Чому у магазинних помідорів картонний присмак
Основна проблема, що виникає при вирощуванні томатів, як не дивно, це їхнє дозрівання. Одночасно з дозріванням, почервонінням, утворенням смакоароматичних речовин починають відбуватися процеси, що призводять до псування продукту. М'якуш стає м'яким, томат просто лопається, втрачаючи товарний вигляд і створюючи живильне середовище для цвілі та інших мікроорганізмів. Це природний хід речей, так придумано природою, рознести за часом процеси «дозрівання» та «псування» неможливо.
Тому сьогодні в магазинах ми бачимо однакові «недозрілі» плоди, смак яких принесений у жертву товарному вигляду та термін зберігання, а селекціонери, виводячи найбільш лежкі сорти, вимушено знищують їх смак. Чому псуються помідори?
Справа в тому, що одночасно з дозріванням відбувається синтез ферменту, який називається полігалактуроназою. Цей фермент руйнує пектин у клітинних стінках помідора, що призводить до розм'якшення, порушення форми та решти неприємних наслідків (самій рослині це потрібно, щоб розсіяти насіння).
Трохи біохімії
Таким чином, щоб зробити помідори і смачними, і лежкими, потрібно знизити в них концентрацію полігалактуронази, причому не змінюючи інших властивостей. На перший погляд, здається, що це неможливо. Проте варто згадати, як працює механізм синтезу білка у клітині.
Спочатку інформація про будову білка зчитується з ДНК у ланцюжок матричної РНК, скорочено мРНК. Потім ця інформація у рибосомах транслюється у готовий білок, у нашому випадку – на молекулу полігалактонурази. Теоретично знизити концентрацію ферменту у клітинах томату можна, втрутившись у будь-яку стадію у процесі синтезу.
Але це не так просто. Ужива клітина одночасно протікає безліч процесів, і, щоб не порушити життєдіяльність організму, будь-яке втручання має бути дуже акуратним, точковим і максимально селективним. Ми не можемо дозволити собі просто регулювати синтез білка, ми повинні регулювати синтез абсолютно конкретного білка.
Такий спосіб існує. Для цього у ДНК вбудовують новий ген. Але не простий, а спеціальний. РНК, яка зчитується з цього гена, комплементарна вихідної, з якою синтезується полігалактонураза. РНК такого типу часто називають "антисмислової".
Вона здатна селективно утворювати комплекс із вихідною, комплементарною їй РНК, знижуючи її концентрацію. Як наслідок, швидкість синтезу ферменту значно знижується. Маніпуляції такого роду селективні і не порушують перебігу інших процесів у клітині. Отже, дозволяють змінити потрібні характеристики рослини, не впливаючи на інші.
Містить ГМО
1988 року цим методом скористалася група дослідників з Ноттінгемського університету (Великобританія). Разом із вченими британської компанії Zeneca Seeds їм вдалося шляхом вставки вищеописаного «антисмислового» гена значно знизити в томаті концентрацію полігалактуронази і тим самим досягти розширення тимчасового проміжку між моментом дозрівання та втратою товарного вигляду. Трохи пізніше майже таким же методом (з невеликими відмінностями) каліфорнійська компанія Calgene отримала схожий сорт томатів Flavr Savr (вимовляється як flavor saver, що «зберігає смак»).
Цей сорт був розроблений у Великій Британії, де діють обмеження на вирощування ГМ-рослин, тому їх виробництво налагодили в США. Але до Об'єднаного Королівства вони таки потрапляли — правда, вже у вигляді імпортного томатного пюре (отримати дозвіл на продаж).неперероблених томатів на той момент творцям не вдалося).
Томатна паста під брендами супермаркетів Safeway та Sainsbury's з'явилася на прилавках на початку 1996 року. Не скажеш, що це був фурор. Але це був успіх. Втрати при збиранні врожаю та переробці знизилися, і новий продукт виявився дешевшим за традиційну томатну пасту. М'якуш нового сорту був більш багатий сухими речовинами і пектином, ніж традиційні сорти, тому пюре виходило на 80% більш в'язким.
І, зрозуміло, набагато смачнішим. Продаж йшов дуже активно, у багатьох магазинах обганяючи показники «натурального» конкурента. А найнеймовірніше полягало в тому, що на кожній банці на самому видному місці красувався напис: «Виготовлено з генетично модифікованих томатів», хоча за тими законами робити це було зовсім не обов'язково. І нікого з покупців такий напис не відлякував, а зовсім навіть навпаки.
Фокус обговорення
Ніщо не передбачало біди. Але виробники нового томатного пюре ще не знали, що відомий вчений-генетик професор Арпад Пуштаї в 1995 році приступив до роботи з оцінки безпеки одного сорту ГМ-картоплі, в який був вставлений ген, який відповідає за синтез отруйного лектину у проліску. І ніхто тоді не міг передбачити, що це дослідження, а точніше — суспільний резонанс навколо нього, надовго закриє дорогу багатьом добрим починанням.
Перевірка на безпеку – стандартна процедура для будь-якої ГМ-рослини. Якщо з якихось причин новий ГМО виявиться шкідливим, то це захист від потрапляння його на ринок та гарантія того ступеня безпеки, яким не може похвалитися жоден селекційний сорт. Навіть якщо не брати до уваги суперечливість висновків з роботи Пуштаї (він два тижні годував ГМ-картоплею з отруйним лектином зерноїдних)щурів, у звичайний раціон яких картопля не входить, а потім зробив висновок не про шкоду картоплі для щурів, або лектину, або навіть конкретного сорту ГМ-картоплі для ссавців, а про шкоду ГМО взагалі) нічого екстраординарного, по суті, не сталося.
Точніше, не сталося б, якби фокус обговорення цієї роботи не змістився, як це часто буває, з науки в суспільство (причому незалежно від того, чи була ця картопля шкідлива насправді). А суспільство далеко не завжди здатне під час прийняття рішень керуватися фактами, а не емоціями. У ролі захисників споживачів, на жаль, найчастіше виступають не найрозумніші представники людства і майже завжди — не знаються навіть на базових принципах того, з чим вони борються.
Чорний піар
Початок 1999 року був ознаменований у Великій Британії (і не тільки) щоденними телепередачами та публікаціями у ЗМІ про шкоду ГМО (щось подібне можна спостерігати і в нашій країні). Саме 1999 року, за даними опитувань, спокійно-розважливе ставлення європейців до ГМО змінилося негативним, аж до непримиренного.
Саме тоді, лише через три роки після такого багатообіцяючого дебюту, замість того, щоб піти далі до Європи і, можливо, дістатися до нас, зникло з прилавків Великобританії перше пюре з ГМ-томатів. Зникло, щоб більше ніколи не з'явитися знову. Разом із пюре зникли смачні та лежкі помідори. І навряд чи повернуться. Вартість процедури перевірки на безпеку з урахуванням створеного негативного іміджу ГМО робить виробництво такого продукту просто нерентабельним.
Часто ми чуємо, що корпорації у змові з державою не дають споживачеві вибору, годують усіх нас ГМО та пестицидами. Але насправді саме ті, хто скаржиться на корпорації та змову, зробили так, що в магазинах не сталосмачні помідори. Хто знає, скільки ще смачних продуктів ми сьогодні позбавлені їх стараннями?
Як полагодити зламане
Багато хто, напевно, помічав, що «помідори у бабусі», з характерними зеленими «незрілістю» в районі плодоніжки, виявляються смачнішими, ніж рівномірно червоні магазинні плоди. Але ГМО тут ні до чого. Просто «бабусині» помідори дуже швидко псуються, і тому в магазині їх не продають. Ви вже знаєте, як вченим вдалося зробити помідори такими, що не швидко псуються. А ось «несмачність» сучасних магазинних томатів обумовлена зовсім іншими причинами.
Справа в тому, що фотосинтез у помідорах регулюють два гени - GLK1 і GLK2. Їхні функції перекриваються, і поломка будь-якого з них не призводить до серйозних порушень у фізіології рослини. У листі працюють обидва гени. У дозріваючих плодах - тільки GLK2. Його активність у районі плодоніжки вища, що й призводить до нерівномірного дозрівання, коли половина плода вже червона, а верхівка ще зелена.
Але протягом останніх 70 років зусилля селекціонерів спрямовані на виведення «гарних» сортів помідорів, плоди яких забарвлюються рівномірно: товарний вигляд, рівномірна «зрілість» важливі для масового виробництва. І одного разу під час селекції ген GLK2 «зламався». Такі рослини життєздатні.
Плоди томатів з неробочим геном стали фарбуватись рівномірно, і гарні різновиди з такою ознакою швидко захопили прилавки та поля. Але разом з тим у плодах припинився фотосинтез, у них поменшало цукрів та ароматичних речовин: помідори втратили справжній смак.
Нещодавно група вчених із кількох університетів — американських (Каліфорнійського в Девісі, Корнеллського та Мічиганського), іспанських (Валенсії та Малаги) та аргентинського Національного університету Ла-Плати — «вбудувала» в геномтомата робочу версію зіпсованого колись гена GLK2 та «запустила» її. Але не тільки в області плодоніжки, а поступово по всьому плоду. Результати перевершили всі очікування: нові помідори виявилися смачнішими, а рівномірність забарвлення залишилася.
Втім, будемо чесні: ми не впевнені, що помідори справді виявилися смачнішими, оскільки висновки про смак отримані не внаслідок дегустації, а лише шляхом хімічного аналізу. Виною тому суворі правила: пробувати на смак досвідчені зразки не можна доти, доки не буде перевірено їхню безпеку. І навіть самі розробники стверджують, що їх не пробували. Вдамо, що ми їм повірили.
Але дуже показово, що генна інженерія змогла виправити (і покращити) те, що одного разу зіпсувала селекція. Можливо, коли розсіються створені нами необґрунтовані страхи навколо генних технологій, покупцям вдасться побачити справді смачні плоди в магазинах, а не лише на сторінках наукової періодики.