Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ
Практическое применение новых способов трансформации генома растений повлекло за собой потребность в строгой регламентации процесса оценки безопасности генно-инженерно-модифицированных организмов (ГМО) растительного происхождения, предназначенных для использования в пищу. Разработка системы оценки безопасности ГМО, действующей в настоящее время в Российской Федерации, была начата в 1995-1996 г. г. Данная система не только аккумулирует весь отечественный и зарубежный опыт, но и включает новейшие научные подходы, основанные на достижениях современной фундаментальной науки [Тутельян В.А., 2007; Abbott А., 1999; WHO, 2000, 2001; Kuiper Н.А. et al., 2003; Codex Alimentanus, 2003, 2004; Jaffe G., 2004; EFSA, 2008].
Оценка безопасности ГМО проводится на этапе государственной регистрации. Государственной регистрации подлежат новые пищевые продукты, полученные из ГМО растительного происхождения, изготовленные в Российской Федерации, а также пищевые продукты, полученные из ГМО растительного происхождения, ввоз которых на территорию Российской Федерации осуществляется впервые [МУ 2.3.2.2306-07, СанПиН 2.3.2.2340-08]. В системе медико-биологических исследований безопасности ГМО, наряду с общетоксикологическими исследованиями, важное место принадлежит изучению специфических видов токсичности в экспериментах in vivo. В соответствии со сложившейся исследовательской практикой используется комплексный подход, предоставляющий наиболее полную и достоверную информацию о потенциальном генотоксическом, иммунотоксическом и аллергенном действии ГМО, а также позволяющий выявить возможные незаданные эффекты генетической модификации [Дурнев А.Д. и др., 1998; Онищенко Г.Г. и др., 1999; Хабриев Р.У., 2005; Тутельян В.А., 2007]. При необходимости, в случае выявления существенных изменений генома, протеома и метаболома ГМО, могут быть проведены дополнительные исследования: влияние на репродуктивную функцию, гонадотоксическое, эмбриотоксическое, тератогенное действие; влияние на продолжительность жизни, и др. [МУ 2.3.2.2306-07].
Анализ данных научной литературы показывает, что изучение репродуктивной токсичности является одним из интегральных критериев при гигиенической оценке факторов окружающей среды, так как сложность феномена репродукции делает его уязвимым для неблагоприятных воздействий на любом этапе реализации функции. Серьезным ограничением использования методов оценки репродуктивной токсичности является их продолжительность и трудоемкость, поэтому в процедурах оценки безопасности пищевых веществ (пищевых добавок, новых источников пищи) [ВОЗ, 1991; Codex Alimentarius, 2003, 2004; EFSA, 2008] изучение репродуктивной токсичности относится к факультативным исследованиям, проводимым в случае доказанной необходимости. Однако, несмотря на 15-летний опыт использования ГМ источников пищи в питании людей и животных [James С, 2009], сохраняется
необходимость пополнения доказательной базы безопасности ГМО для здоровья человека, что обусловливает важность проведения исследований репродуктивной функции и развития потомства в поколениях [Hodgson Е., 2001; Howlett J. et al., 2003; PaolettiC. etal.,2008].
Целью настоящей работы являлась, во-первых, разработка алгоритма оценки репродуктивной токсичности ГМО растительного происхождения и выбор методов исследования генеративной функции экспериментальных животных, пренатального и постнатального развития потомства; во-вторых - изучение влияния ГМ кукурузы, устойчивой к глюфосинату аммония, на генеративную функцию, пренатальное и постнатальное развитие потомства трех поколений крыс. Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:
на основании анализа литературных данных и результатов предварительных исследований определить порядок оценки репродуктивной токсичности ГМО растительного происхождения и набор методов исследования генеративной функции, пренатального и постнатального развития потомства экспериментальных животных;
изучить влияние ГМ кукурузы, устойчивой к глюфосинату аммония, на генеративную функцию крыс поколений F0-F1 по фертильной способности, гормональному статусу и уровню гаметогенеза в половых железах самцов и самок в трех поколениях;
изучить влияние ГМ кукурузы, устойчивой к глюфосинату аммония, на пренатальное развитие потомства поколений F1-F2 по пред- и постимплантационной смертности, зоометрическим параметрам плодов, состоянию внутренних органов и костной системы плодов;
изучить влияние ГМ кукурузы, устойчивой к глюфосинату аммония, на постнатальное развитие потомства поколений F1-F2 по динамике зоометрических показателей, параметрам физического развития, выживаемости с 0 по 5-й и с 6-го по 25-й дни жизни.
Впервые разработан алгоритм оценки репродуктивной токсичности ГМО растительного происхождения и определен комплекс методов исследования репродуктивной функции крыс и их потомства.
Впервые изучено влияние ГМ кукурузы, устойчивой к глюфосинату аммония, на генеративную функцию, пренатальное и постнатальное развитие потомства трех поколений крыс. Результаты проведенных исследований могут быть расценены как прямые доказательства отсутствия какого-либо отрицательного влияния ГМ кукурузы на репродуктивную функцию экспериментальных животных и на развитие потомства.
Разработанный алгоритм оценки репродуктивной токсичности ГМО растительного происхождения может быть рекомендован для использования при гигиенической оценке биотехнологической пищевой продукции.
Результаты работы дополнили доказательную базу безопасности ГМО для здоровья последующих поколений, и могут быть использованы в качестве научного обоснования отсутствия негативного влияния ГМ кукурузы на репродуктивную функцию экспериментальных животных и на развитие потомства.
Основные положения диссертационной работы доложены на 2-ой Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Окружающая среда и здоровье» (Рязань, 29 мая - 1 июня 2007 г.), на V Конференции молодых ученых России с международным участием «Фундаментальные науки и прогресс клинической медицины» (Москва, 19-22 мая 2008 г.), на X Всероссийском конгрессе диетологов и нутрициологов «Питание и здоровье» (Москва, 1-3 декабря 2008 г.), на V Московском международном конгрессе «Биотехнология: состояние и перспективы развития» (Москва, 16-20 марта 2008 г.), на Международной научно-практической конференции «Питание и здоровье» (Алматы, 4 мая 2009 г.). Диссертация апробирована на научной конференции кафедры гигиены питания и токсикологии ММА им. И.М. Сеченова с участием лаборатории по изучению новых и генетически модифицированных источников пищи, лаборатории спортивного питания с группой алиментарной патологии НИИ питания РАМН 18 сентября 2009 г.
Работа выполнена в соответствии с планом НИР НИИ питания РАМН в рамках темы № 098.
По материалам диссертации опубликовано 11 работ, в том числе 1 статья в научном журнале, рекомендованном ВАК Министерства образования и науки Российской Федерации, и 3 статьи в научных журналах, рекомендованных ВАК МОН Республики Казахстан.
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИ