чего

Экологически чистые продукты: биотехнологии за и против

Экологические аспекты современной биотехнологии

Современная биотехнология далеко ушла от той науки о живой материи, которая зародилась в середине прошлого века. Успехи молекулярной биологии, генетики, цитологии, а также химии, биохимии, биофизики, электроники позволили получить новые сведения о процессах жизнедеятельности микроорганизмов. Быстрый рост численности населения нашей планеты и увеличение потребления природных ресурсов при постоянном уменьшении площадей агросферы — главного источника питания, корма и сырья для перерабатывающей промышленности — уже более не позволяют развивать отечественную экономику старыми советскими методами. При этом существенная роль в этом процессе должна уделяться экологии. Но уже сегодня очевидно, что необходимо увеличивать продуктивность как агросферы, так и техносферы.

И хотя сегодня мы наблюдаем неоправданные восторги в связи с наступлением научно-технической революции и ностальгию по уходящей эпохе с ее экстенсивными методами производства. Несомненно то, что научный прогресс в сово­купности с экологическим мышлением является основой развития человеческого общества.

Среди ученых нет единого точного определения понятия «биотехнология». Можно сказать, что биотехнология изучает методы получения полезных для человека веществ и продуктов в управляемых условиях, используя микроорганизмы, клетки животных и растений или изолированные из клеток биоло­гические структуры. Биотехнология позволила управлять клеточным биосин­тезом микроорганизмов, но биотехнология — понятие более широкое, чем микробный синтез, поскольку используются не только микроорганизмы, но и культуры растительных и живот­ных тканей, протопласты, клеточные ферменты и любые биологи­ческие системы, способные к биосинтезу или биоконверсии.

В биотехнологии широко используются генетическая и клеточная инженерия, культивирование тканей многоклеточных организмов, иммунокоррекция, манипуляция с половыми клетка­ми и др. Тесно связана с биотехнологией биоинженерия. Ее задачи — создание биореакторов, аэрирующих устройств, оборудования для стерилизации питательных сред и воздуха, разработка контрольной и измерительной аппаратуры, а также мас­штабирование и моделирование биотехнологических процессов. Биотехнология также связана с такими науками, как физиология микроорганизмов, растений и животных, цитология, биохимия, гене­тика, биофизика, молекулярная биология.

Сегодня многочисленные биотехнологические процессы широко используются в отечественной пищевой промышленности. С их помощью удается увеличить продуктивность сельского хозяйства. С развитием биотехнологии поднялась на новый уровень фармацевтическая промышленность, возрастает роль биотехнологии в защите окружающей среды. Биотехноло­гия вторгается в металлургию и горнодобывающую промышлен­ность, добычу нефти, развивается новая отрасль — биогеотехнология.

Сама биотехнология возникла в процессе развития технической микробиологии. Люди пользовались одноклеточными микроорганизмами давно, даже не подозревая об их существовании, хотя таинственные процессы брожения и необъяснимая фер­ментативная активность природных субстратов привлекали вни­мание химиков еще в XVIII веке.

Например, способность дрожжей образовывать спирт в сахарсодержащих растворах знали шумеры и вавилонцы за 6 тыс. лет до н. э. Египтяне стали применять дрожжи для выпечки хлеба в четвер­том тысячелетии до н. э.

Знакомство людей с микромиром, а также осознание незаменимости микроорганизмов в саморегулирующихся механизмах биосферы стали возможны благодаря открытиям Л. Пастера. В процессе изучения микроорганизмов изменились наши пред­ставления о сущности живых организмов, о возникновении и эволюции жизни на Земле, о круговороте веществ в биосфере и о причинах возникновения инфекционных заболеваний. После открытий Л. Пастера последовали новые выдающиеся открытия, на основе которых микроорганизмы стали сознательно применять для производства ряда важных продуктов. Были созданы ме­тоды профилактики и лечения живых организмов.

На Третьем съезде Европейской ассоциации биотехнологов (Мюнхен, 1984 г.) голландский ученый Е. Хаувинк разделил историю биотехнологии на пять периодов, или эр.

Допастеровская эра Использование спиртового и молочнокислого броже-

(до 1865 г.) ния при получении пива, вина, хлебопекарных и пив-

ных дрожжей, сыра. Получение ферментированных продуктов и уксуса

Послепастеровская эра Производство этанола, бутанола, ацетона, глицеро-

(1866—1940 гг.) ла, органических кислот и вакцин. Аэробная очистка

канализационных вод. Производство кормовых дрож­жей из углеводов

Эра антибиотиков Производство пенициллина и других антибиотиков

<1941 — 1960 гг.)путем глубинной ферментации. Культивирование рас-

тительных клеток и получение вирусных вакцин. Микробиологическая трансформация стероидов

Эра управляемого биосин— Производство аминокислот с помощью микробных
теза (1961 — 1975 гг.) мутантов. Получение чистых ферментов. Промыш-

ленное использование иммобилизованных ферментов и клеток. Анаэробная очистка канализационных вод и получение биогаза. Производство бактериальных полисахаридов

Эра новой биотехнологии Использование генной и клеточной инженерии в це-
(после 1975 г.) лях получения агентов биосинтеза. Получение гиб-

ридов, моноклональных антител, гибридов из прото­пластов и меристемных культур. Трансплантация эм­брионов

В XX веке учёным удалось расшифровать многие тайны природы, установить биохимическую и физико-химическую сущность жизнен­ных процессов. Освоение новых биологических методов определя­ет развитие других наук. В биотехнологии наряду с микробиоло­гами, биохимиками работают вирусологи, генетики, цитологи, биофизики, электронщики, автоматчики, кибернетики.

Новая биотехнология началась после открытия Дж. Уотсоном и Ф. Криком строения генетического материала — ДНК- Главным объектом исследований до сих пор остается живая клетка, но центральное место в биотехнологических экспериментах занимают, пожалуй, манипуляции с ДНК. Пользуясь методами гене­тической инженерии, создают искусственные, заранее запрограм­мированные генетические структуры в виде рекомбинантных молекул ДНК, осуществляют трансплантацию генов между раз­ными видами микробных клеток, а также между клетками одноклеточных и многоклеточных организмов. Пристальное внимание современных исследователей привлекают биологические мем­браны. Создана теория хемоосмотической циркуляции протонов в биологических мембранах.

Весьма многообразны биотехнологические манипуляции с клеточными структурами и протопластами. Например, в результате искус­ственного слияния лимфоцитов и меланомных клеток (разновид­ность опухоли) получены гибридомы, которые синтезируют моноклональные антитела, имеющие важное значение в иммуно­логических реакциях. Учение о моноклональных антителах — важный раздел современной биотехнологии.

В 1972 г. Дж. Эдельманом, Р. Портером установлен химический состав антител — важного фактора иммунологической си­стемы человека и животных. В 1975 г. путем гибридизации сома­тических клеток получены гибридомы, секретирующие монокло­нальные антитела.

К числу последних достижений биотехнологии можно отнести разработанные А. С. Спириным основы бесклеточного синтеза белка в протоке, создание новых генно-инженерных сортов растений и животных, клонировании животных.

Дальнейший прогресс человечества связывают с широким применением во всех сферах жизни биотехнологии. В промышленно развитых странах объем выпуска химических веществ, полученный микробным синтезом, составляет 8—10% всей химической продукции.

Продукты биотехнологической промышленности можно условно разделить на крупнотоннажные (этанол, дрожжи, органические кислоты, фруктозные сиропы) и медикаменты, аминокислоты, гормоны и другие продукты тонкого микробного синтеза.

Биотехнологические методы широко применяют в медицине и сельском хозяйстве. Уже сейчас в производственных условиях выращивают клеточную массу женьшеня, биотехнологические методы применяют при создании новых сортов культурных и декоративных растений, при оздоровлении картофеля и других растений.

Генетические манипуляции, которые проводят в настоящее время с половыми клетками и эмбрионами животных, позволяют ускорить размножение высокопродуктивных животных для их дальнейшего клонирования.

МИРОВАЯ ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ СИТУАЦИЯ И РОЛЬ БИОТЕХНОЛОГИИ В ЕЕ УЛУЧШЕНИИ.

Интенсификация сельского хозяйства, технический прогресс в промышленности, на транспорте привели к образованию диспропорций в окружающей среде, к деформации установившихся равновесий экосистем, к ухудшению экологической ситуации во всех сферах деятельности человека. Промышленные предприятия загрязняют атмосферу газообразными и твердыми выброса­ми, водоемы — стоками, которые содержат большое количество вредных, а иногда и сильно ядовитых веществ, от которых стра­дают фауна и флора. Эти вещества через растения и животных поступают в пищу человека. Химизация сельскохозяйственного производства также приводит к загрязнению почвы, водоемов, воздуха, пищевых продуктов. В некоторых регионах и городах планеты создалась напряженная экологическая ситуация.

Вторая половина ушедшего столетия характеризовалась бурным развитием техники, индустриализацией народного хозяйства, интенсификацией производства пищевых продуктов для обеспечения питанием непрерывно увеличивающегося населения плане­ты. В 2000 году населе­ние земного шара составляло 7 млрд против 5 млрд в 1986 г. Отмечается тенденция к росту городского населения. Такая демографическая ситуация отрицательно влияет на экологию.

Рост населения Земли требует увеличения ресурсов продовольствия. В период так называемой «зеленой революции» (1956— 1970 гг.) в мире было достигнуто среднегодовое увеличение продуктов питания на 2,2 % в результате селекции высокоуро­жайных сортов сельскохозяйственных растений, широкого приме­нения минеральных удобрений, гербицидов, пестицидов, иррига­ции земель, механизации.

Стремление увеличить ресурсы питания приводит к быстрому ухудшению экологической ситуации в сфере сельскохозяйственного производства. Происходят истощение почвы (уменьшение гумуса), ее уплотнение и засорение минеральными веществами, ядохимикатами, загрязнение водоемов, продуктов питания. В ре­зультате недостатка в почве органических удобрений в последнее время наблюдалось существенное снижение гумуса.

Потери гумуса в процессах минерализации при культивировании различ­ных культур приведены ниже.

Овощные культуры и картофель

Потери гумуса, кг/га в год

Некоторые фермерские хозяйства, издавна широко применяют в качестве органического удобрения навоз. В среднем 1 т навоза дает 40—50 кг гумуса. Ежегодно на 1 га земли вносят 10—20 т навоза, что позволяет возобновить запасы гумуса.

Необходимо отметить, что на фоне недостатка гумуса в почвах снижается эффективность применения минеральных удобре­ний. В 1948 г. в Чехословакии 1 кг минеральных удобрений обеспечивал получение 100 кг пшеницы или 162 кг зерна кукуру­зы. Двадцать лет спустя (1968 г.) то же количество минеральных удобрений дали лишь 26 кг пшеницы или 34 кг кукурузы (Малек, 1978).

Эффективность использования 1 т навоза видна из приведенных ниже данных.

Многолетние травы для сена Зеленая масса для силосования

Прибавка урожая, кг

Производство минеральных удобрений связано с большим потреблением энергии. Снижение эффективности минеральных удобрений наблюдается, в частности, в западных странах. Об этом свидетельствуют средние данные за 1940 и 1985 гг. (табл. 1). В 1940 г. почвы содержали достаточно гу­муса. Как видно из таблицы, увеличение количества вносимых в почву минеральных удобрений в 11,5 раза дало рост урожая зер­новых всего на 13,5%. Одновременно применение минеральных удобрений на фоне низкого содержания в почве органических веществ вызывает большой унос минеральных веществ с водой, что ухудшает экологическую ситуацию в регионе.

Создание больших животноводческих комплексов также привело к загрязнению атмосферы веществами с неприятным запахом и патогенными микроорганизмами, почвы — сорняками, водоемов — патогенными микроорганизмами и гельминтами. В последнее время много пишется о загрязнении ядохимикатами почвы, водоемов и сельскохозяйственной продукции. Российское овощеводство и садоводство имеют в этом смысле очень горький опыт. Но это касается не только России. Развитые сельскохозяйственные страны мира допускают увеличение содержания нитратов в овощах до 900 мг/кг при норме 300 мг/кг, а во фруктах, до 1000 мг/кг и выше. Сами по себе нитраты малотоксичны, но в орга­низме они преобразуются в нитриты, которые могут участвовать в образовании ядовитых веществ — нитрозаминов. Присутствие в среде нитритов сильно замедляет рост хлебопекарных дрож­жей, поэтому регулярно определяют присутствие нитритов. Хуже дело обстоит с контролем пищевых продуктов, в частности пло­дов и овощей. Необходимо отметить, что при больших нагрузках минерального азота в процессах денитрификации возможно образование не только азота, но и его оксида (N2O), который подобно фреону может отрицательно влиять на озоновый слой, окружающий планету. Таким образом, чрезмерное использование минеральных удобрений в земледелии может вызвать глобальные отрицательные последствия.

Интенсификация сельскохозяйственного производства связана и с ирригацией. К началу XXI века в мире ожидается увеличение расхода воды на 200—300 %, главным образом для нужд ирригации. Это потребует дополнительные источники пресной воды, а также увеличит угрозу загрязнения водоемов.

Индустриализация народного хозяйства связана с увеличением потребления энергии, превращением сельскохозяйственных угодий в дороги, строительные площадки, созданием крупных заводов, выбрасывающих в атмосферу и водоемы вредные ве­щества. Тревогу вызывает также усиление вырубки леса. Умень­шение лесных массивов отрицательно влияет на водный режим, приводит к изменению ландшафта, уничтожению многих видов фауны и флоры, особенно в субтропических зонах, ухудшает газообмен в атмосфере и очистку воздуха. Загрязнение атмосфе­ры диоксидом серы приводит к «кислотным дождям», атомная энергия опасна радиоактивным заражением среды в случае ава­рий. Строительство гидроэлектростанций связано с затоплением сельскохозяйственных угодий, уменьшением рыбных ресурсов, ухудшением самоочищения воды и рядом других последствий.

Российским учёным хорошо известно, что крупнейшие реки Волга, Днепр, Обь, Иртыш и озера Байкал, Севан, Ладожское и другие страдают от сброса сточных вод промышленных предприятий и агропромышленного комплекса.

Серьёзная экологическая ситуация складывается и на биохимических заводах, производящих кор­мовые дрожжи на основе парафинов нефти. Здоровью чело­века угрожают не только стоки, но и атмосферный воздух, в ко­тором увеличено содержание дрожжей из рода Candida. Дейтельность таких заводов сейчас в основном, приостановлена.

В крупных городах большую экологическую проблему представляют твердые и жидкие отходы. Ежедневно каждый город­ской житель в среднем выбрасывает 2—3 кг различных отходов, половина которых — бумага и упаковочные материалы. Только в Москве на свалку ежегодно вывозят 8—10 млн т отходов, в том числе 5 млн т коммунальных. Для размещения этой массы от­ходов в Подмосковье имеется сотни свалок; их площадь ежегодно увеличивается на 40 га, так как вокруг свалки создают санитарную зону шириной 500 м. Общая площадь, занятая свалками, в Подмосковье ежегодно увеличивается на 1000 га. На улицах Нью-Йорка ежегодна собирают 8 млн т отходов, Токио — 4,5 млн т, Лондона — 3 млн т. Во многих приморских городах коммуналь­ные отходы загружают в контейнеры и сбрасывают в море.

Большую опасность, чем твердые отходы, для экологии представляют жидкие стоки. Если в начале столетия каждый горо­жанин для индивидуальных нужд потреблял в сутки 15—20 л воды, то сегодня в индустриально развитых странах эта цифра возросла до 350—400 л. Если учесть еще индустриальный расход воды, то на одного человека суточный расход воды составляет около 4 м3. В ФРГ ежегодно расходуют около 30 км3 воды, из них 7 км3 —- для инди­видуальных нужд и 24 км3 — для промышленности. Всего же население планеты ежегодно расходует около 6000 км3 воды. Эта вода в виде стоков поступит обратно в биосферу. Подсчитано, что за последние 100 лет промышлен­ность выбросила в окружающую среду более 1,5 млн т мышьяка, 1,0 млн т никеля, 900 тыс. т кобальта, 600 тыс. т цинка, 125 тыс. т ртути и миллионы тонн других веществ.

В последнее время в связи с химизацией сельского хозяйства в водоемы и реки попадают в больших количествах пестициды, гер­бициды, дефолианты, антибиотики, дезинфицирующие средства, азотистые и фосфорные соединения. Домохозяйки и предприятия после мойки, стирки и химической обработки одежды со стоками сбрасывают много поверхностно-активных веществ. Энергетика и транспорт загрязняют среду нефтепродуктами. Все это самым серьезным образом угрожает человеку.

Экологическую ситуацию, сложившуюся в мире, можно характеризовать так.

Сельское хозяйство Эрозия почвы, ее уплотнение, засорение химиката-

ми, сорняками, уменьшение гумуса

Водоемы Засорение химикатами, уменьшение рыбных запасов,

изменение водной фауны и флоры

Биосфера Исчезновение к 2000 г. 15—20 % видов животных и

растений главным образом в результате вырубки

тропических лесов и попадания химикатов в водоемы

Человек Болезни, генетические сдвиги, трудности в хозяй­ственной

Атмосфера, климат Засорение атмосферы газами, SO2, NaO, CO2, CO;

запыление; кислотные дожди (рН 4,5—5,7); разру­шение слоя озона от действия фреона, N2O, повы­шенная радиация УФ-лучей

Суммируя сказанное и другие негативные последствия антропогенного действия человека, экологи обоснованно предупреж­дают общественность и правительства о необходимости принятия неотложных мер по защите окружающей среды.

Характеристика стоков перерабатывающей промышленности

Состав промышленных сточных вод сильно различается и зависит от характера производства (табл. 2—4).

Например, при первичной обработке на молочных заводах из 1 т молока образуется около 40 кг стоков. Содержание сухого вещества в этих стоках обычно не превышает 1 %, рН 4,8—6,8, ХПК 1240—7800 мг/л. При дальнейшей переработке молока из 1 кг молока образуется от 0,1 до 6 кг сточных вод в зависимости от вида получаемого продукта. Как видно из табл. 2, степень загрязнения стоков при производстве одного и того же продукта сильно варьирует, что свидетельствует о нестандартности технологического про­цесса.

На мясокомбинатах образуются стоки, сильно загрязненные кровью, жиром, экскрементами, частицами мяса, шерстью, различными солями. При получении 1 т мяса образуется около 30 кг крови, которую необходимо максимально использовать, так как кровь имеет ХПК свыше 200000 мг/л. При влажной горячей обработке мяса образуется сточная жидкость с ВПК около 30 000 мг/л.

Таблица .2. Сточные воды, образуемые при производстве молочной продукции

xreferat.com

Презентация на тему: Биотехнология

ОТКРЫТИЯ В ОБЛАСТИ БИОЛОГИИ В ЭПОХУ НТР 900igr.net

Содержание Введение Современное состояние биотехнологии Биотехнология и её роль в практической деятельности человека Биотехнологии в растениеводстве Метод культуры тканей Биотехнологии в животноводстве Клонирование Новые открытия в области медицины Метод стволовых клеток: лечит или калечит? Генная инженерия Трансгенные продукты: за и против Генно-модифицированные продукты Перспективы развития биотехнологии Последствия развития биотехнологии в эпоху НТР

Введение Биотехнология – это промышленное использование биологических процессов и систем на основе выращивания высокоэффективных форм микроорганизмов, культур клеток и тканей растений и животных с необходимыми человеку свойствами. Отдельные биотехнологические процессы (хлебопечение, виноделие) известны с древних времен. Но наибольших успехов биотехнология достигла во второй половине XX века и приобретает всё большее значение для человеческой цивилизации.

Современное состояние биотехнологии С древних времен известны отдельные биотехнологические процессы, используемые в сферах практической деятельности человека. К ним относятся хлебопечение, виноделие, пивоварение, приготовление кисломолочных продуктов и т. д. Наши предки не имели представления о сути процессов, лежащих в основе таких технологий, но в течение тысячелетий, используя метод проб и ошибок, совершенствовали их. Биологическая сущность этих процессов была выявлена лишь в XIX в. благодаря научным открытиям Л. Пастера. Его работы послужили основой для развития производств с использованием разнообразных видов микроорганизмов. В первой половине XX в. стали применять микробиологические процессы для промышленного получения ацетона и бутанола, антибиотиков, органических кислот, витаминов, кормового белка. Успехи, достигнутые во второй половине XX в. в области цитологии, биохимии, молекулярной биологии и генетики, создали предпосылки для управления элементарными механизмами жизнедеятельности клетки, что способствовало бурному развитию биотехнологии. Благодаря селекции высокопродуктивных штаммов микроорганиз мов, эффективность биотехнологических процессов увеличилась в десятки и сотни раз.

Биотехнология и её роль в практической деятельности человека Особенностью биотехнологии является то, что она сочетает в себе самые передовые достижения научно-технического прогресса с накопленным опытом прошлого, выражающимся в использовании природных источников для создания полезных для человека продуктов. Любой биотехнологический процесс включает ряд этапов: подготовку объекта, его культивирование, выделение, очистку, модификацию и использование полученных продуктов. Многоэтапность и сложность процесса обусловливает необходимость привлечения к его осуществлению самых разных специалистов: генетиков и молекулярных биологов, цитологов, биохимиков, вирусологов, микробиологов и физиологов, инженеров-технологов, конструкторов биотехнологического оборудования.

Биотехнология в растениеводстве Ученые не только создают высокоурожайные сорта растений, устойчивые к неблагоприятным факторам, но и разрабатывают биотехнологические пути защиты растений. На промышленную основу поставлен выпуск биологических средств борьбы с вредителями на основе использования их естественных врагов и паразитов, а также токсических продуктов, образуемых живыми организмами. Важное место в повышении урожайности растений отводится биологическим удобрениям, включающим в себя различные бактерии. Так, азотобактерин обогащает почву не только азотом, но и витаминами, фитогормонами и биорегуляторами. Препарат фосфобактерин превращает сложные органические соединения фосфора в простые, легко усвояемые растениями. Все большее распространение получает использование биогумуса — высокоэффективного естественного органического удобрения. Его получают в процессе переработки органических отходов дождевыми червями. В настоящее время для этой цели используется выведенный селекционерами США красный калифорнийский червь, который обеспечивает быстрый прирост биомассы и скорейшую утилизацию субстрата. Как показали исследования, биогумус значительно эффективнее других удобрений, существенно повышает плодородие почвы и ее устойчивость к водной и ветровой эрозии, быстро восстанавливает плодородие низкоплодородных участков, улучшает экологическую обстановку. Промышленное получение биогумуса освоено во многих странах. В нашей стране промышленным разведением червей на основе использования органических отходов для производства биогумуса занимаются с 80-х годов XX столетия.

Метод культура тканей Всё шире на промышленной основе применяется метод вегетативного размножения сельскохозяйственных растений культурой тканей. Он позволяет не только быстро размножать новые перспективные сорта растений, но и получить незараженный вирусами посадочный материал.

Биотехнологии в животноводстве В последние годы повышается интерес к дождевым червям как к источнику животного белка для сбалансирования кормовых рационом животных, птиц, рыб, пушных зверей, а также белковой добавки, обладающей лечебно-профилактическими свойствами. Для повышения продуктивности животных нужен полноценный корм. Микробиологическая промышленность выпускает кормовой белок на базе различных микроорганизмов — бактерий, грибов, дрожжей, водорослей. Как показали промышленные испытания, богатая белками биомасса одноклеточных организмов с высокой эффективностью усваивается сельскохозяйственными животными. Так, 1 т кормовых дрожжей позволяет сэкономить 5-7 т зерна. Это имеет большое значение, поскольку 80% площадей сельскохо зяйственных угодий в мире отводятся для производства корма скоту и птице.

Клонирование Клонирование овцы Долли в 1996 году Яном Вильмутом и его коллегами в Рослинском институте в Эдинбурге вызвало бурную реакцию во всем мире. Долли была зачата из клетки молочной железы овцы, которой уже давно не было в живых, а ее клетки хранились в жидком азоте. Методика, с помощью которой была создана Долли, известна под названием «перенос ядра», то есть из неоплодотворенной яйцеклетки было удалено ядро, а вместо него помещено ядро из соматической клетки. Из 277 яйцеклеток с пересаженным ядром лишь одна развивалась в относительно здоровое животное. Этот метод размножения является «асексуальным», так как он не требует наличия представителя каждого пола, чтобы создать ребенка. Успех Вильмута стал международной сенсацией. В декабре 1998 года стало известно об удачных закончившихся попытках клонирования крупного рогатого скота, когда японцам И. Като, Т. Тани и сотр. удалось получить 8 здоровых телят после переноса 10 реконструированных эмбрионов в матку коров-реципиентов.

Новые открытия в области медицины Особенно широко успехи биотехнологии применяются в медицине. В настоящее время с помощью биосинтеза получают антибиотики, ферменты, аминокислоты, гормоны. Например, гормоны раньше, как правило, получали из органов и тканей животных. Даже для получения небольшого количества ле чебного препарата требовалось много исходного материала. Следовательно, трудно было получить необходимое количество препарата, и он был очень дорог. Так, инсулин, гормон поджелудочной железы, — основное средство лечения при сахарном диабете. Этот гормон надо вводить больным постоянно. Производство его из поджелудочной железы свиньи или крупного рогатого скота сложно и дорого. К тому же молекулы инсулина животных отличаются от молекул инсулина человека, что нередко вызывало аллергические реакции, особенно у детей. В настоящее время налажено биохимическое производство человеческого инсулина. Был получен ген, осуществляющий синтез инсулина. С помощью генной инженерии этот ген был введен в бактериальную клетку, которая в результате приобрела способность синтезировать инсулин человека. Помимо получения лечебных средств, биотехнология позволяет проводить раннюю диагностику инфекционных заболеваний и злокачественных новообразований на основе применения препаратов антигенов, ДНК/РНК -проб. С помощью новых вакцинных препаратов возможно предупреждение инфекционных болезней.

Метод стволовых клеток: лечит или калечит? Японские ученые под руководством профессора Синья Яманака из Университета Киото впервые выделили стволовые клетки из человеческой кожи, предварительно внедрив в них набор определенных генов. По их мнению, это может послужить альтернативой клонированию и позволит создать препараты, сравнимые с теми, что получаются при клонировании человеческих эмбрионов. Американские ученые практически одновременно получили аналогичные результаты. Но это не означает, что через несколько месяцев можно будет полностью уйти от клонирования эмбрионов и восстанавливать работоспособность организма при помощи стволовых клеток, полученных из кожи пациента. Сначала специалистам придется убедиться в том, что «кожные» столовые клетки на самом деле так многофункциональны, как кажутся, что их можно без опасений за здоровье пациента вживлять в различные органы и что они при этом будут работать. Главное опасение – как бы такие клетки не представляли риска в отношении развития рака. Потому что главная опасность эмбриональных стволовых клеток заключается в том, что они генетически нестабильны и обладают способностью развиваться в некоторые опухоли после трансплантации в организм.

Генная инженерия Приёмы генной инженерии позволяют выделять необходимый ген и вводить его в новое генетическое окружение с целью создания организма с новыми, заранее предопределёнными признаками. Методы генной инженерии остаются ещё очень сложными и дорогостоящими. Но уже сейчас с их помощью в промышленности получают такие важные медицинские препараты, как интерферон, гормоны роста, инсулин и др. Селекция микроорганизмов является важнейшим направлением в биотехнологии. Развитие бионики позволяет эффективно применять для решения инженерных задач биологические методы, использовать в различных областях техники опыт живой природы.

Трансгенные продукты: за и против В мире уже зарегистрировано несколько десятков съедобных трансгенных растений. Это сорта сои, риса и сахарной свеклы, устойчивых к гербицидам; кукурузы, устойчивой к гербицидам и вредителям; картофеля, устойчивого к колорадскому жуку; кабачков, почти несодержащих косточек; помидоров, бананов и дынь с удлиненным сроком хранения; рапса и сои с измененным жирнокислотным составом; риса с повышенным содержанием витамина А. Генетически модернизированные источники могут встречаться в колбасе, сосисках, мясных консервах, пельменях, сыре, йогуртах, детском питании, кашах, шоколаде, конфетах мороженом.

Генно-модифицированные продукты Перечень продуктов, где могут быть генетически измененные продукты: Рибофлавины Е 101, Е 101А, карамель Е 150, ксантан Е 415, лецитин Е 322, Е 153, Е160d, Е 161с, Е 308q, Е 471, Е 472f, Е 473, Е 475, Е 476b, Е 477, Е 479а, Е 570, Е 572,Е 573, Е 620, Е 621, Е 622, Е 623, Е 623, Е 624, Е 625. Генно — модифицированные продукты: шоколад Fruit Nut, Kit-kat, Milky Way, Twix; напитки: Nesquik, Coca-Cola, Sprite, Pepsi, чипсы Pringles, йогурт Danon. Генетически измененные продукты производят такие компании: Новартиc (Novartis), Монсанто (Monsanto)-новое название компании Фармация (Pharmacia), куда входит и Кока-кола, а также Нестле (Nestle), Данон (Danone), Хенц, Хипп, Юниливер (Uniliver), Юнайтид Бисквитс (United Biscuits), рестораны Мак-Доналдс (Mac-Donalds). В мире не зарегистрировано ни одного факта, что трансгенное растение нанесло вред человеку. Но бдительность терять не стоит. Пока не выяснено, не повлияют ли эти растения на потомство, не загрязнят ли окружающую среду.

Перспективы развития биотехнологии Все шире на промышленной основе применяется метод вегетатив- ного размножения сельскохозяйственных растений культурой тканей. Он позволяет не только быстро размножить новые перспективные сорта растений, но и получить незараженный вирусами посадочный материал. Биотехнология позволяет получать экологически чистые виды топлива путем биопереработки отходов промышленного и сельскохозяйственного производств. Например, созданы установки, в которых используются бактерии для переработки навоза и других органических отходов. Из 1 т навоза получают до 500 м3 биогаза, что эквивалентно 350 л бензина, при этом качество навоза как удобрения улучшается. Биотехнологические разработки находят все большее применение в добыче и переработке полезных ископаемых.

Последствия развития биотехнологии в эпоху НТР В ходе дальнейших наблюдений за овечкой Долли было установлено, что она стала очень быстро стареть. К тому времени, когда Долли достигла размеров взрослой овцы, её физиологическое состояние было такое же, как у старой особи. Это поставило под сомнение целесообразность клонирования животных. В настоящее время во многих странах, в том числе и в России, активно разрабатываются законы, направленные на то, чтобы ввести в правовые рамки работы по генной инженерии, по практическому использованию трансгенных организмов, а также исследований по клонированию человека.

Об авторе: Выполнили: ученицы 11 класса Шиткова Алёна и Смирнова Анжелика.

ppt4web.ru

Все «за» и «против»

Все «за» и «против»

Семь лет назад в одной из онкологических клиник Парижа почти одновременно скончалось четверо больных. Сколь ни прискорбным было это событие, все же судьбой умерших навряд ли так живо заинтересовалась бы общественность страны, погибни они при иных обстоятельствах. Дело в том, что эти четверо в числе других обреченных болезнью на гибель людей получали внутривенно интерферон. И хотя всем четверым, в надежде вырвать их из жестоких клещей судьбы, делали еще и инъекции очень токсичных химиотерапевтических средств, а также применяли к ним отнюдь не щадящие радиологические методы лечения, гибель больных все же напрямую связали с интерфероном.

Но почему? В первую очередь потому, что использование этого препарата в медицине было тогда опытным, экспериментальным делом. К тому же для лечения больных применялся недостаточно очищенный интерферон: совершенных способов его очистки в ту пору еще тоже не существовало. Так что предугадать, какие именно последствия мог «выдать» недоочищенный препарат, не могли даже самые опытные терапевты и онкологи. Кроме того, наука тех лет еще не знала, как, каким образом воздействие данного препарата на организм сочеталось с влиянием на него других мощных медикаментозных средств, применявшихся для спасения людей, погибавших от рака. Одним словом, врачи-онкологи в первую очередь «заподозрили» интерферон, в нем усмотрев первопричину несчастья. И фирме «Инститют Пастер продюксьон» было запрещено производить и поставлять медицинским учреждениям Франции недоочищенный препарат. Запрещено, несмотря на то, что его противогриппозное действие уже тогда было несомненным. Да и при других заболеваниях интерферон явно улучшал общее состояние больных, заметно повышая их сопротивляемость инфекции.

Аналогичную осторожность в применении не до конца изученного препарата проявил в свое время и совет медицинских исследований Великобритании, отметив лишь «возможную противоопухолевую активность» вещества (речь идет об интерфероне, выделенном с помощью моноклональных антител. — Авт.), но подчеркнув при этом необходимость проверки, «действительно ли интерферон полезен для лечения отдельных или всех видов рака».

С тех пор, как говорится, немало воды утекло, изменилась и усовершенствовалась технология производства интерферона, да и клинические исследования выявили многие его достоинства и недостатки. Причем, как оказалось, большинство последних можно нивелировать, сведя на нет если не все их нежелательные воздействия на организм, то, по крайней мере, большинство.

И все же, к сожалению, интерферон так и не стал тем долгожданным чудодейственным средством, которое, по предсказанию многих ученых (а не эмоционально неуравновешенных, не посвященных в проблему людей, склонных выдавать желаемое за действительное), явилось бы уже к концу 80-х годов чуть ли не панацеей от всех видов рака. Не состоялось это весьма обоснованное предсказание прежде всего в силу разрозненности предпринимаемых усилий. А отсюда вывод: только скоординированная и соответствующим образом контролируемая проверка исследований этого препарата в состоянии выявить истинную картину его клинической результативности. Для чего, разумеется, необходимо сконцентрировать усилия всех медиков мира, противостоящих сегодня онкологическим заболеваниям на разных континентах планеты. Ибо рак, как известно, не знает границ, социального неравенства и национальных особенностей, с одинаковой беспощадностью убивая бездомного негритянского происхождения и суперобеспеченного отпрыска королевских кровей европейской династии.

Между тем не только Великобритания, Франция и США к тому времени всерьез работали над проблемой интерферона, о чем достаточно широко был информирован научный мир. Первый международный семинар по интерферону был проведен в августе 1983 года не где-нибудь, а на Кубе, где в конце того же года в составе советской делегации мне посчастливилось побывать. Помню, какое неизгладимое впечатление произвело на всех нас посещение Кубинского центра биологических исследований, находившегося в подчинении Биологического фронта, председателем которого был в то время президент Кубинской академии наук профессор Торрес. Уже тогда здесь было налажено производство ?-интерферона из донорской крови, а в лабораториях Центра полным ходом шли работы по получению ?- и ?-интерферонов генноинженерным способом.

Интерфероном ? здесь лечили больных различными видами рака, причем в некоторых случаях (например, при раке грудной железы) в комбинации с ?-интерфе-роном получали самые обнадеживающие результаты. Поучительна и сама история создания Центра. Началась она с того, что четверо кубинских специалистов были командированы на 50 дней в Финляндию для ознакомления с технологией производства интерферона. Возвратившись на родину, они за неделю собрали из арендованного оборудования установку, и через 45 дней уже получили на ней первый лейкоцитарный интерферон.

Нужно сказать, что события развивались на удивление стремительно. Исследователи были приглашены на встречу с Фиделем Кастро, на которой и было решено создать Центр биологических исследований.

Проектирование Центра началось на следующий же день, а сроки его сооружения оказались поистине рекордными. Достаточно сказать, что при весьма больших объемах капиталовложений возведение корпусов, отделка и сдача их «под ключ» медикам заняли всего лишь полгода. (Сравните-ка с тем долгостроем, к которому, к сожалению, мы все уже привыкли. Наши клиники и больницы возводятся даже не годами — пятилетками.) Поражал и энтузиазм, с которым трудились в Центре кубинские коллеги, — по 14—16 часов в сутки, включая субботние и воскресные дни. Под этот, суровый график было подстроено и расписание всех служб, вплоть до работы столовой. Научный и обслуживающий персонал Центра — в основном молодежь. Отбиралась она весьма придирчиво из лучших выпускников кубинских вузов: сначала кандидатов для работы в Центре было девяносто, а затем осталось только тринадцать.

Уже первые результаты деятельности Центра оказались столь многообещающими, а перспективы исследований столь широкими, что кубинское руководство продолжило взятую линию на расширение в республике работ в области биотехнологии и приняло решение о создании еще одной научно-исследовательской организации — Центра генной инженерии и биотехнологии. И сразу же закипела работа. Начался выбор варианта проекта, командированы специалисты в Швейцарию, Францию.

Одним словом, в конце 1983 года кубинским товарищам уже было что нам показать, а нам — на что посмотреть и чему у них поучиться. Так, в лаборатории иммунохимии Центра научных исследований Министерства высшего образования Кубы мы стали свидетелями того, как проводится диагностирование тяжелых наследственных заболеваний с помощью методов иммуноферментного анализа, основанных на обнаружении в организме будущих матерей особого белка — так называемого фетапротеина. И тогда же, в 1983 году, мы познакомились с заветной мечтой кубинских медиков — создать целую сеть диагностических пунктов, охватывающих всю территорию республики.

Но, как видим, в более глобальном масштабе и поныне использование биотехнологических средств, в том числе и интерферона, в клиниках все еще ограничено. И не только в силу недостаточной изученности и отсутствия общей методики их применения, но и целого комплекса этических и профессиональных проблем, неизменно встающих перед врачом, пользующим лекарственное вещество генноинженерного происхождения. Так, до сих пор не определены конкретные критерии отбора пациентов, для лечения которых интерферон предписан. А это значит, что врач по-прежнему стоит перед дилеммой — отдать предпочтение новому методу или ограничиться старым, традиционным, пусть не столь эффективным, но зато в достаточной степени предсказуемым.

Вот почему медик, оказывающийся перед подобным выбором, руководствуется, как правило, следующими соображениями: терапевтические последствия использования интерферона проявятся не менее чем лет через пять, а спасать человека нужно сегодня, сейчас, немедленно. Когда же критическая ситуация минует — приблизительно так рассуждает врач, — организм спасенного сможет оказаться в состоянии справиться с бедой (разумеется, если она все-таки проявится). И с такой аргументацией, согласитесь, спорить очень трудно.

Но так или иначе информировать пациента о том, чем чревато для него впоследствии применение такого рода лекарства, специалист-медик просто обязан. Соблюдение этого требования обязательно не только в отношении интерферона, но и всех препаратов, ведущих свое происхождение от новой биотехнологии. Вот тут-то мы и встречаемся, как правило, с вопиющими просчетами и недоработками научной популяризации и пропаганды, выливающимися в конечном счете в столь же вопиющую безграмотность населения, имеющего самые смутные представления о том, какие «за» и «против» несут ему новейшие достижения биотехнологии. Это, разумеется, относится не только к нашей стране. Так, весьма любопытны и очень поучительны результаты опроса, проведенного во Франции еще семь лет назад. Его организаторы ставили своей задачей выяснение общественного мнения по поводу широкого использования генетических манипуляций. Так вот, против высказались 36 процентов опрошенных, 33 процента их поддержали, 31 процент участвовавших в анкетировании, как оказалось, собственного мнения по данному поводу не имели.

Опрос выявил и еще один любопытный аспект изучаемого явления: 94 процента опрошенных (имеющих, кстати, как правило, высшее университетское образование) обладали хоть какими-то представлениями о генетической инженерии. Причем большинству анкетируемых (74 процента) было не более 24 лет. 71 процент из них были знакомы со словом «хромосома», 59 процентов имели смутное представление о гене, а 74 процента не могли даже объяснить понятия «биомасса».

Разумеется, положение с информированностью населения по проблемам биотехнологии на сегодня несколько изменилось, причем в лучшую сторону. И причин тому сразу несколько. Во-первых, своеобразным ликбезом в области биотехнологических знаний явилось включение в школьные программы многих стран мира, в том числе и нашей, изучение основных положений генетики. Так что все эти «ДНК, хромосомы, РНК, гены» и прочие, еще недавно считавшиеся сугубо специальными, термины постепенно вошли в наш будничный обиход как привычные, а главное, абсолютно понятные слова. А то, что понятно, как известно, уже не воспринимается отпугивающе загадочным. Есть и другие причины, по которым, хотим мы того или нет, чисто биотехнологические термины все чаще проникают в общечеловеческий обиход.

Главная из них в том, что биотехнологическая продукция все стремительнее завоевывает международный рынок, все полнее и всестороннее удовлетворяя практические нужды человечества. Между тем пропаганда достижений биотехнологии, как правило, отстает от темпов ее вторжения в жизнь. Отсюда и тот самый печально знаменитый разрыв между информированностью населения о возможных негативных воздействиях биотехнологической продукции на человека, животный мир и окружающую среду и случаями реального проявления такого воздействия.

Между тем опыт международного сотрудничества в области биотехнологии убедительно доказывает, что подобных «ошибок» можно и должно избежать, для чего прежде всего необходимо предвидеть, какими именно путями в ближайшие двадцать, тридцать, пятьдесят лет пойдет развитие биотехнологии.

Что же по данному поводу думает наука? Мнений на этот счет, разумеется, существует несколько. Но самые авторитетные из них сводятся к тому, что микробиология, например, еще до 2000 года порадует человечество созданием азотфиксирующих растений (причем называется даже более или менее конкретная дата — 1995 год), что неизменно приведет к революционным изменениям в сельском хозяйстве.

Уже в ближайшие годы биотехнология прославится: созданием сортов сельскохозяйственных культур, устойчивых к традиционным вредителям; селекцией микроорганизмов, способных продуцировать заменители нефтехимикатов; использованием методов генетической инженерии для лечения наследственных болезней, например, победит такой грозный недуг, как серповидно-клеточную анемию (тяжелейшее злокачественное малокровие, при котором неполноценные эритроциты имеют не традиционно округлую, а серповидную форму), предположительно уже в 1993—2010 годах.

Перечень благ, ожидаемых человечеством от все возрастающих возможностей биотехнологии, можно было б продолжать и продолжать. Есть среди них и использование генетического скрининга для обнаружения и изъятия из генома конкретных участков, кодирующих врожденные дефекты. А как вы отнеслись бы, например, к омоложению организма с помощью «пресечения» программы старения, заложенной в нем самой природой? Или даже к повертыванию этой программы «вспять»? Разумеется, до определенных пределов, иначе процесс «омолаживания» может зайти, как о том пишут многие фантасты, столь глубоко, что завершится, пожалуй, возрастом младенчества.

Не сомневаюсь, что все эти «проекты» и помыслы рассматриваются вами как фантастика чистой воды. И напрасно. Правда, вот сроки реализации этих и им подобных дерзостных планов называются, на мой взгляд, даже самыми авторитетными службами прогноза чересчур оптимистические. Но кто знает, может, «провидцы» и правы, ведь действительность нередко оказывается смелее самых «космических» мечтаний.

Не собираясь опровергать ни самих предполагаемых генноинженерных вмешательств в природу, ни сроков проведения, хочу, однако, сказать о достаточно серьезной опасности, подкарауливающей человечество именно на этом поприще. Взять хотя бы такую злободневную проблему, как перенос гена азотфиксации, изъятого из бактерии, в геном злакового растения.

Подумаем-ка вместе, хорошо это или плохо.

О чем же здесь думать, удивится читатель. Любой агроном скажет вам, что, обладай та же пшеница уникальным свойством усваивать молекулярный азот воздуха, и ее урожайность мгновенно возросла бы в два, а то и в три раза. И это без всяких дополнительных капиталовложений! К тому, же производство зерна оказалось бы чрезвычайно выгодным, ведь поле, на котором произрастала бы такая пшеница, не нуждалось бы в подкормке азотными удобрениями. А значит, и их производство тоже можно было б сократить, что опять же приносило бы значительную экономию средств, столь необходимых народному хозяйству.

Да что говорить, наделить даром азотфиксации одни злаковые растения — значит полностью решить продовольственную проблему.

Что ж, не спорю, заманчивые перспективы. Но, памятуя о них, день и ночь работая над реализацией поставленной задачи, микробиолог или биотехнолог должен, просто обязан помнить, что у каждой медали есть, к сожалению, еще и оборотная сторона. Применительно же к обсуждаемой теме эта «теневая сторона» достижений биотехнологии может проявиться в том, что микроорганизмы, созданные, допустим, с единственной целью наделения свойствами азотфиксации злаковых растений, расселятся вопреки планам и желанию экспериментаторов в почве. А это значит, что тем же свойством азотфиксации станут обладать и другие растения, произрастающие на той же почве, входящие в тот же биоценоз. И кто знает, сохранится ли при этом в нем экологическое равновесие или оно рухнет, сломается под воздействием искусственно привнесенных и очень жизнеспособных начал? И не окончится ли такое вторжение катастрофой для всего живого сообщества, складывавшегося веками, а то и тысячелетиями?

Или взять другой пример, помимо желания просматривающийся среди грядущих перспектив биотехнологических новаций. Я имею в виду прежде всего опыт работы генетической инженерии не с патогенными, вызывающими то или иное заболевание микробами, а с бактериями, широко распространенными и в окружающей среде, и в организме человека. Например, в его кишечнике, желудке, на слизистых. С одной стороны, казалось бы, «общение» с непатогенными организмами сулит одни заманчивые перспективы. Ведь ждать беды от «безобидных» бактерий вроде бы даже и неразумно. А с другой — не учитывать возможность появления угрозы здоровью и благополучию человечества как раз в данном случае было бы преступной халатностью. Ну в самом деле, кто может гарантировать, что специально сконструированные с помощью методов генетической инженерии штаммы не вырвутся из-за стен лаборатории и очень легко не впишутся в окружающую среду, поскольку это их родная среда? Недаром же среди множества гипотез о происхождении вируса СПИДа есть и предположение о том, что возбудитель этого грозного заболевания — не что иное, как тот самый лабораторный затворник, «дорвавшийся» до свободы.

Жизнь уже не раз и не два вносила поправки в те весьма заманчивые перспективы, которые открывала биотехнология перед человечеством. А поскольку эти поправки, как правило, весьма и весьма разочаровали нас в самых радужных надеждах, то общественное мнение немедленно меняло свое искреннее расположение к тому или иному веществу, полученному с помощью биотехнологических методов, на не менее праведный гнев.

Так, например, произошло и с оценкой уже упоминавшегося в этой книге аспартама. Как известно, это искусственно созданное вещество — синтетический интенсивный подсластитель — стало предметом всеобщего интереса в США еще в 1981 году. По крайней мере, именно тогда он появился в американских магазинах под многообещающим названием «Nutra Sweet», а уже через шесть лет о том же самом веществе наиболее популярные газеты и журналы страны иначе как «о сладкой отраве» не упоминали. И это после того, как в надежде избавиться от избыточного веса, одновременно не отказывая себе в сладком, на аспартам перешла чуть ли не вся Америка. О его популярности можно судить хотя бы по такой официально называемой цифре его потребления: 3500 тонн в год, а в пересчете на сахарный эквивалент сладости (аспартам слаще сахара в 200 раз) это составляло 700 тысяч тонн в год. Вот какое колоссальное количество аспартама потребляли пищевая и кондитерская промышленность США. Большая часть его расходовалась на производство всевозможных напитков, которые расходились по всем штатам страны в огромных количествах.

Так с чего же началось «развенчивание» аспартама? С возникновения тех самых сомнений, которые появились у исследователей еще на заре испытаний, перед «запуском» данного вещества на массовый индустриальный поток. Дело в том, что задолго до неслыханной популярности этого подсластителя, он был «заподозрен» в том, что, употребляемый даже в нормальных, не чрезмерных дозах, способен изменять «химию» мозга.

Но раз такие подозрения существовали, как же вещество, пусть предположительно способное нанести столь тяжкий урон здоровью человека, все-таки появилось на прилавках магазинов? — сам собою напрашивается здесь вопрос.

Не располагая точными сведениями по данному поводу, могу лишь предположить, что события, вероятно, развивались приблизительно так: лабораторные изучения воздействия аспартама на отдельные ткани и органы человека и на весь организм в целом, безусловно, велись. Но они, по всей видимости, не ставили своей задачей выявление его длительного влияния на организм. А ограничивались, опять же предположительно, отдельными проверками.

Между тем, когда «эксперимент» был поставлен ни мало ни много как в масштабах такой гигантской страны, как США, а употребление аспартама превысило употребление того же сахара, скрытый порок этого вещества проявился весьма отчетливо.

По крайней мере, на сегодняшний день уже несколько весьма авторитетных научных лабораторий располагают доказательством того, что поведенческие реакции человека меняются даже под влиянием небольших доз этого подсластителя. Например, докладывая в Вашингтоне на специально созванной информационной встрече (май 1987 года) о результатах проверки, организованной в бостонской больнице Бет Из-раэль, один из исследователей рассказал следующее: нескольким добровольцам, изъявившим желание участвовать в довольно рискованном эксперименте, в ежедневный рацион питания включили аспартам. Он давался испытуемым в количествах, несколько превышающих те, которые обычно употребляют сладкоежки.

Уже первый день эксперимента выявил ухудшение показателей в тех тестах, с помощью которых специалисты, как правило, определяют те или иные отклонения в деятельности головного мозга. Чем дольше длились испытания, тем большие отклонения от нормы выявляли экспериментаторы. Так, все без исключения испытуемые страдали от тяжкой головной боли и у всех отмечалось головокружение.

Разумеется, столь серьезные симптомы нарушения здоровья людей, употребляющих аспартам, потребовали и столь же серьезного изучения причин, приводящих к резкому сбою обмена веществ в организме, особенно в головном мозге.

Как выяснилось, причиной урона, наносимого аспартамом организму обследуемых, стал так называемый фенилаланин — аминокислота, входящая в состав аспартама. Кстати, эта аминокислота и в «чистом» виде широко рекламируется в Штатах и продается там в качестве «здоровой» пищевой добавки. Но фенилаланин — составная часть не только аспартама, она неотъемлемая составная всех белков вообще. Однако в том случае, если данная аминокислота поступает в мозг в составе белков, участвующих в обмене веществ, то есть естественным путем, ее уровень никогда не превысит нормы, поскольку другие аминокислоты, также участвующие во внутриорганизменном обмене, препятствуют поглощению мозгом фенилаланина.

Науке доподлинно известно, что фенилаланин — та самая аминокислота, которая способна оказывать на нервную систему чрезвычайно тяжелое токсическое действие. Существует даже наследственное заболевание, известное под названием фенилкетонурия, обусловленное ее избыточностью. Дети, родившиеся на свет с этим тяжелым недугом, страдают умственной отсталостью, подвержены тяжелым судорогам, а причины этой болезни кроются во врожденном дефекте фермента фенилаланингидроксилазы.

Болезнь наносит непоправимый урон интеллекту. Правда, последнее время и у нас в стране, и за рубежом это заболевание лечится специально разработанной диетой. Однако курс лечения чрезвычайно сложен, поскольку назначают его с первых дней рождения младенца. А это, как вы сами понимаете, связано с ранним выявлением болезни, что не всегда и не везде возможно, поскольку требует диагностических методов высочайшего уровня.

Последние достижения медицинской генетики установили, что эффективно усваивать фенилаланин могут даже не все здоровые люди, поскольку некоторые из них (до 2%) располагают только одной полноценной копией гена фенилаланингидроксилазы, а не двумя, как предписано природой. И потому дополнительное введение в их организм этой аминокислоты не только значительно повышает ее уровень в крови, но и представляет серьезную опасность деградации мозга.

Эти данные подтвердил своими наблюдениями доктор Л. Элсас из Медицинской школы университета Эмори. Он наблюдал как раз тех людей, что обладают всего одной полноценной копией гена фенилаланингидроксилазы. Дополнительное получение фенилаланина вызывало у них замедление мозговой активности уже при получении в сутки тридцати четырех миллиграммов этого вещества на килограмм веса.

Между тем, как считают исследователи из Медицинского колледжа Иллинойского университета (г. Чикаго), ежедневный прием аспартама в количествах до 100 миллиграммов на килограмм веса скорее правило, чем исключение. В США официально установленной ежедневной дозой приема аспартама считается 50 миллиграммов на килограмм веса.

Доза эта не вымышленное, взятое на основании абстрактных рассуждений количество вещества, а установленная Управлением по контролю качества пищевых продуктов, медикаментов и косметических средств США норма. И самое неприятное во всей этой «аспар-тамовой» истории заключается, пожалуй, в том, что даже соблюдение такой нормы приводит к негативным последствиям для употребляющих это вещество людей. По крайней мере, крупнейшие специалисты в области медицинской генетики считают употребление пятидесяти миллиграммов этого подсластителя на килограмм веса тела в сутки для беременных женщин чрезмерным, что может пагубно сказаться на здоровье самой женщины и будущего потомства.

Негативное воздействие аспартама наблюдалось исследователями не только у людей, но и у подопытных животных. У крыс, например, большие дозы этой аминокислоты снижают синтез важнейшего нейромедиатора — дофамина, У животных появляются судороги, заметно меняется поведение. И хотя, как заявил на информационной встрече глава компании, производящей аспартам, ни одна пищевая добавка не подвергалась столь тщательной оценке, как эта аминокислота, организаторы встречи (Массачусетский технологический институт) подчеркнули необходимость введения нового законодательства, предполагающего постоянный контроль за безопасностью данного вещества и всевозможных его негативных проявлений.

Такое дополнение к законодательству тем более необходимо, что строгий контроль за воздействием на организм того или иного вещества в США предполагается только в том случае, если оно относится к «разряду» лекарственных. Для пищевых добавок, к числу которых принадлежит, по мнению вышеупомянутого Управления по контролю, аспартам, столь строгие оговорки не предусмотрены. И, как вы могли убедиться, зря.

Закончить же печальную историю аспартама мне хотелось бы обращением к нашим отечественным биотехнологам, уже работающим над технологией производства того же подсластителя. Все ли выводы сделаны вами, коллеги, пока что из чужого горького опыта? Ведь ситуация, на мой взгляд, складывается такая, когда лучше вовремя остановиться, нежели потом долго исправлять очень трудно исправимое.

«Биотехнология — это новый этап синтеза современных биологических знаний и технического опыта», — говорил академик Ю. А. Овчинников еще семь лет назад. И словно в продолжение его мыслей в предисловии к книге Б. Циммермана «Биобудущее» знаменитый Френсис Крик, тот, что совместно с Дж. Уотсоном «увидел» и построил модель ДНК в виде двойной спирали, повторил чуть позже то же самое. Повторил по-своему, по-криковски. «Неудивительно, — сказал он, — что это новое знание (биотехнология. — Авт.) и власть, которую оно принесет, по-видимому, окажет громадное влияние на нашу цивилизацию не только в отдаленном будущем, но и в течение продолжительности жизни большей части читателей этой книги».

Так оно, собственно, и есть. Мы столь многим обязаны биотехнологии, что уже сегодня оказываемся в состоянии решать вопросы, о которых еще недавно со всей откровенностью говорили — «неподъемные». Но увлеченные доставшейся нам властью, не всегда помним, к сожалению, о том, сколь бережно и разумно должны ею пользоваться. Между тем многие аспекты биотехнологического могущества еще изначально вызывали тревогу даже у создателей новых методов. Припомните-ка, например, историю вакцинации. Опасность применения живых культур ослабленных микроорганизмов довлеет над человечеством и поныне. И не только в тех случаях, когда нашему здоровью непосредственно угрожает тот или иной возбудитель, оказывающийся в состоянии при внедрении в организм «перебороть» его защитные силы.

С тех пор как вакцинация стала действенной профилактической мерой в ветеринарии, возникла и угроза заражения патогенными организмами окружающей среды. Прекрасно сознавая это, мы все ж предпочитаем жить под дамокловым мечом данной угрозы, нежели отказаться от профилактической вакцинации животных. Слишком уж несопоставим урон от возможной вспышки эпизоотии (так называются эпидемии животных, вызванные патогенными микроорганизмами) с потерями от отдельных случаев заболевания.

Представьте себе, что корова или лошадь, вакцинированные против желудочно-кишечной инфекции, возбудителем которой является микроорганизм сальмонелла, заболели настоящим тяжелейшим сальмонеллезом. Животные, как известно, правилам гигиены не обучены, и потому единственной мерой, с помощью которой можно было бы предотвратить в таком случае дальнейшее распространение инфекции, может стать только строгий карантин. Это санитарно-профилактическое мероприятие, прямо скажем, не из самых приятных, да еще к тому же и не всегда высокоэффективно.

Но чем можно его заменить, чтобы решительно пресечь дальнейшее распространение ставшей неуправляемой инфекции? Только искусственным созданием такого штамма микроба-возбудителя, который просто не в состоянии существовать вне организма животного, а на основании его — экологически чистой вакцины, «голубой мечты» всех санитарно-эпидемиологических и зооветеринарных служб.

Недавно такая вакцина наконец-то стала реальностью. Ее авторы — сотрудники Научно-исследовательского института эпидемиологии и микробиологии имени Н. Ф. Гамалеи АМН СССР и исследователи Лейпцигского института медицинской микробиологии и эпидемиологии имени К. Маркса (ГДР) при помощи методов генетической инженерии придали сальмонеллам, на основе которых затем и была изготовлена вакцина, особую сверхчувствительность к некоторым веществам, постоянно пребывающим в наши дни в окружающей среде. А если конкретнее — к тем поверхностно-активным веществам, которые входят в состав практически всех синтетических моющих средств. И хотя ситуация сложилась при этом весьма парадоксальная — ведь получалось, что именно моющие вещества защищали от патогенных микробов окружающую среду, серьезными загрязнителями которой они сами, к сожалению, являются, — новая вакцина прекрасно выдержала строжайшую экспериментальную проверку.

Впрочем, биотехнологии к парадоксальности не привыкать. Причем такие ситуации случаются при решении самых разных проблем, когда «интересы» одной из них неожиданно оказываются естественным продолжением другой. И здесь, наверное, самое время упомянуть и о гидролизной промышленности, с которой, собственно, и начиналось в нашей стране становление биотехнологии.

Гидролизная промышленность, как известно, основана на переработке самого разного растительного сырья (неделовой древесины, отходов деревообрабатывающей промышленности, отходов сельскохозяйственного производства — соломы, кукурузной кочерыжки, хлопковой и рисовой шелухи и т. п.) в продукцию, широко используемую в народном хозяйстве, — кормовые дрожжи, ксилит, фурфурол, этиловый спирт, антибиотики, органические кислоты и т. д. Для получения всего этого богатейшего ассортимента используются методы, связанные с жизнедеятельностью микроорганизмов. Однако и сама исходная продукция гидролизной промышленности (раствор углеводов — Сахаров) — не что иное, как прекрасное сырье для набирающей силу биотехнологической индустрии. Общеизвестно, что любое растительное сырье состоит из двух компонентов — клетчатки, которую чаще всего называют целлюлозой, и «инкрустирующего» вещества — лигнина — сложной смеси ароматических углеводородов. И вряд ли кому-нибудь из читателей этой книги неведомо, что переработкой стандартной древесины у нас в стране занимается целлюлозно-бумажная промышленность. Но и ее и гидролизную промышленность интересует в конечном счете лишь один компонент исходного сырья, а именно — целлюлоза. Причем гидролизную — в виде раствора, а целлюлозно-бумажную — в виде твердого остатка, из которого затем будет получена бумажная масса или же так называемая вискозная целлюлоза — основа для производства искусственных волокон.

А что же лигнин? Какова его дальнейшая судьба? Он и в том и в другом случае — всего лишь побочный продукт, в большинстве своем уходящий в отход. В гидролизной промышленности, правда, небольшая часть лигнина перерабатывается в полезную продукцию, около 40 процентов — сжигается, хотя делать это настолько неразумно, что можно смело перефразировать слова Дмитрия Ивановича Менделеева, сказанные им по поводу нефти: топить лигнином — все равно что топить ассигнациями. Оставшееся количество (практически половина) — идет в отвалы. Если же учесть, что вывозимый в отвалы лигнин еще и содержит серную кислоту — катализатор процесса гидролиза, то нетрудно представить себе, какой ущерб в конечном счете он нанесет природе и народному хозяйству.

Как видите, и здесь вновь заявляют о себе те самые «за» и «против», которые вынесены в название данной главы. Только «за» и «против» несколько иного свойства, хотя при внимательном рассмотрении проблема также сводится к потенциальной опасности для нашего с вами, дорогой читатель, здоровья.

Но в отличие от других ранее названных проблем, в данном случае от этого «против» освободиться несколько легче, наладив комплексную переработку растительного сырья. И кардинальное ее решение также может быть связано с использованием могущественных биотехнологических методов.

О микробиологической переработке растворенной целлюлозной части (из нее получается кормовой белок — гидролизные дрожжи) я уже не раз говорил и в этой и в других главах книги.

Следует, однако, сказать и об иной возможности использования данного компонента — о непосредственном скармливании гидролизных Сахаров скоту. Стоит только упарить получающиеся в результате гидролиза растворы, содержащие 2—2,5 процента сахара, до 10-процентной концентрации, и продукт под названием КГС — кормовой гидролизный сахар — готов к употреблению.

Проблемой этой у нас в стране впервые занялся академик ВАСХНИЛ, ныне вице-президент ее, а в те годы (речь идет о 10-летней давности) президент Ленинградского регионального отделения академии, Лев Константинович Эрнст и возглавлямый им научный коллектив.

Надо сказать, что в те годы нетрадиционный подход к решению самых злободневных проблем требовал от исследователей не только личного мужества, ибо все нестандартное подвергалось обструкции, но и творческой оценки сложившейся в стране и мире ситуации. Она же была следующей: чтобы «погасить» сахарный дефицит в животноводстве одной только России, валовый сбор корнеплодов — основных поставщиков Сахаров для животноводства — предстояло ни мало ни много как удвоить. А он и так представлялся очень внушительной цифрой — двенадцатью миллионами тонн. «Однако, — писала в те годы «Юность», — проблема легко перевариваемых Сахаров в случае ее успешного решения открыла бы еще одну заветную дверцу в кладовой изобилия: сахар-то не только покрывает энергетические потребности в организме, но и надежно регулирует весь обмен веществ. При наличии сахара в рационе лучше усваиваются все питательные вещества, в особенности самый трудный для переваривания компонент — клетчатка. И, что особенно важно, обогащение рациона жвачных животных сахаром позволяет эффективно использовать небелковые азотистые соединения, в том числе мочевину, и таким образом снизить дефицит протеина (белка. — Авт.). Так что же? Будь в изобилии сахар, и была бы решена проблема номер один животноводства — полноценное кормление? Бесспорно. Только сахар нужен животноводству дешевый».

Академик Л. К. Эрнст решил эту проблему, создав способ получения гидролизного кормового сахара, сырьем для которого стали отходы лесоперерабатывающей промышленности, древесина, остающаяся при санитарных порубках леса, выкорчеванные при мелиорации земель кустарник и мелколесье, каждый кубометр которых давал при переработке методом ленинградских ученых до двухсот килограммов сахара. Прекрасный гидролизный сахар получался из соломы, торфа.

Первыми поняли достоинства нового корма рабочие опытного откорма. Уж очень хорошо было мясо животных, выращенных на кормах с добавлением в рацион гидролизного сахара. Нужно сказать, что компетентнейшая дегустационная комиссия Ленинградского мясокомбината не могла обнаружить никаких вкусовых недостатков в представленных на дегустацию продуктах, отметив достоинства новой технологии откорма оценками 5 и 4.

Ветеринарно-санитарные службы были того же мнения: гидролизный сахар не токсичен и биологически доброкачествен. Тем более непонятно, в силу каких загадочных обстоятельств этот, казалось бы, столь нужный нашему сельскому хозяйству продукт не получил широкого применения. Да и выпуск его практически сведен на нет. Сегодня его производит только одно предприятие в стране — Бокситогорский биохимический завод. Производит, кстати, на основе торфа. Правда, в случае экстренной необходимости в работу по производству гидролизного сахара включается и Кировский завод.

Разумно ли такое забвение? Но продолжим рассказ о проблемах комплексного использования растительного сырья, сводящихся, как мы видим, к промышленной переработке лигнина. Перечень продукции, выпускаемой нашей промышленностью на его основе, довольно широк — до тридцати наименований. Однако ни один из них при всем желании не назовешь крупнотоннажным. Думаю, что истоки и этой беды следует искать все в той же ведомственности, нивелирующей, удушающей все попытки скоординировать действия научных учреждений и вузов, работающих по одной тематике.

Такая же печальная участь постигла до сих пор практически все научно-технические комплексы (МНТК.), созданные из многочисленных, но разнородных организаций.

Так в чем же дело? Вероятно, в отсутствии подлинной материальной заинтересованности участников многочисленных научных программ, объединений и комплексов.

Ну а теперь-то, когда новый хозяйственный механизм позволяет перестроить взаимоотношения между промышленными предприятиями и наукой, что задерживает реализацию идей и планов?

Наша собственная инертность. Между тем есть реальный путь решения проблемы — разработка совместного плана конкретных действий между хозрасчетными участниками, объединенными общей заинтересованностью в повышении благосостояния как отдельного коллектива, интересы которого они представляют, так и общества в целом. И как только такие хозрасчетные взаимоотношения приобретут жизненную силу, многие «против» отомрут сами собой. Успех дела будет решать только экономическая выгода, она одна.

Взять хотя бы вопросы комплексной переработки той же древесины. В мире существует опыт экономичного, рационального и экологически чистого решения переработки этого растительного сырья. Вот что, например, предлагает канадская компания «Иотек»: древесину обрабатывают горячим паром (до 3009С), разрушая тем самым связи между ее компонентами — целлюлозой и лигнином; затем подвергают эту смесь гидролизу, только не кислотному, а ферментативному, в котором участвуют микроорганизмы. Не беда, что ферментация захватит лишь целлюлозную часть сырья, лигнин легко можно удалить с помощью хорошо известных химических методов.

Есть и другой вариант ферментативного гидролиза, когда ему подвергается не все растительное сырье, а только лигнин. Этот процесс был предложен нашими советскими специалистами — учеными упоминавшегося несколько раз на страницах этой книги Института микробиологии имени А. Кирхенштейна Академии наук Латвийской ССР — одного из флагманов отечественной биотехнологии. Для разрушения лигнина они использовали способность специально выращенного ими гриба (с длинным латинским названием) расти на гидролизном лигнине. При этом выход биомассы составлял довольно внушительную цифру — 24 процента, а содержание сырого протеина в биомассе достигало 17,5 процента.

В ряде стран (Великобритании, Швеции, Канаде) продуктивность грибов, разрушающих лигнин, пытаются повысить генноинженерным путем, клонируя ген лигно-разрушающего фермента (лигназы) в гриб, обладающий большей способностью к росту биомассы. Предлагаются и другие способы ферментативной переработки лигнина. Но все они, к сожалению, еще не привели к дешевому, экономически целесообразному промышленному процессу.

Немало трудностей встречается на пути исследователей и чисто научного порядка. Их так много, и все они столь фундаментальны, что наличие таковых послужило одному из финских исследователей поводом заявить, что их разрешение под силу лишь такой могучей стране, как Советский Союз.

Но, предположим, проблема все же решена. Что это даст народному хозяйству?

Во-первых, это позволит резко повысить полноту переработки древесины (если говорить только о ней).

Во-вторых, поскольку переработка растительного сырья станет полностью безотходной и экологически чистой, то и на самих заводах исчезнет грязь, сопровождающая сегодня «выстрелы» из гидролизных аппаратов, да и на свалках лигнина больше не будет.

И, наконец, в-третьих, значительно повысятся экономические показатели работы завода. Ведь лигнин, переработанный в полезную продукцию, может принести не меньшую (а я убежден, при соответствующем выборе варианта переработки лигнина, и большую) экономическую выгоду, чем те продукты, которые являются сейчас традиционными для гидролизников. Так что надо поспешить, чтобы успеть на «поезд максимальной прибыли», не опоздать на него.

И последнее преимущество, которое влечет за собой комплексная переработка растительного сырья, имеет уже не только локальное, заводское значение, но и общеотраслевое. Комплексность переработки исходного сырья неизбежно приведет и к увеличению объемов производства любой конечной продукции, в том числе и основного полупродукта — Сахаров. А это означает существенное расширение сырьевой базы всей микробиологической промышленности, возможности которой чрезвычайно увеличиваются.

И как здесь не сказать, что на успешном решении этой проблемы, как, впрочем, и на развитии всей советской биотехнологии, отрицательно сказалось принятое в 1985 году поспешное, на мой взгляд, решение о ликвидации Главного управления микробиологической промышленности. Ведь при всех недостатках этого ведомства, присущих, кстати говоря, в такой же мере и любому другому, Главмикробиопром являлся мощным средством консолидации сил развития отечественной биотехнологии. Об этом в свое время говорил и Юрий Анатольевич Овчинников.

Более того, Главмикробиопром в пору своего упразднения был на лодъеме, жил полнокровной жизнью, строил обширные планы на будущее. В том числе и планы дальнейшего расширения сфер деятельности, упрочения позиций отечественной биотехнологии. Тем более что именно в то Бремя биотехнология (в силу и перспектив этого направления научно-технического прогресса, и тенденций мирового развития) была официально признана всеми странами — членами СЭВ одним из пяти приоритетных направлений научно-технического прогресса и включена на этом основании в Комплексную программу научно-технического прогресса стран — членов СЭВ до 2000 года, предусматривающую ускоренное развитие биотехнологии и имеющую своей основной целью «предупреждение и эффективное лечение тяжелых болезней населения, резкое увеличение продовольственных ресурсов, улучшение обеспечения народного хозяйства сырьевыми ресурсами, освоение новых возобновляемых энергетических источников, дальнейшее развитие безотходных производств и сокращение вредных воздействий на окружающую природную среду».

Но вот парадокс — Комплексная программа подписана 18 декабря 1985 года главами делегаций 10 стран — членов Совета Экономической Взаимопомощи, а за месяц до этого Главмикробиопром. перестал существовать.

Что можно сказать по данному поводу? Конечно, полезность структурных преобразований несомненна и необходима. Но только в тех случаях, если им предшествует тщательное, и как бы сейчас сказали, демократическое обсуждение. А здесь, не взвесив все «за» и «против», волевым, типично командно-административным решением взяли да и упразднили Главмикробиопром (единственную в мире организацию подобного рода), одним росчерком пера соединив его с другим ведомством — Министерством медицинской промышленности. Конечно, точки соприкосновения между этими двумя организациями есть, но, как писал поэт, — «в одну телегу впрячь не можно коня и трепетную лань. ».

Я вспоминаю прекрасный американский фильм, поставленный знаменитым Стенли Креймером по роману Невила Шюта «На пляже» и известный в ограниченном советском показе под названием «На другом берегу». Пустынная улица австралийского города в последних кадрах фильма. Ветер поглощает протянувшееся через всю улицу огромное полотно с надписью: «Есть еще время, братья!» Конечно, сказано это по другому, гораздо более драматическому поводу и в фантастической истории. Но мне думается, и в нашем случае есть еще время найти более благоприятный вариант развития биотехнологии в стране.

Таким вариантом, например, мне представляется создание организации совершенно нового типа — Научно-производственного комитета СССР по биотехнологии. Это должен быть межотраслевой орган, главная цель которого — проведение единой технической политики в области биотехнологии. Примерно по такому пути идет сегодня развитие биотехнологии во многих странах мира.

bio.wikireading.ru

Реферат: Экологически чистые продукты

Министерство науки и образования Украины

Донецкий национальный университет экономики и торговли им. М. Туган-Барановского

на тему: «Экологически чистые продукты»

В наше современное время, когда воздух, вода и земля загрязнена продуктами жизнедеятельность человека и экологическая обстановка не смотря на все усилия человечества продолжает ухудшаться люди все больше и больше начинают задумываться о своем здоровье.

Есть одна китайская пословица – «скажи мне, что ты ешь, и я скажу кто ты». Эта пословица наиболее точно характеризует связь между той пищей, которую вы потребляете и тем как вы выглядите и чувствуете себя.

На рынке продуктов питания сегодня существует масса предложений на тему «здорового питания». Начиная от всевозможных пилюль, порошков (БАД) и заканчивая продуктами с оптимально подобранным рационом. Но, на вопрос, какие из них действительно полезны и наиболее действенны никто ответить не может, по одной простой причине: сколько людей на планете земля столько и вариантов воздействия этих продуктов может быть на них.

Так существует ли один единственный вариант решения проблемы здорового питания?

Да, он существует и как все гениальное он прост. Для этого необходимо вырастить продукты в экологически чистой обстановке и упаковать их экологически чистым способом.

Почему именно этот именно этот вариант является одним единственным?

Ответ и на этот вопрос прост. Продукты созданы природой без вмешательства человека в процесс, наиболее полно и сбалансировано содержат в себе все необходимые вещества для жизнедеятельности человеческого организма. В этом случае, можно применить фразу «сделано природой». И эта фраза будет наиболее полно и емко содержать ответ на ваш вопрос.

А что же такое экологически чистая обстановка?

Где и как устанавливаются стандарты и критерии экологически чистой обстановки?

Ответ на этот вопрос может дать нам европейская система сертификации.

В 1980 году Международной Федерацией Органических Движений Сельского хозяйства (IFOAM) были определены Основные нормы для Органического Производства (IBS).

Вот некоторые из них:

· обработка земельных угодий, как минимум, в течение трех лет должна осуществляться без применения химических удобрений;

· семена для органического хозяйства должны быть адаптированы к местным условиям, устойчивы к вредителям и сорнякам и, главное, не быть генетически модифицированными.

· плодородие почв должно поддерживаться с помощью разнообразного севооборота и биологически расщепляемых удобрений исключительно микробиологического, растительного или животного происхождения.

· запрещено использование гербицидов, пестицидов, инсектицидов, азотосодержащих и других химические удобрения.

· для борьбы с вредителями должны применяться физические барьеры, шум, ультразвук, свет, ловушки, специальный температурный режим и пр.;

· при выращивании скота для получения мяса Organic запрещается применять антибиотики и гормоны роста;

· фермеры должны регистрировать любое лечение животных. Записи о лечении ежегодно проверяются сертифицирующими органами;

· использование радиации и генной инженерии в производстве продуктов Organic строжайше запрещено;

· если продукт обозначен как Organic, его производитель обязан использовать 100% органических ингредиентов;

«Так это в Европе, а у нас природа намного чище и яблоки из «любимого сада» гораздо вкуснее и полезнее» – можете сказать вы.

Да все правильно, и вкуснее и полезнее, но только кто это проверял, откуда уверенность в этом? Где гарантия и критерии, что полезнее?

К сожалению гарантий у нас никто вам дать не может. Критериев тоже пока нет.

Существует множество добровольных систем сертификации, которые за «скромный гонорар» сделают из вашей обычной продукции «экологически чистую». При этом критерии оценки продукции у этих добровольных организация, у каждой свои. Правильные ли у них критерии или нет, на сегодняшний момент разобраться невозможно, так как нет закона, в котором установлены стандарты продуктов Organic.

Как результат мы имеем множество российских продуктов питания, которые для увеличения продаж своих продуктов используют термины европейских стандартов. Кто из нас не видел на полках магазинов соки, кефир, майонез и этот список можно продолжать долго, с обозначениями «BIO», «БИО», «Экологически безопасный продукт», «Проверено экологической экспертизой» и т.п. По сути получается, что нашего потребителя вводят в заблуждение, попросту говоря «дурят нашего брата, господа маркетологи».

При этом во многих европейских странах, на государственном уровне, введены стандарты товаров Organic. Создана система контроля выполнения и соблюдения этих стандартов.

Как же разобраться нашему покупателю какие продукты на полках магазинов действительно Organic?

Самый простой и быстрый способ это найти на этикетке продукции один из значков европейских сертификационных органов. Вот примеры некоторых из них:

Органическое Сельское хозяйство – Система управления EC

Bio-Siegel (Экологическая печать)

Agriculture Biologique (Экологическая продукция)

Valvottua tuotantoa/Kontrollerad ekoproduktion (Сертифицированная органическая продукция)

United States Department of Agriculture (МинистерствоСельскогоХозяйстваСША)

А что же у нас с экологически чистой упаковкой?

Это вопрос не менее серьезный, но более простой в решении.

Да потому, как какую бы экологически чистую продукцию не произвели, если упаковка будет токсичной, то она испортит нам, то качество продукции, к которому мы так стремились.

Почему простой в решении?

Что такое экологически чистая упаковка, это такая упаковка, которая вступает в наименьший контакт с находящейся в ней продукцией, без изменения качественных свойств продукции. На сегодня рынок упаковки может предложить множество вариантов решения экологически чистой упаковки продукции. При этом технологии изготовления и производства упаковки постоянно совершенствуются.

Подведя итог, коротко сформулируем формулу «здорового питания».

Для получения продуктов «здорового питания» необходимо всего две составляющие: «природа» без вмешательства человека и технология «экологически чистой упаковки», созданная человеком.

Экологические продукты и продукты для здорового питания – разные понятия.

Однако стоит различать экологические продукты и продукты для здорового питания. Если подходить к этому вопросу формально, то можно сказать, что это разные понятия. Продукт, произведенный в строгом соответствии с экологическими стандартами, совсем не обязательно подпадет под понятие «здоровое питание». Вы же не причислите к «здоровому питанию» кусок жирной свинины, пусть даже свинья и выращивалась по всем правилам. С другой стороны, какой-нибудь «инновационный» напиток, представляющий собой обогащенную витаминами смесь сока, обезжиренного молока и различных добавок, позиционируемый производителем как продукт для «здорового питания», нельзя назвать экологическим.

Обогащенные продукты имеют в своем составе витаминные комплексы, микроэлементы, пробиотические микроорганизмы (полезные бактерии) и пребиотики (пища для них). Наименование и количество подобного рода «флоры и фауны» обязательно указывается на упаковке. К таким продуктам можно отнести, например, соки, минеральные воды, изотонические напитки (обычно пьются во время занятий спортом), мюсли, сухие завтраки, хлебобулочные изделия и, разумеется, молочные и кисломолочные продукты. Главная задача обогащенных продуктов заключается в укреплении здоровья человека, снижении риска различных заболеваний и устранении дефицита необходимых организму веществ.
Содержание витаминов и микроэлементов в обогащенных продуктах рассчитывается в соответствии со среднесуточной потребностью человека. Одна порция обеспечивает в среднем от 30 до 50% рекомендуемой нормы потребления.

Идея витаминизации появилась еще в 1930-е годы прошлого столетия. Она принадлежала российскому профессору-витаминологу Виктору Ефремову, который на этапе производства муки начал добавлять в нее витамины В1, В2 и РР. Первым российским производителем, который использовал пребиотик в составе своих продуктов, стала компания «Вимм-Билль-Данн» (ВБД), выпустившая биомолоко «Био-макс». Согласно исследованию, проведенному компанией AC Nielsen, в июне-июле 2005 года ВБД занимал около 34% молочного рынка. На рынке обогащенных молочных продуктов их основными конкурентами являются Danone, Очаковский молочный комбинат и «Петмол». На рынке йогуртов и десертов, а также в некоторой степени на рынке детских молочных продуктов «Вимм-Билль-Данн» конкурирует с зарубежными компаниями, например, с Danone, Campina, Ohnken и Ehrmann. Они продолжают активно инвестировать в свою хозяйственную деятельность в России.

Помимо экологических и обогащенных продуктов существует и третья категория «здоровой» еды – функциональные продукты. Они совмещают в себе свойства обогащенных продуктов и биологически активных добавок к пище (БАДов). Добавление определенных вытяжек из растительного и животного сырья приводит к тому, что продукты начинают приносить специфическую пользу: нормализовать обменные процессы, регулировать конкретные физиологические функции, биохимические реакции и стимулировать работу иммунной системы. Часто в функциональные продукты добавляют производные сои: волокна, белки, лецитин. Их используют при производстве мясного фарша, колбасы, майонеза, макаронных изделий и т.д. Многие производители смешивают несколько полезных продуктов в одном. Такие продукты не попадают в категорию функциональных, но их эффективность от этого не уменьшается. Разделение функциональных и обогащенных продуктов поддерживают не все специалисты. Это маркетинг. Производителю необходимо как-то выделить свою продукцию. Вот он и дает ей разные непонятные названия. Есть еще «фитнес-продукты», «инновационные продукты» и т.д. Наверно, они имеют какие-то важные с медицинской точки зрения различия, но с точки зрения потребителя относятся к одной категории – здорового питания».

Новые способы борьбы за собственное здоровье

Натуральные продукты основательно вошли в нашу повседневную жизнь. Но, даже понимая, насколько полезно потребление здоровой экологическо-чистой пищи, не все включают ее в свой ежедневный рацион. В западных странах есть специальные магазины, в которых без труда можно приобрести натуральные и гарантированно экологичные продукты. Их качество подтверждено специальными сертификатами. В России пока еще не создали крупную сеть таких «полезных» гастрономов, но предпосылки к этому уже есть.

Мы решили составить список из 10 мнимых экологически чистых продуктов и рассказать всю правду об их пользе.

– Вредные вещества – пестициды – провоцируют низкую рождаемость, отклонения в развитии детей, гормональные расстройства, развитие раковых опухолей, лейкемию, сердечнососудистые заболевания и проблемы с нервной системой. Правительство уверяет, что контролирует использование пестицидов и других вредных добавок в нашей пище. Но из-за того, что полностью оградить себя от воздействия химикатов очень сложно, мы должны и сами приложить все усилия и обеспечить себе здоровое питание.

— Пестициды – это химические соединения, используемые для защиты растений от насекомых и вредителей. Их неправильное применение может принести вред окружающей среде и здоровью человека. Они могут находиться в почве много лет, даже уже после разложения органического продукта. Главный способ оградить себя от попадания в организм химических элементов – использование в пище очищенных от кожи овощей и фруктов.

— Больше всего вредному воздействию пестицидов подвержены малыши, беременные и кормящие женщины. Их организм не в состоянии противостоять вредным веществам. По сравнению с взрослыми людьми, детский организм в меньшей степени может устранять негативное воздействие химикатов.

Ниже мы приводим список продуктов, которые всегда считались полезными для нашего организма. Так ли это на самом деле?

Само по себе молоко – типичный натуральный продукт, но не стоит забывать, что коров, производящих молоко, кормят добавками, содержащими гормоны или антибиотики. Исследования добавок показали, что молоко и молочные продукты содержат бычий гормон роста (RBGH), который может повлечь за собой ряд гормональных отклонений. Исследования выявили, что только в натуральном молоке не содержится вредных добавок и гормонов. Экологически чистое молоко богато витамином Е, содержит омега-3, жирные незаменимые кислоты и антиоксиданты.

Яйца – незаменимый источник протеина. Но, чтобы увеличить количество яиц, кур подкармливают особыми препаратами. В итоге, так же как и с молочными продуктами, польза есть только от экологически чистых яиц. С ними в организм человека не попадают чужеродные гормоны.

Питаясь «гормональными» яйцами или таким же куриным бульоном, дети приобретают склонность к слишком быстрому росту, а это неблагоприятно сказывается на их здоровье.

Популярное удобрение для картофеля – Хлорталонил – представляет особую опасность для детей. Его признали настолько вредным для здоровья, что в Америке из-за чрезмерного использования хлорталонила разгорелись жаркие споры, которые дошли до суда. В Канаде ученые нашли взаимосвязь между пестицидами, которые распыляют на картофель, и заболеваниями астмой в сельской местности. Кетчуп не поможет вам избавиться от химикатов. Хорошо тем, кто увлекается садоводством и сажает картофель самостоятельно, несмотря на все трудности работы на картофельном поле и борьбы с колорадским жуком. Для тех, у кого нет собственного участка, выход только в покупке проверенных на эко-чистоту продуктов.

Даже такой полезный и взрослым и детям продукт, как шпинат, становится просто опасным после опыления химикатами. Хотя от природы он полон уникальных витаминов.

Виноград родом из солнечной страны Чили содержит немало фунгицидов – химических веществ, применяемых для борьбы с грибами-возбудителями болезней растений. Не сильно отличаются от него собратья из других теплых уголков земли.

Не важно, насколько хорош вкус сладкой и сочной груши, если ее удобряли фунгицидами или другими химикатами. Часть токсичных веществ осталась на самом фрукте. Например, химикат азинфос-метил, который часто используют для защиты растений от насекомых.

Даже сладкая клубника показывает высокое содержание пестицидов. Это происходит из-за обилия химикатов, при помощи которых ее пытаются защитить от насекомых и грибков. К примеру, вещество винклозолин сбивает нормальную работу мужского гормона андрогена, и это еще не самое тяжелое последствие.

Любой диетолог посоветует своим пациентам употреблять болгарский перец. Он содержит большое количество витамина С. Но, к сожалению, 95 процентов урожая тепличного перца содержат следы нейротоксических веществ и удобрений.

Англичане обычно говорят: «По яблоку в день, и доктор не нужен». Но эта народная мудрость применима только к экологически чистым фруктам. Яблони щедро удобряют пестицидами и другими химикатами. Будьте осторожны, покупая слишком большие и глянцевые яблоки. Этот фрукт занимает первые места в рейтинге продуктов «с огорода», подверженных химической обработке. В идеале постарайтесь покупать яблоки в деревне или на специальных рынках, у продавцов, которые сами питаются этими фруктами.

Некоторые ученные утверждают, что этот, с первого взгляда, невинный фрукт содержит в 10 раз больше нитратов и пестицидов, чем другие фрукты и овощи. И эти химикаты весьма небезопасны для нашего здоровья. Они могут быть причиной развития раковых заболеваний.

Если вы покупаете импортные органические продукты, следите за маркировкой. Если это продукция из США – organic, если из Европы – bio. Конечно, цены на них в полтора-два раза выше, чем на обычные продукты. Внимательно изучите наш список и задумайтесь, хотите ли вы экономить на своем здоровье?

Генетически модифицированные продукты

Почему человечество переходит на генетически модифицированные продукты (ГМП) и что такое экологическая еда – вопросы сложные. Не всегда точно понимая, в чем суть этих определений, мы склонны сравнивать и противопоставлять их.

По сути, все организмы, которые нас сейчас окружают, и есть результат мутации. Новые виды растений, животные, отличающиеся от своих древних предков динозавров – все это тысячелетиями борющиеся за выживание сильнейшие. Те, чей генетический код наиболее пригоден для существования на земле. Но если природе для образования нового вида требуется не один десяток веков, то современной науке достаточно нескольких лет.

Расцвет генной инженерии пришелся на конец 20 века. В 1982 году ученые провели эксперимент по изменению генетического кода табака. А первым генетически модифицированным продуктом питания стал помидор, которого «лишили» гена вызревания. Новый вид способен месяцами храниться при температуре 12 градусов и за несколько часов становиться спелым в тепле. Результатом следующих экспериментов стали кукуруза и груша, выделяющие собственный яд против насекомых-вредителей, картофель, впитывающий при жарке минимум жира, и еще около сотни «усовершенствованных» культур. Российскими учеными выведен генетически модифицированный картофель, который повышает иммунитет благодаря содержащемуся в нем человеческому интерферону крови. И овцы, в молоке которых присутствует сычужный фермент. Всего 200 животных «нового образца» способны обеспечить сыром всю Россию.

Окончательного ответа на этот вопрос человечество еще не знает. Способны ли ГМП провоцировать аллергические реакции, является ли невосприимчивость к воздействию антибиотиков следствием употребления генетически измененных продуктов, и как «договориться» с природой, поддерживающей естественный экологический баланс? На сегодняшний день однозначных доказательств вреда ГМП для человека не существует, что, впрочем, не говорит и об обратном.

Сторонники развития генной инженерии уверяют, что искусственно выведенные растения гораздо чище с экологической точки зрения, чем натуральные, выращенные на пестицидах и удобрениях. Ратуя за повсеместное распространение ГМП, специалисты-генетики приводят весомые доводы. По прогнозам ученых к концу нынешнего века число людей, живущих на земле, может увеличиться вдвое. Каким образом будут добывать себе пропитание люди будущего, если уже сегодня ряд стран и регионов голодает? Ответ прост: генная инженерия – вполне доступный способ прокормить человечество.

Основные доводы противников таковы. Краткосрочные испытания не способны отобразить весь спектр последствий употребления ГМП. Негативное влияние может проявиться лишь спустя длительное время. Потеря генофонда – одна из основных причин неприятия генетических экспериментов. К примеру, считается, что на земле уже нет места, где посевы кукурузы не были бы загрязнены генетически модифицированными растениями. Та же самая участь ожидает и другие виды.

Есть или не есть – каждый решает для себя сам. Общественное мнение настроено против модифицированных продуктов, спрос на них падает, а отдельные производители продуктов питания «кричат» о своей «генетической чистоте». А если говорить честно, людей, ни разу в жизни не прикоснувшихся к ГМП, практически нет. Об этом свидетельствует хотя бы тот факт, что на сегодняшний день в России зарегистрировано около 120 наименований генетически модифицированных продуктов, но производители продуктов питания не сообщают наличии измененных компонентов ни, естественно, в рекламе, ни на упаковке товара. Мясные и молочные продукты, овощи и т.п. содержат порой более 80 процентов трансгенов, но закона, который обязывал бы производителей маркировать товар особым образом, пока нет.

Если боишься нарваться на ГМП, не покупай: мясные полуфабрикаты (в их состав часто входит модифицированная соя), цыплят-бройлеров (их «кормят» гормонами роста), неестественно ровные и красивые овощи, еду в ресторанах быстрого питания, кукурузу.

Увидев на прилавке супермаркета лотки с огурцами или пакеты кефира, промаркированные приятными глазу печатями «экологичный», «из натурального сырья», «био» и т.п., мы, естественно, обращаем на это внимание. И хотя товары с «меткой» на порядок дороже, руки сами собой снимают их с полки и кладут в тележку. Мода на здоровое питание пришла в Россию. Мы поняли, что рацион должен состоять из натуральных и экологически чистых продуктов. Но насколько качество содержимого соответствует надписи на упаковке, и на каком основании производитель ставит маркировку – неизвестно.

На Западе существует понятие «organic food» – органическая, натуральная пища. А вот российский рынок экологически чистых продуктов питания – такое же новшество, как и генетически модифицированные продукты. Говоря «экологически чистый, органический продукт», мы подразумеваем, что он не вреден для человеческого организма, что овощи не содержат нитратов, колбаса и ветчина – канцерогенов, йогурты и творожки – искусственных усилителей цвета и консервантов. А витаминов, минералов и биологически активных веществ в них больше, чем в традиционных. Поэтому «organic food» – источник здоровья, энергии и бодрости.

Реклама, как правило, обращает внимание на продукты, произведенные в экологически чистых районах, без применения пестицидов и прочих неорганических удобрений. Кроме того, любые дополнительные ингредиенты (начинки, наполнители, красители), без которых просто невозможно обойтись в производстве, должны быть натуральными. Хотя они гораздо дороже искусственных, неустойчивы к температурным колебаниям, их возможности ограничены. Именно поэтому массовому производителю выгоднее использовать искусственные добавки.

Самый широкий выбор органических, натуральных продуктов питания представлен на сегодняшний день в США. Кинозвезды и топ-модели, популярные телеведущие и экономические магнаты публично заявляют о своей любви к экологически чистым продуктам. Несколько гигантских сетей супермаркетов, большое количество фермерских хозяйств обеспечивают «organic food» всех желающих. В нашей стране настоящей экологической пищи пока мало. Конечно, можно считать, что все, что выращивается на полях российских глубинок, и есть «organic food». Здоровыми, натуральными, экологически чистыми называют самые разные продукты. Но никаких специальных проверок они не проходят. Видимо, проблема еще и в том, что само понятие «экологически чистый» законодательно никем не закреплено.

Когда независимые организации будут проверять продукты на отсутствие вредных химических веществ, когда сертификат и специальный знак на этикетке продукта будут гарантией «чистоты», тогда и вырастут ряды приверженцев экологической еды. Продавать ее будут в аптеках, фитнесс-центрах, специализированных супермаркетах.

В России для экологически чистых продуктов до сих пор нет единого названия, прописанного в законе или государственных стандартах качества. В профессиональных кругах используют разные понятия: «органический», «био» или «эко», смысл которых один и тот же. Органика относится к повседневному потреблению и удовлетворяет физиологические потребности человека в высококачественных белках, жирах, углеводах, витаминах и микроэлементах. К ней относятся самые разные продукты: фрукты, овощи, злаки, бакалейная группа, хлебобулочные изделия, молоко, сыры и кондитерские изделия.

Все исходные компоненты производятся в соответствии с нормами экологического сельского хозяйства, которые призваны заботиться об окружающей среде. Важным признаком органических продуктов является неприменение ни на одной ступени их производства генетически модифицированных организмов, химических удобрений, пестицидов, гербицидов. Урожайность таких культур на 20 – 30% ниже, чем у традиционных, но из-за возрастающего спроса площади под их возделывание увеличиваются.
На финальном этапе производство экологической продукции завершается без использования посторонних химических веществ: красителей, усилителей вкуса, консервантов. Разумеется, срок хранения такой продукции меньше, чем у традиционной. Это приводит к ряду сложностей, например, с транспортировкой. Поэтому стоимость органики на 20 – 30% выше стоимости обычных продуктов питания.

За ценообразование целиком и полностью отвечают производители. Однако цена на некоторые товары «здоровой» группы, например, продукты, обогащенные полезными бактериями, несколько выше, чем у аналогичных продуктов, не имеющих подобных полезных свойств. Это не удивительно, ведь такие продукты предполагают усложненный технологический процесс производства, перевозки, хранения и реализации. В европейских странах в смету дополнительных расходов производителя экологических продуктов также входят услуги по обязательному контролю со стороны сертифицирующих организаций.

В 2004 году объем рынка экологической продукции в США достиг $16 млрд., что составляет 2% от общего объема продаж продовольственных товаров. В Германии и Дании доля таких продуктов – 3%, а во Франции – всего 0,5%. Точных данных по российскому рынку «здоровых» продуктов нет. Рыночные игроки и эксперты оценивают его как динамично развивающийся, но при этом затрудняются подкрепить свои оценки конкретными цифрами. «Мы оцениваем отечественный рынок здорового питания как перспективный и быстро растущий, но точных данных по его объему нет, – говорит генеральный директор компании-производителя мясной продукции «КампоМос» Федор Огарков. – Прослеживается общая тенденция – люди уделяют все большее внимание здоровому питанию. По характеру потребления наш рынок схож с европейским. Общая доля экопродуктов в Европе составляет около 3%. Объем мирового рынка экологически чистых продуктов питания в 2004 году составил более $28 млрд». Мировой спрос на органику ежегодно увеличивается в среднем на 15 – 20%. По данным компании КОМКОН, за последние пять лет количество россиян, готовых платить больше за экологически чистые продукты, выросло на 19,5%.

В Европе и США экологические продукты распространяются не только через обычные супермаркеты. Существует множество специализированных торговых сетей, например, американские Wild Oats Markets или Whole Foods Market. Нередко эти ритейлеры запускают собственные линии по производству экопродукции, которую затем продают значительно дешевле известных экобрендов.

Агентство CVS Consulting провело опрос производителей, занимающихся переработкой и реализацией сельскохозяйственной и пищевой продукции в России. 52% опрошенных заявили, что экологические продукты питания должны продаваться в специализированных местах, 48% – что везде.

Отечественные розничные сети все чаще запускают маркетинговые акции в пользу «здоровых» товаров. Так, в марте 2003 года в «Перекрестке» стартовала долгосрочная программа «Здоровое питание». В рамках этой программы ритейлер совместно с Институтом здорового питания РАМН выделил ряд продуктов, соответствующих представлению врачей о правильной диете. Эти продукты выделяются на полках разноцветными маркерами.
В ответ на растущий покупательский спрос на товары «здоровой» группы розничные сети обеспечивают его растущим предложением. Более 15% реализуемой в магазинах «Седьмой континент» продукции относится к группе «здоровой»: овощи, фрукты, злаки, молочная продукция, а также диабетические, диетические, обогащенные полезными бактериями продукты».

«Антиподами» для органических продуктов выступают продукты с генетическими модификациями. В растения фрагменты чужеродного ДНК вживляют с целью развития устойчивости к гербицидам и пестицидам, увеличения сопротивляемости к вредителям, повышения их урожайности. Донорами могут быть микроорганизмы, вирусы, другие растения, животные и даже человек. Так, например, в США был выведен морозоустойчивый помидор. В его ДНК добавлен ген североамериканской морской камбалы. Овощ не портится снаружи, но гниет изнутри. Для создания сорта пшеницы, устойчивой к засухе, использовался ген скорпиона. Первые посадки трансгенных злаков были произведены в США в 1988 году, а в 1993 году первые продукты с генетически модифицированными ингредиентами (ГМИ) появились в широкой продаже. Отечественный рынок трансгенная продукция начала захватывать в конце 1990-х. По данным исследования «Гринпис», проведенного в России в 2004–2005 годах, трансгены были обнаружены в 20 – 50% образцов исследованной продукции. Количество таких продуктов с каждым годом растет. Чаще всего ГМИ входят в состав мясной и молочной продукции, а также в кондитерские изделия.

Многие специалисты считают, что искусственная перетасовка генетических структур – это еще далеко не точная наука, поэтому последствия игр с ДНК могут быть самыми непредсказуемыми. «Гринпис» не считает ГМ-продукты безопасными, поэтому относить их к здоровому питанию мы не можем, – комментирует координатор генетической кампании «Гринпис» в России Наталия Олефиренко. – Будущее за органическими продуктами питания, производство которых не подрывает экологического и биологического разнообразия, не ведет к химическому загрязнению». В 1998 году профессор британского университета «Абердино» Арпад Пуштаи провел ряд экспериментов над животными, которые доказывают связь между употреблением продуктов с содержанием ГМИ и развитием рака пищевода, заболеваний печени, аллергическими реакциями. Никаких диетологических преимуществ по сравнению с обычными немодифицированными продуктами ГМИ-содержащие не имеют.

По закону в России трансгенные растения не могут выращиваться в открытом грунте, но в стране нет запрета на присутствие ГМ-продуктов на продовольственном рынке. В производстве продуктов питания, в том числе и детского, разрешено использование 13 импортируемых видов ГМИ. Промышленное производство ГМИ в России запрещено. В соответствии с поправкой к закону «О защите прав потребителей» от 2005 года, каждый продукт, содержащий ГМИ, должен быть отмечен специальной маркировкой. Однако к ней до сих пор не разработаны требования и правила контроля.

Общенациональная ассоциация генетической безопасности (ОАГБ) считает эту норму умозрительной. Хотя бы потому, что незначительные количества ГМИ могут попасть в продукты и без ведома производителя. Например, в одной поставке иногда оказываются смеси ГМИ и обычных компонентов, отследить которые не всегда возможно. Такая норма только провоцирует производителей скрывать информацию о наличии ГМИ в своих продуктах. «Мы выступаем за введение европейской пороговой нормы в 0,5 – 0,9% от каждого ингредиента в составе продукта, – говорит руководитель пресс-службы ОАГБ Дмитрий Старостин. – Например, если в батоне колбасы весом 1 килограмм содержится 300 граммов сои, в том числе 2 грамма трансгенной сои, то колбаса должна быть маркирована как содержащая ГМИ».

На рынок пытаются влиять негосударственные организации. «Гринпис» уже третий год выпускает справочник «Как избежать использования продуктов с ГМИ». В нем рассказывается, кто из отечественных и зарубежных компаний, действующих на российском рынке, использует в своем производстве ГМ-компоненты. Тот или иной вердикт выносится на основании письменных запросов у производителей и выборочных проверок. Выход обновленного справочника должен состояться 17 октября 2005 года.

Экологические продукты производятся в соответствии с экологическими нормами ведения сельского хозяйства без применения посторонних химических веществ, то есть без удобрений, красителей, усилителей вкуса, консервантов.

Обогащенные продукты содержат витаминные комплексы, микроэлементы, пробиотические микроорганизмы и пребиотики, наименование и количество которых обязательно должно указываться на упаковке.

БАДы – это концентраты натуральных или идентичных натуральным биологически активных веществ, предназначенных для обогащения рациона питания человека. Сами по себе продуктами питания не являются.

Функциональные продукты совмещают в себе свойства обогащенных продуктов и БАДов. Они являются полноценными продуктами питания, которые могут входить в состав ежедневного рациона человека.

Organic foods или экологически чистые продукты – произведённые в соответствии с определёнными стандартами подразумевающими, что они были выращены без использования пестицидов и минеральных удобрений. В Европе таким стандартом явлеется «Общеевропейское соглашение по экологически чистому производству сельскохозяйственной продукции» №2092/91 от 24 июня 1991 года (Council Regulation No 2092/91 of 24 June 1991 on organic production of agricultural products). Для присвоения конечному продукту статуса «Экологически чистый» контролирующие органы инспектируют весь путь «от зернышка до прилавка»: сельскохозяйственные угодья и агротехнические приемы, посевной материал, методы переработки, упаковку. За соблюдением положений Соглашения по экологически чистому производству следят национальные сертифицирующие организации. Знак такой организации на этикетке продукта – надежная гарантия его качества и экологической чистоты.

Такой продукт определяют три параметра: экологически чистое сырье, экологически чистые ингредиенты и технологический процесс.

Экологически чистое сырье

Органические хозяйства не применяют минеральные удобрения, гербициды, инсектициды, фунгициды. Для борьбы с вредителями используют биологические и физические методы: естественных врагов, шум, ультразвук, свет, ловушки и т.п. Многие виды агрокультурных приемов выполняют вручную, чтобы не нанести вреда растениям и почве.

Экологически чистые ингредиенты

Кроме сырья, в состав продукта входят различные ингредиенты, без которых не обойтись в производстве сложного продукта: начинки, наполнители, красители, консерванты. Экологически чистыми считают ингредиенты, полученные только из натурального сырья, без применения синтетических элементов. Например, при консервировании добавляется виноградный или яблочный уксус.

Кроме достоинств, экологически чистые ингредиенты имеют ряд недостатков: к примеру, натуральные красители неустойчивы к воздействию температуры, отличаются малоинтенсивными подкрашивающими способностями и чрезвычайно дороги в производстве.

Перерабатывают экологически чистое сырье щадящими физическими способами, максимально сохраняя питательные вещества. Полностью запрещены: химическое рафинирование, дезодорирование, гидрогенизация; радиационное облучение; искусственные и синтетические подсластители, консерванты, ароматизаторы; минерализация и витаминизация продукции, генетически модифицированные ингредиенты. Например, процесс производства растительного масла выглядит так:

получение масла методом холодного механического отжима, как и в древности;

упаковка масла в темные стеклянные или металлические бутылки (защита от ультрафиолетовых лучей); впрыскивание в горлышко водорода, чтобы предотвратить окисление.

В Европе и Америке продукты, не содержащие сельскохозяйственной и пищевой химии, давно уже стали популярными. Их называют «organic» – «органические», что даже превосходит наше представление об экологически чистых продуктах. Органические продукты не содержат остатков химических удобрений, химических консервантов, ароматизаторов, улучшителей вкуса и цвета, генетически модифицированных ингредиентов. А витаминов, минералов и биологически активных веществ в них на 50% больше, чем в традиционных. Поэтому продукты «organic» укрепляют и оздоровляют, несут энергию и бодрость. Стройная система контроля экологической чистоты продуктов «organic» стоит на страже их высокого качества. Независимые сертифицирующие организации проверяют отсутствие вредных химических веществ и генетически модифицированных компонентов на любом этапе производства: от поля до прилавка. Гарантией чистоты и пользы является сертификат и специальный знак на этикетке продукта. Ряды приверженцев «organic» постоянно растут. В первую очередь, это те, кто всегда на виду: кинозвезды и топ-модели, популярные телеведущие и журналисты, промышленные и банковские магнаты, – словом, элита. «I eat organic!» означает не только заботу о своем здоровье, но и высокий социальный статус, престиж, возможность быть в авангарде гламура и моды. Хотя продукты «organic» значительно дороже традиционных, все больше людей со средним достатком делают покупки в органических магазинах. И их правильный выбор в пользу «organic» вполне экономически обоснован.

Органическое сельское хозяйство – это система производства, которая поддерживает состояние почв, экосистем и людей. Система базируется на экологических процессах, биоразнообразии и циклах с учетом местных условий, а также старается избегать методов с неблагоприятными последствиями. Органическое сельское хозяйство сочетает традиции, инновации и научные достижения для получения пользы от окружающей среды, распространения разумных отношений и хорошего качества жизни для всех, кто вовлечен в эту систему (согласно определению IFOAM).

Рынок органических товаров предлагает не только органические продукты и напитки, но и органическую одежду, товары для детей, косметические и медицинских средств, корм и игрушки для домашних животных, органическую мебель, цветы и пр. В конце 1990-х гг. в Швейцарии, Австрии, Италии и Германии появились первые «органические» гостиницы, где все продукты питания, постельное белье и ряд других товаров являются органическими. Однако основной категорией органических товаров по-прежнему остаются органические продукты питания.

Все звенья производства органических продуктов питания проходят ежегодно строгую систему сертификации. Инспектируется как отсутствие при производстве химических добавок, технологий генной инженерии, так и целый комплекс других требований, предъявляемых к органическим продуктам. У «органических» домашних животных, например, строго регламентированная площадь проживания, специальные корма, и они ежедневно должны гулять на свежем воздухе.

Узнать органические продукты можно по специальному знаку на упаковке. В большинстве экономически развитых стран есть свой широко узнаваемый знак, удостоверяющий удовлетворение методов производства продуктов национальным требованиям. Может встречаться на продукте и несколько знаков, что говорит о сертификации сразу несколькими организациями.

www.bestreferat.ru

Разработка урока по биологии на тему: «Биотехнология» (11 класс)

Успейте воспользоваться скидками до 70% на курсы «Инфоурок»

Выбранный для просмотра документ БИОТЕХНОЛОГИЯ.doc

Учитель биологии : Кенжебекова Т.А.

Тема: от селекции к биотехнологии

Цели урока:
Образовательная. Познакомить учащихся с особенностями биотехнологии

Развивающая. Продолжить развитие познавательного интереса у старшеклассников к изучению проблем современной селекции.

Воспитательная. Воспитать у учащихся выражать свое мнение и обосновывать его.

Оборудование: презентация по теме урока, дидактический материал

«Микроб, этот гадкий утенок первых лет эпидемиологии…

превратился в прекрасного лебедя современной биотехнологии»

I. Организационный момент

Положительный настрой на урок

Объявление темы и целей урока

II. Актуализация знаний

Древнеримский оратор Цицерон считал, что правильно построенная речь содержит ответы на семь вопросов: Что? Где? Когда? Зачем? Как? Чем? Почему?

Так их теперь и называют — «алгоритм Цицерона». А для того, чтобы Ваша речь всегда звучала правильно, работу над новой темой и терминами мы построим на принципе алгоритма Цицерона.

Запись в тетрадях. Число. Тема урока

Вспомним понятия: прокариоты, витамины, гормоны.

Итак, 1-й вопрос в алгоритме Цицерона: Давайте вспомним:

ЧТО? Что такое селекция?

ГДЕ? Где применяется селекция?

КОГДА? Когда возникла эта наука»?

ЗАЧЕМ? Зачем (для чего?) нужна селекция?

КАК? Как выводятся новые сорта, виды и штаммы?

ЧЕМ? Чем интиресна эта наука?

ПОЧЕМУ? Почему она нужна людям?

III. Изучение нового материала.

ЧТО? Что такое биотехнология?

Биотехнология – это (дисциплина об) использовании живых объектов и биологических процессов в производстве.

ГДЕ? Где жил ученый, который ввел термин «биотехнология»?

КОГДА? Когда и кто впервые ввел термин «биотехнология»?

1917г. Карл Эреки ввел термин «биотехнология», а связано это было с внедрением живых организмов в промышленное производство

ЗАЧЕМ? Зачем человеку биотехнология? Зачем (для чего?) использовать живые объекты и биологические процессы в производстве?

Для производства необходимых человеку продуктов и биологически активных соединений.

Численность популяции любых видов живых организмов держится примерно на одном уровне, потому что на них действует ограничивающий фактор. У человека действие ограничивающего фактора ослаблено, так как он является биосоциальным существом.

Удвоение численности вида Человек разумный происходит с невероятно большой для планеты скоростью.

В 1980 г. на Земле насчитывалось 4,5 млрд. человек, от которых ежегодно рождается 80 млн. детей. В настоящее время на планете — 6 млрд. человек. 10 млрд. человек Земля не прокормит, и встанет вопрос о регуляции численности населения! Чтобы этого не произошло, нужно удовлетворять возрастающие потребности людей в продуктах питания.

Всех их надо одевать, поить, кормить, лечить. Какие бы мы не выводили высокопродуктивные сорта растение и породы животных, Земля не в состоянии прокормить 10 млрд. человек. Тогда перед человечеством станет вопрос о регуляции численности людей. Страшно даже подумать о том, какими методами это будет достигаться, и что будет твориться.

К счастью недавно появилась многоотраслевая наука — это биотехнология.

А теперь давайте вместе вспомним: Что такое микробы?

Микробы — мельчайшие организмы, различаемые только под микроскопом. Открыты в 17 веке А.Левенгуком. Среди микроорганизмов – представители разных царств живой природы, относящихся к прокариотам (бактерии и сине-зеленые водоросли), к эукариотам (микроскопические грибы, микроскопические формы водорослей и простейших). Большинство микроорганизмов – одноклеточные организмы.

Демострация микроорганизмов. Микроскоп, культуры дрожжей, бактерии сенной палочки, простейших.

микроорганизмы – это группа организмов, имеющая микроскопические размеры и состоящие в основном из одной клетки.

Какими преимуществами обладают микробы перед другими организмами?

Проанализируйте следующие данные. Сделайте вывод, о том какие организмы более выгодно использовать для получения белка. Почему?

-Одна корова с живой массой в 500 кг за сутки образует около 0,5 кг белка;

-Соя массой 500 кг за сутки образует 5 кг белка;

-Дрожжи массой кг за сутки вырабатывают в биореакторе 50 тонн белка.

Микробная клетка потребляет дешевые вещества – крахмальные растворы, сточные воды, нефтепродукты и др. вещества. Корове требуются хорошие и, следовательно, дорогие корма.

1)микроорганизмы обладают высокой продуктивностью;

2)микроорганизмы выращивают на дешевых субстратах.

3)высокая скорость получения нужной продукции.
Какие же преимущества биотехнологии над селекцией?
-И вот только теперь мы подошли к ответу на вопрос ЧЕМ? из алгоритма Цицерона.
Давайте посмотрим, ЧЕМ пользуется биотехнология для достижения своей основной задачи? Другими словами, какими методами эти задачи достигаются?
-Сейчас мы с Вами будем разбираться с каждым методом в отдельности.
Начнем, с генной инженерии.

Методы биотехнологии: Генная инженерия, клеточная инженерия, клонирование.

КАК? Как развивается биотехнология?
— Познакомимся с некоторыми примерами достижений генной инженерии.

Генетически модифицированные помидоры, морозоустойчивые, устойчивые к транспортировке. Их новым свойством стала способность месяцами лежать в недоспелом виде при температуре 12 градусов. Но как только такой помидор помещают в тепло, он за несколько часов становится спелым. Но: человек, не переносящий рыбу и съевший помидор «из пробирки», начинал страдать от аллергии: для повышения морозоустойчивости овоща в него был «пересажен » ген океанской камбалы.

Изменение генов позволяет вывести кур устойчивых к такому заболеванию как сальмонеллез, повышать кладку яиц.

КАРТОФЕЛЬ: в него был имплантирован ген бактерии, которая вырабатывала яд, смертельный для колорадского жука – молодые побеги, не успев вылезть из земли, сами начинают бороться с вредителями (ген бактериальный ген -Bt)

КАРТОФЕЛЬ: с человеческим интерфероном крови, который повышает иммунитет.

СУПЕРЛОСОСЬ — вырастают в 10 раз быстрее

СВИНИНА без холестерина, содержит меньше

МОЛОКО – коровы могут давать с содержанием различных полезных веществ

ВМЕСТО ЯДОХИМИКАТОВ: в вирус встраивают ген ядовитого скорпиона и опыляют посевы от вредителей

ОВЦЫ: недавно в Москве получен патент на овцу, у которой в молоке присутствует сычужный фермент, необходимый для производства сыра. Специалисты утверждают, что при новой технологии производства сыра, достаточно будет всего 200 овец, чтобы обеспечить сыром всю Россию.

Флюресцентные крысы, кролики, традесканции, ирисы, тюльпаны

Генные сорта сельскохозяйственных культур дают урожай больше, чем обычные, в среднем в 4 раза.

ГМО используются и в пищу:

Томатное пюре — первый генетически модифицированный пищевой продукт, появившийся в Европе в продаже (в 1996 году).

К сожалению, на первых этапах внедрения ГМО – они не были достаточно хорошо исследованы и могли приводить к различным негативным послед-ям (аллергия на рыбу + на помидоры, экологические катастрофы) Сейчас ведутся тщательные исследования, перед тем, как сорт запускается в с/х и на продажу.

— Обратите внимание, чья продукция содержит трансгенные компоненты:

Nestle (Нестле) — производит шоколад, кофе, кофейные напитки, детское питание

Hershey’s (Хёршис) — производит шоколад, безалкогольные напитки

Coca-Cola (Кока-Кола) — Кока-Кола, Спрайт, Фанта, тоник “Кинли”

McDonald’s (Макдональдс) — сеть “ресторанов” быстрого питания

Danon (Данон) — производит йогурты, кефир, творог, детское питание

Cadbury (Кэдбери) — производит шоколад, какао

Mars (Марс) — производит шоколад Марс, Сникерс, Твикс

PepsiCo (Пепси-Кола) — Пепси, Миринда, Севен-Ап

Соя — древнейшее культурное растение семейства бобовых. Возделывать её начали в Китае, откуда соя попала в другие азиатские страны. В Европе она не прижилась, а в Америке распространена очень широко. Сегодня почти половина мировых посевов сои сосредоточено в США. Популярность продуктов из сои, соевого масла с каждым годом растёт. Соя — самое „трансгенное“ растение в мире. В США около 75% её посевных площадей засеяны генетически модифицированными сортами, а, например, в Аргентине они составляют 99%!

Рапс масличный в диком виде не встречается. Возник в результате естественного скрещивания капусты листовой и полевой; внешне напоминает сурепку. В настоящее время рапс — основная масличная культура во многих странах мира, а также частый объект генетической модификации.

Бабочка-монарх — символ движения противников генетически модифицированных растений. В 1999 году в научной печати появилось сообщение, что смертность личинок этого насекомого возрастает, если они питаются листьями трансгенной кукурузы. Однако в 2001 году Верховный суд США опроверг этот факт. Оказалось, что пыльца трансгенной кукурузы для личинок не опасна. А вот от инсектицидов они действительно погибают.

Нужны ли нам трансгенные продукты? Это спорный вопрос.

Практические достижения современной генной инженерии:

— Созданы банки генов, или клонотеки, представляющие собой коллекции клонов бактерий. Каждый из этих клонов содержит фрагменты ДНК определенного организма (дрозофилы, человека и других).

– На основе трансформированных штаммов вирусов, бактерий и дрожжей осуществляется промышленное производство инсулина, интерферона, гормональных препаратов. На стадии испытаний находится производство белков, позволяющих сохранить свертываемость крови при гемофилии, и других лекарственных препаратов.

– Созданы трансгенные высшие организмы (некоторые рыбы и млекопитающие, многие растения) в клетках которых успешно функционируют гены совершенно других организмов. Широко известны генетически модифицированные растения (ГМР), устойчивые к высоких дозам определенных гербицидов, а также Bt-модифицированные растения, устойчивые к вредителям.

– Разработаны методы клонирования строго определенных участков ДНК, например, метод полимеразной цепной реакции (ПЦР). ПЦР-технологии применяются для идентификации определенных нуклеотидных последовательностей, что используется при ранней диагностике некоторых заболеваний, например, для выявления носителей ВИЧ-инфекции.

Возможности генной инженерии практически безграничны. В настоящее время интенсивно изучается возможность коррекции генома человека (и других организмов) при генетических и негенетических заболеваниях.

Клеточная инженерия основана на выращивании клеток вне организма на специально подобранных средах в регулируемых условиях. Можно выращивать как растительные, так и животные клетки. НО: из животных клеток нельзя вырастить целый организм, а из растений можно.

Вот с этим методом мы сейчас по-подробнее разберемся:

Он нужен для того, чтобы получать большое к-во растений с интересующим нас признаком за более короткий срок, in vitro, т.е. для получения большого числа посадочного материала или культуру клеток и тканей животных. Что для этого нужно? Для этого нужна одна клетка!

История овечки Долли

Итак, обо всём по — порядку. Человечество было потрясено известием о рождении Долли в феврале 1997 года. Шотландский учёный Ян Вильмут с коллегами провели успешные эксперименты по генетическому клонированию овцы. Попробуем разобраться в механизме появления Долли на свет. У этой овечки нет отца, но зато 3 матери:

Овца под буквой В 143 вынашивала знаменитого ягненка. Эксперимент был очень сложным, исследователи использовали 256 яйцеклеток, прежде чем все удалось.

К 2002 году сама Долли произвела на свет естественным способом четырёх нормальных ягнят. Ей самой исполнилось к этому времени 6 лет, т.к. на свет она появилась летом 1996 года, что несколько месяцев тщательным образом скрывали – это для овцы далеко не преклонный возраст. 14 февраля 2003 года учёные усыпили первую клонированную овечку.

Ученый разных стран мира, решив, что ткани Долли после ее усыпления будут продаваться в лаборатории разных стран для исследований, начали изыскивать средства, но знаменитая овечка была кремирована.

ПОЧЕМУ биотехнология сейчас так актуальна?

– Промышленное производство продуктов питания, в первую очередь, белков и незаменимых аминокислот.

– Повышение плодородия почв, производство биологически активных веществ для нужд сельского хозяйства.

– Производство лекарственных препаратов и биологически активных веществ, повышающих качество жизни людей.

– Использование биологических систем для производства и обработки промышленного сырья.

– Производство дешевых и эффективных энергоносителей (биотоплива).

– Использование биологических систем для утилизации отходов различного характера, биологической очистки сточных вод.

– Создание организмов с заданными свойствами.

V . Итоги урока. Рефлексия

1 . Мне сегодня урок _______________________________________________________

2. Я узнал ________________________________________________________________

3. Мне хотелось бы узнать больше о _________________________________________

V I . Домашнее задание . П овторить записи в тетради, подготовить творческое задание на тему «ГМО за и против»

infourok.ru