Transgene biljke: proizvodnja i uporaba

Pitanje genetski modificiranih biljaka postaje sve aktualnije posljednjih godina. Transgene tehnologije imaju svoje protivnike i branitelje, ali s vremenom situacija ne postaje jasnija. U članku ćemo govoriti o tome što genetski modificirane biljne kulture jesu, gdje će njihovi pro i kontra biti transgenih biljaka s primjerima.

Važnost problema

Stanovništvo planete Zemlje na početku 2016. godine bilo je 7,3 milijarde ljudi i brzo se povećava do danas. Mnogi narodi na planetu osjećaju stalan nestašica hrane i vode. To je zbog štetnog djelovanja čovjeka na prirodu, zbog čega je plodnost tla iscrpljena.

U 20. stoljeću, najmanje 20% plodnih teritorija na planetu je izgubljeno. Njihovo područje i dalje se smanjuje kao rezultat biološke degradacije, pustinjske zemlje, ispiranje korisne površine, povlačenje mjesta za druge potrebe.

Prijelaz na uzgoj industrijskih usjeva za proizvodnju metanola dovodi do smanjenja površine obrađenog zemljišta, što dodatno pogoršava stanje ljudske prehrane.

Studije Ministarstva zdravstva Rusije pokazale su da prehranu stanovništva karakterizira smanjenje količine biološki vrijednih proizvoda. Kao rezultat toga, nedostaje proteina, vitamina i drugih korisnih elemenata.

Znanstvenici predviđaju porast u broju zajednica čovječanstva na Zemlji 9-11 milijardi do 2050. godine, tako da je potrebno udvostručiti ili čak utrostručiti količinu poljoprivrednih proizvoda širom svijeta. Ovo povećanje nije moguće bez uvođenja genetski promijenjenim biljkama kako bi se povećati volumen usjeva i smanjiti cijenu proizvoda, kao i sadrži svojstva koja nisu u biljaka uzgojenih po tradicionalnoj tehnologiji.

Bit tehnologije

Svaki živi organizam ima gene koji određuju sve svoje znakove. Složeni lanci gena stvaraju svojstva. Sam lanac se zove genotip (genom).

Prethodno su dobivene nove hibridne sorte uslijed povezivanja roditeljskih biljaka koje su međusobno mijenjale gene, a dobiveni su novi znakovi. Taj je proces bio veliki broj vrijeme, a konačni proizvod nije uvijek ispunio očekivanja.

Zahvaljujući razvoju novih tehnologija, postalo je moguće mnogo brže promijeniti genotip biljke uvođenjem potrebnih gena. Ovaj smjer znanstvena aktivnost dobio je naziv genetskog inženjeringa. Biljke s promijenjenim genima nazivaju se transgenični ili genetski modificirani. Inženjeri gena stvaraju nove genotipove. Stoga je moguće brže primiti nove biljke. Također je postojala mogućnost transformacije genotipa konkretnom svrhom.

Primjeri modifikacija gena

Genetsko inženjerstvo pomaže u uvođenju gena koji su otporni na različite štetne čimbenike:

• Herbicidno sredstvo.
• Pesticidne formulacije.
• Za fitopatogene mikroorganizme.

Također se uvode i geni koji povećavaju vrijeme dozrijevanja. Moguće je poboljšati aminokiselinski sastav bjelančevina.

Razvoj poljoprivredne industrije i sadnja iste usjeve na velikim površinama dovodi do razmnožavanja štetnika i prijenosa bolesti. Za borbu protiv njih, znanstvenici stvaraju brojne kemijske spojeve. Štetnici se postupno prilagođavaju otrovima i postaju otporni. Ekološka se situacija pogoršava: potrebni insekti propadaju, a opasne kemikalije ulaze u tlo.

Genetski inženjering nudi stvaranje gena koji razvijaju zaštitu od štetnika. U rajčici uklonite gen koji uzrokuje brzo raspadanje. Krastavci su dodani geni odgovorni za formiranje šećera, kao rezultat, slatkog krastavaca. Čisto teorijski, ove metode omogućuju uzgoj idealnih biljaka koje daju visok prinos, ne boje se parazita i ne pate.

Ova se praksa provodi od 1984. godine. Prva transgenična biljka registrirana je 1983. godine. Bilo je duhana čije su stanične strukture uvedene vanjskim genima. Testovi duhana na terenu napravljeni su 1986. godine u Sjedinjenim Državama. I 1994., transgenska hrana je došla u SAD za prodaju. To su bile rajčice s niskom razinom zrelosti i soje. Dvije godine kasnije, na tržištu se pojavio cijeli popis genetski transformiranih usjeva: kukuruz, rajčica, krumpir, soja, silovanje, rotkvica, tikvice i pamuk.

Od tada se na sve usjeve primjenjuju modifikacije gena, a usjevi se povećavaju. To je zbog ekonomskih koristi. Uostalom, Colorado beetle uništava ogromne usjeve krumpira, zbog čega se izgube milijarde dolara. Rješenje je transgenički krumpir koji nije podložan Coloradoovom buba. Možete nastaviti s pozivom transgenih biljaka s primjerima. Do sada je njihov popis prilično opsežan. Gotovo svi usjevi primili su svoj gen dvostruko.

Znanstveni proces

Stvaranje transgenskih biljaka počinje uvođenjem određenih gena u biljne stanice za integraciju u njihove kromosome. Postupak uvođenja stranih gena je pojednostavljen ako prvo uklonimo stanične zidove pomoću enzima: pektinaza ili celulaza, što dovodi do pojave protoplasta. Novi se geni uvode u protoplastne strukture, nakon čega se stanice uzgajaju pod hranjivim uvjetima, a zatim se formiraju stanice za obnavljanje biljaka.

Glavni zadatak genetske znanosti su transgenične biljke, otporne na herbicide i viruse. Da bi se to postiglo, koristi se metoda uvođenja transgena koja eksprimira protutijela protiv virusnog proteina unutar stanica. Uklanjanje kultura koje nisu osjetljive na viruse omogućilo je stvaranje pouzdane zaštite biljaka od mnogih vrsta virusnih biljnih bolesti.

Glavne metode dobivanja transgenskih biljaka su:

1. Primjena agrobaketa. To uključuje uvođenje posebne bakterije u biljni genotip.
2. DNK top. U ovom slučaju, znanstvenici doslovno "pucaju" svoju DNA u kavez. Kao rezultat toga, takvi "metci" su izgrađeni zajedno s njihovom DNA na pravom mjestu.

Pozitivna vrijednost

Selekcija nije omogućila dobivanje biljaka s velikim brojem vitamina. Razvoj biokemije pružio je takvu mogućnost. Na primjer, stavi se „zlatnog riža” s visokim sadržajem vitamina A. primljenih jagode s visokim sadržajem vitamina C proizvedene soje, koja je bila veća od pet puta veća od količine vitamina E.

Uz pomoć biljaka proizvode se različiti vrijedni proteini, cjepiva, protutijela. Uz pomoć biljnih sustava, rekombinantni proteini nastaju na industrijskoj razini. Prvi humani hormon rasta proizveden je 1986. godine. Od tada su sintetizirani mnogi proteini među kojima:

• avidin (korišten u molekularnim biološkim studijama);
• kazein (protein mlijeka koji se koristi kao dodatak prehrani);
• kolagena i elastina (proteini za lijekove).

Uz pomoć genetski modificiranih biljnih organizama rješavaju se pitanja čišćenja okoliša. Na primjer, stvorene su biljke koje su biorazgradive. Oni mogu pomoći u raspadanju nafte i drugih opasnih tvari u velikim područjima.

Za pročišćavanje vode i tla, možete koristiti biljke koje apsorbiraju štetne tvari iz okoliša, posebno teških metala. U takvim pokusima duhanski je lider koji posjeduje sve te sposobnosti.

Da bi obavili poslove pročišćavanja, biljke su posađene u kontaminiranim područjima, a zatim se čiste i posađene novom serijom "sredstava za čišćenje". Kako bi se pročistila voda, takve bi biljke trebale uroniti korijenski sustav u vodenim otopinama.

Trendovi industrije

Postupak dobivanja transgenskih biljaka uključuje nekoliko komponenti:

1. Deriviranje sorata obilježenih visokim prinosima.
2. Stvaranje usjeva koji mogu proizvesti nekoliko usjeva godišnje. (Na primjer, jagoda koja dva puta rađa u jednoj ljetnoj sezoni.)
3. Proizvodnja transgenskih biljaka otpornih na insekte. (Postoji krumpir koji uništava kornjače kukuruznog krumpira.)
4. Izvedba sorti koje prevladavaju vremenske uvjete.
5. Uzgoj biljaka koji proizvode životinjske bjelančevine. (U Kini je uvedena robna marka duhana koja proizvodi humani laktoferrin.)

Korištenje transgeničnih biljaka pomaže u rješavanju brojnih problema, među njima: nestašica hrane, agrotehničke složenosti, razvoj farmakologije i mnoge druge. Zahvaljujući genetski modificiranim biljkama, štetni pesticidi koji utječu na stanje okoliša idu u prošlost. Transgene biljke, otporne na insekte, nisu maštarije, već vrlo stvarni fenomen u poljoprivrednom sektoru.

Razlike genetski modificiranih i prirodnih biljaka

Nije moguće da običan čovjek razlikuje prirodne i transgene biljke. To se određuje laboratorijskim testovima.

Ministarstvo zdravstva Rusije 2002. obvezalo je proizvođače da proizvode oznaku proizvoda koji sadrže više od pet posto genetski transformiranih materijala. Ali u stvarnosti gotovo nitko ne stavlja ovu oznaku. Odgovarajuće provjere redovito otkrivaju takve povrede.

Da bi se dobilo pravo na uvoz, primanje i prodaju genetski modificiranih proizvoda, postoji registracija države, što je plaćeni postupak. Ovo je iznimno neprofitabilno za proizvođače hrane.

Označavanje na proizvodu ne znači da će hrana naštetiti osobi. U međuvremenu, mnogi kupci smatraju da je to opasni signal.

Genetski modificirane biljke - koje su to?

U Rusiji je registrirano svih 10 vrsta transgeničnih biljaka koje su podvrgnute provjeri. To uključuje:

• soja od dvije vrste;
• kukuruz od pet sorti;
• krumpir od dvije vrste;
• repa;
• šećer iz ove repe.

Na Zapadu, genetski modificirani proizvodi imaju naljepnice, pune su police za trgovine. U Rusiji također postoji mnogo sličnih proizvoda, iako njima nema odgovarajuće oznake. Međutim, sva ta dobra se uvoze iz drugih zemalja. U Rusiji se genetski transformirane kulture još uvijek nalaze samo u znanstvenim eksperimentima. Pravi ponos znanstvenicima je krumpir, iz kojeg poginuše listopadnici krumpira.

Ekolozi su protiv takvog krumpira. Istraživanja su pokazala da jedenje krumpira kod štakora razlikuje formulu krvi, korelaciju organa tijela, pojavljuju se razne patologije. Međutim, prema znanstvenicima, ovo nije izgovor za odbacivanje industrije u cjelini.

Transgenički razvoj je mnogo lakši od metoda uzgoja, a ponekad i sigurniji. Transgenični proizvodi su mnogo jeftiniji od prirodnih proizvoda, pa su oni traženi u nerazvijenim zemljama. U budućnosti će prirodno povrće i meso postati roba malih trgovina s visokim cijenama.

Prednosti i nedostaci genetski modificiranih biljaka

Postoje dva suprotna mišljenja o vrijednosti transgeničnih tehnologija. Neki znanstvenici smatraju da je transformacija genotipskih podataka potpuno sigurna za ljudsko tijelo i vrlo korisna za razvoj poljoprivrede. Drugi vjeruju da će se rezultat takvih transformacija dokazati tek nakon mnogo godina.

Pojava transgeničnih biljaka podijelila je i svijet na pola. Među onima koji su, SAD, Kanada, Australija, Argentina i mnogi drugi. Protiv Europe i mnogim zemljama s natrag sustav poljoprivrede.

Argument protiv transgeničnih biljaka je uvjerenje da će takve kulture postati pretvorene u neizrecive korove ili će se kombinirati s drugim biljkama, zagađujući okoliš. Naravno, ovo je sasvim moguće.

Situacija u svijetu i Rusiji

Na europskim policama genetski modificirani proizvodi vrlo su rijetki. Državne vlasti usvajaju stroge zakone koji zahtijevaju označavanje takvih proizvoda. Postoje i norme o DNK. Ovaj položaj Europe je političke i ekonomske prirode.

U Rusiji još uvijek nema takvih zakona. Međutim, ne postoje zakoni koji dopuštaju sadnju genetski modificiranih usjeva. Moguće je razviti nove sorte, a također je dopušteno uvoz genski transformiranih proizvoda iz inozemstva. U Rusiji se uvoze transgeni soja i kukuruz.

Javno mnijenje o stanju genetički modificirane robe formiraju predstavnici medija. Oni napuhavaju skandale i zauzimaju strane neprijatelja genski transformiranih proizvoda. Znanstveni dokazi o njezinoj sigurnosti ostaju u pozadini.

Postoji li razlog za zabrinutost?

Svaka biljka podvrgnuta genetskoj transformaciji podvrgava se obaveznim sigurnosnim provjerama prije dobivanja dopuštenja za masovnu uporabu. Državne agencije istražuju ekološke i toksikološke rizike u uzgoju tih usjeva. Do sada nisu zabilježene ozbiljne opasne posljedice nakon upotrebe genetski modificiranih proizvoda.

Genetski inženjering nudi prilično svijetle izglede: transgenične biljke ne pate i ne trune. Ali ne zaboravite drevnu izreku: "Priroda ne tolerira prazninu." Gdje ići na bolesti i štetnike? Hoće li se paraziti ostati bez hrane i izumri? Ono što će rezultirati takvim fenomenom je nejasno.

Prema protivnicima transgene tehnologije, genetički inženjeri počinju nasilje nad prirodom. Oni, za razliku od uzgajivača, premještaju svaki gen u bilo kojem smjeru, što će neizbježno dovesti do nesretnih posljedica. Međutim, istodobno su se kirurzi optužili za nevoljkost da se interferiraju s ljudskim tijelom, a danas je lijek napredovao naprijed, a djelovanje liječnika ne uzrokuje nikakve kontroverze.

Bilo kako bilo, zaustavljanje napretka je nemoguće. Vjerojatno je uporaba transgeničnih biljaka bliska budućnost poljoprivredne industrije. Razvoj genetskog inženjerstva pomoći će poljoprivredi da prevlada mnoge teške situacije. I nove biotehnologije će pružiti rješenja za druge probleme (hrana, tehnološki i politički).

Sada postaje jasno da će takva transgenična biljka (GMR), dati primjer i odgovoriti na to pitanje moći će svakom čitatelju članka.