Введение к работе
Актуальность работы В настоящее время во всем мире происходит, активное' внедрение генетически модифицированных растений (ГМР) в практику сельского хозяйства. В период с 1999 по 2001 год площади, занимаемые трансгенными культурами, возросли с 39,9 млн. га до 52,6 млн. га. На сегодняшний день в России сертифицированы 12 сортов-ГМР, в том числе соя, продукты переработки которой широко используются в пищевой промышленности. В 2003 году доля генетически модифицированной сои в общем объёме мирового производства составила 67%. Россия обеспечивает потребности народного: хозяйства в сое и продуктах её переработки на 80% за счёт импортируемого сырья. Таким образом, можно заранее предположить, что не менее 50% сои, поступающей .на внутренний российский рынок, является генетически модифицированной.
Существует опасение, что практическое использование генетически
модифицированных источников может быть сопряжено с рядом потенциальных рисков для окружающей среды, здоровья человека и животных, для сохранения устойчивого биологического разнообразия. Государственная система контроля за качеством- и безопасностью продуктов из генетически модифицированных источников, в Российской Федерации нуждается в разработке дополнительных методов исследований. Планируется, что биохимическая часть анализа пищевых продуктов из генетически модифицированных источников будет включать следующие этапы: 1) определение наличия ДНІС в пищевых. продуктах, 2) выделение ПЦР-пригодной ДНК, 3) анализ ДНК на содержание генетически модифицированных источников. В данной работе основное внимание будет уделено первому этапу - выбору и оптимизации наиболее адекватного метода для конкретно'го продукта (соевого белкового препарата). Данный метод должен отвечать следующим критериям: адаптированность к техническим возможностям лабораторий системы Санитарно-' эпидемиологического надзора, достаточная простота в исполнении, получение достоверных и воспроизводимых результатов.
В соответствии с принятыми порядками проведения анализа пищевой продукции на безопасность и качество и регистрации пищевой продукции, полученной из генетически: модифицированных источников, помимо медико-биологической и медико-генетической экспертизы в Российской Федерации предусмотрено проведение технологической - экспертизы. В нашей стране разрешено использование в пищевых продуктах белковых: препаратов, полученных из семян трансгенной сои трёх сортов - сорт Round Up Ready 40-3-2 производства компании Monsanto Со (США), а также сорта Liberty Link А2704~ 12 и .'Liberty Link А5547-127 производства компании Aventis (Германия). Производители пищевых продуктов заинтересованы в том, чтобы белковые препараты из трансгеиной . сои по функциональным свойствам были сопоставимы с аналогичными препаратами из традиционных сортов сои. В связи с этим, большой интерес представляет изучение функциональных свойств соевых белковых препаратов из трансгенной сои в^сравнении с их аналогами из ^модифицированной сои.
t'OC НАЦИОНАЛ 1»НАЯ
БИБЛИОТЕКА ]
Для каждого вида белковых препаратов существует свой набор функциональных свойств, обусловленный спецификой использования в конкретных пищевых технологиях. Отсутствие достоверных различий в функциональных свойствах изученных образцов белковых препаратов может являться подтверждением идентичности генетически модифицированных источников и традиционных аналогов с точки зрения их использования в пищевых технологиях. Наличие существенных различий определит необходимость разработки рекомендаций к использованию белковых препаратов из генетически модифицированной сои в пищевых производствах.
В связи с вышеизложенным, разработка метода количественного определения ДНК в соевых белковых препаратах, а также изучение функциональных свойств белковых препаратов из трансгенной сои представляют собой весьма актуальное направление исследований и имеют большое значение для усовершенствования системы контроля за качеством и безопасностью продуктов, полученньж из генетически модифицированньж источников.
Цель и задачи исследования
Целью настоящей диссергационной работы являлась разработка метода количественного определения ДНК в соевьж белковых препаратах и оценка влияния генной модификации на функционально-технологические свойства продуктов переработки сои.
В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи.
-
Изучение методов выделения и определения содержания ДНК в различных объектах; теоретически обоснованный выбор наиболее подходящего метода выделения и метода количественного определения ДНК для дальнейших исследований.
-
Разработка и совершенствование метода количественного определения ДНК в соевьж белковых препаратах на основании выбранных методов.
-
Сравнение усовершенствованного метода количественного определения ДНК с аналогичными используемыми методами.
-
Определение содержания ДНК усовершенствованным методом в различных белковых препаратах.
-
Сравнение функционально-технологических свойств соевьж белковых препаратов из генномодифицированного сырья с их традиционными аналогами.
Научная новизна Заложена основа классификации продуктов питания с точки зрения пищевой безопасности и обязательной маркировки на содержание ГМИ. Выбран и адаптирован к условиям поточного проведения анализов наиболее достоверный метод определения содержания ДНК в исследуемых пищевых продуктах.
На примере модельных систем (соевьж белковых препаратов) показано, что выбранный и усовершенствованный метод количественного определения ДНК при помощи дифениламина дает адекватные результаты.
Определено содержание ДНК усовершенствованным методом в соевых белковых препаратах различной степени очистки.
Проведено сравнение аминокислотного состава СБП немодифицированной сои и их трансгенньж аналогов. Установлено, что белки ГМ сои по содержанию незаменимьж аминокислот не уступают традиционным аналогам.
Изучены функционально-технологические свойства соевьж белковых препаратов, полученных из ГМ источников, в сравнении с их традиционными аналогами с целью объективной оценки возможностей их использования в пищевом производстве.
Практическая значимость Разработан прикладной метод количественного определения ДНК в соевьж белковых препаратах, адаптированный к техническим возможностям лабораторий системы Санитарно-эпидемиологического надзора. Изучено влияние различных физико-химических факторов на данные методы и даны практические рекомендации по их использованию. Усовершенствованный метод подготовлен к включению в новую редакцию «Методических указаний по медико-биологической оценке новьж видов пищевой продукции, полученной из генетически модифицированных источников. МУК 2.3.2.970-00». Установлено, что генная модификация не оказала существенного влияния на функциональные свойства белковых препаратов из трансгенной сои и показана возможность использования препаратов из трансгенной сои в пищевой промышленности без изменения технологических режимов и рецептур.
Апробация работы Результаты диссертационной работы обсуждались на межлабораторном коллоквиуме Центра «Биоинженерия» РАН; были представлены на научно-практической конференции «Технологические аспекты комплексной переработки сельскохозяйственного сырья при производстве экологически безопасньж продуктов общего и специального назначения» (2002 г., Углич); 2-ой Всероссийской научно-технической конференции «Современные достижения биотехнологии» (2002 г., Ставрополь); 1-м Международном конгрессе «Биотехнология: состояние и перспективы развития» (2002 г., Москва); международной научно-практической конференции «Системные технологии продовольственного сырья и пищевых продуктов» (2003 г., Волгоград).
Публикации По результатам проведённых исследований опубликовано 7 работ.
Структура и объём работы Диссертационная работа состоит из введения, обзора
литературы, глав экспериментальной части, выводов, списка литературных источников и
приложения. Работа содержит страниц машинописного текста, таблиц, рисунка.
Библиография включает наименований. Приложения к диссертации представлены на страницах.
Список сокращений, используемых в работе
1. ГМ - генетически модифицированный 10. ТАЕ - трис-ацетатный буфер
2. ГМ И - генетически модифицированный 11. ВУС - водоудерживающая
источник способность
ДНК - дезоксирибонуклеиновая кислота 12. ЖУС - жироудерживающая
СБП - соевый белковый препарат способность
СБИ - соевый белковый изолят 13. ККГ - критическая концентрация
СБК - соевый белковый концентрат гелеобразования
СМ - соевая мука 14. ЭС - эмульсионная стабильность
ДФА - дифениламин (-овый)
ПЦР - полимеразно-цепная реакция
