基因工程技術(shù)在食品中的應(yīng)用

基因工程技術(shù)在食品中的應(yīng)用摘要：借助現(xiàn)代生物技術(shù)，能使食品獲得或保持特有的色、香、味和營養(yǎng),使其在劇烈的市場競爭中占盡先機。文章對現(xiàn)代生物技術(shù)中的基因工程技術(shù)作了簡介，重點闡述了基因工程技術(shù)在食品工業(yè)中的主要應(yīng)用狀況。利用基因工程技術(shù)改造植物和動物可以提高食品的產(chǎn)量與質(zhì)量，給社會帶來巨大的經(jīng)濟效益，但其平安性問題也不容無視。本文綜述了基因工程技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用，就轉(zhuǎn)基因食品的開展、平安性和開展前景作了探討。關(guān)鍵詞：現(xiàn)代生物技術(shù)、基因工程技術(shù)；轉(zhuǎn)基因食品；平安性；開展前景前言：目前，以基因重組和克隆技術(shù)為代表的生物技術(shù)正以日新月異的速度迅猛開展。作為生命科學(xué)的前沿，生物技術(shù)每向前邁出一步，都會給生命科學(xué)以及包括食品科學(xué)在內(nèi)的相關(guān)學(xué)科帶來革命性的影響。而且，無論是從影響的速度還是影響的廣度來看，都是迄今為止所有的傳統(tǒng)學(xué)科所不能到達的。因此，世界各國的學(xué)者一致認為，21世紀(jì)將是生物技術(shù)的世紀(jì)。食品科學(xué)是一個建立在化學(xué)、物理學(xué)、工程學(xué)、生物學(xué)領(lǐng)域根底上的穿插性學(xué)科。由于食品科學(xué)的終端產(chǎn)品是為人類提供各種適合生理需要的食品，因此，沒有任何一門科學(xué)比食品科學(xué)對人類安康的影響更直接。作為食品科學(xué)根底理論體系的組成局部，生物技術(shù)必將通過食品科學(xué)的終端產(chǎn)品對人類的營養(yǎng)和安康產(chǎn)生深遠而廣泛的、正面或負面的影響。而且，生物技術(shù)近年來的快速開展加速催化了這種影響。1基因工程技術(shù)與轉(zhuǎn)基因食品基因工程技術(shù)是現(xiàn)代化生物技術(shù)的核心內(nèi)容，自其20世紀(jì)70年代誕生以來，其產(chǎn)物——轉(zhuǎn)基因食品已在醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、環(huán)保、食品工業(yè)等諸多領(lǐng)域占據(jù)了日益重要的地位，使這些行業(yè)發(fā)生了根本性的變革。在基因克隆技術(shù)建立之前，育種學(xué)家通過常規(guī)育種雜交等方法把某一植物中的優(yōu)良性狀的基因?qū)氲剿x用的作物品種中去，培養(yǎng)出許多優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的作物品種⑶?，F(xiàn)在隨著生物技術(shù)的開展，科學(xué)家能夠獲得許多能用于改進作物品質(zhì)的基因，例如控制蛋白質(zhì)含量、抗逆抗病基因，將其連接到一個載體上，然后用含有目的基因的載體將基因轉(zhuǎn)到植物的細胞中去，再通過細胞培養(yǎng)等培育出轉(zhuǎn)基因植株。含有目的基因植株所生產(chǎn)出來的食品就是轉(zhuǎn)基因食品。2轉(zhuǎn)基因食品的開展目前國內(nèi)轉(zhuǎn)基因食品的范圍很小，主要包括大豆、玉米等，我國現(xiàn)在從美國進口的大豆有相當(dāng)一局部是轉(zhuǎn)基因大豆。國內(nèi)的轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品主要是一些非食品的產(chǎn)品，例如棉花等。就成效方面來說，目前轉(zhuǎn)基因食品涉及的領(lǐng)域主要有改善糧油食品的產(chǎn)量、食用品質(zhì)和加工功能特性，延長果蔬的貯藏期，提高農(nóng)作物的抗病蟲害性能，改善動物性食品的成分比例和食用品質(zhì)，改善發(fā)酵食品的風(fēng)味和品質(zhì)、提高產(chǎn)量等。2.1轉(zhuǎn)基因植物性食品世界上第一種轉(zhuǎn)基因植物食品是1993美國政府批準(zhǔn)上市的Calgene公司研制的延熟保鮮轉(zhuǎn)基因西紅柿。2021年，轉(zhuǎn)基因作物已經(jīng)在美國、巴西、阿根廷、中國等25個國家種植，種植面積已達20億畝，其中美國占全球種植面積的48%左右，其次是巴西、阿根廷、印度、加拿大和中國。油菜、棉花、玉米和大豆是主要的轉(zhuǎn)基因作物。目前美國4000多種食品包含轉(zhuǎn)基因技術(shù)。轉(zhuǎn)基因農(nóng)業(yè)的新時代已經(jīng)到來［1］。轉(zhuǎn)基因生物技術(shù)可以加快農(nóng)作物的生長速度、增加產(chǎn)量、增強抗病性、增強對環(huán)境的適應(yīng)能力、增強耐儲藏性能或抵抗除草劑和殺蟲劑的能力，改進植物性食品的營養(yǎng)品質(zhì)w⑴。例如，20世紀(jì)80年代初，DNA重組技術(shù)和細胞融合技術(shù)相結(jié)合，培育出高產(chǎn)、抗蟲、抗病、抗逆、生長快、高蛋白的基因改進植物。蛋白2021年第08期No.08，2021中國食物與營養(yǎng)FoodandNutritioninChina酶抑制基因、淀粉酶抑制基因、外源凝集素基因、昆蟲毒素基因均已被克隆和轉(zhuǎn)入相應(yīng)的植物。2.2轉(zhuǎn)基因動物性食品轉(zhuǎn)基因動物的研究主要以培育生長速度快、抗病力強、肉質(zhì)好的轉(zhuǎn)基因動物為目標(biāo)。主要是從目的供體物種體內(nèi)獲得帶有特定優(yōu)良遺傳性狀的DNA片段，即目的基因，直接或通過載體導(dǎo)入被改造物種即“受體物種〃的胚胎內(nèi)，培養(yǎng)出優(yōu)良的新品種。經(jīng)過十多年的開展，生長速率快、抗病力強、肉質(zhì)好的轉(zhuǎn)基因兔、魚、豬、雞已經(jīng)成功問世，其它目的基因的轉(zhuǎn)基因研究也在進展中。2.3其它轉(zhuǎn)基因食品主要為食品疫苗的研究，也就是用轉(zhuǎn)基因植物或動物生產(chǎn)基因工程疫苗或抗體。如在血清中含人體抗體的轉(zhuǎn)基因豬，含抗感染人體抗體的雞蛋。3轉(zhuǎn)基因食品的平安性3.1轉(zhuǎn)基因食品的優(yōu)缺點關(guān)于轉(zhuǎn)基因食品及其平安性問題，是近年來的熱門話題，但目前國際上沒有統(tǒng)一說法，爭論不一。其主要優(yōu)點：①增加食物供給，解決糧食短缺；②減少農(nóng)藥使用，防止環(huán)境污染；③降低生產(chǎn)本錢，降低食物售價；④增加食物營養(yǎng)，提高附加價值；⑤增加食物種類，提升食物品質(zhì)；⑥提高生產(chǎn)效率，帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)開展。其主要缺點：①可能對蝴蝶等昆蟲造成傷害；②可能影響周邊植物的生長；③可能使昆蟲或病菌在演化中增加抵抗力或產(chǎn)生新的物種，因此有可能會傷害作物［2］。3.2轉(zhuǎn)基因食品的平安性和可承受性隨著轉(zhuǎn)基因技術(shù)的開展，轉(zhuǎn)基因食品的平安性越來越受到人們的關(guān)注。轉(zhuǎn)基因食品與傳統(tǒng)食品相比，區(qū)別在于：首先它含有利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)導(dǎo)入的外源基因；其次可能存在外源基因在受體內(nèi)的表達產(chǎn)物⑹。由于這兩種成分的不確定性以及由此引起的次級效應(yīng)，對人類安康可能有潛在的危害。目前人們對轉(zhuǎn)基因食品生物的擔(dān)憂根本上可以歸納為3類ch：：（1）轉(zhuǎn)基因食品里參加的新基因無意中對消費者造成的安康危害；（2）轉(zhuǎn)基因作物中的新基因?qū)κ澄镦溒渌h(huán)節(jié)無意中造成的不良后果；（3）人為強化轉(zhuǎn)基因作物的生存競爭性，對自然界生物多樣性的影響。其中人們最為擔(dān)憂的是轉(zhuǎn)基因食品對人體安康是否平安，轉(zhuǎn)基因食品與常規(guī)食品比擬有無不平安的成分。這就需要對其主要營養(yǎng)成分、微量營養(yǎng)成分、抗?fàn)I養(yǎng)因子的變化、有無毒性物質(zhì)、有無過敏性蛋白以及轉(zhuǎn)入基因的穩(wěn)定性和插入突變進展檢測。另外是人們對“基因逃逸〃的擔(dān)憂。所謂“基因逃逸〃，就是指微生物之間可以通過轉(zhuǎn)導(dǎo)、轉(zhuǎn)化、接合進展基因轉(zhuǎn)移。人們主要是擔(dān)憂轉(zhuǎn)基因作物及基因食品的有害基因是否會逃逸到人體或環(huán)境中，加快抗藥性問題。如野生植物種通過受粉可能會完成抗除草劑的基因改進，會變成“超級雜草〃，由此形成的具有非自然抗逆性的植物對那些以其為生的動物們來說，可能會導(dǎo)致生物鏈的斷裂[3]4轉(zhuǎn)基因食品的開展前景轉(zhuǎn)基因食品在人類開展史上，是人類對自然的認識和改造的結(jié)果，必將對人類的生存帶來重大影響。隨著人們對遺傳本質(zhì)認識的深化和生物技術(shù)水平的不斷提高，大量的轉(zhuǎn)基因食品不斷涌現(xiàn)。通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)來改進作物的品質(zhì)是一個不可阻擋的趨勢，因為現(xiàn)在有許多問題是無法通過常規(guī)育種來解決的，特別是耐旱、耐貧瘠等作物品種的培育。例如非洲的沙漠地區(qū)，如果按照現(xiàn)在的育種手段，它的糧食產(chǎn)量根本不可能滿足根本生活保證，人們現(xiàn)在寄希望于通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)生產(chǎn)一些比擬耐旱、耐貧瘠的作物，以解決因為土地可耕面積的減少而給人類帶來的壓力。另外，轉(zhuǎn)基因技術(shù)可以改進作物的營養(yǎng)成分，現(xiàn)在非常知名的一個例子就是瑞士聯(lián)邦技術(shù)研究所成功開發(fā)的金色大米，它是通過將胡蘿卜素合成途徑的關(guān)鍵基因轉(zhuǎn)到水稻中去，生產(chǎn)出的大米是金黃色的，這種水稻含有VA的合成原料，在解決吃飯問題的同時有助于治療因缺乏VA而導(dǎo)致的眼睛失明等疾病，這對于開展中國家非常重要。因此轉(zhuǎn)基因技術(shù)具有廣闊的開展前景⑺。但是，在大力開展轉(zhuǎn)基因食品的同時，應(yīng)建立完善的轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品評價和監(jiān)控體系。1993年，世界經(jīng)濟合作與開發(fā)組織發(fā)表了“現(xiàn)代生物技術(shù)食品的平安評價一概念和原那么〃，提出了“質(zhì)量等同性概念〃，其含義是“當(dāng)某個由轉(zhuǎn)基因技術(shù)生產(chǎn)的新食品的各項主要特征（分子學(xué)特征、遺傳形狀、主要營養(yǎng)成分等）與現(xiàn)有食品大致一樣，那么認為該新食品的平安性也與現(xiàn)有食品大體等同?！ㄎ覈灿?993年、1996年和2001年分別公布了有關(guān)條例和規(guī)定，要求對轉(zhuǎn)基因食品的試驗、生產(chǎn)、應(yīng)用等實行生產(chǎn)許可證和經(jīng)營許可證制度，同時對違規(guī)試驗、生產(chǎn)、應(yīng)用、進出口轉(zhuǎn)基因食品的機構(gòu)和人員，規(guī)定了嚴(yán)厲的處分措施⑼。但如何維護消費者的知情權(quán)，對轉(zhuǎn)基因食品實行標(biāo)志制，如何加強對進口轉(zhuǎn)基因食品的檢驗監(jiān)管，保證我國的食品衛(wèi)生平安等尚需進一步完善，加強研究?？偨Y(jié)：基因工程技術(shù)作為一項新興的生物技術(shù)，其開展趨勢不可阻擋。但科學(xué)技術(shù)是把雙刃劍的理論同樣適合轉(zhuǎn)基因食品。為此，我們應(yīng)該適當(dāng)借鑒國外經(jīng)歷，建立一套既符合中國國情，又與國際接軌，且科學(xué)合理的基因平安評價和監(jiān)控體系，為保護國人的安康，也為日后我國轉(zhuǎn)基因食品走向世界奠定根底。參考文獻：王歲樓.食品生物技術(shù).北京：海洋出版社，1998.轉(zhuǎn)基因食品的優(yōu)缺點.保鮮與加工，2002，4.曹澤虹.淺論轉(zhuǎn)基因食品的平安性.彭城職業(yè)大學(xué)學(xué)報，2002，2：90-93.李書國，陳輝，莊玉亭.基因工程在食品工業(yè)中的應(yīng)用.糧油與油脂，2001,2.張曉燕.轉(zhuǎn)基因食品及其平安性.食品科學(xué)，2001,3.周彥良，許喜林，朱玲.轉(zhuǎn)基因植物食品毒理與平