История инженерной деятельности - В. Морозов

В компании «Монсанто» создан банк из более 50 тыс. «сконструированных» ею трансгенных растений

Уже выбраны направления, продвигаясь по которым ДНК-технологии позволят резко увеличить мясную продуктивность крупного рогатого скота, кур, рыбы. В ближайшее время генная инженерия создаст сорта растений, устойчивые к засухе, низким температурам, повышенной засоленности или кислотности почв. Генная инженерия нашла возможность повысить содержание витамина С в ряде плодовых и овощных культур. Считается, что в натуральных продуктах он повышает иммунитет более эффективно, чем синтетический. В США созданы сорта чеснока, устойчивые к вирусу желтой карликовости (этот вирус снижает урожай на 30–50 %).

Нынешнее интенсивное земледелие дает высокие результаты (например, 5–7 тонн зерновых с гектара вместо нормальных когда-то 1–2 тонн), но создает при этом огромную нагрузку на окружающую среду. Вот один пример. На каждую дополнительную калорию, запасенную выращенным растением, приходится тратить 10 «внешних» калорий, взятых из топлива, сожженного при обработке земли, транспортировках, производстве и внесении удобрений. Одна из задач биотехнологии – снизить эти затраты, что даст и экологический, и экономический эффект. Для многих модифицированных растений затраты энергии на одну «растительную» калорию уже снижены в 2–3 раза, в частности, за счет снижения потерь от вредителей и болезней и за счет упрощения борьбы с сорняками. Консультативная группа Всемирного банка считает, что в начале ХХІ в. фермеры приобретут продукты биотехнологии на 10 млрд долларов.

США, Англия, Германия и Австралия создали биотехнологическую компанию для внедрения в различных регионах мира трансгенных сортов хлопка, устойчивых к вредителям и болезням. Уже внедряется 5 новых сортов. Во Франции построен крупный специализированный комплекс для разработки и тиражирования посадочного материала трансгенных овощей. В 1998 г. в Китае 100 тыс. гектаров уже было засеяно модифицированным хлопчатником. Идет процесс расширения посевных площадей.

В 2001 г. в США половина всех посевов кукурузы проводилось трансгенными семенами, устойчивыми к вредителям и болезням. Широкое испытание новых сортов показало, что они дают дополнительный доход – 120 долларов с гектара.

Компания «Монсанто» провела эксперименты на больших площадях и показала, что новые трансгенные сорта сои позволяют на 90 % ослабить эрозию почвы. Планировалось, что уже в 2001 г. в США и Аргентине будут выращивать только трансгенные сорта хлопка.

Практические успехи генной инженерии способствовали важнейшим фундаментальным исследованиям, прежде всего созданию подробных генетических карт ДНК многих животных и растений.

Лекарственных препаратов, полученных методами генной инженерии, только в 2000 г. выпускалось в США на 50 млрд. долларов.

Создаются трансгенные животные, в молоке которых содержится человеческий альбумин, способствующий снижению кровяного давления. В год требуется 440 тонн такого альбумина, сейчас затрачивается на это 1,5 млрд. долларов, а одна трансгенная корова будет производить 80 килограммов альбумина в год.

Идет последняя фаза испытаний нового американского препарата – антитромбина, полученного из молока трансгенных животных. Считается, что он произведет революцию в предупреждении инфарктов. Американские добровольцы успешно испытали на себе вакцину, полученную из генноинженерного картофеля. Вакцина повышает иммунитет к заболеваниям желудочно-кишечного тракта, а возможно, и к холере. Методами генной инженерии получен картофель с полным набором белков человеческого материнского молока. В частности, в одном клубне содержится 7 граммов В-казеина, в 30 раз больше, чем в чашке материнского молока. Такой картофель должен поднимать иммунитет у людей любого возраста.

В Канаде с помощью ДНК-технологий создан уникальный «химический реактор» – трансгенная коза, которая может ежедневно производить дефицитные белки человека на сумму 20 тыс. долларов. Запланировано в короткий срок иметь 1000 таких коз. Разработан метод выделения из спермы отдельно мужских и женских половых клеток. Это позволит в нужной пропорции формировать молочные (коровы) и мясные (быки) стада. Факты эти можно продолжать.

В Англии число опытов по генетической инженерии животных возросло с 40 тыс. до 300 тыс. в год.

В Украине и других государствах бывшего СССР (за исключением стран Прибалтики) разрешено реализовывать продукты питания с компонентами трансгенных растений после соответствующей сертификации. А вот выращивать – нельзя (во всяком случае до последнего времени). Между тем трансгенные растения, по мнению ученых, крайне необходимы на полях Украины, России и других стран СНГ.

Проблемы трансгенных растений в общих чертах обрисовал академик Российской академии сельскохозяйственных наук, директор центра «Биоинженерия» РАН К. Г. Скрябин: «Для того, чтобы все наглядно представили размеры площадей, которые засеяны трансгенными растениями, скажу, что с 1996 по 2000 год в мире было запахано под них две территории Великобритании вместе с Ирландией. И можно спорить или не спорить о безопасности генетически модифицированных растений – дело сделано в мировом масштабе. На первом месте по размеру посевных площадей идет США и Дания соответственно Аргентина, Китай».

Конечно, вопрос безопасности – это важная проблема, состоящая в первую очередь в обнаружении компонентов трансгенных растений в импортных продуктах питания, не прошедших специальную сертификацию. Поэтому нужны хорошие тест-системы. Ученые давно говорят о том, что зарегистрированное, проверенное и прошедшее систему сертификации трасгенное растение не опасно для здоровья. Сегодня идет настоящая торговая война Европы с Америкой. Чтобы решить проблему «бешенства» скота, возникшего из-за белков из костной муки, необходимо отказаться от этих белков и использовать белки из «запретной» трансгенной сои. Следовательно необходимо разрешать и выращивание трансгенной сои. 34 % мирового производства сои генетически модифицировано (в Штатах – 62 %, а в Аргентине – 80 %). Подвижки есть и в России: там после пятилетних дебатов сертифицирована трансгенная соя.

Для России, Украины и других государств СНГ очень нужны трансгенные технологии. Россия, например, теряет из-за сорняков и вредителей 34,6 % злаковых культур, 42 % сахарной свеклы, 37 % подсолнечника, 46,2 % картофеля. Особо следует обратить внимание на картофель. Это «второй хлеб» и его потребляется 35 млн тонн ежегодно. В денежном выражении это приблизительно 7 млрд. долларов, а потери его исчисляются в 3,5 млрд. долларов. Кредит МВФ России – 2,8 млрд… Таким образом, колорадский жук съедает весь кредит МВФ. И в тоже время отечественные ученые предлагают трансгенный картофель, который не берет никакой колорадский жук. Кроме этого, 10 % картофеля гибнет от фитофтороза. В России есть уже свой трансгенный сорт, т.е. сорт сельскохозяйственных растений отечественного производства. Но нужно политическое решение – разрешение на их выращивание. Все это касается и Украины.

Трансгенные растения на столах потребителя уже есть. Около 70 наименований импортных трансгенных растений зарегистрировано и разрешено к применению. В этот разряд попали уже существующие продукты питания. Реально же провести экспертизу на наличие встроенного гена в какой-либо компонент продукта мы пока не в силах из-за отсутствия дорогостоящих тест-систем и оборудования. То есть если иностранная фирма-импортер не продекларирует наличие трансгенного растения в каком-либо продукте, то мы на сегодняшний день определить это не сможем.

Директор института молекулярной биологии и генетики НАН Украины академик Г. Х. Мацука в статье «Горизонты генноинженерных биотехнологий», пишет, что уже выращены трансгенные пшеница, кукуруза, соя, картофель, подсолнечник и др. Этим растениям введены гены, которые отвечают за стойкость против большинства пестицидов, гербицидов и ядохимикатов. Нужна законодательная база для внедрения и финансирования на достаточном уровне.

Благодаря генноинженерным методам появляются бактерии, которые извлекают из обедненных руд остатки урана, он переводится в состояние раствора, а затем концентрируется. Подобные разработки ведутся и в Украине, в частности в Институте коллоидной химии и химии воды НАН, но не с ураном, а с золотом. Золото добывается из обедненных руд Мужиевского месторождения в Закарпатье. Бактерии осуществляют селективную гетерокоагуляцию с частицами золота. Эта разработка зарегистрирована как открытие в 1986 г. Внедрение данной технологии дало возможность ежегодно Мужиевской обогатительной фабрике получать десятипроцентный прирост золота.

Новые методы ресурсной биотехнологии очень важны, скажем, для России, живущей за счет продажи ресурсов. Так, средняя отдача нефтяных месторождений не превышает 50 процентов. Новая же уникальная микробиологическая технология регулирования микрофлоры пластов уже позволила компании «Татнефть» получить дополнительно около полумиллиона тонн «черного золота» на месторождениях в Башкирии. Сегодня микробная технология используется для повышения нефтеотдачи во многих странах, а также извлечения азота, в том числе и из сточных вод и др.