Области применения биотехнологии. Области использования биотехнологии. Оптимизация микробиологических процессов в биотехнологии. Что такое биотехнология? Биотехнология в Biocad: лечение нуклеиновой кислотой

Впервые термин «биотехнология» применил венгерский инженер Карл Эреки в 1917 году. Отдельные элементы биотехнологии появились достаточно давно. По сути, это были попытки использовать в промышленном производстве отдельные клетки (микроорганизмы) и некоторые ферменты, способствующие протеканию ряда химических процессов.

Так, в 1814 году петербургский академик К. С. Кирхгоф открыл явление биологического катализа и пытался биокаталитическим путём получить сахар из доступного отечественного сырья (до середины XIX века сахар получали только из сахарного тростника). В 1891 году в США японский биохимик Дз. Такамине получил первый патент на использование ферментных препаратов в промышленных целях: учёный предложил применить диастазу для осахаривания растительных отходов.

В начале XX века активно развивалась бродильная и микробиологическая промышленность. В эти же годы были предприняты первые попытки использовать ферменты в текстильной промышленности.

В 1916–1917 годах русский биохимик А. М. Коленев пытался разработать способ, который позволил бы управлять действием ферментов в природном сырье при производстве табака.

Огромный вклад в дело практического использования достижений биохимии внёс академик А. Н. Бах, создавший важное прикладное направление биохимии – техническую биохимию. А. Н. Бах и его ученики разработали множество рекомендаций по улучшению технологий обработки самого различного биохимического сырья, совершенствованию технологий хлебопечения, пивоварения, виноделия, производства чая и табака и т. п., а также рекомендации по повышению урожая культурных растений путём управления протекающими в них биохимическими процессами.

Все эти исследования, а также прогресс химической и микробиологической промышленности и создание новых промышленных биохимических производств (чая, табака и т. п.) были важнейшими предпосылками возникновения современной биотехнологии.

В производственном отношении основой биотехнологии в процессе её формирования стала микробиологическая промышленность. За послевоенные годы микробиологическая промышленность приобрела принципиально новые черты: микроорганизмы стали использовать не только как средство повышения интенсивности биохимических процессов, но и как миниатюрные синтетические фабрики, способные синтезировать внутри своих клеток ценнейшие и сложнейшие химические соединения. Перелом был связан с открытием и началом производства антибиотиков.

Первый антибиотик – пенициллин – был выделен в 1940 году. Вслед за пенициллином были открыты и другие антибиотики (эта работа продолжается и поныне). С открытием антибиотиков сразу же появились новые задачи: налаживание производства лекарственных веществ, продуцируемых микроорганизмами, работа над удешевлением и повышением уровня доступности новых лекарств, получением их в очень больших количествах, необходимых медицине.

Синтезировать антибиотики химически было очень дорого или вообще невероятно трудно, почти невозможно (недаром химический синтез тетрациклина советским учёным академиком М. М. Шемякиным считается одним из крупнейших достижений органического синтеза). И тогда решили для промышленного производства лекарственных препаратов использовать микроорганизмы, синтезирующие пенициллин и другие антибиотики. Так возникло важнейшее направление биотехнологии, основанное на использовании процессов микробиологического синтеза.

Виды биотехнологии

Биоинженерия

Биоинженерия или биомедицинская инженерия – это дисциплина, направленная на углубление знаний в области инженерии, биологии и медицины и укрепление здоровья человечества за счёт междисциплинарных разработок, которые объединяют в себе инженерные подходы с достижениями биомедицинской науки и клинической практики. Биоинженерия/биомедицинская инженерия – это применение технических подходов для решения медицинских проблем в целях улучшения охраны здоровья. Эта инженерная дисциплина направлена на использование знаний и опыта для нахождения и решения проблем биологии и медицины.

Биоинженеры работают на благо человечества, имеют дело с живыми системами и применяют передовые технологии для решения медицинских проблем. Специалисты по биомедицинской инженерии могут участвовать в создании приборов и оборудования, в разработке новых процедур на основе междисциплинарных знаний, в исследованиях, направленных на получение новой информации для решения новых задач.

Среди важных достижений биоинженерии можно упомянуть разработку искусственных суставов, магниторезонансной томографии, кардиостимуляторов, артроскопии, ангиопластики, биоинженерных протезов кожи, почечного диализа, аппаратов искусственного кровообращения. Также одним из основных направлений биоинженерных исследований является применение методов компьютерного моделирования для создания белков с новыми свойствами, а также моделирования взаимодействия различных соединений с клеточными рецепторами в целях разработки новых фармацевтических препаратов («drug design»).

Биомедицина

Раздел медицины, изучающий с теоретических позиций организм человека, его строение и функцию в норме и патологии, патологические состояния, методы их диагностики, коррекции и лечения. Биомедицина включает накопленные сведения и исследования, в большей или меньшей степени общие медицине, ветеринарии, стоматологии и фундаментальным биологическим наукам, таким, как химия, биологическая химия, биология, гистология, генетика, эмбриология, анатомия, физиология, патология, биомедицинский инжиниринг, зоология, ботаника и микробиология.

Слежение, исправление, конструирование и контроль над биологическими системами человека на молекулярном уровне, используя наноустройства и наноструктуры. В мире уже созданы ряд технологий для наномедицинской отрасли. К ним относятся адресная доставка лекарств к больным клеткам, лаборатории на чипе, новые бактерицидные средства.

Биофармакология

Раздел фармакологии, который изучает физиологические эффекты, производимые веществами биологического и биотехнологического происхождения. Фактически, биофармакология – это плод конвергенции двух традиционных наук – биотехнологии, а именно, той её ветви, которую именуют «красной», медицинской биотехнологией, и фармакологии, ранее интересовавшейся лишь низкомолекулярными химическими веществами, в результате взаимного интереса.

Объекты биофармакологических исследований – изучение биофармацевтических препаратов, планирование их получения, организация производства. Биофармакологические лечебные средства и средства для профилактики заболеваний получают с использованием живых биологических систем, тканей организмов и их производных, с использованием средств биотехнологии, то есть лекарственные вещества биологического и биотехнологического происхождения.

Биоинформатика

Совокупность методов и подходов, включающих в себя:

1. математические методы компьютерного анализа в сравнительной геномике (геномная биоинформатика);
2. разработка алгоритмов и программ для предсказания пространственной структуры белков (структурная биоинформатика);
3. исследование стратегий, соответствующих вычислительных методологий, а также общее управление информационной сложности биологических систем.

В биоинформатике используются методы прикладной математики, статистики и информатики. Биоинформатика используется в биохимии, биофизике, экологии и в других областях.

Бионика

Прикладная наука о применении в технических устройствах и системах принципов организации, свойств, функций и структур живой природы, то есть формы живого в природе и их промышленные аналоги. Проще говоря, бионика – это соединение биологии и техники. Бионика рассматривает биологию и технику совсем с новой стороны, объясняя, какие общие черты и какие различия существуют в природе и в технике.

Различают :

• биологическую бионику, изучающую процессы, происходящие в биологических системах;
• теоретическую бионику, которая строит математические модели этих процессов;
• техническую бионику, применяющую модели теоретической бионики для решения инженерных задач.

Бионика тесно связана с биологией, физикой, химией, кибернетикой и инженерными науками: электроникой, навигацией, связью, морским делом и другими.

Биоремедиация

Комплекс методов очистки вод, грунтов и атмосферы с использованием метаболического потенциала биологических объектов – растений, грибов, насекомых, червей и других организмов.

Клонирование

Появление естественным путём или получение нескольких генетически идентичных организмов путём бесполого (в том числе вегетативного) размножения. Термин «клонирование» в том же смысле нередко применяют и по отношению к клеткам многоклеточных организмов. Клонированием называют также получение нескольких идентичных копий наследственных молекул (молекулярное клонирование). Наконец, клонированием также часто называют биотехнологические методы, используемые для искусственного получения клонов организмов, клеток или молекул. Группа генетически идентичных организмов или клеток – клон.

Генетическая инженерия

Суть генетической инженерии заключается в искусственном создании генов с нужными свойствами и введение их в соответствующую клетку. Перенос гена осуществляет вектор (рекомбинантная ДНК) – специальная молекула ДНК, сконструированная на основе ДНК вирусов или плазмид, которая содержит нужный ген, транспортирует его в клетку и обеспечивает его встраивание в генетический аппарат клетки.

Для маркировки определенных клеток организмов в молекулярно-генетических исследованиях используют ген GFP, выделенный из медузы. Он обеспечивает синтез флуоресцентного белка, который светится в темноте.

Генетическая инженерия широко используется как в научных исследованиях, так и в новейших методах селекции.

Биотехнология – это совокупность промышленных методов, которые применяют для производства различных веществ с использованием живых организмов, биологических процессов или явлений. Традиционная биотехнология основана на явлении ферментации – использовании в производственных процессах ферментов микроорганизмов. Клеточная инженерия – это отрасль биотехнологии, которая разрабатывает и использует технологии культивирования клеток и тканей вне организма в искусственных условиях. Генетическая инженерия – это отрасль биотехнологии, которая разрабатывает и использует технологии выделения генов из организмов и отдельных клеток, их видоизменение и введение в другие клетки или организмы.

Некоторые этические и правовые аспекты применения биотехнологических методов

Этика – учение о нравственности, согласно которому главной добродетелью считается умение найти середину между двух крайностей. Данная наука основана Аристотелем.

Биоэтика – часть этики, изучающая нравственную сторону деятельности человека в медицине, биологии. Термин предложен В.Р. Поттером в 1969 г.

В узком смысле биоэтика обозначает круг этических проблем в сфере медицины. В широком смысле биоэтика относится к исследованию социальных, экологических, медицинских и социально-правовых проблем, касающихся не только человека, но и любых живых организмов, включенных в экосистемы. То есть она имеет философскую направленность, оценивает результаты развития новых технологий и идей в медицине, биотехнологии и биологии в целом.

Современные биотехнологические методы обладают настолько мощным и не до конца изученным потенциалом, что их широкое применение возможно только при строгом соблюдении этических норм. Существующие в обществе моральные принципы обязывают искать компромисс между интересами общества и индивида. Более того, интересы личности ставятся в настоящее время выше интересов общества. Поэтому соблюдение и дальнейшее развитие этических норм в этой сфере должно быть направлено, прежде всего, на всемерную защиту интересов человека.

Массовое внедрение в медицинскую практику и коммерциализация принципиально новых технологий в области генной инженерии и клонирования, привело также к необходимости создания соответствующей правовой базы, регулирующей все юридические аспекты деятельности в этих направлениях.

Остановимся на тех направлениях в биотехнологических исследованиях, которые напрямую связаны с высоким риском нарушения прав личности и вызывают наиболее острую дискуссию по поводу их широкого применения: пересадка органов и клеток в терапевтических целях и клонирование.

В последние годы резко возрос интерес к изучению и применению в биомедицине эмбриональных стволовых клеток человека и техники клонирования с целью их получения. Как известно, эмбриональные стволовые клетки способны трансформироваться в разные типы клеток и тканей (кроветворные, половые, мышечные, нервные и др.). Они оказались перспективными для применения в генной терапии, трансплантологии, гематологии, ветеринарии, фармакотоксикологии, при тестировании лекарств и пр.

Выделение этих клеток производят из эмбрионов и плодов человека 5-8 недель развития, полученных при медицинском прерывании беременности (в результате аборта), что порождает многочисленные вопросы относительно этической и юридической правомерности проведения исследований на эмбрионах человека, в том числе такие:

• насколько необходимы и оправданы научные исследования на эмбриональных стволовых клетках человека?
• допустимо ли ради прогресса медицины разрушать человеческую жизнь и насколько это морально?
• достаточно ли проработана правовая база для применения этих технологий?

В ряде стран запрещены любые исследования на эмбрионах (например, в Австрии, Германии). Во Франции права эмбриона защищаются с момента его зачатия. В Великобритании, Канаде и Австралии, хотя создание эмбрионов для исследовательских целей не запрещено, но разработана система законодательных актов, регулирующая и контролирующая подобные исследования.

В России ситуация в этой области более чем неопределенная: деятельность по изучению и использованию стволовых клеток недостаточно отрегулирована, остаются существенные пробелы в законодательстве, мешающие развитию этого направления. В отношении же клонирования в 2002 г. федеральным законом был введен временный (на 5 лет) запрет на клонирование человека, но срок его действия истек в 2007 г., и вопрос остается открытым.

Рынок биотехнологий

Параллелей с современным биотехом у ИТ гораздо больше, чем может показаться на первый взгляд. Информационные технологии не появились сами по себе, их расцвету предшествовали фундаментальные открытия в физике, физике материалов, вычислительной математике и кибернетике. В результате сегодня ИТ – это область «легких стартапов», от возникновения идеи до принесения прибыли в которых проходит совсем немного времени, и мало кто задумывается о той работе, которая была проделана до сегодняшнего дня.

Ситуация с биотехнологиями аналогична, просто мы сейчас находимся на более раннем этапе, когда ещё идет разработка инструментов, программ. Биотехнологии ждут появления своего «персонального компьютера»”, только в нашем случае он не будет понятным массовым устройством – речь идёт скорее о наборе эффективных и недорогих инструментов.

Можно сказать, что сейчас ситуация подобна той, что была в 1990-е в ИТ. Технологии все еще развиваются и стоят достаточно дорого. Например, полное секвенирование человека стоит $1000. Это намного дешевле, чем цена в $3,3 млрд. у Human Genome Project, но она все еще невероятно высока для обывателя, а её применение для клинической диагностики на широком уровне пока еще невозможно. Для этого нужно, чтобы технология подешевела ещё раз в 10 и улучшила технические свойства настолько, чтобы ошибки секвенирования были нивелированы. В биотехе пока нет таких мощных проектов, как Facebook, но Illumina, Oxford Nanopore, Roche – всё это крайне успешные компании, чья деятельность часто напоминает Google, скупающий интересные стартапы. А Nanopore, например, стали миллиардерами, еще не выйдя на рынок, благодаря сочетанию хорошей исходной идеи, менеджмента и успехов в привлечении финансирования.

Сегодня биотехнологии – это ещё и рынок больших данных, и это продолжает параллели с ИТ, который в данном случае служит уже своего рода инструментом для более крупного и сложного биотеха. Такие компании как Editas Medicine (одни из создателей нашумевшей технологии редактирования генома CRISPR/Cas9) сделали свой IP на результатах секвенирования геномных данных бактерий из открытых источников. Они далеко не первыми стали пожинать плоды от накопленной информации, они даже не были первыми, кто открыл принцип действия кластера CRISPR, однако именно Editas Medicine создали биотехнологический продукт. Сегодня это компания стоимостью более $1 млрд.

И это не единственный бизнес, который возникнет благодаря анализу уже существующих данных. Более того, нельзя сказать, что за такими данными стоит очередь – их уже гораздо больше, чем можно проанализировать, а будет ещё больше, ведь учёные не перестают секвенировать. К сожалению, методы анализа еще несовершенны, поэтому не всем удается превратить данные в многомиллиардный продукт. Но если мы прикинем скорость развития инструментов анализа (подсказка: она очень высокая), несложно понять, что в будущем компаний, заметивших в больших данных генома что-то интересное, станет гораздо больше.

Может ли Россия стать биотехнологической страной?

Основная проблема биотехнологий в России – это не запрет ГМО, как многим кажется, а большое количество всевозможных бюрократических барьеров. Этот факт отмечают и в правительстве. Но даже к барьерам можно приспособиться. Последние 26 лет мы развиваемся под прессом реформ, постоянной смены правил игры, а бизнесу нужна стабильность и уверенность в том, что не будет происходить никаких потрясений.

Если российским биотехнологиям не мешать, они начнут развиваться. Также хочется отметить, что необдуманное желание помогать, те самые непродуманные госинвестиции, на самом деле, приводят к противоположному результату – субсидирование приучает компании к тому, что они будут поддерживаться государством постоянно. Как показывает практика, компании на госинвестициях становятся не эффективными. Везде нужна здоровая конкуренция, поэтому первоначальные вклады должны идти даже не от государства, а от бизнеса, который должен чувствовать уверенность в завтрашнем дня, с чем у нас пока проблемы.

Самое правильное для государства – это инвестировать в создания оптимальной среды для биотеха. У нас есть и умы, и люди с энергией и желанием созидать – важно не дать этому желанию пропасть.

Сегодня биотехнологии находятся в фазе интенсивного роста, но уже можно представить вектор их развития. Ведь сам смысл технологий не изменится, как он не изменился после появления компьютера: его идея в 1951 году не особо отличалась от той, что стоит за современными компьютерами. Существенно отличается только функционал и производительность. То же самое произойдёт и с биотехнологиями, а драйвер их развития даже понятнее – это вечное желание людей быть здоровыми и жить долго, не соблюдая при этом всех сложных правил здорового образа жизни. Поэтому в самом ближайшем будущем нас ждёт расцвет биотехнологий, и в конечном счёте это прекрасные новости для всего человечества.

Слово БИОТЕХНОЛОГ происходит от сочетания греческих слов «bios» — жизнь, «techne» — мастерство, искусство и «logos» — учение. Это в полной мере отражает деятельность биотехнолога. Профессия подходит тем, кого интересует физика, математика, химия и биология (см. выбор профессии по интересу к школьным предметам).

Специалисты по биотехнологии искусно используют живые биологические организмы, их системы и процессы, применяя научные методы генной инженерии, с целью создания новых сортов продуктов, растений, витаминов, лекарственных средств, а также улучшения свойств существующих видов в растительной и животной среде, устойчивых к неблагоприятным климатическим условиям, вредителям и болезням. В медицине биотехнологи играют неоценимую роль в создании новых лекарственных препаратов для ранней диагностики и успешного лечения самых сложных болезней.

Как любая наука биотехнология постоянно развивается, достигая небывалых высот. Так, в последние десятилетия она закономерно вышла на уровень клонирования и достигла определенных успехов в этой сфере. Клонирование жизненно важных человеческих органов (печень, почки) даёт шанс на лечение, полное выздоровление и повышение качества жизни людей во всём мире.

Биотехнология как наука находится на стыке клеточной и молекулярной биологии, молекулярной генетики, биохимии и биоорганической химии.

Отличительной особенностью развития биотехнологии в 21 веке в дополнение к её бурному росту в качестве прикладной науки является то, что она проникает во все сферы жизни человека, способствуя эффективному развитию всех отраслей экономики. В конечном итоге всё это содействует экономическому и социальному росту страны. Рациональное планирование и управление достижениями биотехнологии может решить такие важные для России проблемы, как освоение пустующих территорий и занятости населения. Это станет возможным, если применять достижения науки как инструмент индустриализации для создания маленьких производств в сельских районах.

Общий прогресс человечества во многом обязан развитию биотехнологии. Но с другой стороны, справедливо считается, что если допустить неконтролируемое распространение генно-модифицированных продуктов - это может способствовать нарушению биологического баланса в природе и в конечном итоге создать угрозу здоровью человека.

Особенности профессии

Функциональные обязанности биотехнолога зависят от того, в какой отрасли промышленности он работает.

Работа в фармацевтической отрасли предполагает:

• участие в разработке состава и технологии производства лекарств или пищевых добавок;
• участие во внедрении нового технологического оборудования;
• испытание новых технологий на производстве;
• работа по совершенствованию разработанных технологий;
• участие в выборе оборудования, материалов и сырья для новой технологии;
• контроль за правильностью выполнения вспомогательных технологических операций;
• участие в разработке технико-экономических показателей (ТЭП) по лекарственным средствам;
• пересмотр их по причине замены отдельных составляющих или изменения технологии;
• своевременное ведение необходимой документации и отчетности.

Работа в научно-исследовательской сфере заключается в исследованиях, методических разработках и открытиях в области генной и клеточной инженерии.

Работа биотехнолога в такой важной сфере как охрана окружающей среды предполагает такие обязанности:

• биологическая очистка сточных вод и загрязнённых территорий;
• утилизация бытовых и промышленных отходов.

Работа в образовательных учреждениях предполагает преподавание биологических и сопутствующих дисциплин.

В любой области работа биотехнолога является творческой, научно-исследовательской и, безусловно, интересной и необходимой обществу.

Плюсы и минусы профессии

Плюсы

Специалисты по биотехнологии чрезвычайно востребованы в настоящее время, а в дальнейшем будут востребованы ещё больше, так как биотехнология — профессия будущего и ей предстоит бурное развитие. В перспективе профессия биотехнолога будет востребована и в других отраслях человеческой деятельности, которые даже ещё не существуют или только находятся в стадии становления.

К плюсам можно отнести престиж профессии и её многозначность, то есть возможность трудоустройства на смежные профессии в самые различные организации (см. места работы) на позиции генетического биоинженера, инженера биопроцессов, биотехнолога липидов, биотехнолога белка, биотехнолога фармацевтики, биоинженера клетки и ткани.

Биотехнологи тесно сотрудничают с зарубежными научно-исследовательскими институтами. Российские ученые пользуются высоким спросом, поэтому можно сделать хорошую карьеру за рубежом.

Минусы

Не всегда оправданное отрицательное отношение общественности и части научного мира к продуктам генной инженерии.

Место работы

• фармацевтические компании;
• парфюмерные производства;
• фирмы и компании по производству продуктов питания;
• предприятия аграрно-промышленного комплекса;
• научно-исследовательские институты и лаборатории;
• биотехнологические предприятия;
• компании в сфере космонавтики и робототехники.

Важные качества

• аналитический ум;
• широкая эрудиция;
• любознательность;
• нестандартное мышление;
• наблюдательность;
• терпение;
• ответственность;
• чувство долга;
• целеустремленность.

Обучение на Биотехнолога

На этом курсе можно получить профессию микробиолога за 3 месяца и 15 000 руб.:
— Одна из самых доступных цен в России;
— Диплом о профессиональной переподготовке установленного образца;
— Обучение в полностью дистанционном формате;
— Крупнейшее образовательное учреждение дополнительного проф. образования в России.

Оплата труда

Зарплата на 19.08.2019

Россия 18000—50000 ₽

Москва 30000—60000 ₽

Ступеньки карьеры и перспективы

Биотехнологи могут работать на позициях биохимика, биолога, вирусолога, микробиолога. Начинающие специалисты, как правило, устраиваются лаборантами химического анализа в фармацевтических компаниях или на предприятиях пищевой промышленности. На заводах по производству лекарств и пищевых добавок можно работать контролером производства. Карьеру можно сделать по вертикали, повышая профессиональный уровень и, соответственно, разрядность должности, вплоть до руководителя производства. Работая в НИИ, при стремлении к научным открытиям, можно сделать карьеру в научном мире.

Знаменитые биотехнологи

Ю.А.Овчинников - один из самых известных ученых в биотехнологии, ведущий ученый в сфере мембранной биологии. Автор множества научных работ (более 500), в том числе «Биоорганическая химия», «Мембрано-активные комплексоны». Его именем названо Общества биотехнологов России им. Ю.А.Овчинникова.

Новости трансгенной инженерии. Учёные скрестили попугая и сахарный тростник. Теперь сахар сам говорит, сколько его класть в чай.

История возникновения биотехнологии как науки:

В самые давние времена люди, сами того не осознавая, применяли биотехнологии в выпечке хлеба, в производстве вина и кисломолочных продуктов.

Научную основу под все подобные процессы подвел Л.Пастер в XIX веке, доказав, что процесс брожения обусловлен микроорганизмами. Но в современном виде биотехнология как наука возникла не сразу, а пройдя несколько этапов:

1. В 40-50-е годы ХХ века в результате биосинтеза пенициллина была создана микробиологическая промышленность.
2. В 60-70-е годы произошло развитие клеточной инженерии.
3. В 1972 году создание первой гибридной молекулы ДНК «in vitro» в США повлекло за собой возникновение генетической инженерии. После этого стало возможным преднамеренное изменение генетической структуры живых организмов. В 70-е годы возник и сам термин «биотехнология».

Поэтапность появления биотехнологии обусловило её неразрывную связь с клеточной и молекулярной биологией, биохимией, молекулярной генетикой и биоорганической химией.

Развитые страны особо заинтересованы в сохранении окружающей среды. Там хорошо знают, насколько природа уже пострадала от деятельности человека, и понимают: если увеличить посевные пло­щади, нарушения будут еще больше. Не исключено, что эти страны

могли бы удвоить производство пищи на тех же площадях и без ген­ной инженерии, используя широкий спектр агрохимических пре­паратов и наиболее прогрессивные методы селекции.

Развивающиеся страны и страны с переходной экономикой стремятся к продовольственной независимости. Они хотят произ­водить пищу сами, а не зависеть от других, ибо продовольствие - это, пожалуй, самое грозное политическое оружие в современном мире. Чтобы удвоить производство продовольствия в этих странах, не обойтись без новых технологий и знаний о генах, определяющих урожайность и другие важные потребительские свойства основных сельскохозяйственных культур, предстоит также серьезно потру­диться над совершенствованием их свойств. Иными словами, при­ходится «опираться» на трансгенные, или генно-модифицирован­ные (ГМ) сорта.

Геном растений имеет большой потенциал, в том числе для роста урожайности. Это важный аспект, не принимаемый в расчет «зелеными». Они полагают, что продуктивность сельского хозяй­ства развивающихся стран и стран с переходной экономикой зави­сит от социальных и экономических условий, с чем трудно не со­гласиться, но не учитывают, что сегодня для повышения произво­дительности этого уже недостаточно и нужны новые технологии. Лишь они позволят приблизиться к устойчивому сельскому хозяй­ству, устойчиво функционирующей промышленности и, соответ­ственно, к устойчивой (самовосстанавливающейся) окружающей среде.

Как известно, в XIX в. даже в самых развитых странах происхо­дили выступления против использования детского труда, низкой заработной платы, 12-часового рабочего дня. Но мы сегодня пре­красно понимаем, что реальные изменения произошли не столько из-за этих выступлений, сколько благодаря применению в про­мышленности новых, более эффективных, технологий. Итак, если мы хотим перемен, придется призвать на помощь науку.

Совершенно неприметный сорняк с громким латинским назва­нием Arabidopsis thaliana вошел в историю, став первым растением, генетический код которого расшифрован. А в конце 2001 г. обнародо­ван геном риса. Обращают на себя внимание некоторые интересные особенности этих результатов:

обилие генов - их почти столько же, сколько в геномах млеко­питающих;

необычная регуляция активности генов - число влияющих на нее факторов достигает 1800 (гораздо больше, чем у нематод, дрож­жей, дрозофилы);

в некоторых случаях отдельные функции генов выражены го­раздо сильнее, чем в других (не исключено, что именно так расте­ния приспосабливаются к стрессам, заметно меняя метаболизм);

Arabidopsis не был известен как растение, синтезирующее алка­лоиды или терпеноиды, но в его геноме обнаружено много мета­болических путей, связанных с подобными вторичными метабо­литами (для химической и фармацевтической промышленности такие знания о метаболических путях трудно переоценить, более того, похоже, это приведет к созданию новой отрасли промышлен­ности);

вновь пришлось столкнуться с фундаментальной проблемой высокой консервативности генов в эволюции - удивительно, на­сколько, например, схожи гены растений и млекопитающих.

Помимо всего остального это позволяет судить о путях эво­люции, сравнивая геномы различных организмов. Видя, как похожи гены, и размышляя над консерватизмом эволюции, по­нимаешь, что есть лишь одна концепция организации живого - философия жизни вообще, так что не может быть ничего противо­естественного в перемещении генов из одного организма в другой.

Если спросите – откуда
Эти сказки и легенды…
…Я скажу вам, я отвечу:
От лесов, равнин пустынных,
От озер Страны Полночной,
Из страны Оджибуэев,
Из страны Дакотов диких…
(Генри Лонгфелло, «Песнь о Гайавате»)

Миф: В настоящее время на рынке нет биотехнологических продуктов.

Факт: Сегодня, по оценкам специалистов, около 70% пищевых продуктов представленных на полках продовольственных магазинов, содержат генетически модифицированные компоненты.

Первый урожай «биопомидоров» поступил в продажу ещё в 1994 году, а зерновые культуры, устойчивые к приносящим немалый урон сельскому хозяйству вредным насекомым, были выращены в 1996.

Сегодня самые популярные биотехнологические культуры – кукуруза, а также соя, хлопок и канола (разновидность рапса).

Миф: Биотехнологические пищевые продукты опасны для здоровья.

Факт: Специалисты Управления по санитарному надзору за пищевыми продуктами и медикаментами (FDA) после многочисленных экспертиз пришли к заключению, что пищевые продукты из растений, полученных и выращенных с помощью биотехнологии, столь же безопасны, как продукты из сортов, выведенных традиционными методами.

Американская медицинская ассоциация и Национальная академия наук США также подтвердили абсолютную безопасность биотехнологических пищевых продуктов для употребления их в пищу как животными, так и человеком. Более того, с 1996 года, когда трансгенные растения появились на продовольственном рынке США, не было зафиксировано ни одного случая какого-либо заболевания, связанного с употреблением трансгенных растений, и не выявлено какого-либо их вреда ни для животных, ни для людей.

Такие же заключения о безопасности биотехнологических продуктов представлены и другими авторитетными организациями, такими как Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ), Организация ООН по вопросам продовольствия и сельского хозяйства (ФАО), Международный совет по науке, Французское Агентство по продовольствию и Британская Медицинская ассоциация.

Полномочная Европейская организация по безопасности пищевых продуктов (EFSA) также сделала выводы в пользу биотехнологии – эти продукты не представляют опасности для употребления их в пищу животными и человеком.

Миф: Пищевые продукты, содержащие генетически модифицированные растения, никак не контролируются и не проверяются на безопасность.

Факт: Биотехнологические культуры проходят всесторонние проверки, которые охватывают весь цикл, начиная от всходов семян и заканчивая их поставками на рынок, и гарантируют их полную безопасность как для потребителей, так и для окружающей среды.

Контроль безопасности полученных с помощью биотехнологии растений и произведенных из них продуктов осуществляют американский Департамент сельского хозяйства (USDA), Управление по санитарному надзору за пищевыми продуктами и медикаментами (FDA) и Агентство по охране окружающей среды (EPA).

Проверка безопасности каждого трансгенного сорта занимает от 6 до 12 лет, а обходятся такие исследования в 6-12 миллионов долларов.

Миф: Мясо, молоко и яйца, полученные от домашнего скота и птицы, которых кормили биотехнологическими продуктами, не так безопасны, как традиционные.

Факт: Корм, полученный в результате биотехнологии, которым кормят домашний скот и птицу, не представляет опасности для самих животных. Мясо, молочные продукты и яйца таких животных абсолютно идентичны продуктам, полученным от животных, получающих корм из растений, выведенных традиционными способами селекции.

Сельскохозяйственным животным биотехнологические продукты могут принести ощутимую пользу. Некоторые кормовые сорта трансгенных растений содержат больше питательных веществ или лучше усваиваются животными, что позволяет животным быстрее расти, набирать больший вес и увеличивает производительность домашнего скота и птицы.

Биотехнологические корма положительно воздействуют и на окружающую среду. На животноводческих фермах США ежегодно образуется более 160 миллионов тонн навоза. В нем, в особенности в свином навозе и птичьем помете, содержится много азота и фосфора. Отходы животноводства вносят большой вклад в загрязнение почвы и грунтовых вод. Биотехнологические корма значительно уменьшают содержание азота и фосфора в отходах ферм и ослабляют источаемые ими ароматы, которые отравляют воздух на несколько миль в округе.

Миф: Продукция органического земледелия или «обычные» сорта растений более питательны и более безопасны, чем культуры, полученные с помощью биотехнологии.

Факт: «Экологические» продукты и растения, выведенные и выращенные традиционными способами, по питательной ценности ничем не отличаются от «биотехнологических». В скором времени на рынке появятся генетически модифицированные растения с улучшенными питательными свойствами.

Ученые разрабатывают сорта растений с увеличенным количеством питательных веществ, улучшенным составом жиров, бОльшим содержанием витаминов и т.д. Такие продукты будут полезнее, чем обычные сорта, в том числе и выращенные на «экологических» фермах. Например, «золотой» рис содержит значительно больше витамина A, чем обычный; в растительном масле из трансгенной сои новых сортов меньше насыщенных жиров, чем в масле из традиционных сортов, а изготовленный из него маргарин содержит меньше вредных для здоровья транс-изомеров жирных кислот.

Исследователи работают и над выведением новых сортов арахиса и сои, не содержащих тех белков, которые чаще всего вызывают аллергию. Такие сорта принесут пользу семи миллионам американцев, которые сегодня страдают от пищевой аллергии.

Миф: Биотехнологические пищевые продукты по вкусу отличаются от традиционных.

Факт: Растения, выведенные с помощью биотехнологий, по потребительским свойствам ничем не отличаются от обычных или «органических».

Исследования показали, что ни по вкусовым качествам, ни по внешнему виду, ни по влиянию на человеческий организм биотехнологические продукты не отличаются от растений, выведенных традиционным путем.

Миф: В Соединенных Штатах не требуется маркировка продуктов, произведенных из генетически модифицированных растений.

Факт: Управление по санитарному надзору за пищевыми продуктами и медикаментами (FDA) требует нанесения соответствующей маркировки только на те биотехнологические пищевые продукты, в которых значительно изменены питательные свойства или используются потенциально аллергенные вещества. Другими словами, если продукт по своим свойствам ничем не отличается от того, который получен из традиционных сортов растений, то в специальной маркировке нет необходимости. Однако если в растение внесен ген из потенциально аллергенного вида, например, из арахиса, на полученные из такого трансгенного растения продукты должно быть нанесено соответствующее предупреждение.

Сегодня большинство биотехнологических продуктов не маркируются, поскольку они абсолютно эквивалентны «обычным» и в них не используются известные науке аллергены.

Миф: Биотехнологические пищевые продукты и растения не пользуются спросом у потребителей.

Факт: Сельскохозяйственные культуры, полученные с помощью генной инженерии, и произведенные из них продукты имеют спрос практически во всем мире. Согласно Международной службе сбора данных по агробиотехнологии (International Service for the Acquisition of Agro-biotech Applications), в 2004 году 8,25 миллионов фермеров в 17 странах мира выращивали генетически модифицированные культуры на полях общей площадью 200 миллионов акров (80 млн. гектар).

В 1996 году, когда был получен первый выращенный на продажу урожай трансгенных растений, под них было использовано лишь 7 миллионов акров земли во всем мире. В мае 2005, к окончанию десятой в Северном полушарии «биотехнологической» посевной, общая площадь, на которой за это время когда-либо выращивали трансгенные растения, составила круглую цифру – миллиард акров.

По данным Американского департамента сельского хозяйства, в 2004 году в Соединенных Штатах генетически модифицированные сорта составляли 85% общего урожая сои, 76% – хлопка и 45% – кукурузы. В том же 2004 году в мире определилась пятерка стран, в которых выращивают больше всего трансгенных растений. Это США – 117,6 миллионов акров (47 млн. га), Аргентина – 40 миллионов акров (18,8 млн. га), Канада – 13,3 (5,3), Бразилия – 12,4 (5) и Китай – 9,1 миллиона акров (3,6 млн. га).

Миф: Соединенные Штаты – единственная страна в мире, где выращивают и потребляют трансгенные растения.

Факт: США, бесспорно, являются лидером по выращиванию биокультур, однако помимо США еще 16 стран в мире выращивают сорта растений, полученные с использованием биотехнологий. Выручка от продажи генетически модифицированных растений в 2004 году в мире составила 44 миллиарда долларов. В 63 странах проводятся научные исследования и разработки в области агробиотехнологии, которые находятся на разных этапах, от экспериментов в оранжереях и лабораториях до полевых испытаний, оформления необходимых документов и подготовки к коммерческому производству.

Миф: Причиной того, что в некоторых странах действует запрет на выращивание и продажу биотехнологических растений и полученных из них продуктов, является их опасность.

Факт: Большинство ученых в мире считают безопасными трансгенные растения и произведенные из них пищевые продукты и корма. Более 3200 известных ученых из разных стран мира подписали декларацию в поддержку сельскохозяйственной биотехнологии и о ее безопасности для людей, животных и окружающей среды (www.agbioworld.org/).

Отказ правительств некоторых стран от генетически модифицированных растений и пищевых продуктов на их основе вызван политическими, культурными, а также социально-экономические причинами, которые не имеют никакого отношения к научным данным, убеждающим в абсолютной безопасности применения биотехнологии в сельском хозяйстве.

Перевел Александр Михайлов, «Энциклопедия заблуждений»
Интернет-журнал