《轉基因食品》-第一章-概述

GeneticallyModifiedFood轉基因食品主講人：鮑士寶

安徽師范大學環(huán)境科學與工程學院主要內容第二章轉基因食品生物技術第三章轉基因食品的安全性評價第四章轉基因食品的檢測技術第五章轉基因食品的管理第一章轉基因食品概述轉基因食品的概念轉基因食品的分類及特征轉基因食品的安全性轉基因食品的發(fā)展我國轉基因生物與轉基因食品發(fā)展現狀第一章轉基因食品概述主要內容GMFood

–概述1轉基因食品的概念轉基因食品(GeneticallyModifiedFood)是指利用轉基因技術將獲得的外源基因導入動物、植物和微生物，得到轉基因生物，再進一步加工得到的食品。轉基因食品與普通食品的根本區(qū)別：生產原料不同。轉基因食品的生產原料是通過基因工程技術獲得的，在生長、品質或安全性等方面異于后者的生產原料。生產原料的不同可能導致前者與后者在品質屬性方面存在差異（幾乎是肯定的，而且是明顯的）。轉基因食品與普通食品在生產過程（不包括原料的獲得過程）中是否存在差別？GMFood

–概述2轉基因食品的分類及特征第一代轉基因食品是以增加農作物抗性和耐貯藏性的轉基因植物源食品，其主要特征是轉入抗除草劑基因、抗蟲基因、延遲成熟基因等。根據產品發(fā)展階段分類GMFood

–概述第二代轉基因食品是以改善食品品質和增加食品營養(yǎng)為特征。GMFood

–概述第三代轉基因食品是以增加食品中的功能因子和免疫功能為主要特征。GMFood

–概述美國轉基因豬，其體內含有人類的基因，乳汁含有人體蛋白fatorⅧ。只需300～600只這樣的母豬就能滿足全世界對這種蛋白的需求。乳汁中分泌人凝血因子IX轉基因山羊植物源性轉基因食品（90%）

小麥、玉米、大豆、蔬菜、水稻、馬鈴薯、番茄及其加工制品。動物源性轉基因食品

肉、蛋、乳、魚及其它水產品和蜂產品。微生物源性轉基因食品

轉基因酵母、食品發(fā)酵用酶。根據基因來源分類GMFood

–概述按最終要達到的目的分類農業(yè)基因工程食品

以提高產量、抗蟲和抗病能力、抗除草劑、抗旱為目的。轉魚抗寒基因的番茄轉黃瓜抗青枯病基因的甜椒GMFood

–概述食品工程食品

以改善食品的營養(yǎng)成分、風味、延長食品保存期、增加食品中功能因子為目的。

為什么會出現轉基因食品？生長快、肉質好的轉基因魚(中國)乳汁中含有人生長激素的轉基因牛(阿根廷)GMFood

–概述3轉基因食品的安全性隨著人口增長和農作物生產面積下降，食品安全問題越來越突出。轉基因技術可以通過改良動植物、微生物的生長性能、抗病、抗逆性、營養(yǎng)品質等，提高產品的產量和質量，從而為人類發(fā)展提供可靠的食品安全保障。

3.1轉基因食品是保障食品安全的重要環(huán)節(jié)食品安全有兩方面的含義，一是指一個國家或社會的食物保障，即食品量的安全；二是指食品質的安全，即食品的衛(wèi)生與營養(yǎng)，攝入食物無毒無害，無食源性疾病污染物，提供人體所需的基本影響物質。

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–概述提高作物的抗蟲、抗病能力，增加農作物產量，減少農藥用量，節(jié)約能源,保護環(huán)境,防治病蟲害。我國首創(chuàng)的將人工合成的抗菌肽體基因以農桿菌為載體導入水稻細胞里，可得到6種抗白葉枯病細菌病害的株系。把北冰洋比目魚的抗凍基因導入草莓中，可提高轉基因草莓的抗凍能力。轉基因辣椒可在冬季生長(以色列)

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–概述由中國農科院生物工程中心開發(fā)的Bt棉對棉鈴蟲有顯著的抗性。與對照相比減少農藥用量80％，并減少用工150個/hm2，以上兩者可使每公頃節(jié)省1500元，Bt轉基因棉種深受棉農的歡迎。GMFood

–概述中國農科院植保所吳孔明博士的論文“在中國種植含Bt棉的地區(qū)，棉鈴蟲在多種作物中受到抑制”發(fā)表于2010-9-19的《Science》雜志上。GMFood

–概述蘇云金芽胞桿菌（Bt）是一種天然微生物殺蟲劑。將Bt中產生的殺蟲基因-伴胞晶體蛋白基因轉到棉花中，為Bt棉。1997年，我國批準Bt棉種植商業(yè)化。至2007年，全國Bt棉種植面積為380萬公頃，超過棉花總面積的70%。吳博士研究發(fā)現，Bt棉的大規(guī)模種植破壞了棉鈴蟲在華北地區(qū)季節(jié)性多寄主轉換的食物鏈，不僅有效控制了棉鈴蟲對棉花的危害，而且還減少了周邊沒有進行Bt遺傳改良的農作物的蟲害。GMFood

–概述結論：Bt棉將是未來控制農作物病蟲害、提高農作物產量、改善農業(yè)生態(tài)環(huán)境的新途徑。改善食品的品質（如增加食品中蛋白質含量、改變食品氨基酸的構成、減少抗營養(yǎng)素因子、改善食品感官品質屬性、提高食品保存性等）

通過導入硬脂酸-ACP脫氫酶的反義基因，可使轉基因油菜種子中硬脂酸的含量從2%增加到40%。

將硬脂酸-CoA脫飽和酶導入作物后，可使轉基因作物中的飽和脂肪酸(軟脂酸、硬脂酸)含量下降，不飽和脂肪酸(油酸、亞油酸)含量增加,其中油酸的含量可增加7倍。用低植酸的轉基因玉米喂養(yǎng)大鼠，發(fā)現大鼠對鐵的吸收比普通玉米增加了50%，磷的吸收率則為62%。GMFood

–概述瑞士近年來生產出了金稻谷，即在谷類基因中導入了能生成胡蘿卜素的基因，從而使每100克稻谷中含有2微克的胡蘿卜素。研究者還研發(fā)成功高鐵大米，幫助解決大米食用人群中的缺鐵問題。轉基因生菜含鐵量高(日本)轉基因胡蘿卜能預防乙肝

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–概述番茄、香蕉、蘋果、菠菜等果蔬由于成熟快，在儲存和運輸過程中易腐爛、變質，造成巨大損失。乙烯是果實的催熟劑，主要是ACC合成酶和ACC氧化酶在起作用。貯存保鮮番茄GMFood

–概述通過基因克隆這ACC合成酶和ACC氧化酶，利用反義基因技術抑制這兩種基因的表達，可達到延緩果實成熟,延長保質期的目的。

在醬油釀造過程中，木糖可與醬油中的氨基酸反應產生褐色物質，影響醬油的風味。木糖的生成與制造醬油用的米曲霉中木聚糖酶的含量與活力有關。GMFood

–概述通過克隆米曲霉中的木聚糖酶基因，用反義RNA技術抑制該酶的表達所構建的工程菌株釀造醬油，可大大降低這種不良反應，從而釀造出顏色淺、口味淡的優(yōu)質醬油。把編碼八氫番茄紅素合成酶(phytoene

synthase)的psy基因導入作物可提高維生素A的含量。把編碼大豆鐵蛋白(soybeanferritin)的基因導入水稻，可使轉基因水稻種子胚乳中鐵的含量提高3倍。

2008年8月19日中國農業(yè)科學院北京畜牧獸醫(yī)研究所、軍事醫(yī)學科學院生物工程研究所和河北省玉田種豬場玉田縣牧富種豬繁育有限公司成功合作培養(yǎng)出一頭轉ω－３脂肪酸去飽和酶基因的克隆豬，使豬肉中富含ω-３多不飽和脂肪酸。GMFood

–概述紅肉與白肉的哪類更健康？正在進行轉基因山羊的實驗

乳汁中分泌人凝血因子IX的轉基因山羊

上海交通大學醫(yī)學遺傳研究所GMFood

–概述怎樣制造出轉基因食品？

轉基因食品生物技術怎樣獲得轉基因生產原料？GMFood

–概述3.2轉基因食品對人體健康的影響一般來說，轉基因食品是安全的，但如果長期食用轉基因食品，對人體健康會產生那些不良影響呢？轉基因食品中潛在的過敏原對人體的影響食品過敏是指食品中含有某些能引起人產生不適反應的抗原分子，這些抗原分子主要為蛋白質，具有對T-細胞和B-細胞的識別區(qū)，可以誘導人免疫系統(tǒng)產生免疫球蛋白E抗體（IgE）。由IgE

介導引起過敏反應最常見的食物是花生、大豆、小麥、魚類等。

目的基因的產物如果是潛在的過敏原，則該轉基因食品有可能引起人體的過敏反應。

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–概述抗生素抗性對人體的影響轉基因食品中存在一些具有抗生素抗性的標記基因，有可能在動物腸道中轉移給微生物,從而影響抗生素治療的效果。食物中的基因轉移到腸道微生物的可能性極小，而食物中的遺傳物質也不會轉移到人體中。目前在植物中使用抗生素抗性標記基因是安全的。食用轉基因作物飼料的家禽、牲畜、魚類等水生動物體內，有可能累積抗生素抗性。有人認為，食用這些肉類產品可能會使人體具有抗生素抗性，但這種可能性非常小。GMFood

–概述食品營養(yǎng)品質的改變對人體健康的影響

轉基因產品的目的基因可能帶來了一些有利性狀，如高產、抗逆性好等，但也可能引起食品的營養(yǎng)成分或品質發(fā)生改變，甚至產生一些抗營養(yǎng)因子。導致了食品營養(yǎng)品質下降，對人體健康產生不良影響。GMFood

–概述另外，轉基因產品的目的基因表達時，可能會促使一些天然毒素的表達率提高，如豆科蛋白酶抑制劑、馬鈴薯的茄堿等。轉基因食品中的這些毒素含量的提高對人體健康肯定是不利的。食用安全性評價內容過敏性毒性營養(yǎng)成分組成標記基因的安全GMFood

–概述食用安全性評價原則實質等同性原則預先預防原則個案評估原則逐步評估原則風險效益平衡的原則熟悉性原則3.3轉基因食品的食用安全性評價食用安全性評價方法以核酸為基礎的檢測以蛋白質為基礎的檢測轉基因的實質是先克隆某一優(yōu)良性狀的目的基因，將其插入到目標生物的染色體中，使目標生物具有一些優(yōu)良性狀，如高產、抗病、高營養(yǎng)等。經過對目的基因、載體和抗性標記的嚴格選擇，對生產過程進行跟蹤檢測，并對轉基因食品進行實質等同性分析鑒定，生產的轉基因食品是安全的，與傳統(tǒng)食品沒有差別。GMFood

–概述3.4轉基因食品生產與發(fā)展對生態(tài)的影響轉基因技術打破了基因的種屬限制，動物、植物、微生物及人工合成的基因均可以轉入某一種生物。轉基因食品在生產和加工過程中，是否會對環(huán)境產生影響，帶來生態(tài)災難？這些問題在轉基因時就應該充分考慮到。GMFood

–概述環(huán)境影響主要包括轉基因生物作為外來物種是否帶來生態(tài)風險，食品中的轉基因是否轉移到野生生物中，是否會破壞自然生態(tài)環(huán)境，轉基因成分在環(huán)境中的殘留及可能造成的基因污染，轉基因成分對土壤生態(tài)系統(tǒng)的影響。3.4.1基因漂移的風險轉基因食品的重要原料之一是轉基因農作物。基因可通過雜交途徑在生物群體中傳播。轉基因農作物的花粉與近緣種屬的植物雜交，將基因轉移到非轉基因植物上。轉基因農作物在生產過程中，種子通過運輸或昆蟲、鳥類、野生動物攜帶等途徑擴散到新的生態(tài)環(huán)境中，繁殖或將基因轉移到其它植物上。GMFood

–概述經過對轉Bt基因棉花和轉基因玉米的基因漂移進行研究，發(fā)現均存在基因漂移現象。目前的轉基因油菜主要為甘藍型油菜品種，基因可能漂移到近緣的幾十個種屬，如蕓苔屬、蘿卜屬、擬南芥屬、甚至整個十字花科，其中有些是野生雜草?；蚱频椒悄康闹参锷希赡苄纬沙夒s草，對生態(tài)環(huán)境造成不可估量的損失。GMFood

–概述GMFood

–概述非靶生物靶生物超級雜草3.4.2對生物多樣性的影響轉基因生物釋放到環(huán)境中后，有可能成為優(yōu)勢種群，從而破壞原有的生態(tài)平衡，導致一些種群的數量下降或消失，影響生物的遺傳多樣性。轉基因生物通過基因漂移，會破壞野生近緣種的遺傳多樣性。如果種質資源的多樣性遭到破壞，會給遺傳育種、工農業(yè)生產、生態(tài)環(huán)境帶來很大損失。GMFood

–概述墨西哥是玉米的原產地，擁有豐富的種質資源。近年來引進美國的轉基因玉米，已經對玉米的遺傳多樣性有所影響。GMFood

–概述中國農科院棉花研究所研究發(fā)現：在種植轉Bt基因棉花的農田中，由于Bt毒蛋白對棉鈴蟲的殺滅作用，導致棉鈴蟲的寄生性天敵的數量明顯減少。某種生物種群數量的減少或滅絕直接影響到天敵的生存、生物多樣性甚至整個生物鏈。3.4.3對土壤微生態(tài)的影響轉Bt基因作物的殘茬和根部滲出物中含有Bt毒蛋白。GMFood

–概述Bt毒素不易被生物降解，在土壤環(huán)境中可長時間保持殺蟲活性，殺死土壤中的生物。不但降低了土壤中的生物多樣性，而且對土壤的微生態(tài)循環(huán)造成影響。3.4.4對環(huán)境的污染目前，抗除草劑的轉基因農作物種植面積不斷增加。隨之而來的是除草劑使用量的持續(xù)增長。除草劑隨雨水、水土流失等轉移到其它地方，造成連續(xù)的土壤、水質和環(huán)境污染。GMFood

–概述通過轉基因棉對棉鈴蟲確實起到了一定的控制作用，但是卻導致了棉田次要害蟲上升，如蚜蟲，綠盲蝽，斜紋夜蛾，所以還是離不了農藥。轉Bt基因作物的長期種植，導致害蟲對Bt蛋白產生抗性，從而使Bt基因的抗蟲效果降低。為了保證農作物的高產，農民不得不再次大量使用殺蟲劑，從而造成環(huán)境污染。實驗證明，用Bt棉花葉片連續(xù)13代飼喂螟蛉，結果表明螟蛉對Bt毒素的抗性增加到初始的7倍。GMFood

–概述在我國黃淮流域長期種植抗蟲棉的地區(qū)，由于棉蛉蟲對Bt棉產生了抗性，農民必須使用殺蟲劑才能將其控制，從而增加了殺蟲劑的用量，對環(huán)境造成不同程度的污染。GMFood

-概述怎樣確保轉基因食品的生產與食用安全？轉基因食品的安全性評價與檢驗轉基因食品的管理怎樣評價、控制？4轉基因食品的發(fā)展GMFood

–概述轉基因技術發(fā)展是一場技術革命，不僅帶來了農業(yè)生產