Генетически модифицированные организмы

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ 
ФИЗИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

 

 

 

РЕФЕРАТ ПО КУРСУ «ОСНОВЫ ЭКОЛОГИИ»

 

 

 

 

 

«ГЕНЕТИЧЕСКИ МОДИФИЦИРОВАННЫЕ ОРГАНИЗМЫ»

 

 

 

 

Выполнил студент 5 курса 2 группы 
 кафедры компьютерного  

                                                             моделирования физических                             

                     процессов

Поликарпов Роман  Владимирович

 

Минск, 2013

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

1. Введение………………………………………………………..………………3
2. Виды ГМО………………………………………………………………….....
3. Плюсы генномодифицированных организмов……………………………..
4. Опасность генетически модифицированных организмов………………….
5. Последствия употребления генетически модифицированных продуктов для здоровья человека………………………………………………………..
6. Последствия распространения ГМО для экологии Земли…………………
7. Результаты опытов на мышах, употребляющих ГМО……………………..
8. Заключение……………………………………………………………………
9. Список литературы…………………………………………………………..14

 

1. ВВЕДЕНИЕ

Число жителей Земли  за последнее столетие увеличилось  с 1.5 до 5.5 млрд. человек, а к 2020 году предполагается вырост до 8 млрд., таким образом возникает огромная проблема, стоящая перед человечеством. Эта проблема заключается в огромном увеличение производства продуктов питания, несмотря на то, что за последние 40 лет производство увеличилось в 2.5 раза, все равно этого не достаточно. И в мире в связи с этим наблюдается социальный застой, который становится все более настоятельным. Другая проблема возникла с медицинским лечением. Несмотря на огромные достижение современной медицины, производимые сегодня лекарственные препараты столь дороги, что населения земли сейчас полностью полагаются на традиционные донаучные методы лечения, прежде всего на неочищенные препараты растительного происхождения.

В развитых странах лекарственные средства на 25% состоят из природных веществ, выделенных из растений. Открытия последних  лет (противоопухолевые препараты: таксол, подофиллотоксин) свидетельствуют о том, что растения еще долго будут оставаться источником полезных биологически-активных веществ (БТА), и что способности растительной клетки к синтезу сложных БТА все еще значительно превосходят синтетические способности инженера-химика. Вот почему ученые взялись за проблему создания трансгенных растений.

Создание  генетически модифицированных (ГМ) продуктов является сейчас ее самой  главной и самой противоречивой задачей.

Преимущества  ГМ - продуктов очевидны: они не подвержены вредному влиянию бактерий, вирусов, отличаются высокой плодовитостью и длительным сроком хранения. Неочевидны последствия их употребления: учёные-генетики пока не могут ответить на вопрос, безвредны ли генетически модифицированные продукты для человека.

 

2. ВИДЫ ГМО

 

Генетически модифицированные организмы появились  в конце 80-х годов двадцатого века. В 1992 году в Китае начали выращивать табак, который "не боялся" вредных  насекомых. Но начало массовому производству модифицированных продуктов положили в 1994 году, когда в США появились  помидоры, которые не портились при  перевозке.

ГМО объединяют три группы организмов:

1. генетически модифицированные микроорганизмы (ГММ);
2. генетически модифицированные животные (ГМЖ);
3. генетически модифицированные растения (ГМР) – наиболее распространенная группа.

На  сегодня в мире существует несколько  десятков линий ГМ-культур: сои, картофеля, кукурузы, сахарной свеклы, риса, томатов, рапса, пшеницы, дыни, цикория, папайи, кабачков, хлопка, льна и люцерны. Массово выращиваются ГМ-соя, которая в США уже вытеснила обычную сою, кукуруза, рапс и хлопок.

Посевы  трансгенных растений постоянно увеличиваются. В 1996 году в мире под посевами трансгенных сортов растений было занято 1,7 млн. га, в 2002 году этот показатель достиг 52,6 млн. га (из которых 35,7 млн. га – в США), в 2005 г ГМО-посевов было уже 91,2 млн. га, в 2006 году – 102 млн. га.

В 2006 году ГМ-культуры выращивали в 22 странах  мира, среди которых Аргентина, Австралия, Канада, Китай, Германия, Колумбия, Индия, Индонезия, Мексика, Южная Африка, Испания, США. Основные мировые производители продукции, содержащую ГМО – США (68%), Аргентина (11,8%), Канада (6%), Китай (3%).

 

 

3. ПЛЮСЫ ГЕННОМОДИФИЦИРОВАННЫХ  ОРГАНИЗМОВ

 

Защитники генетически модифицированных организмов утверждают, что ГМО – единственное спасение человечества от голода. По прогнозам  ученых население Земли до 2050 года может достигнуть 9-11 млрд. человек, естественно возникает необходимость  удвоения, а то и утроение мирового производства сельскохозяйственной продукции.

Для этой цели генетически модифицированные сорта растений отлично подходят – они устойчивы к болезням и погоде, быстрее созревают и дольше хранятся, умеют самостоятельно вырабатывать инсектициды против вредителей. ГМО-растения способны расти и приносить хороший урожай там, где старые сорта просто не могли выжить из-за определенных погодных условий.

Но  интересный факт: ГМО позиционируют  как панацею от голода для спасения африканских и азиатских стран. Только вот почему-то страны Африки последние 5 лет не разрешают ввозить  на свою территорию продукты с ГМ-компонентами. Не странно ли?

 

4. ОПАСНОСТЬ ГЕНЕТИЧЕСКИ МОДИФИЦИРОВАННЫХ  ОРГАНИЗМОВ

 

Специалисты-противники ГМО утверждают, что они несут  три основных угрозы:

• Угроза организму человека – аллергические заболевания, нарушения обмена веществ, появление желудочной микрофлоры, стойкой к антибиотикам, канцерогенный и мутагенный эффекты.
• Угроза окружающей среде – появление вегетирующих сорняков, загрязнение исследовательских участков, химическое загрязнение, уменьшение генетической плазмы и др.
• Глобальные риски – активизация критических вирусов, экономическая безопасность.

 

5. ПОСЛЕДСТВИЯ УПОТРЕБЛЕНИЯ ГЕНЕТИЧЕСКИ  МОДИФИЦИРОВАННЫХ ПРОДУКТОВ ДЛЯ  ЗДОРОВЬЯ ЧЕЛОВЕКА

 

Ученые  выделяют следующие основные риски  потребления в пищу генетически  модифицированных продуктов:

1. Угнетение иммунитета, аллергические реакции и метаболические расстройства, в результате непосредственного действия трансгенных белков.

Влияние новых белков, которые продуцируют  встроенные в ГМО гены, неизвестно. Человек их раньше никогда не употреблял и поэтому не ясно, являются ли они  аллергенами.

Показательным примером является попытка скрещивания  генов бразильского ореха с генами соевых бобов – задавшись целью  повысить питательную ценность последних, было увеличено в них содержание протеина. Однако, как выяснилось впоследствии, комбинация оказалась сильным аллергеном, и ее пришлось изъять из дальнейшего  производства.

В Швеции, где трансгены запрещены, болеют аллергией 7% населения, а в США, где они продаются даже без маркировки — 70,5%.

Также по одной из версий, эпидемия менингита  среди английских детей была вызвана  ослаблением иммунитета в результате употребления ГМ-содержащих молочного  шоколада и вафельных бисквитов.

2. Различные нарушения здоровья в результате появления в ГМО новых, незапланированных белков или токсичных для человека продуктов метаболизма.

Уже существуют убедительные доказательства нарушения стабильности генома растения при встраивании в него чужеродного  гена. Все это может послужить  причиной изменения химического  состава ГМО и возникновения  у него неожиданных, в том числе  токсических свойств.

Например, для производства пищевой добавки  триптофан в США в конце 80-х  гг. XX века была создана ГМH-бактерия. Однако вместе с обычным триптофаном, по невыясненной до конца причине, она стала вырабатывать этилен-бис-триптофан. В результате его употребления заболело 5 тысяч человек, из них – 37 человек умерло, 1500 стали инвалидами.

Независимые эксперты утверждают, что генномодифицированные культуры растений выделяют в 1020 раз больше токсинов, чем обычные организмы.

3. Появление устойчивости патогенной микрофлоры человека к антибиотикам.

При получении  ГМО до сих пор используются маркерные  гены устойчивости к антибиотикам, которые могут перейти в микрофлору кишечника, что было показано в соответствующих  экспериментах, а это, в свою очередь, может привести к медицинским  проблемам – невозможности вылечивать многие заболевания.

В ЕС с декабря 2004 г. запрещена продажа  ГМО с использованием генов устойчивости к антибиотикам. Всемирная организация  здравоохранения (ВОЗ) рекомендует  производителям воздержаться от использования  этих генов, однако корпорации от них  полностью не отказались. Риск таких ГМО, как отмечается в оксфордском Большом энциклопедическом справочнике, достаточно велик и "приходится признать, что генная инженерия не настолько безобидна, как это может показаться на первый взгляд".

4. Нарушения здоровья, связанные с накоплением в организме человека гербицидов.

Большинство известных трансгенных растений не погибают при массовом использовании сельскохозяйственных химикатов и могут их аккумулировать. Есть данные о том, что сахарная свекла, устойчивая к гербициду глифосат, накапливает его токсичные метаболиты.

5. Сокращение поступления в организм необходимых веществ.

По  мнению независимых специалистов, до сих пор нельзя точно сказать, например, является ли состав обычных  соевых бобов и ГМ-аналогов эквивалентным или нет. При сравнении различных опубликованных научных данных выясняется, что некоторые показатели, в частности, содержание фитоэстрогенов, в значительной степени разнятся.

6. Отдаленные канцерогенный и мутагенный эффекты.

Каждая  вставка чужеродного гена в организм – это мутация, она может вызывать в геноме нежелательные последствия, и к чему это приведет – никто  не знает, и знать на сегодняшний  день не может.

По  данным исследований британских ученых в рамках государственного проекта "Оценка риска, связанного с использованием ГМО в продуктах питания для  человека" обнародованных в 2002 г., трансгены имеют свойство задерживаться в организме человека и в результате так называемого "горизонтального переноса" встраиваться в генетический аппарат микроорганизмов кишечника человека. Ранее подобная возможность отрицалась.

 

6. ПОСЛЕДСТВИЯ РАСПРОСТРАНЕНИЯ  ГМО ДЛЯ ЭКОЛОГИИ ЗЕМЛИ

 

Помимо  опасности для здоровья человека, учеными активно обсуждается  вопрос, какую потенциальную угрозу несут биотехнологии для окружающей среды.

Приобретенная ГМО-растениями устойчивость к гербицидам может сослужить плохую службу, если трансгенные культуры начнут бесконтрольно распространяться. Например, люцерна, рис, подсолнечник – по своим характеристикам очень похожи на сорняки, и с их произвольным ростом будет непросто справиться.

В Канаде – в одной из основных стран-производителей ГМО-продукции, подобные случаи уже  зафиксированы. По сообщению газеты The Ottawa Citizen, канадские фермы оккупировали генетически модифицированные "суперсорняки", которые возникли в результате случайного скрещивания трех видов ГМ-рапса, устойчивых к разным видам гербицидов. В результате получилось растение, которое, как утверждает газета, устойчиво практически ко всем сельскохозяйственным химикатам.

Похожая проблема возникнет и в случае перехода генов устойчивости к гербицидам от культурных растений к другим дикорастущим видам. Например, замечено, что выращивание трансгенной сои приводит к генетическим мутациям сопутствующих растений (сорняков), которые становятся невосприимчивыми к воздействию гербицидов.

Не  исключена и возможность передачи генов, которые кодируют выработку белков, токсичных для насекомых-вредителей. Сорные травы, вырабатывающие собственные инсектициды, получают огромное преимущество в борьбе с насекомыми, которые часто являются естественным ограничителем их роста.

Кроме того, под угрозу попадают не только вредители, но и другие насекомые. В  авторитетном журнале Nature появилась статья, авторы которой объявили, что посевы трансгенной кукурузы угрожают популяциям охраняемого вида бабочек-монархов, её пыльца оказалась токсичной для их гусениц. Подобный эффект, разумеется, не предполагался создателями кукурузы — она должна была отпугивать лишь насекомых-вредителей.

К тому же живые организмы, питающиеся трансгенными растениями, могут мутировать – согласно исследованиям, проведенным немецким зоологом Хансом Каацем (Hans Kaaz), пыльца модифицированного масленичного турнепса вызывала мутации бактерий, живущих в желудке пчел.