我國(guó)轉(zhuǎn)基因食品的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

我國(guó)轉(zhuǎn)基因食品的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

20世紀(jì)70年代開(kāi)發(fā)的互補(bǔ)基因工程技術(shù)可以準(zhǔn)確地改造和創(chuàng)造生物，并產(chǎn)生“轉(zhuǎn)化生物”。通過(guò)轉(zhuǎn)化生物生產(chǎn)或生產(chǎn)的食品、食品原料和食品添加劑被稱為“轉(zhuǎn)化食品”。目前,有些轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品已被批準(zhǔn)商業(yè)化并開(kāi)始進(jìn)入普通家庭,食品的安全性直接關(guān)系到人類的健康,是每一個(gè)人都關(guān)心的問(wèn)題。本文擬對(duì)轉(zhuǎn)基因食品的現(xiàn)狀、安全性以及我國(guó)政府對(duì)轉(zhuǎn)基因食品的態(tài)度和轉(zhuǎn)基因食品的發(fā)展前景作簡(jiǎn)要綜述。1植物結(jié)構(gòu)及流程見(jiàn)表3利用基因工程和分子生物學(xué)技術(shù)將遺傳物質(zhì)導(dǎo)入活細(xì)胞或生物體中,產(chǎn)生基因重組現(xiàn)象,使之表達(dá)并遺傳,這樣就改變了原來(lái)生物的遺傳物質(zhì)基因,從而產(chǎn)生了轉(zhuǎn)基因生物。1992年,我國(guó)首先在大田生產(chǎn)上種植抗黃瓜花葉病毒轉(zhuǎn)基因煙草,成為世界上第一個(gè)商品化種植轉(zhuǎn)基因作物的國(guó)家。目前,我國(guó)正在研究的轉(zhuǎn)基因作物品種已達(dá)50種以上,涉及各類基因100種以上。主要集中在大豆、玉米、油菜、棉花和番茄5種作物上。在我國(guó)已被批準(zhǔn)進(jìn)行商品化生產(chǎn)的6種轉(zhuǎn)基因植物中,有3種涉及食品,它們是轉(zhuǎn)基因耐貯番茄、抗病毒甜椒和抗病毒番茄。利用現(xiàn)代生物技術(shù)特別是重組DNA技術(shù)研究開(kāi)發(fā)的轉(zhuǎn)基因食品,近年來(lái)發(fā)展很快,我國(guó)在轉(zhuǎn)基因食品的研究方面僅處于世界中游水平,并且也未大規(guī)模生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因食品,但已有少量農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)口,如大豆,主要用于食用油加工。自1983年第一例轉(zhuǎn)基因植物問(wèn)世以來(lái),植物基因工程發(fā)展日新月異。從1996至2000年,全球的轉(zhuǎn)基因作物的種植面積增長(zhǎng)了25倍之多,由1996年的170萬(wàn)公頃,迅速發(fā)展到2000年4420萬(wàn)公頃,到2010年,轉(zhuǎn)基因作物的世界市場(chǎng)總收入將達(dá)到3萬(wàn)億美元,全世界轉(zhuǎn)基因作物的種植面積將達(dá)到6000萬(wàn)公頃。從1999年到2004年,美國(guó)基因工程農(nóng)產(chǎn)品和食品的市場(chǎng)規(guī)模已從40億美元擴(kuò)大到200多億美元,到2019年將達(dá)到750億美元。就轉(zhuǎn)基因的性狀而言,抗除草劑的農(nóng)作物種植面積最多,占轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物總面積的77%;其次為抗蟲農(nóng)作物,占22%。20世紀(jì)90年代初,市場(chǎng)上第一個(gè)轉(zhuǎn)基因食品出現(xiàn)在美國(guó),此后轉(zhuǎn)基因食品越來(lái)越多。據(jù)統(tǒng)計(jì),截止2000年,美國(guó)食品和醫(yī)藥管理局(FDA)確立的轉(zhuǎn)基因品種就有43個(gè)。目前,轉(zhuǎn)基因食品無(wú)論在數(shù)量上,還是在品種上都已具備了相當(dāng)?shù)囊?guī)模。轉(zhuǎn)基因作物的培育和轉(zhuǎn)基因食品的開(kāi)發(fā)已經(jīng)顯示出誘人前景。2非典型食品的安全當(dāng)大多數(shù)人尚未認(rèn)識(shí)什么是“轉(zhuǎn)基因食品”時(shí),轉(zhuǎn)基因食品已悄悄走上我們的餐桌。當(dāng)前,人們最關(guān)心的是轉(zhuǎn)基因食品的安全性問(wèn)題。2.1食品安全性的提出1998年8月,英國(guó)Rowett研究所的蛋白質(zhì)生化學(xué)家Pusztai在接受電視采訪時(shí)說(shuō),用轉(zhuǎn)基因馬鈴薯喂養(yǎng)動(dòng)物會(huì)阻礙小鼠的生長(zhǎng)。這種抗蟲轉(zhuǎn)基因馬鈴薯所產(chǎn)生的雪花蓮?fù)庠茨啬軌驅(qū)π∈蟮膬?nèi)臟器官和免疫系統(tǒng)產(chǎn)生損傷,而對(duì)于人類來(lái)講,類似的影響可能會(huì)導(dǎo)致癌癥發(fā)病率和死亡率的大幅上升,從而引起了人們對(duì)轉(zhuǎn)基因食品安全性的關(guān)注。1999年,國(guó)際著名雜志TheLancet公開(kāi)發(fā)表了這篇論文,更是火上澆油。盡管英國(guó)皇家學(xué)會(huì)于1999年5月宣布該研究“充滿漏洞”,從中不能得出轉(zhuǎn)基因馬鈴薯有害生物健康的結(jié)論,但卻激起人們對(duì)轉(zhuǎn)基因食品是否危害人體健康的爭(zhēng)論。1998年和1999年,加拿大Alberta和Saskatch-ewan的轉(zhuǎn)基因油菜田間先后發(fā)現(xiàn)了能夠抗除草劑的油菜自播植物。1999年5月,Losey等人報(bào)道,在一種植物馬利筋的葉片上涂上轉(zhuǎn)基因Bt玉米花粉后喂養(yǎng)君主斑蝶(Danausplexippus),發(fā)現(xiàn)4天后,斑蝶幼蟲的死亡率為44%,從而引發(fā)了“轉(zhuǎn)基因植物對(duì)生態(tài)環(huán)境是否安全”的爭(zhēng)議。2.2基因釋放的影響盡管多數(shù)科學(xué)家認(rèn)為,現(xiàn)代生物技術(shù)產(chǎn)生的食品本身的安全性并不比傳統(tǒng)食品低。但這項(xiàng)技術(shù)還是面臨著各種爭(zhēng)論。爭(zhēng)論的焦點(diǎn)主要集中在兩大方面:2.2.1食品安全性轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品在人體內(nèi)是否會(huì)發(fā)生突變而有害人體健康,是人們對(duì)轉(zhuǎn)基因食品的安全性產(chǎn)生懷疑的主要方面。①轉(zhuǎn)基因食物的直接影響,包括營(yíng)養(yǎng)成分、毒性或增加食物過(guò)敏物質(zhì)的可能;②轉(zhuǎn)基因間接影響,經(jīng)遺傳工程修飾的基因片段導(dǎo)入后,引發(fā)基因突變或改變代謝途徑,致使其最終產(chǎn)物可能含有新的成分或改變現(xiàn)有成分的含量所造成的間接影響;③植物里導(dǎo)入了具有抗除草劑或毒殺蟲功能的基因后,它是否也和其他有害物質(zhì)一樣能通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體內(nèi);④轉(zhuǎn)基因食品經(jīng)由胃腸道的吸收而將基因轉(zhuǎn)移至腸道微生物中,從而對(duì)人體健康造成影響。2.2.2環(huán)境安全性轉(zhuǎn)基因植物釋放到田間后,是否會(huì)將基因轉(zhuǎn)移到野生植物中,是否會(huì)破壞自然生態(tài)環(huán)境,打破原有生物種群的動(dòng)態(tài)平衡。①轉(zhuǎn)基因生物對(duì)農(nóng)業(yè)和生態(tài)環(huán)境的影響;②產(chǎn)生超級(jí)雜草的可能;③種植抗蟲轉(zhuǎn)基因植物后,可能使害蟲產(chǎn)生免疫并遺傳,從而產(chǎn)生更加難以消滅的“超級(jí)害蟲”;④轉(zhuǎn)基因向非目標(biāo)生物轉(zhuǎn)移的可能性;⑤其它生物吃了轉(zhuǎn)基因食品后是否會(huì)產(chǎn)生畸變或滅絕;⑥轉(zhuǎn)基因生物是否會(huì)破壞生物的多樣性。2.3關(guān)于基因轉(zhuǎn)移2.3.1細(xì)菌和病毒的檢測(cè)轉(zhuǎn)基因食品中的標(biāo)記基因通常是一類抗生素抗性基因,它用于基因工程操作中對(duì)轉(zhuǎn)基因外植體的最初選擇,抗生素抗性基因通過(guò)轉(zhuǎn)移或遺傳轉(zhuǎn)入物而進(jìn)入食物鏈,是否會(huì)進(jìn)入人和動(dòng)物體內(nèi)的腸道微生物中,產(chǎn)生耐藥的細(xì)菌或病毒,使其具有對(duì)某一種抗生素的抗性,從而影響抗生素治療的有效性,是人們爭(zhēng)論的話題。1993年,WHO已有結(jié)論,目前尚無(wú)裸露在腸道中的DNA轉(zhuǎn)入微生物的證據(jù),也沒(méi)有腸道中細(xì)菌轉(zhuǎn)化的報(bào)告?？股乜剐曰虻霓D(zhuǎn)移是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,在植物啟動(dòng)子控制下的抗生素標(biāo)記基因?qū)⒉粫?huì)在微生物中表達(dá)。特別是近年來(lái)對(duì)標(biāo)記基因的研究有突破性進(jìn)展,開(kāi)始不使用抗菌素類作為選擇標(biāo)記而采用甘露糖作為選擇劑,這樣就基本消除了人們對(duì)把抗生素抗性引入廣泛的消費(fèi)作物中會(huì)對(duì)環(huán)境及食用消費(fèi)作物的人或動(dòng)物產(chǎn)生未能預(yù)料后果的擔(dān)心。因此,轉(zhuǎn)基因食品的安全性問(wèn)題是可以解決的。2.3.2外源基因的轉(zhuǎn)移2.3.2.實(shí)驗(yàn)細(xì)胞生產(chǎn)的基因近幾年來(lái),人類飲食中含有轉(zhuǎn)基因植物成分引起人們對(duì)轉(zhuǎn)化基因可能會(huì)從轉(zhuǎn)基因植物轉(zhuǎn)移到腸道微生物中的關(guān)注。2000年,陳松等用Bt棉表達(dá)的含Bt毒蛋白的棉籽粉喂養(yǎng)大鼠28d,喂養(yǎng)鵪鶉8d的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明,喂食轉(zhuǎn)基因食物后各組動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育、行為及各項(xiàng)生理指標(biāo)均正常,轉(zhuǎn)基因與對(duì)照組相比無(wú)明顯變化,證明這種轉(zhuǎn)基因植物食品是安全的。2004年,Heritage報(bào)道,一些腸道微生物在人工培養(yǎng)條件下的生長(zhǎng)情況與正常的不同,說(shuō)明這些微生物可能獲得并含有轉(zhuǎn)基因作物的基因,即發(fā)生了基因轉(zhuǎn)移,只是不清楚來(lái)自于飲食轉(zhuǎn)基因植物的DNA在人類腸道中的持續(xù)性如何。2004年,Netherwood等報(bào)道,分別以回腸末端被切除的患者和具有完整胃腸道的人員為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,讓他們都食用轉(zhuǎn)基因大豆,來(lái)研究來(lái)自于轉(zhuǎn)基因大豆的epsps基因在他們的小腸中的存活情況。實(shí)驗(yàn)證實(shí)進(jìn)食了轉(zhuǎn)基因大豆后未發(fā)生基因轉(zhuǎn)移現(xiàn)象。迄今,食用轉(zhuǎn)基因食品的人群超過(guò)10億,至今沒(méi)有轉(zhuǎn)基因食品不安全的實(shí)例。轉(zhuǎn)基因食品的安全性由此可見(jiàn)一斑。2.3.2.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的疑問(wèn)外源基因是否能轉(zhuǎn)移至周圍環(huán)境生物中也是人們爭(zhēng)論的話題。2001年11月,美國(guó)California大學(xué)的David等人在《自然》雜志上發(fā)表文章稱,在墨西哥南部偏遠(yuǎn)山區(qū)采集到的當(dāng)?shù)赜衩灼贩N的基因組中,發(fā)現(xiàn)了外源基因片段。該文一出立刻引起了軒然大波,持反對(duì)意見(jiàn)者認(rèn)為該文證據(jù)不足,并對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)提出了疑問(wèn)。英國(guó)帝國(guó)理工大學(xué)的研究者進(jìn)行了一項(xiàng)長(zhǎng)達(dá)10年的實(shí)驗(yàn),在12個(gè)地點(diǎn)將玉米、甜菜、油菜和馬鈴薯的普通品種與抗殺蟲劑或抗蟲害的轉(zhuǎn)基因品種混雜種植,結(jié)果所有品種的玉米、甜菜和油菜都在4年內(nèi)全部死亡,只有一種馬鈴薯堅(jiān)持了10年。實(shí)驗(yàn)中種植的轉(zhuǎn)基因作物不但沒(méi)能向周圍地區(qū)擴(kuò)張,連在原來(lái)范圍內(nèi)持續(xù)生存都有問(wèn)題,因此,實(shí)驗(yàn)者認(rèn)為轉(zhuǎn)基因植物的危險(xiǎn)性被夸大了。現(xiàn)在,許多國(guó)家通過(guò)進(jìn)行田間實(shí)驗(yàn)來(lái)監(jiān)測(cè)外源基因是否從轉(zhuǎn)基因作物轉(zhuǎn)移到周圍土壤微生物中。2004年,Heinemann等人的研究表明,從轉(zhuǎn)基因作物到微生物的基因水平轉(zhuǎn)移仍然對(duì)環(huán)境造成影響,但發(fā)生的頻率極低。不過(guò),即使真正發(fā)生了基因轉(zhuǎn)移也不必對(duì)轉(zhuǎn)基因作物的應(yīng)用加以限制甚至禁止,因?yàn)檫@種預(yù)防措施會(huì)使人類不能享受轉(zhuǎn)基因作物可能帶來(lái)的益處。2004年,Celis等人在安第斯山脈研究了轉(zhuǎn)基因馬鈴薯在安第斯山脈地區(qū)的環(huán)境生物安全性以及轉(zhuǎn)基因作物可能發(fā)生的基因轉(zhuǎn)移給我們可能帶來(lái)的益處。2.4基因變異研究由于大量傳統(tǒng)育種方法難以利用的基因資源可以通過(guò)基因工程手段導(dǎo)入植物,似乎其帶來(lái)的潛在安全問(wèn)題是不言而喻的,但這恰恰忽視了問(wèn)題的另外一個(gè)方面,那就是傳統(tǒng)育種創(chuàng)造的基因變異會(huì)不會(huì)產(chǎn)生同樣的問(wèn)題?研究認(rèn)為,無(wú)論從創(chuàng)造基因變異的層面上還是從改造植物代謝這一層面上,基因工程育種與傳統(tǒng)育種都沒(méi)有本質(zhì)區(qū)別。因此,轉(zhuǎn)基因植物產(chǎn)品與傳統(tǒng)植物育種品種在基因安全性上應(yīng)該并無(wú)本質(zhì)差異。它們的區(qū)別只是技術(shù)和方法問(wèn)題,應(yīng)該說(shuō)基因工程更科學(xué)更安全。2.5實(shí)質(zhì)等同性評(píng)估那么如何評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)基因食品的安全性呢?OECD于1993年提出“實(shí)質(zhì)等同性”(Substantialequivalence)是評(píng)價(jià)食品安全性最有效的途徑。所謂實(shí)質(zhì)等同性是指如果一種新食品或食品成分與已存在的食品或食品成分實(shí)質(zhì)等同,就安全性而言,它們可以同等對(duì)待。也就是說(shuō)新食品或食品成分能夠被認(rèn)為與傳統(tǒng)食品或食品成分一樣安全。但Millstone等人堅(jiān)持認(rèn)為轉(zhuǎn)基因食品與現(xiàn)存食品僅僅在化學(xué)上的相似性并不足以證明它對(duì)人類消費(fèi)是安全的。應(yīng)該看到,實(shí)質(zhì)等同性并不是安全評(píng)估的全部工作,在某種意義上,其實(shí)它更是安全評(píng)估的框架或者說(shuō)是原則。從整體上來(lái)看,目前還沒(méi)有比實(shí)質(zhì)等同性更好的評(píng)估體系。其他的方法(如生物學(xué)、毒理學(xué)、免疫學(xué)實(shí)驗(yàn)等)可作為實(shí)質(zhì)等同性原則的重要補(bǔ)充,以提供更有說(shuō)服力的數(shù)據(jù)和結(jié)論。3我國(guó)立法和管理方面的發(fā)展出于維護(hù)自身的經(jīng)濟(jì)利益,美國(guó)和歐盟在對(duì)待轉(zhuǎn)基因技術(shù)和轉(zhuǎn)基因食品問(wèn)題上態(tài)度迥異,尤其在對(duì)待“轉(zhuǎn)基因食品要不要貼標(biāo)簽”問(wèn)題上的態(tài)度,美國(guó)主張?jiān)谕斗攀袌?chǎng)前經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)、評(píng)估、檢測(cè)和監(jiān)管的轉(zhuǎn)基因食品不需加特殊的標(biāo)簽,而歐盟則堅(jiān)持認(rèn)為一切含有可檢測(cè)轉(zhuǎn)基因成分的所有食品都應(yīng)該貼一個(gè)強(qiáng)制性的標(biāo)簽,而且制定了相關(guān)法律并已經(jīng)實(shí)施。我國(guó)采取了一種務(wù)實(shí)的態(tài)度,既保障其安全性,又不阻礙其發(fā)展。一方面,對(duì)轉(zhuǎn)基因研究積極支持,不斷投入資金以促進(jìn)轉(zhuǎn)基因技術(shù)的發(fā)展。另一方面,根據(jù)《中華人民共和國(guó)食品衛(wèi)生法》和《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全管理?xiàng)l例》制定了《轉(zhuǎn)基因食品衛(wèi)生管理辦法》,并于2002年7月1日起施行。該辦法明確規(guī)定:食品產(chǎn)品中(包括原料及其加工的食品)含有基因修飾有機(jī)體或/和表達(dá)產(chǎn)物的,要標(biāo)注“轉(zhuǎn)基因XX食品”或“以轉(zhuǎn)基因XX食品為原料”。轉(zhuǎn)基因食品來(lái)自潛在致敏食物的,還要標(biāo)注“本品轉(zhuǎn)XX食物基因,對(duì)XX食物過(guò)敏者注意”。這樣,一方面可以緩解國(guó)外轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品對(duì)我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)的沖擊,為我國(guó)轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)爭(zhēng)取寶貴時(shí)間,另一方面也有利于減輕重要貿(mào)易對(duì)象國(guó)技術(shù)貿(mào)易壁壘措施對(duì)我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品出口的影響?？偟膩?lái)看,目前對(duì)轉(zhuǎn)基因食品的態(tài)度趨于寬松化、簡(jiǎn)單化。一方面進(jìn)行嚴(yán)格的管理,另一方面對(duì)于證實(shí)無(wú)害的食品,積極加以推廣。4生物食品的發(fā)展將為我們提供人類需求爭(zhēng)論不下,阻擋不住,轉(zhuǎn)基因食品已經(jīng)擺在了消費(fèi)者面前并且不斷問(wèn)世。在迅速發(fā)展的分子生物學(xué)技術(shù)及逐漸完善的基因工程產(chǎn)品管理和法律制度的保障下,基因工程植物商品化的前景是十分光明的,人類有能力使轉(zhuǎn)基因食品滿足人類需求,造福于人類。據(jù)預(yù)測(cè),2030年地球人口將突破100億,人類的生存將面臨