2. 广西大学生命科学与技术学院
转基因食品(Genetically Modified Food,GMF)是指利用基因工程技术改造基因组构成的食品,包括转基因植物食品、转基因动物食品和转基因微生物食品[1]。作为一项新兴的生物技术产品,由于它不可避免的不成熟性和不确定性,使转基因食品的安全性成为人们关注的焦点。本文就近年的转基因食品安全性研究综述如下。
1 转基因食品危害及安全性自1994年美国农业部(USDA)和美国食品与药品管理局(FDA)批准第1个转基因作物产品延熟保鲜转基因番茄获得进入市场起,大量的转基因生物体作为食品进入人们的生活。它与传统食品的区别在于:首先它含有利用转基因技术导入的外源基因,绝大多数转基因食品的外源结构包括启动子、目的基因和终止子3部分;其次可能存在外源基因在受体内的表达产物。由于对这2种成分的不确定性以及由此引起的次级效应,对人类健康产生了潜在的危害。
1.1 转基因食品产生危害的因素 1.1.1 转基因载体转基因产品通过细菌、病毒或质粒等载体系统,将目的基因转移至受体内,载体本身对受体来讲也是外源基因,在受体内也会表达产生意想不到的产物,影响产品的特性。有的载体基因甚至会发生基因逃逸,对其他物体产生危害[2]。
1.1.2 转基因受体转基因技术的不成熟性使得外源基因表达有很大的随机性,而且基因转移和表达常常出现粗放表达和误表达现象,这些都会给人类健康和生态环境产生不利影响。
1.1.3 转基因表达产物转基因成分的表达产物中,不仅有人们需要的物质,同时也会带来一些垃圾产物,可能会对人类和环境产生不良影响。
1.1.4 来源于转基因食品的代谢产物转基因成分被人体摄入后,基因为肠道微生物所利用,产生一些不可预知的后果。
1.2 对人类的危害性 1.2.1 食物毒性许多食品本身含有大量的毒性物质和抗营养因子,如蛋白酶抑制剂、神经毒素等用以抵抗病原菌的侵害。生物进化过程中,自身的代谢途径在一定程度上抑制毒素表现,即所说的沉默代谢。但在转基因食品加工过程中,由于基因的导入使得病毒蛋白发生过量表达,产生各种毒素。
1.2.2 食物致敏性产生致敏的原因是导入的基因片段,由于导入基因的来源及序列或表达的蛋白质的氨基酸序列可能与己知的致敏源存在同源性,导致过敏发生或产生新的过敏原。例如从巴西坚果中提取的2S清蛋白基因转入大豆后,产生了与巴西坚果的2S清蛋白分子量及性质都非常相似的致敏性成分[3]。
1.2.3 抗生素的抗性为促进细胞、组织和转基因植物的转化,在基因转移过程中大量的使用抗生素标记基因。人体摄入后抗生素抗性标记基因通过水平基因转移和重组会扩散到很多肠道细菌及病原体中,产生新的病原细菌和病毒,产生抗生素抗性。虽然有时转基因食品危害仅仅引起人体微小的变化,但经过长期积累可能产生严重伤害。基因工程食品中的外源DNA不易在肠道内消化,可能被机体细胞摄取并整合到基因组中,引起细胞突变,这对人类健康存在着潜在的危害。
1.3 转基因食品的安全问题由于转基因技术对食品、人群健康、环境、生物物种等影响,目前还有许多未知领域,现阶段公众对转基因食品的长期效应了解甚少,例如,基因沉默现象是目前尚不清楚的RNA水平上进行的相互作用造成的[4],可能对健康带来潜在危险。2002年英国科学家做了转基因食品安全的第一个人体实验,给12名健康的志愿者和7名切除过部分结肠的志愿者吃含有转基因大豆的汉堡包和牛奶冰激凌。调查发现,健康者的粪便中没有发现转基因大豆的转基因,但在做了结肠切除术的志愿者粪便中发现了少量的转基因大豆残留基因。这表明确实有极少量的细菌摄入了大豆转基因,随后科学界认为这个实验并不能证明这种转基因的转移对人体存在副作用[5]。俄罗斯Raffaele Mazza等研究证实,经转基因玉米喂养的猪,在它们的血液、脾、肝、肾等器官也发现转基因的碎片[6]。而Jeffrey M Smith的研究发现,在老鼠的食品大豆中添加了含转基因的成分后,这些老鼠的日常行为都发生了变化,经常莫明其妙的紧张好斗,而且老鼠的肝脏和睾丸都发现呈病态反应。吃了转基因食物的老鼠繁殖的后代体内不同的部分出现了致命的病变,55.6%的小鼠在一出生或是出生3周内就死亡[7]。食用转基因大豆的老鼠及其后代出现不同程度伤害的实验结果令人震惊。转基因食品能够对一些动物的后代产生严重危害,实际上相当于一个具有延时伤害能力的生化武器。由于啮齿类动物在形态学和生物化学方面都与人类相似,因此,这个结果引起人们对转基因食品的警觉。虽然还有许多科学家做了相关实验,但最终的结论既不能证明转基因食品是安全的,也不能证明它不安全。
1.4 转基因食品的安全评定与监督管理 1.4.1 转基因食品安全评定鉴于新的生物技术在食品中的应用给人类健康带来的新问题,传统食品安全性评价方法不能完全适合生物技术产品。国际上对转基因作物、食品安全性评价适宜方法和策略达成初步一致[8, 9]。评价原则主要包括3个层次:了解被评价食物的遗传背景与基因改造方法;检测食品中可能存在的毒素、过敏源等;进行毒理学实验,推荐对转基因食品的安全性评价应用实质性等同原则[9, 10]。考虑可能存在的健康负面影响以及有益于健康的方面,从而权衡其潜在的危险和利益。
1.4.2 转基因食品的监督管理国际方面,2000年1月29日,131个国家的代表在联合国主持下,于加拿大的蒙特利尔签署了有关转基因食品安全的《生物安全议定书》,这是第一部有关现代生物技术生产的活性转基因生物的国际法[11]。欧盟对转基因食品的管理实行了分别对该技术和产品的相应法规,其中包括对转基因生物的限制使用、劳动者保护、环境控制以及新食品范围、上市前通告、审批和详尽的标签等规定[2]。俄罗斯对转基因食品及其原料采取国家登记制度[2]。日本是较早开展生物技术安全立法工作的国家之一。它采取了基于生产过程的管理措施,关于转基因产品的立法主要是在“对于在农业和工业中应用重组DNA生物体的框架”基础上建立起来的。日本政府规定:转基因实验必须遵循文部省的《重组DNA实验指南》,转基因农作物的开发需要遵守农林水产省制定的《在农林渔、食品和其他相关产业中应用重组DNA生物体指南》[12]。1999年11月29日,农林水产省公布了对以进口大豆和玉米为主要原料的21种产品贴标签的规范标准,并要求对转基因生物与非转基因生物原料实施分别运输的管理系统,确保转基因品种混人率控制在5%以下。日本以玉米为原料的大型食品加工企业从2000年1月始决定全部用非转基因原料,也用非转基因饲料生产牛肉和牛奶[13]。20世纪90年代初,美国对转基因食品持积极支持的态度,但在星联玉米事件暴发后,在2001年出台了转基因食品管理草案以加强管理,规定生物工程制造商必须向食品药品管理局提供相关资料,以确认此类食品的安全性[13]。
我国政府对转基因产品也采取谨慎的态度,加强了对它的安全管理。国家科委1993年颁布了《基因工程安全办法》,农业部在1996年7月也颁布了《农业生物基因工程安全管理实施办法》。2001年6月6日国务院公布了《农业转基因安全条例》,对转基因食品的试验、生产、应用等规定了生产和经营许可证制度。2002年3月20日,我国正式实施《农业转基因生物安全评价管理办法》和《农业转基因生物标识管理办法》。卫生部于2002年4月8日发布了《转基因食品卫生管理办法》,并于2002年7月1日起实施。管理办法规定转基因食品作为一类新资源食品,须经过卫生部审查批准方可进口,并对转基因食品的食用安全性与营养质量评价、申报与批准、标识和监督做了严格的规定。这些政策和法规的实施为转基因作物安全、健康、有序地发展提供了有力的保障。
2 转基因食品的发展世界上并不存在绝对安全的食物,评价食物的安全性,必须始终考虑危险性与有益性的平衡。总的原则是只要对人体的有害性降低到可忽略的程度,即可认为是安全的[14]。尽管学术界对转基因食品的安全性存在分歧,然而有一点很明确,即转基因食品的出现将更多的有益于人类,通过转基因手段甚至还可以创造更健康或有效防治疾病的食品。许多人担心可能使植物变得具有危险性的作物遗传改造,事实上只是使植物变得营养更丰富,更有益于癌症以及其它疾病的预防[15]。菲律宾国际水稻研究所的金大米工程,就是研究者利用基因工程,把合成β-胡萝卜素的整条生化途径转移到大米胚乳中,让“途径工程”成为可能,属于转基因技术的突破。在第1代金大米中,类胡萝卜素含量为每g胚乳1.6µg[16],到了第2代金大米,类胡萝卜素含量已达每g胚乳37µg,比第l代高了23倍[17]。除金大米外,研究者还研发成功高铁大米,帮助解决大米食用人群中的缺铁问题[18]。在植物性食品中,转基因作物种植面积居前4位的国家是美国、加拿大、中国和阿根廷,占了种植总面积的99%。在全球转基因作物中唱主角的是转基因大豆,在阿根廷大豆中有95%是转基因品种,美国、巴西的大豆绝大部分也是转基因品种。我国的转基因作物已达50种以上,种植面积已居世界第2位,集中在大豆、玉米、油菜及番茄这4种植物性作物上。动物性转基因食品方面,生长速度快、抗病力强、肉质好的转基因兔、猪、鸡、鱼已经问世[19, 20]。特别是乳品工业,采用基因工程技术生产的牛生长激素(BST)可提高母牛15%产奶量[21],由此带来极大的经济效益已经在英、美等国家得以体现,就目前研究表明其对身体无害。专家认为,由于转基因食品存在的优越性,因此,有广阔的发展前景,预计2010年转基因食品的总交易量高达200亿美元[22]。基因工程技术将带给人们更丰富、更利于健康、更富有营养的食品并带动食品工业发生革命性变化。
3 建议与展望建议联合国粮食及农业组织(FOA)提出需要尽快制定出基因改造食品及其贸易规则,科学的、明晰的安全评价程序、危害管理以及针对提高转基因食品中不确定性认识的措施等[23]。实行消费者知情原则,加强生物安全的风险评估则是当前转基因食品发展的重点保障。与急速发展的基因技术相比我国目前的转基因食品安全监管法规仍显滞后,其安全性评价和管理体制还处在起步阶段,首先应建立和完善转基因食品的安全管理机构体系。作为食品卫生和安全性监督主管的有关部门,尽快启动对转基因食品的专项管理;制定出相应的管理程序和方法;相关科研部门系统研究和推广检验食品中转基因成分及安全性的新技术,建立转基因食品的安全性评价的技术支撑,充分利用各社会资源对现有转基因食品中各种影响安全性的因素进行全面准确的测定和控制。用国际标准和相关规则去正确引导转基因农产品的开发、生产和销售,确保转基因食品食用安全和生态环境安全,从而使该类食品的管理和监督工作实现国际化。
食品安全已经跨越国界。某一地区的食品安全问题很有可能波及全球。因而完善转基因食品的安全监管体系,提高食品安全检测技术水平迫在眉睫。
致谢 承蒙广西医科大学臧宁博士审阅,特此致谢。[1] | 国务院. 农业转基因生物安全管理条例[S] . 2001. http://mall.cnki.net/magazine/Article/NYKG200105014.htm |
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