Терри Д. Этертон, "Совершенствование животноводства с помощью биотехнологии", Экономические Перспективы, Сентябрь 2003

Терри Д. Этертон
заслуженный профессор Университета штата Пенсильвания, специалист в области разработки питания животных

ВВЕДЕНИЕ

За последние 20 лет биотехнология привела к развитию новых процессов и продуктов, которые принесли пользу сельскому хозяйству и обществу. В период с 1996 по 2002 годы площадь, отведенная во всем мире под генетически модифицированные (ГМ) сельскохозяйственные культуры, увеличилась в 35 раз с 1,7 миллиона гектаров до 58,1 миллиона гектаров, и более четверти генетически модифицированных культур выращивается в развивающихся странах. В то время как идет широкое обсуждение пользы, приносимой генетически модифицированными сельскохозяйственными культурами в категории хлебных злаков и плодов, меньше споров в обществе вызывает глубокое воздействие генетически модифицированных культур на улучшение здоровья мясного скота и сокращение воздействия отходов животноводства на окружающую среду.

Взятие на вооружение современных биотехнических продуктов сыграет существенную роль в обеспечения возможности производства продовольствия, достаточного для того, чтобы прокормить мировое население.

Биотехнологии, увеличивающие производительность и эффективность производства, - объем потребляемых кормов в расчете на единицу произведенного молока и мяса - уже разработаны и утверждены для промышленного применения во многих странах. Новые продукты, полученные с помощью биотехнологии, позволили добиться улучшений, которые обеспечивают большую безопасность пищевых продуктов и укрепляют здоровье скота.

Кроме того, биотехнология предоставляет животноводству значительные возможности по уменьшению содержания питательных веществ в навозе и исходящих от него запахов, а также сокращению объемов производимого навоза. Создание и одобрение этих биотехнологий будет способствовать более устойчивому состоянию окружающей среды.

До утверждения для промышленного применения в Соединенных Штатах новые сельскохозяйственные биотехнологии подвергаются строгой оценке со стороны соответствующих федеральных регулятивных органов с тем, чтобы обеспечить эффективность этих технологий, их безопасность для потребителя и здоровья и благополучия скота. Успешное развитие и принятие новых биотехнологий, предназначенных для сельского хозяйства, требуют большего понимания населением научных, экономических, правовых, этических и социальных вопросов. Цель настоящей статьи состоит в представлении читателю короткого обзора некоторых из уже существующих и нарождающихся биотехнологий, которые влияют на продуктивность скота, и обсуждение их нынешних и потенциальных выгод в контексте безопасности продовольствия и охраны окружающей среды.

КОРМЛЕНИЕ ЖИВОТНЫХ

Основное внимание в научных исследованиях, оценивающих компоненты кормов из генетически модифицированных (ГМ) растений, уделяется мясному скоту, свиньям, овцам, рыбе, молочным коровам в период лактации, бройлерным цыплятам и курам-несушкам. Кроме того, в этих исследованиях отводится место оценке питательного состава кормов, методам определения усвояемости и способам измерения продуктивности животных и птиц. Исследования показывают, что кормовые компоненты, получаемые из генетически модифицированных растений, по своему питательному составу эквивалентны генетически немодифицированным растениям. Кормовые компоненты, получаемые из генетически модифицированных растений, такие как зерно, силос и сено также дают результаты в контексте темпов роста и надоев молока, эквивалентные кормовым компонентам, получаемым из негенетически улучшенных источников кормов. Согласно приводимым данным, генетически модифицированная кукуруза, измененная с целью защиты от кукурузного червя-сверлильщика, может иметь меньшую зараженность микотоксинами - токсическими веществами, вырабатываемыми грибками или плесенью, - при определенных условиях роста, обеспечивая более безопасный корм для скота.

МЕТАБОЛИЧЕСКИЕ МОДИФИКАТОРЫ

Метаболические модификаторы представляют собой группу соединений, модифицирующих обмен веществ у животных конкретным и направленным образом. Метаболические модификаторы имеют общим результатом своего воздействия повышение удельной продуктивности (прибавку в весе или увеличение надоя на кормовую единицу), улучшение состава свежего мяса у растущих животных (соотношение мяса и жира), увеличение количества молока у животных в период лактации и сокращение количества отходов.

Первой современной биотехнологией в области животноводства, утвержденной в Соединенных Штатах, был коровий соматотропин (bST), предназначенный для применения в молочной промышленности. Применение рекомбинированного bST к молочным коровам путем инъекций каждые 14 дней, увеличивает надои молока и удельную продуктивность (молоко/корм), а также сокращает количество отходов. В Соединенных Штатах применение bST дает увеличение надоя молока обычно на 10-15 процентов, то есть приблизительно от 4 до 6 килограммов в день, хотя бывают и более весомые приросты при отличном ведении хозяйства и уходе за животными. Продажа bST в Соединенных Штатах началась в 1994 году, и он находит все более широкое применение. В настоящее время более чем 3 миллионам молочных коров даются добавки в виде bST. Коровий соматотропин находит промышленное применение в 19 странах мира.

Для применения в свиноводстве был разработан свиной соматотропин (pST). Добавление рекомбинированного pST в корм растущим свиньям увеличивает рост мышц и сокращает отложение жира, повышая таким образом их рыночную стоимость. Свиньи, подвергнутые воздействию pST, более эффективно используют питательные вещества в рационе, повышая результативность потребления кормов. В настоящее время pST проходит проверку в США, необходимую для ее оценки FDA. За пределами США pST утвержден для промышленного применения в 14 странах.

ГЕНЕТИЧЕСКИ МОДИФИЦИРОВАННЫЕ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ КУЛЬТУРЫ, УМЕНЬШАЮЩИЕ ВЫДЕЛЕНИЕ ФОСФОРА И АЗОТА

Фосфор, содержащийся в навозе, при стоке может оказывать значительное воздействие на качество пресноводных озер и рек. Содержание фосфора в навозе свиней и птицы высоко, поскольку они потребляют корма, содержащие зерно и семена масличных культур. Присутствующая в них большая доля фосфора (от 60 до 80 процентов) не усваивается пищеварительным трактом и выделяется в виде экскрементов. В результате в рационе питания свиней и птицы должно быть много фосфора с тем, чтобы удовлетворять их потребности в этом элементе. Подобной проблемы не наблюдается у жвачных животных - крупного рогатого скота, овец и коз, - поскольку их пищеварительный тракт лучше приспособлен к употреблению содержащегося в кормах фосфора. Для решения этой проблемы применительно к свиньям и птице, была создана специальная разновидность генетически модифицированной кукурузы, которая делает содержащийся в кормах фосфор более приемлемым для животного. Этот сорт генетически модифицированной кукурузы открывает потенциальные возможности дальнейшего сокращения выделения фосфора свиньями и курами. Была также разработана аналогичная разновидность генетически модифицированных соевых бобов. Корма из этого сорта генетически модифицированных соевых бобов обеспечивают свиньям и птице более высокое содержание фосфора в рационе, чем, корма, состоящие из обычных соевых бобов. Исследования показывают, что рационы питания, содержащие генетически модифицированную кукурузу, и корма, составленные из генетически модифицированных соевых бобов, сокращают количество выделяемого фосфора в навозе свиней и кур на 50-60 процентов. Включение этих специальных сортов генетически модифицированной кукурузы и генетически модифицированных соевых бобов в рацион питания свиней и кур открывает очень большие возможности резкого сокращения количества фосфора, выделяемого в окружающую среду.

Генетически модифицированные сельскохозяйственные культуры с улучшенными характеристиками содержания аминокислот имеют весьма значительный потенциал сокращения количества выделяемого азота, особенно у свиней и птицы. Азот может загрязнять и заражать грунт и поверхностные воды, способствовать образованию "кислотных дождей", повышающих содержание кислот в почвах, и быть источником неприятных запахов. Наличие повышенных уровней лизина аминокислот, метионина, триптофана, треонина и других основных аминокислот в зерне и хлебных злаках дает возможность удовлетворять потребности свиней и птицы в основных аминокислотах посредством рационов питания с пониженным содержанием белка. Подобные рационы питания содержат меньше избыточного количества других аминокислот, которые, в конечном счете, должны разрушаться, превращаясь в азот мочевины, и выделяться с мочой. Кормление свиней и птицы этими генетически модифицированными разновидностями сельскохозяйственных культур значительно сокращает количество выделяемого в окружающую среду азота - например, в виде мочевины.

БЕЗОПАСНОСТЬ КОРМОВЫХ БИОТЕХНОЛОГИЙ

В Соединенных Штатах уже давно производится оценка безопасности поступающего на рынок продовольствия. Составление оценки генетически модифицированных растений и биотехнологий в области животноводства строится на научной основе и отличается большой строгостью. Открытие и создание новых биотехнологий растений и животных составляют лишь один из элементов процесса внедрения в практику сельскохозяйственных продуктов, производимых с помощью биотехнологии.

Равнозначность состава генетически модифицированных растений, генетически модифицированных животных или животных, подверженных воздействию продуктов, производимых с применением биотехнологии, таких как bST, всегда была и остается одним из важных компонентов процесса регулирования. Подтверждение равнозначности состава свидетельствует о том, что в результате генетической модификации в растении или животном не происходит существенных изменений. Свидетельством эффективности процесса сравнительной оценки безопасности, применяемого к генетически модифицированным растениям, служит то обстоятельство, что за последние 10 лет генетически модифицированные растения были выращены на площади более 223 миллиона гектаров, и при этом отсутствуют сведения о каких-либо документально подтвержденных неблагоприятных воздействиях на людей, животных или окружающую среду. Точно так же не отмечалось ни одного документально подтвержденного случая неблагоприятного воздействия таких растений на мясо или молоко коров, получавших кормовые добавки с bST, - на сегодняшний день наиболее широко применяемой биотехнологии.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Сельское хозяйство переживает замечательную эпоху развития науки. Благодаря применению биотехнологии, появляются мириады процессов и продуктов. Более того, с помощью биотехнологии разрабатывается много новых продуктов, которые принесут пользу продовольственному сектору. Характерную черту утверждения этих новых продуктов составляет жесткий процесс оценки их безопасности. На сегодняшний день утвержденные генетически модифицированные растения и биотехнологии в области животноводства считаются такими же безопасными, как растения, выращенные привычными методами, и традиционные технологии. Создание и применение новых биотехнологий будет играть очень важную роль в выполнении задачи производства достаточного количества продовольствия для растущего мирового населения при одновременном снижении масштабов неблагоприятного воздействия на окружающую среду. Однако в будущем воздействие этих технологий на общество будет во многом зависеть от масштабов их применения производителями и сельским хозяйством и их признания потребителями. В результате технологических изменений поднимаются вопросы о воздействии новых технологий на общество, а также об их безопасности. Обязательным условием успешного развития и внедрения новых биотехнологий в области сельского хозяйства выступает необходимость просветительской работы среди населения по разъяснению научных, экономических, правовых, нравственных и социальных проблем, связанных с появлением сельскохозяйственных биотехнологий.

Примечание: мнения, выраженные в этой статье, не обязательно отражают взгляды или политику Государственного департамента США.