第十章-转基因食品的安全性

第十章转基因食品的安全性第一节概述生物技术如同其他新出现科学一样，是一把双刃剑，有其对人类有利的一面。利用生物技术改造农作物，使其自身可以对病虫害产生抵抗力；利用生物技术生产生物农药，提高药效的同时，减少降解时间和对人畜的毒性；利用生物技术改造家畜和家禽，使其对病害的抵抗力增加，减少抗生素的使用等等。因此，生物技术可以改善食品生产的环境、提高食品的营养、消除食品的污染源，在改善和保障食品安全方面有着巨大的应用前景。第一节概述同时，也有其对人类不利的一面：如果对生物技术不加以管理，就会对人类产生灾难性的后果。好在生物技术的潜在危害在其发展的初期就被科学家们认识到，在发展转基因食品的同时，相应的管理和安全性评价也在世界各国展开。一,概念1.转基因技术(GeneticallyModifiedTechnique)使用基因工程或分子生物学技术,将遗传物质导入活细胞或生物体中,产生基因重组现象,使之表达并遗传的技术.2.转基因生物(GeneticallyModifiedOrganisms)指遗传物质是通过转基因技术改变的生物,而不是以自然增殖或自然重组的方式产生.它包括转基因植物,动物,微生物三大类.3.转基因食品(GeneticallyModifiedFoods)用转基因生物制造或生产的食品原料,食品添加物和食品.现阶段商品化的仅为转基因植物性食品,与普通食品的差别在于含有来源于其他生物体的外源基因.二,转基因食品的作用1.增加产量2.改善食品品质3.控制成熟期4.生产功能食品5.抗病,抗虫,抗除草剂6.是现代科技发展的必然产物.三.转基因技术的发展70年代发现了能在特异位点切开DNA的限制性内切酶和连接DNA的连接酶,为转基因技术奠定了基础.1983年产生了世界上第一例转基因植物.1989年美国政府批准在奶牛中使用重组牛生长激素(rBST),以增加产奶量,并证实与普通奶一样安全.1990年美国Pfizer公司的遗传工程凝乳酶获准用于奶酪生产.1993年美FDA批准Calgene公司研制的FlavrSavr延熟番茄进入商品化.此后转基因食品迅猛增加.1996年转基因作物播种面积200万公顷,1999增加到4000万公顷,占全球播种面积的2%-3%2000.7.11,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发表白皮书,公开支持转基因技术研究,指出此技术在消除饥饿和贫穷方面具有不可替代作用.在保障人类健康和生态环境的同时,应促进而不是限制其发展.第二节转基因食品的安全性问题20世纪60年代末斯坦福大学教授Berg尝试用来自细菌的一段DNA与猴病毒SV40的DNA连接起来，获得了世界第一例重组DNA。1973年的Gordon会议和1975年的Asilomar会议专门针对转基因生物的安全进行了讨论。美国国立卫生研究院依据专家会议的讨论结果制定了美国的生物技术管理条例。1990年召开的第一届FAO/WHO专家咨询会议在安全性评价方面迈出了第一步，认为传统的食品安全性评价毒理学方法已不再适用于转基因食品。1993年经济发展合作组织召开了转基因食品安全会议，会议提出了《现代转基因食品安全性评价：概念与原则》的报告，报告中“实质等同性原则”得到世界各国的认同。转基因食品安全性问题,主要有以下几点：1、外源基因的安全性转基因植物性食品中的外源基因主要包括两大类，即目标基因和标志基因。目的基因是人们期望宿主生物获得的某一或某些性状的遗传信息载体。标志基因是帮助对转基因生物工程体进行筛选和鉴定的一类外源基因，包括选择标记基因和报告基因。2、潜在致敏性转基因食品中引入的新基因有可能是食品致敏源。人体免疫系统与食品中过敏蛋白质发生反应，产生抗原特异性的免疫球蛋白IgE的反应。3、影响膳食营养平衡转基因食品的营养组成和抗营养因子变化幅度大，可能会对人群膳食营养产生影响，造成体内营养平衡紊乱。4、影响人体肠道微生态环境转基因食品中的标记基因有可能引起人体肠道菌群谱和数量变化，通过菌群失调影响人的正常消化功能。5、产生有毒物质转基因食品有可能提高天然植物毒素的含量。争论的背景有:1,转基因技术发展太迅速,科学技术还不能预测其对未来的影响,如对多代遗传,变异,环境等.2,转基因食品从根本上动摇了人类千万年来由自身实践来选择食品的模式.3,转基因植物对生态的影响是难还是祸害,难以预料.4,由于外来基因的插入,可能导致潜在毒性,过敏及三致性.5,经济利益冲突.第三节转基因食品安全性评价一、转基因食品安全性评价的目的与原则（一）安全性评价的目的转基因食品的安全性评价是安全管理的核心和基础之一，转基因食品的安全评价目的是从技术上分析生物技术及其产品的潜在危险，对生物技术的研究、开发、商品化生产和应用的各个环节的安全性进行科学、公正的评价，以期在保障人类健康和生态环境安全的同时，也有助于促进生物技术的健康、有序和可持续发展。对转基因食品安全性评价的目的可以归结为：1、提供科学决策的依据；2、保障人类健康和环境安全；3、回答公众疑问；4、促进国际贸易；5、促进生物技术的可持续发展。（二）安全性评价的原则1、实质等同性原则在1996年FAO/WHO召开的第二次生物技术安全性评价专家咨询会议，将转基因植物、动物、微生物产生的食品分为三类：（1）转基因食品与现有的传统食品具有实质等同性；（2）除某些特定的差异外，与传统食品具有实质等同性；（3）与传统食品没有实质等同性。实质等同性比较的主要内容有生物学特性的比较，对植物来说包括形态、生长、产量、抗病性及其他有关的农艺性状；对微生物来说包括分类学特性（如培养方法、生物型、生理特性等）、侵染型、寄主范围、有无质粒、抗生素性、毒性等；动物方面是形态、生长生理特性、繁殖、健康特性及产量等。营养成分比较包括主要营养素、抗营养因子、毒素、过敏原等。主要营养素因子包括脂肪、蛋白质、碳水化合物、矿物质、维生素等。抗营养因子主要指一些能影响人对食品中营养物质的吸收和对食物消化的物质。毒素指一些对人有毒害作用的物质。过敏原指能造成某些人群食用猴产生过敏反应的一类物质。在应用实质等同性评价转基因食品时，应根据不同的国家、文化背景和宗教等的差异进行评价。在进行评价时应根据下列情况分别对待。（1）与现有食品及食品成分具有完全实质等同性（2）与现有食品成分具有实质等同性，但存在某些方面的特定差异（3）与现有食品无实质等同性2、预先防范（precaution）的原则早在20世纪60年代末斯坦福大学教授Berg尝试用来自细菌的一段DNA与猴病毒SV40病毒连接起来，获得了世界第一例重组DNA。这项研究受到了其他科学家的质疑，因为SV40病毒是一种小型动物的肿瘤病毒，可以将人的细胞培养转化为类肿瘤细胞。如果研究中的一些材料扩散到环境中将对人类造成巨大的灾难。正是转基因技术的这种特殊性，必须对转基因食品采取预先防范作为风险性评估的原则。3、个案评估的原则（casebycase）目前已有300多个基因被克隆，用于转基因生物的研究，这些基因来源和功能各不相同，受体生物和基因操作也不相同，因此，必须采取的评价方式是针对不同转基因食品逐个地进行评估，该原则也是世界许多国家采取的方式。4、逐步评估的原则（stepbystep）转基因生物及其产品的研发是经过了实验室研究、中间试验、环境释放、生产性试验和商业化生产等几个环节。每个环节对人类健康和环境所造成的风险是不相同的。逐步评估的原则就是要求在每个环节上对转基因生物及其产品进行风险评估，并且以前一步的实验结果作为依据来判定是否进行下一阶段的开发研究。一般，有三种可能：第一，转基因生物及其产品可以进入下一阶段试验；第二，暂时不能进入下一阶段试验，需要在本阶段补充必要的数据和信息；第三，转基因生物及其产品不能进入下一阶段试验。5、风险效益平衡的原则（balanceofbenefitsandrisks）发展转基因技术就是因为该技术可以带来巨大的经济和社会效益。但作为一项新技术，该技术所可能带来的风险也是不容忽视的。因此，应该采用风险和效益平衡的原则。6、熟悉性原则（familiarity）所谓的熟悉是指了解转基因食品的有关性状、与其他生物或环境的相互作用、预期效果等背景知识。但熟悉并不意味着转基因食品的安全，而仅仅异味着可以采用已知的管理程序；不熟悉也并不能表示所评估的转基因食品不安全。二、关于转基因食品安全性评价的内容（一）过敏原食物过敏是人类食物食用史上一个由来已久的卫生问题。食物过敏史指在食品中含有某些能引起人产生不适应反应的抗原子，这些抗原子主要是一些蛋白质，这些蛋白质具有对T细胞和B细胞的识别区，可以诱导人免疫系统产生免疫球蛋白E抗体（IgE）。一般在下列情况下转基因食品可能产生过敏性。1、所转基因编码已知的过敏蛋白；2、基因含过敏蛋白；3、转入蛋白与已知过敏原的氨基酸序列在免疫学上有明显的同源性；4、转入蛋白属某类蛋白的成员，而这类蛋白家族的某些成员是过敏原。国际食品生物技术委员会与国际生命科学研究院的过敏性和免疫研究所一起制定了一套分析遗传改良食品过敏性树状分析法。该法重点分析基因的来源、目标蛋白与已知过敏原的序列同源性、目标蛋白与已知过敏病人血清中的IgE能否发生反应，以及目标蛋白的理化特性。（二）毒性物质毒性物质是指那些由动物、植物和微生物产生的对其他种生物有毒的化学物质。从化学的角度看，毒性物质包括了几乎所有类型的化合物；从毒理学方面看，毒性物质可以对各种器官和生物靶位产生化学和物理化学的直接作用，而引起机体的各种不良生理效应。理论上讲，任何外源基因的转入都可能导致遗传工程体产生不可预知的或意外的变化，其中包括多向效应。这些效应需要设计复杂的多因子试验来验证。模型动物的建立对评价转基因食品的安全性是非常重要的。动物实验是食品安全评价最常用的方法之一，对转基因食品的毒性检测评价涉及免疫毒性、神经毒性、致癌性与遗传毒性等多种动物模型的建立。（三）抗生素抗性标记基因美国食品及药物管理局（FDA）评价抗生素抗性标记基因时，认为在采取个案分析原则的基础上，还应考虑：1、使用的抗生素是否是人类治疗疾病的重要抗生素；2、是否经常使用；3、是否口服；4、在治疗中是否是独一无二不可替代的；5、在细菌菌群中所呈现的对抗生素的抗性水平状况如何；6、在选择压力存在时是否会发生转化。（四）营养成分和抗营养因子食品的功能就在于它对人类的营养，因此，营养成分和抗营养因子是转基因食品安全性评价的重要组成部分。对转基因食品营养成分的评价主要针对蛋白质、淀粉、纤维素、脂肪等与人类健康营养密切相关的物质。（五）转基因作为对生态环境可能造成的影响转基因作物对生态环境的潜在威胁是转基因食品安全性评价的另一个重要方面，转基因作物对环境的潜在威胁体系在：1、转基因作物本身演化为杂草的可能性；2、基因漂移与转基因逃逸对近源物种的潜在威胁；3、转基因植物对非靶标生物的危害及生物多样性的影响。4、转基因植物潜在风险评价的技术路线与方法（1）种群替代实验（2）转基因植物花粉散布的测度（3）鉴定转基因存在的方法（4）外源基因转移的检测（5）转基因植物潜在风险评估的基本程序第一步，通过已有知识，将实验对象进行分析分类，判断是属于较高风险一类，还是属于较低风险甚至无风险一类。第二步，根据第一步的分类进行不同的田间实验，来评价其生态上的表现。第三步，如果转基因作物经第二步证明具有更高的行为表现，则要进一步检测转基因作物在何种条件下和以什么程度造成潜在危险。三、用于转基因食品的检测技术转基因生物中被整合到宿主基因组中的外源基因一般都具有共同的特定，即由启动子、结构基因和终止子组成，一般称为基因盒。因此，在检测转基因食品时，主要针对外源启动子、终止子、筛选标记基因、报告基因和结构基因的DNA序列和产物进行检测。检测的方式主要要基于核酸的PCR检测技术、基于蛋白质的酶学和免疫学检测技术、向自动化技术发展的生物传感器与生物芯片技术、基于现代分析仪器的近红外光谱和质谱分析技术等。四、转基因食品安全性评价应注意的问题1、在保证人类健康和生态环境的同时，促