Кабінет Міністрів України

Національній аграрний Університет

кафедра Екобіотехнології

та біорізноманіття

Реферат на тему:

«Генетично модифіковані рослини»

Виконав:

студент 1 групи ОКР «Магістр»

I року навчання

агрономічного факультету

Борсук Олександр Олександрович

Перевірила:

канд. біол. наук, доц..

Кляченко Оксана Леонідівна

Київ – 2006

Зміст

Зміст 2

Вступ 3

1. Біотехнологія в рослинництві 5

2. Людина та ГМО 8

3. Навколишнє середовище та ГМО 14

4. Досягнення та недоліки в ГМ рослинництві 17

5. Міжнародні відносини в вирощуванні ГМ-рослин 23

Висновок 28

Використані матеріали: 30

Вступ

Із древніх часів відомі окремі біотехнологічні процеси, використовувались в різних сферах практичної діяльності людини. До них відносяться: хлібопечення, виноробство, готування кисломолочних продуктів і т.д. Однак біологічна сутність цих процесів була з'ясована лише в XIX ст., завдяки роботам Л. Пастера.

Біотехнологію можна назвати самою модною галуззю останнього десятиліття. Термін «біотехнологія» запропонований ще в 1917 році угорським інженером Карлом Ерекі. Під біотехнологією пропонувалося розуміти «всі види робіт, при яких із сировинних матеріалів за допомогою живих організмів виробляються ті або інші продукти». Настільки загальне визначення в принципі застосовне до будь-якого сільськогосподарського виробництва, але на практиці біотехнологією називали промислове або наближене до промислового виробництво, у якому ключові операції виконували живі організми. У наступні десятиліття «біотехнологічними» називали в основному виробництва, у яких головну роль грали мікроорганізми, – від промислового пивоварства до випуску антибіотиків. Однак сьогодні цей термін придбав інше значення. «Біотехнологією» звичайно називають промислове виробництво якого-небудь продукту, що прямо використовує молекулярно-біологічні (і насамперед молекулярно-генетичні) процеси. Найбільш широко такого роду технології застосовуються в сільському господарстві, фармацевтиці й медицині.¹

У той же час досягнення біотехнології раз у раз стають джерелом суспільних страхів, предметом дискусій і протестів. Напевно, за всю історію індустріального суспільства не найдеться іншої галузі, що викликала до себе настільки полярне відношення. "Living in GM world" – "Живучи в генетично модифікованому світі" – під такою рубрикою в західній пресі регулярно з'являються повідомлення про вуличні демонстрації проти "їжі Франкенштейна" – отриманої за допомогою генетично модифікованих рослин або тварин, про заяви священнослужителів, що людина в божевільній гордині приймає на себе роль Бога. Що трансгенні мікроби, випущені на волю, або пожеруть все живе або викличуть такі хвороби, що... Що трансгенні люди... Що... І справді, ЩО? Що в цих словах правда, що від "сумлінного" незнання, що від "гордого" неуцтва, а що від навмисної неправди, спрямованої на роздування тиражів, підвищення рейтингів і придушення конкурентів? Якщо говорити про об'єктивну причину таких протестів, то вона в тому, що прогнозовані економічні й екологічні вигоди від широкомасштабного застосування генетично модифікованих організмів, очевидні, конкретні й досить часто виражаються в мільярдах доларів. А побоювання, що це може принести шкоду – невизначені. Чи можна зробити розумний вибір між певною користю й невизначеною небезпекою? Для позначення організмів, що несуть чужорідні гени часто застосовуються слова: генетично модифікований, рекомбінантний, генно-інженерний, які, загалом, є синонімами.²

З тих пор, як наприкінці 80-х років американська компанія «Монсанто» створила перші трансгенні продукти, не вщухають суперечки про допустимість їхнього масового виробництва, можливих негативних наслідках для здоров'я й навколишнього середовища. Прихильники застосування біотехнологій у сільському господарстві й харчовій промисловості затверджують, що без масового виробництва Гм-продуктів людство просто вмре з голоду, а супротивники вказують на те, що вирішувати проблему недостачі продовольства за допомогою трансгенів – значить міняти одну проблему на іншу, можливо, куди більш серйозну.³

1. Біотехнологія в рослинництві

Культурні рослини страждають від бур'янів, гризунів, комах-шкідників, нематод, фітопатогенних грибів, бактерій, вірусів, несприятливих погодних і кліматичних умов. Перераховані фактори поряд із ґрунтовою ерозією й градом значно знижують урожайність сільськогосподарських рослин. Відомо, які руйнівні наслідки в картоплярстві викликає колорадський жук, а також гриб Phytophtora — збудник ранньої гнилі (фітофтороза) картоплі. Кукурудза піддається спустошливим «набігам» південної листової гнилі, збиток від якої в США в 1970 р. був оцінений в 1 млрд. доларів.

В останні роки велику увагу приділяють вірусним захворюванням рослин. Поряд із хворобами, що залишають видимі сліди на культурних рослинах (мозаїчна хвороба тютюну й бавовнику, зимова хвороба томатів), віруси викликають сховані інфекційні процеси, що значно знижують урожайність сільськогосподарських культур і ведучі до їхнього виродження.

Біотехнологічні шляхи захисту рослин від розглянутих шкідливих агентів включають: 1) виведення сортів рослин, стійких до несприятливих факторів; 2) хімічні засоби боротьби (пестициди) з бур'янами (гербіциди), гризунами (ратициди), комахами (інсектициди), нематодами (нематоциди), фітопатогенними грибами (фунгіциди), бактеріями, вірусами; 3) біологічні засоби боротьби зі шкідниками, використання їхніх природних ворогів і паразитів, а також токсичних продуктів, утворених живими організмами.¹⁷

Поряд із захистом рослин ставиться завдання підвищення продуктивності сільськогосподарських культур, їх харчовий (кормовий) цінності, завдання створення сортів рослин, що ростуть на засолених ґрунтах, у посушливих і заболочених районах. Розробки націлені на підвищення енергетичної ефективності різних процесів у рослинних тканинах, починаючи від поглинання кванта світла й закінчуючи асиміляцією СО₂ і водно-сольовим обміном.

Традиційні підходи до виведення нових сортів рослин - це селекція на основі гібридизації, спонтанних й індукованих мутацій. Методи селекції не настільки віддаленого майбутнього включають генетичну й клітинну інженерію.

Усе почалося в 1972 році. Коли Пол Берг (Стенфордський Університет, США) уперше об'єднав у пробірці в єдине ціле два гени, виділені з різних організмів. І одержав "молекулярний" гібрид, або рекомбінантну ДНК, що сама по собі в природних умовах утворитися ніяк не могла. Потім таку рекомбінантну ДНК внесли в бактеріальні клітини. Був створений перший трансгенний організм, що несе гени бактерії й гени мавпи (онкогенного вірусу мавпи, якщо точніше). А потім були сконструйовані мікроби, що несуть гени мушки дрозофіли, гени кролика, гени людини й ін..¹⁸

За останні 15 років пройшли польові випробування 25 000 різних трансгенних культур, з яких: 40% - стійкі до вірусів, 25 % - стійкі до гербіцидів, 25% - стійкі до інсектицидів; посіви трансгенних гербіцид-стійких рослин (кукурудза, соя, бавовна) в усім світі становлять більше 28 млн. га; з 1996 року в США на промисловій основі вирощуються трансгенні картопля, кукурудза й бавовна, що вражають шкідливих комах; в 2000 г ринок трансгенного зерна склав 3 млрд. доларів, в 2010 м повинен скласти 25 млрд. дол.²

Г М рослини – це рослини, у які вбудовують чужорідні гени з метою розвитку стійкості до гербіцидів і пестицидів, збільшення опірності до шкідників, підвищення їхньої врожайності. Їх одержують шляхом впровадження в ДНК рослини гена іншого організму. Донорами можуть бути мікроорганізми, віруси, інші рослини, тварини й навіть людина. Наприклад, отриманий морозотривкий помідор, у ДНК якого вбудований ген північноамериканської морської камбали. Для створення сорту пшениці, стійкої до посухи, використався ген скорпіона. Перші трансгенні продукти були розроблені фірмою «Монсанто» (США). Перші посадки трансгенних злаків були зроблені в 1988 р., а в 1993 р. перші продукти із ГМ компонентами з'явилися в продажі. На російському ринку трансгенна продукція з'явилася наприкінці 90-х.⁴

Україна не новачок в області створення трансгенних рослин. Генетична інженерія інтенсивно розвиватися наприкінці 80-х років у різних установах Національної академії наук. Співробітниками Інституту клітинної біології й генетичної інженерії разом з колегами з Москви були створені перші трансгенні рослини в колишньому СРСР. На сьогоднішній день роботи зі створення трансгенних рослин в Україні перебувають у критичному стані: позначається відсутність підтримки наукових установ з боку держави й відтік вчених.⁵

2. Людина та ГМО

Державні органи, дослідницькі інститути, неурядові організації й професійні об'єднання в усьому світі приводять аргументи «за» й «проти» штучного коректування генетичного коду рослин. Однак простому споживачеві розібратися в тому, чим він годує свою родину, вони мало допомагають.

Один з основних аргументів противників ГМО – можливі в результаті їхнього вживання порушення здоров'я. Як стверджується, трансгени збільшують ризик виникнення небезпечних алергій, харчових отруєнь і мутацій. Зокрема, говорять деякі фахівці, більшість відомих трансгенних рослин не гинуть при масовому використанні сільськогосподарських хімікатів і можуть їх акумулювати. Крім того, результатом вживання Гм-продуктів у їжу може стати несприйнятливість до антибіотиків, попереджають співробітники Інституту Цитології РАН.

Про небезпеку трансгенів попереджає й директор Інституту фізіології рослин ім. К. А. Тімірязєва РАН Вл. В. Кузнєцов. На його думку, у вбудованому фрагменті ДНК може перебувати так зване «технологічне сміття», вплив якого до кінця не вивчений.

Про те, що «безпека трансгенних організмів не доведена», говорить доктор біологічних наук Ірина Єрмакова. У результаті досліджень, проведених під її керівництвом в Інституті вищої нервової діяльності й нейрофізіології РАН, була виявлена залежність між вживанням живими істотами в їжу генно-модифікованої сої й здоров'ям їхнього потомства (у пацюків, яких годували Гм-соєю, був виявлений «аномально високий рівень смертності» потомства).

«Сьогодні з'являється усе більше доказів того, що ГМО не безпечні», – розповідає «РИА Новости» президент Загальнонаціональної асоціації генетичної безпеки Олександр Баранов За його словами, початок масового використання трансгенів у їжу являє собою ризикований і «ніким не санкціонований експеримент над людством».

Перший тривожний дзвінок пролунав в 1999 році, коли доктор Пуштаі, що працював у Дослідницькому інституті Рауетт (Великобританія), виявив серйозні порушення в роботі кишечнику, печінки й тимуса в пацюків, яких дев'ять місяців годували трансгенною картоплею, модифікованою лектином проліску. У наступні роки були отримані дані про те, що Гм-рослини здатні продукувати токсини й накопичувати канцерогени. Канадські біологи відзначили зниження плідності у свиней, що харчувалися трансгенами. Доктор Мейсон зафіксував у мишей високий "імунну відповідь" на картоплю, модифіковану вірусним білком.

Схожі алергійні реакції спостерігаються й у людей. В 2000 році в США розгорівся скандал навколо Гм-кукурудзи StarLink, що виявилась сильним алергеном. Навесні 2004 року з'явилися повідомлення про дивне захворювання фермерів на Філіппінах. Люди, що проживають поблизу полів, засіяних трансгенною кукурудзою, починали чхати й задихатися від кашлю, однак стояло їм переїхати в інші райони країни, як всі симптоми зникали без сліду. Доктор Террі Травік з Норвегії припускає, що ця хвороба могла бути реакцією на токсин, що втримується в пилку Гм-кукурудзи. На думку ж провідного російського алерголога професора Гервазієвої із НДІ вакцин і сироваток, "різкий ріст алергічних захворювань, що спостерігається в останні роки в усьому світі, може бути наслідком вживання в їжу Гм-продуктів". І дійсно, у Швеції, де трансгени заборонені, число людей, що страждають алергією, становить усього 7%, у США ж, де заборон немає, – всі 70%.

Викликає питання й харчова цінність трансгенної продукції. Ще не забутий скандал навколо дитячого харчування Humana, зробленого на основі бідної живильними речовинами трансгенної сої, що привело до смерті декількох дітей в Ізраїлі наприкінці 2003 року. За даними академіка РАМН Віктора Тутельяна, у трансгенної картоплі втримується у два рази більше нітратів, чим у звичайній, вітаміну ж С и бета-каротину, навпроти, істотно менше.