轉(zhuǎn)基因食品的研究現(xiàn)狀

轉(zhuǎn)基因食品的研究現(xiàn)狀

1食品多樣性1.1以生物為原料生產(chǎn)的食品,主要是基因食品采用現(xiàn)代分子生物技術(shù)將一些生物的基因轉(zhuǎn)移到其他物種，改造遺傳物質(zhì)，并將其轉(zhuǎn)變?yōu)樾枰哪康?，如性狀、養(yǎng)分質(zhì)量和消費質(zhì)量。通過這種轉(zhuǎn)化生物而成的食品被稱為轉(zhuǎn)化食品，簡稱基因食品。1.2生物營養(yǎng)方面商業(yè)化的轉(zhuǎn)基因食品按照其來源可分為植物、動物和微生物轉(zhuǎn)基因食品。植物轉(zhuǎn)基因食品從來源上看,涉及的食品或食品原料主要包括大豆、玉米、番茄、甜椒、西葫蘆等;動物轉(zhuǎn)基因食品主要是利用胚胎移植技術(shù)培養(yǎng)生長速率快、抗病能力強、肉質(zhì)好的動物或動物制品,但由于技術(shù)方面的原因,轉(zhuǎn)基因動物的產(chǎn)業(yè)化進程遠遠落后于轉(zhuǎn)基因植物的產(chǎn)業(yè)化進程,至今還沒有商品化的轉(zhuǎn)基因動物養(yǎng)殖品種;轉(zhuǎn)基因微生物食品主要是利用微生物的相互作用,培養(yǎng)一系列對人類有利的新物種。轉(zhuǎn)基因食品大致可分為兩大類:一類是改造原有基因,使一些性狀不表現(xiàn)出來,如保鮮西紅柿,就是通過阻止其中腐爛基因表達來延長它的保存期;另一類是導入其他基因,從而使其產(chǎn)生新的性狀,如在乳酸菌中導入低聚糖基因,就能起到預防人體心血管疾病的特殊作用。2非糧食農(nóng)業(yè)2.1人們對轉(zhuǎn)移食品的理解和評價2.2非典型食品的健康、營養(yǎng)和安全2.2.2非典型食品的安全隱患3非糧食農(nóng)業(yè)的發(fā)展3.1農(nóng)業(yè)冷卻系統(tǒng)的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代企業(yè),利用基因技術(shù)進行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因食品的優(yōu)點顯而易見。①可降低生產(chǎn)成本。一個品種的基因加入另一個品種的基因,會使該品種的特征發(fā)生變化,增強了抗病、抗雜草或抗病蟲害能力,因此也就減少了農(nóng)藥和除草劑的用量,降低了種植成本。②可提高作物單位面積產(chǎn)量。一種作物的基因改良后,更容易適應環(huán)境,能更有效抵御各類災害的襲擊,從而大幅度提高農(nóng)作物總量。③可使農(nóng)作物開發(fā)的時間大為縮短。利用傳統(tǒng)育種方法培育一個新品種需要7~8年的時間,而基因技術(shù)可以縮短一半時間。中國有13億人口,占世界總?cè)丝诘?2%,可耕地占世界的7%,城市化發(fā)展使耕地不斷減少,而人口又持續(xù)增加,用轉(zhuǎn)基因技術(shù)可以提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率,并且?guī)椭乐棺魑锸崭詈笤馐軗p失;另外,到2020年世界人口將由現(xiàn)在的63億增加到80億左右,對糧食的需求量至少增加40%,沒有一個措施使糧食超常規(guī)發(fā)展,就不能滿足社會對食品的需求量,社會也就不會安寧。因此,農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因技術(shù)保障農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,是解決世界溫飽問題的途徑之一。④打破物種界限,不斷培植新物種。由于新物種的不斷出現(xiàn),將來不用擔心農(nóng)藥的危害,人們吃的食品都是新鮮的,食品也許不會短缺,也許糖尿病人每天喝一杯特殊的牛奶就可以補充胰島素,也許會出現(xiàn)多種補鈣的、補鐵的、治感冒的、抗病毒的水果?？傊?轉(zhuǎn)基因食品會豐富人們的食品構(gòu)成。3.2我國認識到農(nóng)業(yè)生物安全性管理目前世界上轉(zhuǎn)基因食品的安全管理方式主要為歐美兩大陣營,這兩大陣營在轉(zhuǎn)基因食品安全管理的觀念和方法上有很大差異。美國采取著重管理產(chǎn)品本身是否對環(huán)境及身體健康造成威脅的可靠科學原則,而歐盟管制的重點是用于生產(chǎn)制造食品的轉(zhuǎn)基因技術(shù),采取預防原則。我國政府十分重視轉(zhuǎn)基因作物和轉(zhuǎn)基因食品的安全管理,制定了一系列轉(zhuǎn)基因食品管理辦法。轉(zhuǎn)基因食品作為一類新資源食品,我國《轉(zhuǎn)基因食品衛(wèi)生管理辦法》規(guī)定,須經(jīng)衛(wèi)生部審查批準后方可生產(chǎn)或者進口轉(zhuǎn)基因食品。1993年12月24日,國家科技部頒布了《基因工程安全管理辦法》;1996年7月10日,農(nóng)業(yè)部頒布了《農(nóng)業(yè)生物基因工程安全管理實施辦法》,以規(guī)范轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應用和管理;1998年5月,農(nóng)業(yè)部生物工程安全委員會批準了6個準許商業(yè)化的許可證,其中3個涉及食品,即抗病番茄、抗病甜椒和耐貯番茄;2000年由國家環(huán)?？偩譅款^,8個相關(guān)部門參與,共同制定了《中國國家生物安全框架》;國務院于2001年5月23日頒發(fā)了《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全管理條例》(簡稱《條例》),通過這一系列法律法規(guī)的建立,我國轉(zhuǎn)基因生物安全性管理已經(jīng)納入法制建設軌道;2001年9月5日,國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局頒布并實施了《進出境轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品檢驗檢疫管理辦法》;農(nóng)業(yè)部2002年1月3日頒發(fā)了《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全評價管理辦法》、《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物進口安全管理辦法》、《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物標識管理辦法》,并自2002年3月20日起施行,標志著我國對農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物的研究、試驗、生產(chǎn)、加工、經(jīng)營和進出口活動開始實施全面管理。玉米、油菜籽、棉花種子和番茄等5類17種產(chǎn)品,被列入2002年3月20日起第一批正式實施轉(zhuǎn)基因標識制度的農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物目錄。4主要來源和所需基因的關(guān)系盡管人們對基因食品有很多爭議,但這并不影響基因食品技術(shù)的迅速發(fā)展,新的基因食品還是在不斷問世,而且發(fā)展速度越來越快?？梢灶A計,基因食品在新世紀將很快成為人類食品的主要來源。因此,既要充分認識轉(zhuǎn)基因食品的優(yōu)點,又要高度重視其潛在的安全性問題。基因技術(shù)是一項投入和產(chǎn)出都十分巨大的高新技術(shù),有著巨大的知識價值和經(jīng)濟價值。據(jù)國際有關(guān)方面預測,到2010年轉(zhuǎn)基因作物種子的收入將達到1200億美元。從某種意義上講,基因技術(shù)代表著一個國家的科技水平。轉(zhuǎn)基因食品的普及和推廣在一些國家和地區(qū)還需要做大量的工作。隨著轉(zhuǎn)基因技術(shù)的迅速發(fā)展和普及,巨大的經(jīng)濟效益和社會效益將被顯現(xiàn)出來,加上其營養(yǎng)及安全性在實踐中被不斷得到證實,轉(zhuǎn)基因食品將被人們更多地接受。2.1.1公眾對冷暴力食品的認識轉(zhuǎn)基因食品會不會危害人體健康,會不會危害農(nóng)業(yè)生產(chǎn),會不會危害生態(tài)環(huán)境,除了這些自然科學角度引發(fā)的爭論以外,從社會科學角度來講,轉(zhuǎn)基因食品還受制于消費群體的觀念,受社會倫理道德、宗教信仰、經(jīng)濟貿(mào)易甚至文化政治等方面的影響,存在著市場風險,從而廣泛地引起人們的爭論。消費者對轉(zhuǎn)基因食品有一種本能的疑慮,因為他們不能確定轉(zhuǎn)基因食品是否會對健康造成傷害。在英國,只有14%的人對轉(zhuǎn)基因食品表示接受,77%的公民反對在英國國內(nèi)種植轉(zhuǎn)基因作物。2.1.2測農(nóng)微生物及其他基因轉(zhuǎn)基因食品給人類帶來許多好處:一是可按各個國家的需求來培植農(nóng)作物,生產(chǎn)所需的食品。如通過導入硬脂酸-ACP脫氫酶的反義基因,可使轉(zhuǎn)基因油菜種子中硬脂酸的含量從2%增加到40%;而將硬脂酸-COA脫飽和酶導入作物后,可使轉(zhuǎn)基因作物中的飽和脂肪酸(軟脂酸、硬脂酸)含量下降,不飽和脂肪酸(油酸、亞油酸)含量增加,其中油酸的含量可增加7倍。二是可節(jié)約能源,保護環(huán)境,防治病蟲害。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的耕種主要施用化肥、農(nóng)藥來防治病蟲害,不僅耗用過多的水資源,也造成了環(huán)境污染。而轉(zhuǎn)基因技術(shù)的出現(xiàn),可將抗病蟲害、抗除草劑等基因轉(zhuǎn)入農(nóng)作物,使其具有相應的殺死病蟲或抑制病蟲害的能力,可減少或不用噴灑農(nóng)藥,保護環(huán)境,降低成本。如我國首創(chuàng)的將人工合成的抗菌肽體基因以農(nóng)桿菌為載體導入水稻細胞里,可得到6種抗白葉枯病細菌病害的株系。三是可獲得高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、質(zhì)優(yōu)價廉的新品種。1983年以來,美國有48種不同植物的3000多例轉(zhuǎn)基因植物問世,包括番茄、大豆、小麥、水稻、玉米、馬鈴薯、西葫蘆等,其中涉及品質(zhì)改良的占21.4%,近30種轉(zhuǎn)基因植物已經(jīng)被準許進行商業(yè)性種植。四是可增強果蔬食品的保鮮性能。如番茄、香蕉、蘋果、菠菜等果蔬由于成熟快,在儲存和運輸過程中易腐爛、變質(zhì),造成巨大損失。乙烯是果實的催熟劑,主要是ACC合成酶和ACC氧化酶在起作用,通過基因克隆這兩種酶,利用反義基因技術(shù)抑制這兩種基因的表達,可達到延緩果實成熟,延長保質(zhì)期的目的。五是可改善發(fā)酵食品的品質(zhì)和風味。如在醬油釀造過程中,木糖可與醬油中的氨基酸反應產(chǎn)生褐色物質(zhì),影響醬油的風味。木糖的生成與制造醬油用的米曲霉中木聚糖酶的含量與活力有關(guān)。通過克隆米曲霉中的木聚糖酶基因,用反義RNA技術(shù)抑制該酶的表達所構(gòu)建的工程菌株釀造醬油,可大大降低這種不良反應,從而釀造出顏色淺、口味淡的優(yōu)質(zhì)醬油。六是可提高食品的抗凍能力,如把北冰洋比目魚的抗凍基因?qū)氩葺?可提高轉(zhuǎn)基因草莓的抗凍能力;把胡蘿卜的AFP轉(zhuǎn)入到煙草中,可明顯提高轉(zhuǎn)基因煙草的抗凍能力。七是可提高食物維生素和微量元素的含量。如把編碼八氫番茄紅素合成酶(phytoenesynthase)的psy基因?qū)胱魑锟商岣呔S生素A的含量;把編碼大豆鐵蛋白(soybeanferritin)的基因?qū)胨?可使轉(zhuǎn)基因水稻種子胚乳中鐵的含量提高3倍。2.2.1基因食品的營養(yǎng)評價通過轉(zhuǎn)移一些對人體具有保健作用的基因,如抑制血管緊張轉(zhuǎn)換肽(ACEI)基因、抗癌因子基因或其他具有增強人體免疫力的病原體抗原基因或毒素基因至食品中,人們吃了這些糧食或水果,相當于在補充營養(yǎng)的同時服用了保健品或疫苗,起到了保健與預防疾病的作用。在基因食品的營養(yǎng)評價中,應對移入食品中的這些基因是否起作用予以評價。目前,在基因食品營養(yǎng)分析中對此類的研究較少。有些學者認為以上這些基因保健食品中的基因片段并不能以核酸大分子的形式直接被人體吸收來補充人體基因,他們認為如果服用基因食品來補充人體基因,則表示人類基因突變的高頻率發(fā)生。但他們的這種觀點并未被研究證明,對于基因食品在營養(yǎng)中是否有保健作用有待探索。(1)基因嵌入方法基因食品加工過程中由于基因的導入使得毒素蛋白發(fā)生過量表達,產(chǎn)生各種毒性,從理論上講任何基因轉(zhuǎn)入的方法都可能導致遺傳工程體(GMO)產(chǎn)生不可預知的變化,包括多向效應。因此基因食品的毒性是對其安全性評估不可忽略的一點。(2)對于加工的蛋白，基因表達規(guī)則或者在基因表達部分表達轉(zhuǎn)基因作物通常插入特定的基因片斷以表達特定的蛋白,而所表達的蛋白如果是已知過敏源,則有可能引起人類的不良反應,即使表達蛋白為非已知過敏源,但只要是在轉(zhuǎn)基因作物的食用部分表達,則也需對其進行評估。(3)標記基因是否可轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物轉(zhuǎn)基因食品對人類健康的另一個安全問題是抗生素標記基因。抗生素標記基因是與插入的目的基因一起轉(zhuǎn)入目標作物中,如抗生素標記基因是否會水平轉(zhuǎn)移到腸道被腸道微生物所利用