淺談轉基因技術及其食品的安全性

淺談轉基因食品的安全性文章來源： 　　　　 2005-12-19 16:14:41楊鳳華孫平 2005-12-13 13:09:02 中華醫藥雜誌 2000年5月第4卷第5期基因工程是採用類似工程手段，在分子水平上定向重組遺傳物質，有目的地改良遺傳性狀，按照人們的要求改良或創造植物（或動物、微生物）新品種（物種）的方法。具有目的性強，效率高的特點，其中在農作物育種方面取得比較理想的效果。利用基因工程方法育成了高產、抗病、抗蟲、耐旱、質優或有其他特殊要求的農作物新品種，在解決當今世界所面臨的在人口膨脹條件下的食物短缺問題發揮了重要作用。同時，雖著分子生物學技術的發展和相關技術水平的提高，基因工程應用範圍越來越廣，推動了生物技術產業的發展，如基因藥物、重組疫苗、生物晶元、生物反應器、基因治療、診斷試劑、生物技術飼料和基因工程微生物農藥等，它將成為21世紀最具發展前景的高技術領域和國民經濟的支柱產業之一 ［1］ 。轉基因生物是採用基因工程手段將從不同生物中分離或人工合成的外源基因在體外進行酶切和連接，構成重組DNA分子，然後導入受體細胞內整合、表達，並能通過無性或有性繁殖過程將外源基因遺傳給後代。若轉基因的受體為植物稱為轉基因植物（genetically modified plant，GMP）;若受體為農作物稱為轉基因作物（genetically modified crop，GMC）;若受體為動物則稱為轉基因動物（genetically modified animal，GMA）。由轉基因生物生產的供人類食用的產品稱為轉基因食品（transgenic food）或基因改良食品（genetically modified food，GM food） ［2］ 。目前，作為食品的轉基因生物以轉基因植物為主。轉基因植物目前主要應用於農業和醫藥領域，農業領域主要是向農作物轉入各種有用基因，特別是抗有害生物（病原體、害蟲、雜草等）、抗逆境（乾旱、鹽鹼、寒冷、炎熱等）、增進農產品產量和品質、提高光和效率等方面的基因，獲得符合人類目標的新種質，培育出新品種;醫藥領域主要是利用轉基因植物為「植物生物反應器」，生產口服疫苗及醫用蛋白等 ［3］。1 轉基因食品發展的特點1.1 種類越來越多 世界首例轉基因植物即轉基因煙草於1983年問世 ［4］ 。1986年，首次批准了進入田間試驗的轉基因植物———抗蟲和抗除草劑的轉基因棉花。從1987年 ～1999年，僅美國批准進行大田試驗的轉基因植物就達4779項，自第1例轉基因植物培育成功至今，科學家們已在200多種植物中實現了基因轉移，創造出了具有豐產、優質、抗病蟲、抗除草劑、抗旱、抗寒、抗鹽鹼等優良性狀的植物新品種，這主要包括糧食作物（如水稻、大豆、小麥等）、經濟作物（如棉花、向日葵等）、蔬菜（如番茄、黃瓜、甘藍、胡蘿蔔、茄子等）、瓜果（如蘋果、核桃、草莓、香蕉等）、牧草、花卉及楊樹等造林樹種 ［5］ 。1.2 商品化速度明顯加快 1994年，第1個轉基因植物產品———延熟保鮮轉基因番茄「Flavr Savr」獲美國農業部（USˉDA）和美國食品與藥品管理局（FDA）批准，進入市場。至2001年11月，各國正式批准的各類轉基因植物達127個品種（系），僅美國和加拿大就超過90個品種。其中大部分轉基因植物與雜草及病蟲的防治有關。1996年以來，轉基因農作物在全球範圍內飛速發展，種植面積直線上升。1996年為170萬km 2 ，1997年猛增至1100萬km 2 ，1998年達2780萬km 2 ，比上年翻了一番。1999年全球共有12個國家（美國、加拿大、阿根廷、中國、澳大利亞、南非、墨西哥、西班牙、法國、葡萄牙、羅馬尼亞和烏克蘭）種植了7種主要商品化轉基因植物（大豆、玉米、棉花、油菜、馬鈴薯、西葫蘆和番木瓜），總面積達3990萬km 2 。到2001年全世界轉基因農作物的種植總面積達到了5260萬km 2 ，開創了農業新技術推廣面積突破5000萬km 2 的新紀元。自1996～2001年的6年間，全球轉基因農作物商業化種植面積增加了30倍之多 ［5～7］ 。我國是世界上轉基因作物商品化種植較早的國家，從1994年首次商品化種植抗黃瓜花葉病毒的黃瓜和抗煙草花葉病毒雙價的轉基因煙草，此後轉基因植物研究及商品化種植業迅速發展起來，從1997～1999年，有4種（棉花、番茄、甜椒、矮牽牛）26項轉基因產品已獲准我國安全性審批，其中抗蟲類16項，抗病毒類9項，改良品質類1項 ［3］ 。我國2001年僅國產Bt轉基因抗蟲棉的種植面積已超過60萬km 2 ，是繼美國之後獨立自主研製成Bt抗蟲棉並在生產上大面積推廣應用的又一主要國家 ［8］ 。開發具有特殊營養品質和保健作用的轉基因作物以生產「功能食品」，這將對食品加工業有很大的促進作用，使其生產出更多的高附加值食品，擴大消費者的效益群體。如用轉基因技術提高維生素含量的研究已在包括番茄、水果和蔬菜等作物中進行 ［9］ 。利用轉基因技術還可培育無過敏原的植物食品。Nakamura等成功地獲得了過敏蛋白明顯減少的轉基因水稻 ［10］ 。另外，無籽果實具有品質好、口味好、易加工等特點，深受消費者喜愛。採用轉基因技術生產無籽果實近年來也取得了可喜進展。例如，通過單性結實基因的導入，調控生長素或細胞毒素基因特異表達和「終止子」技術的運用，已成功的獲得無籽果實 ［11］，這將有利於提高果蔬產品的市場價值。目前轉基因食品已走進了尋常百姓家中，它可以為人們提供質量更高、營養成份搭配更合理的膳食。2 各國對轉基因食品的認識及其態度美國是世界上最早進行轉基因研究的國家，也是最早將轉基因產品商業化及收益頗多的國家，現已成為轉基因農產品最大的生產與出口國。在美國市場上轉基因產品已接近4000種（包括嬰兒食品在內），佔市場流通農產品的60%，年銷售額超過100億美元。美國的大豆90%以上為轉基因大豆，玉米、小麥等作物中超過50%為轉基因作物。可以說，轉基因食品在美國早已大行其道，消費者對不斷推出的新食品也習以為常。但歐洲的反應卻有些不同，歐盟成員國認為轉基因食品應用於生產和消費的時間尚短，食品的安全性和可靠性都有待於進一步的研究和證明。特別是在英國，抵制輸入基因工程糧食、種子和加工食品，反對進行基因工程作物的田間試驗，他們的這些民間運動十分活躍，並頗具社會影響力，如阻止裝載基因工程糧食和種子的貨輪靠岸，焚燒進口的基因工程糧食，甚至搗毀基因工程作物試驗田等。歐洲議會於1997年5月通過了《新食品規程》的決議，規定歐盟國對上市的轉基因食品必須要有基因改良體（GMO）的標籤，包括所有轉基因食品或含有轉基因成份的食品。標籤內容應包括:①GMO的來源;②過敏性;③倫理學考慮;④不同於傳統食品（成分、營養價值、效果等）。1998年1月又增補了標籤指南，規定來自於轉基因豆類和玉米的食品必須標籤。否則，象比薩餅等外賣快餐將被處以高達5000英鎊的罰款。總之，美歐之間對轉基因食品的安全性問題的立場不同:歐洲國家認為，只要不能否認其危險性，就應該限制;美國則主張，只要在科學上無法證明它有危險性，就不應該限制 ［12］ 。發展中國家也是轉基因作物的主要種植國（除中國外還有阿根廷、巴西、埃及和印度）。對發展中國家來說，轉基因食品不是奢侈品，而是一個生存問題，認為利用轉基因技術發展農業將成為解決吃飯問題的重要出路之一。中國公眾對轉基因產品的認識比較模糊，多數人不知道轉基因食品為何物。廣州市統計局2001年做的1次調查表明:大部分被訪問者對轉基因食品認識不多，有3成的人認為轉基因食品可能有副作用，超過7成的被訪問者認為應該對轉基因技術和轉基因食品立法做出相應規範 ［13］ 。被調查市民的反應，從一個側面反應了中國老百姓對轉基因食品的不了解，同時也希望政府部門加強對轉基因知識的宣傳和教育，並通過立法對該種技術和食品做出說明和標註。3 轉基因食品的安全性評價隨著轉基因食品的商品化生產，其安全性越來越受到關注。傳統的毒理學的食品安全評價方法已不能完全適用 於轉基因技術食品。1990年召開的第1屆FAO/WHO聯合專家諮詢會議在轉基因食品的安全性評估方面邁出了第1步。人們目前對轉基因食品的擔憂基本上可歸為以下3類:①轉基因食品里加入的新基因在無意中對消費者造成健康威脅;②轉基因作物中的新基因給食物鏈其它環節造成無意的不良後果;③人為強化轉基因作物的生存競爭性，對自然界生物多樣性的影響。其中人們最關心的是對健康是否安全?這樣就需對其主要營養成分、微量營養成分、抗營養因子的變化、有無毒性物質、有無過敏性蛋白及轉入基因的穩定性和插入突變等進行檢測，重點是檢測其特定差異。其安全性評價主要包括:①轉基因食品中基因修飾導致的新基因產物的營養學評價、毒理學評價及過敏效應;②新基因的編碼過程造成現有基因產物水平的改變;③對新陳代謝效應的間接影響;④基因改變可能導致突變;⑤轉基因食品攝入後基因轉移到胃腸道微生物引起的後果;⑥遺傳工程體的生活史及插入基因的穩定性等 ［3］ 。4 國內外對轉基因食品的管理轉基因產品對人體的危害目前還只是一種推測，世界各國通行的辦法是對轉基因商品實行標識制度，讓消費者自行選擇。各國在轉基因產品安全性評價法規和管理方面的差異較大，世界主要發達國家和部分發展中國家都已制定各自的管理法規，負責對轉基因產品安全性進行評價和監控。如美國在原有聯邦法律的基礎上增加了
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