XVII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Исследование генетически-модифицированных организмов в продуктах питания, на прилавках магазинов Челябинской области
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
На сегодняшний день половина продуктов в наших магазинах украшена надписью: «Без ГМО». Но что же значит эта аббревиатура? Генетически модифицированные организмы - это продукты питания, которые подвергаются изменению генотипа (набора элементов, отвечающих за его наследуемые свойства). Другими словами, в ДНК организма искусственным путем вводят ген (или несколько генов) от организма другого вида или класса для придания ему новых свойств. Результат такого генного скрещивания называется еще трансгенным организмом. Зачем же люди делают это?
Все началось с желания ученых и специалистов по растениеводству улучшить свойства различных растений. В основном это связано с тем, что население планеты постоянно растет, при этом количество земель, пригодных для земледелия, заметно сокращается. Поэтому возникло желание получить более урожайные растения, которые смогли бы противостоять различным вредителям и быстрее созревать. Таким образом, была смодифицирована кукуруза, которая способна сама вырабатывать пестициды, защищающие ее от вредоносных агентов. Некоторым растениям введены свойства положительно влиять на здоровье человека, а определенные виды деревьев разработаны специально для уничтожения загрязнений почвы тяжелыми металлами.
В наше время существует множество способов изменения исходных свойств растений. В некоторых случаях растениям даже вживляют гены животных, чтобы получить желаемые свойства. Для начала берут растение или животное, которое обладает какими-либо хорошими качествами, после этого из него выделяют ген, и пересаживают этот хороший ген растению, качества которого хотят изменить. Генномодифицированные растения быстрее растут, они более стойки к вредителям и низким температурам и более дешевые. Также при помощи пересаженных генов можно продлить срок хранения растений, увеличить урожайность и улучшить вкусовые качества. Стоит знать, что все генетически модифицированные продукты проходят испытания на биологическую и пищевую безопасность.
Цель:
Изучить для чего создают ГМО и определить наличие в составе продуктов питания ГМО и их биологическую роль.
Объект исследования:
Наличие в составе продуктов генетически модифицированных организмов на прилавках магазинов Челябинской области
Задачи:
Узнать, что такое ГМО и для чего его создают.
Определить продукт с ГМО на прилавках магазинов Челябинской области.
Провести социологический опрос в магазинах Челябинской области.
Создать информационную памятку.
Методы исследования:
Статистический опрос;
Исследование этикеток по составу продуктов питания;
Теоретический анализ.
Актуальность исследования:
Данная тема актуальна в наше время так как генетически модифицированные организмы являются практически неотъемлемой частью нашей жизни, но в то же время популярно развивается здоровое питание школьников.Необходимо развивать функциональную грамотность, умение читать этикетки продуктов питания и выявление продуктов ГМО на прилавках Челябинской области.
Место и сроки проведения исследования:
Челябинская область, г.Копейск, 2021-2022 год.
Теоретическая часть
Что такое ГМО
Генетически модифицированный организм (ГМО) — организм, генотип которого был искусственно изменён при помощи методов генной инженерии. Это значение может применяться для растений, животных и микроорганизмов. Всемирная организация здравоохранения даёт более узкое определение, согласно которому генетически модифицированные организмы — это организмы, чей генетический материал (ДНК) был изменён, причём такие изменения были бы невозможны в природе в результате размножения или естественной рекомбинации.
Генетические изменения, производятся в научных или хозяйственных целях. Генетическая модификация отличается целенаправленным изменением генотипа организма в отличие от случайного, характерного для естественного и искусственного мутационного процесса.
Первыми продуктами в 1994 году стали томаты из Калифорнии, срок хранения которых увеличили простым удалением гена гниения. Однако потребитель не оценил новшества, и через 3 года продукт убрали с рынка. В 90-х годах XX в. с помощью метода генной инженерии от вируса кольцевой пятнистости на Гавайях была спасена культура папайи помещением антигена вируса в ее ДНК. Это позволило сделать ее устойчивой и, в конечном счете, спасти урожай региона.
Методы генной инженерии рассматриваются продовольственной и сельскохозяйственной организацией ООН (FAO) как необходимые технологии в рамках развития сельскохозяйственной отрасли. Такой непосредственный перенос генов является новым этапом развития технологий селекции, создающих новые сорта растений, животных передачей признаков и свойств нескрещивающимся между собой видам.
Вопрос о вреде или пользе ГМО связан с целью методов. Три четвертых модификаций основных видов растений — сои, кукурузы, рапса, пшеницы, и овощей — проводят с пользой повышения их устойчивости к воздействию пестицидов, применяемых для борьбы с дикорастущими растениями и насекомыми, а также для выведения растений с устойчивостью к насекомым и вирусам. Другое полезное назначение ГМО — это создание новых продуктов с улучшенным качественным витаминно-минеральным составом: к примеру, более высокому содержанию витамина C или бета-каротина.
Как создают ГМО
Процесс строится на создании трансгенов – фрагментов ДНК, которые переносят в организм, свойства которого хотят изменить. При этом в ГМО могут быть подселены и несколько трансгенов.
Ген, или фрагмент цепочки ДНК, который отвечает за нужное свойство, с помощью специальных ферментов (рестриктазы и лигазы) «комбинируют» в необходимом сочетании, в том числе со встраиванием специальных регуляторов, способных отключать его работу. Таким образом, можно «программировать» желаемые свойства в исходном, изменяемом, организме путем такого «монтажа» генов от других биологических видов, которые не скрещиваются ни в естественных условиях, ни методами селекции.
Благотворно влияет ли продукт с ГМО?
Как ни странно, это может звучать в свете устоявшихся стереотипов об опасности ГМО, но в контролируемых условиях генная инженерия, как и селекция, — это инструмент, который дает несомненную пользу для человека.
Вред ГМО продуктов
За время существования технологии ГМО накопился ряд фактов о негативном влиянии измененных продуктов на здоровье:
Потенциальный вред ГМО в том, что в последствиях воздействия трансгенных продуктов на связанные с ними виды других насекомых, растений, животных. Некоторые ГМО содержат гены, дающие растениям свойства сохранять устойчивость к антибиотикам, которые впоследствии могут передаваться и человеку.
Критики технологий ГМО считают, что за урожайность отвечает сочетание нескольких наследственных факторов, которое не могут быть смоделированы генной инженерией. Так, урожаи модифицированных культур кукурузы, пшеницы и рапса в США (где ГМО часто встречается) дают более низкие показатели при более высокой нагрузке пестицидов, чем в Западной Европе (где существует запреты на ГМО продукты) по тем же видам злаков.
Изменение свойств ГМО культур на устойчивость к гербицидам повлияло на увеличение использования последних в 16 раз. Один из таких препаратов – глифосат — признан ВОЗ канцерогеном, который по данным 2016 года выявлен у 71% людей в США. А увеличение использования гербицидов, в свою очередь, повлияло на появление устойчивых к их действию супер-сорняков.
Данные НИИ генома человека (США) показали, что изменения одного гена в организме вызывает изменения других наследственных факторов по принципу домино, характер которых предугадать трудно.
Полиамины — это вещества с токсическими, аллергическими и канцерогенными свойствами, которые в трупах свидетельствуют о разложении: в ГМО кукурузы отмечено их повышенное содержание.
Трансгены попадают в кровь, не распадаясь полностью в ЖКТ: Это было установлено исследованиями, проведенными в Венгрии. Изучение образцов сыворотки крови людей показало наличие самой высокой концентрации таких ДНК у страдающих воспалениями кишечника. Есть также данные о связи продуктов, содержащих ГМО, с повышением холестерина, веса тела, ослаблением иммунитета, поражением сердечно-сосудистой систем — до увеличения риска врождённых патологий.
Повышение смертности. В 2012 году учёные Каенского университета во Франции после полутора лет кормления крыс кормами с ГМО пришли к выводу о влиянии трансгенных культур на повышение смертности в популяции.
Важно! Вред неконтролируемости технологий выращивания ГМО проявляется, в частности, в том, что из насчитываемых в мире 1000 трансгенных культур официально разрешены лишь 100.
Практическая часть
Как определить ГМО - содержащие продукты
Очень сложно определить продукты генетически модифицированные или продукция, полученная из генно-инженерно-модифицированных организмов.
Тест на определение содержания ГМО:
более долгий срок хранения — такие продукты долго не портятся;
им не угрожают насекомые вредители;
продукты с ГМО имеют правильную, как будто «под копирку» форму и размеры, характерный глянцевый блеск;
даже, если вы разрежете такой ГМО содержащий овощ или фрукт – он не потеряет свою форму и не пустит сок.
Из 100% продуктов, которые предлагают ассортимент магазинов Челябинской области, 50% таких продуктов содержат ГМО.
Лидером по содержанию ГМО стала колбаса, в ней содержится 85% ГМО. Большое количество генно - модифицированных организмов содержится в детском питании. Хлебобулочные и кондитерские изделия, конфеты, шоколад, чай и кофе также не избежали вмешательства генных инженеров. 30% всей этой продукции — результат кропотливого труда и добавления ГМО.
Кетчупы, соусы, магазинные консервированные овощи, сгущёнка – всё это также уже далеко ненатуральное.
В целом, продукты, содержащие ГМО, можно разделить на три категории:
1. Продукты, содержащие ГМО - ингредиенты (в основном, трансгенная кукуруза и соя). Эти добавки вносятся в пищевые продукты в качестве структурирующих, подслащивающих, красящих веществ, а также в качестве повышающих содержание белка.
2. Продукты переработки трансгенного сырья (например, соевый творог, соевое молоко, чипсы, кукурузные хлопья, томатная паста).
3. Трансгенные овощи и фрукты, а в скором времени, возможно, и животные, непосредственно употребляемые в пищу.
При покупке продукции в магазине по этикеткам можно косвенно определить вероятность содержания ГМО в продукте. Если на маркировке стоит отметка, что продукт произведен в США и в его составе есть соя, кукуруза, рапс или картофель, очень большой шанс, что он содержит ГМО - компоненты. Большинство продуктов, в основе которых находится соя, произведенная не в США, но за пределами РФ, также может быть трансгенной. Если на этикетке стоит гордая надпись «растительный белок», вероятно всего, соя и очень вероятно - трансгенная.
Часто они могут скрываться за индексами E. Однако это не значит, что все добавки Е содержат ГМО или являются трансгенными. Просто необходимо знать, в каких именно E могут в принципе содержаться GМО или их производные.
Это, в первую очередь соевый лецитин или лецитин E 322: связывает воду и жиры вместе и используется, как жировой элемент в молочных смесях, печеньях, шоколаде, рибофлавин (B2) иначе известный как E 101 и E 101A, может быть произведен из ГМО -микроорганизмов. Он добавляется в каши, безалкогольные напитки, детское питание и продукты для похудания. Карамель (E 150) и ксантан (E 415) также могут быть произведены из ГМО - зерна.
Другие добавки, в которых могут содержаться ГМО - компоненты: E 153, E 160d, E 161c, E 308-9, Е-471, E 472a, E 473, E 475, E 476b, E 477, E479a, E 570, E 572, E 573, E 620, E 621, E 622, E 633, E 624, E 625, E951.
Иногда на этикетках названия добавок указывается только словами, в них также нужно уметь ориентироваться. Часто встречающиеся компоненты:
Соевое масло: используется в соусах, пастах, пирожных и хорошо прожаренной еде в форме жира, чтобы придать экстра вкус и качество. Растительное масло или растительные жиры: чаще всего содержится в печенье, зажаренной «намертво» еде типа чипсов. Мальтодекстрин: вид крахмала, который действует как «основной агент», используется в детском питании, порошковых супах и порошковых десертах. Глюкоза или глюкозный сироп: сахар, который может быть произведен из кукурузного крахмала, используется как подсластитель. Содержится в напитках, десертах и еде быстрого приготовления. Декстроза: подобно глюкозе, она может быть произведена из кукурузного крахмала. Используется в пирожных, чипсах и печенье для достижения коричневого цвета.
Продукты, содержащие ГМО
При рассмотрении товара на прилавках магазина, мы обнаружили самый высокий процент GМО - сои в вареной колбасе.
Социологический опрос
В ходе работы над исследованием я многое узнал о генно-модифицированных продуктах и их влиянии на организм, но большинство населения не задумывается о содержании их в продуктах питания, которые ежедневно попадают на его стол. Я решил провести социологический опрос в наших продуктовых магазинах Челябинской области, а в частности в городе Копейске, целью которого было, узнать обращают ли внимание простые покупатели на данные на упаковках продуктов о содержании ГМО. Всем респондентам я задавала следующие вопросы:
1. Слышали ли вы что-нибудь о ГМО?
2. Смотрите ли вы на упаковки продуктов питания, на содержание ГМО?
3. Откажетесь ли вы от покупки товара, если в нем содержится ГМО?
4. Что вы предпочтете овощи и фрукты, выращенные естественным образом или фрукты и овощи с улучшенными вкусовыми качествами и длительными сроками хранения, но выращенные с использованием ГМО?
5. Длительное употребление ГМО может вредить здоровью?
О ГМО имеют представление 83% опрошенных, 75% обращают внимание на содержание упаковок продуктов. Отказаться от покупки товара с содержанием ГМО готовы 42%, 87% опрошенных предпочитают овощи и фрукты, выращенные естественным образом, 92% считают, что длительное употребление ГМО может вредить здоровью (Приложение 1)
Главный вопрос – безопасно ли ГМО для человека, пока без ответа, так как нет достоверной информации о последствиях их употребления, но замечено их отрицательное влияние на подопытных животных. Тем не менее, большинство людей с опасением относятся к трансгенным продуктам, поэтому считаем недопустимым широкое применение ГМО до тех пор, пока их безопасность не будет доказана. А также каждый потребитель должен быть информирован о наличии в продаже ГМО продуктов и самостоятельно принимать решение об их покупке.
Заключение
ГМО — организм, генотип которого был искусственно изменён при помощи методов генной инженерии. Его производят в научных или хозяйственных целях. В ходе исследования выяснилось, что из 100% продуктов, которые предлагают ассортимент магазинов Челябинской области, 50% таких продуктов содержат ГМО.
При проведении социологического опроса в магазинах Челябинской области, можно сделать выводы, что жители не особо обращают внимание на состав продукции, но есть люди, которые заботятся о своем здоровье и тщательно подбирают продукты питания.
Таким образом, польза и вред ГМО в продуктах остается темой, вокруг которой не прекращаются жаркие споры. Изучив глубже вопрос, можно сделать вывод о том, что генная инженерия – это инструмент, который может обладать полезным или вредным действием, в зависимости от целей ее использования. Главной опасностью как негативного влияния ГМО на здоровье человека, так и глобального генетического загрязнения планеты остается выход процесса выведения растений и животных с заданными свойствами из-под контроля. И главная задача в текущем периоде времени я считаю, что потребитель должен знать есть ли в составе продукции ГМО, поэтому производители должны писать полный состав продукта.
В дальнейшем я планирую более углубленно изучить эту тему, и сделать рекомендации по покупке продуктов питания для своих родственников и знакомых.
Список литературы
Виды ГМО /Электронный ресурс/. - URL:http://www.biovedia.ru/bveds-919-1.html
Вред и польза ГМО /Электронный ресурс/. - URL:http://www.prosto-mariya.ru/gennomodificirovannye_produkty_vred_ili_polza_310.html
Генно - модифицированные продукты /Электронный ресурс/.- URL:http://vsegdazdorov.net/story/gennomodificirovannye-produkty
Генетически модифицированная пища /Электронный ресурс/. - URL:https://ru.wikipedia.org/wiki/Генетически_модифицированная_пища.
Приложение 1
Диаграмма. Анализ полученных статистических данных представлены в виде таблицы
Приложение 2