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公布工夫:2010-06-29作者:滥觞:阅读次数:2354

  80年代初,美国最早对转基因生物停止研讨。首例转基因生物(Genetically Modified Organism,GMO)于1983年问世,转基因作物(1986)核准停止田间试验,延熟保鲜番茄(1993)(Calgene公司消费)在美国核准上市,创始了转基因动物贸易使用的先例。此後6年来,其开展疾速,超越人们意料。1998年全球转基因作物和栽种面积达2780万公顷,1999年增至3990万公顷,增加44%。1995-1998年全球转基因作物的销售额由0.75亿美圆猛增至12-15亿美圆。4年间增长了20倍。迄今,美国已核准50种转基因动物产物商业化,1/4的耕地栽种的是转基因作物,此中转基因抗除草剂大豆占美国大豆总面积的55%,转基因玉米占总面积的30%。美国市场上已有近4000种食物来自转基因化生物。据国际有关方面的猜测,到2010年,全世界的转基因食品的栽种面积将增至6000万公顷,市场总收入将到达3万亿美圆,其种子支出将到达1200亿美圆。因此能够绝不夸大地说,转基因食物的新时期曾经到来。

 

    跟着GMO的开展,迩来在全球范围内惹起一场转基因生物、食物安全性的争辩。撑持和阻挡两派争锋相对,势不两立。为此,有关转基因生物安全成为历次缔约国大会、国际和区域性构造、民间团体等会商的主要议题之一。本文就有关转基因生物和食物存在的安全性成绩、检测和评价研讨综述以下。 

 

 一、转基因食物的安全性 


     GMO系一种或几栽种物或植物以致人类的基因植入某一种生物,从而表现出自己天然不能具有的由转入基因带来的新特性,到达改进其产物的品格、提高营养成份、增长其抗病、虫、害、增长产量、抗逆转、耽误货架期等。转基因食物(Gene Food)系以转基因生物为质料,加工为人类所食用的产物。转基因食物是一项新技术。 


 1.转基因手艺自己的次要不敷 


     (1)不精确的手艺:基因手艺将一异源基因从一生物转入另外一生物,固然其DNA能够准确地切割,但不能将新基因精确地植入另外一生物中,从而影响这一生物其它基因的基本功能。科学家无法预感动物基因化后发生新的,未知的蛋白质,也不能完整精确的预感对受体影响的成果, 表示尚不成熟。 


     (2)副作用:基因手艺像外科医生动心脏手术一样,科学家不能完整、预先知道对生物停止DNA手术,有可能招致突变而对情况和人造成风险。固然尝试十分成熟,面临自然界的壮大压力,不能把握所有对人类能够形成影响的资料。 


     (3)农作物普遍减产:基因手艺经由过程不竭出卖种子而获得利润,这就意味着,农场主栽种基因化种子时,所有栽种的动物基因不异。当真菌、病毒、虫害侵袭这些特别的动物时,会发作严峻的产量减产。 


     (4)严峻影响全部食品供应:虫豸、鸟类、野生动物会照顾基因化的种子到四周的郊野,当转基因动物发生花粉时,它们会穿插授花基因化的作物和野生物,所有的作物、有机物或无机物经由过程穿插授花易受净化。 


2.对自然环境与卫生的风险 


     (1)未停止较长时间的安全性实验:基因化食物改动了我们所食用食物的天然属性,它所利用的生物物资不是人类食品安全供给的部分,未停止长时间的安全实验,没有人知道这类食物到底是否是安全的。 


     (2)发生毒素:基因化食物能发生无法预感的生物突变,会在食物中发生较高水平和新的毒素。Losey,J.E.等(1999)报导,在一种动物马利筋叶片上撒有转基因Bt玉米花粉后,普累克西普斑蝶食用叶片就少,长得慢,4天的幼虫的死亡率44%。而比较组(饲喂不撒Bt玉米花粉的叶片)无一灭亡。转基因作物发生的杀虫毒素可由根部渗透四周,但尚不清楚会发生何种影响。 


     (3)过敏或变态反应:基因手艺会在食物中发生不能预感的和未知的变态反应原。据陈述,对巴西坚果发生过敏的主体也会对用该坚果基因工程化而获得的大豆发生过敏。科学家把巴西胡桃的特性移植到黄豆上去,成果却使一些对胡桃过敏的人在摄取黄豆时有过敏的能够。动物凝血素(Lectin)对有些害虫来说是有毒的,转基因食物不得含有此类有毒物资。 


     (4)削减食物的营养价值或降解食物中主要的成份:基因化的目标是去除或灭活人们以为不需要的物资,这些物资能够是未知的,但它是根本的。好比它有天然的抑止癌症的才能(Pariza,M.W.,1990)。美国的研讨资料表白,在具有抗除草剂基因的大豆中,异黄酮类激素等防癌的成份削减了。基因化食物的虚伪新鲜感利诱消费者。具有芬芳、有光芒的白色蕃茄能储藏几周,但营养价值较低。消费者在购置生果或蔬菜时,仅依托表面和质地,因而,不能精确断定该产物的实在质量。营养物质在情况中天然轮回将遭到转基因微生物的滋扰。 


     (5)发生抗菌素耐药性细菌:基因手艺接纳耐抗菌素(如抗卡那霉素、氨苄青霉素、新霉素、链霉素等)基因来标识转基因化的农作物,这就意味着农作物带有耐抗菌素的基因。这些基因经由过程细菌而影响我们。英国的研讨显现,转基因作物中的突变基因可能会进入到生物有机体,突变的基因如逾越种群和转移至细菌,其成果可能会招致新的疾病。固然这类时机可能性很小,但如呈现无法医治的并广泛传播的对生命形成严峻要挟的疾病时,其结果不可思议。荷兰科学家揭晓在《新科学家》杂志的实验成果称,设想一人造胃,对人消化转基因食品的历程停止模仿,发明DNA滞留在肠内,同时一些转基因细菌可以把本人的抗生素抗性基因转移给人造胃的细菌。假如相似成果发作在人和植物体内,就能够培育出成效最强的、抗菌素也无法杀死的超等细菌。英国新食物和工艺参谋委员会就制止一种用抗氨苄青霉素基因作标识的转基因改进玉米趋向饲喂牛,因此中含有的DNA仍连结原样,并有可能加快细菌开展对抗菌素的抗药性。 


     (6)发生的成绩不能停止追踪:若不停止标识,我们的公共卫生政府就有力因呈现成绩发明其滥觞,潜伏性的风险值得疑心。 


     (7)副作用能杀戮人体:Mayeno,A.N.等(1994)陈述,发作一种新的,不明缘故原由的病症,次要表示为嗜酸性肌痛。临床表现有麻木、神经成绩、痛性肿胀、皮肤发痒、心脏呈现成绩,影象缺少、头痛、光敏、瘦弱(Brenneman,D.E.等,1993;Love,L.A.等,1993)。后查明系日本一公司生的基因化工程细菌发生的色氨酸而至。食用者在3个月后病发,招致37人灭亡,1500人体部分麻木,5000多人发作偶然性有力。据测定,含量为0.1%便可杀死人体。 


3.对动物体的间接风险 


     Lancet杂志1999年10月16日报告,苏格兰Rowett研究所的Pusztai,A.(1998)初次用转雪花莲固结素(GNA)基因的土豆喂大鼠,10天后,发明饲喂组大鼠结肠、空肠和部门小肠粘膜变厚,而未饲喂转基因土豆组未发明病变。他以为,或许是导入的基因激活或阻遏动物中的其它基因的成果。另外观察到,尝试鼠肾脏、胸腺和脾脏发展非常或萎缩或发展不妥,多个主要器官也遭到毁坏,脑部萎缩,免疫系统变弱。固然英国皇家医学会对此专门构造科学家停止调查研究,以为,该尝试从设想、施行到阐发等多方面存在缺点,不应过早得出结论,固然两组存在差别,但因受尝试手艺的限定和不正确的操纵统计学,这些差别阐明不了成绩。但仍不能消弭人们对转基因食物的疑虑。重组奶牛消费激素(rbGH)在美国投入商业化利用后,使用者很快发明这类药物招致了奶牛乳房炎发病率增长,奶牛的繁殖率低。因为药物的感化,使奶牛的新陈代谢放慢,招致能耗增长而惹起灭亡。牛奶的营养价值也低落了。科学家对获准在西班牙和美国商业化栽种的转基因玉米和棉花停止针对性研讨后以为,转基因作物能够惹起脑膜炎和其它新病种。也有资料证明,转基因食物能够引发癌症并通报给下一代以及招致平衡,能够需求30年或更长的工夫。 


     转基因医治性药物、人体构造器官等能否对人体安康形成影响。尚无法检测证明。 


4.对环保的影响 


     (1)除草剂利用的增长:科学家估量,基因化的农作物对除草剂具有抵抗力,实践应药量高于一般的3倍。农人知道其作物对除草剂有抵抗力,会大量利用除草剂。 


     (2)杀虫剂利用的增长:GMO农作物常利用本人特有的杀虫剂,EPA将其分类为杀虫剂,这就意味着比从前有更多的杀虫剂进入我们的食物和郊野。有报导,将优秀的特定的基因(如抗杀虫剂)植入作物,可能会使四周野生植物一并得到改进,显现出抗杀虫剂的特性。 


     (3)生态被毁坏:GMO经由过程食物链影响本地的生态环境,新的微生物与有亲缘干系的生物停止有用的竟争,惹起情况发作不可见的毁坏。作为野生制造成的转基因作物,能够成为自然界不存在的外来种类,若干年后,能够对地壤、野生近缘种、一般作物、相邻的动物及情况形成毁坏。 


     (4)基因净化难以消弭:基因化的生物、细菌、病毒等进入情况,保留或规复是不可能的,它不象化学或核净化,副面风险能够是不可逆转的。 


     (5)转基因作物经由过程基因流可使野生近缘种变为杂草,成为“超等杂草”。有资料证实,把转基因油菜开释后,当大田的油菜四周有近缘杂草时,在萌生的后世种子中有93%被证明是种间杂草。 


     (6)对非目的生物有损伤,对生物多样性构成要挟:Hilbeck(1998)用转基因Bt玉米喂饲欧洲玉米钻心虫(ECB),并以它作为草蛉的饲料,GN喂饲普通玉米作为比较。尝试成果,食用转基因Bt玉米组死亡率60%以上,而比较组死亡率在40%以下,以为与Bt有关的因子有关,存活的草蛉中喂Bt玉米构成熟的工夫均匀比比较组晚3天。Birch,A.等(1996/7)的尝试成果表白,用转基因土豆饲喂蚜虫,雌虫的产卵量削减1/3,用喂转基因土豆长大的雄蚜虫与比较组蚜虫交配,所得的未受精卵数目多4倍,已受精卵在未孵化前比比较组死亡率高近3倍,以转基因土豆蚜虫为食品的雌飘虫的存活工夫比比较组少一半,假如大规模的栽种转基因作物,可能会削减无益虫豸的种群。


    实际上,人类对DNA的理解是有限的,97%的人类基因称为“成品”,由于我们不知道它的很多功用。单一细胞的新陈代谢是相称庞大的,它们的整个过程就更难理解。 


二、转基因化生物的检测停顿 


     虽然公家对基因食物的安全性愈来愈存眷,但要别离基因作物和非基因作物的价格相称高。食品从农场到餐桌要颠末多个环节,每个环节都有浩瀚的参与者,要别离基因作物和非基因作物可以说是困难重重。 


     今朝对转基因作物的检测取得了停顿。对转基因成份检测,必需快速、精确、活络、可靠,同时含有转基因成份的农产品种类多,数目大,尤其是含有转基因成份的食物,成份庞大,待检测成份(核酸或蛋白质)常常已被降解或毁坏,或仅含大批比例的转基因成份,检测难度很大。 


     经由过程对转基因成份所独占的DNA序列来提醒基因表达谱。一是野生检测,在传统的生物实验室顶用野生测定,可是速度较慢,测定十几个DNA片段的序列(约合4000个碱基对)最少需求一个工作日。二是仪器检测,PE3700-DNA序列阐发仪及同类仪器,一个工作日可测定近2000个DNA序列(约合70万个碱基对)。英国RHM手艺公司于1999年3月颁布发表创造一种新方法,它能准确测试出深加工的食物中能否含有微量转基因大豆或玉米的成份以及配料直达基因成份的详细比例。据研究人员引见,它们曾对一块面包停止了研讨,发明此中含0.67%的豆粉成份,用新的办法停止进一步准确阐发后,他们胜利地发明这些微量豆粉中2%为转基因成份。三是生物芯片,上海细胞生物学研究所(1999)研制胜利生物芯片的低级情势“cDNA阵列”,用于检测生物样品中基因表达谱的改动。有一种不成熟的生物芯片在15分种完成了1.6万个碱基对的测定,96个如许的生物芯片平行事情,就相当于天天1.47亿个碱基对的阐发才能。美国加州某公司于1996年景功建造出初次用DNA芯片,并制出“基因芯片”体系。另外,俄罗斯的某份子生物研究所,美国的其它公司也投入相似的研讨,并努力拓展使用范畴。 


     据国外国门时报报导,我国出入境查验检疫部分使用新的检测办法,对部分进口农产品停止检测,从中检出转基因成份。国度查验检疫局植物检疫尝试所(2000)操纵生物芯片手艺道理,探索出“亲合吸附-PCRHyb-ELISA”检测办法,此办法与国际已知的同类办法PCR法相比,处理了转基因检测中样品核酸制备的困难,同时低落了检测本钱和工夫,提高了检测灵敏度和稳定性,提高了样品检测自动化水平,合适港口大样品量的检测。本检测办法能特异的检测出35S启动子和Nos停止子核酸系列,这两种核酸系列存在今朝已知的绝大部分转基因身分中。 


     江苏查验检疫局农畜食物实验室科学地肯定了以CTAB法提取DNA,从而把握了PCR扩增手艺肯定能否含有转基因成份的检测办法,其被检测试样直达基因成份到达2%就能精确检出。 


     上海查验检疫局和中科院上海动物心理研究所(2000)使用转基因大米为检测工具,接纳PCR手艺,以CTAB法微量快速抽提法提取总DNA,对普遍使用的审定目标基因表达的陈述基因GUS检测,能检测大米混样中含量在1%以上的转基因大米。 

以PCR为根底的份子标识表记标帜手艺将普遍用于转基因生物及食物的检测(Kary,B.等,1994;Boyce,O.等,1998;Nobuaki,S.等,1998;Hoef van A.M.A.等,1998;Hupfer,C.等,1998)。它既可定性又可定量,比以蛋白质为根底的免疫检测法敏感100倍。但该手艺的检测成果也有可能是不不异的。其可信性和敏感性受DNA的抽提和纯化,DNA的PCR阐发手艺,PCR反响产品的电泳阐发三个身分的影响,此中DNA的纯化和抽提是枢纽。假如DNA降解和受净化,检测成果就达不到预期的检测成果。若同时存在DNA降解和污染物,就有可能呈现假阳性成果,即检测物自己含有转基因物资,而未检出。而当污染物存在时,就能够呈现假阳性成果,即自己未有转基因物资,而测出有转基因成份。所有这些成果都可能招致食物贩卖或购置者的经济劫难。 


     Robert,M.(1999)陈述,值得留意的是转基因生物转变为食物需重重加工,可有效地撤除DNA成份,人们终极食用的部分大多底子不含新增基因。在这个意义上,转基因食物落空了所有曾参加的基因的影象。如基因改进大豆含有除草剂基因,炼出的豆油经检测却不含任何经基因改进的DNA残存,而未精辟的豆油里还可发明蛋白质的陈迹,精辟的历程完整能够把它去除。从而增长了食物中检测转基因成份的难度。食物转基因成份的检测枢纽问题是,食物中含有盐、油、糖和其他蛋白质,加工后的食物在DNA的抽提历程中,要包管其DNA的纯度,不受净化和降解。 


     欧盟JRC提出的1998环状实验法险些44%的实验室不能完整对GMO的DNA的阐发。 


     John,B.Fagan(2000)引见了一种新方法,基因ID法可制止上述成果的呈现,接纳异硫氰酸胍盐抽提法可制止DNA的降解和净化,此法费时又十分高贵。而其它水溶性法例无法制止。基因ID法有以下长处:1.能对进入市场的GMO停止检测;2.具有三级检测体系,只要3个GMO特异引物均为阳性时,才气判为转基因成份的存在;3.样本用量大,比通例办法大10倍,很多实验室仅用能满意统计学阐发的样本量;4.快速精确定量,3天或3天之内可得出定性或定量的成果;5.普遍用于食物的检测,不只能对原材料,还能对加工后的差别食物停止检测;6.快速,36-24小时或3个工作日内可得出成果。因其相称准确和可信,以为具有国际抢先程度。 


     此法已用于豆类和玉米及其衍生物,如整形玉米、豆餐、玉米胚、豆花(去脂和未去脂)、玉米粉、非烤豆粉、油煎玉米副产品餐、加工及完整脂性未烤豆粉饼、去脂烤豆粉、玉米面筋丸(正在改良电泳手艺)、稀释大豆蛋白、玉米糊产物、大豆别离卵白、大豆外壳、豆浆(冻干和液状)、豆浆酪(冻干和液状)、大豆卵磷脂、豆油、豆子叶、豆类婴儿食物、芽菜、豆腐、豆类腊肠等基因成份的检测。 所有的检测办法均以样品中含GMO少于XX%陈述之。不能对整批货色或生产线上的GMO精确定量。 


     美国ADM公司集团称,该公司成立了一套农作物身份辨认体系,能够包管向外洋供给农产品时,不含转基因作物。  


三、评价 


     转基因食物的安全性是一个很重要而庞大的成绩,应慎重看待,不要急于下结论。 


     1.食物安全性评价的必要性:传统育种有100多年的汗青,它只限于种内或近缘种间的有性杂交,历来没有人提出生物安全性评价成绩。而转基因食物是经由过程基因工程办法,根据人的企图和目标而设想生物的性状,明显不同于传统的育种办法。基因工程所用的基因来源于任何生物,生物品种之间的界线完整被打乱。对呈现的新组合和性状在差别遗传布景下的表达、对情况和人类的影响还缺少熟悉,有些以至一窍不通,因而对转基因生物及食物的安全性评价是完整须要的。 


     2.食物安全性评价应留意的几个问题:

    (1)安全性是一个相对的和静态的观点,跟着工夫的推移和科学程度的提高,对食物安全性的熟悉可能会发作改动; 

    (2)任何时分食物供给都不可能是100%的安全。如黄曲霉毒素、贝类毒素等净化食品至今仍有发作;

    (3)100%缺少有害影响的证据是历来都不可能到达的。没有任何人发现已转基因动物中的卵磷脂、大豆油或大豆淀粉食用后对安康有任何潜伏的伤害。在缺少任何假定的状况下要设想一种活络的实验是不可能的。食物的安全性实验最主要的问题是提出相干科学成绩并加以答复,假设安全性阐发包罗所有可能的变数,则会太庞大,难以处理。相反,若仅察看少数变数,则某些主要身分可能会被疏忽。 


     3.经济发展协作构造(OECD)(1993)提出了食物安全性阐发的原则--本质等同性(Substantial equivalence)原则,即生物技术发生的食物及食物成份能否与目前市场上贩卖的食物具有本质等同性(WHO,1995;FAO/WHO1996)。评价的内容包罗自然有毒物资、营养成份和抗营养因子、过敏原、工艺性状等。WHO(1995)将此分为3类,1是与市售传统商品有“本质等同性”;2是除某些特定的差别外,与市售传统商品有“本质等同性”;3是与传统食物没有“本质等同性”。考虑到转基因生物的多样性,应采纳个案阐发原则,即不能说转基因食物是安全和不是安全的。转基因食物的安全性评价次要包罗:有没有毒性,有没有过敏性,以及抗生素抗性等标识表记标帜基因的安全性。但是,FDA的科学家们担忧,转基因食物可能会带来新的毒素和过敏原,操纵简朴的“本质等同性原则”其实不能发明这些新出现的成绩。WHO的专家们还倡议转基因食物安全评价要思索消费者的范例、表露程度、食物加工历程对食品安全的影响和潜伏的食品营养和成份的改动。 


     今朝面对的应战是对未知过敏原滥觞的蛋白质的过敏性评价的艰难。倡议对常见的致敏食物不要停止基因转移。 


     4.转基因的安全检测:检测急性中毒,大多数科学家以为,可用短时间的植物饲喂尝试。而检测其它有害物质,就必需在人的意愿参加者中停止。假设其物资不是致死性的,它仅能惹起头痛,植物实验是不可能得出成果的,兔是不能报告研究者患头痛。变态反应在动物体中也不能获得成果。WHO倡议增强检测方法学和植物实验办法的研讨。 


四、瞻望 


     今朝,以美国、日本、欧盟等国为代表的当局、社会团体、生物公司等对转基因生物和食物的安全性争论不休,各执已见。同时也订定了响应的严厉的管理办法。转基因食物安全性争辩已从手艺成绩上升为商业和政治成绩。 


     我们既要充分认识转基因生物的长处,又要高度正视其潜伏的安全性成绩。迄今为止,国际国内都还没有必定转基因食物的安全性,转基因生物在遗传及技术上的不稳定性带来的潜伏风险不容忽视,对生态的影响、避免转基因动物与野生种、杂草间通花粉传布发生基因转移还需更缜密有效地掌握。大部分已商业化的作物缺少遗传稳定性资料。要鼎力展开转基因生物和食物的毒性、过敏性阐发,放慢转基因生物和食物的辨别检测办法的研讨,成立“转基因生物安全监测”轨制,订定科学的管理法例,停止有效地羁系,普遍展开转基因生物的科学宣扬,准确的言论导向。笔者信赖,在正当研讨的前提下,剔出少数不安全的身分后,抗逆、抗病虫害、杂草、抗枯萎、品格好、产量高、耐干旱、抗冻、增长附加值、再生能源等长处的生物将被普遍使用,以处理人类食物欠缺成绩。转基因食物不单被人们安然承受,并且还会给人类带来更多的实惠。 


     美国科学家正在研讨一种名为“嵌合体移植术”的新技术,既能够施行基因改性,又不需要植入外来基因,只要取一段DNA基因片断,将其与RNA分离在一起,就好像给细胞一种化学指令,使其根据要求的方法改动基因。近来开展的手艺,已能够许可其他标识基因,而没必要用抗抗生素基因。这些办法的胜利,将在很大程度上摆脱人们对转基因食物形成难以消弭的“基因净化”的疑虑。

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