转基因食品安全性评价

(整期优先)网络出版时间:2021-10-19
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转基因食品安全性评价

李润础

(青岛大学 医学部华大基因创新学院,山东 青岛 266000)

摘要:近些年来,基因工程技术发展并兴起,转基因食品逐渐进入寻常百姓家,而对转基因食品的争议自它诞生之日起就未曾停息。转基因食品的产生依靠基因工程技术的发展,基因工程技术打破了自然条件下不同物种间DNA沟通的隔离,使不同物种间的基因交流成为可能,转基因食品安全问题由此产生。本文基于基因工程技术相关知识,介绍了转基因食品带来的潜在的不确定性风险,阐述了“实质等同性”原则,简述了转基因食品的完整安全性评价流程要点和管理办法,并点明了转基因食品的发展前景以及我们看待转基因食品安全性这一公众问题应持有的科学态度。

关键词:转基因食品;转基因风险性;转基因食品安全性评价;实质等同性;基因工程

1 引言

在DNA重组技术的基础之上发展起来的基因工程技术具有四个步骤,首先是分离细胞中具有目的基因的DNA片段,第二步是使分离出的目的基因与质粒等载体结合,用以构建基因表达载体,第三步将含有目的基因的基因表达载体导入宿主细胞,最后进行目的基因的检测与鉴定,判断目的基因是否在宿主细胞中表达及表达的程度。基因工程技术可以有目的地将一种生物所具有的对人类有利的优良性状基因转移到宿主细胞,人们往往针对不同需求去筛选那些能够表达如高产、抗倒伏、抗病虫害、抗寒、抗旱、抗涝、抗盐碱等优良性状的基因,再将其转入宿主生物细胞内使其表达,从而获得转基因生物。以下两种类型的食品可以称之为转基因食品,一是以转基因生物作为原材料生产加工出来的食品,二是由转基因生物直接生产出来的食品。本文将视线聚焦转基因食品安全性问题的激烈争论,从基因工程技术层面加以阐释,就转基因食品的风险、安全性评价及其管理三方面做一综述。

2 转基因食品的风险

2.1 外源DNA导入的不确定性可使宿主基因表达异常

基因工程将从来自一种生物的外源基因导入到另一种生物体中,虽然在确定位点上切割外源DNA是可以实现的,但是其导入受体细胞的插入位置及其周围环境、插入的数量和稳定性是不确定的。研究发现,转基因生物可能出现外源DNA的删除、重组、重复和染色体重排,导致受体原有基因的表达和功能异常[1]。所以,转基因食品可能因外源基因的插入导致一些不确定的对人类有害的物质的产生,比如致病物质、过敏原、毒素等。外源基因导入的不确定性可能会产生未知不确定风险,使转基因生物的长期遗传稳定性、毒性、致敏性、营养价值等性状发生可能对转基因生物本身、人类和生态环境有害的改变。

2.2 转基因食品中的外源基因可能插入食用者基因组内

转基因食品中的导入的外源DNA在食用者体内可能无法被完全降解,它们可以在食用者的胃肠道停留,甚至在肠道被吸收入血,运送到内部器官[2]。外源目的基因片段的摄入在食用者的肝、脾、肾、粪便、肠道壁、外周白细胞中可被检测到。因此,如果外源的DNA通过胃肠道壁吸收作用进入食用者体细胞内并插入其基因组,可能会导致插入了外源基因的受体细胞基因组原有的甲基化和转录模式发生未知的不可控的改变,由这些异常而产生的新的基因表达产物,可能会对食用了转基因食品的生物体产生潜在危害。

2.3 选择标记基因的安全性

在培育转基因植物时,常需采用抗性基因作为选择标记基因,用来判断外源目的基因是否导入受体细胞并稳定表达,常用的选择标记基因有链霉素抗性基因、新霉素抗性基因、潮霉素抗性基因等。这些具有标记选择作用的抗性基因可能从转基因植物通过细菌作用于人体,从而危害人类健康。选择标记基因可能从受体生物跨物种转移到细菌中,这些细菌因融合了受体生物的抗性基因可能会成为对常用抗生素具有极强抗性的“超级细菌”,如果这种“超级细菌”感染人体或动物,可能会创造难以治愈的新疾病,极大地危害生物健康与安全。

2.4 转基因食品对生态环境的危害

苏云金芽孢杆菌中含有Bt毒蛋白基因,可编码抗虫蛋白,将该基因导入植物体内,可使植物表达优良的抗虫害性状。但抗虫植物可分泌Bt毒蛋白基因表达的毒素,最终释放到土壤,在土壤中留存数月无法被分解,极大危害土壤质量[3]。此外,具备抗除草剂性状的转基因植物可以把其抗除草剂基因通过花粉传播扩散到与该转基因植物近缘的野生杂草中,形成“超级杂草”,破坏生态环境平衡[4]

3 转基因食品的安全性评价

转基因生物中的外源DNA可以转移到其他同种或非同种生物体内,也可转移扩散到无机环境中,因此由转基因生物产生的转基因食品的安全性需要得到慎重的考量和评价。但是由于转基因食品安全性评价不能使用传统的安全评价方法和体系,且耗费时间较长,为保证其有效性,需要建立一个科学、统一的转基因食品安全评估体系。现在,对转基因食品进行安全性评价,国际普遍采用的方法主要是从宿主、外源基因载体、目的基因、外源基因表达产物及其对转基因食品营养价值的影响等多个方面去综合考量。

3.1“实质等同性”原则

“实质等同性”原则是现今国际上普遍认同和应用的转基因食品安全性评价的基本原则[5],由经济发展合作组织(OECD)在1993年提出[6]。“实质等同性”原则能够帮助判断转基因食品相较于传统食品是否是安全的,但是无法证明转基因食品具有绝对的安全性。“实质等同性”分为以下三种类型[7]

1

与传统食品或食品成分具有完全实质等同性

2

除某些特定差异外,与传统食品及成分具有实质等同性

3

一种全新的食品,没有比较基准,与传统食品及成分无实质等同性

3.2 基于“实质等同性”的转基因食品安全性评价程序

以“实质等同性”的概念来指导转基因食品的安全性评价已被绝大多数国家认同与使用。但由于“实质等同性”原则主要是从转基因食品与传统食品在化学组成成分上是否等同来判断转基因食品是否安全,判断标准太过单一片面,且相关概念缺乏清晰明确的定义,因此,一些科学家认为单纯使用“实质等同性”会对转基因食品安全性评价产生误导,具有局限性[8]。对于“实质等同性”原则,我们应该持有的态度是,它是一个在当下具有实用意义和无可替代性的战略,是转基因食品安全性评价程序的起始步骤和始终贯穿其中的指导原则。所以,在“实质等同性”原则指导下进行的完整的转基因食品安全性评价的流程要点有三[9]

1

宿主生物的安全食用历史、化学分子构成、营养成分价值、毒素、抗营养物质等

2

外源基因的安全使用历史、重组基因分子属性、导入受体基因组的特性、选择标记基因等,需要考虑水平基因转移和DNA安全性

3

基因产物危害评估数据,包括毒理学和致敏性

4 转基因食品的管理

到目前为止,转基因食品的实际安全还没有取得国内外的肯定,我们不应忽视转基因生物遗传的不稳定性和转基因技术存在的潜在危害性。我们需要进一步健全转基因食品安全性评价规章制度,完善管理办法,为管理转基因食品提供法律依据,建立一个涵盖从食品原材料采集到加工制造再到贮藏运输直至流通全过程的有效的转基因食品安全性监管体系[10]。特别需要注意两点,一是通过相关机构之间的协调配合,对转基因食品审批程序进一步完善;二是应该对已经通过生产审批进入商业化销售的转基因食品建立长期的定期测评体系[11]

5 结语

基因工程技术是正蓬勃发展的新兴技术,它具有投入和产出双高的特点,它内在的知识价值和可能带来的经济价值同样也是巨大的。不可否认,只要善用,基因工程未来的发展前景广阔且光明,我们应最大程度地发挥其积极作用,推动科技进步。同时,我们也应当清晰地认识到,随基因工程兴起应运而生的转基因食品是希望与风险并存的矛盾统一体。诚然,转基因食品带来的益处不容小觑,但其带来的风险也不容忽视,对转基因食品安全性的争议仍在继续。因此,在对待转基因食品安全性的问题上,我们应始终追求更加科学的安全性评价标准,不断完善转基因食品安全性评价体系,为转基因食品安全性评价提供更为可靠的科学依据。

参考文献:

1[?] Hernandez M . A specific real-time quantitative PCR detection system for event MON810 in maize YieldGard^R based on the 3'-transgene integration sequence[J]. Transgenic Res. 2003, 12(2):179-189.

2[?] Heritage, John. The fate of transgenes in the human gut[J]. Nature Biotechnology, 2004, 22(2):170-172.

3[?] 罗云波.东方国际食品会议特别报道.中国食品报,1999,11:(3)

4[?] 吴志平,徐步进.转基因植物释放后在环境中成为杂草的风险性.生物工程进展,1999,4(2):18~20

5[?] 杨昌举,黄灿,高原.实质等同性:转基因食品安全性评估的基本原则【J】.食品科学,2001,22(9):95—98.

6[?] FAO/WHO,biotechnology and food safety.Report of Second Joint Consultation FAO/WHO.Rome.1996

7[?] 陈乃同.转基因食品安全性评价和实质等同性[J].食品安全,2004.(4):54—56

8[?] Millstone E , Brunner E , Mayer S . Beyond 'substantial equivalence'[J]. Nature, 1999, 401(6753):525-526.

9[?] 魏伟,钱迎倩,马克平等.转基因食品安全性评价的研究进展.自然资源学报,2001,1 6(2):184~190

10[?] 汤天曙, 薛毅. 我国食品安全现状和对策[J]. 中国食物与营养, 2002(4):8-10.

11[?] 周力.转基因食品研究进展口[J]中国卫生工程学,2003,(4):253—254