基因工程及其產(chǎn)品安全性管理

1、基因工程及其產(chǎn)品安全性管理第1頁(yè)/共46頁(yè)第2頁(yè)/共46頁(yè)1 全球轉(zhuǎn)基因技術(shù)研究與應(yīng)用情況 在轉(zhuǎn)基因作物商業(yè)化的第一個(gè)12年(19962007)中，由于能得到持續(xù)穩(wěn)定的收益，農(nóng)民種植轉(zhuǎn)基因作物量逐年增加。 2007年，全球轉(zhuǎn)基因作物種植面積增長(zhǎng)率達(dá)12 ，即增加1230萬(wàn)公頃(3000萬(wàn)英畝)，達(dá)到1.143億公頃。 China Biotechnology,2008,28(2):1-10第3頁(yè)/共46頁(yè)2007年轉(zhuǎn)基因作物全球分布 序序號(hào)號(hào)國(guó)家國(guó)家面積面積(百萬(wàn)公頃百萬(wàn)公頃)轉(zhuǎn)基因作物種類(lèi)轉(zhuǎn)基因作物種類(lèi)1美國(guó)美國(guó) 57.7大豆、玉米、棉花、油菜大豆、玉米、棉花、油菜2阿根廷阿根廷 19.1大豆

2、、玉米、棉花大豆、玉米、棉花3巴西巴西 15.0大豆、棉花大豆、棉花4加拿大加拿大 7.0油菜、玉米、大豆油菜、玉米、大豆5印度印度 6.2棉花棉花6中國(guó)中國(guó) 3.8棉花、番茄、白楊、甜椒棉花、番茄、白楊、甜椒7巴拉圭巴拉圭 2.6大豆大豆8南非南非 1.8玉米、大豆、棉花玉米、大豆、棉花9烏拉圭烏拉圭 0.5大豆、玉米大豆、玉米China Biotechnology,2008,28(2):1-10第4頁(yè)/共46頁(yè)2009年種植轉(zhuǎn)基因作物的面積 美國(guó) 9.6億畝 巴西 3.21億畝 阿根廷 3.195億畝 印度 1.26億畝 加拿大 1.23億畝 中國(guó) 5550萬(wàn)畝 巴拉圭 3300萬(wàn)畝 南非

3、 3150萬(wàn)畝 第5頁(yè)/共46頁(yè)到2015年轉(zhuǎn)基因作物的利用增加全球作物生產(chǎn)力，在改進(jìn)糧食、飼料、農(nóng)產(chǎn)品安全等可持續(xù)作物生產(chǎn)系統(tǒng)的同時(shí)，保護(hù)生物多樣性；幫助減輕貧困和饑餓；降低農(nóng)業(yè)對(duì)環(huán)境的影響； 緩解氣候變化并且降低溫室氣體排放；有助于低成本高效率的生物燃料生產(chǎn)。China Biotechnology,2008,28(2):1-10第6頁(yè)/共46頁(yè)轉(zhuǎn)基因作物的全球價(jià)值 2007年，英國(guó)Cropnosis咨詢(xún)公司評(píng)估轉(zhuǎn)基因作物的全球市場(chǎng)為69億美元，占2007年422億美元的全球作物保護(hù)市場(chǎng)的16 ，以及2007年全球商業(yè)種子市場(chǎng)340億美元中的20 。 這69億美元的轉(zhuǎn)基因作物市值包括32億美

4、元的轉(zhuǎn)基因玉米，26億美元轉(zhuǎn)基因大豆，9億美元轉(zhuǎn)基因棉花和2億美元的轉(zhuǎn)基因油菜。China Biotechnology,2008,28(2):1-10第7頁(yè)/共46頁(yè)第二節(jié) 基因工程的安全性問(wèn)題 第8頁(yè)/共46頁(yè)1 基因工程產(chǎn)品對(duì)人類(lèi)健康的安全性基因工程產(chǎn)品對(duì)人類(lèi)健康的影響是基因工程安全性評(píng)價(jià)十分重要的內(nèi)容：潛在的致敏性 新基因產(chǎn)生的蛋白質(zhì)可能是致敏原。第9頁(yè)/共46頁(yè)非預(yù)期效應(yīng) 新基因的轉(zhuǎn)入或基因操作可能導(dǎo)致受體基因的失活或表達(dá)改變，或沉默的毒素基因表達(dá)。第10頁(yè)/共46頁(yè)轉(zhuǎn)基因食品基因水平轉(zhuǎn)移對(duì)健康的影響 實(shí)驗(yàn) 表明，消化的DNA有轉(zhuǎn)移到腸道細(xì)菌或重組DNA轉(zhuǎn)移到人體細(xì)胞的可能性。 歐盟從

5、2005年起禁止耐抗生素基因作為標(biāo)記基因，以預(yù)防發(fā)生的耐藥菌株在人或動(dòng)物腸道細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生耐藥性。第11頁(yè)/共46頁(yè)轉(zhuǎn)基因食品中重組DNA對(duì)健康的影響 食品加工過(guò)程與胃腸道對(duì)DNA的裂解均降低了編碼外源蛋白質(zhì)的完整基因轉(zhuǎn)移到腸粘膜的可能性。第12頁(yè)/共46頁(yè)食品營(yíng)養(yǎng)成分改變對(duì)人群營(yíng)養(yǎng)的影響 轉(zhuǎn)基因食品的營(yíng)養(yǎng)成分可能會(huì)改變。 第13頁(yè)/共46頁(yè)2 基因工程對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的安全性轉(zhuǎn)基因生物對(duì)生物遺傳多樣性的可能影響 目標(biāo)基因可能通過(guò)天然雜交向目標(biāo)生物的近緣野生種逃逸，從而引起生物多樣性的降低和野生資源的退化。 轉(zhuǎn)基因生物具有更高的產(chǎn)量、更好地品質(zhì)，加劇植物遺傳多樣性的流失。第14頁(yè)/共46頁(yè)轉(zhuǎn)基因生物對(duì)物

6、種多樣性的影響 轉(zhuǎn)抗除草劑基因 改變田間雜草的物種多樣性 產(chǎn)生抗除草劑的雜草 轉(zhuǎn)抗蟲(chóng)基因 產(chǎn)生耐性強(qiáng)的蟲(chóng)類(lèi)，對(duì)天敵也有一定的毒害。第15頁(yè)/共46頁(yè) 轉(zhuǎn)基因植物對(duì)生態(tài)系統(tǒng)多樣性的影響 第16頁(yè)/共46頁(yè)3 轉(zhuǎn)基因生物與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的安全性 基因漂移：轉(zhuǎn)基因生物中的目標(biāo)基因，在生物的個(gè)體、種群甚至是物種間自發(fā)移動(dòng)的過(guò)程。 第17頁(yè)/共46頁(yè)加大拿“超級(jí)雜草”事件 1995年，加大拿首次商業(yè)化種植轉(zhuǎn)基因油菜。但種植后的幾年里，其農(nóng)田里發(fā)現(xiàn)擁有多種耐抗除草劑特性的野草化油菜的植株。 如今同時(shí)擁有三種以上抗除草劑性質(zhì)的野草化油菜在加大拿的草原和農(nóng)田很普遍。 這樣的油菜很難去除，而且通過(guò)交叉?zhèn)鞣鄣确绞轿廴就?/p>

7、類(lèi)物種，使種質(zhì)資源遭到破壞。 第18頁(yè)/共46頁(yè)中國(guó)轉(zhuǎn)Bt棉事件 2002年，在國(guó)內(nèi)的“轉(zhuǎn)基因生物與環(huán)境學(xué)術(shù)研討會(huì)”上提出關(guān)于Bt棉在中國(guó)對(duì)環(huán)境影響的調(diào)查概要中指出，美國(guó)孟山度公司的轉(zhuǎn)Bt棉破壞了中國(guó)原有的昆蟲(chóng)生態(tài)平衡，使農(nóng)民長(zhǎng)期依賴(lài)有害的殺蟲(chóng)劑，從而破壞了環(huán)境。 據(jù)估計(jì)，轉(zhuǎn)Bt棉的產(chǎn)量大約占中國(guó)棉花總產(chǎn)量的35%，面積約150萬(wàn)公頃，而其中2/3的轉(zhuǎn)Bt棉種子有孟山度公司提供。第19頁(yè)/共46頁(yè)4 基因工程與倫理道德 基因科研活動(dòng)及基因信息采集管理的問(wèn)題 基因治療問(wèn)題 基因增強(qiáng)的倫理問(wèn)題第20頁(yè)/共46頁(yè)第三節(jié) 基因工程的安全性評(píng)價(jià) 對(duì)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物實(shí)施安全性評(píng)價(jià)是安全管理的核心和基礎(chǔ)，它包

8、括生態(tài)安全性評(píng)價(jià)和食品安全性評(píng)價(jià)兩個(gè)部分。第21頁(yè)/共46頁(yè)1 基因工程生態(tài)安全性評(píng)價(jià)1.1 生態(tài)安全性評(píng)價(jià)指標(biāo) 生存競(jìng)爭(zhēng)性 轉(zhuǎn)基因植物與常規(guī)作物在生長(zhǎng)勢(shì)、種子活力、越冬能力及非目標(biāo)的抗病、抗逆能力等地差異 基因漂移 第22頁(yè)/共46頁(yè)對(duì)非靶標(biāo)生物的影響育性和繁殖能力，遺傳變異能力、轉(zhuǎn)變成有害生物的可能性影響生態(tài)學(xué)范圍的功能外源基因產(chǎn)物的特性及其穩(wěn)定性所轉(zhuǎn)基因的穩(wěn)定性，因插入突變、位點(diǎn)效應(yīng)?；蚨嘈约按渭?jí)效應(yīng)所導(dǎo)致的轉(zhuǎn)基因植物與受體植物在表型與基因型的不同之處。第23頁(yè)/共46頁(yè)1.2 生態(tài)安全性評(píng)價(jià)方法 目的基因在GMO內(nèi)的表達(dá)檢測(cè) DNA檢測(cè)、RNA檢測(cè)、蛋白質(zhì)檢測(cè) 轉(zhuǎn)基因植物效果檢測(cè)

9、生理分析、遺傳分析 對(duì)非靶標(biāo)生物的影響 昆蟲(chóng)、野生或近緣種、微生物、GMO植物或殘?jiān)?4頁(yè)/共46頁(yè)2 食品安全性評(píng)價(jià)2.1 評(píng)價(jià)原則 實(shí)質(zhì)等同性原則 轉(zhuǎn)基因生物生產(chǎn)的產(chǎn)品與傳統(tǒng)產(chǎn)品如果具有實(shí)質(zhì)等同性，則認(rèn)為是安全的。 個(gè)案分析原則 主要針對(duì)不同基因、不同轉(zhuǎn)化事件、不同環(huán)境條件的個(gè)案分析。第25頁(yè)/共46頁(yè)2.2 基因工程食品安全性評(píng)價(jià)內(nèi)容與步驟 2.2.1 評(píng)價(jià)內(nèi)容 潛在致敏性 非預(yù)期效益 基因水平轉(zhuǎn)移對(duì)健康的影響 重組DNA對(duì)健康的影響 食品營(yíng)養(yǎng)成分改變對(duì)人群營(yíng)養(yǎng)的影響 第26頁(yè)/共46頁(yè)2.2.2 安全性評(píng)價(jià) 基因水平評(píng)價(jià) 1999年國(guó)際食品法典委員會(huì)公布引起過(guò)敏反應(yīng)的8類(lèi)致敏食物：蛋

10、、奶、花生、大豆、小麥、堅(jiān)果、魚(yú)、甲殼類(lèi)。 首先判斷目的基因是否來(lái)源于這些致敏食物；外源基因的插入方式，插入位點(diǎn)的不同可造成不同程度的基因改變，引起非預(yù)期效應(yīng)。 第27頁(yè)/共46頁(yè)食品安全性檢測(cè)與評(píng)價(jià) 包括轉(zhuǎn)基因生物的表型特征、營(yíng)養(yǎng)成分、致敏性和毒素等。售后安全性評(píng)價(jià)第28頁(yè)/共46頁(yè)3 常用方法 序列分析及功能基因組學(xué)方法 特異性血清篩選試驗(yàn) 靶向血清篩選試驗(yàn) 模擬腸胃消化試驗(yàn) 動(dòng)物模型試驗(yàn)第29頁(yè)/共46頁(yè)第四節(jié)基因工程安全管理第30頁(yè)/共46頁(yè)1 生物安全管理 生物安全：轉(zhuǎn)基因技術(shù)及遺傳修飾體對(duì)動(dòng)植物、人類(lèi)健康及遺傳資源和環(huán)境造成不利影響甚至危害的安全問(wèn)題。第31頁(yè)/共46頁(yè)轉(zhuǎn)基因生物及

11、其產(chǎn)品的生物安全問(wèn)題包括： 食品安全 (food safety) 生態(tài)風(fēng)險(xiǎn) (ecological risk) 社會(huì)倫理道德 (social and ethic concern) 轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的標(biāo)識(shí)和鑒定 (labeling and detection) 公眾接受程度 (public perception) 生物安全的管理與法規(guī)第32頁(yè)/共46頁(yè)1.1 生物安全管理的內(nèi)涵和目標(biāo)1.2 管理模式 寬松型的管理模式 美國(guó)、加拿大為代表 第33頁(yè)/共46頁(yè)嚴(yán)厲型的管理模式 以歐盟為代表中庸型的管理模式第34頁(yè)/共46頁(yè)2 中國(guó)轉(zhuǎn)基因生物的安全管理 1993年12月 基因工程安全管理辦法 1996年7月

12、 農(nóng)業(yè)生物基因工程安全管理實(shí)施辦法第35頁(yè)/共46頁(yè) 2006年，將轉(zhuǎn)基因生物新品種培育重大專(zhuān)項(xiàng)列入國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（20062020年）。 2008年7月，國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)啟動(dòng)了轉(zhuǎn)基因生物新品種培育重大專(zhuān)項(xiàng)。 2009年6月，國(guó)務(wù)院發(fā)布促進(jìn)生物產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展的若干政策，提出“加快把生物產(chǎn)業(yè)培育成為高技術(shù)領(lǐng)域的支柱產(chǎn)業(yè)和國(guó)家的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)”。 第36頁(yè)/共46頁(yè) 2010年中央1號(hào)文件提出，“繼續(xù)實(shí)施轉(zhuǎn)基因生物新品種培育科技重大專(zhuān)項(xiàng)，抓緊開(kāi)發(fā)具有重要應(yīng)用價(jià)值和自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的功能基因和生物新品種，在科學(xué)評(píng)估、依法管理基礎(chǔ)上，推進(jìn)轉(zhuǎn)基因新品種產(chǎn)業(yè)化”。第37頁(yè)/共46頁(yè)安全等級(jí)的劃分：

13、對(duì)人類(lèi)健康和生態(tài)環(huán)境尚不存在危險(xiǎn) 對(duì)人類(lèi)健康和生態(tài)環(huán)境具有低度危險(xiǎn) 對(duì)人類(lèi)健康和生態(tài)環(huán)境具有中度危險(xiǎn) 對(duì)人類(lèi)健康和生態(tài)環(huán)境具有高度危險(xiǎn)第38頁(yè)/共46頁(yè) 思考：思考： 轉(zhuǎn)基因生物利用前景及其安全性轉(zhuǎn)基因生物利用前景及其安全性第39頁(yè)/共46頁(yè)第40頁(yè)/共46頁(yè)加大拿“超級(jí)雜草”事件 1995年，加大拿首次商業(yè)化種植轉(zhuǎn)基因油菜。但種植后的幾年里，其農(nóng)田里發(fā)現(xiàn)擁有多種耐抗除草劑特性的野草化油菜的植株。 如今同時(shí)擁有三種以上抗除草劑性質(zhì)的野草化油菜在加大拿的草原和農(nóng)田很普遍。 這樣的油菜很難去除，而且通過(guò)交叉?zhèn)鞣鄣确绞轿廴就?lèi)物種，使種質(zhì)資源遭到破壞。 第41頁(yè)/共46頁(yè)中國(guó)轉(zhuǎn)Bt棉事件 2002年，在國(guó)內(nèi)的“轉(zhuǎn)基因生物與環(huán)境學(xué)術(shù)研討會(huì)”上提出關(guān)于Bt棉在中國(guó)對(duì)環(huán)境影響的調(diào)查概要中指出，美國(guó)孟山度公司的轉(zhuǎn)Bt棉破壞了中國(guó)原有的昆蟲(chóng)生態(tài)平衡，使農(nóng)民長(zhǎng)期依賴(lài)有害的殺蟲(chóng)劑，從而破壞了環(huán)境。 據(jù)估計(jì)，轉(zhuǎn)Bt棉的產(chǎn)量大約占中國(guó)棉花總產(chǎn)量的35%，面積約150萬(wàn)公頃，而其中2/3的轉(zhuǎn)Bt棉種子有孟山度公司提供。第42頁(yè)/共46頁(yè)中國(guó)轉(zhuǎn)Bt棉事件 2002年，在國(guó)內(nèi)的“轉(zhuǎn)基因生物與環(huán)境學(xué)術(shù)研討會(huì)”上提出關(guān)于Bt棉在中國(guó)對(duì)環(huán)境