Пандемия коронавируса изменила подход к растениеводству. Растет осознание того, что именно растениеводство обеспечивает продовольственную безопасность. Его поведение, вероятно, станет проблемой в 2021 году. Растительное сырье и корма для животных должны использоваться для производства здоровой и функциональной пищи, которая улучшит положение общества.
профессор Marek Mrówczyński, 2020 г.
Аналитический взгляд на начало XXI века свидетельствует, что две глобальные проблемы – продовольствия и экологической безопасности – становятся для цивилизации важнейшими. Последние 30 лет биотехнология использует рекомбинантные (гибридные) ДНК и превратилась в уникальный научный метод исследования и, одновременно, в производство продукции сельского хозяйства и продовольствия.
Видимо неслучайно, сегодня мы наблюдаем зарождение биологического земледелия в Беларуси. Мировой тренд «эко» и «био» на рынке продуктов питания заставляет пристальней вглядеться в существующие технологии производства сельхозпродукции и кормов, содержания животных и их кормления.
Белковые тренды. Параллельно развиваются современные тренды – белковые фермы насекомых и клеточное мясо. Белок из насекомых – отличная белковая альтернатива в кормопроизводстве для рыб, бройлеров и свиней.
По данным компании Alfa Laval, для экстракции одного килограмма белка из насекомых требуется всего два килограмма кормового субстрата, для достижения того же результата от КРС сырья потребуется в десять раз больше.
Мясо из пробирки уже перешагнуло лабораторный рубеж и вышло в фазу пилотных проектов. Поэтому совсем скоро мы перестанем удивляться мясу из культуры клеток, произведенному в лаборатории и отпечатанному на 3D-принтере. Человек ко всему привыкает. Адаптивность – один из главных факторов выживания. Однако технология производства клеточного мяса, несомненно, столкнется с проблемой общественного признания (И. Зайцева, НСХ, 2020 г.).
Вместе с этим большинство потребителей сельскохозяйственной продукции беспокоит вопрос о безопасности генетически модифицированных организмов для человека и животных.
Механизм проблематики: ГМО и глифосат. Что же такое ГМО? Генетически модифицированные организмы (ГМО) – организмы (микроорганизмы, растения, животные), геном которых был искусственно и целенаправленно изменен (модифицирован) введением определенных генов другого живого организма, методами генной инженерии.
Одна из целей разработки растений на основе ГМО заключается в улучшении защиты сельскохозяйственных культур посредством введения резистентности в отношении болезней растений, вызываемых насекомыми или вирусами, или посредством повышения устойчивости в отношении гербицидов.
Как создание устойчивых культур против различных вредителей (Bt-ГМР), так и создание гербицидрезистентных культур, например, устойчивых к глифосату (ГМР-RR), изначально преследовало благие цели – снижение пестицидной нагрузки на окружающую среду. Однако расширение количества глифосатустойчивых культур и интенсивное их возделывание в коротких севооборотах (например: кукуруза → соя), с одной стороны, упростило сельхозпроизводителю жизнь, т.е. вопрос с засоренностью таких посевов решается одним действующим веществом (глифосат) путем нескольких обработок за вегетационный сезон. С другой стороны, ежегодное неоднократное применение глифосатсодержащих гербицидов привело к возникновению резистентности у сорняков, что потребовало увеличения нормы расхода глифосатов и кратности обработок за сезон. Все это вызвало экологически неблагоприятные последствия в странах, возделывающих ГМР-культуры.
Исследования американских специалистов показали, что интенсивно применяемый глифосатсодержащий гербицид на трансгенных растениях попадает в воду и воздух. Остатки глифосата – самого популярного в мире действующего вещества – обнаружены в поверхностных водах, дождевой воде и воздухе. В течение полевого сезона глифосат и продукты его распада распространяются в окружающую среду за пределы района его использования. Экологи давно предупреждали, что массовое возделывание глифосатустойчивых культур не пройдет бесследно для окружающей среды и здоровья людей. За период возделывания культур, устойчивых к глифосату, (с 1996 г. и по настоящее время) никаких существенных мер принято не было. Напротив, в США и Евросоюзе увеличили цифру официально допустимой концентрации гербицидов в сельскохозяйственных культурах пищевого назначения – в частности, в сое. В Европейском Союзе и США этот показатель подняли до 20 мг/кг. До этого эта цифра равнялась 0,15 мг/кг.
Чего же опасается весь мир? Многие скажут, мол, это иноземная проблема, мы столько глифосата не применяем. Однако давайте пристальнее рассмотрим нормативы содержания остатков глифосата в сельхозпродукции.
По действующим нормативам приведенная цифра содержания остаточных количеств глифосата в сое на территории Беларуси и Таможенного союза ЕАЭС идентична показателю ЕС и США (таблица).
Таблица. Гигиенические нормативы содержания остаточных количеств глифосата в объектах окружающей среды, продовольственном сырье, пищевых продуктах (Решение Комиссии Таможенного союза от 28.05.2010 №299 (ред. от 02.12.2015) «О применении санитарных норм в Таможенном союзе»)
Допустимые величины: ДСД – допустимая суточная доза, ВДСД – временная допустимая суточная доза (помечена звездочкой*); ПДК – предельно допустимая концентрация; (а) – аэрозоль; (м.р.) – максимально-разовая концентрация; (с.-с.) – среднесуточная концентрация; нт – нормирование вещества не требуется в данной среде; / ОДК – ориентировочная допустимая концентрация (для почвы), ОДУ – ориентировочный допустимый уровень (для воды), ОБУВ – ориентировочный безопасный уровень воздействия (для воздуха); МДУ – максимально допустимый уровень.
Информация к размышлению! Каковы же нормативы содержания остаточных количеств глифосата в сельхозпродукции?В основных высокобелковых культурах МДУ остаточных количеств глифосата имеет достаточно высокие цифры: соя (сухие бобы) – 20,0 мг/кг, подсолнечник (семена) – 7,0 мг/кг, хлопчатник (семена) – 40,0 мг/кг, рапс (зерно) – 10,0 мг/кг. Если по высокобелковым «заморским» ГМ-культурам данные цифры объяснимы (завозим шрот, жмых для комбикормов, а также соевые бобы, семечку и др. для их переработки на пищевые, кормовые и технические цели), то по зерну хлебных злаков и отрубям (МДУ – 20 мг/кг) при учете объемов применения глифосатов в странах ТС (в первую очередь в Беларуси) и самообеспечения продовольственным и фуражным зерном цифра как минимум странная. Скорее всего, в наших условиях хозяйствования это, возможно, результат предуборочной десикации посевов глифосатсодержащими продуктами (химическая сушка посевов – самый короткий путь от внесения до производства продуктов питания).
При ускорении процесса созревания урожая сельскохозяйственных растений продукция, полученная таким способом, всегда содержит определенное количество остатков глифосата. Специалисты украинского Института экогигиены и токсикологии им. Л.И. Медведя отмечают, что основным источником воздействия глифосата на население являются пищевые продукты. Применение глифосата на хлебных злаках и бобовых в соответствии с требованиями агрохимической практики (GAP) приводит к уровню остатков 0,2-4,8 мг/кг. Кроме того, глифосат не разлагается, например, при выпечке хлеба, а уровень его остатков в сырье снижается путем технологического разбавления.
ГМО и возможные последствия. Отношение к ГМО – один из самых неоднозначных вопросов на сегодняшний день. На протяжении последних десятилетий в научной среде, СМИ, интернет-пространстве не утихают споры о пользе или потенциальном вреде ГМО. Однозначное мнение на данный момент не сформировано, и пока мир прочно разделен на убежденных сторонников и яростных противников ГМО.
На сегодня ГМО–компоненты в том или ином виде присутствуют практически во всех сферах нашей жизни. Это реальность, в которой мы уже живем, обратный путь вряд ли возможен. Однако все не настолько однозначно, на сегодняшний день мировым научным сообществом ГМО тактично оцениваются как потенциально опасные.
Гипотетически возможные последствия употребления модифицированных продуктов:
– Аллергенность – аллергические реакции либо на сам продукт-ГМО, либо на исходный материал.
– Передача генов от ГМО-продуктов клеткам организма или бактериям в желудочно-кишечном тракте.
– Ауткроссинг – миграция генов из ГМО-культур в традиционные культуры или родственные виды в природной среде, а также перемешивание традиционных культур с ГМО-культурами.
– Вероятность исчезновения некоторых видов растений.
– Употребление генетически модифицированных продуктов может спровоцировать развитие онкологических заболеваний, возникновение новых вирусов.
Таким образом, сегодня ученым необходимо всесторонне оценивать оборот ГМО в пищевой цепочке человека, в том числе и по обороту остаточных количеств глифосата и его метаболитов.
Регулирование оборота ГМО-продуктов. Даже самые активные противники ГМО в Европе — Австрия, Франция, Германия — ввозят ГМ-кукурузу и ГМ-сою как корм для животных.
Запрет на выращивание ГМО-культур действует во Франции, Венгрии, Швеции, в большинстве других стран обязательна маркировка продукции о присутствии в ней ГМО-элементов. Допустимые нормы содержания модифицированных генов в продуктах: в США – 10%, в Японии – 5%, в Евросоюзе – не более 0,9%.
Кроме того, вероятность превышения максимально допустимого уровня д.в. гербицидов, в т.ч. и глифосата в ГМ-культурах (соя и др.), существенно выше, чем у культур традиционной селекции. Условно говоря, покупая «колбасу» с «неправильным» соевым наполнителем, человек может получить ударную дозу химикатов.
Глифосатсодержащие гербициды являются самыми интенсивно используемыми продуктами в истории химизации сельского хозяйства. Публикующиеся в течение последних нескольких лет научные статьи и исследования рассматривают глифосат как один из наиболее эффективных гербицидов. Популярность у аграриев и повсеместное использование глифосатсодержащих гербицидов стали своеобразным толчком для более углубленного изучения действия данного пестицида не только на окружающую среду, но и на здоровье человека.
У истоков синтеза молекулы глифосата. В самой середине ХХ века швейцарский химик Генри Мартин, сотрудник небольшой фармацевтической компании «Цилаг», впервые синтезировал глифосат. В компании прохладно отнеслись к новому веществу, так как, вероятно, в то время никаких фармацевтических перспектив у него не было. Стоит, однако, признать, что имеются некоторые сведения об антибиотических свойствах глифосата. Кроме того, в 1964 году компания «Стауффер Кемикал» представила патент на глифосат в качестве химического хелатора, позволяющего связывать и удалять минералы, такие как кальций, магний, марганец, медь и цинк. Однако коммерческого успеха новый хелатор не получил.
В связи с описанными свойствами молекулы глифосата большой научный интерес, как теоретический, так и практический, представляют данные о распределении глифосата (и его метаболитов) в окружающей среде и их циркуляции в пищевой цепочке человека.
Глифосат и экосистема. Распределение глифосата в окружающей среде после применения препаратов на его основе и пути деградации в объектах окружающей среды и растенияхизложены в в предыдущем выпуске журнала «Агротайм» (№1(87) январь 2021 г.).
С учетом тенденций современного сельского хозяйства к минимизации почвообработки, применение глифосатов пока является основным регулятором засоренности многолетними сорняками в севообороте. Поэтому биобезопасность применения глифосатсодержащих гербицидов – основа современного сельского хозяйства Беларуси.
Влияние общеистребительных гербицидов на агроценоз. По данным российских исследователей, экологически неблагоприятные последствия применения глифосата или глюфосината в повышенных нормах расхода могут отрицательным образом сказаться на состоянии почвенной микробиоты, в том числе обеспечивающей процессы дыхания и азотофиксации почвы, отвечающих за общее биологическое благополучие пашни, поддерживающего плодородие сельскохозяйственных угодий. Нарушение оптимального состояния биологического статуса почв может привести к серьезным негативным экологическим последствиям для агроценоза сельхозугодий в целом (Ю.Я. Спиридонов, 2013 г.).
Поэтому особое внимание нужно уделять территориям систематического применения гербицидов общеистребительного действия, в том числе и глифосатов. Активное применение глифосатсодержащих гербицидов в послеуборочный период сельскохозяйственных культур, для подсушивания посевов (десикация), систематическое внесение в садах, широкое использование в лесных насаждениях (лесопитомниках) и землях несельскохозяйственного пользования приводят к образованию гербицидрезистентных форм сорняков.
Правовое регулирование использования ГМ-растений и оборота ГМО-продуктов в Беларуси. Практическое использование современных биотехнологий потребовало правового урегулирования этой достаточно новой сферы общественных отношений. Важнейшим соглашением, регулирующим межгосударственные отношения в этой сфере, является Картахенский протокол по биобезопасности. Республика Беларусь присоединилась к Картахенскому протоколу 6 мая 2002 г.
Оборот ГМО в республике и его содержание в продуктах регулируются достаточно большим количеством нормативных документов. Прежде всего, это Законы «О защите прав потребителей», «О качестве и безопасности продовольственного сырья и пищевой продукции», «О безопасности генно-инженерной деятельности», постановление Минздрава от 21.06.2013 № 52, ТКП 131-2008 «Пищевые продукты. Правила маркировки знаком «Не содержит ГМО» и др.
В Таможенном союзе вся продукция должна сопровождаться документами, содержащими информацию о наличии/отсутствии генетически модифицированных (трансгенных) организмов. Необходимость исследований по обнаружению ГМО обусловлена требованиями технических регламентов ТР ТС 015/2011 «О безопасности зерна», ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции». Согласно ТР ТС 022/2011 «Пищевая продукция в части ее маркировки», в случае использования изготовителем при производстве пищевой продукции генно-модифицированных организмов – обязательное нанесение знака в виде надписи «ГМО».
Можно ли выращивать ГМ-культуры в Беларуси? На самом деле использование генетически модифицированных растений на полях в Беларуси разрешено. Но пока такой практики нет. Все трансгенные растения сначала подвергаются контролю: получение разрешения от Министерства природных ресурсов и охраны окружающей среды, испытания на полигоне, оценка рисков, затем повторные испытания и медицинская оценка. Это очень долгий путь. Но вот экспортные продукты могут содержать в своем составе ГМО, их проверяет отдельная система контроля из 17 лабораторий. Если в продукте находят ГМО, не значит, что его запретят продавать или употреблять. Но если содержание трансгенных компонентов превышает 0,9%, то продукцию следует маркировать надписью «ГМО» (А. Кильчевский, 2018 г.).
Высокая конкуренция в животноводстве заставляет искать способы более дешевого и быстрого производства мяса и птицы. Львиную долю продуктов с ГМО, ввозимых в Беларусь, составляет соевый шрот. Причем поставщики пишут в своих рекламных предложениях: «шрот (премикс) без ГМО и с ГМО, разрешенными в Беларуси».
В связи с этим при использовании сырья из ГМ-культур существует опасность попадания остаточных количеств действующих веществ средств защиты растений, в том числе и глифосата, в корма животных и продукты питания.
Остатки глифосата – там, где не ожидали! Финские ученые обнаружили, что птичий помет может накапливать большое количество остатков гербицидов на основе глифосата. Это говорит о том, что остатки проходят через пищеварительный процесс и сохраняются в экскрементах домашней птицы.
Сегодня зооветеринарные службы животноводческой отрасли обеспокоены преждевременным выбытием продуктивного скота и птицы по неопределенным причинам. А ведь сельскохозяйственные животные стоят впереди пищевой цепочки человека.
Интересный факт. Вместе с тем, по данным ученых университета Турку (Финляндия), около 54 % видов бактерий, которые заселяют пищеварительную систему человека, обладают высокой чувствительностью к глифосату. Попадание в организм остаточных количеств этого действующего вещества с употребляемыми продуктами питания может серьезно повлиять на состав микробиома кишечника человека. Нарушение микрофлоры кишечника и его «заселение» потенциально опасными для здоровья микроорганизмами способствуют возникновению ряда заболеваний. Ученые предполагают, что длительное воздействие остатков глифосата приводит к преобладанию устойчивых штаммов в бактериальном сообществе.
Таким образом, учитывая объемы применения глифосатсодержащих гербицидов в посевах ГМ-культур, используемых в республике на корм животным и птице, а также количества навоза, используемого в качестве удобрения, вероятность неучтенной глифосатной нагрузки на экосистему в целом велика.
Эволюция представлений о канцерогенности глифосата. Несмотря на чрезвычайно широкое применение глифосатсодержащих продуктов, в безопасности глифосата для здоровья человека, в том числе канцерогенного, остается ряд вопросов. Казалось бы, проблема канцерогенности данного вещества решена еще 30 лет назад. Ведь Агентство по охране окружающей среды США (EPA) и Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) определили глифосат не канцерогенным для человека. Эволюция представлений о канцерогенности глифосата длилась 6 лет: 1985 – возможный канцероген для человека (группа С); 1986 – не может быть классифицированным по канцерогенности для человека (группа D); 1991 – не канцероген для человека (группа Е). Новые данные о генотоксичности, онкогенности, влияние на репродуктивную систему и развитие эндокринных нарушений являются основанием для переоценки опасности глифосата для здоровья человека (Н.М. Недопитанская, 2011).
Сегодня оценка потенциальной опасности вещества глифосат изменилась на диаметрально противоположную – вероятно канцерогенен.
Шкала веществ, потенциально провоцирующих появление рака
(Агентство по охране окружающей среды США (EPA))
Группа А: Канцерогенные для человека.
Группа В: Вероятно канцерогенные.
Группа С: Наводящие на размышления доказательства канцерогенного потенциала.
Группа D: Недостаточно информации для оценки канцерогенного потенциала.
Группа Е: Не канцерогенные для человека.
Несмотря на это, глифосаты на территории Таможенного союза в ближайшем будущем остаются одним из базовых инструментов в борьбе с многолетней сорной растительностью в севообороте. При этом вместе с экономическим эффектом нужно учитывать всевозможные риски их применения и экологическую нагрузку на окружающую среду.
ГМ-соя и множественная устойчивость. Практически вся ГМ-соя вышла из четырех фирм: Monsanto – сейчас Bayer Crop Science (устойчивая к глифосату), Pioneer Hi-bred (устойчивая к глифосатам и имидазолинонам), Bayer Crop Science (устойчивая к глюфосинату) и BASF and EMBRAPA (устойчивая к имидазолинонам).
Сегодня Bayer Crop Science выводит на рынок генно-модифицированные сорта сои с генами устойчивости к 2 и 3 действующим веществам: глифосату, глюфосинату и дикамбе. Новейшие технологии Roundap Ready 2 Xtend® с двойной устойчивостью к глифосату и дикамбе и Roundap Ready XtendFlex® с тройной устойчивостью к глифосату, глюфосинату и дикамбе позволят решать проблему «суперсорняков», возникшую в результате длительного применения глифосата.
Переработчики сои ЕАЭС (ТС) считают, что прежние методики, применявшиеся при одобрении ввоза ГМО, устарели: они не требовали исследований биологической безопасности, иммунологических, аллергологических, токсикологических и других исследований. В итоге нельзя оценить влияние таких кормов на сельскохозяйственных животных и человека.
Учитывая возможности биотехнологической индустрии задавать сортам сельскохозяйственных растений множественную устойчивость к гербицидам, назрела необходимость контролировать не только остаточные количества действующих веществ в завозимых сельхозкультурах для переработки на пищевые и кормовые цели, а также кормов (шрот, жмых и др. кормовые добавки), к которым у ГМ-культур запрограммирована толерантность (глифосату, глюфосинату аммония, дикамбе, имидазолинонам и др.) но и проводить оценку биобезопасности (комплекс иммунологических, аллергологических и токсикологических исследований) для животных и человека.
В Беларуси 80% аграрной экономики формируется в животноводстве, а дефицит зернобобовых накладывается на перепроизводство кукурузы. Поэтому конъюнктура рынка диктует необходимость самообеспечения качественным растительным белком и в первую очередь соей, возделываемой по традиционной технологии.
Таким образом, с учетом масштабов существующей эпидемиологической ситуации с COVID-19, здоровое питание – важнейший инструмент сохранения и укрепления иммунитета человека в современных техногенных условиях жизни.
Руслан КОРПАНОВ,
кандидат с.-х. наук, доцент, ведущий научный сотрудник
РУП «Институт защиты растений», Республика Беларусь
