ОПРЕДЕЛЕНИЕ  ГЕНЕТИЧЕСКИ  МОДИФИЦИРОВАННОЙ  КУКУРУЗЫ  В  ПИЩЕВЫХ  ПРОДУКТАХ  МЕТОДОМ  ПЦР

Арамхиева  Саяна  Андреевна

Чойсоронова  Ирина  Даба-Цыреновна

студенты  3  курса,  кафедра  Биотехнологии,  ВСГУТУ,  РФ,  г.  Улан-Удэ

Улзытуева  Дарима  Александровна

научный  руководитель,  н.с.  Биотехнологического  центра,  ВСГУТУ,  РФ,  г.  Улан-Удэ

E -mail:  ulzytueva@mail.ru

Актуальность  темы.   В  последние  годы  одной  из  злободневных  тем  является  тема  использования  в  пищу  генетически  модифицированных  продуктов.  И  пока  ученые  всего  мира  спорят  о  вреде  и  пользе  этих  продуктов  люди  уже  употребляют  их,  пребывая  в  неведении.

Генетически  модифицированные  источники  пищи  (ГМИ)  —  это  используемые  человеком  в  натуральном  или  переработанном  виде  пищевые  продукты,  полученные  из  генетически  модифицированных  организмов  [5].

Генетически  модифицированный  организм  (ГМО)  —  организм  или  несколько  организмов,  любые  неклеточные,  одноклеточные  или  многоклеточные  образования,  способные  к  воспроизводству  или  передаче  наследственного  генетического  материала,  отличные  от  природных  организмов,  полученные  с  применением  методов  генной  инженерии  —  науки,  которая  позволяет  вводить  в  геном  растения,  животного  или  микроорганизма  фрагмент  ДНК  из  любого  другого  организма  с  целью  придания  ему  определенных  свойств  и  содержащие  генно-инженерный  материал,  в  том  числе  гены,  их  фрагменты  или  комбинацию  генов  [5]. 

Работы  по  генетической  модификации  растений  начались  в  80-е  гг.  прошлого  века  в  США.  В  начале  90-х  первые  трансгенные  культуры  появились  на  американском  рынке  и  быстро  завоевали  популярность  у  сельхозпроизводителей  благодаря  своей  дешевизне,  быстрому  росту,  устойчивости  к  всевозможным  заболеваниям  и  высокой  урожайности.  В  настоящее  время  во  всем  мире  трансгенные  растения  занимают  свыше  58  млн.  га,  причем  львиная  доля  посевов  приходится  на  США  и  Канаду,  где  выращивается  64  вида  трансгенных  культур  [3].

Официально  применение  ГМ-сырья  в  производстве  продуктов  питания  не  запрещено,  но  их  количество  на  сегодняшний  день  строго  регламентируется  российским  законодательством.  Такая  продукция  должна  быть  промаркирована,  причем,  согласно  европейскому  стандарту  обязательной  маркировке  подлежат  продукты,  в  составе  которых  присутствует  более  0,9  %  генетически  модифицированных  компонентов  [1]. 

Насколько  вредны  продукты  питания,  содержащие  трансгенные  компоненты?  Мнения  ученых  резко  расходятся,  да  и  данные  лабораторных  исследований  не  дают  однозначного  ответа  на  этот  вопрос.

Первое  официальное  заявление  об  опасности  употребления  ГМ-продуктов  (картофель  с  генами  подснежника  и  вируса  капустной  мозаики)  было  сделано  Apard  Pusztai  (Великобритания)  в  1999  году.  Результаты,  подтвержденные  группой  ученых  из  разных  стран,  указывают  на  подавление  иммунной  системы,  нарушение  деятельности  внутренних  органов  (разрушение  печени,  изменения  в  селезенке  и  щитовидной  железе),  изменения  в  желудочно-кишечном  тракте  [8]. 

К  примеру,  экспериментальные  данные  японских  ученых  говорят  об  отсутствии  какого-либо  вредного  воздействия  на  параметры  крови  крыс,  потреблявших  ГМ-сою.  Также  негативных  последствий  не  выявлено  и  у  крыс,  в  рацион  которых  входила  ГМ-кукуруза  [8].

Согласно  испытаниям,  проведенным  в  МГУ  прикладной  биотехнологии,  генетически  модифицированные  продукты  мало  отличаются  по  своим  потребительским  свойствам  от  традиционных  аналогов  [4].  Однако,  поскольку  безопасность  трансгенных  продуктов  не  установлена,  у  потребителя  должен  быть  выбор  между  нативными  продуктами  и  продуктами,  полученными  с  помощью  биотехнологических  методов. 

В  связи  с  этим  проблема  безопасности  продуктов  питания,  содержащих  генетически  модифицированные  источники  (ГМИ),  является  актуальной.

Целью  настоящего  исследования   явилось  определение  наличия  маркировки  и  присутствия  в  исследуемых  пробах  генетически  модифицированной  кукурузы  методом  полимеразной  цепной  реакции  (ПЦР).

Для  достижения  указанной  цели  были  поставлены  следующие  основные  задачи:

·     анализ  рынка  РБ  на  наличие  продуктов,  содержащих  ГМО;

·     выделить  ДНК  из  исследуемых  образцов;

·     провести  полимеразную  цепную  реакцию;

·     идентифицировать  генетически  модифицированные  вставки,  характеризующие  наличие  встроенного  гена,  с  помощью  электрофореза  в  агарозном  геле.

Объектом  исследования   явилась  продукция  пяти  производителей  консервированной  кукурузы:

·     Кукуруза  консервированная  «Bonduelle»  (Бондюэль,  Венгрия)  —  №  1;

·     Кукуруза  консервированная  «Иска»  (ТМ  «ISKA»,  Китай)  —  №  2;

·     Кукуруза  консервированная  «Green  Ray»  (Prima  Produkt,  D.O.O.,  Республика  Сербия)  —  №  3;

·     Кукуруза  консервированная  «Золотая  Долина»  (Карн  Корн  Ко.,  Лтд,  Таиланд)

·     Кукуруза  консервированная  «Медведь  любимый»  (Чжанчжоу  Лайт  Индастриал  Продактс,  Китай)  —  №  5.

Одним  из  методов,  позволяющих  определять  генетически  модифицированные  растения  и  продукты  их  переработки,  является  полимеразная  цепная  реакция  (ПЦР),  направленная  на  амплификацию  одного  или  нескольких  фрагментов  трансгенной  ДНК. 

Модельная  система,  используемая  в  ПЦР,  включает  три  стадии:

·     денатурацию  двухцепочечной  молекулы  ДНК  (расплетение  двойной  спирали,  расхождение  нитей  ДНК);

·     гибридизацию  (отжиг)  праймеров  с  матричной  ДНК  (образование  двухцепочечных  «комплексов»  праймер-матрица,  необходимых  для  инициации  синтеза  ДНК);

·     достраивание  (удлинение,  элонгация)  комплементарных  цепей  в  направлении  от  5'  –конца  к  3'  –концу  цепи,  начиная  с  участков  присоединения  праймеров,  при  помощи  ДНК-полимеразы.

Многократное  (циклическое)  повторение  этих  стадий  приводит  к  экспоненциальному  обогащению  смеси  молекулами  ДНК-мишени,  поскольку  в  каждом  новом  цикле  в  качестве  матрицы  выступает  не  только  исходная  ДНК,  но  и  ДНК,  синтезированная  в  предыдущих  циклах.  Необходимо  примерно  30-35  циклов  для  достоверной  визуальной  детекции  этого  фрагмента  методом  электрофореза  в  агарозном  геле  [2].

Исследования  проводили  в  Биотехнологическом  центре  Восточно-Сибирского  государственного  университета  технологий  и  управления  качественным  методом  с  применением  реактивов  «АмплиСенс  ПЛАНТ-СКРИН-Eph»  (ФБУН  ЦНИИЭ  Роспотребнадзора).  Амплификация  проводилась  на  приборе  с  активным  регулированием  «Терцик»  (ЗАО  «НПФ  ДНК-Технология»,  РФ)  Детекция  результатов  осуществлялась  электрофорезом  в  агарозном  геле,  окрашенном  бромистым  этидием  [6].

Исследования  рынка  консервированной  кукурузы  в  популярном  супермаркете  показало  отсутствие  продуктов  с  наличием  маркировки,  указывающей  на  использование  ГМ-компонентов.

Рисунок  1.  Электрофореграмма  фрагментов  видоспецифичной  ДНК:  1  —  исследуемая  проба  №  1;  2  —  проба  №  2;  3  —  проба  №  3;  4  —  проба  №  4;  5  —  проба  №  5;  ОК  —  отрицательный  контроль  выделения  ДНК;  К^-  —  отрицательный  контроль  ПЦР;  К⁺_{кукуруза}  —  положительный  контроль  ПЦР  —  ГМ  кукуруза

Результаты  проведенных  исследований  (рис.  1)  показали  наличие  ГМ-вставок  в  пробах,  соответствующих  выделенной  ДНК  из  консервированной  кукурузы  торговой  марки  «Green  Ray»  (проба  №  2)  и  «Золотая  долина»  (проба  №  3).  В  остальных  пробах  ГМ-вставок  не  обнаружено. 

Примененный  метод  ДНК-диагностики  позволяет  выявлять  положительный  результат  уже  при  обнаружении  в  образце  0,1  %  ГМИ,  однако  не  дает  возможности  количественно  определить  фактическое  содержание  в  продукте  ГМ  компонентов.  Согласно  же  российскому  законодательству  вынесение  на  этикетку  информации  о  присутствии  в  продукте  ГМ  компонентов  обязательно  при  наличии  в  нем  не  менее  0,9  %  ГМИ  [9],  поэтому  только  количественное  определение  ГМ  ингредиентов  в  образцах  более  0,9  %  может  свидетельствовать  о  нарушении  ФЗ  РФ  №  171  №  152  (1)  от  21.12.2004  г.  относительно  достоверности  потребительской  информации  [7].

Таким  образом,  результаты  эксперимента  аргументируют  необходимость  дальнейшего  развития  данного  направления  исследований  не  только  качественного  анализа  генетически  модифицированных  источников  пищи,  но  и  их  количественного  определения.

Список  литературы:

1.Бакулина  А.В.  Биотехнологические  риски  продуктов  на  основе  генетически  модифицированных  растений  и  организмов  /  А.В.  Бакулина,  С.В.  Дармова,  В.М.  Бакулин  //  Ветеринарная  медицина.  —  2010.  —  №  3—4.  —  С.  9—11.

2.Битуева  А.В.  Методические  указания  к  выполнению  СРС  по  курсу  «Современные  методы  исследований  в  биохимии».  Улан-Удэ:  Изд-во  ВСГТУ.  2006.  —  72  с. 

3.Жиганова  Л.П.  Перспективы  развития  биотехнологий  в  XXI  веке  //  Россия  и  Америка  в  XXI  в.  —  2008.  —  №  1.  —  С.  10.

4.Минаев  М.Ю.  Количественная  оценка  содержания  сои  в  мясных  продуктах  методом  ПЦР  /  М.Ю.  Минаев,  С.И.  Хвыля,  Т.А.  Фомина  //  Мясная  индустрия.  —  2011.  —  №  8.  —  С.  55—57.

5.МУ  2.3.2.2306-07  Медико-биологическая  оценка  безопасности  генно-инженерно-модифицированных  организмов  растительного  происхождения.

6.МУК  4.2.2304-07.  Методы  идентификации  и  количественного  определения  генно-инженерно-модифицированных  организмов  растительного  происхождения.

7.О  внесении  изменений  в  закон  РФ  «О  защите  правᅟ  потребителей»:  ФЗ  РФ  №  171-ФЗ  от  21.12.2004.  №  52  (1).  —  Ст.  5275.

8.Салига  Н.О.  Генетически  модифицированные  растения  и  их  влияние  на  организм  животных  /  Н.О.  Салига,  В.В.  Снитинский  //  Бiологiя  тварин.  —  2010.  —  Т.  12.  —  №  2.  —  С.  67—74.

9.СанПиН  2.3.2.184-04.  Дополнения  и  изменения  №  3  к  СанПиН  2.3.2.1078-01.  М.:  Минздрав  России.  2004.  —  24  с.