Витамания. История нашей одержимости витаминами - Прайс Кэтрин

Эти программы в буквальном смысле спасли «взгляд и жизнь»{35} многим тысячам пациентов, вовремя получившим спасительные добавки. Но несмотря на свою действенность для тех, кто оказался включенным в эти программы, доставить витамины всем до единого нуждающимся по-прежнему невозможно. К тому же потребность организма в витаминах не уменьшается с возрастом — то есть тем счастливчикам, которые могли получить обогащенные продукты, они требовались не один раз, а регулярно. Идеальным решением было бы создание надежного источника витамина А (и других микронутриентов), не зависящего от регулярности каких бы то ни было внешних воздействий. Но этот вроде бы понятный и логичный вывод подталкивает нас к самому большому противоречию в нашем подходе к питанию.

Одним из способов решения проблемы авитаминозов в странах третьего мира является развитие способности растений вырабатывать витамины. Для этого нужно вывести богатые витаминами сорта наиболее популярных зерновых со всеми требуемыми характеристиками. Скажем, один сорт сладкого картофеля отличается большим содержанием бета-каротина, а другой способен обеспечить устойчивость к воздействию инфекций. Мы будем скрещивать их до тех пор, пока не получим сорт, сохранивший оба нужных нам качества. Кстати, практически все употребляемые сегодня овощи и фрукты, начиная с безвкусных (но зато имеющих долгий срок хранения и отлично переносящих транспортировку) томатов в супермаркете и заканчивая яблоками на фермерских рынках, являются результатами традиционной селекции. Хотя это крайне редко является целью генетических экспериментов, традиционная селекция вполне способна повысить питательную ценность продукта.

Но хотя эта технология весьма мощная и практически незаменимая, ей тоже приходится отвечать на вызовы нового времени. Во-первых, это медленный процесс, требующий смены нескольких поколений для получения необходимого профиля по микронутриентам (или другим характеристикам). Во-вторых, поскольку вы оперируете сразу цельным геномом опытного растения (а не его отдельными качествами), у вас нет гарантии, что в новом сорте наряду с ожидаемыми свойствами проявятся и совершенно нежелательные. Например, вы можете получить сорт зерна с отличным содержанием нужного вам микронутриента, но в то же время неустойчивого к болезням. В этом случае вам придется возвращаться к исходным сортам растений, и на избавление от ненужного качества могут уйти многие годы.

Пожалуй, важнее всего то обстоятельство, что в некоторых случаях методы традиционной селекции оказываются просто неприменимыми. Например, бананы практически ей не поддаются, так как в тех сортах, которые мы так любим, не образуется жизнеспособных семян. (Те мелкие черные точки, которые мы замечаем в банановой мякоти, являются неразвитыми, ущербными семенами: в них содержится тройной набор хромосом вместо двойного, и этот дефект не дает им полностью сформироваться[264].) Невозможно вывести стойкий сорт растения, не собрав его семена, а значит, вам не удастся получить новый сорт бананов посредством обычной селекции.

В иных случаях необходимые свойства иногда вовсе не встречаются у этих растений в природе, и селекционерам попросту не с чем работать. Это одна из проблем в селекции риса — зерна, составляющего основу рациона едва ли не половины населения планеты[265]. Именно рис обеспечивает основное количество калорий для жителей таких стран, как Китай, Индия, Камбоджа, Бангладеш, Лаос, Мьянма, Таиланд, Вьетнам и Индонезия, — здесь практически все дети, отнятые от груди, не едят ничего другого[266]. Но к несчастью, как мы уже убедились, белый рис (то есть по-научному внутренняя часть зародыша, эндосперм) заведомо лишен большинства своих микронутриентов, в том числе и бета-каротина.

Подобно другим витаминам, бета-каротин способствует адсорбции солнечного света и защищает растения от последствий окислительных реакций, происходящих при фотосинтезе. Другие части растения, участвующие в фотосинтезе или выработке энергии, например листья и стебли, производят бета-каротин для своей защиты. Однако эндосперм надежно упрятан в рисовых зернах, ведь это своеобразный топливный бак, единственное назначение которого — обеспечить запас энергии (в форме крахмала) для семени, которому предстоит прорасти. И с точки зрения риса эндосперму вовсе ни к чему запасать бета-каротин. Понятно, что это вполне устраивает растение, но не устраивает человека и даже создает ему проблемы. Те, чей рацион в основном состоит из белого риса, подвергаются риску разнообразных алиментарных нарушений из-за недостатка микронутриентов. В их число входит не только бери-бери, но и угрожающий зрению и жизни авитаминоз А. Хуже того, поскольку нет таких сортов риса, где эндосперм от природы был бы способен вырабатывать бета-каротин, обычные методы селекции не помогут нам вывести зерно, богатое бета-каротином.

А что если найти способ заставить рис синтезировать бета-каротин в эндосперме так же легко, как в листьях? На поиски решения этой необычной задачи отважились Инго Потрикус, профессор из Швейцарского федерального технологического института, и Питер Бейер, профессор Центра прикладной биологии при Университете Фрейбурга в Германии. Потрикус еще в 1980-е годы заинтересовался проблемой обогащенного бета-каротином риса, отчасти во многом из-за своего нелегкого детства в послевоенной Германии, когда ему с братьями приходилось питаться подножным кормом, чтобы не умереть от голода[267]. В 1991 году он начал свою докторскую программу в этой области и вскоре познакомился с Бейером, экспертом по синтезу бета-каротина в нарциссах (именно бета-каротин придает этим весенним цветам такой чудесный солнечный оттенок).

Получив помощь в виде гранта от фонда Рокфеллера, двое ученых вместе взялись за создание технологии использования рекомбинантной ДНК, впоследствии ставшей известной всему миру под названием генной инженерии. Их целью было создать сорт риса, способный синтезировать бета-каротин в эндосперме. В 1999 году после восьми лет напряженного труда и формальной отставки самого Потрикуса (в Швейцарии в шестьдесят пять лет человек по закону обязан уйти на пенсию), ученые публично объявили о том, что их работа увенчалась успехом. Включив в цепь ДНК четыре гена: один — от почвенных бактерий, два — от нарциссов и один — ген-маркер (этот ген используется как универсальный индикатор того, что включение генов прошло успешно), — они вывели сорт риса, эндосперм которого содержал бета-каротин. Он получил свое название благодаря характерному оттенку зерен, окрашенных бета-каротином, — золотой рис.