§ 60. Традиційні біотехнології

Слово «біотехнологія» 1919 року вперше вжив угорський інженер Карл Ерекі, коли описував процес вирощування свиней, що харчуються цукровим буряком. Згідно з його визначенням, біотехнологія — це всі види робіт, у яких із сировинних матеріалів за допомогою живих організмів виробляють ті чи ті продукти. Відповідно до цього визначення, буряк — це сировина, із якої за допомогою живих організмів (свиней) отримують кінцевий продукт — свинину.

Визначення Ерекі актуальне й у наші дні, але набуло дещо іншого змісту та застосовується переважно для опису використання мікроорганізмів, клітинних культур або генетично модифікованих організмів у промисловому виробництві.

Історія розвитку біотехнології налічує кілька тисячоліть. Навіть не підозрюючи про існування мікроорганізмів, люди з найдавніших часів використовували їх для виробництва продуктів харчування.

Існування мікроорганізмів уперше виявив голландський натураліст-аматор Антоні ван Левенгук 1675 року. Лише майже через два століття, 1862 року, французький учений Луї Пастер дослідив роль мікроорганізмів у процесах бродіння. Це відкриття дало поштовх подальшому розвитку біотехнології як наукової дисципліни.

Зараз біотехнологія — одна з прикладних дисциплін, що розвиваються найдинамічніше. Вона використовує досягнення біохімії, молекулярної біології, генетики, клітинної біології та інших наук у комплексі з інженерними підходами для вирішення технологічних завдань. Біотехнологія відіграє найважливішу роль у виробництві продуктів харчування та багатьох медичних препаратів (антибіотиків, гормонів тощо). Найзначніших успіхів вона досягла наприкінці ХХ — на початку XXI століття з розвитком методів генної інженерії.

Мікроорганізми застосовують у виробництві продуктів харчування

Хлібопечення. Хліб — один із найдавніших продуктів, що виготовляє людина. Спочатку хліб був у вигляді каші з води та борошна, запеченої на вогні, тобто готували його без бродіння, із бездріжджового тіста. Вважають, що перший дріжджовий хліб з’явився в Давньому Єгипті близько 4000 років тому, звідки поширився практично всім давнім світом. Із погляду мікробіології заквашування — це процес дріжджового бродіння. Основним компонентом закваски є одноклітинні гриби — хлібопекарські дріжджі (рис. 60.1), що в процесі бродіння виділяють вуглекислий газ, який є розпушувачем для хліба.

Пивоваріння. Пиво — слабоалкогольний напій, відомий людству з найдавніших часів. Пиво є результатом дріжджового бродіння солодового сусла — вимочених і пророщених зерен злаків, найчастіше ячменю. У пивоварінні використовують дріжджі кількох різних видів і штамів, які об’єднані назвою пивні дріжджі.

Рис. 60.1. Електронна мікрофотографія клітин хлібопекарських дріжджів

Світлину розфарбовано вручну. Чітко видно місця брунькування.

Рис. 60.2. Процес бродіння виноградного соку

Характерною ознакою бродіння є інтенсивне виділення вуглекислого газу, що призводить до спінювання.

Пивоваріння було відоме народам Давньої Месопотамії, Єгипту, Риму, Китаю та інших цивілізацій. Особливих успіхів пивоваріння досягло в середньовічній Європі. Річ у тім, що через відсутність ефективної каналізації та антисанітарію в європейських містах споживання простої питної води було вкрай ризикованим. З огляду на це шкода здоров’ю, яку завдає вживання пива, була, безсумнівно, меншим злом.

Незважаючи на популярність пива в усьому світі, воно, як і будь-які алкогольні напої, за надмірного споживання заподіює значну шкоду здоров’ю, особливо, якщо його вживають підлітки.

Виноробство. Вино стало першим продуктом, для виробництва якого була доведена необхідність мікроорганізмів. Вивчаючи дозріваюче вино французьких виноробів під мікроскопом, Луї Пастер виявив велику кількість мікроскопічних живих організмів і припустив, що саме вони відповідальні за зброджування виноградного соку. Пізніше було встановлено, що ці мікроорганізми — дріжджі, які живуть у природі на ягодах винограду, потрапляють до вичавленого виноградного соку та перетворюють його на вино завдяки процесу спиртового бродіння (рис. 60.2).

Молочнокисле бродіння. Для виробництва кисломолочних продуктів (йогурту, кефіру, сметани, домашнього сиру, кислого молока) застосовують молочнокислі бактерії, що перетворюють вуглевод лактозу, який міститься в молоці, на молочну кислоту.

У виробництві різних кисломолочних продуктів застосовують різні види молочнокислих бактерій (рис. 60.3). Наприклад, до складу йогурту входять культури болгарської палички та термофільного стрептокока; до складу скислого молока — молочнокислого лактокока.

Крім виготовлення кисломолочних продуктів, молочнокислі бактерії використовують також для квашення овочів і силосування кормів для тварин. Квашення не лише надає овочам нових смакових якостей, а й значно подовжує термін їх зберігання завдяки закисленню середовища, що робить його непридатним для розвитку інших мікроорганізмів.

Сири. Технологія приготування сирів відома людству впродовж принаймні 7-8 тисяч років, тобто сир можна вважати навіть давнішим продуктом харчування, ніж дріжджовий хліб.

Рис. 60.3. Молочнокислі бактерії

А. Болгарська паличка з йогурту. Б. Лактокок із кислого молока.

Рис. 60.4. Молоко після згортання сичужним ферментом

Після обробки молоко має вигляд желеподібного згустка та рідкої сироватки.

Рис. 60.5. Використання плісняви для виробництва сиру

А. Гіфи та спорангії гриба пеніцилу. Б. Сир рокфор, який містить цей гриб.

На відміну від інших молочнокислих продуктів, основним способом виробництва твердих сирів є згортання молока (рис. 60.4) під дією травного ферменту хімозину (відомого також під назвою сичужний фермент, або реннін). Раніше хімозин виділяли зі шлунків забитих молочних телят, але завдяки розвитку генної інженерії в 1990-ті роки почали виробляти хімозин за допомогою генетично модифікованих бактерій. Наразі використання хімозину із сичуга телят стрімко скорочується: до 80 % сиру у світі вже виготовляється за допомогою хімозину, утвореного бактеріями. Після згортання молока отриману сирну масу фільтрують, перемішують, просолюють і дають сирові час дозріти. Увесь промисловий процес виробництва сиру ви можете побачити, переглянувши відео за посиланням.

Крім того, у виробництві деяких сирів використовують кілька видів їстівної плісняви пеніцилу (рис. 60.5). До таких сирів належать брі та камамбер, а також блакитні сири рокфор, дорблю, ґорґонцола та інші, що вирізняються характерними запахами.

Знайдіть одну правильну відповідь

1. Біотехнологічним процесом НЕ є

• А виробництво йогуртів із використанням молочнокислих бактерій
• Б виробництво свинини з використанням цукрових буряків як корму
• В виробництво квасу з використанням дріжджів
• Г виробництво макаронних виробів із твердих сортів пшениці
• Д виробництво людського інсуліну з використанням кишкової палички

2. Мікробну природу бродіння вперше дослідив

• А Антоні ван Левенгук
• Б Луї Пастер
• В Джеймс Вотсон
• Г Роберт Кох
• Д Карл Ерекі

3. НЕ застосовують гриби у виробництві такого продукту, як

4. Хімозин, вироблений бактеріями, застосовують для

• А виробництва сирів замість сичужного ферменту телят
• Б отримання бездріжджового хліба
• В виробництва пива
• Г прискореного квашення овочів
• Д уповільнення бродіння виноградного соку

5. Схема хімічного перетворення, що застосовується для виробництва продуктів харчування й відбувається під дією мікроорганізмів, — це

• А амінокислоти —> жири
• Б вуглеводні —> ароматизатори
• В білки —> етиловий спирт
• Г вітаміни —> лимонна кислота
• Д вуглеводи —> молочна кислота

Сформулюйте відповідь кількома реченнями

6. Що означав термін «біотехнологія» спочатку і яке його сучасне значення?

7. Схарактеризуйте роль досліджень Луї Пастера у створенні наукових засад біотехнологій.

8. Навіщо в процесі виробництва хліба використовують дріжджі?

9. Для виготовлення яких продуктів харчування використовують молочнокислі бактерії?

10. Стисло опишіть технологію виготовлення сиру. Назвіть мікроорганізми, які можуть застосовувати в цьому виробництві.

Знайди відповідь і наблизься до розуміння природи

11. Які дослідження привели Луї Пастера до відкриття біологічної природи бродіння? 1

12. За якими критеріями різні види прокаріотів об’єднують у групу молочнокислих бактерій? Які таксони бактерій належать до цієї групи?

Дізнайся самостійно та розкажи іншим

13. Мікроорганізми використовують не лише в харчовій промисловості, а й для вирішення багатьох інших специфічних завдань. У яких іще сферах діяльності людини та з якою метою застосовують мікроорганізми?

14. Одним із найважливіших завдань біотехнології є виробництво лікарських препаратів, наприклад, антибіотиків. Які ліки та як виготовляють із використанням методів біотехнології?

1 Як джерело інформації про ці та інші дослідження Луї Пастера ми радимо книгу Поля де Крайфа «Мисливці за мікробами», у якій надзвичайно цікаво описано історію розвитку мікробіології.

Доповнення XII

Дар’я Вдовенко

Закінчила Харківську загальноосвітню школу № 80 у 2007 році. Багаторазова переможниця Всеукраїнських олімпіад із біології і турнірів із хімії. Продовжила навчання в Московському державному університеті. Зараз навчається в аспірантурі у Швейцарській вищій технічній школі Цюриха (ЕТН) за спеціальністю «імунологія».

Чим чорний чай відрізняється від зеленого?

Запекла боротьба між прихильниками чаю та прихильниками кави на світських прийомах триває із середини XVII століття, коли чай уперше потрапив до Європи. Ще тривалішими є суперечки між поціновувачами чорного та зеленого чаїв, які ми успадкували з Китаю — батьківщини цього чудового напою. Скільки разів ви самі починали ранок із горнятка запашного чаю? Скільки разів відкладали всі справи й обіцяли собі, що сядете за роботу буквально за десять хвилин, щойно доп’єте чай? Цей напій так міцно узвичаївся в нашому житті, що став частиною культури, приводом для мільйонів бесід, ухвалених і відкладених рішень, довгоочікуваних і випадкових зустрічей, кілограмів з’їденого «до чаю» печива.

Зелений, чорний чай, улун, пуер, жовтий, білий чай і сенча — на кожного витонченого поціновувача знайдеться свій неповторний смак. Але що ж зумовлює всі їхні відмінності?

Насправді всі ці напої — із завареного чи настояного сухого й попередньо обробленого листя чайного куща. Еге ж, одного куща, вам не почулося. Незважаючи на величезне різноманіття сортів чаю, усіх їх виготовляють із рослини одного виду — Камелії китайської. Вона не обдарована такими чудовими яскравими квітами, як інші камелії, й виглядає доволі непримітно. Але, як зазвичай і буває зі справжньою красою, вона прихована всередині.

Сорти чаю відрізняються місцем зростання, віком і найбільше — способом обробки чайного листя. Після збирання вручну чайне листя піддають ферментації — процесу окиснення, зумовленого його-таки ферментами. Саме цей етап виробництва чаю визначає, до якого типу та класу належатиме отриманий напій. Спочатку чайне листя підв’ялюють і скручують, після чого залишають на якийсь час «бродити у власному соку». Що довше триває етап ферментації чайного листя, то темнішим буде його колір і насиченішим смак напою. Закінчується цей процес сушінням листя за високої температури. Зелений чай піддають мінімальному окисненню, не більше трьох днів, натомість для виготовлення чорного чаю цей процес подовжують іноді до місяця — допоки листя не окиснеться майже повністю.

Основний лікувальний ефект чаю забезпечують алкалоїди. Найвідоміший із-поміж них, безперечно, кофеїн. Як бачите, навіть непримиренні суперники за першість — чай і кава — насправді не такі вже далекі один від одного. Але також у чаї містяться теобромін, нофілін, ксантин, гіпоксантин і параксантин. Останні — антагоністи кофеїну. Завдяки м’якшій ферментації зелений чай зберігає більший уміст кофеїну, що дає йому змогу проявляти сильніший тонізувальний ефект одразу після потрапляння всередину організму. Проте його дія дуже короткочасна, й у гру відразу ж вступають антагоністи, що знижують тонус судин і знижують артеріальний тиск. А чорний чай діє м’якше, і нехай його тонізувальні властивості не такі значні, зате завдяки високому вмістові вітамінів груп В та Р що зберігаються в процесі ферментації, він довше підтримує тонус судин і не спричиняє різких перепадів тиску. Саме тому вважають, що зелений чай корисніше пити гіпертонікам, а чорний — гіпотонікам.

Але якому б із багатьох різновидів чаю ви не віддавали перевагу, будьте певні: крім корисних вітамінів та антиоксидантів, вам у комплекті дістануться внутрішня теплота, трохи спокійних роздумів і, звісно, незабутній аромат. Бо, хоча Маргарита з роману Олександра Дюма-сина й вибрала квітки камелії саме за те, що вони «практично позбавлені запаху», заварене сушене листя Камелії китайської повністю надолужило цю втрату.

А поки ви розмірковуєте над цією історією, я піду заварю собі горнятко запашного чаю перед початком робочого дня. Чи все ж варто віддати перевагу каві?

Удосконалення виробництва продуктів харчування за допомогою агротехнологій та біотехнологій рослин

Дізнайтеся, як вирішувати проблеми у вирощуванні, збиранні та переробці харчових продуктів.

Ви натхненні і бажаєте приєднатися до наступного покоління вчених і вирішувати проблеми продовольчої безпеки? На цьому курсі ви отримаєте доступ до інноваційних дослідницьких рішень, які вирішують деякі з найбільших проблем у харчовій промисловості, сільському господарстві та біотехнології рослин.

Ви ближче познайомитеся з процесами вирощування рослин та переробки харчових продуктів, від посівів у полі до їжі на вашій тарілці. Ви дослідите важливість наукових досліджень у сфері продовольчої безпеки та відкриєте для себе нові технології, які трансформують сільське господарство.

Для кого призначений курс?

Цей курс розроблено для студентів, які навчаються на бакалавраті, вивчають сільське господарство, агрономію та предмети пов’язані з біологією. Він також сподобається дорослим, які цікавляться технологією виробництва їжі.

Переваги

По завершенню курсу ви зможете:

• Визначати різні методи біотехнології рослин
• Визначати проблеми, пов’язані з вирощуванням, збиранням і переробкою продуктів рослинного походження
• Описати історію сільськогосподарської техніки та дослідити, які майбутні рішення можуть запропонувати сільськогосподарські технології
• Дізнаєтесь про роль наукових досліджень у вирішенні проблем продовольчої безпеки
• Дізнаєтесь про можливості та обмеження нових технологій
• Оціните довіру споживачів до науки та технологій, пов’язаних із доставкою їжі з поля до супермаркету

Структура та модулі (навчальний план)

Тиждень 1: Біотехнологія рослин

• Вступ
  Дізнайтеся більше про те, що ви вивчатимете протягом наступних трьох тижнів
• Що таке біотехнологія рослин?
  Дізнайтеся про різні методи біотехнології рослин і про те, як вони можуть допомогти в контролі патогенів
• Альтернативи біотехнології рослин
  Відкрийте для себе альтернативні способи захисту культур від шкідників і хвороб, наприклад біологічний контроль
• Які майбутні рішення може запропонувати нам рослинна біотехнологія?
  Досліджуйте інноваційні дослідження в галузі біотехнології рослин і пропонуйте власні ідеї щодо майбутніх рішень
• Підсумок 1 тижня
  Перевірте свої знання та підсумуйте те, чого ви навчилися цього тижня

Тиждень 2: Агротехнології

• Вступ
  Дізнайтеся, що ви вивчите про сільськогосподарські технології цього тижня
• Що таке агротехнології?
  Відкрийте для себе історію сільського господарства та подивіться приклади машин, які використовуються сьогодні
• Агротехнології сьогодні
  Дізнайтеся про виклики, з якими стикаються сучасні фермери, і про те, як технології допомагають їм
• Які майбутні рішення можуть запропонувати нам агротехнології?
• Відкрийте для себе провідні дослідження в галузі сільськогосподарських технологій, наприклад польових роботів, і те, як нові ідеї стають реальністю
• Підсумок 2 тижня
  Перевірте свої знання та підсумуйте те, чого ви навчилися цього тижня

Тиждень 3: Прикладна наука про харчові продукти та збирання врожаю

• Вступ
  Дізнайтеся, що ви вивчатимете в останній тиждень курсу
• Збирання врожаю
  Дізнайтеся, що відбувається з культурами після збору врожаю та з якими проблемами стикаються переробники їжі
• Що таке наука про харчові продукти?
  Дізнайтеся, як наука про харчові продукти допомагає нам перетворювати побічні продукти харчової промисловості на корисні нові продукти, зменшуючи харчові відходи
• Які майбутні рішення може запропонувати нам наука про харчові продукти?
  Відкрийте для себе інноваційні дослідження науки про харчові продукти та те, як нові ідеї перетворюються на реальні продукти
• Підсумок 3 тижня
  Перевірте свої знання та підсумуйте те, чого ви навчилися цього тижня
  Чого ви навчилися за останні 3 тижні і що збираєтеся робити далі?

Відгуки

Андреа Каверо Аррівасплата

Цей курс дозволив мені дізнатися більше про нові технології, які використовуються в сільському господарстві. Найбільше мою увагу привернули штучний інтелект та біотехнології рослин. Наприкінці кожного заходу нам ставили запитання, яке стимулювало мою цікавість.

Денізалп Каргі

Цей курс є ідеальним посібником для початківців, щоб отримати уявлення про сільськогосподарські інновації. Зміст простий і цікавий, але дуже ефективний для розуміння розвитку сільськогосподарських технологій і того, як вони працюють.

З ким ти будеш вчитися?

Крістобаль Уауї

Я керівник групи в Центрі Джона Іннеса (Великобританія). Моя лабораторія використовує генетику та геноміку для покращення врожайності та якісних компонентів пшениці.

Томас Енгель

Я менеджер із стратегії технологічних інновацій у Європейському центрі технологічних інновацій John Deere у Німеччині. Мої дослідження зосереджені на точному землеробстві та сталому виробництві продуктів харчування.

Луїс Васкес

Я доцент науки про харчові продукти та технології UAM (Іспанія). Я розвиваю свою дослідницьку діяльність в Інституті CIAL у галузі біокаталізу, зелених процесів, біоактивних ліпідів, харчової хімії, тощо.

Шарлотта Керролл

Керівник проекту Гетсбі Plant Science Education Programme, що базується на Sainsbury Laboratory University of Cambridge.

Хто розробив курс?

EIT Food
EIT Food — це провідна харчова ініціатива в Європі, яка працює над тим, щоб зробити харчову систему більш стійкою, здоровою та надійною.

University of Cambridge
Кембриджський університет робить внесок у суспільство через прагнення до відмінної освіти, навчання та досліджень.

Європейський інститут інновацій і технологій (EIT)
Європейський інститут інновацій і технологій зміцнює інноваційну здатність Європи, надаючи рішення для вирішення актуальних глобальних проблем і розвиваючи підприємницькі навички в найбільшій інноваційній екосистемі Європи

БІОТЕХНОЛОГІЯ В СУЧАСНОМУ СВІТІ: КОРИСТЬ І РИЗИКИ

Ідея заочного (електронного) «круглого столу» із визнаними у світі науковими авторитетами в галузі біотехнології та генетики зародилася після поїздки групи українських фахівців і вчених, у т.ч.

Ще більше жаль, що аналогічна ситуація простежується в багатьох розвинених країнах, у тому числі в Україні, тобто в країнах, для яких біотехнологія могла б стати таким самим трампліном у світ багатства й добробуту, яким стали для багатьох азіатських країн електроніка і комп’ютерна технологія.

Я.Блюм: Уже перші кроки у використанні ГМ-рослин могли б сприяти економічному розвитку України, насамперед через підвищення ефективності сільськогосподарського виробництва. Помилкове твердження, що в нас вирощується достатньо сільськогосподарської продукції, і високої якості. Так, в Україні у 1994 р. розорані землі становили 59% загальної території, тоді як у Франції — 35%, Німеччині — 34%, Великобританії — 25%, Італії — 40%. У сільському господарстві України працює 20% усіх трудових ресурсів, у Франції — 5%, Німеччині — 4%, Великобританії — 2%, Італії — 9%. При тому, що ми маємо найродючіші землі, врожайність основних сільськогосподарських культур (пшениця, жито, кукурудза, картопля, цукровий буряк) того ж 1994 р. була в нас у 2—3,5 разу нижча, ніж у вищезазначених країнах. У більшості випадків наші сорти рослин неконкурентоспроможні на світовому ринку, бо відставали від його вимог, а насіннєвий (посадковий) матеріал не підлягає експорту, бо не сертифікований відповідно до міжнародних стандартів.

Напевно, нам не завадило б уважніше придивитися до світових тенденцій розвитку ринку генетично модифікованих рослин. Так, за попередніми оцінками, у 2001 р. загальні площі сільгоспугідь зростуть у світі до 50 млн. га, тобто майже на 15% , порівняно з минулим роком. Дедалі виразнішою стає зміна політики ЄС щодо використання ГМ-рослин у сільському господарстві. У вересні нинішнього року я був запрошений на нараду експертів у Брюссель, де ЄС розглядав спеціальний документ, присвячений стратегічному баченню біотехнології. Це досить об’ємний документ, зміст якого зводиться до того, як краще використовувати потенціал біотехнології, у тому числі сільськогосподарської, для того, щоб протягом нинішнього десятиліття створити найбільш конкурентоспроможну і динамічну економіку у світі.

Дж.Льюїс: Очевидно, у найближчі п’ять-десять років кількість країн, які вирощують ГМ-культури, значно збільшиться. Протягом кількох останніх років Південна Африка, Індонезія, Індія, Замбія, Філіппіни, Кенія та Китай перебувають на різних стадіях польових випробувань або початкових етапів упровадження ГМ-культур. Навіть попри те, що дискусія з приводу безпеки таких культур триває, у тих країнах, де біотехнологія продемонструвала свої переваги для фермерів, довкілля, національної економіки, уряди вже почали робити обережні кроки вперед. Це чітко видно на прикладі з бавовною, стійкою до комах. Її вирощування дозволяє значно зменшити використання пестицидів. Це має велике значення для економіки цілого ряду країн, у яких бавовна є важливою культурою.

Біотехнологія — це дуже широкий набір інструментів, а не обмежений набір продуктів. Біотехнологія інтегруватиметься у нашу систему сільського господарства в міру того, як ми прагнутимемо задовольнити зростання потреби в продуктах харчування і водночас зменшити вплив сільського господарства на довкілля.

«ДТ»: Тепер хотілося б перейти до ознайомлення з окремими досягненнями в галузі біотехнології. Проф. Дей, оскільки очолюваний вами центр відомий оригінальними роботами у галузі біотехнології рослин, чи не могли б ви коротенько розповісти про них, зокрема про фіторемедіацію і ризосекрецію?

П.Дей: Біотехнологічний центр сільського господарства і довкілля при Університеті Ратгерса було створено 1987 року. Серед наших перших успіхів — відкриття групою Іллі Раскіна того факту, що здатність рослин засвоювати розчинені неорганічні іони з грунту і води може бути використана для видалення із забруднених територій важких токсичних металів, таких, як свинець і кадмій. Особливо корисними в цьому сенсі виявилися окремі лінії індійської гірчиці (Brassica juncea).

Раскін і його колеги також виявили, що рослини секретують ряд хімічних сполук через корені, стебла і листя, і що спектр утворених сполук визначається стресовими чинниками довкілля і може бути також модифікований методом генної інженерії. Дослідження виділених сполук привело до створення впроваджувальної фірми Phytomedics Inc., що розробляє можливості напрацювання рослинами фармацевтичних препаратів і рекомбінантних білків.

Наші дослідження спрямовані також на з’ясування механізмів стійкості рослин до захворювань та її підвищення. Це привело до відкриття того факту, що саліцилова кислота відіграє роль перемикача в запуску механізмів стійкості (І.Раскін), до ізолювання і клонування декількох генів, багатообіцяючих із погляду отримання нових рослин.

Трансформовані лінії газонної трави, отримані з допомогою «генетичної гармати» у лабораторії Фейта Біленджера, використовуються як джерело генів стійкості до захворювань у програмах із селекції газонної трави у співдружності з коледжем Кука. Ми також провели спеціальні польові експерименти для вимірювання поширення генів стійкості до гербіцидів з допомогою пилку, що його розносить вітер.

Центр також бере активну участь у дослідженні ролі мікроорганізмів в екологічній ремедіації. Крім того, ведуться й інші роботи з дослідження механізмів утилізації анаеробами основних органічних забруднювачів грунтових вод, характерних для Сполучених Штатів. А в лабораторії Гербена Зільстри досліджуються механізми, з допомогою яких різноманітні штами аеробних бактерій утилізують ароматичні сполуки як джерело вуглецю й енергії.

«ДТ»: Професоре Малиго, фахівцям у галузі біотехнології добре відомі ваші піонерські праці з трансформації хлоропластів. Чи не могли б ви розповісти про переваги цієї технології, порівняно з трансформацією ядерної ДНК, і про можливі перспективи використання цього підходу для вирішення практичних завдань?

П.Малига: Хлоропласти — це клітинні органели, які спеціалізуються на фотосинтезі. Вони мають свій власний геном, що передається нащадку по материнській лінії в усіх важливих сільськогосподарських культурах. Оскільки хлоропласти не беруть участі в процесі запилення, виключається можливість перенесення з допомогою пилку будь-яких генів, інкорпорованих у геном пластид, у тому числі і генів стійкості до гербіцидів. Це дає можливість краще контролювати подальшу долю штучно внесених генів стійкості до гербіцидів, не допускаючи їхнього поширення з пилком на рослини з сусідніх полів.

Ще одне застосування хлоропластів — використання їх як білкових фабрик. Технологія експресії генів хлоропластів грунтується на винятковій здатності цих клітинних органел ефективно синтезувати й накопичувати білки. І, що цікаво, хлоропласти навіть краще виконують завдання синтезу людських білків, ніж традиційні мікроорганізми, використовувані для ферментації (такі, як E. coli), чи рослини з генами, інкорпорованими в їхні ядра. Здається, тютюн найбільше придатний для продукування білків, що дає нове життя цій суперечливій сільськогосподарській культурі у новому тисячолітті.

Звісно, в галузі технології хлоропластної експресії є чимало проблем. І найвужче місце — те, що трансформація хлоропластів, із погляду успадкування, набагато складніша, ніж трансформація ядерних генів. Потрібно ще кілька років для того, аби ми змогли скористатися плодами трансформації хлоропластів у широкому ряду польових культур.

Я.Блюм: Тут доречно зауважити, що вже є й інші підходи до одержання рослин-продуцентів чужорідних білків із допомогою біотехнології. Альтернативою трансформації рослин ДНК в окремих випадках може бути трансфекція рослин вірусами з метою одержання біологічно активних речовин. Уже навіть існують компанії, що поставили цей метод на «конвеєр». Передусім це компанія LSB, очолювана д-ром Бобом Ервіном.

«ДТ»: Містере Ервіне, позаяк ваша компанія має ексклюзивні права на розробки в цій галузі, хотілося б почути вашу думку про перспективи розвитку цього підходу.

Б.Ервін: Нині спільно з медичним центром Стенфордського університету ми проводимо клінічні випробування пацієнт-специфічної терапевтичної вакцини проти не-Ходжкіновської лімфоми, різновиду раку. Цю вакцину виробляють рослини тютюну, в які з допомогою вірусного вектора переноситься ген, асоційований із лімфомою пацієнта, для синтезу специфічного білка. Ми вже досягли чудових результатів щодо часу, протягом якого можна ізолювати необхідний ген у хворого (внаслідок біопсії), впровадити його у вірусний вектор, аби інфікувати ним рослину, й отримати вакцину. Вартість такого терапевтичного білка значно нижча, порівняно з використанням з цією ж метою традиційніших систем культури клітин ссавців. Я дуже оптимістичний в оцінці перспектив використання цього підходу для комерційного виробництва різноманітних терапевтичних продуктів.

На додачу до низької вартості й високої ефективності продукції білка з використанням вірусних векторів, ми одержали відмінні результати з екологічної безпеки. Ми провели численні польові дослідження у трьох штатах із використанням різноманітних підтипів вірусів та генів і ніде не зіштовхнулися з ризиком забруднення довкілля чи з загрозою безпеці.

«ДТ»: Юрію Юрійовичу, недавно ви створили компанію, яка одночасно почала функціонувати у США та Німеччині. Яка основна спрямованість її діяльності? Які біотехнологічні продукти ви зможете запропонувати ринку протягом найближчих років?

Ю.Глєба: Дослідження в «Айкон Дженетікс», компанії, яку я очолюю, ведуться у двох важливих напрямах. По-перше, ми розроблюємо нові методи й технології генної інженерії рослин, які дозволяють нашим клієнтам вести біотехнологічні роботи значно швидше, ефективніше й безпечніше. У цьому сенсі наш продукт — це технології, а не рослина з новою ознакою. По-друге, ми займаємося виробництвом фармацевтичних білків, передусім антитіл, у рослинах. Ми гадаємо, що розпочнемо клінічні випробування наших препаратів уже 2003 року. На жаль, через ситуацію з неприйняттям ГМ-рослин як їжі ми не можемо собі дозволити ризик розробляти ГМ-рослини з цією метою. Проте наші технології однаково придатні і для таких робіт, тобто вони «подвійного застосування».

«ДТ»: На відміну від традиційної селекції, генна інженерія може легко маніпулювати генами, незважаючи на природні кордони між біологічними видами, приміром «підсаджувати» гени тварин рослинам. Що може статися за умови порушення природних міжвидових кордонів?

П.Малига: Можливість переміщувати гени між різними таксономічними групами, незважаючи на їхню статеву несумісність, — це одна з реальних переваг біотехнологічного підходу, позаяк потенційно значимі гени, незалежно від їхнього джерела, можуть бути перенесені в рослини.

Проте зреалізованість біотехнологічного підходу залежить від точного розуміння молекулярних основ явища. Приміром, якщо ми бажаємо перенести властивість стійкості до холоду в сільськогосподарську культуру, традиційний селекційний підхід потребує ідентифікації організму-донора, що толерантний до холоду й сексуально сумісний зі схрещуваною рослиною. Такий донор типово є диким видом із низькою врожайністю й іншими непривабливими агрономічними характеристиками. З допомогою традиційного підходу перший гібрид вважається отриманим тоді, коли вдасться відібрати перше покоління насіння зі стійким успадкуванням комбінації ознаки стійкості до холоду та решти бажаних властивостей для цієї культури. Процес селекції обтяжливий і може тривати десятки років. А якщо гени, відповідальні за холодостійкість, відомі і вже клоновані, вони можуть бути впроваджені безпосередньо у відповідну сільськогосподарську рослину без перенесення небажаних властивостей від рослини-донора.

Звісно ж, джерелом генів стійкості до холоду можуть бути бактерії або клітини тварин. При цьому інстинктивно виникає підозра: чим більш віддаленим буде це джерело, тим більша можливість того, що в результаті може вийти щось жахливо помилкове. А насправді чим віддаленішим виявляється це джерело, тим більше знань нам доводиться нагромадити для того, аби здійснити бажану зміну. До того ж нові культури, створювані методом генної інженерії, піддаються дуже прискіпливій оцінці, відповідно до найсуворіших інструкцій.

Більше того, хоча ми й порушуємо природні кордони між видами, вибираючи потрібний нам ген, — ми набагато ретельніше оцінюємо, описуємо й досліджуємо зміни, що відбулися, ніж у випадку, коли йдеться про традиційну селекцію. На мою думку, нові культури, які пройшли такі жорсткі випробування, так само безпечні, як і продукти традиційної селекції.

«ДТ»: І все ж, для того щоб відчути наслідки хімічної революції, людству знадобилося півстоліття. Щоб зрозуміти, яку небезпеку приховує в собі ядерна енергетика, знадобився Чорнобиль. Чи можливо, що екологічні наслідки використання генетично модифікованих організмів залишатимуться неочевидними протягом багатьох років, і лише моніторинг віддалених наслідків продемонструє ступінь впливу ГМО на навколишнє середовище?

П.Дей: Сільське господарство вже призвело до тяжких екологічних наслідків. За останні два століття воно істотно змінило обличчя Землі. Величезні території, що раніше були частиною природних ландшафтів, нині обробляються людиною. Можу припустити, що немає прикладів, які демонструють поліпшення природних умов за допомогою сільського господарства. Як мені здається, порівняно з цим впливом ефект ГМО буде мінімально негативним.

У США нині продовжуються дебати стосовно впливу Вt-кукурудзи (стійкої до стеблевого метелика внаслідок перенесення відповідного гена від Bacillus thuringiensis. — Ред.) на метелика-монарха. Противників ГМ-рослин турбує те, що може загинути деяка гусінь, яка харчується молочаєм, що росте на посівах Bt-кукурудзи. Цікаво, при цьому хтось поставив собі запитання: яка незліченна кількість комах гине після обприскування полів інсектицидами? Можливо, ми справді нині не можемо ще передбачити деякі екологічні наслідки впровадження ГМ-рослин. Але життя не буває без ризику. У міру того, як ризики від використання ГМ-рослин стануть виявлятися, можна буде вживати заходи щодо їхнього усунення.

Альтернатива — повна заборона на використання ГМО. З моєї точки зору, варто обережно рухатися вперед і використовувати цю технологію для підтримки і підвищення нашої власної сільськогосподарської продуктивності і для того, щоб люди в країнах, які розвиваються, змогли б самі себе нагодувати.

Дж.Кіндерлерер: На мій погляд, трансгенні організми, переважно стійкі до шкідників (в основному за рахунок токсинів, що походять із Bacillus thuringiensis) і гербіцидів, не матимуть значного впливу на навколишнє середовище. Не схоже також, щоб вони спричинили серйозні наслідки з погляду безпеки харчових продуктів. Введення цих генів може вплинути на їстівність ГМ-рослин для комах, і в такий спосіб викликати зміни в популяції комах. Складніше побачити, як ці рослини вплинуть на безпеку харчових продуктів, не рахуючи випадків, пов’язаних із змінами кількості лектинів й інших захисних сполук, що виявлені в звичайних рослинах.

У разі ж модифікування рослин у такий спосіб, щоб вони мали підвищену здатність протистояти ворожому навколишньому середовищу, виникають, проте, побоювання з приводу їхнього можливого впливу довкілля. Стійкість до солей, води, засухи тощо матиме вплив, передбачити який важко, тому приступати до цих розробок слід з особливою обережністю. Крім того, ми повинні гарантувати, що будуть вжиті всі необхідні запобіжні заходи в усіх випадках, коли продовольчі або кормові культури модифікуються з метою одержання фармакологічно активних сполук, що можуть бути перенесені до інших рослин або проникати в грунт і потім у воду.

«ДТ»: У середовищі тих, хто не згодний із використанням ГМ-рослин, у тому числі й у нашій країні, існує точка зору, що вони агресивніші порівняно зі своїми немодифікованими «батьками», і тому нові сорти таких рослин поводитимуться непередбачено. Наскільки це твердження відповідає дійсності?

П.Дей: У цілому продукти селекції рослин значно менш агресивні, ніж вихідні або дикі рослини. Це пояснюється тим, що в них людина прагне закріпити вигідні для себе якості, а це найчастіше серйозно обмежує їхню здатність виживати за межами фермерського поля, де культивування і контроль за бур’янами значно полегшує їм життя. Так, приміром, багато зернових культур відбиралося за тією ознакою, що їхнє колосся не розсипається в процесі дозрівання. Це істотно полегшує збирання врожаю, і водночас перешкоджає природному поширенню насіння. Я припустив би, що це буде справедливим і відносно ГМ-рослин, тому що по суті вони також є рослинами, що культивуються. Недавні експерименти у Великобританії показали, що сільськогосподарські ГМ-рослини, тестовані на виживання в природних умовах, не мають жодних переваг перед їхніми дикими родичами.

І все ж існують деякі побоювання, що чужорідні гени з ГМ-рослин можуть передаватися іншим диким рослинам, у результаті чого виникнуть бур’яни, які буде складніше контролювати. Ця небезпека має бути усвідомленою. Вважається необачним уводити ген толерантності до гербіцидів у рис там, де червоний рис росте як бур’ян, і в сорго там, де бур’яном є гумай (алепське сорго). Схрещування з цими видами сильних бур’янів може зробити неефективним використання гербіцидів для боротьби з ними.

Я.Блюм: Я вважаю, професор Дей має на увазі статтю М. Кроулі і співавт. «Трансгенні культури в природних умовах», опубліковану в одному з лютневих номерів «Нейче» (Nature, 2001, т. 409, 8 лютого). Примітно, що ця робота є одним з перших довгострокових досліджень, які показують, що виживання трансгенних культур у Європі повинно бути переоцінене на довгостроковій основі. Проведені авторами експерименти з вирощування чотирьох різноманітних трансгенних культур (рапс, картопля, кукурудза і цукровий буряк) у 12 різноманітних районах протягом більш ніж десяти років показали, що ГМ-рослини не мають підвищеної агресивності чи здатності до виживання порівняно з їхніми немодифікованими батьками. Це підтверджує малоймовірність виживання ГМ-рослин, стійких до гербіцидів і комах, у природних умовах або можливість їхнього перетворення на супербур’яни.

«ДТ»: Професоре МакК’юен, торік ви були організатором чергового міжнародного симпозіуму з біобезпеки ГМО. Яка ваша оцінка нинішнього стану біобезпеки як нової наукової дисципліни? Які перспективи її розвитку?

А.МакК’юен: Біобезпека не є новою галуззю досліджень, але вона являє собою сферу підвищеної уваги. Я вітаю збільшення досліджень у галузі біобезпеки і поширення їхніх результатів, тому що поточному діалогу і дебатам уже зробили ведмежу послугу дезінформація і непорозуміння, зокрема, відносно відмінностей у питаннях біобезпеки між ГМ-рослинами й іншими рослинами.

«ДТ»: Які з наукових проблем біобезпеки вже вдалося вирішити і на які ще потрібно знайти відповіді?

А.МакК’юен: Дехто міг би заявити, що вирішених проблем біобезпеки немає. Проте я вважаю, що про вирішення однієї такої проблеми (принаймні, з наукової точки зору) говорити вже можна. Це стосується припущення, що генетична модифікація, з погляду спадкоємності, ризикованіший процес, ніж традиційні методи впровадження генів. Якби це було так, я думаю, ми вже побачили б докази на користь цієї точки зору. З початку 1970-х перед нашими очима пройшли кілька тисяч ГМО, проте ознаки спадкової «ризикованості» так і не виявилися. Зрозуміло, що можливе виникнення ризиків, пов’язаних з індивідуальними або специфічними видами ГМО, але аж ніяк не з ГМО як із класом організмів.

«ДТ»: Які потенційні ризики, пов’язані з використанням ГМО, повинні розглядатися як найімовірніші з наукової точки зору?

Я.Блюм: Для детальної оцінки потенційного ризику використання трансгенних рослин важливо правильно сформулювати запитання, на які слід було б одержати в цьому випадку відповіді з погляду наукових знань. Всі ці запитання можна звести до трьох основних:

Які види подій і ситуацій можуть розглядатися як ризиковані?

Яке значення таких ризиків (небезпек)?

Чи реальною є така небезпека порівняно з попередньою ситуацією та яких заходів маємо вжити, щоб уникнути її виникнення?

Слід оцінювати три типи потенційних ризиків: вплив на здоров’я людини, перенесення генів до інших видів живих організмів (мікроорганізмів і диких родичів) і довгострокові екологічні ефекти.

З погляду потенційного впливу ГМ-продуктів на здоров’я людини відповідно до рекомендацій, розроблених Всесвітньою організацією охорони здоров’я (ВООЗ), оцінюються їхня потенційна токсичність (гостра), канцерогенність і алергенні властивості. Позаяк вже випробувані продукти трансгенних рослин не відрізняються за токсичністю від вихідних (традиційних) продуктів, досліди з оцінки їхньої токсичності в хронічних дослідах, як правило, не проводяться. Подібні досліди недоцільні хоча б тому, що в таких багатофакторних дослідженнях неможливо вірогідно оцінити вплив будь-якої нетоксичної речовини на основні життєві показники через складності дотримання раціону харчування, процеси старіння, впливи привнесених захворювань, генетичні відхилення й т.п.

Не викликає в медиків запитань і відсутність вірогідно встановленої канцерогенності в трансгенній їжі. Воно й не дивно: нові або модифіковані білки, привнесені в трансгенні рослини, так само, як і зміна біохімічного складу цих рослин генно-інженерним шляхом (підвищення кількості білків, жирів або вуглеводів), не є чинниками канцерогенезу. Виходячи з наведеного вище твердження, можливі мутагенні ефекти генетично модифікованої їжі в другому чи третьому поколінні науково необгрунтовані.

Окремо слід прокоментувати питання про потенційну алергенність генетично модифікованих продуктів харчування. Теоретично харчова алергія може бути викликана будь-яким харчовим продуктом, хоча більшість алергічних реакцій виявляється у відповідь на обмежену кількість видів продуктів.

За висновком ФАО, найсильнішими харчовими алергенами є риба, арахіс, соя, молоко, яйця, ракоподібні, пшениця й волоські горіхи. Ці види їжі викликають понад 90% усіх харчових алергій, хоча ще не менш як 160 харчових продуктів можуть бути причиною спорадичних харчових алергій. Чинниками, які сприяють виникненню алергії, можуть бути зміна складу дієти (приміром, підвищене споживання арахісу чи сої в Північній Америці та Західній Європі) чи споживання нових продуктів (приміром, ківі). Природно, зміна білкової композиції так само, як і вмісту інших компонентів у їжі, може посилювати алергенний потенціал їжі. Проте слід пам’ятати, що останнє може бути наслідком не лише використання генно-інженерних технологій, а й застосування традиційної селекції (яскравий приклад — створення тритикале). Тому існують рекомендації ВООЗ і ФАО для оцінки алергенного потенціалу трансгенної їжі, які варто покласти в основу розроблюваних національних стандартів.

ГМ-рослини містять також чужорідні маркерні гени, необхідні для того, аби полегшити ідентифікацію генетично модифікованих клітин у процесі їхнього створення. Існує кілька категорій таких маркерних генів, включаючи гени стійкості до гербіцидів і до антибіотиків. Оскільки гени стійкості до антибіотиків використовуються в процесі трансформації/селекції більшості ГМ-організмів, то прийнято розглядати можливість їхнього переносу зі створених рослин у мікроорганізми шлунково-кишкового тракту під час споживання їжі. На спеціальному семінарі ВООЗ у 1993 р. дійшли висновку, що не існує будь-яких доказів переносу генів із рослин у мікроорганізми кишечника. Додатково ВООЗ і ФАО розробили критерії, за якими надалі необхідно оцінювати безпеку використання маркерних генів стійкості до антибіотиків із погляду їхнього можливого впливу на ефективність уживаних антибіотиків. З іншого боку, генні інженери розробляють технології, що дозволяють уникати в майбутньому експресії маркерних генів у трансгенних рослинах.

Стосовно переносу генів із трансгенних рослин до диких родичів або бур’янів, це можливо з погляду генетики, але такий перенос обмежений. Приміром, відповідних родичів у Європі й Північній Америці для цукрового буряка та рапсу. В Україні немає диких родичів картоплі, кукурудзи й сої. Дикий буряк росте в зонах Причорномор’я, де цукровий буряк не вирощують, а вивчені гібриди між рапсом і його дикими родичами в Європі не дають фертильного потомства. Крім того, ризику таких переносів можна уникнути, дотримуючись правильної агротехніки й відповідного сільськогосподарського менеджменту.

Аналогічні твердження доречні також під час аналізу потенційних довгострокових ефектів ГМ-рослин на навколишнє середовище. Будь-який сільськогосподарський агроценоз — штучна система, здатна впливати на екологічний баланс у сусідній зоні. Тому завдання вчених і екологів правильно оцінювати можливий розвиток ситуації для того, щоб виробляти захисні заходи.

Стосовно набуття трансгенними рослинами певних додаткових мутаційних ознак, спричинених Чорнобилем, які перетворюють їх на монстрів, то це вигадки, така загроза також науково не обгрунтована. Навіть у чорнобильській зоні дозові навантаження не здатні створити тепер такий мутаційний прес, аби невпізнанно змінити характеристики будь-якої рослини, тим більше такі, які не підлягають ідентифікації. Навпаки, створення й використання трансгенних рослин, здатних накопичувати основні радіонукліди чи важкі метали (свинець), могло б зробити ефективний внесок у розв’язання проблеми ремедіації (очищення) забруднених територій.

«ДТ»: У Картахенському протоколі з біобезпеки відзначено, що разом із визнанням величезного потенціалу біотехнології ГМ-організми «здатні несприятливо впливати на збереження і тривале використання біологічної різноманітності, з урахуванням ризиків для здоров’я людини…» Хоча таке твердження не базується на наукових доказах, воно прямо пов’язане з тим, що до тексту документа включене таке поняття, як «принцип обачливості». Дозвольте запитати відомого фахівця в галузі біобезпеки проф. Амманна, який зміст вкладається в це поняття? Як цей принцип співвідноситься з принципом «достатньої еквівалентності»?

К.Амманн: Я справді вважаю «принцип обачливості» важливим інструментом, проте ним не потрібно зловживати як засобом, за допомогою якого фундаменталісти зможуть зупинити генну інженерію. Я вважаю, краще грунтуватися на принципі обачливості як на ПІДХОДІ З ОБАЧЛИВІСТЮ, як це було передбачено укладеною 1992 р. в Ріо-де-Жанейро Конвенцією про біологічну різноманітність, що виходила з науково встановлених негативних екологічних тенденцій, які потребують більше доказів.

А у випадку з Картахенським протоколом було помилкою будувати принцип обачливості на ПОВНІЙ ВІДСУТНОСТІ ДАНИХ про негативні тенденції.

«ДТ»: Яке ж питання ви все-таки виділили б як основну проблему біобезпеки?

Я.Блюм: Як наукове — дискусію про місце і значення все того ж попереджувального принципу при прийнятті рішень про потенційний ризик ГМО, що згаданий у початкових розділах Протоколу з біобезпеки. Проте на сьогоднішній день у міжнародному співтоваристві при оцінюванні безпеки нових продуктів офіційно прийнято керуватися принципом достатньої еквівалентності. Протягом низки років цей принцип послідовно розроблявся і впроваджувався в життя на підставі відповідних рекомендацій ВООЗ, ФАО й Організації економічного співробітництва і розвитку (ОЕСР). І це може бути причиною конфлікту з торговими питаннями, регульованими угодами СОТ і стандартами ВООЗ/ФАО. За глибшого прочитання Протоколу напрошується висновок, що попереджувальний принцип не покликаний замінити в науковому значенні принцип достатньої еквівалентності, проте попереджувальний принцип можна навіть інтерпретувати як стимул для ліквідації прогалин у науковому знанні.

З практичної точки зору розвиток біобезпеки покликаний підтримувати високі стандарти для здоров’я людини і стану навколишнього середовища.

«ДТ»: Д-ре Кентлі, нещодавно парламент Євросоюзу прийняв нове законодавство, яке регулює використання ГМО в країнах ЄС, що фактично означає кінець мораторію. Чи означає це, що продукція, яка містить ГМО, буде легально прийнята на європейському ринку?

М.Кентлі: Директива 2001/18/ЄC про навмисне вивільнення в навколишнє середовище генетично модифікованих організмів, яка відкликає Директиву 90/220/ЄC, була ухвалена 12 березня 2001 року. Ця директива вносить істотні зміни в процедури, які діяли, хоча сільськогосподарські ГМ-рослини (і продукти, що містять ГМО) давно вже були легалізовані для європейського ринку. До січня 2000 р. ЄС були прийняті 18 ГМ-продуктів, у тому числі 13 — рослинного походження (стійкі до гербіцидів соя, рапс, кукурудза і цикорій, Bt-кукурудза, а також гвоздика зі зміненим забарвленням квіток).

На підставі Директиви 90/220 у липні 1999 року Радою міністрів із питань охорони навколишнього середовища де-факто був установлений мораторій на подальшу реєстрацію ГМ-рослин. Ця ситуація була ненормальною, але вона була політичною відповіддю держав—членів ЄС на тиск громадської думки. Ухвалення Директиви 2001/18 повинно розв’язати цю ситуацію, і зацікавлені компанії готові вже нині (тобто не чекаючи вступу Директиви в силу з 17 жовтня 2002 року) привести у відповідність із нею свої нормативи. Проте, деякі країни заявили про свій намір зберігати мораторій доти, поки не буде розроблено подальше законодавство щодо відстеження й маркування ГМ-продуктів. Водночас держави — члени ЄС повинні ввести в дію законодавство і нормативно-правові документи, що відповідають Директиві 2001/18, до 17 жовтня 2002 р.

«ДТ»: Рішення Европарламенту припускають впровадження маркування не лише продуктів харчування, а й кормових культур, насіння, а також медичних препаратів. Які основні критерії такого маркування?

М.Кентлі: Пропозиції щодо законодавства відносно вимог до маркування нині перебувають на стадії обговорення в різноманітних відомствах комісії, але ще безліч технічних і практичних питань необхідно вирішити для того, щоб остаточні пропозиції були прийнятними, практичними й ефективними. Приміром, досвід США показує, що близько двох третин усіх продовольчих товарів, які є у продажу в цій країні, містять ГМ-інгредієнти. Поки ці основні проблеми не вирішені, неможливо давати визначені відповіді на додаткові питання.

Я.Блюм: Дозвольте мені акцентувати увагу на питаннях маркування ГМ-продукції, тому що цю проблему активно обговорюють й у нас. Безсумнівно, захист прав споживача ставить це питання на порядок денний. Але воно має регулюватися окремим законодавчим актом (або відповідними доповненнями до вже існуючих). І на шляху вирішення питання про маркування варто добре розібратися і дати самим собі чесні відповіді на такі запитання:

1) Скільки видів продовольчих товарів і сільгоспсировини, вже імпортованих в Україну, містять ГМ-компоненти?

2) Чи маємо ми необхідний потенціал (науковий, технічний і методичний), щоб охопити весь спектр таких товарів з урахуванням його розширення?

3) Скільки спеціалізованих лабораторій, з огляду на їхню вартість, може створити держава, щоб забезпечити ефективний контроль?

4) На яких етапах виробництва має сертифікуватись така продукція?

5) Як упровадження обов’язкового маркування позначиться на собівартості продукції, що сертифікується?

6) І, нарешті, на підставі яких критеріїв і для ввезення яких видів ГМ-продукції споруджуватиметься бар’єр?

«ДТ»: Наступне запитання хотілося б поставити д-ру Джозетт Льюїс. Як нововведення ЄС позначаться на його торговельних відносинах із США — найбільшим експортером сільськогосподарської продукції? Яке офіційне ставлення Вашингтона, що не підписує Протокол про біобезпеку, до принципу обачливості?

Дж.Льюїс: Це запитання я переадресувала в Департамент сільського господарства й у Держдепартамент, оскільки не можу представляти офіційну точку зору уряду США з цих проблем.

Поль Файфер (Держдепартамент США, Екологія та збереження територій), Террі Донах’ю (Департамент сільського господарства США): Сполучені Штати вважають, що кожна країна вправі сама регулювати біотехнологічну продукцію таким чином, щоб споживачі довіряли своїм власним контролюючим і регулюючим структурам. Ми вважаємо, що всі законодавчі норми щодо біотехнологічної продукції в кожній країні повинні грунтуватися на суворій науковій основі. Ці правила повинні бути також практичними, юридично чинними і такими, щоб їх можна було застосувати однаковою мірою до всіх.

США не є учасником Конвенції з біорозмаїття, тож ми не можемо брати участь у Картахенському протоколі про біобезпеку. Нині ми не розглядаємо можливість підписання протоколу. Обачливість уже багато років є інтегральною частиною американської внутрішньої регуляторної практики, і США підтримують відповідне застосування цього принципу іншими країнами. Ми вважаємо, що обачливість — незамінний елемент оцінки ризику й формування екологічної політики, особливо тоді, коли наукових даних замало, а негативні ефекти складно оцінити. Обачливість повинна втілюватися як частина науково обгрунтованого підходу до регулювання, а не підмінювати собою такий підхід.

«ДТ»: М-р Кіндерлерер, чимало країн запрошували вас як експерта при розробці законодавства в царині біобезпеки, зокрема Росія і країни Балтії. Які найвужчі місця в цій сфері у країнах Центральної та Східної Європи? Що ви могли б порадити нашим національним експертам, аби наблизити Україну до розвинених країн у галузі сільськогосподарського виробництва?

Дж. Кіндерлерер: На це запитання винятково важко відповісти у відриві від інших проблем. Кожна країна має власну правову систему і свою власну структуру, включаючи системи для консультацій із громадськістю. Традиція відкритості, що тільки починає розвиватися в Західній Європі й уже давно є складовою культури Сполучених Штатів, дуже важлива.

З погляду законодавства, розроблюваного в усьому світі, можливо, найважливішими моментами є такі:

1. Абсолютно необхідно, щоб регулюючу функцію було збережено. Навіть там, де уряд вважає біотехнологію важливою для свого майбутнього, особливо в сільському господарстві, система контролю повинна бути окремою та незалежною. Вона повинна мати суспільну підтримку, гарантуючи, що будь-яка розпочата дія принаймні так само безпечна, як і ті, що практикувалися раніше.

2. Багато видів нашої сільськогосподарської діяльності, як у Східній, так і в Західній Європі, шкодять довкіллю та скорочують біорозмаїття. Але технологія, будь це сучасна біотехнологія чи інші підходи, може забезпечити і скорочення забруднення, і збереження біорозмаїття (включаючи сільськогосподарське біорозмаїття). Законодавчі системи повинні визнати це й не виключати нову технологію за наявні в ній ризики, не порівнявши їх із ризиками, які мають нині використовувані технології, і, таким чином, не відмовлятися від можливості зменшити шкоду.

3. Необхідно гарантувати, щоб громадськість мала повну інформацію та розуміла процес прийняття рішень. Вона повинна мати можливість обговорювати ці питання та впливати на формулювання остаточно ухваленого рішення.

4. Науковий внесок дуже важливий, і рішення, прийняті на основі рекомендацій консультативних наукових рад, найцінніші. Але ми повинні розуміти, що наукових даних для повної оцінки ризику бракує, тож рішення стосовно екологічного впливу часто базуються не на наукових фактах, а скоріше на науковій інтуїції та досвіді. Управлінські структури, що приймають відповідне рішення, враховували це, тож моніторинг дуже важливий.

5. Докладного розгляду вимагає не тільки науковий внесок. Необхідною є і система політичних рішень. Треба розробити механізми, що забезпечуватимуть розгляд соціально-економічних проблем. У Великобританії, приміром, цього досягли створенням науково-консультативної системи, проте рішення приймають міністри й політики.

«ДТ»: Від питань політики й регулювання біотехнології хотілося б перейти до питань трансферу технологій для створення нових рослин. Яка роль USAID у передачі технологій в інші країни? Які перспективи співробітництва США в цій галузі з Україною?

Дж.Льюїс: Американське агентство міжнародного розвитку (USAID) уже понад десять років активно працює в царині біотехнології, розглядаючи її як одну зі складових більш широкої стратегії сприяння розвитку сільського господарства. Наріжним каменем підтримки біотехнології USAID є спільні дослідження й навчання, що зв’язують американські університети й приватний сектор із установами конкретної країни з метою використання можливостей біотехнології для задоволення потреб саме цієї країни. Підтримувані USAID наукові й науково-технічні дослідження спрямовано на використання як нових рослин і вакцин для тварин, отриманих за допомогою генної інженерії, так і менш суперечливих підходів, таких, як молекулярні маркери, що допомагають у традиційних селекційних програмах.

Крім того, USAID надає технічну допомогу в розвитку системи регулювання біотехнології, що сприяє безпечному розвитку й застосуванню біотехнології; у розв’язанні проблем, пов’язаних із захистом прав на інтелектуальну власність при передачі біотехнологій; підтримує місцеві організації в Африці, до яких громадськість звертається зі своєю стривоженістю з приводу безпечності біотехнології.

Хоча поточні програми сфокусовано переважно на країнах, що розвиваються, Африці, Середньому Сході й Азії, USAID активно працює над програмами допомоги розвитку біотехнологій у країнах Східної Європи та Євразії. Організація наукової експертизи в таких країнах, як Україна, є набагато потужнішою базою для розвитку передових наукових і науково-технічних досліджень у галузі біотехнології, ніж у багатьох країнах, що розвиваються, у яких ми працюємо. Біотехнологія могла б надати важливі переваги таким країнам, як Україна, у пожвавленні стагнуючого сільського господарства, що позитивно вплине як на доходи виробників, так і на національну економіку. Можливості для розвитку біотехнології в Україні великі, зважаючи на її високий науковий потенціал, проте результат залежатиме від того, чи зможуть уряд і науковий загал просувати вперед свої наукові дослідження, розвиток науково обгрунтованої системи регуляції, яка вможливить застосування цих технологій.

«ДТ»: Як експерт ЮНЕП могли б ви оцінити нинішні шляхи співробітництва цієї організації з іншими спеціалізованими організаціями ООН у сфері регуляції ГМО — такими, як ВООЗ/ФАО і ЮНІДО? Якщо такого співробітництва немає або воно неефективне, то чи існують перспективи його розвитку?

Дж. Кіндерлерер: Я вже не працюю в UNEP, але можу вас запевнити, що ми дуже переймаємося цим, і на останніх зустрічах міжнародних експертів обговорювали саме це питання. Ми намагалися звести для спільної роботи різноманітні донорські та впроваджувальні агентства з метою найоптимальнішого використання коштів, часу й нагромадженого досвіду. Це дуже важливо, і в цій галузі нам ще доведеться неабияк попрацювати.

«ДТ»: Як складається ситуація з впровадженням ГМ-рослин у сільськогосподарський сектор Болгарії? Які реальні перспективи науково-технічного співробітництва ви бачите для себе на шляху створення конкурентоспроможних сортів ГМ-рослин?

А.Атанассов: Тестованими в Болгарії культурами — продуктами біотехнології — є лінії кукурудзи, стійкі до гербіцидів і комах (Bt-стійкість), а також із комбінованою стійкістю, Bt-картопля та стійкий до захворювань соняшник. Затримку з їх остаточною реєстрацією для комерційного використання викликано тим, що болгарське законодавство з питань ГМО перебуває у стадії ухвалення, й термін великомасштабних польових випробувань, які повинен провести заявник, подовжено до п’яти років.

Впровадження таких культур підвищить міжнародну конкурентоспроможність болгарської біотехнології та сільського господарства. Оскільки результати наукових досліджень рослин часто розвиваються в патенти, отже, існує можливість потрапити в залежність від країн із розвиненою біотехнологією. Місцеву зародкову плазму (генофонд місцевих сортів) також буде поліпшено за тими самими ознаками, і це дозволить не порушити генетичний і екологічний баланс. Важливу роль відіграє інформація, отримана в процесі цілеспрямованих досліджень окремих модельних видів типу арабідопсису, оскільки ці знання можна буде застосувати до культурних рослин. Взаємодія з закордонними інститутами й організаціями корисна в сенсі забезпечення кращого фінансування та обміну знаннями й досвідом. Поліпшуватиметься інвестиційний клімат. Таким чином з’явиться можливість створювати спільні підприємства на базі місцевого ноу-хау й одержувати права на інтелектуальну власність.

«ДТ»: Останнє запитання адресоване нашим українським учасникам. Які перспективи розвитку біотехнології, зокрема генної інженерії, ви бачите для України?

Ю.Глєба: Україна може перетворитися на цивілізовану та благополучну країну лише за умови, що уряд і партії матимуть політичну волю до створення ефективної ринкової економіки, яка базуватиметься на високих технологіях. До останнього відношу інформаційні технології та біотехнології. На мій погляд, альтернативи цьому підходу просто немає. Тож вважаю, що країна повинна сприйняти біотехнологію, і передусім сільськогосподарську біотехнологію, як свій, можливо, єдиний шанс. Відповідна наукова інфраструктура й кадри для цього в нас поки що є. Але керівництво країни, на жаль, цього досі не зрозуміло. Такі країни-сусіди, як Росія, Угорщина, Болгарія, виявляють значно більше державної мудрості. З гіркотою мушу констатувати, що мені як керівникові німецько-американської біотехнологічної фірми значно легше працювати з Росією і Болгарією.

Я.Блюм: Україна — не новачок у галузі створення трансгенних рослин. Генна інженерія почала інтенсивно розвиватися наприкінці 80-х років у різних закладах Національної академії наук. Співробітники Інституту клітинної біології та генної інженерії разом із колегами з Москви створили перші трансгенні рослини в колишньому СРСР.

На сьогоднішній день роботи зі створення трансгенних рослин в Україні перебувають у критичному стані: дається взнаки відсутність підтримки наукових закладів із боку держави й відплив учених. На жаль, часто наші заяви про власні можливості й досягнення в цій дорогій галузі мають чисто декларативний характер. Я вже не кажу про проблеми з правами на інтелектуальну власність, невміння співробітничати з потрібними партнерами, незатребуваність генно-інженерних розробок у сільському господарстві. Приміром, ми успішно вели переговори з канадськими колегами про безоплатний трансфер технологій для створення наших сортів льону зі стійкістю до гербіцидів або зі зміненим складом олії, яка використовується в харчовій і фармацевтичній промисловості. Вони згодні, але хто оплатить нашу частину проекту.

Ми намагаємося підтримувати на рівні реальних можливостей біотехнологічні роботи з такими важливими для нас сільськогосподарськими культурами, як цукрові буряки, картопля, ріпак, кукурудза, капуста, тютюн, соя, горох, і розвивати новітні прийоми генної інженерії. Приміром, у нашому інституті ведуться роботи з трансформації хлоропластів і розробляються методи балістичної трансформації (за допомогою так званої гармати, що стріляє в клітину ДНК). Ми вперше в Україні зайнялися розробкою практичних проблем біобезпеки (вивчення можливостей перенесення генів від ГМ-рослин в інші види, критерії довгострокового моніторингу ГМ-культур). Співробітники Інституту клітинної біології та генної інженерії також готують фахівців відповідного профілю на базі Київського національного університету.

Хоча значна частина фахівців у галузі біотехнології рослин останніми роками залишила Україну для роботи за кордоном (зокрема й у біотехнологічних компаніях), у країні ще зберігається критичний потенціал для розвитку знань і технологій, а також їх переведення в практичну площину. Ученими вже сказано багато слів із цього приводу, політиками прийнято багато декларацій. А де результат? У професіоналів як не було, так і немає достатньо коштів на ведення двох-трьох реально значимих проектів у цій сфері. З огляду на нашу економічну ситуацію, певне, було б доцільно інвестувати гроші держави тим, хто справді ще має знання й науковий рейтинг. Можливо, варто було б визначити центром кристалізації один заклад, який зміг би правильно побудувати професійні та ділові відносини з усіма колегами й потенційними партнерами.

Залишається сподіватися, що нас зрештою почують, а побоювання з приводу нових технологій вирішуватимуться на суворо науковій основі. Ми багато говоримо про Європу, однак і Європа недавно скасувала мораторій. Тож залишається нагадати слова всесвітньо відомого фізика, професора Кембриджського університету Стівена Гоукінга з його лекції «Наука в майбутньому» на конференції з т.зв. «теорії універсуму» в Бомбеї на початку нинішнього року: «Я не захищаю генетичне конструювання людини. Я говорю, що це відбудеться протягом найближчої сотні років, хочемо ми цього чи ні».

Мені хотілося б перефразувати: «Я не захищаю створення трансгенних рослин. Я говорю, що вони вже міцно ввійшли в наше реальне життя й у найближчі десять-п’ятнадцять років стануть одним із визначальних чинників технологічної та економічної переваги будь-якого суспільства, хочемо ми цього чи ні».