第八章 转基因食品及新资源食品的安全性

第八章转基因食品及新资源食品的安全性第一节转基因食品安全性的争论主要内容：一、转基因的概念二、农业转基因生物的主要类型三、转基因食品安全问题的争论四、各国对转基因食品的态度一、转基因的概念（一）基本概念：1、转基因技术：是指利用基因工程或分子生物学技术，将外源遗传物质导入活细胞或生物体中产生基因重组现象，并使之遗传和表达。2、转基因生物：是指遗传物质基因发生改变的生物，其基因改变的方式是通过转基因技术，而不是以自然增殖或自然重组的方式产生，包括转基因动物、转基因植物和转基因微生物三大类。3、转基因食品：是指用转基因生物所制造或生产的食品、食品原料及食品添加剂等。2001年12月11日经卫生部部务会讨论通过，自2002年7月1日起施行的《转基因食品卫生管理办法》规定，转基因食品系指利用基因工程技术改变基因组构成的动物、植物和微生物生产的食品和食品添加剂，包括：转基因动植物、微生物产品；转基因动植物、微生物直接加工品；以转基因动植物、微生物或者其直接加工品为原料生产的食品和食品添加剂。（二）获得转基因植株的主要程序从某种特定生物中获得外源DNA或目的基因。载体的构建：它包括克隆载体和表达载体。克隆载体用于目的基因的克隆，通常用细菌的质粒或噬菌体，转化或表达载体常用Ti质粒。用限制性内切酶将载体切开，用连接酶把目的基因连接到载体上，获得DNA重组体。以欲改造的植物作受体，使重组DNA进入受体细胞，实现外源DNA的转化。如果用农杆菌转化需要培养受体植物的愈伤组织或制备原生质体。如果是用基因枪导入，可直接用叶盘。应用报道基因检测外源基因的表达，受体细胞再生成完整的植株。二、农业转基因生物的主要类型（一）基因添加农作物1、抗虫转基因作物根据转化所使用的基因类型，大体可将抗虫转基因植物分为两代：第一代以转苏云金芽孢杆菌杀虫晶体蛋白基因为主，其产生的许多转基因作物已进入商品化生产；第二代则转化的是苏云金芽孢杆菌杀虫晶体蛋白基因之外的高效杀虫蛋白基因，主要包括胆固醇氧化酶基因和营养杀虫蛋白基因，这一代转基因作物大部分还处在实验室研究阶段。2、抗除草剂转基因作物3、抗病转基因作物近20年来基因工程研究的进展给病毒病的防治开辟了新途径，其中利用最多的一种方法是通过遗传转化将病毒外壳蛋白编码基因转入受体细胞中表达。这些病毒外壳蛋白在植物细胞中积累，能够抑制侵染病毒的复制，从而减轻症状或推迟病毒发生的时间。抗细菌转基因育种目前集中在利用抗菌肽和抗菌蛋白方面；在抗真菌方面，主要是导入几丁质酶基因。4、抗逆转基因作物目前抗逆基因工程的研究主要集中在逆境条件下才能表达的某些基因和抗逆代谢过程中某些酶的研究。抗（耐）盐、抗冻、抗旱用于植物的抗冻基因目前主要是鱼类的抗冻蛋白。5、品质改善的转基因作物（二）基因剔除农作物利用转基因技术可以使植物一个基因的表达减少甚至消除，即它的mRNA或蛋白减少以至完全消失，从而获得希望得到的作物生产性能或特性，这种剔除过程需要使用反义技术来完成。（三）国外转基因食用作物研究与产业化的几项新进展1、抗营养因子水平较低的大豆2、改良甘薯蛋白3、转基因马铃薯新品种4、木薯的品种改良5、抗病转基因香蕉6、抗霉菌转基因葡萄植株（四）我国农业转基因生物的发展与现状1986年启动“863”高技术规划1985~1990年“七五”计划1991~1995年“八五”计划1996~2000年“九五”计划三、转基因食品安全问题的争论当前关于转基因生物的安全性的争论主要在两个方面：一是通过食物链对人类产生影响；二是通过生态链对环境产生影响。食物安全性因素需要考虑的有：转基因产物的直接影响：营养成分、毒性或增加食物过敏性物质的可能；转基因间接影响环境安全性的核心问题：转基因生物释放到田间后，是否会将外源基因移到野生植物中，是否会破坏自然生态环境，打破原有生物种群的动态平衡。（一）转基因食品对人体健康可能产生的影响1、标记基因的传递转基因作物中应用抗生素抗性标记基因的潜在危害是基因传递。在遗传工程体中引入的基因是否有可能转移到胃肠道的微生物中，并成功地结合和表达，从而影响到人或动物的安全？基因工程工作中，经常在靶生物中使用带抗生素抗性的标记基因。有人担心，把抗生素抗性引入广泛消费的作物中，可能会对环境以及消费作物的人和动物产生未能预料的后果。2、导致食物过敏症（1）所转基因能编码已知的过敏蛋白；（2）外源基因导入后能产生过敏蛋白；（3）导入基因产生的蛋白与已知的过敏蛋白的氨基酸序列在免疫学上有明显的同源性；（4）导入基因产生的蛋白属某类蛋白的成员，而这类蛋白家族中的有些成员是过敏蛋白。人体免疫系统可对食品中特异物质发生反应，产生抗原特异性的免疫球蛋白E（lgE）的反应。1995年，FAO关于食物过敏性技术咨询会议认为，世界上由lgE介导引起的过敏反应，最常见的食物是鱼类、花生、大豆、奶、蛋、甲壳动物、小麦和核果类。上述常见的过敏性食品约占食品过敏反应的90%。虽然，转基因作物的管理机构，FDA和EPA要求生物技术公司报告在其修饰的食品中是否存在有问题的蛋白质，但还是担心有未知的过敏原会从系统中遗漏掉。3、干扰体内代谢插入基因的产物可能与宿主代谢途径中的一些酶相互作用，干扰代谢途径，使某些代谢产物在宿主中积累或消失。因此，在新的转基因生物中，细胞成分发生的任何变化都不能漠视。例如重组酵母菌和马铃薯中就有关于代谢调节引发有害化合物积累的报道。4、食品营养品质改变外源基因可能对食品的营养价值产生无法预期的改变，其中有些营养降低而另一些营养增加。此外，有关食用植物和动物中营养成分改变对营养的相互作用，营养基因的相互作用，营养的生物利用率，营养的潜能和营养代谢等方面的作用，目前介绍的资料很少。5、潜在毒性遗传修饰在打开一种目的基因的同时，也可能会无意中提高天然的植物毒素。某些天然毒素基因，例如：马铃薯的茄碱、木薯和利马豆的氰化物、豆科的蛋白酶抑制剂等，有可能被打开而增加这些毒素的含量，给消费者造成伤害。（二）转基因生物/食品对生态环境可能产生的影响1、如果转基因高产作物一旦通过花粉导入方式将高产基因传给周围杂草，会引发超级杂草出现，对天然森林造成基因污染和对这些地区的其他物种带来不可预见的后果。环境保护论者担心转基因作物广泛种植后会引起环境恶化的风险。带有抗除草剂和抗虫性的GM作物可以和野生品种杂交，意外地产生难以铲除的恶性杂草，这些恶性杂草可以变成侵袭性植物，使作物减产和破坏自然生态系统。转基因作物本身也能变成杂草。2、如果转基因不育品种的不育基因在种植地大肆传播，会导致当地农业崩溃。3、导入毒蛋白基因的植物，如果毒蛋白能在花蜜中表达，则可能引起蜂蜜等传粉昆虫和植物群落的崩溃，甚至有可能危及其他动物以及人畜的栖居环境和身体健康。4、如果用于食品的植物通过基因改良成为药用植物，那么通过异花授粉会使食用植物产生药性，从而污染人类的食品供应。（三）转基因植物的安全性问题1、标记基因使受体植物在自然界的竞争力下降2、外源基因的次生效应最常见的外源基因的次生效应有两种：一是由于外源基因的插入引起宿主体内某一基因失活；二是由于外源基因的插入引起宿主体内某一基因激活。3、转基因植物可能会成为杂草4、转基因植物对生物多样性的影响5、抗虫转基因作物存在的潜在危害6、产生新的病毒的可能性植物工程中用病毒颗粒作为提高抗性策略的一部分，可能会在环境中构建出新的病毒。植物工程中表达的潜在毒性物质，如药物和杀虫剂，可能会对其他靶生物有危险。例如，当Bt毒素进入昆虫的食物链可能威胁到有益昆虫等。（四）转基因动物的安全性1、供体动物和受体动物的健康状况2、转基因动物及其表达产物的安全性3、转基因动物环境释放的安全性4、转基因动物对生态的影响（五）由于食品标签问题引发的争论1、GM食品的标签问题美国管理生物技术和转基因食品安全性的机构是食品和医药管理局（FDA）、美国农业部（USDA）和环境保护局（EPA）。FDA和USDA反对在GM食品上普遍使用标签。美国国家科委（NRC）最近发表的研究报告认为，GM食品是安全的。FDA认为，遗传改变的种子和产品是添加物，不会影响食品的安全性和营养品质。如果添加物中含有某些可以鉴定的坏兆头，如含有过敏原或新食品的营养含量变化太大，FDA则要求用标签说明。最近美国政府对GM食品管理条例进行了一系列修改，以提高民众对政府管理GM食品的信任。在标签问题上也有一些松动，FDA将要求生产商“自愿”（非强制性的）在GM食品上贴标签，允许不含GM生物的食品用标签说明。这些改变虽然得到美国农业和工业组织的欢迎，但遭到大多数环境组织的抵制。目前欧洲、日本、韩国、澳大利亚和新西兰等国都颁布了使用标签的法令。2、对未知物的恐惧许多消费者对FDA反对GM食品使用标签感到不满，他们指责FDA不顾遗传改变的多变性，剥夺消费者对食品的知情权。他们认为GM食品中有些是自然界过去从来没有的，在未经预先试用和不用标签说明就去消费，等于将消费者降为生物学试验中的试验品。再者，遗传工程学的发展还不到50年，谁也说不清这些遗传特性改变将来会有什么结果。对未知物的惧怕也是一些欧盟国家和美国在商业上的争执点。在反对的声浪中，欧盟国家反对最强烈。日本的反对人数也在增加。印度德里环境组织谴责美国将GM大豆和玉米作为粮食援助品“倾销”印度。美国消费者的态度一般比较理智。但2000年9月，在美国食品店里买来的玉米面薄饼中，检查到Bt玉米的Cry9C杀虫蛋白基因，极大地伤害了美国公众对转基因食品的信任。3、与宗教、文化和伦理学的相关问题有些人是因宗教的原因，或个人的、伦理学、文化、和美学的理由反对生物工程食品，认为无法辨认GM食品和非GM食品是侵犯消费者的选择权。例如，犹太人和穆斯林民族可能厌恶含有猪基因的谷物。素食者也可能同样反对含有动物基因的蔬菜和水果。（六）其他有争议的问题1、有关GM食用植物种子专利权和作物遗传多样性的问题有些批评遗传修饰的人认为，专利法允许公司垄断遗传特性改变的植物或动物的控制权，是对生命尊严的侵犯。批评者还反对将一些本来是大众商品的种子，由于遗传修饰而变成专利产品。另一些反对者认为，转基因作物商业化垄断，会进一步威胁到作物遗传的多样性。2、动物权利团体和有机农业集团关心的问题动物权利团体在反对遗传工程声音中最为强烈。他们反对任何形式，包括动物的克隆或遗传工程。有机农业集团担心GM食品不用标签，使消费者难以区分有机食品和GM食品。他们还担心有机农作物可能通过抗除草剂植物与其相关的野生品种杂交，或由邻近农场GM作物的杂交授粉而受到污染，并创造一些“恶性杂草”它们能抵抗有机农民通常使用的天然农药。另外还担心会产生抗Bt毒素的害虫。四、各国对转基因食品的态度目前，各国政府对转基因食品的安全问题主要有三种不同的认识：1、以美国为代表，认为不能证明转基因食品有危害，就应该认定它是安全的。2、以欧盟为代表，欧洲各国普遍认为，由于现在还不能证明转基因食品是安全的，就应该认定它具有潜在的危害。3、以日本为代表，介于上述两者之间，既不能肯定转基因食品无害，也不能断定转基因食品无害。我国转基因食品研究与开发的有关政策我国政府对转基因食品高度重视，早在1993年就发布了《基因工程安全管理办法》，积极参与国际社会组织制定《生物安全议定书》的历次会议和谈判。2000年，在全球环境基金和联合国环境规划署的支持下，我国完成了《中国国家生物安全框架》的编制。2000年8月8日，经国务院批准我国签署了《生物安全议定书》。2001年6月，我国又发布了《农业转基因生物安全管理条例》。科技部于1999年8月18日正式启动为期5年、投资5亿元人民币的国家专项科技计划《转基因植物研究与开发计划》。国务院于1999年8月20日发布《关于加强技术创新，发展高科技，实现产业化的决定》，其中把加强生物技术在农业和农村经济发展中的应用，特别是转基因技术在优良品种培育中的作用做为基本国策之一。从2002年3月20号起，我国将正式实施《农业转