转基因食品的安全性评价与管理
2022-02-23郝梓萌刘晓晨孙德胜刘振宁霍如雪
郝梓萌,刘晓晨,孙德胜,刘振宁,霍如雪*
(1.临沂大学 农林科学学院,山东临沂 276000;2.临沂市农业综合执法支队,山东临沂 276000)
转基因技术是指通过DNA重组技术将人为分离和修饰过的基因转移到目的生物体基因组中,通过外源基因的稳定遗传和表达,使生物体产生可预期的、定向的遗传改变,从而达到品种创新和遗传改良目的的技术。转基因食品又称基因改造食品,是用基因工程相关的方法在目标物种中插入某些其他生物的基因片段,改变目标物种的基因组构成,使该物种表达出相应的产物,并获得人们所需性状的产品或以其为原材料加工出来的产品。转基因抗虫棉、耐贮运番茄和抗旱玉米等转基因植物的出现,极大地促进了我国农业的发展。但转基因食品是否安全、是否会对人们的健康造成危害一直受到人们的高度关注。
1 转基因技术的历史进程
1973年,美籍科学家斯坦利科恩首先把癞蛤蟆的基因直接植入植物细胞中,并进行人类有史以来第一个转基因试验。1983年,世上第一个转基因植株——抗除草剂烟草在美洲问世。自转基因烟草问世以来,该技术在农业、医药、制造业等多个领域持续渗透,特别是在种植业领域已经实现了快速发展,已批准了棉花、大豆、油菜等24种转基因植物进行商业化种植。中国是世界上较早参与生物育种和转基因种子研究的国家,也是较早在农业上应用生物工程的国家之一,在发展中国家仍处于领先地位,并且对于转基因水稻的研究走在了世界前列[1]。
2 植物转基因技术的应用
植物在生长发育过程中会面临诸多生物因素的威胁。因此,通过基因遗传转化技术提高植物在生长发育阶段中的抗虫性是行之有效的方法。转基因抗虫棉是将苏云金芽孢杆菌中产Bt毒蛋白的基因转入棉花中,它的杀虫机理是其菌株可产生内毒素和外毒素两类毒素,使害虫停止取食从而杀灭害虫。
病害是限制作物高产的重要因素,因此利用转基因技术培育抗病品种是克服病害的关键措施。以水稻为例,当前最成功的一种方法是“借助外壳蛋白的保护法”,危害水稻的水稻条纹叶枯病的病毒外壳蛋白基因已被分离克隆并成功在水稻中得到了转化,而且再生植株具有抗病的特性,这种抗性还可遗传给子代。目前,中国在棉花、水稻、小麦和大豆等粮食作物转基因的研发上已取得了重要的研究成果。
3 转基因食品的安全性评价
3.1 食用安全性评价
以转基因大豆为例,在转基因大豆的食用安全性评价方法中,普遍采用国际食品法典委员会指定的评价标准,其评价转基因大豆的食用安全性的法则是实质性等同法则,该法则主要包括营养学、毒理学和过敏性等方面。
3.1.1 营养学评价
通常使用转基因大豆饲养动物,通过测定饲养动物的生长生理和营养指标评估转基因大豆对饲养动物的营养学影响。有研究表明,使用抗草甘膦转基因大豆喂养老鼠、鸡、鲇鱼和奶牛等,饲养动物的生理和营养指标未发生显著性变化[2]。相反,也有相关研究表明,在某些方面转基因大豆在营养学上不如非转基因大豆,例如金红等[3]指出抗除草剂转基因大豆中具有抗癌作用的异黄酮成分含量与非转基因大豆相比减少13%左右。
3.1.2 毒理学评价
通常使用转基因大豆饲养动物,测定饲养动物的中毒症状和相关毒害指标,根据毒性和摄入量参考值对其安全性进行评价。有研究表明,使用抗草甘膦豆粕饲养大鼠,大鼠的生长生理指标和组织器官病变指标较对照组无显著变化,相应肌肉组织中未检测出抗草甘膦转基因大豆的外源DNA残留[4]。吴争等[5]通过研究转基因大豆油对低营养模型小鼠免疫功能的影响发现,转基因大豆油未对模型动物细胞的免疫系统产生不利影响,但非转基因大豆油较转基因大豆油对免疫功能促进有更好的效果。但也有研究指出,转基因大豆对生物体也可产生毒害影响,MALATESTA等[6]使用抗草甘膦转基因大豆饲养大鼠2年,发现老鼠体内的衰老标记物表达量明显增多。
3.1.3 过敏性评价
大豆中含有大量的蛋白质,而蛋白质是重要的过敏原之一。转基因大豆中,由于外源基因的转入,可能会发生外源基因的表达产生可能导致动物或人体过敏的特异蛋白。马启斌等[7]认为抗草甘膦转基因大豆中的CP4-EPSPS蛋白无明显过敏性,且精炼大豆油可去除大多数CP4-RPSPS蛋白,降低其在大豆制品中所占的比例,降低其致敏性从而不引起人体的过敏反应。但对于转基因大豆的致敏性,仍需进行深入研究,曾有报道指出,转基因大豆制成的豆浆被儿童饮用会导致过敏。
3.2 生态安全性评价
由于转基因大豆是由人为操作修改大豆基因而形成的品种,其在自然环境中种植可能会发生基因漂移、造成基因污染和破坏自然生态中生物多样性平衡。对于转基因大豆生态安全性评价,主要从其对近缘植物、近亲植物和生态环境(例如土壤营养和土壤微生物)的影响等几方面评价。
3.2.1 转基因大豆对近缘植物的影响
转基因大豆可能会对其周边环境种植的近缘野生植物产生影响。①基因可能会通过花粉或其他介质向其周边的近缘野生大豆转移,从而使近缘野生大豆产生同样的抗性效果。②转基因大豆由大范围栽培,且经过了选择作用,其自身也有一定的可能性成为优势种,成为当地生态环境中的“杂草”。以上两种情况都会导致“超级杂草”的产生。但有研究表明,在中长期的转基因大豆种植下,转基因大豆转变为杂草的可能性为零或较低,表明转基因大豆在栽培地无生存竞争优势,杂草化的潜力和可能性较低[8]。
3.2.2 转基因大豆对近亲植物的影响
转基因大豆栽培过程中产生的花粉可能会通过基因逃逸或自然转基因现象的发生对原生种野生大豆的原始性状产生干扰或破坏。当转基因从转基因大豆向野生种大豆逃逸时,会导致原生种大豆的等位基因丢失,造成野生种基因污染或消失。有研究发现,转基因大豆和野生大豆同地栽培,会发生两者的自发杂交,同时在分子水平也发现两者会发生基因渐渗现象,说明转基因大豆可能通过基因逃逸的方式向野生种大豆发生基因漂移[9]。
3.2.3 转基因大豆对土壤微生物的影响
土壤微生物是土壤生态环境的重要组成部分之一,转基因大豆中产生的特异性蛋白可能会对土壤生态环境中的微生物产生毒害作用而抑制其生长,或有利于微生物生长。杜伟等[10]研究发现抗草甘膦转基因大豆可以影响根际土壤微生物的数量,但其影响的规律未知;章秋艳等[11]通过盘栽种植多种转基因大豆和非转基因大豆,对比成熟期大豆的根际土壤中固氮细菌的多样性,结果表明其根基土壤中固氮细菌的多样性和均匀度指数均无显著差异。
3.2.4 转基因大豆对生态环境动物的影响
转基因大豆对生态环境影响的方面主要在于其种植后对于其种植区域生态环境中生物多样性的影响。生物多样性不仅包括其土壤环境中的微生物,还包括其种植区域中的其他生物,如有益昆虫、有害昆虫、天敌群落以及大型生物等不同种生物。如果转基因大豆产生的特异性蛋白或有毒物质对其周边生物产生毒害,有可能引起种植区域的生态失衡,导致更大的问题出现。
4 结语
综上所述,对于转基因技术与产品,人们应客观理性地对待。根据《中华人民共和国种子法》的相关要求,转基因作物在进入大面积的商业种植前需获得品种批准证书和生产许可证经验许可证。目前,只有棉花和木瓜的转基因品种可用于商业种植。中国对于转基因产品的态度普遍谨慎,并且一直坚持“科学规划、积极研究、稳步发展、加强管理”的原则来发展转基因相关的生物技术。