В настоящее время во многих странах налажено крупномасштабное производство пищевой продукции, полученной с помощью генно-инженерных технологий. Она относится к категории новой и подлежит специальному контролю. Используемые в этих целях аналитические методы постоянно совершенствуются, благодаря чему специалисты обнаруживают присутствие модифицированных компонентов даже при ничтожно малых их концентрациях.

стр. 36

Кандидат медицинских наук Е. Ю. СОРОКИНА, ведущий научный сотрудник Научно-исследовательского института питания РАМН

Начавшееся в конце XX в. интенсивное внедрение биоконструкторских разработок в сельское хозяйство привело к появлению генетически модифицированных растений, устойчивых к вредителям, пестицидам, инфекциям. С 1997 по 2005 г. площади под трансгенными культурами, несмотря на продолжающиеся споры по поводу безопасности их применения, выросли в мире более чем в 40 раз. Реально и создание продуктов, обладающих улучшенной питательной ценностью, например повышенным содержанием витаминов, полноценного белка, минеральных и биологически активных веществ, а также пониженной аллергенностью.

Однако большинство специалистов, в том числе и в России, разделяют точку зрения о необходимости проверки пищевых компонентов, полученных из генетически модифицированных источников (ГМИ). Чем же отличаются они от традиционных аналогов и как выявить их на продовольственном рынке?

Разработка специальных аналитических методов началась в 1994 - 95 гг. одновременно с созданием первых разрешенных для реализации продуктов из ГМИ. В большинстве случаев в своем составе они содержат материал, встроенный в геном растения (рекомбинантную ДНК), а также определяющий заданное генетической модификацией свойство - белок. Количество последнего фиксируют иммунологическими способами, такими, как "Вестерн блоттинг" или непрямой твердофазный иммуноферментный тест (новый белок, выступающий в роли антигена, обнаруживают с помощью соответствующих антител, конъюгированных с ферментом). Эти методы наиболее просты в исполнении, относительно дешевы, чувствительность их 0,5 - 1,0% содержания белка, определяющего новый признак, к общему количеству белка. Но если исходное сырье подвергают глубокой технологической обработке, разрушающей белок (высокая температура, кислая среда, использование ферментов и др.), то иммунологический анализ дает нестабильные или плохо воспроизводимые результаты. Скажем, неприменим такой подход при исследовании колбасных и кондитерских изделий, детского питания, биологически активных добавок.

Следует также подчеркнуть: концентрация белка, формирующего

стр. 37

Схема идентификации рекомбинантной ДНК в пищевых продуктах.

новый признак (например, устойчивость к колорадскому жуку в картофеле или пестицидам в сое), в большинстве генетически модифицированных растений, представленных на мировом продовольственном рынке, меньше 0,06%, что значительно ниже чувствительности описанного метода. Поэтому предпочтительнее другой способ - поиск в продукте рекомбинантной ДНК.

Строение этой молекулы одинаково во всех клетках организма, значит, любая часть растения пригодна для анализа. Кроме того, ДНК стабильнее белка и сохраняется после технологической или кулинарной обработки продуктов. В основе метода - полимеразная цепная реакция, изобретенная американцем К. Мюллисом в 1983 г. Она произвела революционный переворот в молекулярной генодиагностике. Суть ее: для распознавания определенного участка ДНК, присутствующего только в модифицированном геноме, прибегают к специальным маркерам - последовательностям ДНК, именуемым праймерами. По завершении идентификации выявленный фрагмент молекулы многократно копируется с помощью термостабильного фермента ДНК-полимеразы. Последний этап - электрофорез в агарозном геле. Наличие полосы в соответствующем участке электрофореграммы и означает присутствие искомой ДНК.

Кроме гена, кодирующего определенный белок, в модифицированную ДНК встраивают так называемый промотор, запускающий транскрипцию, и терминатор, ее останавливающий. На сегодня 98% всех ГМИ пищи растительного происхождения, представленных на мировом продовольственном рынке, содержат в геноме либо промотор 35 S, получаемый из вируса мозаики цветной капусты, либо терминатор NOS из бактерии Agrobacterium tumefaciens, либо обе названные последовательности ДНК. Это обстоятельство значительно упрощает и ускоряет их поиск, когда надо проверить наличие ГМИ в большом количестве образцов.

Однако такой анализ фиксирует лишь факт использования генетически модифицированной культуры при производстве продукта. И при положительном результате необходимо выяснить, прошли ли они соответствующую экспертизу на безопасность и регистрацию в Российской Федерации, т.е. разрешены ли они для питания. Тогда применяют полимеразную цепную реакцию с использованием праймеров, распознающих конкретную генетическую конструкцию, встраиваемую в геном. Способ заявлен в качестве стандартного для идентификации ГМИ растительного происхождения в 23 странах, в том числе в России, и позволяет определить рекомбинантную ДНК в пищевых продуктах, даже если ее содержание в них не превышает 0,9% от общего количества ДНК трансгенного растения, используемого при производстве.

Но и у этого способа есть ограничения, поскольку не все пищевые продукты имеют в своем составе ДНК. К таким относятся прошедшие глубокую технологическую обработку рафинированные растительные масла, сахарный песок, крахмалы высокой степени очистки, соусы, этиловый спирт (контро-

стр. 38

лируют их на основании специальных документов, сопровождающих продукт от поля до прилавка).

Благодаря высоким темпам развития биотехнологии количество создаваемых ГМИ пищи будет расти. И необходимость выявлять в них огромное количество новых генетических конструкций приведет к значительному увеличению времени проведения анализа полимеразной цепной реакции и его стоимости. Поэтому уже сегодня ведется поиск новых подходов к ведению контроля. Весьма перспективны в этом плане технологии с применением биологических микрочипов*, своеобразного автоматизированного комплекса методов аналитической лаборатории, перенесенного на маленькую поверхность стекла или пластика. Основываясь на принципе гибридизации молекул ДНК, фиксированных на поверхности чипа, с искомым аналогом исследуемой пробы и последующего измерения флуоресценции, биочип определяет сотни (!) сортов генетически модифицированных растений в одном анализе. Правда, пока эту технологию применяют в основном для научных целей. Но первые шаги к внедрению ее в область контроля за пищевой продукцией из ГМИ уже сделаны. Так, в Российской Федерации разработан и включен в число национальных стандартов метод выявления следующих генетических последовательностей: промотора 35S из вируса мозаики цветной капусты, маркерного гена gus из бактерии Escherichia coli, терминаторов nos и ocs из бактерии Agrobacterium tumefaciens, маркерного гена npt II бактериального происхождения.

Если же подобная модификация направлена на изменение химического состава продукта (таких, разрешенных для питания, пока единицы), применимы и специальные методы исследования: хроматография, спектрофотометрия, спектрофлюориметрия и др. Скажем, линии сои G94 - 1, G94 - 19, G168 фирмы Дюпонт (США) имеют измененный жирнокислотный состав: сравнительный анализ показал увеличение содержания олеиновой кислоты в бобах до 83,8%, в то время как в традиционном аналоге ее всего 23,1%. Газовая хроматография выявляет данную генетическую модификацию даже в рафинированном соевом масле, не содержащем ДНК и белка.

В связи с тем, что технология производства ГМИ пищи относится к категории нетрадиционных, возникает вопрос, нужна ли на этикетке

* См.: А. Д. Мирзабеков. Биологические микрочипы. - Наука в России, 2003, N 2 (прим. ред.).

стр. 39

Схема генетической конструкции, вносимой в геном растения.

таких продуктов соответствующая информация. В мировом сообществе нет единого подхода к этой проблеме. Так, в США - лидере в области производства ГМИ пищи, обладающих наибольшим опытом их потребления, - дополнительной маркировке они не подлежат. Однако в большинстве других государств законодательство предусматривает обязательное ее нанесение, ибо несмотря на доказанность безопасности трансгенных продуктов, потребитель имеет право знать о их присутствии, чтобы сделать осознанный выбор. Наиболее жестка в этом плане позиция стран Европейского союза (а с 2003 г. и России): здесь обязательна маркировка всех продуктов, в составе которых более 0,9% компонентов из ГМИ. Это относится и к не содержащим носителей генетической модификации, т.е. белка и ДНК, таким, как масло, сахар, крахмалы, спирты и др.

Для количественного определения ГМИ наиболее перспективна полимеразная цепная реакция с детекцией результатов в режиме реального времени. В чем же суть метода? С помощью специального оборудования, позволяющего наблюдать за кинетикой процесса, в реакционную смесь вносится дополнительный маркер - участок ДНК, комплементарный искомому аналогу и содержащий метку, интенсивность флуоресценции которой в ходе реакции пропорциональна количеству ГМИ в исследуемом продукте. Такой анализ проводится в закрытой пробирке, занимает совсем немного времени, а итог мы видим на компьютерном мониторе.

В заключение хочу привести результаты мониторинга за оборотом в Российской Федерации пищевой продукции, имеющей генетически модифицированные аналоги. Если в мире на 2005 г. для использования в пищевой промышленности и реализации населению разрешено более 100 сортов генетически модифицированных культур, то в нашей стране всего 12 - 3 линии сои, 6 линий кукурузы, 2 сорта картофеля и 1 линия риса, устойчивые к вредителям или пестицидам. С учетом того, что среди трансгенных культур в мире доминируют соя и кукуруза, а следовательно, и наиболее велика вероятность поступления той и другой на наш внутренний рынок, контролю подвергались в основном продукты с возможным содержанием их в качестве компонентов. Всего было проанализировано 3007 образцов: соевые белки, колбасные изделия, компоненты детского питания, биологически активные добавки и т.д. Исследования показали наличие ГМИ в 647 образцах. Дальнейший анализ выявил и конкретные носители. Это соя линии 40 - 3-2, устойчивая к глифосату (основному ингредиенту пестицида), кукуруза линии MON 810 (к стеблевому мотыльку), а также линий GA21 и NK603 (кглифосату) - продукты фирмы Монсанто (США). Перечисленные модификации разрешены для реализации населению и использованию в пищевой промышленности в России, а также в целом ряде государств.

Был проведен также отбор проб пищевых продуктов, произведенных из томатов, кабачковых, папайи, которые еще не прошли регистрацию у нас в стране, но присутствуют на мировом продовольственном рынке и есть вероятность ввезения их к нам без соответствующей декларации. Изучение показало отсутствие ГМИ во всех представленных образцах. Тот же результат дали и анализы продуктов переработки риса и картофеля, трансгенные сорта которых разрешены для использования в пищевой промышленности и реализации населению в Российской Федерации.

Таким образом, по результатам мониторинга установлено: доминирующей среди ГМИ на внутреннем рынке России является генетически модифицированная соя, процент которой в общем объеме ввоза этой культуры составлял: в 2001 г. примерно 26%, в 2000 - 15, в 2003 -20%. ГМИ пищи, не прошедшие у нас систему регистрации, обнаружены не были.

Permanent link to this publication: