走近生物技术

1、.：.；转基因食品的平安性评价摘 要：转基因食品已逐渐走进人们的生活，同时其平安性也遭到普遍关注。一些国际机构已出台相应程序和条例对转基因食品进展评价和规范，并在美国、加拿大等国家付诸实施。本文就转基因食品对人类安康的潜在危害、危害来源，以及国际上现有的评价措施作简单论述。关键词：基因工程，食品，平安性，评价 转基因工程是指运用分子手段，经人工设计或从生物中获得目的基因并导入植物体内，从而实现对植物的遗传改良。自1983年第一例转基因植物问世以来，植物基因工程开展日新月异，主要构成抗虫、抗病、抗逆、质量改良、控制发育和利用植物消费药物六大类植物基因工程。现有各类转基因植物120多种，涉及植物的

2、35个科，其中40多种3 000多例转基因植物已进入田间实验，部分转基因植物产品已开场商业化消费，转基因植物因其具有常规手段难以获得的优良性状而展现了诱人的前景。一、植物基因工程食品研讨开展现状 植物基因工程食品是指作为传统食物来源和非食物来源的植物经遗传工程改良后构成的新植物食品。这种食品因转基因植物，往往具有普通食品不可比较的优点，如耐贮藏、营养质量好、产量高、含有特殊保健成分等。很多研讨机构和生物技术公司投入大量人力物力努力于生物技术食品的研讨和消费。1994年美国calgene公司的转基因延熟番茄(flavr savr tomato)经FDA同意上市，成为第一例经过平安性评价的转基因植

3、物食品。近年来，植物基因工程食品开展迅速，迄今为止，全世界已有40多个能够作为食品来源的转基因植物获得同意上市。主要包括延熟番茄，抗除草剂的玉米、棉花、大豆和油菜，抗虫的马铃薯、棉花和玉米，抗病毒的西葫芦、南瓜和番木瓜，雄性不育的玉米和葛首，以及改动油脂特性的油菜和大豆等。中国的科学家在农作物抗虫、抗病及质量改良等研讨领域已获得显著进展，一些成果已进入商业化阶段，如转基因耐贮番茄华番一号和转基因抗虫棉已在1997年同意进入商业化消费。处于中试阶段的与食品有关的转基因植物有抗虫的水稻、抗病毒病大白菜、抗旱马铃薯、高氨基酸含量的马铃薯等。另外，全世界范围内还有大量与食品有关的转基因植物等待同意进入

4、市场，主要有水稻、玉米、小麦、黑麦、高粱、甘薯、油菜、草毒、葡萄、柠檬、甘蔗、向日葵、甜菜、大豆、花生、番茄、胡萝卜、芹菜、黄瓜、大白菜、葛首、红豆、莲、芥类、花椰菜、胡桃、苹果、柑桔等几十种。 转基因植物由于采用遗传工程操作的特殊手段，因此能够存在无法预测的其它性状的改动，从而带来某些转基因植物食品的平安性问题。1989年美国Showa Denko公司利用遗传工程改良的微生物消费大量L2色氨酸，上市后引起37人死亡，1500人致残，在社会上引起剧烈反响。近年来对转基因植物的广泛研讨和基因工程食品的迅速释放使遗传工程食品的平安性问题越来越遭到各国政府和群众的注重，人们纷纷要求对生物技术食品进展

5、检测以确保其平安性。1990年结合国粮农组织(FA0)和世界卫生组织(WHO)召开第一次有关生物技术食品平安性分析会议，并制定相关战略。1992年美国联邦食品和药物管理局(FDA)初次公布政策，规定生物技术食品不能对人类安康产生危害，否那么不予上市出卖。如今美国、加拿大和一些北欧国家对转基因食品的平安性评价，主要根据经济开展协作组织(OECD) 1993年提出的“本质等同性(substantial equivalence)原那么，以为转基因植物食品只需与传统食品本质性等同，那么就以为是平安的。由于缺乏严密的、系统的实验数据和严厉的监视，而且没有要求对被以为是平安的转基因食品加上标签，这种方法遭

6、到越来越多的置疑，随着二恶英食品污染事件，以及转基因玉米花粉对蝴蝶的毒害实验，转基因食品平安性再次引起人们的担忧。二、植物基因工程食品对人类安康的能够危害及危害产生的机制1、植物基因工程食品对人类安康的能够危害 研讨和确定生物技术食品能够对人类安康产生的危害是进展平安性评价的前提。生物技术食品对人类的危害主要有三大类：能够含有知或未知的毒素，对人体产生的毒害作用；能够含有知或未知的过敏原，引起人体的过敏反响(这种反响能够是致命的)；这种食品能够某些营养成分或营养质量产生变化，使人体出现某种病症。植物遗传工程是把一定的遗传信息经过一定的分子操作导入植物体内，使该植物获得某种特性。这一过程中，受体

7、植物、导入的遗传信息和分子操作都有能够产生以上危害。普通来说，导入的遗传信息和受体植物带来的危害是知的、明显的、可以解释的，而分子操作因其部分机理尚未明晰，带来的危害较难预见。2、转基因植物食品危害产生的机制 植物的遗传操作在已被改良的植物体内或食品里产生毒素、过敏原或者改动营养成分而危害人体安康。那么植物基因工程是如何产生这些危害的？如今以为主要有三种能够的途径。1 导入新蛋白质直接或间接地对人体安康产生危害植物基因工程向植物体内导入遗传信息，这种遗传信息能够地球上的任何生物。它们产生的蛋白质对受体植物来说是全新的物质，从而使食品中具有新的蛋白组分，有时这种组分的含量还很高。新蛋白产生危害有

8、两种情况：一种情况是，这种新蛋白本身就是毒素或过敏原，危害人体安康；另一种情况是这些新蛋白组分以不可预测的方式改动植物的细胞代谢，从而使食品中产生新的毒素或过敏原，细胞代谢的改动也能够抑制植物体内一些重要的营养物质产生，使得食品中缺乏这些重要的营养物质。2遗传工程引起植物体内DNA发生突变而呵斥危害经过植物基因工程把一个或多个基因插入植物的基因组内，必然会引起植物体内的DNA发生突变。外源基因插入位置的不同，会引起植物体内发生三类不同的变化：假设插入发生在植物基因组中一个或多个重要酶基因当中，这些基因能够不再表达重要的蛋白酶。这些酶所催化的代谢就会被阻断，从而使植物体内能够聚合某些毒性复合物，

9、或者不能产生重要的营养物质。假设插入发生在某个重要基因附近，能够会改动这个重要基因的表达。正常情况下，这个基因的产物是无毒或无过敏性的，但这种表达程度的改动能够会使这个基因产物成为毒；或过敏原，而这种表达产物的改动也能够使某个细胞代谢发生改动，导致毒素或过敏原的产生或重要营养物质的缺乏。假设这个基因产物是一个重要的调理分子，其变化必然会引起重要生理过程的改动，对食品的平安和质量产生重要影响。假设插入发生在功能未知的DNA序列之中，由于这段DNA序列的功能尚未明晰，它的突变所带来的危害能够是长期的、微小的，并且无法预料。但不能完全否认这种了害的存在。有关这方面的研讨有待进一步加强和深化。3遗传工

10、程的不可预测性和控制性能够带来危害虽然在实验室条件下可以非常准确地对DNA实施剪接，但一个DNA分子被导入植物体内后，它对整个植物基因组的影响还无法完全预测和控制。首先，植物体是一个复杂的生物系统，无数的细胞、代谢途径和生物分子都是相互影响、相互作用的。基因工程改动了一个生物分子、一个代谢途径或一个细胞，一定会对整个生物体产生影响。基因工程能把一个遗传信息导入植物体内，并使之获得表达，但在如今的技术条件下我们依然无法控制和预测遗传信息的插入位置和拷贝数。由于遗传密码的提示，构造基因的功能可以获得很好的解释，但是调理基因在不同的生物和细胞内其功能差别很大，我们无法预测某个调理基因导入特定的生物或

11、细胞内的作用方式和作用效果。由此可见，经过遗传工程完全按人的意志只改动植物的一个性状不太能够，能够还存在其他无法预测的性状改动，有时这种改动还难以觉察，因此对于转基因食品必需实施彻底的平安检查，防止其对人类安康产生危害。三、植物基因工程食品的平安性检测和评价1、平安性检测和评价的内容 根据转基因技术的特点，可从以下几方面开展植物基因工程食品的平安性检测与评价：新食品的客观特性；导入的任何新物质的平安性，包括选择标志基因产物；食品中超出平安范围的毒性物质；遗传工程导致重要营养物质的改动。这样才能够对转基因植物食品作一个较全面和彻底的检测。2、检测和评价的方法及过程 传统的植物食品评价主要根据对食

12、品的化学分析、品味实验以及表观性状的分析来断定食物的质量和平安程度。而对于现代生物技术食品，必需根据导入基因的作意图图和作用机理、受体植株的分子改动、食品中的物质组成及其营养性等方面进展评价。如今美国、欧洲的一些国家比较流行的是基于“本质等同性的检测和评价方法。美国Fagan博士提出一套较严厉的检测和评价措施，对于转基因食品平安性研讨有重要意义。1 基于“本质等同性的检测和评价措施1990年FA0和WHO结合讨论的报告中提出用一个可以接受的平安规范进展终产物的比较，为平安评价提供了重要的根据。经济协作与开展组织(OECD)建立了“本质等同性的概念，并指出本质等同性的概念对定位现代生物技术食品的

13、平安评价是最实践的方法。“本质等同性是指利用一个现有的食物或食物成分与新食物或食物成分相比较，假照本质上是一样的，那么它就可以与这个现有的食品或食物成分作同样对待，假设现有的食品或食物成分被以为是平安的，它也可以被以为是平安的。这种检测和评价是一种分析比较的过程，这种比较按食品的运用情况可以在整个植物体、食物部分或者食物成分三个程度上进展。比较时应包括两者的分子特征、表型特征、重要的营养物质、毒素和过敏原等。用于比较的对照可以是共享的数据库、科技文献中的数据、对供体和受体生物及普通种类的分析数据等。当然这种比较应该思索自然变异和环境对数据的影响。 检测和评价过程包括四个步骤: 第一步：了解每个

14、转基因植株的遗传背景，选择用以比较的植物。 需求了解的遗传背景主要是：受体植物的有关信息，包括系统分类、科学称号、与其它生物的关系、作为食品来源的运用历史、毒素产生的历史、过敏反响、种内或相关种内有无抗营养因子、生理活性物质的存在和重要的营养物质；基因构建的有关信息，包括基因来源、基因载体的构建、启动子活性和转导方法；转基因植株的有关信息，包括阳性植株的选择方法、改造性状的表型、导入基因的表达程度和稳定性、基因的转移性、目的基因的功能和插入位点。 第二步:进展本质性比较。 对曾经确定比较的植物进展表型特征和构成成分比较。表型特征的比较主要有形状、生育期、产量、病虫害抗性和其它性状;组成成分比较

15、，普通情况下只分析重要的营养成分、毒素和过敏原。需求分析的营养成分有脂肪、蛋白质、碳水化合物、微量元素和维他命等，这些营养成分能够因导入蛋白的影响而发生变化。毒素和过敏原的检测比较普通根据对照所含成分分析，假设根据遗传背景信息疑心转基因食品中有其它意想不到的危害，那么需求调查其它更多的成分。 第三步:得出比较结果及进一步处置。 经过比较可以得出三种结果:新的转基因植物食品与某个现有食品完全等同，那么以为这种转基因食品是和现有食品一样平安的。这样的转基因植物食品可以进入市场，并不需求在标签上阐明是转基因食品。新的转基因植物食品与某个现有食品之间大部分都是等同的，只需一点明确的差别。这些差别主要是

16、由于被导入基因(包括选择标志基因)的产物改动了植物体的内源成分。对这些差别必需进展进一步的平安检测，主要集中在导入基因的产物、功能以及由于它的作用而产生的一些物质，如蛋白质、脂肪、碳水化合物和新的小分子物质等。假设新物质经实验证明是无害的，那么这种转基因食品再经其它的评价后上市的能够性很大。与现有的食品完全不等同的转基因植物食品。如今和未来几年内出现这种转基因食品的能够性比较小，但是我们不能以为这种食品就是不平安的。对于这种食品必需经过严厉检测。首选应该了解这种转基因植物的一切信息，包括:受体植物、供体生物、遗传修饰和目的基因的性质；转基因植物的表型特征，以及化学和营养组成；目的基因的插入位点

17、。初步的鉴定结果和这种食品在人们膳食中的位置将决议能否需求进一步的平安性鉴定，例如进展动物喂食实验和人类实验。 第四步:加标签后上市。 转基因食品经过检测但能够在部分人群中产生过敏反响，或者经过一定加工后可以消除有害影响，那么都必需在标签上加以阐明。假设经检测不存在任何危害，那么不需求加上标签，这样转基因植物食品就可以作为食品上市。当然有的能够存在其它方面的平安性问题，比如环境和生态方面的平安性等，在运用时还要进展监管。2 美国Fagan博士的检测和评价措施如今，欧洲、北美等地域的国家都运用基于“本质等同性检测和评价措施来对生物技术食品实施评价。许多转基因食品普通都能经过这样的评价措施而迅速走

18、向市场。这引起许多学者和专家的担忧。他们以为这种措施是不充分和不彻底的，无法检测出一些不可预测的危害，对于一些经长期食用后才表现的危害也无能为力，于是呼吁社会群众对生物技术食品要多加留意。在这方面，Fagan以为“本质等同性的检测和评价措施是不全面的，由于它没有选择足够多的特性进展比较，生物技术食品能够存在不可预料的副作用，而且能够会产生一些有害的衍生物。他建议对每一种生物技术食品进展临床检测(包括动物体内、体外和喂食实验以及人类的短期和长期实验)并加标签指明为生物技术产品。他提出的检测与评价措施包括两个主要方面。 对知的毒素、过敏原和营养物质改动的检测 用免疫球蛋白E和血清反响来检测受体植物

19、中固有的知过敏原能否在转基因植株中存在，过敏决议因子能否随着目的基因从原来表达过敏原的生物中同时导入转基因植株中，能否还有其它知过敏原存在。根据反响结果和一些临床资料来确定其能否被人们所食用，或者在标签上注明。 利用准确的分析方法检测受体植物中原有的毒素在转基因植株中能否在正常的含量范围内，供体生物中毒素或产生毒素的酶能否导入转基因植株中。假设存在这些毒素，必需根据这些毒素的活性、程度以及临床资料来确定该食品能否被商业化。 分析转基因植株的营养物质的变化，包括对蛋白质、碳水化合物、脂肪、主要维生素和微量元素的数量、组成和生物活性的分析：与原有食品成分的比较分析对食物：中重要的营养物质的数量和质

20、量进展细致分析；对能够会导致营养物质发生变化的转基因植物进展进一步的探求，比如延熟番茄在保管期内营养物质能否发生宏大变化。在以上分析中如有宏大差别时应该在标签上加以阐明。 对未知的新毒素、新过敏原的检测 对于未知的新毒素和新过敏原可以采用体内实验来进展检测，主要过程如下: 动物物实验 用转基因食品喂食小鼠，目的是检测对人体有害的强毒素和强过敏原。察看尽能够高的剂量下喂食48 h至2周后的严重效果和按人的饮食剂量喂食90d后的效果。检测小鼠的最大容忍剂量、中枢神经和消化系统的效应、过敏和发炎情况等。 短期高剂量的人类实验让2050个自愿者食用转基因食品，初步检测该食品对人类的危害。开场逐渐添加剂

21、量，继续食用48h，察看和测试重要的生理景象、生理参数和血液成分。假设没有中毒和过敏反响发生，那么把剂量降至正常的饮食程度继续食用90d，察看能否有不正常景象发生。一旦有中毒和过敏反响发生，食用立刻终止。 中期和中间剂量的人类实验100200个对象按最高的饮食程度食用转基因食品达6个月，主要用来确定能够对人群的1以上有毒性和过敏反响的物质。察看实验对象的重要的生理景象、生理参数和血液成分。 长期的人类实验10003000人按正常以上程度食用转基因食品长达2年，主要用来确定对1以下的人群有危害的物质或能够致癌和对生殖有影响的物质。 部分市场释放和监测选择一定的区域释放转基因食品，仔细察看其对该区域消费者的安康影响，大约需求23年。转基因食品必需加上标签，注明转基因食品，供体生物和重组DNA分子，转基因食品的独特性质。提示消费者这是实验品，并要求消费者报告食用后的能够影响，提供消费者可以反响的途径和方法。 广泛和长期的市场监测食品