轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物與食品安全

轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物與食品安全姓名:年級：學(xué)號：摘要轉(zhuǎn)基因食品（GeneticallyModifiedFoods,GMF）是利用現(xiàn)代分子生物技術(shù)，將某些生物的基因轉(zhuǎn)移到其他物種中去,改造生物的遺傳物質(zhì)，使其在形狀、營養(yǎng)品質(zhì)、消費(fèi)品質(zhì)等方面向人們所需要的目標(biāo)轉(zhuǎn)變。以轉(zhuǎn)基因生物為直接食品或?yàn)樵霞庸どa(chǎn)的食品就是“轉(zhuǎn)基因食品”。種以GMO為食物或?yàn)樵霞庸どa(chǎn)出的食品就是GMF?，F(xiàn)階段的GMF主要以GMC為食品（比如轉(zhuǎn)基因番茄）或以GMC作為原料而加工的食品（比如利用轉(zhuǎn)基因大豆生產(chǎn)的豆奶）。轉(zhuǎn)基因技術(shù)既給人類帶來了巨大的利益,也存在著一些潛在的危險(xiǎn)。一、轉(zhuǎn)基因技術(shù)與應(yīng)用（一） 轉(zhuǎn)基因技術(shù)的定義與機(jī)理轉(zhuǎn)基因技術(shù)就是將人工分離和修飾過的基因?qū)氲侥康纳矬w的基因組中，從而達(dá)到改造生物的目的。換句話說，轉(zhuǎn)基因技術(shù)是把一個(gè)生物體的DNA轉(zhuǎn)移到另一個(gè)生物體DNA中去的生物技術(shù)。在實(shí)驗(yàn)室中常用的方法通常有顯微注射、基因槍、電破法、脂質(zhì)體等。轉(zhuǎn)基因最初用于研究基因的功能，即把外源基因?qū)胧荏w生物體基因組內(nèi)（一般為模式生物,如擬南芥或斑馬魚等），觀察生物體表現(xiàn)出的性狀，達(dá)到揭示基因功能的目的。（二） 轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物轉(zhuǎn)基因植物是基因組中含有外源基因的植物。通過原生質(zhì)體融合、細(xì)胞重組、遺傳物質(zhì)轉(zhuǎn)移、染色體工程技術(shù)獲得，改變植物的某些遺傳特性，培育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病毒、抗蟲、抗寒、抗旱、抗?jié)?、抗鹽堿、抗除草劑等的作物新品種。二、轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物與轉(zhuǎn)基因食品（一） 轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物種類在種類上，全球商業(yè)化種植的轉(zhuǎn)基因作物有25種，主要是大豆、玉米、棉花和油菜，其中轉(zhuǎn)基因大豆占全球轉(zhuǎn)基因作物種植面積的47%,轉(zhuǎn)基因玉米、棉花和油菜分別占32%、15%和5%。（二） 轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物發(fā)展與概況1994年，第一例進(jìn)入市場的轉(zhuǎn)基因食品（轉(zhuǎn)基因番茄）在美國孟山都公司誕生?，F(xiàn)在至少有13個(gè)國家種植了轉(zhuǎn)基因番茄，其中美國的種植面積最大，達(dá)3030萬公頃,68%;其次是阿根廷1000萬公頃,23%;加拿大300萬公頃,7%;我國50萬公頃，占1%。美國食品局（FDA）確定的轉(zhuǎn)基因食品品種達(dá)43個(gè)，有60%以上的加工食品有轉(zhuǎn)基因成分,轉(zhuǎn)基因食品的銷售額達(dá)百億美圓;有顯示，美國、加拿大兩國的消費(fèi)者大多接受了轉(zhuǎn)基因食品，僅有27%的消費(fèi)者我食用轉(zhuǎn)基因食品可能對健康造成危害。我國已批準(zhǔn)了6種轉(zhuǎn)基因食品的商品化，其中食品3種:抗病毒甜椒、抗病毒番茄、延遲成熟番茄。隨著我國對轉(zhuǎn)基因食品的研究和開發(fā)，我國的轉(zhuǎn)基因食品品種會(huì)越來越多。目前，研究重點(diǎn)是開發(fā)轉(zhuǎn)基因水稻、轉(zhuǎn)基因魚等食品。根據(jù)轉(zhuǎn)基因食品的來源可以將轉(zhuǎn)基因食品分為植物源轉(zhuǎn)基因食品、動(dòng)物源轉(zhuǎn)基因食品和微生物源轉(zhuǎn)基因食品?，F(xiàn)階段的主要是植物源轉(zhuǎn)基因食品，涉及的食品或食品原料包括:轉(zhuǎn)基因大豆、轉(zhuǎn)基因玉米、轉(zhuǎn)基因番茄、轉(zhuǎn)基因油菜、轉(zhuǎn)基因馬鈴薯等。全球轉(zhuǎn)基因種植中，轉(zhuǎn)基因大豆種植面積最大2580億公頃，占全球轉(zhuǎn)基因食品的58%。（三） 轉(zhuǎn)基因食品的種類轉(zhuǎn)基因食品的種類有以下四種。第一是植物性轉(zhuǎn)基因食品，其在世界范圍內(nèi)廣泛種植。美國、阿根廷、加拿大為全世界種植轉(zhuǎn)基因作物最大的國家。我國主要種植的是轉(zhuǎn)基因棉花，其次還有玉米、大豆、甜菜等。第二是動(dòng)物性轉(zhuǎn)基因食品，現(xiàn)在已經(jīng)能夠在牛體內(nèi)轉(zhuǎn)入了人的基因，牛長大后產(chǎn)生的牛乳中含有基因藥物，提取后可用于人類病癥的治療。還有的是在豬的基因組中轉(zhuǎn)入人的生長素基因，豬的生長速度增加了一倍，豬肉質(zhì)量大大提高?，F(xiàn)在澳大利亞的人已經(jīng)在食用這種轉(zhuǎn)基因的豬肉。第三是轉(zhuǎn)基因微生物食品，此類微生物比較容易培養(yǎng)，能夠大大降低了生產(chǎn)的成本。第四是轉(zhuǎn)基因特殊食品，科學(xué)家利用了生物遺傳工程，把一些普通的蔬菜通過轉(zhuǎn)基因方式培養(yǎng)成能夠防病的蔬菜，使蔬菜等食品的價(jià)值大大提高。我們在食用這些蔬菜時(shí)，不僅能夠飽腹,還能夠預(yù)防某些疾病，一舉兩得。（四） 轉(zhuǎn)基因食品的優(yōu)勢轉(zhuǎn)基因食品與傳統(tǒng)的食品想比較而言，傳統(tǒng)食品是通過自然選擇或人為的雜交育種來進(jìn)行。雖然轉(zhuǎn)基因技術(shù)與傳統(tǒng)的以及新近發(fā)展的亞種間雜交技術(shù)相比，其基本原則并沒有實(shí)質(zhì)上的差別，但生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因食品的轉(zhuǎn)基因技術(shù)是著眼于從分子水平,從分子角度進(jìn)行基因操作（通過重組DNA技術(shù)做基因的修飾或轉(zhuǎn)移），因而更加精致、嚴(yán)密，并且具有更高的可控制性。人們可以利用現(xiàn)代生物技術(shù)改變生物的遺傳性狀，并且可以創(chuàng)造自然界中不存在的新物種。比如，可以殺死害蟲的食用植物，抗除草劑的食用植物，可以產(chǎn)生人體疫苗的食用植物等。轉(zhuǎn)基因食品具有如下優(yōu)勢：低、產(chǎn)量高。成本是傳統(tǒng)產(chǎn)品的40%到60%,產(chǎn)量至少增加20%,有的增加幾倍甚至幾十倍。具有抗草、抗蟲、抗逆境等特征。其一可以降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本;其二可以提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。2000年的GMC達(dá)4420萬公頃，其中抗除草劑的有3280萬公頃,占74%;抗蟲性狀的有830萬公頃，占19%;抗蟲肩抗除草劑的占7%。食品的品質(zhì)和營養(yǎng)價(jià)值提高。例如，通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)可以提高谷物食品賴氨酸含量以增加其營養(yǎng)價(jià)值，通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)改良小麥中谷蛋白的含量比以提高烘焙性能的研究也取得一定的成果。保鮮性能增強(qiáng)。例如，利用反義DNA技術(shù)抑制酶活力來延遲成熟和軟化的反義RNA轉(zhuǎn)基因番茄，延長貯藏和保鮮時(shí)間。三、舉例介紹轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物(一)轉(zhuǎn)基因大豆轉(zhuǎn)基因大豆的研制是為了配合草甘膦除草劑的使用。除草劑有選擇性的和非選擇性的，草甘膦是一種非選擇性的除草劑，抗草甘膦轉(zhuǎn)基因作物是目前全球播種面積最大的轉(zhuǎn)基因作物。草甘膦殺死植物的原理在于破壞植物葉綠體或者質(zhì)體中的EPSPS(5-烯醇丙酮莽草酸-3-磷酸合成酶)。通過轉(zhuǎn)基因的方法，讓植物產(chǎn)生更多的EPSPS酶，就能抵抗甘草膦,從而讓作物不被草甘膦除草劑殺死。有了這樣的轉(zhuǎn)基因大豆，農(nóng)民就不必像過去那樣使用多種除草劑，而可以只需要草甘膦一種除草劑就能殺死各種雜草。當(dāng)前轉(zhuǎn)基因大豆主要用來提煉大豆油。針對于此,國內(nèi)消費(fèi)者仍然存在疑慮。一類是出于健康角度，一類是出于生態(tài)角度。從健康角度來說,就是轉(zhuǎn)基因的大豆油是否含有對人類有害的成分。對于食用油，我們知道其主要成分是甘油三脂，而轉(zhuǎn)基因大豆所轉(zhuǎn)移的基因的作用就是讓植物產(chǎn)生更多EPSPS酶,和植物油脂的成分沒有關(guān)系，所以大豆油的主題成分和是否是轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)出來的無關(guān)，關(guān)鍵是是否有些微量成為混雜在其中從而影響人的安全。這些有害的成分被猜想可能來自以下幾個(gè)方面。第一是所轉(zhuǎn)的基因片斷進(jìn)入人體，影響人類的基因。第二是過多的EPSPS合成酶進(jìn)入人體，從而以影響人類的健康。第三是所轉(zhuǎn)基因可能會(huì)有人類所不知的功能,是植物能合成一些對人類健康有害的物質(zhì)，并隨大豆油進(jìn)入人體造成影響。第四是作物可能會(huì)被施以過多的草甘膦除草劑，這些除草劑可能隨大豆油進(jìn)入人體，影響人體的健康。從生態(tài)角度來說，首先，抗草甘膦大豆可能成為田地中的超級雜草。其次，康草甘膦大豆可能會(huì)影響本土大豆的種植剩場情況。(二)轉(zhuǎn)基因棉花自上個(gè)世紀(jì)90年代以來，由于棉鈴蟲在我國大部分棉區(qū)持續(xù)性大發(fā)生或爆發(fā)，給棉花生產(chǎn)帶來了巨大的威脅,棉農(nóng)談“蟲”色變，僅1992年一年即造成直接經(jīng)濟(jì)損失60多億元，間接損失超過100億元，對整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成了很大影響。同時(shí)由于棉鈴蟲的大爆發(fā)，防蟲治蟲使棉花的生產(chǎn)成本增加，植棉的比較效益降低。我國“抗蟲棉”研究在“七五”期間開始進(jìn)行，“八五”期間，在“863”計(jì)劃資助下，人工合成的CryIA(b)和CryIA(c)殺蟲基因?qū)胛覈藁ㄖ髟云贩N獲得成功,成為繼美國之后，第二個(gè)擁有自主研制抗蟲棉的國家?！熬盼濉遍_始，“抗蟲棉”的研究又被國家“863”計(jì)劃立為重大項(xiàng)目，進(jìn)一步開展單價(jià)基因、雙價(jià)基因及多價(jià)基因抗蟲棉的研究，同時(shí)還將根據(jù)現(xiàn)有單價(jià)抗蟲棉可能存在的棉鈴蟲產(chǎn)生抗性的問題，在生產(chǎn)中使用的持久性問題，環(huán)境釋放的安全性問題，遺傳分離與穩(wěn)定性問題等作深入的研究?？傊?，培育持久性雙價(jià)抗蟲棉或既抗鱗翅目又抗同翅目害蟲的多價(jià)抗蟲棉，使之產(chǎn)業(yè)化，應(yīng)用于棉花生產(chǎn)，以解決棉花害蟲給棉花生產(chǎn)帶來的巨大損失，減少化學(xué)農(nóng)藥的使用量，保護(hù)環(huán)境和生態(tài)平衡。轉(zhuǎn)基因棉花與普通棉花相比，轉(zhuǎn)基因棉花生育期短，植株較高，株型緊湊，透光性好，抗蟲性突出。葉片大小適中，葉色較深，莖桿堅(jiān)韌,前中期長勢強(qiáng)，后期長勢一般，整齊性好,開花結(jié)鈴集中，吐絮暢,衣分高，豐產(chǎn)性好。纖維品質(zhì)較好，顏色潔白。然而轉(zhuǎn)基因棉花仍存在著隱患。首先是變種蟲、草的問題。轉(zhuǎn)基因作物存在后遺癥，出現(xiàn)了變種的蟲子和草。以棉花為例，中美兩國科學(xué)家對轉(zhuǎn)基因棉花跟蹤七年的調(diào)查表明，轉(zhuǎn)基因棉花的優(yōu)勢在第三年發(fā)生逆轉(zhuǎn),不僅產(chǎn)量下降，使用農(nóng)藥等農(nóng)化產(chǎn)品的數(shù)量也大幅度上升。其次，影響了后續(xù)棉花的生產(chǎn)。據(jù)中國農(nóng)業(yè)部發(fā)布的消息,2009年中國棉花的生產(chǎn)出現(xiàn)下滑，面積和產(chǎn)量減幅均超過10%。由此可見,轉(zhuǎn)基因棉花可能是造成此類問題的原因之一。另外，轉(zhuǎn)基因棉花的問題已經(jīng)暴露，長期的安全性值得擔(dān)憂，也將影響中國的棉花生產(chǎn)。再有，轉(zhuǎn)基因棉花抗性、品種單一,監(jiān)管有待加強(qiáng)。轉(zhuǎn)基因抗蟲棉種植面積在我國逐年增加，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，但存在的抗性單一、缺乏品質(zhì)改良品種以及市場監(jiān)管混亂等問題，嚴(yán)重影響了我國棉業(yè)的健康發(fā)展。所以必須加快轉(zhuǎn)基因育種，由第一代的簡單抗病、抗蟲性等單性狀改良到第二代復(fù)合性狀和品種品質(zhì)改良。此外必須加強(qiáng)市場監(jiān)管，一方面我國法規(guī)有待進(jìn)部完善,如增加相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)和參照指標(biāo)，加強(qiáng)處罰力度;另一方面需要增加安全監(jiān)管的投入，使轉(zhuǎn)基因技術(shù)研究與安全監(jiān)管并重。最后，盲蝽成為又一威脅性害蟲。研究人員發(fā)現(xiàn)自從1997年以來盲蝽的數(shù)量增加了12倍。現(xiàn)在盲蝽成了北方地區(qū)的主要害蟲，它們的數(shù)量大量增加與大規(guī)模種植Bt轉(zhuǎn)基因棉花有很大的關(guān)系盲蝽對Bt毒素并不敏感，因此當(dāng)農(nóng)民不再使用殺蟲劑后它們就開始興盛蔓延。四、轉(zhuǎn)基因食品安全性思考消費(fèi)者和一些研究人員認(rèn)為，轉(zhuǎn)基因食品有五大威脅。首先是毒性問題。一些研究學(xué)者認(rèn)為,對于基因的人工提煉和添加，可能在達(dá)到某些人們想達(dá)到的效果的同時(shí),也增加和積聚了食物中原有的微量毒素。其次是過敏反應(yīng)問題。對于一種食物過敏的人有時(shí)還會(huì)對一種以前他們不過敏的食物產(chǎn)生過敏，比如:科學(xué)家將玉米的某一段基因加入到核桃、小麥和貝類動(dòng)物的基因中，蛋白質(zhì)也隨基因加了進(jìn)去,那么，以前吃玉米過敏的人就可能對這些核桃、小麥和貝類食品過敏。第三是營養(yǎng)問題?？茖W(xué)家們認(rèn)為外來基因會(huì)以一種人們當(dāng)前還不甚了解的方式破壞食物中的營養(yǎng)成分。第四是對抗生素的抵抗作用。當(dāng)科學(xué)家把一個(gè)外來基因加入到植物或細(xì)菌中去,這個(gè)基因會(huì)與別的基因連接在一起。人們在食用了這種改良食物后，食物會(huì)在人體內(nèi)將抗藥性基因傳給致病的細(xì)菌,使人體產(chǎn)生抗藥性。第五是對環(huán)境的威脅。在許多基因改良品種中包含有從桿菌中提取出來的細(xì)菌基因,這種基因會(huì)產(chǎn)生一種對昆蟲和害蟲有毒的蛋白質(zhì)。在一次實(shí)驗(yàn)室研究中，一種蝴蝶的幼蟲在吃了含桿菌基因的馬利筋屬植物的花粉之后，產(chǎn)生了死亡或不正常發(fā)育的現(xiàn)象,這引起了生態(tài)學(xué)家們的另一種擔(dān)心,那些不在改良范圍之內(nèi)的其它物種有可能成為改良物種的受害者。然而，轉(zhuǎn)基因食品究竟對人體有沒有影響，到目前為止仍不能確定。相信隨著技術(shù)的發(fā)展，這個(gè)問題終將得到解決。五、結(jié)論關(guān)于轉(zhuǎn)基因作物的爭議應(yīng)該說是一種正?，F(xiàn)象。首先是新開發(fā)的品種本身還不完善，其于人體和環(huán)境的中長期影響尚待觀察，人們表示擔(dān)憂是有正當(dāng)理由。其次,總會(huì)有一些意識保守的人對新科技產(chǎn)物不習(xí)慣，拒絕接受。再有就是受貿(mào)易利益沖突的影響,一些國家的政府和利益集團(tuán)利用轉(zhuǎn)基因食品的不夠完善而大打貿(mào)易戰(zhàn)，使事情變得更復(fù)雜了。但科學(xué)前進(jìn)的腳步不會(huì)因此而停頓。上述種種社會(huì)壓力將促進(jìn)高新技術(shù)不斷發(fā)展，科學(xué)家必將會(huì)向人類奉獻(xiàn)更完滿的基因改造食物。參考文獻(xiàn)劉光明，蘇文金.植物性轉(zhuǎn)基因食品的發(fā)展與安全管理[J].集美大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2001,6(3):216.勵(lì)建榮.轉(zhuǎn)基因食品的優(yōu)點(diǎn)和安全性[J].食品工業(yè)科技,2002,(4):71一72閆新甫.轉(zhuǎn)基因植物[M].北京:科學(xué)出版社,2003年1月：81一110.曾北危.基因生物安全[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004:60.王茜,張雪