Что ученые делают с нашей едой — и почему это не так страшно, как кажется
Недавно подруга стояла в супермаркете и разглядывала две одинаковые на вид упаковки сока, только на одной надпись «Без ГМО», а на другой — «100% натуральный». Обе от известных брендов, обе примерно одинаковые по цене. Она спросила у меня: в чем разница? Какую брать? Видимо, словила фоновую тревожность оттого, что все вокруг озабочены чистотой состава.
Я заметила, что люди стараются питаться осознанно, выбирать по возможности «органик» и «фермерское», но при этом смутно представляют, что за всеми этими словами стоит на самом деле. Мои взгляды на еду изменила книга «От пробирки до кастрюли» пищевого технолога Анастасии Волчок. Это научно-популярная книга о пищевой биотехнологии, в которой автор рассказывает, как ученые меняли то, что мы едим на протяжении тысячелетий. Да-да, тысячелетий. ГМО — это не модное словечко последнего десятилетия, а древняя технология, которая влияет на свойства продуктов.
Биотехнологиям в еде примерно 6000 лет
В 2007 году археологи на юге Армении обнаружили винодельню возрастом 6100 лет. Это было полноценное биотехнологическое производство: дрожжи превращали виноградный сок в вино задолго до того, как кто-то додумался изучить, как именно это происходит. Хлеб, сыр, йогурт, чай, пиво, квас — все это продукты работы микробов, которых люди научились использовать. Мы едим «биотех» каждый день, просто привыкли считать это «традиционными» продуктами. Хотя на самом деле ни один товар в нашей продуктовой корзине нельзя назвать по-настоящему натуральным, то есть таким, каким его создала природа без участия человека.
- Помидоры пришли из Южной Америки, огурцы — из Индии, шпинат — с Ближнего Востока, капуста и оливки — из Средиземноморья, лук и чеснок — из Центральной Азии. Все они прошли через тысячелетия целенаправленной селекции, прежде чем попасть на нашу тарелку.
- А вот кукуруза. Ее дикий предок выглядел иначе: зерна были покрыты твердой оболочкой и при созревании сразу осыпались на землю, чтобы прорасти и дать потомство. Это было неудобно для человека. Поэтому он на протяжении тысяч лет отбирал растения с зернами, которые держатся на початке. В итоге современная кукуруза — полностью рукотворное существо.
- Апельсины, грейпфруты, лимоны и лаймы — все это гибриды. Они появились при скрещивании диких цитронов, помело и мандаринов, которые изначально росли в Индии, Мьянме и Китае и были мелкими и кислыми. Арбузы без косточек — результат манипуляций с хромосомами: ученые научились создавать растения с тремя хромосомными наборами вместо двух.
Получается, слово «натуральный» на упаковке — это маркетинг, а не биология. Все, что лежит на полке супермаркета, так или иначе прошло через руки человека.
ГМО: почему все боятся и что в нем хорошего
В 1994 году в американских супермаркетах появился первый в истории генно-модифицированный продукт — помидоры сорта Flavr Savr. В них был заблокирован белок, который размягчает плод, поэтому помидоры дольше хранились и их можно было собирать зрелыми, а не зелеными. Покупатели поначалу сметали томаты с полок — из любопытства и потому что они были вкуснее. Но потом активисты заговорили о том, что ГМ-продукты могут представлять угрозу, репутация у товара начала снижаться, и в конце концов через три года Flavr Savr исчез с прилавков. А страх перед ГМО с тех пор живет своей жизнью.
При этом геномные технологии уже доказали свою полезность.
- На Гавайях вирус кольцевой пятнистости, переносимый тлей, уничтожал плантации папайи в начале 1990-х. Ученые, профинансированные правительством США, разработали генетически модифицированный сорт, невосприимчивый к вирусу. После шести лет испытаний и согласований он вышел на рынок спас отрасль. Сегодня ГМ-папайя выращивается наравне с классическими сортами.
- Растительное молоко — овсяное, миндальное, соевое, рисовое — уже давно стоит на полках наших холодильников, и у каждого свои плюсы. Например, соевое содержит фитоэстрогены, миндальное — много омега-6, а рисовое подходит людям с целиакией, потому что в нем нет глютена.
- Безалкогольное пиво больше не делают просто выпариванием спирта — это грубый метод, который убивает вкус и аромат. Сейчас используют мембранное разделение и специально отобранные штаммы дрожжей, которые вообще не производят алкоголь, но дают нужную ароматику.
А потом пришла технология CRISPR/Cas9
Первые попытки изменить растительный геном в угоду человеку были, мягко говоря, грубыми. В 1960-х годах ученые просто облучали растения ионизирующим излучением или обрабатывали их химическими реагентами, чтобы спровоцировать случайные мутации и потом отобрать удачные экземпляры. Именно так появились ярко-красные грейпфруты, которые мы сегодня едим совершенно спокойно. Хотя их создание никто не называл ГМ ни тогда, ни сейчас.
Затем ученые научились доставлять в растение конкретные, заранее выбранные гены. Для этого использовали почвенную бактерию Agrobacterium tumefaciens, которая умеет встраивать свои гены в растительные клетки. Биологи просто подменяли ее гены на нужные им, и бактерия доставляла «посылку» в ДНК растения. Так в 1999 году появился «золотой рис», обогащенный бета-каротином, для борьбы со слепотой в странах, где рис — основа рациона. Метод работал, но был риск: чужеродный ген мог встроиться не туда, куда нужно.
И уже в 2010-х годах появилась технология CRISPR/Cas9 — «генетические ножницы», которые позволяют разрезать ДНК в точно заданном месте и редактировать нужный участок. Оказалось, у бактерий есть иммунная память: когда бактерия сталкивается с вирусом, она записывает его «код» в свою ДНК, и если вирус нападет снова, узнает его и уничтожает. Биологи перепрограммировали этот механизм, чтобы использовать его в редактировании генома человека. CRISPR позволяет вносить изменения в конкретный участок ДНК с хирургической точностью — убрать ненужный ген, усилить нужный, заменить один нуклеотид на другой.
В 2020 году создательницы рабочей технологии CRISPR/Cas9 Эмманюэль Шарпантье и Дженнифер Дудна получили Нобелевскую премию. А в 2023 году появился первый в мире препарат на основе этой технологии для людей — Casgevy. Он лечит серповидноклеточную анемию: наследственную болезнь, при которой эритроциты принимают неправильную форму и буквально закупоривают сосуды. Препарат находит сломанный ген прямо в стволовых клетках пациента и исправляет его, после чего организм начинает производить нормальный гемоглобин.
И это только начало. Исследователи уже работают над применением CRISPR при других генетических заболеваниях, некоторых формах рака и ВИЧ. Эта технология может изменить медицину так же радикально, как антибиотики изменили ее в XX веке. И все это работа науки, а не природы.
После того, как я начала разбираться в теме, лично моя тревога у полки супермаркета изменила свой характер. Теперь я понимаю, что наклейка «Без ГМО» — это маркетинг, «органик» не означает «без вмешательства науки», а «натуральный» вообще ни о чем не говорит, потому что абсолютно все на полке магазина прошло через руки человека. В этой теме еще много этических вопросов, которые миру предстоит решить, ну а мы пока можем заняться собственным просвещением. Анастасия Волчок в книге «От пробирки до кастрюли» отвечает еще на много интересных вопросов: например, почему какао и манго могут исчезнуть; как так вышло, что все вина Франции, Италии и Испании производятся из винограда, растущего на американских корнях; и зачем на Шпицбергене, за Полярным кругом, хранится 1,3 миллиона сортов растений.