Агропромышленная газета юга России - Видео ЮтубПриводится с сокращениями.
Что мы подразумеваем под термином «органический»? С юридической точки зрения термин может относиться к продуктам, которые соответствуют жесткому списку требований, учрежденному Департаментом Сельского хозяйства США или подобным мировым ведомствам. Но, эти требования не оставляют свободы для технологических преимуществ от новых генетических приемов, которые способны помочь более устойчивому производству продуктов питания.
Классическая генная инженерия основана на трансгенах, когда гены одного организма привносятся в другой. Например, устойчивые к насекомым соя и кукуруза имеют Bacillus thuringiensis, больше известный как ген Bt. Это бактерия, которая присутствует в почве в естественной среде. Уже много лет бактериологи знают, что некоторые штаммы Bt производят белок, убивающий виды насекомых с шелочным пищеворительным трактом, когда те пытаются переварить эти бактерии. Хозяйства органического производства практикуют опрыскивание Bt агрокультур с начала 20-го века. И, хотя, активисты движения против ГМО признают практику опрыскивания Bt, они рьяно противостоят культурам с геном Bt под предлогом, что они созданы с использованием «чужеродных» генов – хотя нет научно-обоснованных доказательств того, что ГМО культуры с Bt каким-то образом вредны. На практике, эти культуры стабильнее органических культур, выращиваемых с опрыскиванием этой же бактерией.
Почти во всех случаях, культуры NBT не подразумевают трансгены. Показательный пример – это грибы с новой редакцией гена – белый гриб обыкновенный (Agaricus bisporus), который разработан с редакцией генов по методике CRISPR для снижения активности группы генов, кодирующих фермент под названием полифенол оксидазы (PPO). Путем удаления даже нескольких базовых пар (это как буквы на языке ДНК), активность шести PPO генов снижается, что приводит к намного более низкому уровню агентов полифенолов. В результате модифицированные грибы не темнеют на воздухе после срезания.
Все это как вызов правительственным контролирующим чиновникам в вопросе их контроля подобных технологий. В начале 2016, например, Американский департамент сельского хозяйства решил не запрещать новый гриб, созданный учеными государственного университета штата Пенсильвания, на основе популярной методики редакции генов CRISPR.
В обращении в адрес разработчика гриба по методике CRISPR ведомство согласилось с не-трансгенным статусом гриба.
Вот другие продукты методики NBT, которые уже продаются или начинают свой путь на рынок:
- Арктическое яблоко, которое не темнеет после очистки от кожуры, потому что инженерия снизила образование полифенолов, точно так же, как в случае с грибами.
- Картофель, который не образует пятен от удара, также разработан через редакцию его генов.
- Продукты со встроенной устойчивостью. Сюда относятся устойчивая к мучнистой росе пшеница, устойчивые к парше яблоки, устойчивый к фитофторозу картофель. Подобным продуктам требуется в разы меньше пестицидов, а иногда, и совсем не нужно.Так, воздействие на окружающую среду, также как и себестоимость производства снижены.
- Синтетические биологические продукты, например, редкие продукты обмена веществ, фармацевтические вещества. Продукты также можно модифицировать для улучшения питательного содержания, для снижения уровня глютена, или для оптимизации содержания жирных кислот.
Такие культуры, однако, не могут продаваться как органические. Такой статус определяется ведомствами и в большинстве случаев не соотносится с тем, ни как растения выращиваются, ни выращивается ли культура устойчивым образом. А на самом деле, культуры, разработанные по методике NBT, можно производить с меньшими потенциально вредными составляющими урожая по сравнению с имеющими органический статус агрокультурами.
Этот разрыв между устойчивым развитием и органической сертификацией, вероятнее всего, сохранится в обозримом будущем, потому что стандарты, применяемые для обозначения производимой хозяйствами продукции как органической, основаны или находятся под давлением идеологических факторов. Основной аргумент в таких случаях, продвигаемый органическими властями, - это убеждение, что классические органические технологии более экологизированы, чем новые технологии, которые, по их мнению, не проверены и потенциально опасны.
Это довод не подтвержден, и ученые, занятые в продовольственную биотехнологию, опубликовали недавние исследования, подтверждающие, что передовой фронт биотехнологий во многих случаях более «органический» (в отсутствие лучшей терминологии), чем технологии органического земледелия. Последовательно они утверждают, что хозяйствам следует разрешить доступ к NBT, не только ради больших доходов и производства продуктов питания лучшего качества, а для улучшения устойчивого производства — большей частью, через снижение воздействия углерода и потери земли. Есть некая ирония в том, что хозяйства, которые могли бы использовать продукты технологии NBT, более близки к агро-экологическим принципам и практикам, чем те, которым дали право использовать марку органического продукта из-за практики, которая в некоторых случаях, столетней давности, и зиждется на устаревших идеях того, что якобы «устойчиво».
Что мы подразумеваем под «Устойчивостью»?
Все достаточно просто. Деятельность человека чем более устойчива, чем меньше воздействия на окружающую среду она приносит при производстве определенного объема и качества продуктов питания в сравнении с альтернативными приемами. Так, если версия NBT определенной агрокультуры устойчива к определенному вредителю растения, уничтожающего культуру, или, если NBT можно выращивать с меньшим объемом воды или удобрений, или если эта агрокультура задействует меньше земли в сравнении с не - NBT, то именно NBT – более устойчивая агрокультура. Аналогично, если NBT снижает выделение углерода культурой, это также вклад в улучшение устойчивости. Так как текущая ситуация исключает из органической сертификации агрокультуры, чьи гены, или их выражение, настроены посредством любого вида генной инженерии, в т.ч., NBT, мы перед лицом жесткой действительности, когда органический сертификат и устойчивость – разные вещи.
Идея, что NBT не в состоянии улучшить профиль устойчивости органического земледелия, является темой статьи двух ученых-растениеводов в Италии - Луки Ломбардо и Саманты Зеласко из Института устойчивой защиты растений, Национального исследовательского Совета Италии и исследовательского центра Оливковой ветви, и Аграрного Исследовательского Совета.
Авторы представляют термин устойчивого производства в начале статьи, опубликованной в журнале «Органическое земледелие», как системы, задуманной для производства продуктов питания на основе интеграции культурных, биологических и механических практик, нацеленных на сохранение природных ресурсов, биоразнообразия животного мира и, в конечном итоге, здоровья человека. После характеристики основ трансгенной технологии авторы идут в глубины NBT, начина с генома, редактирующего инженерными нуклеазами (GEEN). Геном GEEN включает более «старые» технологии—разработанные в начале 2000-х или чуть ранее, такие как гибрид мегануклеазы, цинк нуклеаза (ZFNs), и транскрипционный активатор, как эффекторы нуклеазы (TALENs). Они включают и практику самой распространенной технологии редактирования генов CRISPR.
Мания технологии CRISPR
В настоящее время CRISPR и другие новые технологии обеспечили взрывной революционный прорыв в целом ряде направлений научного естествознания, и особое внимание получили биомедицинские исследования. На протяжении всех исследований эти технологии подняли важность вопроса ограничения на их использование, в особенности, в теме редакции человеческих генов, и изменений, которые в некоторых случаях могут передаваться будущим поколениям.
Летом прошлого года исследователи Университета медицины штата Орегон, в Портленде, продемонстрировали, что могут использовать методику CRISPR на человеческих эмбрионах для корректировки генетических аномалий, лежащих в основе гипертрофийной кардиомиопатии, серьезного наследственного сердечного нарушения. Вскоре после этого исследователи Китая представили описание успеха в схожем решении для человеческого эмбриона для корректировки бета-таласемии, генетической болезни крови.
Но, пока большая часть внимания общественности и противоречия нацелены на использование методики CRISPR для модификации людей ради снижения болезней, CRISPR – это основная веха в революции применения генной инженерии в сельском хозяйстве, для агрокультур, грибных культур и хозяйственных животных. Преимущества CRISPR над другими NBT технологиями в ее программировании. Ее можно использовать для модификации, удаления, внедрения любой генетической последовательности путем путем подкачки дешевых в формировании штаммов РНК, тогда как ZFN и TALEN нужно настраивать для любой редакции генома. Но каждая технология имеет свои плюсы и минусы, зависимые от каждой необходимой задачи.
Классические технологии генной инженерии растений могут генерировать желаемые характеристики, но исход трудно предсказать. В зависимости от вида, разработка растения с новыми характеристиками может занять 7-13 лет до производства стабильных, единообразных сортов растения. Методики NBT и CRISPR, в особенности, обеспечивают производство новых сортов грибов и животных, но с усиленной точностью и в намного более короткие сроки, в сравнении с классической селекцией. Другие преимущества – это улучшенные питательные характеристики, новые вкусы, снижение уровня аллергенов, устойчивость к болезням и более длительный срок годности.
Экономические соображения
Недавно опубликованное исследование в журнале «Генетика растений» предполагает, что новые технологии могут привести к исключениям из ведомственных правил, жестко контролирующих трансгенную инженерию. Это могло бы дать развитие пищевому производству. Однако, подводный камень – это потребители. В этой связи основное решение – чтобы хозяйства приняли передовые генные технологии, и, если они будут производить агрокультуры устойчивым образом и в большем объеме, озабоченные здоровьем потребители примут эти новые агрокультуры. Хозяйства, принимающие этот путь без оглядки на потребителей и производственные компании, делают это под эгидой органических продуктов, по крайней мере, в текущей регулятивной среде. Вне зависимости от значимости марки «органического продукта» для перспективы устойчивости или для значимости перспективы питания, это и вопрос бренда и финансовых соображений. По крайне мере, в той части, когда хозяйства выбирают бренд «органического продукта», потому что тут потребители охотно платят премиальную цену.
Ломбардо и Зеласко также рассматривали данные, опубликованные в Европе и в США, с примерами, что цисгенные культуры (сделанные с использованием NBT) вероятнее трансгенных культур будут приняты потребителями, традиционно ищущих органические продукты. Более того, в отличие от трансгенных культур, которые неправительственные организации могут определить легкими в использовании устройствами, цисгенные культуры не определяются. Это не означает, однако, что регулятивные агентства в Европе и в США будут рассматривать цисгенные культуры, с акцентом на их содержание и без оглядки на методы, использовавшиеся для их создания.
David Warmflash, астробиолог, врач и научный публицист
Автор: David Warmflash | Genetic Literacy Project | May 29, 2018.
