转基因食品的研究现状论文摘要

转基因食品的发展现状及其安全性评述方辉，吴孟珠，}’国人民解放军军事经济学院一武汉430035)摘要:刘一转基因食品的发展现状及转基因技术在作物牛产上的应川作了介绍，刘一转基因食品的安全性作了较为客观地评述，并刘一转基因食品的发展前景作了简要展望.关键词:转基因食品;发展现状;安全性中图分类号:Q 949. 9文献标识码:AThe development of GMF and the evaluation of it's safetyFANG Hui,WU Men}}hu(M ilit a，二L,couomic Acudemv一1'LA一W uhuu 430035一Chin)Abstract: Introduced the status quo of genetically modified food(GM F) and the using of genie technologyon crop production, evaluated the safety of GM F impersonally, and forecasted the future development ofGM words: GM F; status quo; safety随着生物技术的发展，基因工程技术己在农业领域中得到广泛运用，并以转基因食品的形式出现.转基因食品是利用分了生物学技术，将某些生物的基因转移到其它物种中去，改造生物的遗传物质使其在性状、营养品质、消费品质方面向人们所击要的目标转变，以转基因生物为食物或原料加工生产的食品就是转基因食品.转基因生物国外称“基因修饰生物体”( Genetically M odified Organism，即G M O)，转基因食品国外称“基因修饰食品”}Genet-ically M odified Food，简称GMF)}}，我国习惯称之为转基因生物和转基因食品.1转基因食品的发展现状1. 1转基因食品的发展简况转基因技术始于20世纪70年代，90年代被广泛应用到农产品生产中.20世纪80年代初，美国最早进行转基因食品的研究，1983年转基因作物诞生(即转基因烟草和转基因马铃薯).3年后，转基因抗虫和抗除草剂植物开始落Hi实验，1990年世界上第一例转基因棉花大川种植成功.1994年有两种转基因作物从实验室转向大规模川间生产，一个是可延长成熟期的转基因番茄(美国)，另一个是抗病毒转基因烟草(中国)，其中美国的转基因番茄当年即获准进入市场销售.1996年美国有300个独立的转基因实验在进行，其中200个是有关棉花的，50个是关于大豆的，40个是关于其它谷物的，还有40个是关于水果和蔬菜的.到1997年，美国己有34种转基因植物推广生产}-i，如土豆、西葫芦、玉米、番木瓜、大豆、番茄等，并形成了可观的产业规模.近儿年，美国50%以上的专利是有关生物工程的，欧P是33%，日本是7 0lc .随着科技的进步，转基因技术的应用范围还会不断扩大}3]. 加拿大、阿根廷是继美国之后大量采用转基因术的国家.加拿大有50%左右的大豆和玉米播种积采用转基因处理的种子.在阿根廷,1/3以上的豆播种面积采用了经过改变基因的豆种.世界上用转基因技术比较多的国家,还有墨西哥、澳大利、西班牙和南非等[4].我国很重视转基因技术在农作物上的应用研,并在不同作物中相继获得成功,如中国农业科学的转基因抗虫棉,中国水稻研究所的转基因杂交稻,北京大学的抗病虫害番茄、甜椒,湖北省油料物研究所的转基因抗病毒花生等,并且首创将鱼耐寒基因植入西红柿,得到了转基因抗寒西红柿.不完全统计,我国目前已有番茄、甜椒、抗虫棉等个品种获准投入商品化生产. 1999年我国种植转因农作物约30万hm2(以蔬菜和棉花为主),种植积仅次于美国、加拿大、阿根廷,居世界第四位.此,我国还有15种农作物的近百个品种正处于实验段.根据科技部和农业部的规划,我国将加快转基食品的研究开发和商品化应用的步伐,努力缩小发达国家之间的差距[4]..2 转基因技术在作物生产上的应用现状. 提高农作物的抗病虫害性能 病虫害是造粮、棉、油、果蔬等农作物减产、绝收的主要原因之.植物基因工程技术的迅速发展为防治病虫害提了一条全新而有效的途径.近年来利用DNA重技术、细胞融合技术等基因工程技术将多种抗病、抗虫基因导入棉花、小麦、水稻、番茄、辣椒等植体,并获得了稳定的转基因新品系[5].其中最成功例子是中国农业科学院的转基因抗虫棉[4],这种虫棉不仅解决了困扰广大棉区的棉蚜虫危害问,还大大减少了农药所造成的环境污染、人畜伤亡事故,同时也降低了生产成本,提高了产量.此外,我国已获批准商品化生产的抗病虫转基因品种,括北京大学培育的转基因抗黄瓜花叶病毒CMV)的番茄“8805R”和甜椒“双丰R”[4].不过目都属于单一基因的导入,抗病虫谱较窄,很难体现体抗病虫害的优势.如何将多种抗病虫害基因通DNA重组,使其串联在一起并导入植物体内获广谱的抗病虫特性,这是植物基因工程技术在抗虫害方面研究的重点课题.. 提高农产品的耐贮性,延长保鲜期 果蔬产如番茄、香蕉、草莓、蜜桃、杏、荔枝等在产后的贮藏、运输及销售过程中,由于果实熟化过程迅速,难以控制,常导致软化、过熟、腐烂变质,造成巨大损失.而传统的储藏保鲜技术如冷藏、涂膜保鲜、气调保鲜等在储藏费用、期限、保鲜效果等方面均存在着严重的不足,难以满足人民生活日益提高的需求.随着对果蔬成熟及其产品软化机理的深入研究和基因工程技术的迅速发展,通过基因工程的方法直接生产耐贮藏果蔬品种已成为可能,目前无论在国外还是国内都已有商品化的转基因耐贮藏番茄的生产[5]. 提高农产品品质和产量 通过基因工程技术可以有效地改变农产品的化学组分及其比例,以改善其食用品质或加工特性.例如,通过导入硬脂酸-ACP脱氢酶反义基因,可使转基因油菜籽中的硬脂酸含量从20%增加到40%;而将硬脂酸COA脱氢饱和酶基因导入油料作物,从而使转基因作物中的饱和脂肪酸含量有所下降,而不饱和脂肪酸的含量则明显增加,其中油酸的增加量可达7倍[5].高油酸含量的转基因大豆、增加月桂酸脂含量的转基因大豆和油菜籽在美国、加拿大已经规模种植[6].农作物增产与其生长分化、肥料、抗逆、抗虫害等因素密切相关,故可通过转移或修饰相关的基因达到增产效果[6].2 转基因食品的安全性评述转基因技术与任何一项新技术或新事物的出现一样,在实际应用中也受到质疑,其中以转基因食品的安全性问题尤为突出.1998年,英国阿伯丁罗特研究所普庇泰教授研究报道[7],幼鼠食用转基因土豆后,会使内脏和免疫系统受损.这是对转基因食品提出最早的、有所谓科学证据的质疑,并在英国及全世界引发了关于转基因食品安全性的大讨论.虽然英国皇家学会于1999年5月宣布此项研究“充满漏涡”,从中不能得出转基因土豆有害生物健康的结论. 1999年5月英国的权威科学杂志《自然》刊登了美国康奈尔大学副教授约翰•罗西的一篇论文[8],该论文说,研究人员把抗虫害转基因玉米——Bt基因玉米的花粉撒在苦苣菜叶上,然后让蝴蝶幼虫啃食这些菜叶. 4 d之后,有44%的幼虫死亡,活着的幼虫身体较小,而且无精打采.而另一组幼虫啃食撒有普通玉米花粉的菜叶,则没有出现死亡率高或发育不良的现象.论文据推断,转基因玉米花粉含有毒素.丹麦科学家的研表明,把耐除草剂的转基因油菜籽和杂草一起培,结果产生了耐除草剂的杂草.这预示着通过转基技术产生的基因可以扩散到自然界中去[9].美国利桑那大学等机构发表的报告指出,发现一些昆,吃了抗害虫的转基因农作物也不死亡,因为它们对转基因作物产生的毒素具备了抵抗力[9].对此,关专家认为,生态环境是建立在自然选择的基础上,历经数十亿年演化而来的.而人工培育的转基作物能否在现有的自然环境中生存还是一个未知,而且就长远来说对人类、对生存环境的影响也是知的.因此,人类对待转基因技术的应用应当持谨态度.当前人们对转基因生物和转基因食品安全性的忧概括起来包括两个方面:一是转基因食品对人健康的安全性问题;二是转基因生物对自然生态境的安全性问题[4].世界各国对转基因食品的安性态度各异,并各自出台了相应的管理办法.以美为首的部分发达国家对转基因食品持一种相对积、宽松、公开、乐观的态度.在美国关于生物技术培出的作物规章体系中,食品与药物管理局(FDA)责转基因食品对人体安全性的评估,FDA于997年重申并公布了转基因食品咨询程序指南,要开发商首先要向FDA提交基于实验数据的安全及营养性评估报告,报告内容包括:转基因前食品农作物的名称,引入基因的来源、身份、功能等信,引入基因所表达的产物身份、功能等信息,基因饰的预期目的及在该食品中表现的特征、针对物已知或可疑的过敏性和毒性、得出判断该产品安的证据资料,该转基因食品与原来未经转基因化同类食品在成分、特性上的比较、尤其是重要的营成分、毒性等方面;然后要组织企业与FDA的专们讨论这些支持评估的实验数据和信息.相反,欧对此类食品的管理持审慎的态度,他们实行了分对转基因技术及其产品的相应法规,其中包括对基因生物的限制使用、劳动者的保护、环境控制及食品的范围、上市的通告、审批和详尽标签等规,该法规保障消费者有权利知道该食品是否为转因食品,并尽量列出食品的成分表.随着转基因技术的飞速发展和对其产品的环境放安全性及食品安全性越来越广泛地受到关注.了保障环境安全及人类健康,经济发展合作组织(OECD)1995年提出了“现代生物技术食品的安全性评价的:“概念相原则”的报告,报告中引入了一个“实质等同性”的概念[10].所谓“实质等同性”即生物技术产生的食品具有实质的等同性. WHO(1995年)将实质等同性原则用于转基因食品的安全性评价.主要包括表型性状(形态、产量等农艺性状)、关键营养成分(脂肪、蛋白质、碳水化合物或微量营养成分)及抗营养因子、有无毒性物质(该物种中固有的有显著性的物质及其含量,如马铃薯中的茄碱、番茄中的α-番茄素、小麦中的硒是否增加)及有无过敏性蛋白等,总的结论是若某一产品与市售食品有等同性,则应认为它与市售食品一样安全,不需作进一步的安全分析.近年来关于转基因食品安全性试验很多,大多数试验研究的结果表明,转基因食品并不是一部分人认为的那样完全不安全和令人恐慌.继关于幼鼠食用转基因土豆后内脏系统受损的研究报道后,Ewen和Pusztai于1999年正式发表了他们的研究结果[11]:转GNA基因抗虫马铃薯对大鼠胃肠道不同部分的影响,实验分别用含有转基因马铃薯、非转基因的马铃薯亲本以及非转基因马铃薯加上GNA的3种膳食来饲喂实验大鼠,结果发现,胃粘膜、腔肠绒毛以及肠道的小囊长度均有不同程度的变化;经过比较探讨,得出结论是:胃粘膜的加厚主要是由GNA基因表达的结果,而小肠和盲肠的变化主要是由遗传操作或转基因构成引起的,GNA基因表达的影响只占很小的一部分. Bt转基因作物能够产生杀伤害虫的物质,从而具有抗虫害能力,一些科学家认为植入Bt基因的作物也因此具有了毒性.但已有实验证明,Bt毒蛋白对人畜是安全的,并且一种转Bt基因马铃薯与其对应的非转基因品种间具有实质等同性[12],对于一种转基因抗除草剂马铃薯来说,与相应的非转基因亲本品系非常接近[13].根据Fuchs等[14]的研究结果,Monsanto公司的抗除草剂的转基因大豆与市场上的相对应的非转基因大豆具有实质等同性.陈松等[15]用Bt棉表达的含Bt毒蛋白的棉籽粉喂养大鼠28 d、喂养鹌鹑8 d的动物实验表明,转基因食物对各组动物的体重、食物利用率与对照相比,无显著差异,受试动物生长发育及行为正常、无死亡;对大鼠的肝、肾、胃、盲肠、结肠、小肠及睾丸进行组织切片检查,均末见病理性改变,大鼠肝、肾、睾丸的重量比,以及血液中谷丙转氨酶活性690西 北 植 物 学 报23卷尿素氮水平均在正常范围内,转基因与对照组相无明显变化,证明这种Bt棉是安全的.从本质上讲,转基因生物和常规育成的品种都在原有的基础上对生物某些性状进行修饰,或增新性状、或消除原有不利性状.人类有意识的杂交种已有100多年的历史,且不要求对常规育成的种作系统的安全性评价,而为什么对转基因植物进行安全性分析?这是因为常规有性杂交仅限于内或近缘种间,而转基因植物中的外源基因可来植物、动物、微生物,人们对可能出现的新组合、新状会不会影响人类健康和生物环境,还缺乏足够认识和经验,按目前科学水平还不可能完全精确预测一个外源基因在新的遗传背景中会产生什么的互作作用,但从理论上讲,基因工程中所转的外基因是已知的有明确功能的基因,它与远缘有性交中的高度随机过程相比,其转基因后果应当可更精确地预测,在应用上也应更加安全[9].关于转基因食品安全性的争议,短期内不会有致的结果,这方面的研究也在不断开展,但客观对与科学利用是多数专家的基本态度.如同世界上有的新生事物一样,生物科技也带来了一些前所有的问题和风险.对此,我们需要认真对待,既不仅见其害不见其利,也不能只见其利不顾其害.无如何,转基因技术作为一项新技术,世界各国都不停止对其进行研究和开发的步伐.转基因食品的发展趋势虽然目前对转基因食品的安全性还存在这样或样的争论,但转基因食品的优势还是表现的越来显著,并且这项技术的应用研究与商业化开发已渐成为世界潮流.据不完全统计,1996年全球MO商品化种植面积250万hm2,1997年1 100万m2,到1998年上升到近3 000万hm2,其中美国050万hm2,阿根廷550万hm2,加拿大280万m2,澳大利亚、西班牙和南非各10万hm2,世界各批准进行转基因作物大田试验达4 837项. 1999GMO种植面积猛增到4 000万hm2.专家估计到010年,转基因作物种植面积将增至6 000万m2[16].西方发达国家已充分认识到转基因食品的发展景,并注入了大量资金进行开发研究.最近的一项查表明,美国、加拿大等国的消费者大多已接受了转基因食品,仅有27%的消费者认为食用转基因食品可能会对健康造成危害.随着转基因食品安全性研究的深入、检测技术的进步和大众认识水平的提高,这个百分数将会不断降低[16].2000年7月11日,巴西科学院、中国科学院、印度科学院、美国科学院等全球七大科学院在美国华盛顿联合发表白皮书,公开支持转基因技术研究.这是全球权威科研机构首次对倍受争议的转基因技术做出公开表态,阐明了现代生物技术在消除第三世界国家的饥饿和贫穷方面不可替代的作用.呼吁各国政府从科学角度重新考虑制定生物技术政策,鼓励发达国家企业和研究机构对转基因技术进行进一步研究,并能与发展中国家的科学家和农民分享他们的研究成果.当然,在肯定了转基因技术等生物技术对人类未来的巨大贡献时,并没有回避转基因技术存在的潜在危害.鉴于目前有关GMO产品安全性与贸易等相关议题尚无定论,同时国际上对GMO产品贸易及管理规范意见仍分歧很大,他们建议应采取有计划的一致行动,全面地评估转基因技术对环境与健康可能造成的危害. GMO产品安全性将会受到长期的关切,通过风险评估及资料累积,人类对其安全性将会进一步了解和掌握.他们还提醒公众,转基因等生物技术是人类改造自然的伟大创举.对医药业、农业都有重要作用,只要加强监管和遵循科学的道德精神,人类完全可以控制转基因技术可能导致的负面影响[3].从世界范围看,转基因食品并不是随意推向市场的.美国、加拿大对转基因食品一直采取较为宽容的政策.他们采取的是备案制.在经过评价后,被视为安全的工程体和产品就不再受监控了.我国对生物工程的研究和开发,也是在保护人民健康和资源环境的基础上进行的.根据我国《基因工程安全管理办法》、《农业生物基因工程管理实施办法》及《农业生物基因工程安全管理实施办法》,农业部每年受理两批基因工程体的安全评价,目前已受理了193项,批准进入商品化生产的仅有6项[17].从我国的管理体制看,经过安全评价和检测的转基因产品应该是安全的.从长远看,利用基因工程改良农作物的生产特性已势在必行,这是由于全球人口压力不断增大的要求.据联合国统计,全球约有八亿五千六百万人在遭受饥饿的折磨;专家们估计[17],今后40年内,全691期方 辉,等:转基因食品的发展现状及其安全性评述人口将比目前增加50%,粮食产量必须增加75%能解决世界人口的吃饭问题.同时,由于人口的膨,非农业用地大量增加,农业用地在不断减少,粮安全性问题更加突出.利用转基因技术能够培育高产、优质的农作物新品种,从而可以使这种状况到根本缓解.另外,长期、过量施用农药和化肥所来的环境问题日渐突出,且难以治理,成为全球性难题.如果利用转基因技术培育出抗病、抗虫的农作物新品种,这一难题就有了解决的希望.在我国人多地少的状况下,转基因食品的发展显得更为重要.我们相信,随着对转基因食品检测技术的不断进步,转基因食品安全性评估体系和安全卫生监督管理办法将不断健全和完善,转基因食品必将为世人所接受,并将成为21世纪人类解决粮食安全问题的一条重要途径.考文献:] Codex Alimentarius FAO/WHO Food Standard .] Cartagena protocolon biosafety to the convention biological ] CHEN G Y(陈光宇).Current debates on biosafety of genetically modified organisms[J].Acta Agriculturae Jiangxi(江西农业学报),2000,12(4):44-50(in Chinese).] Japan to Set GM Food Testing biotech,2000,4(9):180.] ZHAO CH F(赵长峰).Transgenic foods and health[J].Journal of Shandong Medical University(Social Sciences Edition)(山东医科大学学报)(社会科学版),2000,(4):1-4(in Chinese).] Li SHG(李书国),CHEN H(陈 辉).Evolution of transgenic foods and it s safety study[J].Food Industry(食品工业),2001,(2):23-26(in Chinese).] FANG F M(方福梅).The benefit and harm of transgenic foods[J].Health Counselor(健康顾问) 2000,(8):4-5(in Chinese).] Parliamentary Office of Science and Technology(POST).POST note Threshold for Non-GM Foods[R].UK,October,1999.] LOSEY J E,RANYOR L S,CARTER M pollen harms monarch larvae[J].Nature,1999,399:] LUO Y B(罗云波).The safety of genetically modified food[J].Science and Technology of Food Industry(食品工业科技),2000,21(5):5-7(in Chinese).1] evaluation of foods derived by modern biotechnology:concepts and ] EWEN S W B,PUSZTAI of diets containing genetically modified potatoesGalanthus nivalislectine on rat small intestine[J].The Lanect,1999,354:1 353-1 ] 朱守一.生物安全与防止污染[M].北京:化学工业出版社,1999:] CONNER A assessment of transgenic potatoes:environmental monitoring and food safety evaluation jones ofthe 3rd international symposium on the biosafety results of field tests of genetically modified plants and University of California,] FUCHS R L,RE D B,ROGERS S G,et evaluation of glyphosare-tolerant soybeans[R].OCED,Food Safety ] CHEN S(陈 松),HUANG J Q(黄骏麒),ZHOU B L(周宝良),NI W CH(倪万潮),ZHANG ZH L(张震林),SHENG X L(沈新莲),GU L M(顾立美),LI SH(李 胜).A safety assessment of feeding rats and quails with cotton seed meal from Bt transgenic cottonplants[J].Acta Agriculturae Jiangsu(江苏农业学报),1996,12(2):17-22(in Chinese).7] WANG Q ZH(王其中).The future of transgenic foods in 21 century[J].Coastal Trade(沿海经贸),2000,(3):36-37(in Chinese).692西 北 植 物 学 报23卷