Помидоры с зубами: Пища с привкусом страха?

Генетически модифицированные растения – весьма популярная «страшилка». Между тем, бояться их совершенно не стоит.

Человечество уже распахало и засыпало удобрениями и пестицидами 37% суши Земли и продолжает каждый год отнимать у собственной биосферы 11 миллионов гектаров (еще 2 миллиона из уже распаханных съедает эрозия). Тем не менее, эффективность сельского хозяйства оставляет желать лучшего: половину урожая еще на корню съедают сорняки, насекомые и микроорганизмы, а из оставшегося половина пропадает при хранении. Только из-за болезней сельскохозяйственных растений человечество каждый год теряет 50 триллионов долларов. И это в то время, когда каждые несколько секунд (по разным источникам, от двух до пяти) от голода умирает один ребенок, а половина населения планеты в той или иной степени недоедает. Но изобретательности человека нет границ. Чтобы повысить урожаи, создают все новые сорта и гибриды растений (и новые ядохимикаты).

В последнее время все большее распространение получают ГМО — генетически модифицированные организмы. Это сочетание букв вызывает у многих людей настоящий ужас. Обыватели представляют себе ГМО как что-то среднее между зубастыми помидорами и пришельцами из космоса. Но как же обстоят дела на самом деле?

Обычные мутанты

Можно ли считать обычными широко распространенные сельскохозяйственные культуры? Большинство культурных растений — результат искусственного отбора особей со свойствами, полезными человеку и бесполезными, а чаще — вредными самому растению: крестьяне тысячи лет оставляли на посев семена лучших (с точки зрения человека) растений — мутантов и гибридов.

Многие культурные растения — это межвидовые гибриды. Пшеница — результат многократного межвидового скрещивания разных диких злаков между собой и с уже окультуренными видами. Банан — гибрид двух несъедобных видов, стерильный и триплоидный: в его клетках содержится три копии каждой хромосомы, а не две, как у большинства растений, животных и высших грибов; многие сорта культурных растений — тетра- и более -плоидные мутанты. Рапс — потомок капусты и сурепки. Кукуруза — бывший малосъедобный злак теосинте (Euchlaena), который древние мексиканцы без всякой генной инженерии изуродовали так, что его нынешний потомок относится к другому даже не виду, а роду — кукурузе (Zea). Дикая уссурийская соя Glycine soja считается ближайшей родственницей культурной сои G. max — но это разные виды, не способные скрещиваться и давать плодовитое потомство. Садовая земляника (ее привычно, хотя и ошибочно, называют клубникой), табак, алыча — межвидовые гибриды. А культурные растения, которые формально относятся к тому же виду, что и их дикие предки, превратились (с точки зрения выживания в природных условиях) в отвратительных нежизнеспособных уродов.

Лет сто назад селекционеры стали заниматься отбором не наугад, а по законам генетики. Для создания новых, еще более урожайных и устойчивых к болезням монстров они стали плодить мутантов, полученных в результате действия на клетки растений ядовитых веществ (например, хорошим мутагеном оказался иприт) и радиации. Виды, не желающие заниматься противоестественным межвидовым опылением, стали скрещивать путем прямого слияния клеток. Такие «традиционные» методы скрещивания разных видов, сортов с разными свойствами и ударов мутагенами по хромосомам приводят к непредсказуемым последствиям: хромосомы при этом ломаются и перестраиваются наобум, вместе с желательным признаком у мутантного или гибридного растения порой проявляются вредные. Варварские методы воздействия на геном, которыми селекционеры пользовались сто лет назад и продолжают пользоваться и сейчас, противникам ГМО кажутся естественными, а «обычными» растениями они считают в том числе и отвратительных мутантных и гибридных карликов, которые вместе с химией и агротехникой стали основой «зеленой революции».

ГМО вместо ядохимикатов

Обычную сахарную свеклу поливают герби-, инсекти- и прочими -цидами десять раз за сезон. Некоторые сорта бананов только фунгицидами обрабатывают 24 раза в год, каждые две недели. В сельском хозяйстве используется более десяти тысяч вредных для человека и природы пестицидов. Насекомые-вредители, растения-сорняки, бактерии, грибки, вирусы, нематоды и прочие виды, живущие в основном за наш с вами счет, приспосабливаются к этой химии с той же скоростью, с какой человек изобретает новые способы обороны и нападения в битве за урожай.

Отказаться от химикатов невозможно: без них значительная часть урожая погибнет. Зато их количество можно значительно снизить, выращивая трансгенные растения. Одна обработка поля, засеянного ГМО, устойчивым к гербициду, заменяет четыре обработки при выращивании обычных сортов. Выгода очевидна — и для природы, и для кармана, и для здоровья: по данным ВОЗ, пестицидами ежегодно отравляется почти полмиллиона человек, из них более пяти тысяч — смертельно.

В качестве трансгена (перенесенного гена) в первом поколении ГМО чаще всего используют полученный из обычной почвенной бактерии Bacillus thuringiensis ген Bt-токсина — белка, ядовитого для насекомых и абсолютно безопасного для млекопитающих, в том числе для человека. Наевшись трансгенной картошки, личинки колорадского жука погибают. Препараты из культуры B. thuringiensis и выделенного из нее белка применяют уже полвека — и как «экологически чистый» инсектицид на частных огородах, и для опыления миллионов гектаров лесов против непарного шелкопряда.

Для создания инсектицидных растений используют также ингибиторы протеаз — белки, подавляющие деятельность пищеварительных ферментов. Они содержатся во многих «обычных» растениях, в том числе в самых распространенных (особенно много их в бобовых). Когда после Первой мировой войны в Германию в качестве гуманитарной помощи завезли аргентинскую фасолевую муку, даже у немцев, привыкших за четыре года к суррогатам, продукты с ее добавкой подавляли действие пищеварительного фермента трипсина и вызывали диспепсию, дистрофию и другие нежелательные последствия. Правда, чтобы заметно нарушить усвоение белков, надо каждый день съедать большое количество недостаточно проваренных бобовых. А если варить фасоль или бобы 4 часа, ингибиторы протеаз полностью потеряют активность. В тех же бобовых в больших количествах содержатся лектины — белки, помогающие растениям защищаться от микробов. Но при создании ГМО их используют редко: некоторые лектины могут оказаться слишком токсичными для человека и животных.

Еще один популярный трансген — полученный из бактерий рода Streptomyces ген фермента фосфинотрицинацетилтрансферазы (попробуйте произнести это без запинки!), способного разрушать один из множества гербицидов — глюфосинат. Другие гены, встроенные в десятки сортов ГМО первого поколения, обеспечивают устойчивость к еще примерно десяти отдельным гербицидам.

Пусть долгоносик подавится

Впрочем, к трансгенным сортам вредители и возбудители болезней тоже рано или поздно приспособятся, но способы борьбы с этим давно известны. Самый наглядный — когда на поле оставляют не обработанные химикатами или засеянные нетрансгенными сортами участки — пусть долгоносик подавится. На фотографии это обычно выглядит как темно-коричневые полосы (они называются убежищами) на золотом поле трансгенной кукурузы, синтезирующей Bt-токсин.

Весной 2005 года японские исследователи ухитрились вывести рис, устойчивый не к одному, а как минимум к четырнадцати разным гербицидам, заставив его синтезировать цитохром CYP2B6, полученный из хромосом самого ядоустойчивого в мире животного — Homo sapiens (то есть человека). Статьи об этом появились под душераздирающими названиями вроде «Ужасы генной модификации: ген человеческой печени добавляют в рис». Неужели грядет каннибализм? На самом деле цитохромы — это белки, которые участвуют в кислородном обмене любой живой клетки, и цитохромы человека, риса и какой-нибудь бациллы различаются только деталями строения молекулы. Зато устойчивость сразу ко многим пестицидам позволит обойти одну из основных проблем сельского хозяйства — появление устойчивых вредителей при многолетнем использовании одного и того же ядохимиката.

Проверка на безопасность

Трансгенные растения выращивают уже десять лет. В основном это соя, кукуруза, рапс (канола) и хлопок, хотя разрешены к применению и непортящиеся трансгенные помидоры и дыни, и устойчивая к вирусам папайя, и еще сотни полторы сортов. В 2004 году ГМО занимали 81 миллион гектаров, и эти цифры продолжают расти. Больше всего ГМО выращивают в США — это 40% от всех посадок кукурузы, 81% сои, 65% канолы (рапса) и 73% хлопка. Но как обстоят дела с безопасностью для здоровья человека?

Оказывается, в этом смысле разрешенные к применению трансгенные растения безопаснее «обычных»! На безопасность ГМО проверяют почти так же строго, как лекарства — в отличие от сортов, полученных традиционными методами. А если подойти к обычным растениям с той же меркой?

Картошка — ядовитое растение, содержащее токсичные гликоалкалоиды соланин и хаконин. Особенно"