Генномодифицированые источники. Биологически активные добавки

Реферат

на тему:

"Генномодифицированые источники. Биологически активные добавки"

генно-модифицированные источники пищевой продукции

Существует множество заблуждений относительно опасности использования в пищу генетически модифицированных продуктов. И большинство из этих заблуждений имеет под собой нравственно-этическую и религиозную основу. Долг учёных – разъяснять в доступной для обывателей форме все плюсы и минусы использования генно-модифицированных источников пищевой продукции (далее ГМИ) с целью предотвращения необоснованно отрицательного восприятия достижений генной инженерии и предоставления возможности каждому производить осознанный выбор продуктов питания, необходимых для жизнедеятельности.

Организмы, подвергшиеся генетической трансформации, называются трансгенными. Но не все трансгенные организмы могут стать ГМИ пищевой продукции. Если такие организмы способны к воспроизводству и передаче новой генетической информации, то они являются генно-модифицированными (далее ГМО).

Рассмотрим предпосылки создания ГМО. Увеличение численности населения Земли приводит к потребности в организмах с заданными свойствами: устойчивостью к засухе, холоду, вредителям, проч.; высокой урожайностью; крупными плодами; др. Кроме того, развитие биологической науки и технологий создали условия для реализации этих целей.

Трансгенные растения в зависимости от признаков, контролируемых перенесёнными генами, делятся на:

устойчивые к гербицидам;

устойчивые к насекомым-вредителям;

устойчивые к гербицидам и насекомым вредителям;

устойчивые к вирусам, бактериальной и грибной инфекции;

устойчивые к абиотическим факторам (холоду, жаре, засухе, проч);

растения для пищевой и фармацевтической промышленности;

растения для очистки почв, вод и т.д.

Выведение организмов, обладающих этими свойствами, возможно с использованием традиционной селекции и генной инженерии.

Традиционная селекция растений в течение длительного периода времени отбирает из поколений растений организмы с желаемыми свойствами и путём их скрещивания усиливает проявление этих свойств.

Генная инженерия, используя технику и технологию современной молекулярной биологии, внедряет в гены участки, отвечающие за те или иные свойства, вызывая тем самым проявление этих свойств у новых поколений растений.

При этом генная инженерия использует следующие основные методики трансформации растений:

использование особых ферментов, способных распознавать участки ДНК, расщеплять их на участки и сшивать в другой последовательности. Данная методика была использована на заре развития генной инженерии;

метод биологической баллистики: внедряемые в ДНК гены наносятся на вольфрамовые или золотые частица, а особые биологические пушки выстреливают этими частицами по направлению к хромосомам – молекулам-мишеням. Сегодня это самая распространённая методика.

Любые продовольственное сырьё или продукт питания можно исследовать на предмет выявления присутствия в них ГМИ. "Для обнаружения специфических участков нуклеиновых кислот используются два основных направления: непосредственное выявление искомой молекулы-мишени с использованием меченых гибридизационных систем и детекция молекул-мишеней после предварительного увеличения их количества"[1].

Какие потенциальные опасности рассматриваются при использовании генно-модифицированных культур? Если допустить бесконтрольное использование трансгенных организмов в хозяйственной деятельности и их распространение природе, то возможны следующие последствия:

нежелательные гены путём свободного скрещивания будут перенесены в дикорастущие виды, и дикорастущие виды станут терпимыми к гербицидам, вирусам и насекомым, проч. (биологическая опасность использования ГМИ);

пищевые растения изменят биологическую и пищевую ценность, будут вызывать мутации, аллергии, станут токсичными для животных и человека (пищевая опасность ГМИ).

С целью снижения или исключения потенциального риска для живой природы и здоровья человека от применения ГМИ пищи необходимо осуществлять:

контроль за генно-инженерной деятельностью, производством, выпуском и реализацией ГМО;

медико-генетическую, технологическую и медико-биологичес-кую оценку ГМИ;

мониторинговые мероприятия.

С целью контроля биобезопасности ГМИ производят следующее. Сначала изучают встроенную в ген конструкцию и сравнивают её с заявленной. Потом выясняют, так ли встроенный ген влияет на свойства растения, как заявлено. Обращают особое внимание на перенос генов бесполым и половым путём. Изучают подверженность трансгенных организмов болезням, а так же, что может произойти, если внедрённые гены попадут в другие культуры путём свободного скрещивания, как изменится восприимчивость последних к болезням и вредителям, как генетический продукт повлияет на другие виды растений и животных.

Экспертизу пищевой продукции из ГМИ осуществляют по следующим направлениям.

Последовательно производят медико-генетическую оценку (изучение заявленного внедрённого гена на молекулярном и клеточном уровне и его влияния на растение, другие растения, животных, человека), технологическую оценку (изучение органолептических, потребительских и технологических свойств продукта из ГМИ) и медико-биологическую оценку. По результатам медико-биологической оценки проходят клинические испытания, выдаётся заключение о качестве и безопасности продукции из ГМИ. Когда первая продукция из нового ГМИ была апробирована, производят гигиенический мониторинг, и, если его результаты положительны, то даётся разрешение на широкое применение ГМИ для пищевых целей.

Медико-биологическая оценка включает:

изучение химического состава,

оценку биологической ценности и усвояемости на лабораторных животных,

токсикологические исследования на лабораторных животных (5-6 мес),

оценка алергенных, мутагенных свойств и воздействия на репродуктивные функции лабораторных животных.

Система безопасного получения, использования, передачи и регистрации ГМО в России представлена на рисунке 4.

Рис.4. Система безопасного получения, использования, передачи и регистрации ГМО в России.

В настоящее время в России прошли полный цикл всех необходимых исследований и разрешены для использования в пищевой промышленности и реализации населению 11 видов пищевой продукции растительного происхождения, полученных с применением трансгенных технологий: 3 линии сои, устойчивые к пестицидам; 3 линии кукурузы, устойчивые к пестицидам; 2 линии кукурузы, устойчивые к вредителям; 2 сорта картофеля, устойчивых к колорадскому жуку, и 1 линия сахарной свеклы, устойчивой к глифосату.

В соответствии с Постановлением главного государственного санитарного врача РФ №149 от 16.09. 2003 г. "О проведении микробиологической и молекулярно-генетической экспертизы генетически модифицированных микроорганизмов, используемых в производстве пищевых продуктов" санитарно-эпидемиологической экспертизе в ГУ НИИ питания РАМН и ГУ НИИЭМ им. Н.Ф. Гамалеи РАМН также подлежит следующая продукция, полученная с использованием генетически модифицированных микроорганизмов.

1. Сыры, полученные с использованием дрожжевых затравок, экспрессирующих рекомбинантный химозин.

2. Пиво, полученное с использованием генетически модифицированных дрожжей.

3. Молочная продукция, полученная с использованием "стар-терных" культур.

4. Копченые колбасы, полученные с использованием "стартер-ных" культур.

5. Пищевые продукты, технология приготовления которых предусматривает использование кисломолочных бактерий-продуцентов ферментов.

6. Пробиотики, содержащие генетически модифицированные штаммы.

В странах ЕС пищевая продукция, содержащая ГМИ, снабжена специальными этикетками. В США специальная маркировка не требуется, если продукция и так признана безопасной.

В России на упаковку наносится информация: Генетически модифицированная продукция "____________", полученная из генетически модифицированных источников "___________", содержит компоненты, полученные из генетически модифицированных источников.

Обязательной маркировке подлежат следующие продукты из ГМИ:

из сои – концентрат белковый соевый, соевая мука, соевое молоко и т.д.;

из кукурузы – кукурузная мука, попкорн, кукуруза консервированная и т.д.;

из картофеля – картофель для непосредственного употребления в пищу, пюре картофельное сухое, картофельные чипсы и т.д.;

из томатов – томатная паста, пюре, кетчупы и т.д.;

из сахарной свёклы – меласса, пищевые волокна.

безопасность применения пищевых, технологических и биологически активных добавок

Пища, необходимая для нормального функционирования человеческого организма, состоит из основных пищевых веществ – органических и неорганических соединений, которые требуются для нормального роста, поддержания и восстановления тканей, а также для размножения. Пищевые вещества представлены макронутриентами (белками, жирами, углеводами и макроэлементами) и микронутриентами (витаминами и микроэлементами).

Однако продукты питания, изготавливаемые человеком, кроме уже названных составляющих могут включать чужеродные вещества – загрязнители продовольственного сырья и продуктов питания – уже рассмотренные нами ксенобиотики, а также специально вносимые человеком в пищу вещества – так называемые добавки.

В зависимости от своей природы, свойств и целей использования добавки подразделяются на пищевые, технологические и биологически активные, рассмотрению вопросов безопасного использования которых будет посвящена эта глава.

Пищевые добавки – это непищевые природные, идентичные природным или искусственные (синтетические) вещества, преднамеренно вводимые в пищевое сырьё, полуфабрикаты или готовые продукты с целью увеличения сроков их хранения или придания им заданных свойств.

Пищевые добавки делятся на:

добавки, обеспечивающие органолептические свойства продуктов – улучшители консистенции, красители, ароматизаторы, вкусовые вещества;

консерванты – антимикробные средства, антиокислители.

Токсиколого-гигиеническая оценка пищевых добавок, в процессе которой осуществляют всестороннее изучение заявленной пищевой добавки и установление её полной безопасности для потребителя, проходит в четыре этапа.

Проведение предварительной токсиколого-гигиенической оценки. В ходе этого этапа определяют химический состав и свойства пищевой добавки, определяют её назначение, методы обнаружения и утилизации, метаболизм, дают название веществу, разрабатывают технологию получения добавки, в ходе острого эксперимента рассчитывают летальную дозу.

Самый продолжительный этап токсиколого-гигиенической оценки пищевой добавки. Изучают генетическую, репродуктивную, тератогенную, субхроническую и хроническую токсичность пищевой добавки в ходе хронического эксперимента.

Генетическая токсичность вещества – это способность оказывать вредное воздействие на наследственность потребителя, т.е. вызывать нежелательные мутации. Репродуктивная токсичность вещества – это способность оказывать вредное воздействие на мужскую и женскую плодовитость и общую способность к продолжению рода. Тератогенная токсичность вещества – это способность вызывать появление уродств у эмбрионов. Хроническая токсичность вещества – это токсическое действие вещества на организм человека, которое можно выявить после потребления исследуемого вещества в течение 2-х и более лет.

Обнаружение проявления любого из названных видов токсичности у лабораторных животных требует отказа от применения заявленной пищевой добавки. Дальнейшее исследование вещества прекращается за отсутствием необходимости.

На этом этапе обобщаются результаты проведённых исследований и рассчитывают ДСП исследуемого вещества и ПДК пищевой добавки в продуктах. Данные вносятся в гигиенические нормативы.

Заключительный этап предусматривает наблюдение за пищевой добавкой для подтверждения её безопасности, внесение поправок в гигиенические нормативы.

Технологические добавки – это любые вещества или материалы, которые, не являясь пищевыми ингредиентами, преднамеренно используются при переработке сырья и получении пищевой продукции с целью улучшения технологии. В готовой пищевой продукции их должно оставаться как можно меньше – в рамках ПДК.

В пищевом производстве используется широкий спектр технологических добавок на самых разнообразных этапах технологического процесса. Рассмотрим некоторые группы:

ускорители технологических процессов – ферменты животных, растений, микроорганизмов, синтетические. Во многих случаях нет необходимости удалять их из готового продукта;

фиксаторы миоглобина – вещества, обеспечивающие стойкий розовый цвет мясным и рыбным изделиям;

вещества для отбеливания муки, которые по химическим свойствам являются сильные окислители;

улучшители качества хлеба, среди которых можно выделить: улучшители окислительного действия, повышающие газоудерживающую способность теста; улучшители восстановительного действия, увеличивающие объёмный выход хлеба; модифицированные крахмалы, улучшающие структурно-механические свойства хлеба, и т.д.;

полирующие средства. Обработка ими карамели и драже препятствует слипанию изделий. Как полирующие средства используются вазелиновое медицинское масло, воски, жиры, парафин, тальк;

растворители, которые используются для обезжиривания, извлечения из твёрдых тел каких-либо веществ; проч.

Многие вспомогательные материаламы пищевого производства (экстрагенты, адсорбенты, абсорбенты, др.) тоже считаются технологическими добавками. В норме, вспомогательные материалы не должны содержаться в готовых изделиях. После исполнения своего технологического назначения эти материалы выводятся из среды, в которой осуществляется процесс.

Биологически активные добавки (далее БАД) – это природные (идентичные природным) биологически активные вещества, предназначенные для употребления одновременно с пищей или введения в состав пищевых продуктов.

Существует следующая классификация БАД:

нутрицевтики – это белки, жиры, углеводы, витамины, минеральные вещества, аминокислоты, пищевые волокна, добавляемые в пищу с целью корректировки её химического состава;

парафармацевтики – это вещества, добавляемые в пищу для профилактики заболеваний и поддержания функций различных органов и систем органов;

эубиотики – это вещества, содержащие микроорганизмы или их метаболиты и нормализующие состав и активность микрофлоры пищеварительного тракта.

Условия безопасного использования добавок. Каждая пищевая, технологическая или биологически активная добавка может быть допущена к применению только в случае доказательства её безопасности для потребителя.

Для пищевых добавок необходимо строгое соблюдение гигиенических норм содержания в продуктах питания; учёт нормативов суточного потребления; всестороннее изучение и установление полной безопасности применения каждой конкретной добавки.

Допуск к использованию технологических добавок требует: разрешения на технологическое применение; контроля их содержания в продуктах питания в остаточном количестве или отсутствия в конечном продукте.

Для БАД: проводится гигиеническая экспертиза; государственная регистрация; выдача Сертификата Международной организации "EuroNett" или гигиенического сертификата, указывающего, что вещество выработано в соответствии с международными требованиями, стандартами ISO 9000, 9001, 9002.

[1] Закревский В.В. Безопасность пищевых продуктов и биологически активных добавок к пище: Практическое руководство по санитарно-эпидемиологическому надзору. – СПб: ГИОРД, 2004. – С. 94.