Исследовательская работа «ГМО: великое достижение прогресса или вред?»

МУНИЦИПАЛЬНОЕ КАЗЁННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«АЛЕКСАНДРОВСКАЯ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА»

БРАТСКАГО РАЙОНА ИРКУТСКОЙ ОБЛАСТИ

Муниципальный конкурс проектов школьников

«Проекты для настоящего и будущего»

Исследовательская работа

«ГМО: великое достижение прогресса или вред?»

Автор: учащийся 10 класса Сергиенко Илья Олегович

Руководитель: Сергиенко Светлана Викторовна,

учитель английского языка

с. Александровка, 2019

Содержание

Введение……………………………………………………………..3

Глава I. Цели и методы создания ГМО……………………………4

    1.1 Что такое ГМО

    1.2 Использование ГМО в медицине и промышленности

Глава II. Влияние ГМО на живые организмы………………….... 6

    2.1 Влияние ГМО на растения……………………………..........6

    2.2 Влияние ГМО на животных………………………………....6

    2.3 Влияние ГМО на человека………………………………….7

    2.4 Влияние ГМО на экологию…………………………………8

Глава III.Регулирование оборота ГМО продукции……………...8

    3.1 Способы проверки продукции на наличие ГМО....……….9

    3.2 Анализ оборота ГМО продукции на мировом рынке…….9

    3.3 Анализ оборота ГМО продукции на рынке РФ……............9

    3.4 Практическая часть…………………………………………..10

Заключение…………………………………………………………11

Список использованной литературы…………………………….. 12

Приложение 1 и 2…………………………………………………...13-14

Введение

На данный момент в мире происходит активное развитие технологий. В частности, развиваются биотехнологии. Относительно недавно люди научились изменять гены живых организмов, это открыло огромный простор для экспериментов. Но развитие генной инженерии вызвало волнение общественности, как и у любой новой технологии, у генной модификации появились свои сторонники и противники.

Актуальность данного исследования состоит в том, что генно-модифицированные продукты уже поступают на полки магазинов. Общественное мнение по этому поводу неоднозначно, и у генной инженерии могут быть как положительные, так и отрицательные аспекты. Поэтому это исследование актуально.

Цель работы: изучение вопросов создания и использования ГМО, применение его в разных сферах деятельности. Изучить информацию о  рисках  для человека и возможном вреде экологии от использования ГМО.

Задачи проекта:

• Изучить  историю и цель создания ГМО и ГМП;
• Изучить мнение ученых о пользе и вреде продуктов, содержащих ГМО;
• Проинформировать учащихся МКОУ «Александровская СОШ» о вреде и пользе ГМО для здоровья человека.

Практическая направленность проекта: данный проект будет интересен тем людям, которые заботятся о своем здоровье. Ведь уже сейчас во многих странах мира используются и продаются генетически-модифицированные продукты.

Глава I. Цели и методы создания ГМО

1. Что такое ГМО?

Генетически модифицированные (или трансгенные) продукты - это «продукты, полученные из трансгенных растений или животных, а также содержащие добавки, полученные из ГМО, под которыми следует понимать организм или несколько организмов, любые неклеточные, одноклеточные и многоклеточные образования, способные к воспроизводству или передаче наследственного генетического материала, отличные от природных организмов, полученные с применением методов генной инженерии и содержащие генно-инженерный материал, в том числе гены, их фрагменты или комбинацию генов, не свойственных данным организмам».

На данный момент разработано более 120 видов трансгенных растений: соя, хлопок, тыква, огурец, перец, кукуруза, рис, дыня... Большинство этих культур в промышленных масштабах выращивают в США, Аргентине, Канаде, Франции, Южной Африке, Португалии, Австралии, Китае, Мексике, Испании,  Румынии, Индии и Японии.

Основным методом создания ГМО, в частности растений, является использование трансгенов. Трансген - это ген, извлечённый из организма, для его последующего включения в генную цепочку другого организма. Для передачи трансгена используются векторы, вирусы или плазмиды молекулы нуклеиновой кислоты, чаще всего являющимися ДНК.

Использование в пищу ГМП поможет в будущем повлиять на социальную и экономическую сферы жизни человека. Население Земли неуклонно растет. По данным ООН, в ближайшие 35 лет оно увеличится до 10 млрд человек. Современные темпы роста производства продуктов питания отстают от темпов прироста населения. Урожай трансгенных растений в 4-5 раз выше, чем у традиционных культур, т.к. трансгенные растения обладают повышенной устойчивостью к вредителям и болезням. При этом снижения питательной ценности полученных из них продуктов не наблюдается. А в некоторых случаях питательная ценность ГМП больше по сравнению с продуктами, выращенными натуральным способом. Поэтому широкое использование трансгенных продуктов дает надежду на преодоление голода на планете.

1.2. Использование ГМО в медицине и промышленности

ГМО активно используются не только в сельском хозяйстве, но и в медицине и фармацевтической промышленности. Генетически модифицированные организмы используются в медицине с 1982 года. Ученые с помощью ГМО научились лечить некоторые заболевания и замедлять процессы старения организма. В этом году зарегистрирован в качестве лекарства человеческий инсулин, получаемый с помощью генетически модифицированных бактерий. Ведутся работы по созданию генетически модифицированных растений, продуцирующих компоненты вакцин против опасных инфекций (чумы и других). В результате генных изменений были получены иммунные клетки, способные находить и уничтожать раковые клетки.  Успешно прошло испытания и одобрено к использованию лекарство против тромбозов на основе молочного белка трансгенных коз. Так же генная инженерия используются и для лечения болезней, одной из таких является «буллезный эпидермолиз» – редкое заболевание, возникающее при произвольной мутации гена человека. При нём кожа и слизистые оболочки становятся очень чувствительными. При незначительных механических повреждениях образуются раны и пузыри. До использования технологий по изменению генов, болезнь считалась неизлечимой. Но с развитием технологий и медицины стало возможным спасти пациента с данным заболеванием. Медики взяли клетки кожи пациента, с неповреждённых участков кожи, и изменили ген ответственный за болезнь. С помощью новых клеток медики создали ткани эпидермиса для пересадки. Спустя несколько операций по пересадки новой здоровой кожи и 21 месяц реабилитации пациент был признан полностью выздоровевшим.

Быстро развивается отрасль медицины - генотерапия. В ее основе лежат принципы создания ГМО, но в качестве объекта модификации выступает геном соматических клеток человека. В настоящее время генотерапия - один из главных методов лечения некоторых заболеваний.

     Объединив свои силы, белорусские и российские генетики вывели породу коз, способных давать молоко с человеческим белком, который предохраняет новорождённых от инфекций. Учеными так же разрабатываются генетически модифицированные бактерии, способные производить экологически чистое топливо.

Однако, ни одного подтвержденного научного исследования, указывающего на риск применения разрешенных генетически модифицированных продуктов сегодня нет.

Глава 2. Влияние ГМО на живые организмы.

2.1. Растения и ГМО.

Существует огромное количество исследований, направленных на изучение и доказательство вреда использования генно-модифицированных (далее – ГМ) организмов. В частности, эти исследования направлены на изучение ГМ растений. Хотя количество научных работ, которые пытаются доказать вред употребления ГМ продуктов для животных и человека, велико. Но ни одна из существующих работ не может доказать любое пагубное влияния ГМО на организмы человека и животных. Такие работы критикуются научным сообществом. Вскоре после выпуска статей, в которых якобы доказывается вред ГМО, выпускается другая статья, опровержение.  Зачастую эту статью пишут кандидаты или доктора наук, лауреаты Нобелевских и других научных премий.

Причинами недоверия к ГМР оказались сомнения в его безопасности, возможное влияние на экологическую обстановку из-за переопыления с другими растениями. После этого случая, в Greenpeaceбыло направленно письмо с обвинением «в преступлении против человечества». Под данным письмом подписались более 100 лауреатов Нобелевской премии. Так же противники золотого риса ссылались на недоработку растения, возникали сомнения по поводу аллергенности и усвоению бета-каротина. Дальнейшие исследования показали, что аллергических реакций на встраиваемый белок не происходит. Усвоение бета-каротина и преобразование его в витамин  «А», сравнимо с его усвоением в чистом виде. Но учитывая эти исследования, золотой рис не был допущен к выращиванию в промышленных масштабах. Планировалось выращивать рис в Республиках Бангладеш и Филиппины, но ни одна страна не дала окончательного согласия на это.

Новые виды трансгенных растений выводятся не только для решения проблем голода и болезней. Сейчас так же набирают популярность ГМ цветы и декоративные растения. С помощью генной инженерии можно выводить виды цветов не виданные ранее, любого цвета, формы, размера и не только. Например флористы используют цветы покрытые люминофорной краской для того что бы цветы светились при отсутствии света. Но этот способ применим лишь для срезанных цветов, на улице краска со временем выветриться и смоется.

2.2. Организмы животных и ГМО.

Решить проблему всемирного голода можно не только трансгенные растения. Сейчас ведутся разработки и в сфере животноводства. Сейчас уже в странах Африки скот кормят генно-модифицированной соей. Но умы учёных и энтузиастов будоражит другая идея, использование ГМ животных. Это позволило бы сократить количество голодающих жителей нашей планеты, за счёт увеличения объёмов производства, уменьшения цены на мясо,  и другие продукты животноводства, такие как молоко и яйца. При этом количество используемого корма, которое будет необходимо для кормления одного животного, может не измениться, но это зависит от конкретного случая генной модификации.

Так, например американская компания AquAdvantage вывела новый вид лосося, который растёт быстрее своего дикого собрата. Размеры трансгенного лосося вызвали негодование среди учёных, так как дикие, более мелкие виды лосося не могут конкурировать с более крупными сородичами. Но ГМ лосось малоподвижен, из-за слабости мышц его движения скованны, поэтому в дикой природе ему трудно конкурировать с дикими особями

Учёные медицинского колледжа Клиники Майо в США создали кошку, с геном, который позволяет ей генерировать антивирусный белок. После этого клетки животного начали бороться с вирусом кошачьего иммунодефицита, этот вирус очень похож на ВИЧ. Ген был помечен флуоресцентным белком медузы, поэтому кошка в тёмное время суток светится зелёным цветом.  Учёные надеются, что эта разработка в генной инженерии поможет в борьбе с СПИДом.

Отрицательное общественное мнение относительно ГМ-животных и животных выращенных на ГМ-корме во многом основано на исследованиях доктора биологических наук Ирины Ермаковой. В своих работах с лабораторными мышами она доказывала связь между употреблением ГМ продуктов и развитие раковых заболеваний. В одной из её работ говориться о высокой смертности и большого количества образовавшихся раковых опухолей в группе, которую кормили модифицированной соей. По словам учёной, она создала для мышей условия, близкие природным. Работа Ермаковой была раскритикована научным сообществом, самой грубой ошибкой учёной было то, что она взяла вид лабораторных мышей и создала для них природные условия, это не допустимо, так как лабораторные мыши предназначены для использования именно в лабораторных условиях. Так же был взят вид лабораторных мышей, который предрасположен к раку, эти мыши используются для тестирование лекарств от рака. В 2012 году французский профессор Жиль-Эрик Сералини опубликовал в журнале «Food and Chemical Toxicology» статью, в которой приводились результаты исследований долгосрочного влияния питания ГМ- кукурузой, на крыс. В статье утверждалось, что крысы, которые питались ГМ- кукурузой, были подвержены заболеванию раком чаще в 2-3 раза. Эта патология была подтверждена оптической и просвечивающей электронной микроскопией. Публикация вызвала очень серьёзную критику со стороны производителей ГМ-кукурузы.

2.3. Организм человека и ГМО

На данные момент ГМО используются для исследования некоторых заболеваний, таких как рак и болезнь Альцгеймера

Генномодифицированные животные уже помогают в исследование разных заболеваний, потому что можно получить сотни животных с одинаковым генетическим кодом, таким образом, сократив случайности к минимуму. Но главное, вводя животным «сломанный» ген, можно исследовать генетические заболевания. Особенно активно исследуются онкологические заболевания.

Самой амбициозной задумкой учёных и медиков является изменение гена человека. Планируется изменять ген человека на стадии развития плода в утробе матери, это позволит вылечить генетические заболевания. Но данная процедура связана с этическими трудностями. Убирая «сломанный» ген и заменяя его на здоровый, получаем ли мы нового человека? Этим и другими вопросами задаются противники генной инженерии.

2.4. Влияние ГМО на экологию.

        Реальной проблемой, с которой сталкиваются учёные при разработке ГМО, является их влияние на окружающую среду. Учёных, как и активных противников ГМО волнует вопрос о перекрёстным опылении трансгенных и диких видов. И если с ГМ-лосось не составляет конкуренции своему дикому собрату, то с растениями всё немного сложнее. Если при изменении растения в лаборатории учёные могут точно контролировать, какие гены передавать, то в условиях дикой природы контролировать процесс размножение растений невозможно. Это может привести к развитию гибридов с самыми разнообразными характеристиками. Но случаев перекрёстного опыления единицы, так как в большинстве, ГМР являются стерильными, то есть не могут воспроизводить потомство, что сводит на нет возможность передачи трансгенов. Часто в СМИ говорят о «супер-сорняках», сорных растениях которые приобрели гены устойчивости к гербицидам, что привело к их неконтролируемому распространению на полях. Такие сорняки действительно существуют, но приобрели они устойчивость к гербицидам не из-за генно модифицированных растений, а из-за слишком большого объема  используемых гербицидов. Сорняки, как и любой другой организм на земле приспосабливаются к окружающим условиям.

Опасность представляет необдуманное использование трансгенных растений. Выведя новый сорт растений, который например, самостоятельно убивает определённый вид вредителей, вырабатывая свои токсины, можно истребить этот вид насекомого. Истребление одного вида на определённой территории может привести к нарушению структуры пищевой цепи, особенно это заметно в малых биоценозах. Это может привести к миграции и даже к локальному вымиранию нескольких видов животных и растений.

Глава III. Регулирование оборота ГМО продукции.

3.1. Способы проверки продукции на наличие ГМО.

Существует несколько способов определить наличие трансгенов в организме. Химический анализ может использоваться в том случае, если при изменении генов организма изменился его химический состав. Например, некоторые линии модифицированной сои имеют повышенное содержание олеиновой кислоты в сравнении с натуральным аналогом. Данный способ может определить использование ГМО даже в готовых продуктах, не содержащих ДНК. Так же можно анализировать не химический состав продукта, а конкретный, новый белок, полученный от другого организма при пересадке гена. Но данный способ не всегда возможен из-за малого количества белка в частях растений, употребляемых в пищу, составляющего не более 0,06%. И самый популярный способ анализа ГМ-продукции это прямой анализ ДНК и выявление несовпадение с конкретным видом растения. Провести проверку на наличие трансгенов в продукции можно только в лабораторных условиях, но стоимость проверки редко превышает сумму в 1000 рублей.

 3.2. Анализ оборота ГМО продукции на мировом рынке.

ГМО выращивают в странах Европы, США, Канаде и некоторых других менее крупных странах. Отношение к ГМО в мире неоднозначно. В США с выращиванием ГМО намного проще, чем в любой другой части планеты, если растение находиться в реестре разрешённых, то никаких препятствий государство ставить фермерам не будет. Такая же ситуация и в Канаде, а вот в ЕС ведут более осторожную политику относительно ГМО. В 2005 году США, Канада и Аргентина подали жалобу в ВТО относительно притеснений свободной торговли ГМ продуктами в ЕС. ВТО приняла большинство требований, что сделало регулирование  ГМО в ЕС менее строгим. Хотя во многих европейских странах всё ещё нельзя выращивать ГМО и продавать его на территории государства, но можно получить разрешение на выращивание ГМР для экспорта. При этом ни в одной из этих стран маркировка ГМО не проводиться.

3.3. Анализ оборота ГМО продукции на рынке РФ.

В России ситуация с ГМР неоднозначна, с одной стороны, запрещено выращивание трансгенных растений, если только это не делается с целью научного эксперимента. С другой стороны, разрешён импорт в страну сортов модифицированных продуктов, утверждённых государством.

От 3 июля 2016 г. вышел Федеральный закон N 358-ФЗ «О внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации в части совершенствования государственного регулирования в области генно-инженерной деятельности». Этот закон ужесточил использование ГМ-растений и животных для производства продуктов питания в России. Теперь использование ГМО возможно только в научных целях.

Полностью отказаться от ГМО Россия не может из-за правил ВТО, поэтому было решено запретить выращивание ГМ-растений и разведение животных, но оставить возможность импортировать продукты питания с ГМО. По результатам лабораторных исследований на российском рынке около 30–40% продуктов питания содержат ГМО. На территории РФ нет ни одного гектара, который был бы засеян трансгенами. 

Сейчас в России разрешены для продажи 13 видов растительных продуктов питания, содержащих генно-модифицированные продукты или, как говорят ученые, ГМ-компоненты: три сорта сои, шесть сортов кукурузы, два сорта картофеля, и по одному сахарной свеклы и риса. 
За последнее время было обнаружено ГМО в продуктах таких компаний, как Nestle, Coca-Cola, Pringles, Procter&Gamble и другие.

Стоит отметить, что крупнейшим поставщиком ГМ- продуктов является США. К примеру, в список ГМО, одобренных в России для использования, входят 9 линий кукурузы, произведенной в Америке (Крупнейший поставщик- Монсанто). И именно в США проводились исследования о вреде и пользе ГМО. Это наталкивает на ряд сомнений, ведь поставщику выгодно представить свою продукцию в лучшем свете с целью получения огромной прибыли в будущем. Ученые всего мира не раз пытались доказать существенный вред ГМ- продуктов с помощью независимых опытов. Однако каждое исследование о вреде ГМО жестоко критикуется и опровергается.

3.4. Практическая часть

    Изучив информацию о ГМО и мнение учёных о влиянии их на организм человека, было решено узнать, что знают дети и взрослые о ГМО и о его применении.

    Провели социологический опрос, в котором приняли участие 58 человек, это педагоги, персонал и  учащиеся с 5-го по 11 класс МКОУ «Александровской СОШ». Всем респондентам задали следующие вопросы:

1. Знаете ли вы о ГМО?
2. Знаете ли вы, в каких продуктах можно встретить ГМО?
3. Стараетесь ли вы не покупать ГМ-продукты?
4. Как, по-вашему – ГМО это великое достижение? 
5. Если вредно, то в чём, по-вашему, это выражается? 

    На первый вопрос  84% опрошенных ответили «Да», 15% – «Нет», а 71% знают, в каких продуктах можно встретить ГМО, не знают – 29%. Стараются не покупать ГМ-продукты  48%  опрошенных, а 77% уверены, что ГМ-продукты вредны для здоровья. Из всех респондентов 38% ответили, что ГМО влияет на гены человека,  24% способствуют возникновения рака,  48% оказывают влияние на иммунную систему человека, 5% уверены, что ГМО безвредно (см. Приложение 2).

Заключение

     Генно-модифицированные организмы – это настоящий прорыв генной инженерии. Возможность получения организмов, которые не встречаются в природе, с набором генов, выбранных по прихоти человека, позволяют ученым проводить фактически эволюцию растений и животных в лабораторных условиях. Несмотря на многочисленные преимущества, которыми обладают ГМО (высокая урожайность, морозоустойчивость и засухоустойчивость, устойчивость к вредителям и т.д.), остается ряд нерешенных по сей день вопросов. Это отсутствие четкой нормативно-правовой базы, регламентирующей контроль распространения ГМО, систем оценки безопасности ГМО, невозможность определения последствий распространения ГМО для природы и человека, и при этом незаявленное производителями присутствие ГМО в ежедневно потребляемых нами продуктах питания.

      Генетически модифицированные продукты стали одним из достижений ХХ в. Изучив и обобщив мнения учёных по проблеме ГМО, можно сделать вывод, что сейчас нельзя однозначно ответить на вопрос — «ГМО: великое достижение прогресса или вред?» Раньше люди боялись стихийных бедствий и войн, теперь, становится опасно, есть мясо и овощи. Чем выше технология, тем выше риск. Людям следует постоянно помнить о простой закономерности: всякая технология имеет очевидные плюсы и неизвестные минусы.

Чтобы не происходило недоразумений, перед выпуском на рынок новинки проверяют и тестируют, а потом маркируют. Покупателю остается внимательно читать этикетки. Информация о негативном влиянии пищевых добавок на здоровье людей должна быть доступна и понятна и для детей, и для взрослых.

На сегодняшний день, ученые не в состоянии предугадать изменится ли генетический код человека. Поэтому важно учитывать имеющуюся информацию и внимательно смотреть на то, что мы хотим съесть.

       Анализируя результаты социологического опроса, мы выявили, что среди респондентов распространено мнение, что ГМО приносит вред. Но бояться не стоит, наоборот, необходимо поддерживать развитие молодой отрасли науки или, по крайней мере, не препятствовать ей. Генные инженеры стараются изо всех сил сделать этот мир лучше с помощью ГМО, иногда это получается, иногда нет, но технология относительно нова, и ещё не успела достаточно развиваться, отчасти, из-за неоднозначного общественного мнения. Возможности генной модификации очень обширны и решения таких проблем как голод и болезни является лишь верхушкой айсберга перспективного будущего генной инженерии.

Во всем мире ситуация с ГМО намного лучше, чем в России. Каждый год список разрешённых сортов растёт, а иногда и вносятся поправки в законы, регулирующие оборот генно-модифицированной продукции. Для тех, кто решит не употреблять в пищу ГМП, мы создали буклет. Его целью стало распространение информации о ГМО среди учащихся.

Список использованной литературы

1. Ермишин А.П. Генетически модифицированные организмы. Мифы и реальность. М., 2004.  
2. Лебедев В.  Миф о трансгенной угрозе. М., 2003.
3. Клещенко Е. ГМ-продукты: битва мифа и реальности. /Химия и жизнь. 2008. №67
4. Иночкин К. В поле каждый колосок. //Компьютерра. 2004. №27
5. Першин А. ГМО: что же это такое? М., 2009.
6. Чубенко А. Помидоры с зубами: Пища с привкусом страха?/Популярная Механика. 2005.
7. Скрябин К. Насколько опасны трансгенные продукты./Известия науки. 2005. №94
8. Радчук Р. Назад в природу.  М., 2008.
9. Список ГМО продуктов и производителей [Электронный ресурс]. URL: http://astrosystems.ru/index.php/blogs/176-no-gmo.html(дата обращения: 20.12.2017)
10. Что такое ГМО и как узнать какие продукты содержат ГМО?[Электронный ресурс]. URL:http://www.vedamost.info/2014/03/blog-post_5.html(дата обращения: 20.12.2017)
11. Что такое ГМО? - Oum.ru[Электронный ресурс]. URL: http://www.oum.ru/literature/zdravoe-pitanie/gmo/(дата обращения: 20.12.2017)

Приложение 1

Анкета для социального опроса