Идентификация сырьевого состава плодово-ягодной продукции молекулярно-генетическим методом
Оглавление
Введение
. Генетически модифицированная продукция растительного происхождения
.1 Состояние и перспективы развития генетически модифицированных товаров
.2 Преимущества и опасности производства генетически модифицированной продукции растительного происхождения
.3 Правовое регулирование производства и использование генетически модифицированных продуктов
.4 Создание генно-модифицированных растений как основной фактор, формирующий их качество
.5 Экспертиза пищевых продуктов полученных их генетически модифицированных организмов
.6 Методы исследования генетически модифицированных продуктов
.7 Список ГМО, одобренных и запрещенных продуктов в России для использования, в том числе в качестве пищи населением
Выводы
Список литературы
Приложение
Актуальность исследования. В последние десятилетия на мировом продовольственном рынке произошли коренные изменения, связанные с созданием генетически модифицированных организмов и активным их внедрением в производство. Генная инженерия затронула различные отрасли народного хозяйства: медицину экологию, сельское хозяйство, химическую текстильную, пищевую промышленность, торговлю и другие.
Новые сорта растений завоевывают популярность в среде производителей. Это - пример наиболее быстрого распространения, как новых продуктов, так и новых методов во всей многовековой истории народного хозяйства. модифицированный продукт пища
Основным достоинством, вызвавшим широкое распространение генной инженерии, является возможность быстрого создания растений с необходимыми свойствами. Другими преимуществами производства и использования транс генных растений являются: увеличение пищевой ценности продуктов, возможность их использования в медицине для получения средств профилактики и лечения болезней и прочие.
Общество с настороженностью относится к генетически модифицированным продуктам, что обусловлено недостаточной изученностью их потребительских свойств и безопасности для организма человека в длительной перспективе.
Законодательная база регулирования производства и исследования транс генных продуктов находится в процессе формирования.
В связи с особыми требованиями к качеству генетически модифицированных продуктов, они должны учитываться в производстве и торговле отдельно от традиционных, войти в Общероссийский классификатор продукции в виде отдельных категорий, иметь свои стандартные, торговые и учётные классификации.
На стадии разработки находятся методы идентификации генетически модифицированных продуктов. Отсутствуют товароведные характеристики конкретных генетически модифицированных товаров, поступивших в продажу. Цели и задачи исследования. Целью данной работы является изучение и анализ потребительских свойств и безопасности, генетически модифицированных пищевых продуктов растительного происхождения, исследование на основе метода полимеразной цепной реакции амплификации ДНК, позволяющей качественно идентифицировать плодово-ягодное сырье.
Для достижения доставленной цели необходимо решить следующие задачи:
изучить потребительские предпочтения к продуктам переработки плодово-ягодного сырья
исследовать современное состояние и определить основные направления развития рынка генетически модифицированных продуктов.
охарактеризовать основные преимущества и недостатки производства и потребления транс генных пищевых продуктов
дать оценку отечественным и международным законодательным и нормативным документам по регулированию производства и сбыта транс генных продуктов.
- охарактеризовать получение генетически модифицированной продукции как основной фактор, оказывающий влияние на формирование её потребительских свойств.
- исследовать влияние технологической обработки плодово- ягодного сырья на эффективность видовой идентификации ПЦР.
Продовольственная проблема является одной из важнейших проблем человечества. Особенно остро она стоит в развивающихся странах, где происходит стремительный рост населения до 100 млн. человек в год, и очень слабо развито сельское хозяйство. [1]Постоянные поставки гуманитарной помощи со стороны развитых стран и международных организаций являются явно недостаточными для борьбы с голодом. [2]
По прогнозам ЮНЕСКО к 2050 г численность населения в мире приблизится к 10 млрд. человек, что потребует резкого увеличения объёмов производства продуктов питания в других товаров широкого потребления. Не смотря на то, что за последние 40 лет производство сельскохозяйственной продукции выросло более, чем в 2 раза, дальнейший его рост представляется маловероятным.[3] В течение последних 20 лет человечество потеряно свыше 15% плодородного подвесного слоя. Большая часть пригородных к возделыванию земель уже вовлечена в сельскохозяйственное производство.
Каждую неделю население нашей планеты в среднем увеличивается на 12 млн. человек, при этом темпы производства пищевой продукции все более отстают от темпов роста населения. Уже сейчас дефицит пищевых продуктов в мире превышает 60 млн. тонн, а число людей, страдающих от недостаточности питания, выросло на 25 млн. лишь за период с 2002 по 2003, а общая цифра голодающих приближается к 1 млрд. человек. Таким образом, современная стратегия производства пищевых продуктов должна быть направлена на поиск выхода из продовольственного кризиса в кратчайшие сроки.[4] Возникла необходимость в применении принципиально новых подходов к созданию высоко продуктивных агросистем, обеспечивающих значительное повышение урожайности сельскохозяйственных культур и продуктивности скота.
Одним из способов решения поставленных задач является применение новейших
способов селекции. Этому способствуют огромные возможности, появившиеся в
результате революционных достижений в области генетики и биотехнологии.[5]
Рождение генетической инженерии условно относится к 1922 года, когда в лаборатории Берга впервые была синтезирована рекомбинатная молекула ДНК. Дальнейшим этапами развития генетической инженерии являются 1975-1977 гг., время разработки Ф. Сэнгером, Р. Баррелом, А. Максамом и В. Гилбертом методом быстрого определения нуклеотидной последовательности.[6]
Генетическая инженерия имеет яркую историю благодаря тому общественному резонансу, который она вызвала о самых первых своих шагов. [7]
ГМО - организм, генотип которого был искусственно изменён при помощи методов генной инженерии. Это определение может применяться для растений, животных и микроорганизмов. Генетические изменения, как правило, производятся в научных или хозяйственных целях. Генетическая модификация отличается целенаправленным изменением генотипа организма в отличие от случайного, характерного для естественного и искусственного мутационного процесса.[8]
Основным видом генетической модификации в настоящее время является использование транс генов для создания транс генных организмов.
В сельском хозяйстве и пищевой промышленности под ГМО подразумеваются только организмы, модифицированные внесением в их геном одного или нескольких транс генов.[9]
Специалистами получены научные данные об отсутствии повышенной опасности продуктов из генетически модифицированных организмов как таковых по сравнению с традиционными продуктами.
Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН (FAO) рассматривает использование методов генетической инженерии для создания транс генных сортов растений либо других организмов как неотъемлемую часть сельскохозяйственной биотехнологии. Прямой перенос генов, отвечающих за полезные признаки, является естественным развитием работ по селекции животных и растений, расширивших возможности селекционеров управляемости процесса создания новых сортов и расширения его возможностей, в частности, передачи полезных признаков между нескрещивающимися видами.[9]
Использование, как отдельных генов различных видов, так и их комбинаций в создании новых транс генных сортов и линий является частью стратегии FAO по характеризации, сохранению и использованию генетических ресурсов в сельском хозяйстве и пищевой промышленности.
Исследование 2012 года (основанное в том числе на отчетах компаний - производителей семян) использования транс генных сои, кукурузы, хлопка и канолы в 1996-2011 годах показало, что устойчивые к гербицидам культуры оказываются более недорогим в выращивании и в ряде случаев более урожайными. Культуры, содержащие инсектицид давали больший урожай, особенно в развивающихся странах, где использовавшиеся до этого пестициды были малоэффективными.[10]
Также устойчивые к насекомым культуры оказывались более дешевыми в выращивании в развитых странах, по данным метаанализа, проведенного в 2014 г., урожайность ГМО-сельхозкультур за счет снижения потерь от вредителей на 21,6 % выше, чем у не модифицированных, при этом расход пестицидов ниже на 36,9 %, затраты на пестициды снижаются на 39,2 %, а доходы сельхозпроизводителей повышаются на 68.2%.[11] Основные этапы создания ГМО:
1. Получение изолированного гена.
2. Введение гена в вектор для переноса в организм.
. Перенос вектора с геном в модифицируемый организм.
. Преобразование клеток организма.
5. Отбор генетически модифицированных организмов и устранение тех, которые не были успешно модифицированы. [11]
Процесс синтеза генов в настоящее время разработан очень хорошо и даже в значительной степени автоматизирован. Существуют специальные аппараты, снабжённые ЭВМ, в памяти которых закладывают программы синтеза.
В настоящее время не вызывает сомнения, что полноценное питание определяется не только энергетической ценностью пищи, но и обеспеченностью витаминами, пектиновыми веществами, микро- и макроэлементами. [12]
Сбалансированное питание, включающее в себя продукты растительного происхождения с высоким содержанием биологически активных веществ, является важной оставляющей в формировании здорового подрастающего поколения страны.
Свежие плоды и ягоды имеют большое пищевое значение. Они являются источником ряда необходимых организму веществ, прежде всего витаминов, углеводов и минеральных элементов и должны быть в питании человека в течение всего года в широком ассортименте. Так, если калорийность питания обеспечивается за счет богатых белками и жирами продуктов животного происхождения, то источником биологически активных веществ являются плоды и ягоды. [13]
В связи с увеличением объемов потребления населением плодово- ягодных культур, в мире наблюдается тенденция роста их возделывания. Сегодня все большее внимание уделяется малине, землянике, крыжовнику и шиповнику, отличающихся от других культур высоким содержанием важнейших биологически активных веществ. Ведущей культурой мира остается земляника. На ее долю приходится более 2/3 общемирового объема. Лидируют по выращиванию земляники такие страны как США (83 тыс. т), Испания (3 0 тыс. т), Япония (208 тыс. т); Южная Корея (204 тыс. т) и Польша (96 тыс.т) . Россия, по данным FAO, занимает третье место в мире по производству земляники (230 тыс.т).
Россия занимает первое место в мире по производству малины, ее доля составляет четверть мирового рынка (7 тыс. тон). Далее следуют Сербия (93 тыс. т), Польша (тыс. т), Германия (30 тыс. т). Все перечисленные страны, занимаются активно экспортом, данной культурой. [15]
Употребление в пищу плодов и ягод в свежем виде носит сезонный характер. В связи с чем возникает проблема длительного хранения и подбора способов переработки с возможностью максимального сохранения пищевой и биологической ценности исходного сырья в течение всего года. [15]
Сохранение данного природой натурального сырья и произведенных человеком продуктов питания эта одна из основных целей в технологии переработки пищевой промышленности. В настоящее время известно достаточно большое количество способов и методик переработки плодово-ягодного сырья. Эти способы основаны на принципах биоза, анабиоза и абиоза в соответствии с классификацией, предложенной Никитинским Я.Я.
В связи с чем, на рынке наблюдается положительная тенденция в отношении
продажи продуктов переработки плодово-ягодного сырья. За последнее время доля
продаж данной продукции выросли на 2 %. Большое влияние на его увеличение
оказывает расширение ассортимента в рознице. Кроме этого на рынке присутствуют
товара импортируемые из стран дальнего и ближнего зарубежья. [16]
Генетически модифицированные продукты перед выпуском на рынок подробно и тщательно исследуются на предмет безопасности для людей и животных. Растения с ГМО можно выращивать в районах рискованного земледелья при низкой температуре и высокой температуре. В условиях засухи, избытка солнечного излучения. Растения ГМО способствуют снижению расхода пестицидов, поскольку они не повреждаются паразитами.
Генетические модификации позволяют получать высокие урожаи зерновых при плохих почвенных условиях. Продукты с ГМО часто имеют лучшие вкусовые или ароматические качества. Чем традиционная пища. Генетически модифицированная пища дольше остается свежей, что имеет большое значение при ее транспортировке и хранении. Модифицированная генетическая еда имеет усовершенствованный химический состав. благодаря чем некоторые ГМО действуют как лекарства, имея повышенное количество витамина А.почти в двадцать раз.[17]
В настоящий момент независимые ученые уже пришли к выводу, что активное употребление ГМ-продуктов в пищу связано с существенными рисками. Во-первых, введение в пищевую цепочку человека транс генной еды может привести к распространению новых болезнетворных бактерий: при вставке "полезных" генов в определенную цепочку ДНК туда же может попасть и различный технологический "мусор", например ген устойчивости к антибиотикам. В результате широко распространенные лекарственные препараты просто окажутся бессильными против "мутировавших" бактерий. Трансформация живых организмов может сопровождаться непредсказуемыми изменениями и способствовать накоплению в организме человека токсичных веществ.[18]
Именно это произошло в США, где 37 человек погибли, а еще около 1, 5 тысяч остались инвалидами после того, как в качестве пищевой добавки они употребляли триптофан, полученный из транс генных бактерий. Это ГМ-вещество вызвало острое заболевание - эозинофилии-миалгии, сопровождающееся мышечными болями, спазмами дыхательных путей и даже иногда приводящее к смерти. Употребление ГМ-пищи может вызвать и сильную аллергию, так как чужеродные белки, синтезируемые транс генными организмами, являются потенциальными аллергенами. В частности, известно, что ГМ- соя, устойчивая к гербициду раундапу, производимая американской компанией Monsanto, вызывает сильную аллергию.
О небезопасности транс генных культур активно заговорили с конца 1998 года. Сначала британский иммунолог Арманд Пуцтаи (Armand Putztai) в телевизионном интервью объявил, что он обнаружил снижение иммунитета у крыс, которых кормили модифицированным картофелем. Исследование было опубликовано, а тему быстро подхватили журналисты в Европе, а затем и в США и Канаде. Вскоре в авторитетном журнале Nature появилась статья, авторы которой пришли к выводу, что посевы транс генной кукурузы могут угрожать популяциям охраняемого вида бабочек-монархов. Пыльца оказалась токсичной для их гусениц.[19]