Современная биотехнология производства продуктов питания, здоровье и развитие человека. Глава 2

07.08.2008158970
2. Использование продуктов питания, получаемых с помощью современной биотехнологии, исследования и неизбежное развитие отрасли

Продукты питания, производимые с помощью современной биотехнологии, можно отнести к следующим категориям:

1. Продукты питания, состоящие из живых/жизнеспособных организмов или содержащие их, например, кукуруза.

2. Продукты питания, выделяемые из ГМО, или содержащие ингредиенты, выделяемые из ГМО, например, мука, пищевые белки или масло, получаемое из ГМ сои.

3. Продукты питания, содержащие отдельные ингредиенты или добавки, синтезируемые ГМ микроорганизмами (ГММ), например, красители, витамины и незаменимые аминокислоты.

4. Продукты питания, содержащие ингредиенты, обработанные синтезируемыми ГММ ферментами, например, кукурузный сироп с высоким содержанием фруктозы, изготавливаемый из крахмала с помощью фермента глюкозоизомеразы.

В данной работе, однако, не проведено отдельного рассмотрения различных категорий, но описаны современные и перспективные области применения современной биотехнологии при создании предназначенных для использования в пищевой промышленности растительных культур, пород домашнего скота, сортов рыбы и штаммов микроорганизмов.

2.1 Сельскохозяйственные культуры

2.1.1 Селекция культур и внедрение ГМ сортов в практику продовольственной промышленности

Традиционная селекция, в особенности сельскохозяйственных растений, домашнего скота и птицы, направлена на увеличение продуктивности сельского хозяйства, повышение устойчивости культивируемых видов к заболеваниям и вредителям, а также улучшение качества продуктов с точки зрения питательности и легкости обработки. Достижения в области разработки методов генетики и клеточной биологии 1960-х годов внесли свой вклад в так называемую «зеленую революцию», которая значительно увеличила количество выращиваемых в некоторых развитых и развивающихся странах сортов пищевых культур массового производства, обладающих признаками, обеспечивающими получение высоких урожаев и устойчивость к заболеваниям и вредителям (Borlaug, 2000). Основным движущим фактором зеленой революции была идея обеспечения достаточного количества продуктов питания для всего населения планеты. Однако интенсификация и расширение сельского хозяйства, вызванные внедрением новых методов и сельскохозяйственных систем, привели к появлению новых рисков для здоровья и окружающей среды – например, увеличению количества распыляемых агрохимикатов и усилению эрозии почвы в результате интенсификации обработки почвы.

Развитие молекулярной биологии в 1970-х и 1980-х годах привело к появлению более простых методов анализа генетических последовательностей, позволяющих идентифицировать генетические маркеры желаемых признаков. Отбор, проводимый по таким маркерам, является основой некоторых современных стратегий традиционной селекции.

Несмотря на то, что современные методы селекции в течение последних 50 лет значительно повысили урожайность, потенциал их применения в будущем значительно ограничен небольшим природным разнообразием генотипов внутри одной культуры и невозможностью межвидового скрещивания.

С целью преодоления этих барьеров некоторые заинтересованные группы (ученые, фермеры, правительства, сельскохозяйственные компании) уже в 1980-х годах стали уделять внимание принципиально иным методам достижения таких задач, как увеличение урожайности, устойчивость сельскохозяйственных систем, улучшение здоровья человека и животных, а также состояния окружающей среды. Одним из направлений является использование новых современных методов для придания растениям новых качеств, таких как устойчивость к засухе, повышенной засоленности почвы или вредителям. Для достижения этих целей был запущен ряд государственных, а позже и частных исследовательских программ.

Разработанный и внедренный в 1980-х годах метод рекомбинантных ДНК стал инструментом, позволяющим преодолеть межвидовую несовместимость. Современная биотехнология использует молекулярные методы для идентификации, выделения и модификации последовательности ДНК, кодирующей специфический генетический признак (например, устойчивость к насекомым) донорского организма (микроорганизма, растения или животного), и встраивания ее в геном организма-реципиента, который в результате приобретает заданный признак.

Существуют различные методы переноса рекомбинантной ДНК в геном организма-реципиента с целью создания ГМО. При работе с растениями используют метод трансформации с помощью Agrobacterium tumefaciens (распространенная почвенная бактерия, имеющая генетические элементы, обеспечивающие встраивание ее генов в хромосомы зараженных клеток растений) и метод «биобаллистики» – «обстреливания» клетки-реципиента наночастицами, нагруженными рекомбинантной ДНК. К методам, применяемым для трансформации различных животных клеток, относятся микроинъекции, электропорация и использование эмбриональных стволовых клеток (FAO/WHO 2003a). Вероятность успеха при трансформации клеток животных ниже, чем при трансформации растительных клеток, и видоспецифична, что обуславливает необходимость тестирования каждого метода на клетках нескольких видов.

Генетическое модифицирование часто позволяет добиться стойкого проялвения желаемых признаков с использованием меньшего количества селекционных поколений и, соответственно, с гораздо меньшими временными затратами, чем традиционная селекция. Кроме того, оно позволяет проводить более точные манипуляции над геномом путем избирательного выделения и переноса исключительно интересующего исследователей гена. Однако, при применении существующих на сегодняшний день методов, встраивание последовательности ДНК в геном хозяина часто происходит случайным образом, что может оказывать непреднамеренное влияние на развитие и физиологию организма. В то же время, подобные эффекты могут проявляться и при использовании традиционных методов селекции. Селекционный процесс, используемый современной биотехнологией, направлен на избежание подобных непреднамеренных явлений и формирование стойких полезных признаков.

Необходимо также отметить, что селекционные программы, использующие традиционные методы, но под контролем молекулярного анализа генетических маркеров, играют важную роль в современной селекции растений и животных. Однако последствия применения таких методик для здоровья человека и окружающей среды в данной работе не рассмотрены.

2.1.2 ГМ культуры, производимые в настоящее время в коммерческих масштабах

На сегодняшний день только несколько ГМ культур разрешено для использования в производстве продуктов питания и поступают на международный продовольственный и кормовой рынки. В их число входят устойчивая к гербицидам и насекомым кукуруза (устойчивые к насекомым ГМ культуры экспрессируют различные варианты инсектицидных токсинов бактерий Bacillus thuringiensis – Bt), толерантные к гербицидам соя и масличный рапс (канола), а также устойчивый к гербицидам хлопок (преимущественно для производства волокна, однако очищенное хлопковое масло используют и в пищу). Кроме того, правительственные органы некоторых стран одобрили для культивирования и использования в пищу ГМ сорта папайи, картофеля, риса, тыквы, сахарной свеклы и томатов. Томаты, однако, выращиваются только небольшим количеством стран и преимущественно для внутреннего потребления.

Нормативный статус ГМ культур варьирует в зависимости от страны, разрешающей их использование. Последние изменения можно найти на различных сайтах, в том числе на сайтах Организации экономического сотрудничества и развития (ОЭСР, OECD) и Международного центра генетической инженерии и биотехнологии (МЦГИБ, ICGEB).
По оценкам экспертов, в 2004 году общая площадь, засеянная коммерчески культивируемыми трансгенными или ГМ культурами, составляла 81 миллион гектар, принадлежащих 7 миллионам фермеров 18 развитых и развивающихся стран. На 2004 год 99% засеянной ГМ культурами территории принадлежало 7 странам (см. таблицу 1).








В течение десятилетнего периода (1996-2004 гг.) устойчивость к гербицидам была первым по популярности трансгенным признаком коммерчески культивируемых ГМ культур. Второе место занимала устойчивость к насекомым-вредителям. В 2004 году устойчивые к гербицидам сорта сои, кукурузы и хлопка занимали 58,5 миллионов гектар, или 72% от общей площади, засеянной ГМ культурами. Для устойчивых к насекомым Bt-культур этот показатель составлял 15,7 миллионов гектар (20%), а для сортов хлопка и кукурузы с комбинацией двух трансгенных признаков – 6,8 миллионов гектар (8%) (James, 2004a). Для сравнения, вирусоустойчивые культуры, такие как папайя, устойчивая к вирусу кольцевой пятнистости, картофель, устойчивый к картофельному вирусу Y и картофельному вирусу скручивания листьев, и кабачок сорта Yellow crookneck, устойчивый к вирусу арбузной мозаики, в коммерческих целях выращивают на очень ограниченных территориях.

В 2004 году двумя доминирующими ГМ культурами/признаками стали устойчивая к гербицидам соя, занимавшая 48,8 миллионов гектар, или 60% от общей площади, засеянной ГМ культурами, и Bt-кукуруза – 11,2 миллионов гектар и 14% соответственно.

2.1.3 Тенденции использования ГМ культур

Коммерчески культивируемые трансгенные сельскохозяйственные культуры, обладающие агрономически важными качествами, часто относят к первому поколению трансгенных растений. Работа над созданием обладающих улучшенными агрономическими качествами ГМ культур продолжается и в настоящее время. На разных этапах разработки находится также ряд сортов, обладающих улучшенными питательными качествами (PIFB 2001). Различные сорта, обладающие новыми признаками, проходят тестирование в лабораторных и полевых условиях в ряде стран. Скоре всего, большинство таких сортов второго поколения, находящихся в процессе разработки, в течение ближайших нескольких лет не появится на ранке.

Ключевыми направлениями исследования и разработки растений являются агрономически важные характеристики и изменения питательных качеств и состава.

2.1.3.1 Агрономически важные характеристики
Устойчивость к вредителям и заболеваниям.


В ближайшей перспективе будет продолжаться коммерциализация сортов, обладающих агрономически ценными признаками, в особенности устойчивостью к гербицидам и насекомым-вредителям, а также, косвенно, повышенной урожайностью (PIFB 2001). Целями исследований и разработки в этой области являются:
– расширение спектра сортов кукурузы, сои и канолы, устойчивых к гербицидам;
– расширение спектра гербицидов, пригодных для обработки устойчивых к гербицидам трансгенных культур, например, создание сортов, устойчивых к таким гербицидам как бромоксинил (bromoxynil), оксинил (oxynil) и сульфонилмочевина (sulfonylurea); а также
– комбинирование новых генов, обеспечивающих устойчивость растений к насекомым-вредителям, таких как новые варианты Bt-гена, кодирующие различные токсины.

Устойчивость к вирусам. Устойчивость к вирусам может обладать исключительной важностью для повышения сельскохозяйственной продуктивности (Thompson, 2003). В настоящее время в различных странах мира проводят полевые испытания устойчивых к вирусам сортов батата (SPFMV, sweet potato feathery mottle virus), кукурузы (MSV, maize streak virus) и африканской маниоки (мозаичный вирус). Возможно, эти культуры будут коммерциализованы в течение ближайших 3-5 лет. Из-за сложности генома пшеницы, работа над созданием сортов, устойчивых к вирусу желтой карликовости ячменя (barley yellow-dwarf virus), продвигается очень медленно и до сих пор находится на стадии лабораторных экспериментов. Разработан также устойчивый к нематодам (корневым червям) ГМ картофель.

2.1.3.2 Измененные питательные свойства и состав ГМ продуктов.
Рис, обогащенный витамином А.


Наиболее известным примером ГМ культуры, обладающей улучшенными питательными качествами, является рис, содержащий высокий уровень бета-каротина – предшественника витамина А (так называемый «золотой рис») (Potrykus, 2000). Витамин А повышает устойчивость организма к заболеваниям, предотвращает развитие нарушений зрения и слепоты, а также способствует росту и развитию организма. Дефицит витамина А (WHO/UNICEF 1995) – это проблема общественного здравоохранения, являющаяся причиной развития тяжелых заболеваний и детской смертности. Для борьбы с дефицитом витамина А предлагалось несколько стратегий, в том числе изменение рациона (например, обогащение продуктов питания) и использование таблетированных добавок (WHO 2000c). В контексте улучшения обеспечения населения витамином А пользу обогащенного витамином А риса обсуждали в рамках различных форумов, в том числе электронных форумов, проведенных в 2000 году под руководством Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН (FAO) (FAO 2000).

Обогащенные витамином А сорта риса и кукурузы разрабатывают для последующего внедрения в сельское хозяйство развивающихся стран. Целью ведущихся в настоящее время работ является обеспечение эффективного усваивания содержащегося в рисе витамина А в кишечнике человека. Если эта задача будет достигнута, употребление 300 г трансгенного риса будет покрывать значительную долю ежедневной потребности организма человека в витамине А.

Рис с высоким содержанием железа. Дефицит железа повсеместно распространен в регионах, в которых основу ежедневного рациона населения составляет рис (WHO 2000a). Это обусловлено крайне низким содержанием в рисе железа. Зерно трансгенного риса, в состав которого входит богатый железом белок сои ферритин, содержит в два раза больше железа, чем зерно обычных сортов (Gura, 1999). Такой рис трансформирован с помощью трех генов, повышающих содержание железа в зернах риса и улучшающих его абсорбцию в пищеварительном тракте (Lucca et al., 2002).

Улучшение белкового состава. Ученые также работают над методами улучшения белкового состава являющихся основными пищевыми продуктами овощей, таких как маниока, овощной банан и картофель (PIFB 2001). Согласно результатам парниковых испытаний, клубни модифицированных культур содержат на 35-40% больше белков и повышенное количество незаменимых аминокислот.

Удаление аллергенов и антинутриентов. Обычно корни маниоки содержат большое количество цианида. Их использование в качестве основного пищевого продукта в тропической Африке привело к повышению уровня цианида в крови населения до токсических значений. Применение методов современной биотехнологии для снижения содержания этого токсичного соединения в корнях маниоки позволит уменьшить время их приготовления. Введение в геном картофеля гена инвертазы дрожжей снижает естественный уровень токсичных гликоалкалоидов (Buchanan et al., 1997).

Снижение содержания аллергенного белка в зернах риса возможно путем модификации механизма его биосинтеза (PIFB 2001). Эксперименты не выявили аллергенности такого модифицированного риса для человека. Ведется также работа по снижению аллергенности пшеницы (Buchanan et al., 1997). Подход заключается во внедрении в геном пшеницы гена, ответственного за биосинтез тиоредоксина, расщепляющего дисульфидные связи аллергенного белка и не влияющего при этом на функциональность остальных белков растения.

Изменение содержания крахмала и соотношения жирных кислот. В рамках одного из направлений работы по созданию полезных для здоровья продуктов питания предпринимаются попытки создания картофеля с повышенным содержанием крахмала, что уменьшает количество жира, абсорбируемого картофелем при жарке (PIFB 2001). Для создания менее вредных жиров специалисты изменяют соотношение жирных кислот сои и канолы в сторону снижения уровня насыщенных жирных кислот. Целью исследований и разработки на современном этапе является создание улучшенных соевого, рапсового и пальмового масел (PIFB 2001). Две таких культуры получили официальное одобрение для выращивания и использования при производстве пищевых и кормовых продуктов в США. Это соя с высоким содержанием олеиновой кислоты и масличный рапс с высоким содержанием лауриновой кислоты (Agbios, 2005). Соя с высоким содержанием олеиновой кислоты также разрешена для использования в пищу в Австралии и Канаде. Исследования и разработка в направлении создания масел с улучшенной питательной ценностью находятся на ранних этапах.

Повышенное содержание антиоксидантов. Разработаны методы повышения содержания ликопена и лютеина в плодах томатов, а также изофлавоноидов в бобах сои (WHO 2000c). Эти фитонутриенты способствуют улучшению состояния здоровья и профилактике заболеваний. Исследования в этой области находятся на относительно раннем этапе, что обусловлено недостаточной изученностью фитонутриентов, а также тем, что не все фитонутриенты полезны для здоровья человека.

Экологические стрессы. Обеспечение толерантности к экологическим стрессорным факторам с помощью генетических модификаций является областью, в которой исследования и разработки находятся на ранних этапах (PIFB 2001). Активно изучаются устойчивость растений к повышенной засоленности почвы и засухе. Согласно оценкам специалистов, повышенная засоленность почвы характерна для 20% всех сельскохозяйственных угодий и для 40% всех орошаемых земель в мире. Устойчивость к засоленности и засухам обеспечивается множеством генов, сложным образом взаимодействующих между собой. Такая полифакторная природа обусловила крайне низкую эффективность традиционных методов селекции при создании устойчивых к засоленности почвы и засухе сортов. Устойчивости к засоленности можно добиться посредством встраивания в геном чувствительной культуры нескольких генов, обеспечивающих соответствующий механизм, используемый устойчивой культурой. На настоящий момент реальный период времени, необходимый для коммерциализации таких ГМ культур, оценить невозможно.

Разработка сортов ряда культур, в том числе папайи, табака, риса и кукурузы, толерантных к алюминию, являющемуся ограничивающим рост фактором кислых почв, находится на ранних этапах, однако их официального одобрения для коммерческого культивирования можно ожидать в течение нескольких лет.

Предпринимаются также попытки улучшения системы фотосинтеза с помощью генетического модифицирования. Такие культуры, как кукуруза и сахарный тростник, более эффективно конвертируют энергию солнца в энергию химических связей молекул углеводов, чем широколиственные сельскохозяйственные культуры. Урожайность культуры можно повысить на 10% путем внедрения в ее геном генов другой культуры, обеспечивающих высокую эффективность фотосинтеза. Период времени, необходимый для коммерциализации таких ГМ культур, тоже неизвестен.

Признак мужской стерильности используют для создания полностью гибридного посевного материала с целью избежать распространения ГМ культур в природной среде (в результате так называемого дрейфа генов). Ряд сортов кукурузы, характеризующихся мужской стерильностью, получил официальное одобрение в США. Кроме того, обладающие этим признаком сорта масличного рапса и канолы получили официальное одобрение на выращивание и использование в качестве пищевых продуктов в странах ЕС, Канаде и США. Еще одной стратегией, направленной на предотвращение дрейфа генов между растениями, является генетическое модифицирование, обеспечивающее вегетативное (не требующее опыления) формирование семян сельскохозяйственных культур. Эксперименты показали, что ни одна из упомянутых стратегий не является универсальной и, возможно, наиболее эффективным методом является комбинация подходов.

2.2 Домашний скот и рыба

В рамках производства продуктов питания применение современной биотехнологии в животноводстве укладываются в два основных направления: выращивание животных и питание человека. Большинство из обсуждаемых ниже областей применения на сегодняшний день находятся на ранних этапах исследований и разработки.

2.2.1 Рыба

С учетом предполагаемого повышения потребности в рыбопродуктах ГМ рыба может приобрести большое значение как продукт питания в развитых и развивающихся странах. Наиболее вероятно, что первым ГМ животным на продовольственном рынке станет быстрорастущая семга (Salmo salar), в геном которой встроен ген гормона роста чавычи (Oncorhynchus tschawytscha) (FAO/WHO 2003a). Такая семга растет в 3-4 раза быстрее нетрансгенных аналогов, что уменьшает время выращивания и повышает доступность пищевого продукта. Еще, по крайней мере, 8 искусственно выращиваемых видов рыбы генетически модифицированы с целью ускорения роста. Ген гормона роста в порядке опыта встроили в геномы таких рыб, как белый амур, радужная форель, тиляпия и сом (PIFB 2003; PIFB/FDA 2003). Во всех случаях трансгены выделяли из геномов рыб других видов.

Для решения некоторых проблем аквакультуры ученые предпринимают попытки повысить устойчивость рыб к заболеваниям, например, путем встраивания в геном семги фрагмента ДНК, кодирующего лизоцим радужной форели. Лизоцим обладает антибактериальными свойствами и эффективен по отношению к многим возбудителям заболеваний рыб. Ведется также работа по внедрению гена еще одного антибактериального белка (секропина тутового шелкопряда) в геном сома (Dunham et al., 2002). Это может повысить устойчивость рыбы к заболеваниям, в том числе к кишечной септицемии (enteric septicaemia).

Выращивание хищных рыб, таких как форель и лосось, привело к чрезмерному промыслу песчанки и мойвы. Для решения этой проблемы ученые изучают возможность изменения метаболизма хищных рыб путем улучшения усвоения углеводов и увеличения доли растительной пищи в рационе.

Чувствительность к холоду тепловодных рыб, таких как карп и тиляпия, может приводить к значительным потерям в зимнее время. Предлагаемое направление работы в этой области заключается в изменении молекулярной конформации липидов с целью повышения текучести клеточных мембран. Для расширения географической зоны, пригодной для выращивания рыбы, ген, кодирующий белок-«антифриз», переносится из генома рыб одного вида в геном рыб другого вида. Несмотря на то, что уже выведено несколько сортов морозоустойчивой семги, секретируемый такими рыбами уровень белка-«антифриза» значительно не изменяет температуру замерзания их крови (Fletcher et al., 2002).
Проблемы, касающиеся выявления опасности и оценки риска, которые могут ассоциироваться с выращиванием ГМ рыбы, до сих пор обсуждаются (FAO/WHO 2003a). Одним из таких аспектов является выращивание стерильных особей с целью минимизации экологического риска при попадании ГМ рыб в природные популяции.

2.2.2 Домашний скот и птица

Продукты питания, получаемые из ГМ скота и птицы, еще очень далеки от коммерческого использования. В геном свиней удалось встроить несколько ускоряющих рост генов, которые также оказывают влияние на качество мяса, делая его более постным и нежным (FAO/WHO 2003a). Эта работа начата более 10 лет назад, однако в силу определенных морфологических и физиологических изменений, наблюдавшихся у животных, технологии не были коммерциализованы.

Предложено также большое количество модификаций молока, заключающихся в добавлении новых белков, либо в манипуляциях над эндогенными протеинами (PIFB 2002b). Недавно ученые из Новой Зеландии создали коров с повышенным содержанием в молоке казеина. Использование такого молока должно повысить продуктивность сыроваренного производства. Еще несколько групп исследователей работают над снижением содержания в молоке лактозы. Конечной целью является создание молока, пригодного для употребления в пищу людьми с лактозной непереносимостью.

К другим областям применения генетического модифицирования в животноводстве, находящимся на ранних стадиях исследований и разработки, относятся повышение устойчивости к заболеваниям, повышение рождаемости у овец, повышение яйценоскости птиц за счет создания двух активных яичников и улучшение переработки кормов «экосвиньями» («enviropig») (свиньями, выделяющими в окружающую среду меньшее количество токсичных соединений фосфора). На настоящий момент большинство этих направлений находятся на стадии теоретических разработок и, соответственно, временные рамки их коммерческого внедрения прогнозировать невозможно.

2.3 Микроорганизмы

2.3.1 Микроорганизмы в качестве продуктов питания

В настоящее время на рынке НЕТ коммерческих продуктов, содержащих живые генетически модифицированные микроорганизмы. В 1993 году в Великобритании ГМ дрожжи получили официальное одобрение для использования в пивоваренной промышленности, однако попытки коммерциализовать продукт не предпринимались (NCBE 2005). К другим микроорганизмам, использующимся для производства продуктов питания (находящимся на стадии исследований и разработки), относятся сбраживающие культуры (для хлебопечения и пивоварения) и молочнокислые бактерии, применяемые при производстве сыра. Целью исследований и разработки также является минимизация инфицирования патогенными микроорганизмами и повышение питательной ценности и вкусовых качеств конечного продукта.

Предпринимаются также попытки генетически модифицировать микроорганизмы пищеварительного тракта крупного рогатого скота с целью защиты животных от отравляющих компонентов корма. Современные методы биотехнологии используют также для создания пробиотиков – микроорганизмов, употребление определенного количества которых с пищей оказывает положительное влияние на здоровье (FAO/WHO 2001c).

2.3.2 Компоненты пищевых продуктов, технологические добавки, добавки к рациону и ветеринарные средства, получаемые с помощью микроорганизмов

Многие ферменты, используемые в качестве технологических добавок в пищевой и кормовой промышленности, производят с помощью ГММ (European Commission 2004). Это означает, что ГМ микроорганизмы инактивированы, разрушены или удалены из конечного продукта. ГМ дрожжи, грибки и бактерии используют для этих целей уже более десятилетия. В качестве примеров можно привести используемую в хлебопечении альфа-амилазу, применяемую при производстве фруктозы глюкозоамилазу и необходимый для ферментации сыра фермент химозин. Большинство используемых в пищевой промышленности ГММ являются производными микроорганизмов, применяемых в традиционной пищевой биотехнологии.

В ряде стран ГММ разрешены также для производства микронутриентов, таких как витамины и аминокислоты, используемых в качестве продуктов питания или добавок к рациону. Примером является производство каротиноидов (используемых в качестве пищевых добавок, красителей и добавок к рациону) в ГМ бактериальных системах. В будущем в ГМ микроорганизмы можно будет интегрировать целые метаболические пути, что позволит синтезировать новые соединения.

Для нужд животноводства с помощью генной инженерии разработаны такие ветеринарные продукты, как бычий соматотропин, применяемый для повышения эффективности производства молока. В некоторых странах бычий соматотропин впервые появился на рынке более 10 лет назад.

Задачей белковой инженерии является изменение генетической и, соответственно, аминокислотной последовательности ферментов. На настоящий момент белковая инженерия не нашла широкого применения в производстве ферментов. Целью исследований и разработок в этой области является изменение характеристик ферментов, например, повышение термической и рН-стабильности. Ферментативную обработку часто используют в качестве альтернативы известным химическим реакциям. В большинстве случаев это приводит к снижению энергозатрат и объема химических отходов.

2.4 Заключение

В течение последних 50 лет достижения генетической и молекулярной биологии обеспечили возможность создания и коммерческого использования ГМО, обладающих новыми свойствами за счет преодоления межвидовых барьеров. Присущие ГМО характеристики могут оказать значительное положительное влияние на производство продуктов питания. В настоящее время наиболее часто коммерциализируемыми ГМО являются сельскохозяйственные культуры: соя, кукуруза и хлопок. Среди культивируемых ГМ растений первое место занимает соя, за которой следуют кукуруза и хлопок. ГМ культуры занимают около 4% общей площади возделываемых земель в мире. Наиболее важными из обеспечиваемых генетическими модификациями признаков являются агрономически ценные характеристики. В ближайшее время такие характеристики будут продолжать доминировать в новых сортах ГМ растений. Однако в течение достаточно непродолжительного периода небольшая, но постепенно увеличивающаяся доля сортов ГМ культур будет обладать признаками, обеспечивающими изменение потребительских свойств и питательной ценности продукции.
В то время как процесс создания быстрорастущего ГМ лосося и ГМ скота, близится к завершению, работа над большинством других трансгенных животных, предназначенных для производства продуктов питания, находится на ранних стадиях исследований и разработки.

Большинство технологических добавок (ферментов), производимых ГМ микроорганизмами, появилось на рынке более 10 лет назад и используется в производстве большого количества продуктов питания. Однако до настоящего времени на рынке нет продуктов, содержащих живые ГМ микроорганизмы.

Ваш комментарий:
Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Чтобы оставить комментарий, необходимо авторизоваться.
Вернуться к списку статей