转基因食品对人类健康的潜在影响

1转基因食品对人类健康的潜在影响唐祝瑾（东华理工化生材学院，抚州，344000）摘要：基因食品与普通食品的重要差异在于前者含有采用DNA重组技术导入的外源基因。近年来随着大量的转基因食品被批准商业化使用,转基因食品的安全性问题也越来越受到关注。关键词：转基因食品安全健康外源基因转基因就是将不同来源的DNA分子进行重组，克服了天然物种生殖隔离屏障，将具有某种特性的基因分离和克隆，再转接到另外的生物细胞内，从而可以按照人们的意愿创造出自然界中原来并不存在的新的生物功能和类型，基因食品是指利用分子生物学手段，将某些生物的基因转移到其它生物物种上，使其出现原物种不具有的性状或产物，以转基因生物为原料加工生产的食品就是转基因食品。通过这种技术人类可以获得更符合要求的食品品质，它具有产量高、营养丰富、抗病力强的优势，但它可能造成的遗传基因污染也是它的明显缺陷。美国是转基因食品最多的国家，60％以上的加工食品含有转基因成分，90％以上的大豆、50％以上的玉米、小麦是转基因的。在我国，转基因食品还比较罕见，到目前为止，经农业部生物工程安全委员会准许商业化的转基因作物仅有6个，其中有3个涉及食品，即两种西红柿、一种甜椒。但是，随着我国加入WTO的推进和全球一体化的到来，食用转基因食品将成为不可回避的事实。本质上讲基因生物和常规育成的品种是一样的，两者都是在原有的基础上对某些性状进行修饰，或增加新性状，或消除原有不利性状。虽然，目前的科学水平还不能完全精确地预测一个外源基因在新的遗传背景中产生什么样的相互作用，但从理论上讲，转基因食品是安全的。长期食用转基因食品不会有副作用，一是因为转基因食品上市之前是经过大量试验和许多部门严格检验的；二是转基因食品在体内不积累。世界上许多国家都制定了对转基因生物的管理法规和办法，负责对其安全性进行评价和监控，其内容主要集中在环境安全性和食用安全性两方面。我国正在2起草的命名为《中国生物安全国家框架》的法规，规定了本着对全人类和子孙后代长远利益负责的态度，从生物安全性问题的广泛性、潜在性、长期性、严重性上做好生物安全管理工作，同时要求对进口的转基因食品进行严格的安全检测，真正确保消费者的利益。1、一个迫在眉睫的问题1973年，美国斯坦福大学的斯坦利.科恩教授开发成功转基因技术；1983年，第一株转基因植物诞生。人类面临的一些严重问题有了新的出路，无数人投身到这项令人激动的工作中。转基因食品是否安全，是否适合人类食用？世界上还没有一个人能作出肯定的回答。这主要是由于人类对基因的了解还十分有限，对转基因食品的安全检测还缺乏知识和经验。2、人类对基因了解有限众所周知，在人类的知识结构中，与生命规律有关的许多领域还是大片的空白。近日在中国科协首届学术年会上，中科院院长路甬祥提出的当代科学面临的四大难题中，属于生命科学领域的就有两项，而生物学中遗传与进化的统一问题正是其中之一。显然，对遗传信息的主要载体-基因，人类的了解还远不算全面和深刻。2.1研究决定了人类对基因认识不深目前研究基因的常用办法，是先将单个基因隔离，尽量减少外界的影响，在孤立状态下了解它的功能；然后再进行活体试验，用几个有限的指标增大或减弱它的表达会有什么影响；然后根据试验数据推导出这个基因和生物体的什么功能有关。但这种判断并不精确，有时甚至是错误的。因为生命是一个活跃的动态系统，基因之间时刻保持着联系，一个基因表达的蛋白控制着另一个基因的开启和表达。各种各样、数目巨大的基因相互控制，形成一个极端复杂的网络。每个基因只是这个网络上的一点，它和一个或几个基因有联系。多个基因互相调控形成的整体有很多功能，而孤立地观察一个基因时，根本看不出它们的集合有哪些功能。人们目前的研究方法很可能只是找出了各个基因处于无序时的性质。所以，人们对基因的了解并不深刻。就是在这样并不坚实的基础上，利用基因重组技术，制造出了转基因作物和转基因食品。32.2人们对转基因食品的认识还存在着误区（1）传统作物改良只是加速了某种自然演变的进程，转基因却修改了自然界的基本规则：前者仅仅将对人类有益的自然产生的变异收集起来，其变异产生的过程和自然界里亿万年间发生的遗传变异并没有区别；而后者在自然界里原来不存在。仿照一个并不完全了解的事物，只可能做到形似。只有时间才能说明转基因到底是一种什么性质的事物，现在很难预料它将来能否与天然生态环境和谐相处，会带来什么样的后果。（2）已经有大量的转基因作物被食用，但是没有出现对人体有害的报道。1994年，美国在世界上首次批准第一种转基因食品进入市常转基因食品的中长期影响还没有足够的时间显现出来。另外，针对转基因食品安全性的调查研究并不充分。（3）摄入的基因最终都会被消化系统分解。基因是遗传物质的载体，可以说生物体的一切构造和组成都是由基因决定的。基因改变了，生物体其他的部分就相应改变。人们吞下转基因食品时，被改变的基因连同被改变的生物体其他部分一起被摄入体内。然而，基因本身被分散，受基因控制的其他成分不一定会被完全分解。3、转基因食品安全检测方法不成熟3.1学术界尚未统一认识2000年12月15日的美国《科学》杂志刊登了L.L.Wolfenbarger和Phifer的一篇综述文章TheEcologicalRisksandBenefitsofGeneticallyEngineeredPlants。文章指出，关于使用转基因生物利弊的讨论正在激烈地进行，但是这些讨论通常忽略了现有的知识状态。对有关转基因作物的科学文献的回顾表明，有关它们对环境危害和益处的关键性的实验十分欠缺。可见，到2000年底为止，学术界对如何评估转基因作物的生态风险还远远没有达到共识，更不用说评估转基因食品的安全性。3.2转基因食品的毒性初露端倪根据美国康奈尔大学Losey等人的试验，在苦苣菜叶上撒上转基因Bt玉米花粉后，一种称之为黑脉金斑蝶的幼虫对叶片就吃得少，长得慢，死得快。4天后幼虫死亡率达44％，而对照组（饲喂不撒Bt玉米花粉的叶片）无一死亡。论文据此推断，Bt转基因玉米花粉中含有毒素。43.3商业的驱动使得安全检测被忽视商业利益的驱动，使得转基因食品的生产者重视制造技术，忽略安全检测。2000年，全世界的转基因食品市场已达30亿美元以上。在2000年以前的3年中，与转基因种子、农用化学品和研究项目有关的公司交易就超过了150亿美元。美国的DeltaandPineLand公司发明了“终止子”技术并申请了专利。“终止子”技术使种子失去繁殖能力，农户每年都需要购买新种子。这是一个典型的以商业利益为目标的技术，为了保障自己利润，不计后果地修改自然规律。“终止子”技术会使农民无法留种、对遗传多样性有负作用，影响农业的可持续发展，并会通过花粉非故意的传播造成生态风险。虽然转基因作物产生不育种子可能在解决转基因逃逸带来的生态险上有益处，但终止了技术更可能给全球食品保障带来严重的危机。从许多其他的资料也可以看出，那些大公司把制造和销售转基因作物放在首位，并不重视安全检测技术的研究3.4药物毒性与转基因食品毒性的比较药物与转基因食品有两个共同点：第一，都由人工合成，非纯天然物品，第二，都被人摄入体内，并消化吸收。人类使用药物已经有很长时间，其中许多经验可以供研究转基因食品时参考。药物不良反应是药品使用中最常见的问题；在转基因食品的安全评估当中，过敏反应是主要考虑因素。显然，以上两者很相似。所以在研究转基因食品的过敏反应时，可以参考药物不良反应的研究成果。药物不良反应的发现通常都需要一个周期。最近被禁止的含PPA的感冒药，造成了一代人黄牙的四环素，在确定其副作用之前都错误地使用了相当长的时间。因为药物和基因食品的相似性，类似药物不良反应的情况也可能发生在转基因食品的使用中。目前还没有转基因食品过敏反应的报道，很可能只是它还没有得到足够长时间的大规模应用；此外，转基因食品的不良反应可能比药物不良反应更难发现。4、转基因食品的现状转基因食品在欧洲遭到了严重的抵制。欧盟国家2000年6月在卢森堡举行的环境部长会议上达成一致意见：在新的法规制定出来之前，暂停转基因农作物的种植和流通。1999年以来，英国禁止向学校、政府机构和养老院提供转基因5食品。大豆生产大国巴西不久前也宣布，在查清转基因农作物对环境的影响之前，暂时停止生产转基因大豆。日本原本对转基因食品的安全性深信不疑，把生物技术视为21世纪的战略产业技术，不仅加紧研究开发转基因技术，而且大量进口美国的转基因农作物。但自从Bt玉米含有毒素的论文发表后，日本政府也表示，将研究和制定针对转基因农作物的新的安全评估标准和项目。转基因植物诞生以来，人们把安看成是解决粮食短缺问题的希望。然而，我们首先应该确定不是在饮鸩止渴，确定转基因食品不会破坏我们自己和子孙后代的健康，破坏我们赖以生存的自然生态系统。方案设计（1）插入基因所表达蛋白的安全性评价；（2）用选择性和特异性的分析检验来进行非预期（多效性的）影响，转基因食品的重要营养成分要与相应的非转基因品系以及其亲本的进行比较，分析结果要与现有的数据进行比较，以确定其营养水平在正常的范围之内，抗营养成分也要与现有数据和其对照比较以确认内源毒素没有发生有意义的变化，食品加工产品各种成分也应进行分析，以保证所测定的参数在可接受的范围之内（3）健康显示(Wholesomeness)测试的选择性应用，一般地，为模拟商业化的饲喂实践，这些饲喂实验用家畜家禽进行。对于人类食用的食品来讲，就将这种新食品用25倍于人类最大估计摄入量去饲喂大鼠，实验用每组每种性别的大鼠进行4周以上。全食物(Wholefood)饲喂实验时，动物对食物的微小变化不敏感，健康显示测试的参数包括每日健康观察、每周体重、食品消耗等，4周后进行全面的尸检，如果在尸检中发现任何异常，这些组织就要进行显微镜检。这种28d的急性毒理学研究通常用来评价是否在饲喂待检食品过程中，有任何不利的影响表现出来，在尸检中，应该观察器官重量、血液学、临床化学以及组织病理学等方面的变化[7]。(4)数据库的应用数据库可以提供有关食品成分的基底信息，用来评价转基因食品中主要的营养和毒素是否有显著性变化。当然也应考虑到这些主要的营养和有毒成分有一定6的变动范围，另外必须保证数据的质量，并且必须发展有效的方法来定量这些主要的成分[8]。活体(invivo)和离体(invitro)动物模型可以用活体或离体的动物模型来评价转基因微生物食品的安全性，丹麦食品部的毒理学研究所已经建立了若干个哺乳动物消化道模型[9]。其中，大鼠模型建立的最齐全，可能是研究中应用大鼠模型较多的缘故。无菌大鼠模型除了可以研究细菌的存活和移殖外，还可以研究微生物间遗传物质的转移。如果将携带质粒pAMβ1的供体菌系和受体菌喂服无菌的大鼠，几天后在大鼠的排泄物中就会发现DNA接合转移的产物。转基因食品致敏性的评价方法如果转基因食品中所含蛋白是已知来源的，就用SDS－PAGE作点免疫反应后，进行放射性致敏吸着剂抑制反应测试(RAST－inhibition)，如果结果是阳性的，就不需要进一步的试验而下结论认为这种转基因食品对人类是致敏的；如果结果是阴性的，那么接着进行皮刺测试和双盲、安慰剂对照的食品免疫试验(DBPCFC,double-blind,placedbo-controlledfoodchallenges)，如果结果仍是阴性的，那么就可以下结论，对消费者来说，这种转基因食品没有风险。如果转基因食品所含蛋白是非食品来源，或来源于不常见食品，那么就不能用过敏个体或者他们的血清进行测试，在这种情况下，就将这种蛋白的特性与已知的食品过敏原进行对照。PCR检测的方法目前，转基因植物的构建经常会用到来自花椰菜花叶病毒(CaMV)的35s启动子。对35s启动子的PCR检测是欧盟新食品管理的依据。最近欧盟修改了其食品管理策略，GMO（遗传饰生物体）含量大于5%的食品必须进行标签，于是由定性PCR转向定量PCR，其中数量竞争性PCR(QC－PCR,quantitativecompetitivePCR)的方法特别有用[11]