轉(zhuǎn)基因食品安全

轉(zhuǎn)基因食品安全摘要轉(zhuǎn)基因是指將不同來(lái)源的DNA分子進(jìn)行重組，克服了天然物種生殖隔離的屏障，將具有某種特性的基因分離和克隆，再轉(zhuǎn)接到另外的生物細(xì)胞內(nèi)。從而可以按照人們的意愿創(chuàng)造出自然界中原來(lái)并不存在的新的生物功能和類(lèi)型?！稗D(zhuǎn)基因生物”(GeneticallyModifiedOrganisms)是指遺傳物質(zhì)基因被改變的生物，其基因改變的方式是通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)，而不是以自然增殖或自然重組的方式產(chǎn)生?！稗D(zhuǎn)基因食品”(GeneticallyModifiedFoods)是指用轉(zhuǎn)基因生物制造、生產(chǎn)的食品、食品原料及食品添加物等。簡(jiǎn)稱(chēng)：GMF轉(zhuǎn)基因食品在基因重組與改變過(guò)程中，可能產(chǎn)生某種毒性、過(guò)敏性，生成抗?fàn)I養(yǎng)因子。引起營(yíng)養(yǎng)成分改變，或者某種抗抗生素基因隨食品轉(zhuǎn)移到腸道，使抗生素對(duì)該機(jī)體從此失去療效。但就目前而言，還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因食品對(duì)人類(lèi)有害，但同時(shí)也缺乏證據(jù)證明它的無(wú)害性，因此產(chǎn)生了一些爭(zhēng)論。本文綜述了轉(zhuǎn)基因食品的安全性問(wèn)題。關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)基因；食品安全；爭(zhēng)論刖曰人類(lèi)有意識(shí)的雜交育種已有100多年的歷史.第一批列入目錄的農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物是：大豆、玉米、油菜、棉花種子、番茄。從本質(zhì)上講，轉(zhuǎn)基因生物和常規(guī)育種的品種是一樣的.兩者都是在原有的基礎(chǔ)上對(duì)某些性狀進(jìn)行修飾，或增加新性狀、或消除原有不利性狀。對(duì)轉(zhuǎn)基因植物進(jìn)行安全性分析，不要求對(duì)常規(guī)育種的品種作系統(tǒng)的安全性評(píng)價(jià)的原因是：常規(guī)有性雜交僅限于種內(nèi)或近緣種間，而轉(zhuǎn)基因植物中的外源基因可來(lái)自植物、動(dòng)物、微生物，人們對(duì)可能出現(xiàn)的新組合、新性狀能否影響人類(lèi)健康和生物環(huán)境還缺乏足夠的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。按目前科學(xué)水平還不可能完全精確地預(yù)測(cè)一個(gè)外源基因在新的遺傳背景中會(huì)產(chǎn)生什么樣的互作作用。從理論上講，基因工程中所轉(zhuǎn)的外源基因是已知的有明確功能的基因。它與遠(yuǎn)源有性雜交中的高度隨機(jī)過(guò)程相比，其轉(zhuǎn)基因后果應(yīng)當(dāng)可以更精確地預(yù)測(cè)，在應(yīng)用上也更加安全。但是，在轉(zhuǎn)基因食品的安全問(wèn)題上任然有一些爭(zhēng)論。支持派認(rèn)為：如果轉(zhuǎn)基因農(nóng)業(yè)生物技術(shù)得不到社會(huì)支持，這一研究將被扼殺，并且強(qiáng)調(diào)，迄今為止并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因食品危害人體健康和環(huán)境的確切證據(jù)。美國(guó)人食用轉(zhuǎn)基因食品已多年，超級(jí)市場(chǎng)上有4000多種商品是含有轉(zhuǎn)基因植物成分的，還沒(méi)有事例證明人吃了以后會(huì)得病，甚至?xí)鹚劳?。加拿大、澳大利亞也是轉(zhuǎn)基因食品的生產(chǎn)大國(guó)，均有幾千萬(wàn)人在吃，到現(xiàn)在為止也沒(méi)有一個(gè)案例說(shuō)明它有問(wèn)題。反對(duì)派的觀點(diǎn)是：一英國(guó)科學(xué)家聲稱(chēng)，轉(zhuǎn)基因馬鈴薯會(huì)減弱老鼠免疫系統(tǒng)功能；美國(guó)康乃爾大學(xué)也發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)基因玉米會(huì)危害蝴蝶幼蟲(chóng)及其相關(guān)生態(tài)環(huán)境。環(huán)保團(tuán)體認(rèn)為這種違反自然的轉(zhuǎn)基因作物及產(chǎn)品，未經(jīng)長(zhǎng)期安全測(cè)試，長(zhǎng)期食用可能對(duì)人類(lèi)及生態(tài)環(huán)境造成負(fù)面影響。尤其是注重環(huán)境和生態(tài)保護(hù)的歐盟國(guó)家，對(duì)轉(zhuǎn)基因作物更加排斥，因而抵制美國(guó)GMO產(chǎn)品的進(jìn)口。本文就轉(zhuǎn)基因食品問(wèn)題作一綜述。1.轉(zhuǎn)基因食品的安全性問(wèn)題1.1食物安全性因素1.1.1轉(zhuǎn)基因產(chǎn)物的直接影響：包括營(yíng)養(yǎng)成分、毒性或增加食物過(guò)敏性物質(zhì)的可能；1.1.2轉(zhuǎn)基因間接影響：經(jīng)遺傳工程修飾的基因片段導(dǎo)入后，引發(fā)基因突變或改變代謝途徑，致使其最終產(chǎn)物可能含有新的成分或改變現(xiàn)有成分的含量所造成的間接影響;1.1.3植物里導(dǎo)入了具有抗除草劑或毒殺蟲(chóng)功能的基因后，它是否也象其他有害物質(zhì)一樣能通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體內(nèi)；1.1.4轉(zhuǎn)基因食品經(jīng)由胃腸道的吸收而將基因轉(zhuǎn)移至胃腸道微生物中，從而對(duì)人體健康造成影響1.2環(huán)境安全性因素1.2.1轉(zhuǎn)基因生物對(duì)農(nóng)業(yè)和生態(tài)環(huán)境的影響；1.2.2產(chǎn)生超級(jí)雜草的可能；1.2.3種植抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因作物后可能使害蟲(chóng)產(chǎn)生免疫并遺傳、從而產(chǎn)生更加難以消滅的“超級(jí)害蟲(chóng)”；1.2.4轉(zhuǎn)基因向非目標(biāo)生物漂移的可能性；1.2.5其他生物吃了轉(zhuǎn)基因食物是否會(huì)產(chǎn)生畸變或滅絕；1.2.6轉(zhuǎn)基因生物是否會(huì)破壞生物的多樣性等。轉(zhuǎn)基因食品存在的理由：轉(zhuǎn)基因食品并不會(huì)比常規(guī)育種有更多的危險(xiǎn)，恰恰相反，更大的危險(xiǎn)是世界上60億人口中還有12億人仍在溫飽線上掙扎。預(yù)計(jì)2050年將達(dá)到90億，而發(fā)展中國(guó)家現(xiàn)有8.4億人營(yíng)養(yǎng)不良，13億人陷于貧困。轉(zhuǎn)基因主要是通過(guò)生物技術(shù)的方法來(lái)加快傳統(tǒng)育種的過(guò)程,例如過(guò)去要通過(guò)10年才能選育出一個(gè)品種，但通過(guò)轉(zhuǎn)基因方法可能只需2-3年就可以完成?；蚬こ痰奶攸c(diǎn)是生物的基因可以在人類(lèi)、動(dòng)物、植物和微生物四大系統(tǒng)間進(jìn)行交流，變異可以定向。具有改良和培育新產(chǎn)品，促進(jìn)快速生長(zhǎng)，縮短育種年限，提高產(chǎn)量和質(zhì)量，增強(qiáng)抗逆性（抗旱、寒、澇、熱、病毒和蟲(chóng)害等），大大降低成本，產(chǎn)出口味更佳的食物等特點(diǎn)。2.1基因工程在食品工業(yè)中的應(yīng)用具有改良植物食品的食用品質(zhì)，改變油料作物，改變淀粉組成及含量，增加土豆中氨基酸含量，提高谷物食品的賴(lài)氨酸含量，改良植物食品的食用品質(zhì)，提高玉米、小麥中的色氨酸含量，提高小麥烘焙性能，改變大豆中的蛋白質(zhì)、氨基酸、脫除豆腥味等優(yōu)點(diǎn)。2.2基因工程在動(dòng)物性食品工業(yè)中的應(yīng)用利用生物反應(yīng)器生產(chǎn)的藥物有類(lèi)人胰島素（IGF）、干擾素、血栓溶解劑（TPA）、尿激酶、白細(xì)胞介素、生長(zhǎng)激素（GH）；加奶中乳鐵蛋白、增加奶中的溶菌酶、增加奶中有利于吸收鈣的蛋白、降低奶中的脂肪、增加奶中的抗病因子；生長(zhǎng)素基因GH、生長(zhǎng)激素釋放因子GRF，使動(dòng)物增重、增速、增加飼料轉(zhuǎn)化率、增瘦肉率；提高豬、牛、羊、魚(yú)類(lèi)、禽等動(dòng)物食品質(zhì)感；降低結(jié)締組織的膠聯(lián)度、改善肉質(zhì)（嫩化肉質(zhì)）、提高飼料轉(zhuǎn)化率。2.3基因工程在微生物中的應(yīng)用可以快速靈敏地檢測(cè)食品中的細(xì)菌或致病菌如食品微生物的分類(lèi)和鑒定（PCR技術(shù)）；可以改善發(fā)酵食品的品質(zhì)與風(fēng)味如醬油風(fēng)味、啤酒風(fēng)味、發(fā)酵面食的風(fēng)味2.4.利用基因工程生產(chǎn)食品用酶凝乳酶、a-淀粉酶、葡萄糖氧化酶、葡萄糖異構(gòu)酶、溶菌酶、半乳糖苷酶、安全性評(píng)價(jià)的目的、為科學(xué)決策提供依據(jù)、保障人類(lèi)健康及生態(tài)環(huán)境安全、回答公眾疑問(wèn)、促進(jìn)國(guó)際貿(mào)易，維護(hù)國(guó)家權(quán)益、促進(jìn)生物技術(shù)可持續(xù)發(fā)展。轉(zhuǎn)基因食品安全性評(píng)價(jià)3.1安全性評(píng)價(jià)的主要內(nèi)容3.1.1劃分受體生物的安全等級(jí)3.1.2劃分基因操作對(duì)受體生物的影響類(lèi)型3.1.3劃分轉(zhuǎn)基因生物體的安全等級(jí)3.1.4轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全等級(jí)3.1.5安全性的綜合評(píng)價(jià)和建議3.2轉(zhuǎn)基因食品安全的檢驗(yàn)的五項(xiàng)原則根據(jù)轉(zhuǎn)基因食品及同類(lèi)傳統(tǒng)食品兩者的特性表現(xiàn)及成分進(jìn)行分析比較：實(shí)質(zhì)等同性原則即生物技術(shù)產(chǎn)生的食品及食品成分，如果與一種現(xiàn)有的食物或食物成分在實(shí)質(zhì)上是相當(dāng)?shù)模瑒t可以認(rèn)為是安全的。實(shí)質(zhì)等同原則強(qiáng)調(diào)了轉(zhuǎn)基因食品安全性的目的，不是要了解該食品的絕對(duì)安全性，而是評(píng)價(jià)它與非轉(zhuǎn)基因食品的同類(lèi)食品比較的相對(duì)安全性。在評(píng)價(jià)時(shí)注重“個(gè)案分析”，即對(duì)轉(zhuǎn)基因食品的安全性不一概而論、而是采用“實(shí)質(zhì)等同”一對(duì)一地進(jìn)行個(gè)案分析它們的安全性至少不低于相應(yīng)的參照食品或不會(huì)增加來(lái)自食品的風(fēng)險(xiǎn)。五項(xiàng)原則如果兩者本質(zhì)是相同的，用傳統(tǒng)的安全性評(píng)價(jià)程序?qū)D(zhuǎn)基因食品評(píng)價(jià)。如果在一定范圍內(nèi)有差別，用集中于對(duì)產(chǎn)生差別的因子進(jìn)行評(píng)價(jià)。如果氨基酸序列與已知蛋白毒素的氨基酸序列是同系物，則要進(jìn)行毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)。如有蛋白質(zhì)產(chǎn)生了抗?fàn)I養(yǎng)作用，或營(yíng)養(yǎng)成分發(fā)生改變，則要進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)學(xué)評(píng)價(jià)。如果兩者完全不同或沒(méi)有可比的傳統(tǒng)食品，則要特別設(shè)計(jì)動(dòng)物模型試驗(yàn)證明其無(wú)毒后，還須進(jìn)行人體營(yíng)養(yǎng)學(xué)試驗(yàn)。轉(zhuǎn)基因食品不能證明與對(duì)應(yīng)的參照食品實(shí)質(zhì)等同時(shí)，要做進(jìn)一步的毒理學(xué)試驗(yàn)，試驗(yàn)主要包括：毒物動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)，了解它的吸收、分布、代謝及排泄等情況遺傳毒性試驗(yàn)，包括體外試驗(yàn)和體內(nèi)致突變?cè)囼?yàn)潛在致敏性試驗(yàn)基因傳遞與穩(wěn)定性試驗(yàn)。檢查是否導(dǎo)入的基因向人畜胃腸道中存在的微生物中轉(zhuǎn)移和表達(dá)微生物定植和微生物致病性試驗(yàn)。對(duì)本身是活菌或含有活菌的新型食品要評(píng)價(jià)這兩項(xiàng)指標(biāo)嚙齒類(lèi)90天喂養(yǎng)試驗(yàn)。其中注意遺傳毒性、神經(jīng)毒性、免疫毒性及生殖毒性驗(yàn)證對(duì)人類(lèi)的安全性；一定時(shí)期后，對(duì)轉(zhuǎn)基因食品安全性的再評(píng)價(jià)。包括耐受量、腸道群菌譜及數(shù)量等。3.3標(biāo)記基因的安全性評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)基因作物在實(shí)驗(yàn)室階段經(jīng)常要用抗生素作為抗性標(biāo)記進(jìn)行篩選；選擇標(biāo)記基因用于植物遺傳轉(zhuǎn)化中促進(jìn)轉(zhuǎn)化細(xì)胞、組織和轉(zhuǎn)基因植株的生長(zhǎng)。常見(jiàn)標(biāo)記基因有(1)抗卡那霉素基因(2)抗新潮霉素基因⑶抗草甘膦基因(4)GUS報(bào)告基因。盡管?chē)?guó)際社會(huì)認(rèn)為大部分常用的標(biāo)記基因是安全的，但仍有一部分標(biāo)記基因的安全性未能確定；所謂的安全使用的標(biāo)記基因，僅指基因本身，并不包括啟動(dòng)子、終止子、基因多效性及其它多種可能的次生效應(yīng)，次生效應(yīng)可因插入位點(diǎn)不同而異，目前人類(lèi)無(wú)法預(yù)測(cè)基因插入位點(diǎn)和準(zhǔn)確地做到基因的定位整合。標(biāo)記基因涉及的安全性問(wèn)題有：標(biāo)記基因及其編碼蛋白的直接毒性；蛋白代謝產(chǎn)物的毒理學(xué)安全性；蛋白質(zhì)的過(guò)敏性和基因水平轉(zhuǎn)移的可能性4.4標(biāo)記基因的評(píng)價(jià)內(nèi)容4.4.1標(biāo)記基因有無(wú)直接毒性任何DNA都由4種堿基組成，DNA在小腸中僅有200mg，標(biāo)記基因DNA在結(jié)腸中僅有0.3-1pg，在消化道中是微不足道的，DNA在消化道中很快被降解，并且WHO、FDA實(shí)驗(yàn)證明食物中的轉(zhuǎn)基因DNA本身無(wú)安全性問(wèn)題。4.4.2基因水平轉(zhuǎn)移的可能性DNA被降解成小片段或核苷酸，在進(jìn)入腸道微生物存在的小腸下段，盲腸及結(jié)腸前已被降解。即使DNA完整存在，DNA轉(zhuǎn)移并整合需要有感受態(tài)的細(xì)胞，其過(guò)程非常復(fù)雜，同時(shí)小腸上皮細(xì)胞新陳代謝，半衰期很短，不斷被取代，不可能保存下來(lái)。4.4.3未預(yù)料基因多效性常規(guī)育種中篩除不利性狀，進(jìn)行實(shí)質(zhì)等同性鑒定。4.4.4標(biāo)記基因編碼蛋白的安全性包括直接毒性、過(guò)敏性、因蛋白的催化功能而產(chǎn)生副作用；蛋白在消化道中很降解；標(biāo)記基因編碼蛋白與毒性蛋白無(wú)同源性；標(biāo)記基因無(wú)特殊設(shè)計(jì)，不能忍受極端環(huán)境，因此會(huì)很快被降解關(guān)于抗病蟲(chóng)基因編碼的毒蛋白問(wèn)題人體內(nèi)需要有該毒蛋白的受體；毒蛋白需在人體內(nèi)積累到足夠的量，建議尋找替代品，篩選新的標(biāo)記基因，逐步淘汰對(duì)抗生素標(biāo)記的使用?！稗D(zhuǎn)基因食品，要不要貼標(biāo)簽?”若轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品與目前市售的產(chǎn)品具有實(shí)質(zhì)等同性，則不需再加特殊的標(biāo)簽；若轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品中含有對(duì)一部分人群有過(guò)敏性反應(yīng)的蛋白，則需加標(biāo)簽，以使購(gòu)買(mǎi)者作出選擇。2001年6月6日，我國(guó)國(guó)務(wù)院公布的《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全管理?xiàng)l例》規(guī)定，不得銷(xiāo)售未標(biāo)識(shí)的農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物，其標(biāo)識(shí)應(yīng)注明產(chǎn)品中含有轉(zhuǎn)基因成分的主要原料名稱(chēng)；有特殊銷(xiāo)售范圍的還應(yīng)注明并在指定范圍內(nèi)銷(xiāo)售。轉(zhuǎn)基因食品檢測(cè)方法有6.1鑒定食品中有無(wú)轉(zhuǎn)基因成分的方法6.1.1利用轉(zhuǎn)入目的基因所表達(dá)的特殊性狀鑒定轉(zhuǎn)基因食品----最簡(jiǎn)便的方法，如富含-葫羅卜素的轉(zhuǎn)基因“金色水稻“，低糖高甜玉米等。6.1.2針對(duì)目前的蛋白質(zhì)的鑒定方法， 包括ELISA、層析、雙向電泳及免疫印跡方法等6.1.3針對(duì)轉(zhuǎn)基因食品特的共有DNA成分的檢測(cè)方法；植物細(xì)胞轉(zhuǎn)入的基因成分一般包括啟動(dòng)子(Promotor)、報(bào)告基因(Reportergene)、目的基因(targetgene)、終止子(terminator)，其中啟動(dòng)子和終止子為表達(dá)目的基因所必需。6.2鑒定食品中轉(zhuǎn)基因成分性質(zhì)的方法對(duì)于某一特定食品原料或未深加工的食品：6.2.1通過(guò)一系列的ELISA，檢測(cè)已知的轉(zhuǎn)基因蛋白質(zhì)產(chǎn)物，以確定其中含何種轉(zhuǎn)基因成分。6.2.2多重PCR技術(shù)----能同時(shí)檢測(cè)多個(gè)已知目的基因?yàn)榱嗣鞔_轉(zhuǎn)基因成分源于食品中何種配料。6.2.3在商品化GMF較少的情況下，可通過(guò)查詢(xún)比對(duì)上述手段所明確目的基因與商品化GMF清單中目的基因序列，初步確定食品中所含轉(zhuǎn)基因配料。6.2.4更嚴(yán)格的還應(yīng)設(shè)立一系列內(nèi)參照PCR反應(yīng)，擴(kuò)增親本作物的保守基因序列。6.3測(cè)定食品中轉(zhuǎn)基因成分含量的方法6.3.1ELISA方法：可對(duì)其中的轉(zhuǎn)基因蛋白產(chǎn)物進(jìn)行半定量方法：通過(guò)測(cè)定一系列梯度含量GMF標(biāo)準(zhǔn)品的酶反應(yīng)OD值，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線后，即可通過(guò)測(cè)定食品樣品中的轉(zhuǎn)基因蛋白產(chǎn)物酶反應(yīng)OD值進(jìn)行定量。目前已有商業(yè)化的GMFELISA檢測(cè)試劑特點(diǎn)：ELISA的靈敏度有限，只能達(dá)到微克級(jí)；有可能造成假陰性結(jié)果。6.3.2PCR技術(shù)：目前GMF的定量仍基于此法.特點(diǎn)：此類(lèi)方法在實(shí)驗(yàn)室階段基本成熟；只是要對(duì)不同物種、品種的不同性狀基因研究具體的條件，但它對(duì)設(shè)備及技術(shù)要求較高，費(fèi)時(shí)，同時(shí)準(zhǔn)確性也需進(jìn)一步確定。6.3.3“DNA芯片”技術(shù)方法：通過(guò)微加工和生物化學(xué)技術(shù)，使成千上萬(wàn)的基因集成在lcm2的芯片上，將樣品制備、化學(xué)反應(yīng)到檢測(cè)的整個(gè)過(guò)程集成化以獲得所謂的微型全分析系統(tǒng)(micrototalanalyticalsystem)。此方法于80年代提出設(shè)想，90年代進(jìn)行實(shí)