2. Производство продуктов питания

Здоровье населения и сохранение генофонда в значительной степени определяются безопасностью продовольственного сырья и продуктов питания.

Сейчас жители многих развитых стран весьма озабочены возможной опасностью употребления продуктов питания, полученных с помощью генной инженерии: генномодифицированных (ГМ) продуктов, по другой терминологии - "трансгенных" продуктов.

Генная инженерия сегодня - самое быстро развивающееся направление биотехнологии. В 2000 году этими культурами в мире было засеяно 40 млн. га, что составляет примерно 10% всех площадей.

С помощью генной инженерии получены сельскохозяйственные культуры, устойчивые к гербицидам, вредителям, болезням, недостатку влаги, жаре или холоду. Уже получено более 120 ГМ-видов растений: от плодово-ягодных и злаковых до декоративных и древесных. Это ГМ-сорта сои, кукурузы, рапса, хлопчатника. Получены сорта растений, обладающих более высокими питательными качествами или характеристиками, влияющими на здоровье человека. Например, получен сорт табака, не содержащий никотина, сорт тополей; растущих на солончаковых почвах, картофель, сигнализирующий о недостатке влаги в почве. Усилия специалистов направлены на получение ГМ-растений, обогащенных витаминами, в частности, сортов масличных культур (рапса, горчицы) с повышенным содержанием бета-каротина, что очень важно для развивающихся стран (более 250 млн. людей страдает от дефицита этого провитамина А). Получен сорт ГМ-пшеницы, внедряется в производство "золотой рис".

Вокруг ГМ-продуктов идет ожесточенная полемика. Многие специалисты являются убежденными сторонниками таких продуктов и считают, что за ними будущее. Новые сорта растений обладают необычайно полезными свойствами, такими как устойчивость к болезням, вредителям, к заморозкам. Удается получить сорта с заданными свойствами, например, получена соя с повышенным содержанием кальция. Употребление такой сои дает возможность лечить нарушения кальциевого обмена, в частности, остеопороз, который часто имеет место у людей пожилого возраста. В рекламах соевых продуктов часто рассказывают о необычайной молодости корейских женщин, которые питаются соевыми продуктами.

В современном мире мы все чаще склонны при малейшем недомогании хвататься за таблетки. Недомогание быстро проходит, а мы не успеваем задуматься над тем, какое негативное влияние, особенно в долгосрочной перспективе, оказывают на нас многие медикаменты. Недаром, народная медицина до сих пор пользуется огромной популярностью среди тех, кто стремиться сохранить здоровье, по возможности не прибегая к официальной медицине. Но сохранять здоровье можно и нужно не только специальным лечением, но и банальным правильным питанием и вниманием к себе.

Оптимальным решением, конечно, было бы иметь свой собственный огород и питаться только натуральными продуктами, без добавления пестицидов и вредных синтетических удобрений. Но, к сожалению, такой возможностью сейчас не обладает, ни один горожанин. Мы вынуждены питаться теми продуктами, которые покупаем на рынке и в супермаркетах и далеко не всегда они полезны для нашего здоровья.

Но если отбросить в сторону соображения о полезности каждого из продуктов, которые мы употребляем в пищу, существуют простые предписания, которые одинаково полезны для подавляющего большинства людей. И если мода на различные диеты приходит и уходит, а вы можете серьезно подорвать свое здоровья, стараясь следовать им. Вместо этого лучше всего:

• сбалансировано питаться, в вашем питании не должно быть перекосов

• старайтесь не употреблять в пищу консервированные продукты, а также те, которые содержат эмульгаторы и консерванты

• постарайтесь отказаться от алкоголя и курения, они чрезвычайно негативно влияют на здоровье

1.3 Развитие сельскохозяйственной биотехнологии

Получены формы растений с ускоренным ростом, большей массой плодов, увеличенной продолжительностью хранения плодов; устойчивые к гербицидам, к патогенным вирусам и грибам, к вредным насекомым, а также к засухе и засоленности почв. Растения продуцируют для человека вакцины, фармакологические белки и антитела. В природе существует бактерия Bacillus thuringiensis, вырабатывающая эндотоксин белковой природы, действующий на насекомых. Ген, кодирующий этот токсин, был выделен и встроен в ДНК картофеля. Такой картофель личинки колорадского жука в пищу употреблять не могут. Аналогичным образом удалось получить устойчивые к сельскохозяйственным вредителям трансгенные формы хлопка, кукурузы, томатов и рапса. После внедрения в геном винограда гена морозоустойчивости от дикорастущей капусты брокколи трансгенный виноград стал морозоустойчивым. Эта процедура заняла всего год. Обычно на выведение новых сортов винограда уходит 25—35 лет. Существенные посевные площади заняты под трансгенные растения в США (68 % мировых посевов трансгенных культур), Аргентине (22 %), Канаде (6 %) и Китае (3 %). В основном выращивают трансгенную сою (62 %), кукурузу (24 %), хлопок (9 %) и рапс (4 %). Большое значение в сельском хозяйстве имеет производство незаменимых аминокислот, не синтезирующихся в организмах животных. В традиционных кормах их недостаточно, поэтому приходится увеличивать количество пищи. Добавление в пищу 1 т синтезированной микробиологическим путем аминокислоты лизин экономит десятки тонн кормов. Биотехнология животных. Получение трансгенных животных начинают с создания генетических конструкций, в которых целевой ген находится под контролем промотора, активного в определенной ткани организма, например в клетках молочной железы. Такую конструкцию вводят в оплодотворенную яйцеклетку и помещают животным для вынашивания. Выход здоровых животных пока невелик (менее 1 % эмбрионов), но ученые продолжают исследования. Получены трансгенные коровы, овцы, козы, свиньи, птицы, рыбы. От 20 трансгенных коров можно получить до 100 кг целевого белка в год. Именно столько белка, применяемого для предотвращения тромбов в кровеносных сосудах, требуется человечеству ежегодно. Для получения необходимого людям белка-фактора свертывания крови (его применяют для повышения свертываемости крови у больных гемофилией) достаточно одной трансгенной коровы. Актуально создание пород домашних животных, устойчивых к паразитам, бактериальным и вирусным инфекциям. Встраивая гены устойчивости к наиболее распространенным заболеваниям, можно значительно сэкономить на вакцинах и сыворотках (до 20 % от стоимости конечного продукта). Трансгенных млекопитающих используют в качестве модельных систем для поиска способов лечения наследственных заболеваний человека. На мышах отрабатывают методы борьбы со СПИДом, муковисцидозом, болезнью Альтцгеймера, на кроликах — с онкологическими заболеваниями.

Микробные инсектициды. В последнее время все чаще появляются данные о мутагенном и канцерогенном действии химических пестицидов, которые плохо разрушаются и накапливаются в окружающей среде.

Для получения микробных инсектицидов используются вирусы, грибы, простейшие, наиболее удобны - спорообразующие бактерии. Микробные инсектициды высоко специфичны и действуют только на определенные вредные насекомые, оставляя невредимыми полезные. Патогенность микроорганизмов вызвана действием определенных токсинов, поэтому выработки устойчивости к биопрепаратам у насекомых не происходит. Микробные пестициды (энтомопатогенные препараты на основе бактерий, грибов или вирусов) подвержены биодеградации.

Микроорганизмы могут регулировать рост растений и животных, подавлять заболевания. Некоторые бактерии изменяют кислотность и соленость почвы, другие продуцируют соединения, связывающие железо, третьи - вырабатывают регуляторы роста. Как правило, микроорганизмами инокулируют семена и или растения перед посадкой.

В животноводстве биотехнология также находит применение. Это диагностика, профилактика, лечение заболеваний с использованием техники моноклональных антител, генетическое улучшение пород животных. Широко используются биотехнологические методы для искусственного осеменения. Биотехнология применяется для силосования кормов, позволяя повышать усвоение растительной биомассы, для утилизации отходов животноводческих ферм и получения экологически чистых органических удобрения на основе переработки отходов растениеводства и животноводства.

Некоторые вещества, полученные с помощью микроорганизмов могут использоваться в виде кормовых добавок, другие - подавляют вредную микрофлору в желудочно-кишечном тракте или стимулируют образование специфических микробных метаболитов (кормовые антибиотки, которые используются все шире).

В настоящее время, большинство людей, по крайней мере знают о том, что пестициды наносят большой вред окружающей среде. Менее известно какое влияние оказывают пестициды на индивидуальное и общественное здоровье.