Что такое Bt-растения, как они работают и безопасны ли они?
Bt-растения - генномодифицированные растительные культуры, в которые был вставлен ген, позаимствованный у бактерии Bacillus thuringiensis (Bt). Каждый штамм Bt синтезирует белок Cry, который играет важную роль в репродуктивном цикле бактерий. Попадая внутрь кишечника чувствительного насекомого, Cry расщепляется с образованием активного токсина. Токсин прикрепляется к клеткам кишечного эпителия, нарушает пищеварительную систему насекомого и убивает его. В таких благоприятных для себя условиях, как внутренности мертвого насекомого, бактерия начинает активно размножаться.
Важно то, что далеко не все насекомые гибнут от Cry. В процессе эволюционной гонки многие из них развили устойчивость к белку через изменение одного или нескольких протеинов на мембране кишечных клеток. Бактерии не остались в долгу, и, в свою очередь, ответили модификациями Cry. В результате возникли разные штаммы Bt с разными Cry, каждый из которых вредит только определенному виду насекомого. Cry не токсичен не только для животных и человека, но и для подавляющего большинства других насекомых.
[Читать далее]
Интересно то, что фермеры активно используют Cry в качестве натурального компонента органического инсектицида битоксибациллина, который широко применяется в органическом земледелии.
Но опрыскивать растений биологическими пестицидами не столь эффективно (Cry быстро разрушается, и после какого-нибудь дождя все усилия по опрыскиванию сходят на нет), как если использовать растения, которые сами производят натуральные инсектициды. Кукуруза и другие культурные растения от природы лишены возможности защититься от гусениц-вредителей, но современная наука позволяет это исправить. Ген, который кодирует эндотоксин Cry, был вставлен в кукурузу, картофель и другие культуры. Теперь в клетках этих ГМ-растений содержится безопасный для человека естественный инсектицид, который, еще раз подчеркиваю, и так широко применяется в сельском хозяйстве.
Ирония в том, что Bt-растения страшат активистов, протестующих против ГМО, и их аргументация вращается вокруг небезопасности битоксибациллина. Например, в PNAS в 2007 г. была опубликована статья Рози-Маршалл и ее коллег "Toxins in transgenic crop byproducts may affect headwater stream ecosystems", в которой авторы попытались продемонстрировать опасность Cry для личинок ручейников, являющихся важным компонентом природных экосистем ручьев и рек.
Эта статья наделала много шума в СМИ, как доказательство вреда ГМО для окружающей среды. Авторы утверждали, что после сбора урожая ГМ-кукурузы растительные остатки, содержащие токсичный белок, попадают в водные экосистемы, где ими питаются ручейники, которые затем плохо растут или вовсе умирают.
Остальные ученые не согласились с тем, что работа Рози-Маршалл доказывает ее выводы, прежде всего, из-за некорректно поставленной методики. Например, авторы спорной статьи не продумали контрольные исследования и не рассматривали иные факторы влияния (метаболиты в тканях кукурузы, которые могут различаться у разных сортов). Кроме того, исследователи не учли, что изучаемые концентрации Bt-белка в лабораторных условиях были гораздо выше, чем в природной среде и, особенно, в водоемах, где токсин быстро разрушается. В их собственной статье есть график, где показывается, что при низких концентрациях Bt- белка смертность водных насекомых (личинок ручейников) была ниже при питании листьями ГМ-кукурузы, чем при питании обычной кукурузой.
Наконец, исследование 2010 г., опубликованное в журнале Enviromental Entomology, показало, что негативный эффект Bt-кукурузы на беспозвоночных ручьев и рек связан не с белком Cry, а с тканевыми различиями различных сортов растения. Кстати, обо всех исследованиях, доказывающих безопасность Bt-культур в разных аспектах, можно прочитать в аналитическом обзоре The food and environmental safety of Bt crops в журнале Frontiers in Plant Science (импакт-фактор 3,9).
Заключение. Несмотря на появляющиеся в прессе публикации о небезопасности Bt-культур, доказательства и научный консенсус говорят об обратном. Показательно, что противники ГМО не в силах противопоставить аргументам "за" нечто большее, чем одни и те же раскритикованные научным сообществом исследования или же просто предвзятые и необоснованные аргументы, противоречащие, порой, сами себе. В то же время Bt-растения вполне могут считаться "органическими продуктами", поскольку безопасны, экологичны и натуральны - не менее, чем кукуруза, обработанная битоксибациллином.