Pastaraisiais metais genetiškai modifikuotų augalų problema tampa vis aktualesnė. Transgeninės technologijos turi savo priešininkus ir gynėjus, tačiau laikui bėgant situacija neaiškėja. Straipsnyje bus aptarta, kas yra genetiškai modifikuoti augalai, kokie jų privalumai ir trūkumai, transgeniniai augalai bus pateikti su pavyzdžiais.
Problemos aktualumas
2016 m. pradžioje Žemės planetoje gyveno 7,3 milijardo žmonių ir ji sparčiai auga iki šiol. Daugelis planetos žmonių nuolat patiria maisto ir vandens trūkumą. Taip yra dėl žalingo žmogaus poveikio gamtai, dėl kurio sumažėja dirvožemio derlingumas.
XX amžiuje buvo prarasta mažiausiai 20 % vaisius auginančių teritorijų visoje planetoje. Jų plotas ir dabar mažėja dėl biologinės degradacijos, žemių dykumėjimo, naudingo paviršiaus išplovimo, žemės atėmimo kitiems poreikiams.
Perėjus prie komercinių pasėlių metanolio gamybai, sumažėja dirbamos žemės plotas, o tai dar labiau apsunkina žmonių mitybos situaciją.
Rusijos sveikatos apsaugos ministerijos tyrimai parodė, kad gyventojų mitybai būdingas gyventojų skaičiaus mažėjimasbiologiškai vertingų produktų. Dėl to trūksta b altymų, vitaminų ir kitų naudingų elementų.
Mokslo bendruomenės prognozuoja, kad iki 2050 m. žmonijos skaičius Žemėje išaugs iki 9–11 milijardų, todėl būtina padvigubinti ar net trigubai žemės ūkio produktų kiekį visame pasaulyje. Šis padidėjimas neįmanomas be transgeninių augalų, kurie padeda padidinti derlių ir sumažinti produktų kainą, taip pat turinčių savybių, kurių tradiciškai auginami augalai neturi.
Technologijos esmė
Bet kuris gyvas organizmas turi genų, kurie lemia visas jo savybes. Sudėtingos genų grandinės formuoja savybes. Pati grandinė vadinama genotipu (genomu).
Anksčiau naujos hibridinės veislės buvo gaunamos derinant motininius augalus, kurie tarpusavyje keitė genus, ir gautos naujos savybės. Šis procesas užtruko daug laiko, o galutinis produktas ne visada atitiko lūkesčius.
Dėl naujų technologijų plėtros atsirado galimybė daug greičiau pakeisti augalų genotipą įvedant reikiamus genus. Ši mokslinės veiklos sritis vadinama genų inžinerija. Augalai su pakitusiais genais vadinami transgeniniais arba genetiškai modifikuotais. Genetikos inžinieriai kuria naujus genotipus. Todėl galima greičiau gauti naujų augalų. Taip pat tapo įmanoma transformuoti genotipą konkrečiam tikslui.
Genetinių modifikacijų pavyzdžiai
Genų inžinerija padeda įdiegti atsparius genusį įvairius kenksmingus veiksnius:
- Herbicidai.
- Pesticidų formulės.
- Fitopatogeniniai mikroorganizmai.
Taip pat pristatomi genai, kurie padidina nokimo laikotarpį, fiksuoja azotą. Galima pagerinti augalų aminorūgščių b altymų sudėtį.
Žemės ūkio pramonės plėtra ir tų pačių kultūrų sodinimas dideliuose plotuose skatina kenkėjų dauginimąsi ir ligų plitimą. Norėdami su jais kovoti, mokslininkai sukuria daugybę cheminių junginių. Kenkėjai palaipsniui prisitaiko prie nuodų ir tampa atsparūs. Kartu blogėja ekologinė padėtis: žūsta reikalingi vabzdžiai, į dirvą patenka pavojingos cheminės medžiagos.
Genų inžinerija siūlo sukurti genus, kurie sukuria apsaugą nuo kenkėjų. Iš pomidorų buvo pašalintas genas, sukeliantis greitą puvimą. Į agurkus dedama už cukraus susidarymą atsakingų genų, todėl gaunamas saldus agurkas. Grynai teoriškai tokie metodai leidžia išauginti idealius augalus, kurie duoda didelį derlių, nebijo parazitų ir neserga.
Ši praktika vykdoma nuo 1984 m. Pirmasis transgeninis augalas buvo užregistruotas 1983 m. Tai buvo tabakas, kurio ląstelių struktūrose buvo implantuoti trečiųjų šalių genai. Tabako bandymai lauke buvo atlikti 1986 m. JAV. O 1994 metais JAV buvo pradėtas prekiauti transgeniniu maistu. Tai buvo mažai prinokę pomidorai ir sojos pupelės. Po dvejų metų į rinką pateko visas sąrašas genetiškai transformuotų pasėlių: kukurūzai, pomidorai, bulvės, sojos pupelės, rapsai, ridikai, cukinijos, medvilnė.
SNuo to laiko genetinės modifikacijos buvo taikomos visiems pasėliams, jų pasėlių padaugėjo. Taip yra dėl ekonominės naudos. Juk Kolorado vabalas sunaikina didžiulius bulvių derlius, todėl prarandami milijardai dolerių. Tirpalas yra transgeninė bulvė, kuri nėra jautri Kolorado vabalui. Galite ir toliau remtis transgeniniais augalais pateikdami pavyzdžius. Iki šiol jų sąrašas yra gana platus. Beveik visi žemės ūkio augalai gavo savo genų atitikmenį.
Mokslinis procesas
Transgeninių augalų kūrimas prasideda nuo tam tikrų genų įvedimo į augalų ląsteles, kad jie būtų integruoti į jų chromosomas. Svetimų genų įvedimo procesas supaprastėja, jei ląstelių sieneles pirmiausia pašalina fermentai: pektinazė arba celiulazė, todėl atsiranda protoplastų. Į protoplastų struktūras įvedami nauji genai, po to ląstelės kultivuojamos maistinėmis sąlygomis, tada susidariusios ląstelės naudojamos augalų atkūrimui.
Pagrindinė genetikos mokslo užduotis – transgeniniai augalai, atsparūs herbicidams ir virusams. Tam naudojamas transgenų įvedimo būdas, kuris ląstelėse ekspresuoja antikūnus prieš viruso b altymą. Auginant javus, kurie nėra jautrūs virusams, buvo galima sukurti patikimą augalų apsaugą nuo daugelio rūšių virusinių augalų ligų.
Pagrindiniai būdai gauti transgeninius augalus yra šie:
- Agrobakterijų taikymas. Tai yra specialios bakterijos įvedimas į augalo genotipą.
- „DNR ginklas“. Šiuo atveju mokslininkai tiesiogine prasme "iššauna" savo DNR į ląstelę. Dėl to tokios „kulkos“kartu su jų DNR įterpiamos tinkamoje vietoje.
Teigiama vertė
Veisimas neleido gauti augalų su dideliu vitaminų kiekiu. Biochemijos raida suteikė tokią galimybę. Pavyzdžiui, "auksiniai ryžiai" buvo veisiami su dideliu vitamino A kiekiu. Braškės buvo gautos su dideliu vitamino C kiekiu. Buvo gaminamos sojos, kuriose vitamino E kiekis buvo padidintas penkis kartus.
Augalų pagalba gaminami įvairūs vertingi b altymai, vakcinos, antikūnai. Augalų sistemų pagalba pramoniniu mastu sukuriami rekombinantiniai b altymai. Pats pirmasis žmogaus augimo hormonas buvo gautas 1986 m. Nuo to laiko buvo susintetinta daug b altymų, įskaitant:
- avidinas (naudojamas molekulinės biologijos tyrimuose);
- kazeinas (pieno b altymas naudojamas kaip maisto papildas);
- kolagenas ir elastinas (b altymai vaistams).
Genetiškai modifikuotų augalų organizmų pagalba sprendžiami aplinkos valymo klausimai. Pavyzdžiui, kuriami augalai-biodegradatoriai. Jie gali padėti suskaidyti naftą ir kitas pavojingas medžiagas didelėse vietose.
Vandens ir dirvožemio valymui galite naudoti augalus, kurie sugeria kenksmingas medžiagas iš aplinkos, ypač sunkiuosius metalus. Tokiuose eksperimentuose pirmauja tabakas, turintis visas šias savybes.
Būtina padarytiAtliekant valymo darbus, augalai sodinami užterštose vietose, tada nuimamas derlius ir sėjama nauja „valytuvų“partija. Norint išvalyti vandenį, tokius augalus šaknų sistema reikia panardinti į vandeninius tirpalus.
Pramonės tendencijos
Transgeninių augalų gavimo procesą sudaro keli komponentai:
- Veislių, turinčių didelį derlių, kūrimas.
- Sukurti javus, galinčius užauginti kelis derlius per metus. (Pavyzdžiui, braškės auginamos du kartus per vieną vasaros sezoną.)
- Transgeninių augalų, atsparių vabzdžiams, gavimas. (Yra bulvė, kuri sunaikina bulvių lapų vabalą.)
- Kuriamos veislės, kurios gali atlaikyti visas oro sąlygas.
- Gyvūninius b altymus gaminančių augalų auginimas. (Kinija sukūrė tabako atmainą, gaminančią žmogaus laktoferiną.)
Transgeninių augalų naudojimas padeda išspręsti daugybę problemų, tarp jų: maisto trūkumą, agrotechninius sunkumus, farmakologijos raidą ir daugelį kitų. Dėl genetiškai modifikuotų augalų kenksmingi pesticidai, darantys žalingą poveikį aplinkai, tampa praeitimi. Vabzdžiams atsparūs transgeniniai augalai – ne fantazija, o labai realus reiškinys žemės ūkio pramonėje.
Genetiškai modifikuotų ir natūralių augalų skirtumai
Paprastam pasauliečiui neįmanoma atskirti natūralių ir transgeninių augalų. Tai nustatoma laboratoriniais tyrimais.
Rusijos sveikatos apsaugos ministerija2002 metais gamintojai privalėjo ženklinti gaminius, kuriuose yra daugiau nei penki procentai genetiškai modifikuotos medžiagos. Tačiau iš tikrųjų tokio žymėjimo beveik niekas nededa. Atitinkami patikrinimai reguliariai atskleidžia tokius pažeidimus.
Teisei įvežti, gauti ir parduoti genetiškai modifikuotus produktus gauti yra valstybinė registracija, kuri yra mokama procedūra. Tai labai nepalanku maisto gamintojams.
Ženklinimas ant gaminio visiškai nereiškia, kad maistas pakenks žmogui. Tuo tarpu daugelis pirkėjų tai laiko pavojingu signalu.
Genetiškai modifikuoti augalai – kas tai?
Visos 10 rūšių transgeninių augalų buvo užregistruotos ir išbandytos Rusijoje. Tai apima:
- dviejų rūšių sojų pupelės;
- penkios kukurūzų veislės;
- dviejų veislių bulvės;
- burokėliai;
- cukrus iš šių runkelių.
Vakaruose genetiškai modifikuotos prekės turi lipdukus, jos nukrautos parduotuvių lentynomis. Rusijoje taip pat yra daug panašių gaminių, nors ant jų nėra atitinkamo žymėjimo. Tačiau visos šios prekės atvežamos iš kitų šalių. Rusijoje genetiškai transformuoti pasėliai kol kas randami tik atliekant mokslinius eksperimentus. Tikras mokslininkų pasididžiavimas yra bulvė, kuri naikina bulvių lapų vabalus.
Aplinkosaugininkai tokioms bulvėms prieštarauja. Buvo atlikti tyrimai, kurie parodė, kad žiurkėms valgant tokias bulves, pasikeičia kraujo formulė, santykiskūno organų, yra įvairių patologijų. Tačiau, pasak mokslininkų, tai nėra priežastis atmesti visą pramonę.
Transgeninis vystymasis yra daug paprastesnis nei veisimo metodai, o kartais net saugesnis. Transgeniniai produktai yra daug pigesni nei natūralūs produktai, todėl jie yra paklausūs tarp neišsivysčiusių šalių. Ateityje natūralios daržovės ir mėsa taps mažų parduotuvių prekėmis aukštomis kainomis.
Genetiškai modifikuotų augalų privalumai ir trūkumai
Yra dvi priešingos nuomonės apie transgeninių technologijų vertę. Kai kurie mokslininkai mano, kad genotipinių duomenų transformacija yra visiškai saugi žmogaus organizmui ir labai naudinga žemės ūkio plėtrai. Kiti mano, kad tokių transformacijų rezultatas pasireikš tik po daugelio metų.
Transgeninių augalų atsiradimas taip pat padalijo pasaulį per pusę. Tarp pasisakančių yra JAV, Kanada, Australija, Argentina ir daugelis kitų. Europa ir daugelis šalių, turinčių atsilikusią žemės ūkio sistemą, priešinasi.
Argumentas prieš transgeninius augalus yra požiūris, kad tokie augalai ilgainiui patys pavirs neišnaikinamomis piktžolėmis arba derės su kitais sodinukais, teršdami aplinką. Žinoma, tai visai įmanoma.
Padėtis pasaulyje ir Rusijoje
Genetiškai modifikuotos prekės Europos lentynose yra labai retos. Vyriausybės institucijos priima griežtus įstatymus, reikalaujančius ženklinti tokius gaminius. Taip pat yra DNR taisyklės. Panaši padėtis Europojeyra politinio ir ekonominio pobūdžio.
Tokių įstatymų Rusijoje dar nėra. Tačiau nėra įstatymų, leidžiančių sodinti genetiškai modifikuotus augalus. Galima vykdyti plėtrą siekiant gauti naujų veislių, taip pat leidžiama importuoti genetiškai transformuotus produktus iš užsienio šalių. Transgeninės sojos pupelės ir kukurūzai importuojami į Rusiją.
Viešąją nuomonę apie situaciją su genetiškai modifikuotomis prekėmis formuoja žiniasklaidos atstovai. Jie išpučia skandalus ir stoja į genetiškai modifikuotų produktų priešus. Moksliniai jo saugumo įrodymai lieka šešėlyje.
Ar yra priežasčių nerimauti?
Visiems augalams, kuriems taikoma genetinė transformacija, atliekami privalomi saugos testai prieš patvirtinant juos masiniam naudojimui. Vyriausybės departamentai tiria šių augalų auginimo riziką aplinkai ir toksikologinius pavojus. Rimtų pavojingų pasekmių vartojant genetiškai modifikuotą maistą dar neužregistruota.
Genų inžinerija siūlo gana šviesią perspektyvą: transgeniniai augalai neserga ir nesupūva. Tačiau nepamirškite senovės posakio: „Gamta netoleruoja tuštumos“. Kur dingsta ligos ir kenkėjai? Ar parazitai liks be maisto ir mirs? Prie ko šis reiškinys prives, vis dar neaišku.
Pasak transgeninių technologijų priešininkų, genų inžinieriai smurtauja prieš gamtą. Jie, skirtingai nei veisėjai, bet kokius genus perkelia bet kuria kryptimi, o taineišvengiamai sukelia pražūtingas pasekmes. Tačiau kažkada chirurgai buvo apk altinti įžūlumu kištis į žmogaus organizmą, tačiau šiandien medicina pažengė toli į priekį, o gydytojų veiksmai nesukelia ginčų.
Kaip bebūtų, pažangos sustabdyti neįmanoma. Tikėtina, kad transgeninių augalų naudojimas yra artimiausia žemės ūkio pramonės ateitis. Be to, genų inžinerijos plėtra padės žemės ūkiui išbristi iš daugelio sudėtingų situacijų. O naujos biotechnologijos padės išspręsti kitas problemas (maisto, technologines ir politines).
Dabar tampa aišku, kas yra transgeniniai augalai (GMP), kiekvienas straipsnio skaitytojas gali pateikti pavyzdį ir atsakyti į šį klausimą.
