Введение

Генетически модифицированная культура. Генетически модифицированная кукуруза – это генетически модифицированная культура. Определенные сорта кукурузы были генетически изменены для проявления полезных для сельского хозяйства признаков, включая устойчивость к вредителям и гербицидам. Сорта кукурузы, обладающие обоими признаками, сейчас используются во многих странах. Генетически модифицированная кукуруза также вызвала споры относительно возможных последствий для здоровья, влияния на других насекомых и распространения генов на другие растения. Один из сортов, под названием Starlink, был одобрен только для использования в качестве корма для животных в США, но был обнаружен в пищевых продуктах, что привело к серии отзывов продукции, начиная с 2000 года.

Кукуруза, устойчивая к гербицидам

Сорта кукурузы, устойчивые к глифосатовым гербицидам, впервые поступили в коммерческую продажу в 1996 году компанией Monsanto и известны как "Roundup Ready Corn". Они переносят применение гербицида Раундап. Bayer CropScience разработала "Liberty Link Corn", устойчивую к глюфосинату. Компания Pioneer Hi Bred разработала и продает кукурузные гибриды с устойчивостью к имидазолиновым гербицидам под торговой маркой "Clearfield", однако у этих гибридов признак устойчивости к гербицидам был получен путем селекции тканей культуры и с использованием химического мутагена этилметансульфоната, а не генной инженерии. Соответственно, нормативно-правовая база, регулирующая одобрение трансгенных культур, не распространяется на Clearfield. К 2012 году в Европейский Союз было разрешено импортировать 26 сортов гербицидоустойчивой генетически модифицированной кукурузы, однако такой импорт остается предметом споров. Выращивание гербицидоустойчивой кукурузы в ЕС обеспечивает значительные выгоды для фермерских хозяйств.

Кукуруза Bt

Кукуруза Bt – это вариант кукурузы, который был генетически модифицирован для выработки одного или нескольких белков бактерии Bacillus thuringiensis, хотя ГМ-кукуруза не считается органической. Европейский кукурузный сверлильщик ежегодно наносит ущерб урожаю кукурузы примерно на миллиард долларов. В последние годы были добавлены признаки, обеспечивающие защиту от кукурузных червей и корневых червей, последние из которых ежегодно причиняют ущерб на сумму около миллиарда долларов. Белок Bt экспрессируется во всем растении. Когда восприимчивое насекомое поедает растение, содержащее Bt, белок активируется в его кишечнике, который имеет щелочную среду. В щелочной среде белок частично разворачивается и расщепляется другими белками, образуя токсин, который парализует пищеварительную систему насекомого и создает отверстия в стенке кишечника. Насекомое перестает питаться в течение нескольких часов и в конечном итоге погибает от голода. В 1996 году была одобрена первая ГМ-кукуруза, производящая белок Bt Cry, который уничтожал европейского кукурузного сверлильщика и родственные виды; впоследствии были введены другие гены Bt, уничтожающие личинки кукурузного корневого червя. Правительство Филиппин продвигает кукурузу Bt, надеясь на устойчивость к насекомым и повышение урожайности. Утвержденные гены Bt включают одиночные и скомбинированные (названия событий указаны в скобках) конфигурации: Cry1A.105 (MON89034), CryIAb (MON810), CryIF (1507), Cry2Ab (MON89034), Cry3Bb1 (MON863 и MON88017), Cry34Ab1 (59122), Cry35Ab1 (59122), mCry3A (MIR604) и Vip3A (MIR162), как в кукурузе, так и в хлопке. Кукуруза, генетически модифицированная для производства VIP, впервые была одобрена в США в 2010 году. Исследование 2018 года показало, что кукуруза Bt защищает соседние поля не-Bt кукурузы и соседние овощные культуры, снижая использование пестицидов на этих культурах. Данные за 1976–1996 годы (до широкого распространения кукурузы Bt) были сопоставлены с данными после ее внедрения (1996–2016 годы). Исследовались популяции европейского кукурузного сверлильщика и кукурузного червя. Их личинки питаются различными культурами, включая перец и стручковую фасоль. В период с 1992 по 2016 год количество инсектицидов, применяемых на полях перца в Нью-Джерси, уменьшилось на 85 процентов. Другим фактором было появление более эффективных пестицидов, которые применялись реже.

Кукуруза сладкая

ГМ-сорта сладкой кукурузы включают "Атрибут" – торговую марку инсектоустойчивой сладкой кукурузы, разработанную компанией Syngenta, и инсектоустойчивую сладкую кукурузу серии Performance, разработанную компанией Monsanto.

Куба

Хотя сельское хозяйство Кубы в значительной степени ориентировано на органическое производство, к 2010 году в стране был разработан сорт генетически модифицированной кукурузы, устойчивый к кукурузному мотыльку (паломилье).

Кукуруза, устойчивая к засухе

В 2013 году компания Monsanto представила первую трансгенную черту засухоустойчивости в линейке кукурузных гибридов DroughtGard. Черта MON 87460 обеспечивается вставкой гена cspB из почвенного микроорганизма Bacillus subtilis; она была одобрена Министерством сельского хозяйства США в 2011 году и Китаем в 2013 году.

Безопасность

В обычных посевах кукурузы насекомые способствуют колонизации грибками, создавая «раны», или отверстия, в зернах кукурузы. Эти раны благоприятны для прорастания грибковых спор, что впоследствии приводит к накоплению микотоксинов в урожае, которые могут быть канцерогенными и токсичными для людей и других животных. Это может быть особенно разрушительным в развивающихся странах с резкими климатическими условиями, такими как высокие температуры, которые способствуют развитию токсичных грибов. Кроме того, более высокие уровни микотоксинов приводят к отклонению продукции с рынка или снижению рыночных цен на зерно. Генетически модифицированная кукуруза подвергается меньшему количеству атак насекомых и, следовательно, содержит более низкую концентрацию микотоксинов. Меньшее количество атак насекомых также предотвращает повреждение початков кукурузы, что увеличивает общую урожайность.

Продукты в разработке

В 2007 году южноафриканские исследователи объявили о создании трансгенной кукурузы, устойчивой к вирусу кукурузной стрии (MSV), однако она не поступила в продажу как готовый продукт. Хотя селекция сортов, устойчивых к MSV, не ведется в государственном секторе, частный сектор, международные исследовательские центры и национальные программы занимаются этой работой. По состоянию на 2014 год в Африке было выпущено несколько сортов кукурузы, толерантных к MSV. Частная компания Seedco вывела 5 сортов, устойчивых к MSV. Также проводились исследования по внедрению в кукурузу одного гена E. coli, чтобы обеспечить ее способность расти с использованием незаменимой аминокислоты (метионина).

Убежища

По правилам Агентства по охране окружающей среды США (EPA) фермеры, выращивающие кукурузу Bt, обязаны высаживать рядом с ней обычную кукурузу (называемую резервной зоной), исходя из соображений, что вредители будут поражать обычную кукурузу и, таким образом, не выработают устойчивость к токсину Bt. Обычно резервная зона должна составлять 20% от общей площади кукурузных полей фермера; она должна располагаться на расстоянии не менее 0,8 км от посевов Bt-кукурузы для борьбы с чешуекрылыми вредителями, а резервная зона для корневого червя кукурузы должна непосредственно примыкать к полю с Bt-кукурузой. Нормативные акты EPA также обязывают семенные компании обучать фермеров методам поддержания резервных зон, собирать данные о них и предоставлять эти данные в EPA.

Сопротивление

Устойчивые популяции европейского кукурузного сверлильщика развились в районах с нарушенным или отсутствующим управлением резервными посадками.

Регулирование

Регулирование генетически модифицированных культур различается в разных странах, при этом наиболее значительные различия наблюдаются между США и Европой. Регулирование в каждой стране варьируется в зависимости от целевого назначения.

Влияние на нецелевых насекомых

Критики утверждают, что Bt-белки могут воздействовать на хищных и других полезных или безвредных насекомых, наряду с целевыми вредителями. Эти белки используются в качестве органических спреев для борьбы с насекомыми во Франции с 1938 года и в США с 1958 года, и никаких негативных последствий для окружающей среды при этом не было зафиксировано. В то время как цитопротеины токсичны для отряда Двукрылые (мухи), некоторые кри-протеины избирательно воздействуют на чешуекрылых (мотылей и бабочек), а другие цитопротеины – на жуков. В качестве токсического механизма кри-протеины связываются со специфическими рецепторами на мембранах клеток средней кишки (эпителия), вызывая их разрушение. Любой организм, не имеющий соответствующих рецепторов в кишечнике, не подвержен воздействию кри-протеина и, следовательно, Bt. Регулирующие органы оценивают потенциальное воздействие трансгенного растения на нецелевые организмы перед одобрением его коммерческого использования. Исследование 1999 года показало, что в лабораторных условиях пыльца кукурузы Bt, попавшая на вайсну, может нанести вред бабочке монарху. Позднее несколько групп изучали это явление как в полевых, так и в лабораторных условиях, что привело к оценке риска, заключившей, что любой риск, связанный с кукурузой для популяций бабочек в реальных условиях, является пренебрежимо малым. Обзор научной литературы 2002 года пришел к выводу, что "коммерческое крупномасштабное выращивание современных гибридов кукурузы Bt не представляет значительного риска для популяции монархов". Обзор 2007 года показал, что "нецелевые беспозвоночные, как правило, более многочисленны на полях Bt-хлопка и Bt-кукурузы, чем на нетрансгенных полях, обработанных инсектицидами. Однако, по сравнению с контрольными полями, не обработанными инсектицидами, некоторые нецелевые таксоны встречаются реже на Bt-полях".

Еда

Научный комитет Французского высшего совета по биотехнологиям рассмотрел исследование Vendômois et al. 2009 года и пришел к выводу, что оно "не содержит допустимых научных данных, позволяющих связать какие-либо гематологические, печеночные или почечные токсические эффекты с тремя повторно проанализированными ГМО". Однако правительство Франции применяет принцип предосторожности в отношении ГМО. Анализ, проведенный Food Standards Australia New Zealand и другими, того же исследования показал, что результаты объясняются исключительно случайностью. Канадское исследование 2011 года изучало наличие белка CryAb1 (BT-токсина) в крови небеременных женщин, беременных женщин и плодов. Во всех группах были обнаружены обнаруживаемые уровни белка, включая 93% беременных женщин и 80% плодов, с концентрациями 0,19 ± 0,30 и 0,04 ± 0,04 среднее ± SD нг/мл соответственно. В статье не обсуждались вопросы безопасности и не было выявлено проблем со здоровьем. Агентство FSANZ опубликовало комментарий, указывающий на ряд несоответствий в статье, в частности, на то, что она "не предоставляет никаких доказательств того, что ГМ-продукты являются источником этого белка". В январе 2013 года Европейское агентство по безопасности продуктов питания опубликовало все данные, представленные компанией Monsanto в связи с разрешением в 2003 году кукурузы, генетически модифицированной для устойчивости к глифосату.

Старый кукурузный отзыв

StarLink содержит Cry9C, который ранее не использовался в генетически модифицированных культурах. Создатель Starlink, Plant Genetic Systems, обратился в Агентство по охране окружающей среды США (EPA) с просьбой разрешить продажу Starlink для использования в кормах для животных и в пище для человека. Однако, поскольку белок Cry9C сохраняется в пищеварительной системе дольше, чем другие белки Bt, EPA выразила обеспокоенность по поводу его аллергенности, и PGS не предоставила достаточных данных, чтобы доказать, что Cry9C не является аллергеном. В результате PGS разделила свою заявку на отдельные разрешения для использования в пищевых продуктах и для использования в кормах для животных. Starlink был одобрен EPA для использования только в кормах для животных в мае 1998 года. В октябре 2000 года Aventis добровольно отозвала регистрацию сортов Starlink. Компания Pioneer была приобретена AgrEvo, которая впоследствии стала Aventis CropScience к моменту инцидента.

Сорок один человек сообщил о неблагоприятных реакциях в FDA и Центры по контролю и профилактике заболеваний США (CDC), которые установили, что 28 из них, возможно, были связаны со Starlink. Однако CDC изучил кровь этих 28 человек и пришел к выводу, что нет доказательств гиперчувствительности к белку Starlink Bt. Последующий анализ этих тестов Федеральной консультативной группой по инсектицидам, фунгицидам и родентицидам отметил, что, хотя "отрицательные результаты снижают вероятность того, что белок Cry9C является причиной аллергических симптомов у обследованных лиц, при отсутствии положительного контроля и вопросов относительно чувствительности и специфичности анализа невозможно присвоить этому отрицательное прогностическое значение". Поставки кукурузы в США контролируются на наличие белков Starlink Bt с 2001 года. В 2005 году гуманитарная помощь, отправленная ООН и США в страны Центральной Америки, также содержала кукурузу StarLink. Никарагуа, Гондурас, Сальвадор и Гватемала, участвовавшие в этом, отказались принять помощь.

Корпоративный шпионаж

19 декабря 2013 года шесть граждан Китая были обвинены в штате Айова в сговоре с целью кражи генетически модифицированных семян, стоимость которых оценивается в десятки миллионов долларов, у компаний Monsanto и DuPont. Мо Хайлун, директор по международному бизнесу Beijing Dabeinong Technology Group Co., входящей в группу компаний Beijing DBN Group, был обвинен в краже коммерческой тайны после того, как его обнаружили копающим на кукурузном поле в Айове.