Генетически модифицированная сахарная свекла

В настоящее время коммерческую значимость имеет только одна линия генетически модифицированной (ГМ) сахарной свеклы – H7-1. Она разработана компанией Monsanto и обладает устойчивостью к гербициду глифосат (торговая марка Раундап). Растения данной линии содержат искусственно внедренный ген, позволяющий им выживать после обработки полей гербицидом широкого спектра действия, что существенно облегчает борьбу с сорняками. Глифосат блокирует синтез одного из энзимов, имеющего важное значение для синтеза ароматических аминокислот – фенолпируватшикимат-3-фосфат-синтазы. Для придания устойчивости к гербициду, в геном растения внедряется бактериальный ген, синтезирующий энзим с аналогичной активностью и не чувствительный к действию глифосата.

После оценки потенциального влияния на окружающую среду, Министерство сельского хозяйства США сняло законодательные ограничения с этой линии и с 2008 г. разрешило ее возделывание. Также с 2009 г. ГМ-сахарная свекла была разрешена к коммерческому выращиванию в Канаде.

Сахар, изготовленный из ГМ-сахарной свеклы, допущен к употреблению в пищу в Европейском Союзе, Японии, Канаде и США. Хотя в Российской Федерации сахарная свекла H7-1 не допущена к выращиванию, на основании экспертного заключения ГУ НИИ питания РАМН от 2006 г. она может использоваться в пищевой промышленности, а также для реализации населению.

Проведенные исследования показали, что сахар из ГМ-свеклы обладает точно такой же питательной ценностью, как и продукт, полученный из корнеплодов традиционной селекции. Однако недоверие потребителей к ГМО продуктам распространилось и на продукцию, получаемую из устойчивой к глифосату свеклы.

Следует отметить коренное отличие ГМ-сахарной свеклы от других генетически модифицированных культур, используемых на продовольственные цели. Конечным продуктом, получаемым из сахарной свеклы, является сахароза – углевод, имеющий относительно простую формулу и очищенный от всевозможных примесей других веществ. Значит ни белок, синтезируемый продуцируемый внедренным геном, ни какие-либо другие белки, практически не могут попасть в организм человека. Поэтому, даже если предположить, что ген, обуславливающий устойчивость сахарной свеклы к гербициду, может представлять риск для здоровья человека, продуцируемый им белок полностью остается в отходах сахарного производства и не попадает на наш стол. Ни одна другая продовольственная ГМ-культура не может похвастать тем, что изготавливаемые из нее пищевые продукты не имеют искусственно внедренных генов и синтезируемых с их помощью белков. Кроме того, в меласе (отход сахарного производства, используемый на корм скоту и для изготовления некоторых сладостей) содержит все белки в денатурированной, не активной форме, так как она проходит через стадию высокотемпературной переработки.

Взлеты и падения ГМ-сахарной свеклы в США

В структуре общего потребления сахара в США, около 10% продукции имеет импортное происхождение, а остальной объем изготавливается из сырья, выращенного в США (приблизительно поровну он разделен между сахарным тростником и сахарной свеклой). При этом всего за два года после одобрения около 95% площадей, занятых под сахарной свеклой, были засеяны генетически модифицированными растениями. Monsanto заявила, что устойчивая к раундапу сахарная свекла стала ее самой быстро внедряемой биотехнологической разработкой. Всего за три года после получения разрешения на возделывание этой культуры в США и Канаде ее посевные площади увеличились в 500 тысяч раз.

Поскольку сорняки конкурируют с сахарной свеклой за воду, элементы питания и свет, их разрастание приводит к снижению общего урожая и содержанию сахара в корнеплодах. Ручная прополка сорняков на плантациях сахарной свеклы очень трудоемкое занятие. У фермеров из США даже имеется жаргонное определение для этой культуры – «breakingback» – «ломающая спину». Использование устойчивых к глифосату ГМ-гибридов дало в руки фермеров эффективный инструмент для борьбы с сорняками. Поэтому нет ничего удивительного в том, что они предпочли использовать те сорта, которые переносят обработку гербицидом, уничтожающим все остальные растения. Это позволило исключить затраты на ручной труд, уменьшить количество приемов механической обработки почвы, а также снизить число приемов обработки полей гербицидами.

Экономические расчеты показывают, что переход на ГМ-гибриды сахарной свеклы почти в два раза повышает рентабельность. Их внедрение позволило американским фермерам, занимающимся сахарной свеклой, впервые обрести конкурентной преимущество над теми, кто выращивает сахарный тростник.

Проблемой использования устойчивых к глифосату ГМ-гибридов является риск появления и быстрого распространения сорняков, которые также приобретают нечувствительность к гербициду. Чтобы избежать этого, необходимо выполнять ряд дополнительных мер. К их числу, прежде всего, относится соблюдение севооборота, а также систематическое использование гербицидов с другими механизмами действия. С этой целью Monsanto разработала специальную программу, в рамках которой фермеры получают финансовое поощрение за применение гербицидов с различными механизмами действия.

В январе 2008 г. Центр продовольственной безопасности, Сиерра Клуб, Альянс Organic Seed и компания High Mowing Seeds подали иск против Министерства сельского хозяйства США, настаивая на том, что испытания экологической безопасности ГМ-сахарной свеклы не были проведены должным образом, и эксперты не учли, что она может переопыляться со свеклой традиционных сортов. Окружной суд Северного округа Калифорнии в 2009 г. принял решение в пользу истцов. С учетом сложившейся ситуации (слишком малого запаса семян сахарной свеклы традиционных сортов и неготовности фермерских хозяйств к немедленному переходу на прежние технологии), было принято решение ввести запрет на выращивание ГМ-сахарной свеклы начиная с сезона 2011 г., с условием, что он может быть снят только после проведения полной оценки последствий использования ГМ-сахарной свеклы для здоровья человека и состояния окружающей среды. По оценке Министерства сельского хозяйства, в результате этого решения только за один год для США потери могли составить 2,9 млрд долл.

В 2011 г. было принято решение о частичном снятии законодательных ограничений с коммерческого использования ГМ-линии сахарной свеклы. Этого удалось добиться в результате предпринятых усилий со стороны Monsanto, представителей сахарной индустрии и Министерства сельского хозяйства. Были организованны исследования по оценке рисков ГМ-сахарной свеклы для здоровья человека и состояния окружающей среды, подготовлено развернутое обоснование, доказывающее, что запрет на использование ГМ-гибридов сахарной свеклы повлечет за собой серьезные финансовые и социальные последствия в стране и разработана система мер, сводящая к минимуму риски отрицательных экологических последствий. После проведения Министерством сельского хозяйства полномасштабной оценки рисков, соответствующей требованиям Закона о политике в области охраны окружающей среды, и публикации результатов проведенных исследований, с июля 2012 г. законодательные ограничения на использование ГМ-сахарной свеклы сняты полностью.

Это положило конец длинной череде судебных разбирательств. Фермеры и сахарная промышленность выдохнули с облегчением. Первые обрели эффективную технологию борьбы с сорняками, а вторым удалось сохранить приемлемый уровень цен на сырье.

На протяжении многих лет ученые пытаются создать линии генетически модифицированной свеклы, обладающей другими свойствами:

• устойчивостью к нематоде;

• устойчивостью к тле и ряду других вредителей;

• устойчивостью к вирусным болезням;

• устойчивостью к абиотическим стрессовым факторам;

• усиленным ростом;

• повышенным содержанием сахара;

• высокой концентрацией полифруктозы.

Однако до коммерциализации этих разработок еще далеко. В Германии разработана линия сахарной свеклы, обладающая устойчивостью к другому гербициду – глюфосинату, но и она пока не продвинулась дальше экспериментальных полей.

В условиях глобализации рынка только ГМ-гибриды сахарной свеклы, обладающие устойчивостью к гербицидам и другими хозяйственно полезными признаками, могут спасти данную культуру от постепенного исчезновения. Рентабельность производства сахара с использованием сортов сахарной свеклы традиционной селекции значительно уступает сахарному тростнику. Поэтому, если производителям будет отказано в возможности использования ГМ-линий, снижающих затраты на выращивание свеклы, на наших столах со временем может остаться только тростниковый сахар.

Александр Никитин, канд. с-х. наук
agroxxi.ru