Спрашивает: Денис Алексеев, ученик 9-го класса, лицей № 1, г. Донецк
Отвечает: Александр Ермошин, доцент кафедры экспериментальной биологии и биотехнологий Института естественных наук и математики Уральского федерального университета
Частый вопрос, между прочим. Если подходить к нему формально, то чтобы «съел ложку и сыт» — такого точно не случится.
Основные компоненты еды, необходимые нашему организму — белки, жиры и углеводы, — имеют определённую калорийность. Вы должны получать 2000−2500 калорий в день, если у вас средняя масса тела и вы в основном сидите перед компьютером. Если вы ведёте активный образ жизни, калорий требуется ещё больше.
Но один грамм белка всегда имеет одну и ту же калорийность, один грамм жиров тоже. Получается, в сутки мы должны получить сто граммов белка, сто граммов жиров, плюс какое-то количество углеводов, а значит, эту массу мы и должны съесть. Однако в чайной ложке каши никогда не будет ста граммов белков и ста — жиров. Объём нашей пищи останется достаточно большим.
Но мы работаем над улучшением питательных свойств продуктов. Трудность здесь в том, что количественные признаки обычно полигенные — за них отвечает система, в которую входит много генов. Поэтому путём классической селекции тяжело вывести, допустим, растения, у которых резко повысится содержание белка.
Генно-инженерным путём это сделать тоже нелегко: пока мы умеем менять по два-три гена, а здесь речь идёт о слаженной работе десятков генов. При этом человек и так достиг очень многого: у предков картофеля клубни вообще не формировались, а дикие томаты были с ноготок.
Селекционеры увеличили не только размер растений, но и содержание в них питательных веществ. То есть они смогли отобрать растения, в которых содержится больше углеводов или жиров, если мы говорим о масличных культурах, либо больше белка. Но классическая селекция уже близка к насыщению, вряд ли мы сможем ещё сильнее повысить содержание белка или жиров в продуктах питания.
К тому же у этого вопроса есть и третья сторона: питательная ценность продукта — это не только его энергетическая ценность. Есть незаменимые аминокислоты, которые мы должны получать с пищей. Белок, содержащий все незаменимые аминокислоты, называется полноценным. Однако растительные белки в основном являются неполноценными. Например, в злаках мало лизина, некоторые растительные продукты бедны триптофаном, а значит, вегетарианцам необходимо комбинировать разные виды растительной пищи и употреблять её в гораздо большем объёме (по сравнению с животной), чтобы закрыть дефицит этих аминокислот.
Вот как раз в области повышения питательной ценности растений работы и ведутся, и здесь очень к месту оказывается генная инженерия. Например, мы можем ввести в растение гены, отвечающие за синтез специфичных белков, из другого растения или животного, более полноценных по дефицитным аминокислотам. Тогда трансгенное растение начнёт синтезировать полноценный белок с недостающими аминокислотами. Если не ошибаюсь, уже больше десяти лет назад были созданы линии кукурузы с генами одного из белков кешью, и теперь белок этой кукурузы содержит те самые незаменимые аминокислоты.
Так что наука движется вперёд и в этом направлении: хотя с одной ложки сыты мы точно не будем, растения с большим содержанием белка, с белками более полноценными и с большим содержанием витаминов мы создаём — как методами классической селекции, так и генно-инженерными.
Фото: asiandelight / Shutterstock