Новейшая биотехнология – один из путей решения продовольственной проблемы

 

Ещё одной важной проблемой является дефицит пищевых продуктов в мире. За XX век численность населения Земли увеличилась с 1,5 до 6 млрд человек. Предполагается, что к 2020 году она вырастет до 8 млрд, в связи с чем питание такого числа людей представляет наиболее важную проблему, стоящую перед человечеством. Несмотря на то, что благодаря селекции и усовершенствованию агрономических методов, производство сельскохозяйственной продукции за последние 40 лет выросло в среднем в 2,5 раза, дальнейший рост его маловероятен. Анализ ситуации, сложившейся за последние годы в агропромышленном комплексе России, указывает на снижение производства всех видов сельскохозяйственной продукции более чем в 1,5 раза. При сохранившихся общих объёмах природных и трудовых ресурсов кризис вызвал резкое ухудшение использования пахотных земель, снижение продуктивности агроэкосистем, из оборота выведено более 30 млн. га высокопродуктивных агроценозов. [1), стр.9] Научной основой современной стратегии производства пищи служит изыскание новых ресурсов, обеспечивающих оптимальное для организма человека соотношение химических компонентов пищи.

Одно из решений продовольственной программы – химический синтез пищевых продуктов и их компонентов, причём определённые успехи уже достигнуты в области производства витаминных препаратов. Очень перспективен и уже применяется такой способ получения полноценных пищевых продуктов, как обогащение их белком и витаминами в процессе технологической обработки, то есть производство пищи с заданным химическим составом. Например, растение, содержащее полноценный белок, который по набору аминокислот не уступает животным белкам, - соя. Введение в рацион продуктов из неё позволяет восполнить дефицит белка, а так же различных минорных компонентов, в частности, изофлавонов. Кроме того, весьма актуальны вопросы селекции наиболее продуктивных видов рыб и морепродуктов, организации специализированных подводных хозяйств, позволяющих полноценно использовать пищевые ресурсы мирового океана.

В последние годы огромное внимание привлекает возможность использования микроорганизмов в качестве отдельных компонентов пищевых продуктов. Этот метод действительно заслуживает внимания и всесторонней поддержки, ведь скорость роста микроорганизмов в тысячу раз превышает скорость роста сельскохозяйственных животных и в 500 раз – растений. Очень важное обстоятельство использования микроорганизмов для получения пищевых продуктов – возможность направленного генетического предопределения их химического состава, его совершенствования, что непосредственно определяет их пищевую ценность и перспективу применения.

«Биологически активные добавки (БАД) к пище», или «Food supplements», как их называют за рубежом, «нутрицевтики», «парафармацевтики» - термины, вошедшие в современную медицину сравнительно недавно. Однако история начала производства специальных фармакологических форм для лечения болезней человека относится примерно к 130 – 200 г. н.э., когда К. Галеном впервые были разработаны технологические приёмы изготовления лекарств (настоев, экстрактов, порошков) из природного сырья. Последние годы характеризуются бурным развитием новой, пограничной между наукой о питании и фармакологией области знаний, которую можно назвать фармаконутрициологией. Выдающийся отечественный учёный А.А. Покровский в своей книге «Метаболические аспекты фармакологии и токсикологии пищи» отмечал, что «пища – определение гораздо более ёмкое, чем это принято представлять… Пищу следует рассматривать не только как источник энергии и пластических веществ, но и как весьма сложный фармакологический комплекс». Диета наших предков – собирателей-охотников (1 – 3 млн лет назад), хотя и была смешанной, включала очень широкий спектр преимущественно растительной пищи (корни, ягоды, семена, орехи, листья) и значительно меньшее количество животной (в случае удачной охоты). При этом их энерготраты нередко превышали 5 – 6 тыс. ккал в день. Развитие оседлости, земледелия и скотоводства автоматически сужало спектр растительной пищи. Применение огня и совершенствование способов переработки пищи привело к дополнительным потерям в рационе человека многих пищевых и биологически активных веществ. Несмотря на это значительные на те времена энерготраты (4,5 – 5 тыс ккал в день) требовали большего объёма пищи, что вполне удовлетворяло потребности человека в витаминах, минеральных и биологически активных веществах. В настоящее время энерготраты большинства населения достигли критического уровня (2,2 – 2,5 тыс. ккал в день на человека), что обеспечивается поступлением гораздо меньшего объёма пищи. Такой объём пищи не позволяет в настоящее время даже чисто теоретически обеспечить организм человека всеми необходимыми пищевыми веществами. Прежде всего это касается так называемых микронутриентов (витамины, микроэлементы и др.), присутствующих в пище в крайне малых количествах (миллиграммы или даже микрограммы) и необходимых человеку. [4), стр. 531] В последние 5 лет на продовольственном рынке России резко возрос ассортимент пишевых продуктов с пищевыми добавками или собственно пищевых добавок. Согласно определению ВОЗ пищевые добавки – это природные соединения и химические вещества, которые сами по себе обычно не употребляются в пищу, но в ограниченных количествах преднамеренно вводятся в продовольственные товары на различных этапах производства, хранения и транспортировки для придания товарам заданных свойств, а так же повышения стойкости продуктов к различным видам порчи, сохранения структуры, внешнего вида и т.д.

Использование БАД к пище в повседневном питании больных и здоровых людей позволяет:

- достаточно легко и быстро восполнить дефицит эссенциальных пищевых веществ, в первую очередь микронутриентов;

- в определённой степени направленно изменять метаболизм отдельных веществ, в частности токсикантов;

- повысить неспецифическую резистентность организма к воздействию неблагоприятных факторов окружающей среды;

- получить механизм немедикаментозного, безопасного пути регулирования и поддержки функции отдельных органов и систем организма человека, обеспечивая тем самым повышение уровня здоровья, снижение заболеваемости, продление жизни человека.

Ещё одним направлением современных биотехнологий является клеточная и генетическая инженерия, позволяющая не только получать ценные биологически активные вещества – антибиотики, гормоны, ферменты и т.д., но и синтезировать пищевые белки, создавать новые сорта растений и породы животных. Основное преимущество применения новых подходов – уменьшение зависимости производства от природных ресурсов, использование экологически и экономически более выгодных способов ведения хозяйства. Генетическая модификация сельскохозяйственных культур придаёт им устойчивость к пестицидам, вредителям, болезням, обеспечивая снижение потерь при выращивании, хранении и улучшение качества продукции. Для первого поколения трансгенных культур, производящихся уже сегодня, характерна большая устойчивость к вредителям и сорнякам, а следовательно и более высокая урожайность. С 2005 года большее внимание обращено на создание продуктов второго поколения с улучшенной или изменённой пищевой ценностью, устойчивых к воздействию климатических факторов, засолению почв, а так же имеющих пролонгированный срок хранения и улучшенные вкусовые свойства, характеризующихся отсутствием аллергенов. Для культур третьего поколения помимо вышеперечисленных качеств будут характерны: изменение архитектуры растений (например, низкорослость как фактор их устойчивости в ветреных областях); изменение время цветения и плодоношения, что даст возможность выращивать тропические фрукты в условиях средней полосы; изменение размера, формы и количества плодов; повышение эффективности фотосинтеза (а значит увеличение содержания кислорода в воздухе); продуцирование пищевых веществ с повышенным уровнем ассимиляции, то есть лучше усваивающихся организмом. [1), стр.12]

Таким образом, в наступившем столетии производство пищевых продуктов не сможет обойтись без применения высоких современных технологий и, в частности, без использования биотехнологий. Пища XXI века будет включать:

- традиционные (натуральные) продукты;

- натуральные продукты модифицированного (заданного) химического состава;

- генетически модифицированные натуральные продукты;

- биологически активные добавки.

 

Заключение

 

Таким образом, как выяснилось, человек современного урбанизированного общества при традиционном питании по существу обречён на те или иные виды пищевой недостаточности. А с ними его всегда будет сопровождать неспособность соответствующих защитных систем организма адекватно отвечать на неблагоприятные воздействия окружающей среды, что резко повышает риск развития многих заболеваний, в том числе самых распространённых сердечно-сосудистых, сахарного диабета и рака.

Питание определяет продолжительность и качество жизни человека. Особую тревогу в последние годы вызывает пищевой статус россиян, который в настоящее время характеризуется повсеместно выявляемым круглогодичным глубоким дефицитом как у взрослых, так и у детей большинства витаминов, в том числе витаминов антиоксидантного ряда – С, Е, А и β-каротина. Серьёзную проблему для многих регионов России представляет недостаточная обеспеченность населения эссенциальным микроэлементом селеном, являющимся одним из важнейших компонентов системы антиоксидантной защиты организма. Выявляется существенный дефицит кальция, железа, йода, фтора. Даже в питании детей, беременных и кормящих женщин.

Основными приоритетами в области улучшения питания населения России на современном этапе являются:

- ликвидация дефицита полноценного белка;

- ликвидация дефицита микронутриентов;

- создание условий для оптимального физического и умственного развития детей;

- обеспечение безопасности отечественных и импортных пищевых продуктов;

- повышение уровня знаний населения в вопросах здорового питания.

Восстановление структуры питания, повышение его качества и безопасности в настоящее время должны являться одной из важнейших и приоритетных задач государства. Однако накопленный международный опыт свидетельствует о том, что практически невозможно в силу различных объективных причин достигнуть быстрой коррекции структуры питания населения традиционным путём: за счёт обучения населения навыкам и правилам рационального питания, увеличения объёмов производства и расширения ассортимента продовольственных товаров. Следовательно, совершенствование методов биотехнологии, а так же углубление знаний о функциях пищи и об обмене веществ в организме человека дадут возможность производить продукты, предназначенные не только для обеспечения полноценного питания, но и для дополнительного способствования укреплению здоровья и профилактике заболеваний.

 

Список использованной литературы:

 

1. Гаппаров. М.М., Сорокина Е.Ю., Тышко Н.В. Генетически модифицированные продукты. Мифы и реальность./ М.М. Гаппаров, Е.Ю. Сорокина, Н.В. Тышко // Приложение к журналу «Здоровье» «Для тех, кто лечит», 2004. - №4 – стр. 4 – 63.

2. Гигиена: Учебник, 2-е изд., перераб. доп./ Под ред. акад. РАМН Г.И. Румянцева. – М.: ГЭОТАР-МЕД, 2002. – 608 с.: ил. – (Серия «XXI век»).

3. Мохнач Н.Н. Валеология. Конспект лекций. – Ростов н/Д: «Феникс», 2004. – 256 с.

4. Справочник врача общей практики / Н.П. Бочков, В.А. Насонова и др.// Под ред. Н.Р. Палеева. – М.: Изд-во ЭКСМО-Пресс, 2002. – В 2 томах. Т. 1. – 928 с.