Войти
| Золотой рис | |
|---|---|
 Золотой рис (справа) по сравнению с белым рисом (слева) | |
| Виды | Oryza sativa |
| Сорт | Золотой рис |
| Происхождение | Фонд Рокфеллера |
Золотой рис - это сорт риса (Oryza sativa ), произведенный в генная инженерия для биосинтеза бета-каротина, предшественника витамина A, в съедобных частях риса. Он предназначен для производства обогащенных пищевых продуктов, которые будут выращиваться и потребляться в районах с нехваткой диетического витамина A, дефицит которого, по оценкам, ежегодно убивает 670 000 детей в возрасте до 5 лет и вызывает дополнительно 500 000 случаи необратимой детской слепоты. Рис является основной пищевой культурой для более чем половины населения мира, обеспечивает 30–72% потребляемой энергии людьми в азиатских странах и становится эффективной культурой для борьбы с дефицитом витаминов.
Золотой рис отличается от своего родительский штамм путем добавления трех генов биосинтеза бета-каротина. Родительский штамм может естественным образом производить бета-каротин в своих листьях, где он участвует в фотосинтезе. Однако растение обычно не производит пигмент в эндосперме, где не происходит фотосинтеза. Золотой рис встретил серьезное сопротивление со стороны активистов экологов и антиглобалистов. Исследование, проведенное на Филиппинах, направлено на оценку эффективности золотого риса, его можно сажать, выращивать и собирать, как и другие сорта риса, и представляет ли золотой рис риск для здоровья человека. Было мало исследований относительно того, насколько хорошо бета-каротин будет удерживаться при хранении в течение длительного периода между сезонами сбора урожая или при приготовлении традиционными методами.
В 2005 году был анонсирован Golden Rice 2, который дает до В 23 раза больше бета-каротина, чем в оригинальном золотом рисе. Предполагается, что для получения рекомендованного рациона (RDA) USDA (RDA) потребуется 144 г / день высокоурожайного штамма. Биодоступность каротина из золотого риса была подтверждена и признана эффективным источником витамина А для людей. Golden Rice был одним из семи победителей конкурса Patents for Humanity 2015 года, выданного Ведомством США по патентам и товарным знакам. В 2018 году были получены первые разрешения в качестве пищевых продуктов в Австралии, Новой Зеландии, Канаде и США.
Поиск золотого риса начался с инициативы Фонда Рокфеллера в 1982 году.
Упрощенный обзор путь биосинтеза каротиноидов в золотом рисе. Ферменты, экспрессируемые в эндосперме золотистого риса, показанные красным, катализируют биосинтез бета-каротина из геранилгеранилдифосфата. Предполагается, что бета-каротин превращается в сетчатку, а затем в ретинол (витамин А) в кишечнике животных Питер Брэмли в 1990-х годах обнаружил, что единственная фитоиндесатураза ген (бактериальный CrtI) можно использовать для производства ликопина из фитоена в ГМ-томате вместо того, чтобы вводить несколько каротин десатураз, которые обычно используются высшими растениями. Ликопин затем циклизуется в бета-каротин с помощью эндогенной циклазы в золотом рисе.
Научные подробности риса были впервые опубликованы в Science в 2000 г., результат восьмилетнего проекта Инго Потрикуса из Швейцарского федерального технологического института и Питера Бейера из Университета Фрайбург. На момент публикации золотой рис считался значительным прорывом в биотехнологии, поскольку исследователи разработали целый биосинтетический путь.
Первые полевые испытания сортов золотого риса были проведены Сельскохозяйственным центром Университета штата Луизиана в 2004 году. Дополнительные испытания были проведены на Филиппинах и Тайване., а также в Бангладеш (2015). Полевые испытания обеспечивают точное измерение питательной ценности и позволяют проводить тесты кормления. Предварительные результаты полевых испытаний показали, что выращенный в полевых условиях золотой рис дает в 4-5 раз больше бета-каротина, чем золотой рис, выращенный в тепличных условиях.
В некоторых странах золотой рис был выведен с местными сортами риса . или скрещивание с американским сортом риса «Кокодри». По состоянию на март 2016 года золотой рис еще не выращивался в коммерческих целях, и обратное скрещивание все еще продолжается для текущих сортов, чтобы уменьшить сопротивление урожаю.
В 2005 году группа исследователей из Syngenta произвела Golden Rice 2. Они объединили ген фитоинсинтазы из кукурузы с crt1 из исходного золотого риса. Золотой рис 2 производит в 23 раза больше каротиноидов, чем золотой рис (до 37 мкг / г), и преимущественно накапливает бета-каротин (до 31 мкг / г из 37 мкг / г каротиноидов).
В 2018 году Канада и США одобрили выращивание золотого риса, а Министерство здравоохранения Канады и Управление по контролю за продуктами и лекарствами США заявили, что он безопасен для употребления. Это последовало за решением 2016 года, когда Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США постановило, что содержание бета-каротина в золотом рисе не обеспечивает достаточного количества витамина A, чтобы заявить о питательной ценности. Министерство здравоохранения Канады заявило, что золотой рис не влияет на аллергию и что содержание питательных веществ в золотом рисе такое же, как и в обычных сортах риса, за исключением предполагаемых высоких уровней провитамина A. В 2019 году он был одобрен для непосредственного использования в пищу и корма для животных или для переработки на Филиппинах. Это не означает одобрения коммерческого размножения на Филиппинах, поскольку это отдельный этап, который еще предстоит завершить.
Золотой рис был создан путем трансформации риса двумя генами биосинтеза бета-каротина:
(вставка сусла Считалось, что необходим ген (ликопенциклазы ), но дальнейшие исследования показали, что он уже продуцируется в эндосперме риса дикого типа.)
Гены psy и crtI были перенесены в ядро риса. геном и помещены под контроль эндосперма-специфичного промотора , так что они только экспрессируются в эндосперме. Экзогенный ген lcy имеет присоединенную последовательность транзитного пептида , поэтому он нацелен на пластид, где образуется геранилгеранилдифосфат. Бактериальный ген crtI был важным включением для завершения пути, поскольку он может катализировать несколько этапов синтеза каротиноидов вплоть до ликопина, тогда как для этих этапов требуется более одного фермента в растениях. Конечным продуктом сконструированного пути является ликопин, но если бы в растении накапливался ликопин, рис был бы красным. Недавний анализ показал, что эндогенные ферменты растения перерабатывают ликопин в бета-каротин в эндосперме, придавая рису характерный желтый цвет, в честь которого он назван. Первоначальный золотой рис был назван SGR1, и в тепличных условиях он производил 1,6 мкг / г каротиноидов.
Распространенность дефицита витамина А. Красный - наиболее тяжелый (клинический), зеленый - наименее тяжелый. Страны, не представившие данные, обозначены синим цветом. Данные собраны для отчета за 1995 год. Исследование, которое привело к созданию золотого риса, было проведено с целью помочь детям, страдающим дефицитом витамина A (VAD). По оценкам, в 2005 году 190 миллионов детей и 19 миллионов беременных женщин в 122 странах были затронуты ДВП. VAD является причиной 1–2 миллионов случаев смерти, 500 000 случаев необратимой слепоты и миллионов случаев ксерофтальмии ежегодно. Дети и беременные женщины подвергаются наибольшему риску. Витамин A вводится перорально и путем инъекций в регионах, где в рационе наблюдается дефицит витамина A.
По состоянию на 1999 г. в 43 странах были программы приема добавок витамина A для детей до 5 лет; в 10 из этих стран в год доступны две добавки с высокими дозами, которые, согласно ЮНИСЕФ, могут эффективно устранить ДПА. Тем не менее, ЮНИСЕФ и ряд НПО, участвующих в добавлении пищевых добавок, отмечают, что более частый прием добавок в низких дозах предпочтительнее.
Поскольку многие дети в странах, затронутых VAD, полагаются на рис как на основной продукт питания. food, генетическая модификация, позволяющая производить из риса предшественник витамина А, бета-каротин, рассматривалась как простая и менее дорогая альтернатива текущим витаминным добавкам или увеличению потребления зеленых овощей или продуктов животного происхождения. Первоначальный анализ потенциальных питательных свойств золотого риса показал, что его потребление не устранит проблемы дефицита витамина А, но может дополнить другие добавки. Золотой рис 2 содержит достаточное количество провитамина А для удовлетворения всех диетических потребностей при ежедневном потреблении около 75 г в день.
Поскольку каротины гидрофобны, должно присутствовать достаточное жир в диете для золотого риса (или большинства других добавок витамина А) для облегчения дефицита витамина А. Дефицит витамина А обычно сочетается с несбалансированной диетой (см. Также аргументы Ванданы Шивы ниже). Более того, это утверждение относилось к раннему сорту золотистого риса; одна миска последней версии обеспечивает 60% дневной нормы для здоровых детей. Рекомендуемые в развитых странах уровни RDA намного превышают суммы, необходимые для предотвращения слепоты.
Результаты 2009 г. результатов клинического исследования золотого риса с участием взрослых добровольцев из США были опубликованы в American Journal of Clinical Nutrition. Исследование пришло к выводу, что «бета-каротин, полученный из золотого риса, эффективно превращается в витамин А у людей». Резюме для Американского общества питания предполагает, что «Золотой рис, вероятно, может обеспечить 50% Рекомендуемой дневной нормы (RDA) витамина А из очень скромного количества - возможно, чашки - риса, если употреблять его ежедневно. Это количество вполне соответствует привычкам потребления большинства маленьких детей и их матерей ".
Хорошо известно, что бета-каротин содержится и потребляется во многих питательных продуктах, употребляемых в пищу. мир, включая фрукты и овощи. Бета-каротин в пище является безопасным источником витамина А. В августе 2012 года Университет Тафтса и другие опубликовали исследование золотого риса в Американском журнале клинического питания, показывающее, что бета-каротин, производимый золотым рисом, является так же эффективен, как бета-каротин в масле, обеспечивая детей витамином А. В исследовании говорится, что «процессы и протокол набора были одобрены». В 2015 году журнал отказался от результатов исследования, заявив, что исследователи поступили неэтично, давая китайским детям золотой рис без согласия их родителей.
Программа ресурсов и исследований пищевой аллергии Университета Небраски провел исследование в 2006 году, которое показало, что белки из новых генов в золотом рисе 2 не проявляют аллергенных свойств.
Критики генно-инженерных культур высказывают различные опасения. Первоначально проблема заключалась в том, что в золотом рисе изначально не было достаточного содержания провитамина A. Эта проблема была решена путем разработки новых сортов риса. Скорость, с которой разлагается бета-каротин после уборки риса, и сколько его остается после варки, оспариваются. Однако исследование 2009 года пришло к выводу, что бета-каротин из золотого риса эффективно превращается в витамин А у людей, а исследование 2012 года, в котором кормили 68 детей в возрасте от 6 до 8 лет, показало, что золотой рис не уступает добавкам витамина А и лучше, чем естественный бета-тест. -каротин в шпинате.
Гринпис выступает против использования любых запатентованных генетически модифицированных организмов в сельском хозяйстве и выступает против выращивания золотого риса, утверждая, что это откроет дверь для более широкого использования ГМО. Международный научно-исследовательский институт риса (IRRI) подчеркнул некоммерческий характер своего проекта, заявив, что «Ни одна из перечисленных компаний... не участвует в проведении исследований и разработок IRRI или его партнеров в Golden Rice, и никто из них не будет получать гонорары или выплаты от маркетинга или продажи сортов золотого риса, разработанных IRRI. "
Вандана Шива, индийский активист против ГМО, утверждала, что проблема не в самом растении, а в потенциальных проблемах с бедностью и утратой биоразнообразия. Шива утверждал, что эти проблемы могут усугубиться корпоративным контролем над сельским хозяйством. Сосредоточившись на узкой проблеме (дефицит витамина А), утверждал Шива, сторонники золотого риса скрывали ограниченную доступность разнообразной и питательной пищи. Другие группы утверждали, что разнообразная диета, содержащая продукты, богатые бета-каротином, такие как сладкий картофель, листовые овощи и фрукты, обеспечит детей достаточным количеством витамина А. Кейт К западу от Школа общественного здравоохранения Bloomberg Джонса Хопкинса заявила, что продукты, содержащие витамин А, часто недоступны, доступны только в определенные сезоны или слишком дороги для бедных семей в слаборазвитых странах.
В 2008 году, Эксперт ВОЗ по вопросам недоедания Франческо Бранка сослался на отсутствие реальных исследований и неопределенность в отношении того, сколько людей будут использовать золотой рис, заключив, что «раздача добавок, обогащение существующих продуктов витамином А и обучение людей выращиванию моркови или некоторых листовых овощей - это значит, а пока более перспективные способы борьбы с проблемой ». В 2013 году автор Майкл Поллан, критиковавший продукт в 2001 году, не впечатленный его преимуществами, выразил поддержку продолжению исследования.
В 2012 году исследование, опубликованное в Американский журнал клинического питания. Позже выяснилось, что исследование, в котором участвовало кормление ГМ-рисом детей в возрасте от 6 до 8 лет в Китае, нарушило правила проведения исследований на людях как Университета Тафтса, так и федерального правительства. Последующие обзоры не выявили никаких доказательств проблем с безопасностью исследования, но обнаружили проблемы с недостаточными формами согласия, несанкционированными изменениями в протоколе исследования и отсутствием одобрения китайской наблюдательной комиссией по этике. Кроме того, используемый ГМ-рис был незаконно ввезен в Китай.
Фонд Билла и Мелинды Гейтс поддерживает использование генетически модифицированных организмов в развитии сельского хозяйства и поддерживает Международный научно-исследовательский институт риса в разработке золотого риса. В июне 2016 года 107 лауреатов Нобелевской премии подписали письмо, призывающее Гринпис и его сторонников отказаться от кампании против ГМО, в частности против золотого риса.
В мае 2018 года, США Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов одобрило использование золотого риса для употребления в пищу, заявив: «На основании информации, предоставленной IRRI в FDA, у нас нет дополнительных вопросов относительно продуктов питания для людей или животных, полученных из риса GR2E. В настоящее время." Это четвертая национальная организация здравоохранения, одобрившая использование золотого риса в 2018 году, наряду с Австралией, Канадой и Новой Зеландией, которые опубликовали свои оценки ранее в этом году.
8 августа В 2013 году протестующие вырвали экспериментальный участок золотого риса, разрабатываемый в IRRI на Филиппинах. Британский автор Марк Лайнас сообщил в Slate, что вандализм был осуществлен группой активистов во главе с крайне левым Килусангом Магбубукидом нг Пилипинасом (KMP) (неофициальный перевод: фермеры) Движение Филиппин), к ужасу других протестующих. В искоренении не участвовали местные фермеры; только небольшое количество активистов повредило урожай золотого риса.
Была рекомендована бесплатная раздача золотого риса проживающим фермерам. Бесплатные лицензии для развивающихся стран были предоставлены быстро благодаря положительной рекламе, которую получил золотой рис, особенно в журнале Time в июле 2000 года. Monsanto Company была одной из них. компаний по предоставлению бесплатных лицензий на соответствующие патенты, принадлежащие компании. Граница между гуманитарным и коммерческим использованием была установлена на уровне долларов США. Следовательно, до тех пор, пока фермер или последующий пользователь генетики золотого риса не будет зарабатывать более 10 000 долларов в год, не нужно будет платить роялти. Кроме того, фермерам будет разрешено хранить и пересаживать семена.
Продовольственный портал  | На Wikimedia Commons есть материалы, связанные с Золотой рис. |
