дозволив вирощування Bt-культури з 2002 року, однак у перший рік, частка ГМ-бавовни становила не більше 0,5%. Обмеження застосування ГМО в Індії викликано тим, що уряд перешкоджає приходу закордонних транснаціональних компаній, підтримуючи власні дослідження по створенню високопротеїнової картоплі, високоврожайної гірчиці й стійкого до посухи й засолення рису.

  В Австралії спостерігається бум ГМ-бавовни. За законом фермерам дозволено займати під посіви Bt-бавовни не більше 30% поля, для зменшення ймовірності появи різновидів шкідників, стійких до дії  рослинних токсинів. Очікується, що незабаром з'являться нові сорти ГМ-бавовни, що продукують інсектицидні білки, які знижують ймовірність появи стійких до їх дії шкідників. Такими сортами передбачається зайняти до 80% площ бавовни. Федеральний уряд стимулює вирощування трансгенного ріпаку, проте більшість штатів, стурбовані введенням торговельних санкцій, які не схвалили реалізацію цієї програми.

У Новій Зеландії у 2002 році закінчився термін мораторію на застосування ГМ-культур. Тут очікується значне розширення площ, пов'язаних із впровадженням нових сортів Гм-рослин, зокрема, картоплі, випробування якої, хоча і на обмежених площах проходить в даний час.
       Південна Африка - це єдина африканська країна з масштабними посадками Гм-культур. 80% бавовни, 20% кукурудзи та 11% сої, які вирощують – генетично модифіковані. Агробіотехнологічні фірми розглядають північну частину Африки як полігон майбутніх випробувань і всерйоз стурбовані кампанією проти ГМО учених, засобів масової інформації та громадськості.

7.2. Оцінка ризику використання трансгенних рослин

       Вплив трансгенних рослин на навколишнє середови­ще:

       - сконструйовані гени можуть передаватися з пилком диким видам і їх гібридні нащадки набудуть властивості підвищеної насіннєвої продуктивності або здатності конкурувати з іншими рослинами;

       - трансгенні рослини набудуть властивості бур'янів і витіснять інші рослини, що ростуть поряд;    

       - трансгенні рослини стануть прямою загрозою для людини, свійських і ди­ких тварин (наприклад «наслідок токсичності чи алергенності).

У результаті вивчення трансгенного і звичайного ріпаку спостерігали  значні відмінності у виживанні насіння, трансгенні рослини менш стійкі порівняно із звичайними.

       Визначення частоти перехресного запилення між трансгенною картоплею та пасльоновими показало, що коли контрольні і трансгенні рослини вирощували у сусідніх рядках, частота схрещування між ними дорівнювала 24%.  Після збільшення відстані до 10 м -  0,017% і на відстані 20 м гібридних рослин не спостерігали.

       У США за період 1996 – 2004 років прибутки фермерам, які вирощували модифіковані культури зросли на 27 млрд. доларів. Використання пестицидів зменшилось на 6% (що становить 172 тис. тонн) в порівнянні із традиційними технологіями. Суттєво зменшено викиди СО2 в атмосферне   повітря - більше ніж на 10 млрд. кг, що еквівалентно вилученню з обігу 5 млн. автомобілів щорічно.

       Дослідження показують, що екологічний ризик у разі вирощування трансгенних рослин можна порівняти з ризиком випробування нових селекційних сортів. Всі речовини, які присутні у трансгенних рослинах існують в природі. Однак швидкість прояву цих ознак різна і те, що у природі відбуваєть­ся протягом тисячоліть і десятків тисяч років, методами біотехнології приско­рюється до років.

      Чи  існує небезпека зміни трансгенних рослин таким чином, щоб вони стали токсичними для людей і тварин? Теоретично важко уявити, що введення одного з генів у вищий еукаріотичний організм, геном якого складається з десяти тисяч генів, змінить його метаболізм так, що рослина почне синтезувати токсичні сполуки. У кожному випадку введення нового гена у рослини та одержані генетично змінені їх форми мають проходити ретельні дослідження продуктів метаболізму, що кодуються введеними генами, і лише після цього рекомендувати для впровадження у сільськогосподарське виробництво.

       З появою генетично модифікованих організмів, біотехнологія і генна інженерія все більше завойовують світовий ринок, що має позитивні аспекти: ми одягаємося у вироби з трансгенної шкіри і бавовни, і це дійсно не завдає жодної істотної загрози людству. Більше того сьогодні не можливо уявити медицину без ГМ-інсуліну, ГМ-інтерферону, які таким способом можна одержувати у промислових масштабах, рятуючи мільйони життів. Перспективним напрямком може бути і «хірургія генів», заміна мутантних генів нормальними, що допоможе в лікуванні онкологічних і спадкових захворювань.

Проте до широкого використання ГМО неоднозначне ставлення навіть серед вчених. Одні з них вважають, що беззастережне впровадження ГМ-продуктів є порушенням прав людини, проведенням експериментів над людиною. На жаль, позиції певних сторін цієї дискусії часто продиктовані не об'єктивними обставинами, а комерційною зацікавле­ністю. Перед вченими постають непрості питання як етичного ха­рактеру, так і такі, що пов'язані з прогнозуванням можливих, нині ще недостатньо дослідже­них, наслідків поширення ГМО і безконтрольного вживання ГМ-продуктів. Так зване генетичне забруднення біосферного генофонду відбувається на фоні втрати біологічного та генетичного різноманіття багатьма наземними та водними екосистемами.

Генетично модифікований (або трансгенний) організм містить неприродну для себе комбінацію генетичного матеріалу, переміщеного завдяки техніці генетичної інженерії з метою отримання бажаних ознак. Ген, що має корисні характеристики, приєднують до фрагмента бактеріальної кільцевої ДНК (плазміди), який стає носієм зазначеного гена. До цієї конструкції додають так званий регуляторний ген «промотор», який сигналізуватиме про роботу вбудованого гена.  Застосування ген-маркерів вказує, на якій саме клітині знаходиться вбудований ген. Всю цю конструкцію вміщують у бактерію, здатну розмножуватись, створюючи копії генної конструкції. І тільки тоді створений комплекс переносять в інший організм.

Метод, завдяки якому проводиться локалізація створеного комплексу дістав назву біобалістика. Його суть полягає в тому, що штучно сконструйовані генетичні конструкції приєднуються до частинок золота та вистрілюють ними в клітини організму, з яких і вирощують повноцінний організм – рослину, яка і є генетично модифікованою.

Наука володіє і іншими способами перенесення генів від одного організму до іншого (стосовно багатоклітинних еукаріот застосовують  транспозони, або «стрибаючі гени», здатні змінювати свою дислокацію у межах певної хромосоми та навіть її гомологічної пари).

Прибічники застосування генної інженерії в сільському господарстві переконані, що харчуючись трансгенною їжею, людина зазнає не більшої небезпеки, ніж споживаючи звичайні продукти.

Основні аргументи на користь використання генної інженерії в сільському господарстві зводяться до того, що:

-    рослини, одержані за допомогою генної інженерії, забезпечують вищі врожаї, ніж традиційні, що є реальним внеском нагодувати зростаюче населення планети;

-    рослини можна модифікувати так, щоб вони містили більше поживних речовин і вітамінів;

-    ГМ - рослини можна пристосовувати до таких екстремаль­них умов, як посуха або холод;

-    використання ГМ - культур дає можливість менш інтенсивно обробляти поля отрутохімікатами;

-    у харчові продукти можна вбудувати вакцини проти різних хвороб (салат-латук, який виробляє вак­цину проти гепатиту Б, а також банан із вмістом анальгіну, рис із вітаміном А);

- їжа з ГМ- культур може бути смачнішою і дешевшою.

Основні ризики використання ГМО:

       Агротехнічні. Стійкість до гербіцидів надає рослині можливість бути невразливою до хіміка­тів і як наслідок поле очищається від  зайвих рос­лин, тобто бур'янів, а культури, стійкі до гербіциду, виживають. Стійкість рослини проявляється до конкретного гербіциду. Наприклад, відома транснаціо­нальна біотехнологічна корпора­ція (ТБК) «Монсанто» випускає гербіцид Раундап та стійкі до нього генетично модифіковані сою та кукурудзу.

       Вирощування куль­тур, стійких до гербіцидів може при­звести до розширення використан­ня гербіцидів на полях та їх надходження в їжу і навколишнє середовище, що збільшує ризик захворювання на рак та інші хвороби. Так, використання гербіциду Ураган Форте (компанії «Сингента») в системі захисту від бур’янів трансгенного сорту кар­топлі, розрахована не більше ніж на шість обробок.

       Екологічні. Найважли­віший екологічний аспект засто­сування ГМО та їх вплив на біорізномаїття.

Генна інженерія вміє програмувати нездатність трансгенного організму до репродукції - така технологія називається «термінатор». Проте контролювати поши­рення ГМ-рослин досить важко. Потрапивши в навколишнє середовище вони можуть стати джерелом так званого   забруднення, витісняючи енде­мічні та автохтонні для певної місцевості види.

Рослини, які були модифіковані як стійкі до гербіцидів і пестицидів можуть передавати свої нові властивості диким родичам, що може призвести до появи «супербур’янів». Пилок рослин за допомогою вітру, птахів і комах може, перено­ситися на великі відстані, запилюючи  рослин близьких видів і передаючи їм свій генетичний матеріал (горизонтальне перене­сення генів).

ГМ - матеріал (часто це токсин, небезпечний для бага­тьох живих організмів) потрапляє у грунт і використовується тваринами і рослинами.

Відомо, що деякі ГМ - кудьтури отруйні не лише для «своїх» шкідників, а й для інших комах. Прикладом ГМ-рослини, стійкої до шкідників, зокрема колорадського жука, є картопля, завдяки перенесенню у її генетичний код гена ґрунтової бактерії Bacillus thuringiensis (Вt) - найцін­нішого природного пестициду, робить рослину здатною продуку­вати пептид, який є токсичним для жука.

Згідно з дани­ми незалежних експертів, ГМ - культури виділяють у 10-20 разів більше токсинів, ніж звичайні організми. До того ж комахи - шкідники, швидше за все адаптуватимуться перед загрозою вимирання. Не виключено, що ГМ - рослини будуть поступово впливати на видовий склад і чи­сельність ґрунтових бактерій та вірусів, а також тварин, що присутні в регіоні.

       Медичні. У ході досліджень встановлено, що в пацюків, яких годували трансгенною картоплею, почав знижуватись імунітет, а після споживання ГМ – томатів у тварин відмічено порушення тканин шлунку. У них зменшувався об’єм мозку, розпочина­лись патології  печінки, селезін­ки, кишкового тракту. Споживання цієї їжі може спри­чиняти у людей зміни обміну речовин, складу крові, десенсибілізацію до певних препаратів.

       Перенесення деяких генетичних ділянок коду в нові культури може  стати джерелом алергійних реакцій у людей, які рані­ше на цей продукт її не мали. Загальновідомий прик­лад перенесення генів бразиль­ського горіха в сою (для збільшен­ня вмісту білку), що зробило її небезпечною для людей, які мали раніше алергію на горіхи.

       Можливими є негативні на­слідки через виникнення стійкості до антибіотиків - єдиної дієвої зброї, яку застосовує лю­дина для боротьби з інфекціями. Річ у тім, то в процесі перенесення ГМ - матеріалу біологам необхідно виділити клітини, в яких цей матеріал присутній. Для цього разом з геном, який пере­носять, спеціально вводять так званий ген - маркер, який легко ідентифікувати. У біль­шості випадків ним є ген стій­кості до антибіотика.

       Маніпуляції з генами здатні збільшувати вміст природних рослинних токсинів в їжі, або створити зовсім нові токсини.

       Практично всі тестування та до­слідження ГМО і ГМ - продукції були короткостроковими – негативний вплив їх може прояви­тись через тривалий час або позначитися на нащадках.

7.3. ГМО в Україні

       В Україні  жоден сорт генетично модифікованих рослин офіційно на продаж не вирощують, проте  державна комісія по випробуванню та охороні сортів рослин Міністерства аграрної політики України проводила випробування генетично модифікованих (трансгенних) сортів картоплі Новий Лист: ранньостиглий Суперіор; середньоранній - Атлантик і середньопізній - Рассет Бурбанк, цукрових буряків - стійких  до гербіциду гліфосату, та кукурудзи - стійкої до шкідливих комах, що їх створила компанія «Монсанто».

В 1999 році ці випробування були призупинені через відсутність офіційного підтвердження того, що трансгенні сорти не мають негативного впливу на здоров’я людини і довкілля. В 2006 році вперше в Україні посівна площа сої досягла 748 тис. га, яка практично є найбільшою в Європі. За різними даними, від 60 до 90% сої в Україні – ГМ - сорти. За­гальний відсоток інших ГМ - сортів - близько 40 - 50%, завезених до нас нелегально.