Создание в 1983 году первого трансгенного растения, а затем и, проведенные в 1986 году первые успешные полевые испытания, открыли широкие перспективы использования генной инженерии в сельском хозяйстве для изменения агротехнических характеристик культур с целью увеличения их урожайности, а также улучшения пищевой и кормовой ценности продукции. В связи с этим возникла необходимость законодательного регулирования использования генно-инженерных технологий в сельскохозяйственном производстве. Пищевые продукты и корма из генетически модифицированных источников (ГМИ) были отнесены к категории продукции, в отношении которой обязательным условием выхода на рынок, является проведение исследований на качество и безопасность.
Усилия ученых в разных странах были направлены на разработки критериев и методических подходов к оценке безопасности этой категории продукции. Все предлагаемые системы оценки безопасности ГМИ пищи и кормов предполагают в качестве первичного этапа анализ информации о растении, которое подвергается модификации, организме, который является донором новых генов, и характере генетической модификации [1, 2, 3].
В начале 90-х годов прошлого века Организацией экономического сотрудничества и развития (ОЭСР) была разработана концепция композиционной эквивалентности, которая в настоящее время разделяется большинством специалистов в странах мирового сообщества, в том числе и Всемирной Организацией здравоохранения (ВОЗ). Эта концепция основана на сравнении ГМИ с его традиционным исходным аналогом, в отношении которого имеется длительный опыт безопасного употребления в качестве пищевого или кормового продукта, по внешним признакам, содержанию ключевых веществ (белок и аминокислотный состав, жир и жирнокислотный состав, углеводы, витамины, минеральные вещества); токсинов, которые нормируются в пищевой продукции и кормах, аллергенов и биологически активных веществ, характерных для данного вида продукции
Большинство созданных в настоящее время трансгенных растений отличаются от родительского сорта наличием белка, определяющего новый признак и гена, который кодирует синтез этого белка (рекомбинантная ДНК). Поэтому оценка безопасности сконцентрирована на исследовании этих носителей генетической модификации. Присутствие в пищевых продуктах и кормах рекомбинатной ДНК само по себе не представляет опасности для здоровья человека и животных, по сравнению с традиционными продуктами, так как любая ДНК состоит из нуклеотидных оснований, а генетическая модификация оставляет неизменной их химическую структуру и не увеличивает общего содержания генетического материала. Человек ежедневно потребляет с пищей ДНК и РНК в количестве от 0,1 до 1,0 г. в зависимости от вида потребляемых продуктов и степени их технологической обработки [4]. Кроме того, показано, что процент рекомбинантной ДНК в геноме генетически модифицированных сельскохозяйственных культур весьма незначителен. Так, в генетически модифицированных линиях кукурузы, устойчивых к вредителям, процент рекомбинантной ДНК составляет 0,00022, в генетически модифицированных линиях сои, устойчивых к пестицидам — 0,00018, генетически модифицированных сортах картофеля, устойчивых к вредителям, —0,00075 [5]. Технологическая обработка пищи значительно снижает содержание ДНК в продуктах. В высоко рафинированных продуктах, таких как сахар-песок, произведенный из сахарной свеклы, или масло из бобов сои ДНК содержится в следовых количествах или отсутствует. Опасения у специалистов вызывает возможный перенос генов устойчивости к антибиотикам, которые используются при создании трансгенных растений, в геном бактерий желудочно-кишечного тракта [7]. Однако, основной обем поступающей с пищей ДНК, подвергается разрушению в пищеварительном тракте и, следовательно, маловероятно сохранение целого гена с соответствующей регуляторной последовательностью. Кроме того, перенос рекомбинантной ДНК в геном бактерий практически невозможен, из-за необходимости последовательного прохождения определенных этапов: проникновение ДНК сквозь клеточную стенку и мембрану микроорганизма и возможность выживания при работе механизма уничтожения чужеродной ДНК у бактерий; встраивание в ДНК микроорганизма и стабильное интегрирование на определенном участке, экспрессия гена в микроорганизме. Несмотря на крайне низкую вероятность внедрения маркерных генов в геном микроорганизмов, в настоящее время интенсивно разрабатываются методы удаления этих генов из генома растений, в частности, соя линии 40-3-2, устойчивая к глифосату, и большинство других, созданных в последнее время трансгенных растений, не содержит генов устойчивости к антибиотикам [8]. Обсуждение и анализ проблемы безопасности ДНК в пищевых продуктах позволил мировому научному сообществу сделать вывод, что ДНК из генетически модифицированных организмов так же безопасна, как и любая другая ДНК в пищевом продукте. Эти же выводы можно отнести и кормам.
Система оценки безопасности ГМИ основное внимание концентрирует на исследовании белка, несущего новый признак. Этот белок сравнивается по аминокислотному составу с известными белковыми токсинами и аллергенами из коллекции генетических баз данных [GenBank, EMBL, PIR и Swiss Prot] и на основании проведенного анализа делается вывод о степени сходства. Дальнейшая оценка белка включает определение острой токсичности на лабораторных животных, скорости его разрушения в желудочном и кишечном соке на моделях и в организме животных, распаде при приготовлении пищи и потенциальной аллергенности. Если показано, что белок медленно расщепляется в процессе пищеварения и имеет сходное строение по аминокислотному составу с известными белковыми токсинами или аллергенами, то проводятся длительные токсикологические исследования. При отсутствии токсичности и аллергенности белка ГМИ пищи и кормов признается таким же безопасным, как и традиционный продукт.
В случае отсутствия композиционной эквивалентности ГМИ традиционному аналогу оценка безопасности дополнительно включает следующие этапы: изучение пищевой или кормовой ценности продукта; квоты в рационе человека и животных; способов использования в питании и при кормлении; усвояемости, оценке поступления отдельных компонентов (если ожидаемое поступление превышает 15 % от его суточной потребности); влияния на микрофлору кишечника (если ГМИ содержит живые микроорганизмы). Проводится анализ токсикокинетики тех химическких веществ, которые присутствуют только в тестируемом ГМИ, и не обнаруживаются в традиционном продукте; генотоксичности ГМИ или его отдельных компонентов, отличающих его от традиционного продукта; аллергенности; в случае содержания в продукте живых микроорганизмов, в том числе и генетически измененных, оценивается потенциальная колонизация в желудочно-кишечном тракте и патогенность [10]. При выявлении генотоксичности у исследуемого продукта проводятся длительные исследования на канцерогенность.
В настоящее время в странах мирового сообщества прошли оценку на безопасность и вышли на рынок пищевой продукции и кормов более 100 линий и сортов генетически модифицированных культур, в основном это трансгенные линии сои, кукурузы, рапса, а также несколько сортов трансгенного картофеля, томатов, дыни, папайи, кабачковых. Основными признаками, которые придаются трансгенным растениям являются их устойчивость к пестицидам, вредителям и растительным инфекциям.
В Российской Федерации с учетом международной практики проведения оценки безопасности ГМИ пищи и кормов и опираясь на отечественный опыт исследований пищевой продукции и кормов, полученных из новых источников, была разработана специальная технология медико-биологической оценки. Рассматривая оценку композиционной эквивалентности ГМИ в качестве начального этапа медико-биологических исследований и независимо от ее результатов, обязательным считается проведение хронических токсикологических исследований на лабораторных животных, с включением в их рацион продукта в агравированном количестве, не нарушая при этом сбалансированность рациона по содержанию основных кормовых или пищевых веществ и калорийности. Технология кормления животных построена таким образом, чтобы поедаемость исследуемого продукта была максимальной. Это достигается тем, что исследуемый продукт подается животным за несколько часов до других компонентов рациона и количественно учитывается его поедаемость. Биохимические, морфологические и гематологические исследования проводятся через 1 и 6 месяцев от начала эксперимента [9]. Предлагаемая система медико-биологической оценки ГМИ включает также проведение специальных исследований, в том числе, его усвояемости, аллергенности, влияния на иммунный статус, мутагенности, влияния на функцию воспроизводства с изучением эмбриотоксического, гонадотоксического и тератогенного эффектов.
Постановлением главного государственного санитарного врача Российской Федерации 14 от 08.11.2000 г. определен порядок проведения санитарно-эпидемиологической экспертизы каждого впервые поступающего на внутренний рынок России ГМИ пищи, в соответствии с которым, экспертиза осуществляется по трем направлениям: медико-генетическая оценка (Центр «Биоинженерия» РАН), медико-биологическая оценка (ГУ НИИ питания РАМН) и оценка технологических параметров продукта (МГУ прикладной биотехнологии Минобразования России). Результаты проведенной экспертизы представляются в Минздрав России, который выдает разрешение на использование ГМИ пищи в пищевой промышленности и реализацию населению или мотивированный отказ
Полный цикл всех необходимых исследований в настоящее время прошли 13 видов продовольственного сырья, продукты переработки которого разрешены для использования в пищевой промышленности и реализации населению без ограничений: 3 линии сои, устойчивые к пестицидам (40-3-2, устойчивая к глифосату, А 2704-12 и А5547-127, устойчивые к глюфосинату аммония), 3 линии кукурузы, устойчивые к пестицидам ( GA 21 и NK 603, устойчивые к глифосату и Т-25, устойчивая к глюфосинату аммония), 3 линии кукурузы, устойчивые к вредителям (MON 810 и Bt -11, устойчивые к стеблевому мотыльку, и MON 863, устойчивая к жуку диабротика), 2 сорта картофеля, устойчивые к колорадскому жуку (Рассет Бурбанк Ньюлив и Супериор Ньюлив), 1 линия сахарной свеклы, устойчивая к глифосату, 1 линия риса, устойчивого к глюфосинату аммония. Для всех генетически модифицированных культур, прошедших процедуру регистрации в Российской Федерации показана композиционная эквивалентность традиционным продуктам, продемонстрирована их хорошая усвояемость в экспериментах на лабораторных животных. В хронических токсикологических экспериментах на крысах с включением в их рацион продуктов переработки ГМИ пищи в максимально возможном количестве не выявлено каких-либо изменений, выходящих за рамки физиологических, в биохимических, гематологических и морфологических исследованиях. Не выявлено неблагоприятного влияния на иммунный статус, не обнаружено мутагенного действия.
Процедуру регистрации в соответствии с Постановлением Правительства Российской Федерации от 18 января 2002 года 26 «О порядке государственной регистрации кормов, полученных из генно-инженерно-модифицированных организмов» прошли несколько десятков кормовых продуктов, в том числе и такие ГМИ кормов фирмы Монсанто, которые наиболее широко представлены на мировом рынке кормов: соя линии 40-3-2, устойчивая к глифосату, кукуруза линии MON 810, устойчивая к стеблевому мотыльку, GA 21, устойчивая к глифосату, NK 603, устойчивая к глифосату и MON 863, устойчивая к жуку Диабротика.
Система оценки качества и безопасности ГМИ пищи и кормов включает проведение пострегистрационного мониторинга, для осуществления которого необходимы методы определения ГМИ в продуктах пищевого и кормового назначения. В Российской Федерации разработаны и унифицированы методы идентификации ГМИ, которые гармонизированы с методами, рекомендованными международными организациями (ВОЗ, ФАО) и применяемыми во всех странах, где осуществляется регулирование пищевой продукции из ГМИ. [9,10]. Чувствительность этих методов позволяет с высокой степенью надежности идентифицировать все зарегистрированные в Российской Федерации ГМИ пищи и кормов на уровне 0,9% и более. Эти методы внедрены в систему надзорных органов и учреждений, осуществляющих мониторинг за оборотом пищевой продукции, имеющей генетически модифицированные аналоги.
В связи с вступлением в действие в странах Европейского Союза Директивы Европейского Парламента и Совета (1829/2003), в соответствии с которой снижен порог маркировки пищевой продукции до 0,9%, и c целью гармонизации подходов к регулированию оборота пищевой продукции из ГМИ в Российской Федерации и странах Европейского Союза, а также учитывая наличие методических возможностей осуществления надзора за оборотом этой продукции, Минздрав России считает целесообразным ввести в Российской Федерации обязательную маркировку всей пищевой продукции, содержащей более 0,9 % компонентов из ГМИ. Пищевую продукцию, содержащую 0,9% и менее компонентов из ГМИ, считать генетически не модифицированной и не подлежащей маркировке.
Таким образом, анализируя законодательную систему, регулирующую оборот пищевой продукции и кормов в Российской Федерации, можно заключить, что она гармонизирует с законодательной системой, действующей в странах мирового сообщества, однако в большей степени с законодательством Европейского Союза и Австралии, где она является более жесткой, чем, например, в США и странах Латинской Америки. Несмотря на сложную систему регистрации в странах Европейского Союза и в Российской Федерации, в настоящее время разрешены для использования в пищевой промышленности и для производства кормов десятки трансгенных культур, безопасность которых полностью доказана. Отсутствие же на рынке трансгенных культур, созданных в Российской Федерации, обясняется не отставанием в развитии молекулярной биотехнологии в России или недостаточной изученностью безопасности этих культур, а отсутствием четкой законодательной базы, устанавливающей порядок выхода трансгенных культур в окружающую среду для выращивания в коммерческих целях.
1. WHO/FAO. Report of a Joint WHO/FAO Consultation N 61: Biotechnology and food safety.- WHO/FAO: 1996.-29 p.
2. WHO/FAO. Report of a Joint WHO/FAO Expert Consultation on food derived from biotechnology: Safety aspects of genetically modified foods of plant origin.-WHO: 2000.-35p .
3. WHO/FAO. Report of a Joint WHO/FAO Expert Consultation on food derived from biotechnology: Safety assessment of foods derived from genetically modified microorganisms.- WHO/FAO: 2001.- 27.
4. Doerfler, W and Schubbert R Fredme DNA im Saugersystem. Deutsches Arzteblatt, -1997.- Vol.94.- 22.- P.51-52.
5. Herbel,W.,Montag, A. Nucleo-compounds in protein rich food.// Z.Lebensm. Unters. Forsch.-1987.-Vol. 185.-P.119-122.
6. Perreten V., Schwarz F., Cresta L. et al. Antibiotic resistance spread in food// Nature.-1997.- Vol.389.-P.801-802.
7. Rashmi S. Nair, Roy L.Fuchs, Shella A. Schuette. Current Methods for Assessing Safety of
8. Genetically Modified Crops as Exemplified by Data on Roundup Ready Soybeans.//
Toxicologic Pathology.-2002.-Vol. 30.-N1.-P.117-125.
9. Медико-биологическая оценка пищевой продукции, полученной из генетически
модифицированных источников», МУК 2.3.2. 970-00. Минздрав России, 2000.
10. Сырье и продукты пищевые. Метод идентификации генетически
модифицированных источников (ГМИ) растительного происхождения.
Национальный стандарт России ГОСТ Р 52173-2003