Безопасность генетически модифицированных кормов для животных (3)

22.07.200768680
В предыдущей части статьи рассмотрена сравнительная оценка безопасности генетически модифицированных культур и продуктов их переработки

Окончание:


СУДЬБА ПОТРЕБЛЯЕМЫХ В ПИЩУ ГЕНЕТИЧЕСКИ МОДИФИЦИРОВАННЫХ БЕЛКОВ И ТРАНСГЕННОЙ ДНК



Процесс переваривания белков и ДНК у домашнего скота

Хотя пища представляет собой, грубо говоря, комплексную смесь из многих компонентов, здесь рассматривается только процессы пищеварения белков и ДНК, т.к. генетически модифицированные культуры отличаются от традиционных именно этими компонентами. Показано, что консервирование кормов путем силосования и некоторыми другими методами может вызывать значительное фрагментирование ДНК (Aulrich, Pahlow, and Flachowsky 2004; Chiter, Forbes, and Blair 2000). Даже в этом случае корма для домашнего скота могут содержать неповрежденную ДНК, хотя ее доля в большинстве кормовых культур составляет менее 0,02 % в сухом веществе (Beever and Kemp 2000).

Кроме этого, в кишечниках домашнего скота и людей могут содержаться другие источники ДНК, в т.ч. собственные отшелушенные эпителиальные клетки и лейкоциты, а также бактерии, вирусы и простейшие.

Экзогенная (попадающая в организм извне) ДНК постоянно присутствует в желудочно-кишечном тракте животных и людей. ДНК, введенная в ГМ культуры, не отличается от других источников ДНК. Еще одним аргументом в пользу безвредности чужеродной ДНК является уходящая к началу времен история безопасного потребления животными и людьми ДНК в составе пищи. На основании этого ФАО, ВОЗ и Управление по контролю за пищевыми продуктами и лекарственными средствами США (Food and Drug Administration – FDA) постановили, что потребление ДНК из любых источников, включая ДНК, введенную в ГМ культуры, не подлежит рассмотрению в плане безопасности (OECD 2003; UNFAO/WHO 1991; USFDA 1992).

Белки и ДНК подергаются действию пищеварительных ферментов в желудочно-кишечном тракте. В результате этого ДНК расщепляется на фрагменты и отдельные нуклеотиды, а белки – на полипептиды, пептиды и аминокислоты (Beever and Kemp 2000; Faust and Glenn 2002; Jonas et al., 2001). Уже в 1982 году было показано (McAllan 1982), что более 85% растительной ДНК, потребляемой жвачными животными, расщепляется до нуклеотидов и меньших молекул еще до обработки микробами рубца (первого отдела желудка жвачных животных) или до поступления в двенадцатиперстную кишку. Поэтому основная масса нуклеотидов, полученная в результате расщепления ДНК в тонкой кишке, имеет микробное происхождение. Большая часть поглощенной ДНК подвергается расщеплению до мононуклеотидов в течение 4 часов. Данных о том, что отдельные нуклеотиды или короткие последовательности нуклеотидов переносят генетическую информацию, не существует.

В обычных условиях в пищеварительном тракте жвачных и животных с однокамерным желудком перевариваемые белки расщепляются до отдельных аминокислот (в основном), ди- и трипептидов и всасываются в таком виде (Stevens 2000).

Некоторые исследователи, тем не менее, считают возможным выявление ничтожных количеств интактных белков и ДНК, полученных с пищей, в образцах крови, взятых у людей и животных. Например, Tsume and colleagues (1996) обнаружили в крови у людей 0,007-0,008% интактного овальбумина после его перорального приема. Schubbert and colleagues (1997) давали мышам очищенную ДНК фага М13, и через 2-8 часов после приема 0,1% фрагментов этой ДНК обнаружили в клетках белой крови.

Эти данные послужили поводом для государственных регулирующих органов, особенно в ЕС, инициировать дополнительные исследования процессов, которые происходят с потребляемыми с пищей трансгенными белками и ДНК и ДНК обычных растений (Deaville and Maddison 2005; Einspanier 2001; Phipps, Deaville, and Maddison 2003). Хотя эти исследования и внесли определенный вклад в понимание исследуемых процессов, важно отметить, что они не обнаружили никаких различий в последствиях употребления имеющихся на данный момент ГМ культур у людей и у домашнего скота. Выяснилось, что эти ГМ культуры не вызвали измеримых или обнаруживаемых эффектов в результате кормления экспериментальных животных – мышей и перепелов – на протяжении нескольких поколений. Более того, никаких определяемых эффектов не обнаружили и в обладающих повышенной чувствительностью к токсическим веществам репродуктивных параметрах, таких как развитие семенников (Brake and Evenson 2004; Brake, Thaler, and Evenson 2004; Flachowsky, Halle, and Aulrich 2005).

Несмотря на это, был принят ряд дополнительных мер безопасности в отношении потенциальной возможности переноса трансгенной ДНК и белка, кодируемого этим трансгеном, в мясо, молоко и яйца, полученные от животных, которых кормили ГМ культурами. Поиски трансгенов и их белков в пищеварительном тракте и тканях домашнего скота и птицы и полученных из них продуктов продолжаются с возрастающей интенсивностью.

Исследования по обнаружению трансгенных белков в мясе, молоке и яйцах животных, которых кормили генетически модифицированными культурами

Ожидается, что в процессе пищеварения трансгенные белки, как и другие белки, поступающие с пищей, в основной своей массе расщепляются до олигопептидов и аминокислот. При этом можно предположить, что чем быстрее происходит расщепление, тем меньше вероятность усвоения интактных молекул.

Стабильность трансгенных белков в процессе пищеварения оценивалась в рамках нормативных документов, установленных для оценки безопасности ГМ культур. Результаты этих работ указывают на быстрое расщепление исследуемых белков в желудочно-кишечном тракте (Agbios 2004b).

В результате исследований на молочных коровах, бройлерных цыплятах и свиньях не обнаружилось присутствия трансгенных белков ни в тканях домашнего скота, получавшего ГМ корма, ни в продуктах, полученных из этих животных (Ash, Novak, and Scheideler 2003; Chowdhury et al. 2003; Jennings et al. 2003a, b; Yonemochi et al. 2002, 2003).

Исследования по обнаружению трансгенной и «обычной» ДНК в продуктах, полученных от животных, которых кормили генетически модифицированными культурами

Эти исследования проводили для того, чтобы определить, можно ли обнаружить фрагменты трансгенной ДНК в тканях животных и таких пищевых продуктах, как мясо, молоко и яйца. Молочным коровам, молодняку рогатого скота, свиньям, бройлерам и курам-несушкам давали корма на основе ГМ культур (Deaville and Maddison 2005; Einspanier et al. 2001; Faust 2000; Jennings et al. 2003a, b; Klotz and Einspanier 1998; Klotz, Mayer, and Einspanier 2002; Phipps, Deaville, and Maddison 2003; Reuter and Aulrich 2003; Weber and Richert 2001; Yonemochi et al. 2002, 2003). Для определения наличия трансгенной ДНК в образцах (тканях животных и продуктах, перечисленных выше) использовали методы высокочувствительной полимеразной цепной реакции (ПЦР) и Саузерн-блоттинг. В результате фрагменты трансгенной ДНК не были обнаружены ни в одном из образцов мяса, молока, яиц, кожи, тканей двенадцатиперстной кишки, а также в лейкоцитах, лимфоцитах, крови и тканях внутренних органов, полученных из животных, которых кормили доступными в настоящее время ГМ культурами (Clark and Ipharraguerre 2001; OECD 2003; Flachowsky, Chesson, and Aulrich 2005).

Результаты некоторых исследований не выявили наличия фрагментов естественным образом присутствующих однокопийных растительных генов в образцах пищевых продуктов из домашнего скота (Jennings et al. 2003a, b; Weber and Richert 2001). Другие авторы, напротив, определяли присутствие фрагментов естественных мультикопийных генов растений в определенных тканях и биологических жидкостях домашних животных (Einspanier et al. 2001; Klotz and Einspanier 1998; Klotz, Mayer, and Einspanier 2002; Nemeth et al. 2004; Deaville and Maddison 2005).

Хотя эти данные, на первый взгляд, противоречивы, но объяснить их можно просто: ДНК мультикопийных генов присутствует в намного больших количествах, чем ДНК однокопийных генов, какими являются трансгены в существующих ГМ сортах.

Следовательно, усвоение трансгенной ДНК должно быть очень редким событием и, таким образом, его трудно обнаружить. Поэтому обнаружение ДНК в мясе, молоке и яйцах, скорее всего, зависит от ее количества и чувствительности применяемого метода.

Совсем недавние исследования, проведенные на домашних птицах (Deaville and Maddison 2005), показали, что хотя 23% образцов тканей птиц содержали фрагменты мультикопийного гена rubisco (кодирующего фермент рибулозобисфосфат-карбоксилазу/оксигеназу), ДНК однокопийного трансгена не обнаруживалась ни в одном из образцов тканей, хотя и определялась в начальных отделах желудочно-кишечного тракта. Здесь использовали в основном методику ПЦР-анализа, с помощью которой обнаруживались фрагменты трансгенной ДНК размером около 200 пар оснований.

Однако в 2006 году с помощью очень чувствительных методов были обнаружены крошечные фрагменты трансгенов CRY1A(b) и CP4EPSPS (обеспечивающего устойчивость к гербициду глифосату) в образцах обычного и «органического» молока в Италии (Agodi, 2006). Размеры фрагментов составили 106 и 146 пар нуклеотидов (п.н.) для CRY1A(b) и CP4EPSPS соответственно. При этом размеры интактных генов (кодирующих белки последовательностей нуклеотидов) – 3500 п.н. для CRY1A(b) и 1800 п.н. – для CP4EPSPS. Размеры обнаруженных фрагментов этих генов настолько ничтожны, что они не должны оказывать влияние на генетическую целостность или функциональность.

До настоящего времени не получено научно подтвержденных фактов, позволяющих предположить, что мясо, молоко и яйца от животных, получавших ГМ корма, могут быть менее безопасными, чем такие же продукты, полученные от животных, которых кормили традиционными кормами. Более того, не было обнаружено различий в популяциях микробов, обитающих в рубце, при кормлении крупного рогатого скота кукурузой, модифицированной CRY-белком (Bt-токсином) и традиционным сортом в качестве контроля (Einspanier et al. 2004).

Эти данные подтверждают также исследования, показывающие, что процессы, протекающие в желудочно-кишечном тракте млекопитающих, делают трансгенную ДНК нефункциональной (Einspanier et al. 2004; Heritage 2002; Martin-Orue et al. 2002). Таким образом, включение клетками млекопитающих полностью функциональных генов, присутствующих в употребляемых в пищу тканях растений, представляется крайне маловероятным событием.

Для проверки этого предположения мышам на протяжении восьми поколений в больших количествах добавляли в пищу уникальную трансгенную последовательность ДНК. В клетках этих мышей не обнаружили ни передачи трансгена, ни его включения в геном, ни белка, кодируемого этим трансгеном. Однако после инъекций данной последовательности нуклеотидов с использованием методов, применяемых в генной терапии, наблюдалась функциональная экспрессия закодированного в ней белка (Hohlweg and Doerfler 2001; Doerfler 2000). Эти результаты подтверждают мнение Beever и Kemp (2000) о том, что гены растений (или фрагменты генов) ни разу не были обнаружены в геномах людей или животных. Более того, микрофлора, населяющая кишечник, вряд ли может включать в свой геном функциональные гены, присутствующие в ГМ культурах (Chambers and colleagues 2002).

ВЫВОДЫ

Несмотря на научный интерес этих дебатов, необходимо ответить на животрепещущий вопрос: угрожает ли безопасности человека и окружающей среды возможное присутствие фрагментов ДНК растений в тканях животных? Очевидные факты указывают на то, что возможности этой угрозы не существует. Резюме результатов исследований по этому вопросу приведено ниже:

• Домашний скот и люди исторически, на протяжении веков безопасно употребляли ДНК. Следовательно, потребление ДНК из всех источников, включая введенную в ГМ культуры ДНК, не вызывает вопросов по безопасности (UNFAO/WHO 1991; USFDA 1992).

• Когда фрагменты генов поглощенной ДНК обнаруживали в тканях и биологических жидкостях животных и людей, эти фрагменты оказывались биологически нефункциональными. Более того, их присутствие никогда не было связано с какими-либо нарушениями в физиологических функциях, здоровье или нормальном функционировании генов у исследуемых животных (Beever and Kemp 2000).

• В геномах людей и животных никогда еще не обнаруживали генов или фрагментов генов растений, несмотря на долгую историю потребления растительной ДНК с пищей.

• Не существует научных доказательств, позволяющих предположить, что мясо, молоко и яйца, полученные от животных, которых кормили ГМ кормами, могут быть менее безопасными, чем такие же продукты от животных, получавших традиционные корма.

РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Продолжить использование методов оценки безопасности с учетом специфики каждого трансгенного сорта (case-by-case safety assessment approach), чтобы подтвердить, что существующие нормы подходят для выявления возможных рисков применения каждого генетически модифицированного растительного продукта.

2. Оценивать риски для каждой ГМ культуры с помощью научных подходов. Нормативные документы должны поддерживать тонкий баланс между разумным проведением оценки рисков и предписанием излишних регулирующих требований, которые могут окончательно задушить развитие ГМ технологий в будущем.

3. Обеспечить адекватное финансирование служб, осуществляющих надзор за соблюдением безопасности генетически модифицированных растений, чтобы гарантировать принятие всех необходимых мер в отношении здоровья людей, а также своевременную публикацию научных обзоров данных по проведенным оценкам безопасности.

4. Обеспечить ресурсы для значительного расширения контактов с общественностью и диалога о ГМ культурах, их преимуществах и рисках, а также о разработанных механизмах оценки безопасности, таких как нормативные документы и законодательные инициативы.

Список цитированной литературы приведен отдельно.

Перевод: Дарья Червякова,
Интернет-журнал «Коммерческая биотехнология» http://www.cbio.ru/

Ваш комментарий:
Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Чтобы оставить комментарий, необходимо авторизоваться.
Вернуться к списку статей