轉(zhuǎn)基因食品的安全性-何惠英08生物科學(xué)(共4頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上轉(zhuǎn)基因食品的安全性生命科學(xué)學(xué)院 08生物科學(xué) 何惠英 指導(dǎo)教師 馬景蕃摘要 近年來(lái)食品安全事故不斷發(fā)生，威脅著所有中國(guó)人的健康，引發(fā)了人們對(duì)食品安全的高度關(guān)注。而轉(zhuǎn)基因食品安全性是近年來(lái)社會(huì)廣泛關(guān)注的熱點(diǎn)。本文將重點(diǎn)從生物學(xué)角度論述轉(zhuǎn)基因食品的安全性問(wèn)題。關(guān)鍵詞 轉(zhuǎn)基因技術(shù) 轉(zhuǎn)基因食品 食品安全性 農(nóng)桿菌前言進(jìn)入了 21 世紀(jì)，全球人口的急劇增長(zhǎng)，人類對(duì)自然資源的索取也越來(lái)越嚴(yán)重。而地球的資源是有限的，但生物技術(shù)的飛速發(fā)展和轉(zhuǎn)基因技術(shù)的出現(xiàn)，提高了作物的各種生物和非生物的逆境抗逆性，為解決世界糧食不足，做出了巨大貢獻(xiàn)，轉(zhuǎn)基因技術(shù)改良和培養(yǎng)了新品種，促進(jìn)快速了生長(zhǎng)提高了

2、產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量，而且大大降低了成本，產(chǎn)品的口味更佳。給人類帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。但是轉(zhuǎn)基因生物動(dòng)搖了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生物種類，由于近幾年出現(xiàn)的食品恐慌事件，轉(zhuǎn)基因食品的安全也讓人類質(zhì)疑。1.轉(zhuǎn)基因技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)比較轉(zhuǎn)基因技術(shù)是生命科學(xué)前沿的重要領(lǐng)域之一。自從人類耕種作物以來(lái)，我們的祖先就從未停止過(guò)對(duì)作物的遺傳改良。過(guò)去的幾千年里農(nóng)作物改良的方式主要是對(duì)自然突變產(chǎn)生的優(yōu)良基因和重組體的選擇和利用，通過(guò)隨機(jī)和自然的方式來(lái)積累優(yōu)良基因。遺傳學(xué)創(chuàng)立后近百年的動(dòng)植物育種則是采用人工雜交的方法，進(jìn)行優(yōu)良基因的重組和外源基因的導(dǎo)入而實(shí)現(xiàn)遺傳改良。因此，可以認(rèn)為轉(zhuǎn)基因技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)是一脈相承的，其本質(zhì)都是通

3、過(guò)獲得優(yōu)良基因進(jìn)行遺傳改良。但在基因轉(zhuǎn)移的范圍和效率上，轉(zhuǎn)基因技術(shù)與傳統(tǒng)育種技術(shù)有兩點(diǎn)重要區(qū)別：第一，傳統(tǒng)技術(shù)一般只能在生物種內(nèi)個(gè)體間實(shí)現(xiàn)基因轉(zhuǎn)移，而轉(zhuǎn)基因技術(shù)所轉(zhuǎn)移的基因則不受生物體間親緣關(guān)系的限制。第二，傳統(tǒng)的雜交和選擇技術(shù)一般是在生物個(gè)體水平上進(jìn)行，操作對(duì)象是整個(gè)基因組，所轉(zhuǎn)移的是大量的基因，不可能準(zhǔn)確地對(duì)某個(gè)基因進(jìn)行操作和選擇，對(duì)后代的表現(xiàn)預(yù)見(jiàn)性較差。而轉(zhuǎn)基因技術(shù)所操作和轉(zhuǎn)移的一般是經(jīng)過(guò)明確定義的基因，功能清楚，后代表現(xiàn)可準(zhǔn)確預(yù)期。因此，轉(zhuǎn)基因技術(shù)是對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展和補(bǔ)充。將兩者緊密結(jié)合，可相得益彰，大大地提高動(dòng)植物品種改良的效率。2.轉(zhuǎn)基因技術(shù)介紹轉(zhuǎn)基因技術(shù)是指將人工分離和修飾過(guò)的基

4、因?qū)氲缴矬w基因組中，由于導(dǎo)入基因的表達(dá)，從而使生物體的遺傳性狀發(fā)生改變的技術(shù)。人們常說(shuō)的“遺傳工程”、“基因工程”、“遺傳轉(zhuǎn)化”均為轉(zhuǎn)基因的同義詞。經(jīng)轉(zhuǎn)基因技術(shù)修飾的生物體在媒體上常被稱為“遺傳修飾過(guò)的生物體”。轉(zhuǎn)基因技術(shù)可分為轉(zhuǎn)基因植物技術(shù)與轉(zhuǎn)基因動(dòng)物技術(shù)兩大分支。2.1轉(zhuǎn)基因植物技術(shù)轉(zhuǎn)基因植物是指利用重組DNA技術(shù)將克隆的優(yōu)良目的基因整合到植物的基因組中，并使其得以表達(dá)，從而獲得的具有新的遺傳性狀的植物。主要有四種方法：農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化法、基因槍介導(dǎo)轉(zhuǎn)化法、花粉管通道法、原生質(zhì)體融合法。2.2 轉(zhuǎn)基因動(dòng)物技術(shù)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物是指用實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入的方法將外源基因在染色體基因內(nèi)穩(wěn)定整合并能穩(wěn)定表達(dá)的一類

5、動(dòng)物。1974年，Jaenisch應(yīng)用顯微注射法，在世界上首次成功地獲得了SV40DNA轉(zhuǎn)基因小鼠。主要的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物技術(shù)包括有：原核顯微注射法、逆轉(zhuǎn)錄病毒載體法、胚胎干細(xì)胞介導(dǎo)法。3. 轉(zhuǎn)基因食品的概念自 1983 年轉(zhuǎn)基因煙草和馬鈴薯成功問(wèn)世以來(lái)，在美國(guó)農(nóng)業(yè)部（USDA）和美國(guó)食品與藥物管理局（FDA）于1994 年將第一個(gè)轉(zhuǎn)基因植物食品延熟保鮮轉(zhuǎn)基因番茄推向了市場(chǎng)化生產(chǎn)，轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物種植面積迅速擴(kuò)大 。目前至少有18 個(gè)國(guó)家進(jìn)行了轉(zhuǎn)基因作物的商業(yè)化生產(chǎn)，其中美國(guó)占全球的68%，阿根廷占全球的22%，加拿大占全球的6%中國(guó)占全球的3%這四個(gè)國(guó)家轉(zhuǎn)基因作物總占全球的99%。而其中大豆玉米棉油菜

6、4 種轉(zhuǎn)基因作物占全球種植總面積的16%而全球轉(zhuǎn)基因作物中大豆和玉米的種植面積占轉(zhuǎn)基因作物的總種植面積的82%，如加上棉花油菜比例增至99% 1 。在這短短的十余年時(shí)間轉(zhuǎn)基因作物以及食品在市場(chǎng)很快占有一席之地，轉(zhuǎn)基因食品也很快進(jìn)入了人們的日常生活。轉(zhuǎn)基因技術(shù)是以DNA 重組技術(shù)為代表的轉(zhuǎn)基因技術(shù)（Technology of genetic modification）是利用分子生物學(xué)技術(shù)將某些生物基因移至到其他物種改造生物遺傳物質(zhì)，從而改變一個(gè)有機(jī)部分或全部特征，使其出現(xiàn)并不具有的特征。經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)形成的生物被稱為“基因修飾生物”（GMO）又“稱遺傳改良性生物或遺傳修飾活體”（LMO）也稱“轉(zhuǎn)

7、基因生物”它是“基因修飾食品”（GMF）的基礎(chǔ)。我國(guó)習(xí)慣稱之為“轉(zhuǎn)基因食品”（GMF）。轉(zhuǎn)基因食品包括轉(zhuǎn)基因動(dòng)物性食品2。轉(zhuǎn)基因植物性食品，轉(zhuǎn)基因微生物性食品。利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)生產(chǎn)的食品是現(xiàn)代生物技術(shù)和當(dāng)代科學(xué)成功和進(jìn)步的標(biāo)志。4. 轉(zhuǎn)基因食品安全性的幾個(gè)問(wèn)題任何食品都要求安全有營(yíng)養(yǎng)味美價(jià)廉。轉(zhuǎn)基因食品的安全問(wèn)題也成為消費(fèi)者關(guān)注的首要問(wèn)題 ，目前尚未發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因食品危害人類的確切證據(jù)，但是也沒(méi)有充分的科學(xué)依據(jù)足以證明其安全毫無(wú)問(wèn)題。因此轉(zhuǎn)基因?qū)θ祟惤】档挠绊戇€很難做出準(zhǔn)確而肯定的回答，它對(duì)人類的健康存在如下風(fēng)險(xiǎn)：4.1 食品過(guò)敏食品過(guò)敏是人類食物史上一個(gè)由來(lái)已久的衛(wèi)生問(wèn)題。食品過(guò)敏常發(fā)生在某些特殊

8、的人群，全球有近2%的成年人和46%的兒童有食品過(guò)敏史。過(guò)敏反應(yīng)是指機(jī)體再次接觸抗原時(shí)引起的在數(shù)分鐘內(nèi)至數(shù)小時(shí)以內(nèi)出現(xiàn)炎癥為特點(diǎn)的反應(yīng)。而食品過(guò)敏是對(duì)食物中存在的抗原分子的不良免疫反應(yīng)。這些抗原分子主要是一些蛋白質(zhì)，這些蛋白質(zhì)有對(duì)T-細(xì)胞和B-細(xì)胞識(shí)別區(qū)，可以誘導(dǎo)人免疫系統(tǒng)產(chǎn)生免疫球蛋白E 抗體3。大多食品過(guò)敏也是由IgE 介導(dǎo)的。一般而言，對(duì)人類過(guò)敏是很低的，而轉(zhuǎn)基因食品可能會(huì)引入外源性的目的基因后使轉(zhuǎn)基因食品遺傳上新的基因，而產(chǎn)生一種新的蛋白質(zhì)，這些蛋白質(zhì)會(huì)引起食用者或接觸者過(guò)敏反應(yīng)。經(jīng)過(guò)大量研究表明幾乎所有致敏原都是蛋白質(zhì)，但在食物的多種蛋白質(zhì)中只有少數(shù)幾種是致敏原4。判斷一種蛋白質(zhì)是否

9、具有致敏性主要有兩個(gè)衡量標(biāo)準(zhǔn)一是蛋白質(zhì)要有抗蛋白水解或熱變性的能力，另一個(gè)是蛋白質(zhì)可以或是已經(jīng)發(fā)生了糖基化作用，因?yàn)榈鞍踪|(zhì)的糖基化的發(fā)生需要通過(guò)細(xì)胞膜來(lái)運(yùn)輸。 從現(xiàn)有知識(shí)來(lái)看如下轉(zhuǎn)基因食品可能產(chǎn)生過(guò)敏性： 1所有轉(zhuǎn)基因編碼一直過(guò)敏蛋白，2基因源含過(guò)敏蛋白，3轉(zhuǎn)入蛋白與已知蛋白的氨基酸序列在免疫學(xué)上有明顯的同源性，并且有8 個(gè)連續(xù)氨基酸相同，4轉(zhuǎn)入的蛋白質(zhì)，這些蛋白的家族中有些成員是過(guò)敏蛋白5。4.2 毒性問(wèn)題1988年至1989 年一家日本公司在利用基因重組微生物技術(shù)產(chǎn)出的L-色氨酸大量投到美國(guó)市場(chǎng)后起37 人死亡，1500 人永久性的功能喪失。后來(lái)證明產(chǎn)品使用后會(huì)產(chǎn)生含有L-色氨酸的毒性二聚

10、體產(chǎn)物。在英國(guó)也發(fā)現(xiàn)雪花蓮凝集素的轉(zhuǎn)基因土豆句用損害免疫系統(tǒng)和阻礙重要器官生長(zhǎng)作用6。所以轉(zhuǎn)基因食品是否具有危害性和毒性成為食用者考慮的首要問(wèn)題。雖然迄今還沒(méi)有說(shuō)服力的研究報(bào)告表明轉(zhuǎn)基因食品的毒性，但由于轉(zhuǎn)基因作物可能產(chǎn)生“非預(yù)期后果”和種種毒性時(shí)間，因此在加工成的食品中存在潛藏的健康風(fēng)險(xiǎn)。目前，轉(zhuǎn)基因作物大多數(shù)是直接用于飼料，有的則通過(guò)加工轉(zhuǎn)化成他食品。例如轉(zhuǎn)基因大豆油菜籽等榨油生產(chǎn)的色拉油含有轉(zhuǎn)基因成分。這類轉(zhuǎn)基因生物加入了原來(lái)生物體沒(méi)有的抗蟲基因或抗除草劑基因，其本體有向變化，飼料中轉(zhuǎn)基因被家畜食用后是消化分解排泄，還是在肌肉器官中富集，人食后有何影響在環(huán)境中如何循環(huán)同化，潛在風(fēng)險(xiǎn)如何目

11、前還不得而知。而毒性物質(zhì)是指那些有動(dòng)物的化學(xué)物質(zhì)，從毒理學(xué)方面毒性物質(zhì)可以對(duì)各個(gè)器官和生物靶部位產(chǎn)生化學(xué)和物理化學(xué)的直接作用，因而引起機(jī)體損傷，功能障礙以及致癌甚至造成死亡等各種不良生理反應(yīng)7。從理論上講任何外源性基因都可能導(dǎo)致遺傳工程產(chǎn)生不可預(yù)知的意外變化，其中包括多效應(yīng)，依靠設(shè)計(jì)一個(gè)試驗(yàn)來(lái)鑒別這些效應(yīng)是不可能的對(duì)于轉(zhuǎn)基因食品首先應(yīng)判斷與現(xiàn)有食品有無(wú)實(shí)質(zhì)等同性，對(duì)關(guān)鍵營(yíng)養(yǎng)，毒素和其它成分進(jìn)行比較。若受體生物有潛在的毒性還應(yīng)檢測(cè)起毒素成分有無(wú)變化，插入基因是否導(dǎo)致了毒素含量的變化或產(chǎn)生新的毒素。對(duì)新食品及與先有食品成分的化學(xué)組成比較可更好的對(duì)潛在效應(yīng)進(jìn)行估計(jì)。目前可考慮使用的檢測(cè)方法包括mRN

12、A 分析，基因毒性和細(xì)胞性分析8。此外還可以進(jìn)行代謝生化過(guò)程、毒理學(xué)、毒物動(dòng)力學(xué)、慢性毒性、致癌性致突變生殖功能內(nèi)分泌作用免疫學(xué)等多方面做安全評(píng)估。4.3 抗生素抗性標(biāo)記基因抗生素抗性標(biāo)記基因主要應(yīng)用于對(duì)已轉(zhuǎn)入的外源基因生物體的篩選9。其原理把選擇劑（如卡那霉素，四環(huán)素等）加入到選擇培養(yǎng)基中使產(chǎn)生一種選擇壓力致使未轉(zhuǎn)換的細(xì)胞不能生長(zhǎng)發(fā)育而轉(zhuǎn)入外源基因細(xì)胞因含抗生素抗性基因可以產(chǎn)生分解選擇劑的酶來(lái)分解選擇劑，因此可以在選擇培養(yǎng)基上生長(zhǎng) 10 。因?yàn)榭股貙?duì)人類疾病治療關(guān)系重大，對(duì)抗生素抗性基因安全問(wèn)題也是轉(zhuǎn)基因食品安全評(píng)價(jià)主要問(wèn)題。抗生素抗性基因安全應(yīng)該考慮到：1抗生素抗性基因所編碼的酶在消化是

13、對(duì)人身體的直接效應(yīng)，包括該產(chǎn)物是否是有毒物質(zhì)，是否是過(guò)敏原或誘導(dǎo)其他過(guò)敏產(chǎn)生是否具有使口服抗生素失去療效的潛在效應(yīng)。2抗生素抗性基因水平轉(zhuǎn)入腸道上皮細(xì)胞腸道微生物的潛在可能性。3抗生素抗性基因水平轉(zhuǎn)入環(huán)境微生物的潛在可能性，一般水平轉(zhuǎn)到環(huán)境微生物可能性非常小。4未預(yù)料的基因多效應(yīng)。基因的多效應(yīng)包括次生效應(yīng)如插入位點(diǎn)和插入基因的產(chǎn)物引發(fā)的“下游”效應(yīng)對(duì)代謝過(guò)程的影響。如新霉素磷酸轉(zhuǎn)移酶的標(biāo)記基因可改變磷酸化狀態(tài)。5.轉(zhuǎn)基因食品展望任何一項(xiàng)新的科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用都有它的兩面性。核能的開發(fā)利用，在為人類提供了巨大的核能同時(shí)也造出了對(duì)人類具有巨大破壞性的核武器；農(nóng)藥的應(yīng)用對(duì)于防治農(nóng)作物害蟲發(fā)揮了巨大的作用

14、，使農(nóng)作物大幅度的增產(chǎn)，但同時(shí)也對(duì)人畜和環(huán)境造成極大的危害；工業(yè)革命為人類社會(huì)帶來(lái)了巨大的財(cái)富，同時(shí)也為人類帶來(lái)了災(zāi)難性的環(huán)境污染和生態(tài)平衡的破壞。但我們相信只要通過(guò)科學(xué)家的進(jìn)一步研究和各國(guó)對(duì)轉(zhuǎn)基因技術(shù)的規(guī)范管理，保證轉(zhuǎn)基因技術(shù)的研究和開發(fā)的健康而有序，制定相關(guān)的法律、法規(guī)，健全轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的管理，如對(duì)轉(zhuǎn)基因作物進(jìn)行監(jiān)管，對(duì)轉(zhuǎn)基因食品進(jìn)行標(biāo)識(shí)等。此外，應(yīng)加大宣傳，使公眾對(duì)轉(zhuǎn)基因技術(shù)有一個(gè)較為科學(xué)的認(rèn)識(shí)，主動(dòng)地接受轉(zhuǎn)基因食品及了解它的安全性，使轉(zhuǎn)基因技術(shù)貼近民眾，有利于造福人類。參考文獻(xiàn)1文平,王仁祥.轉(zhuǎn)基因植物研究進(jìn)展,生物學(xué)教學(xué),2005年第30卷第12期2李忠愛(ài),王子成.轉(zhuǎn)基因作

15、物的生物安全及發(fā)展前景,甘肅農(nóng)業(yè),2005年第5期3謝蓮萍.轉(zhuǎn)基因植物的研究進(jìn)展,安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2009.37(22)4 Fernandez Cornejo J, M Caswell. The First Decade of Genetically Engineered Crops in the United StatesJ.Economic Information Bulletin，2006（11）：365 Huffman W E, R E Evenson. Science for Agriculture: A Long- Term PerspectiveM.Oxford: Blackwel

16、l Publishing，20066 Wilson W W, B L Dahl. Costs and Risks of Testing and Segregating Genetically Modified Wheat J.Review of Agricultural Economics，2005，27（2）：212- 2287 Roe B, I Sheldon. Credence Good Labeling: The Efficiency and Distributional Implications of Several Policy Approaches J.American JournalofAgriculturalEconomics，2007，89:1020- 10338 Richard E Just, Julian Alston, D Zilberman. Regulating AgriculturalBiotechnology: E