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转基因食品的发展现状及其安全性评述

来源：尔游网

西北植物学报2003Κ23;4ΓΠ688—692

ActaBot.Boreal.-Occident.Sin.文章编号Π100024025;2003Γ0420688205

转基因食品的发展现状及其安全性评述

方　辉Κ吴孟珠

;中国人民军事经济学院Κ武汉430035Γ

摘　要Π对转基因食品的发展现状及转基因技术在作物生产上的应用作了介绍Κ对转基因食品的安全性作了较为客观地评述Κ并对转基因食品的发展前景作了简要展望Λ关键词Π转基因食品Μ发展现状Μ安全性中图分类号ΠQ949.9　　　文献标识码ΠA

ThedevelopmentofGMFandtheevaluationofitπssafety

FANGHuiΚWUMeng2zhu

;MilitaryEconomicAcademyΚPLAΚWuhan430035ΚChinaΓ

AbstractΠIntroducedthestatusquoofgeneticallymodifiedfood;GMFΓandtheusingofgenictechnologyoncropproductionΚevaluatedthesafetyofGMFimpersonallyΚandforecastedthefuturedevelopmentofGMF.

KeywordsΠGMFΜstatusquoΜsafety

　　随着生物技术的发展Κ基因工程技术已在农业领域中得到广泛运用Κ并以转基因食品的形式出现Λ转基因食品是利用分子生物学技术Κ将某些生物的基因转移到其它物种中去Κ改造生物的遗传物质使其在性状、营养品质、消费品质方面向人们所需要的目标转变Κ以转基因生物为食物或原料加工生产的食品就是转基因食品Λ转基因生物国外称:基因修饰生物体Φ;GeneticallyModifiedOrganismΚ即Κ转基因食品国外称:基因修饰食品Φ;Genet2GMOΓ

简称GMFΓ[1]Κ我国习惯称之icallyModifiedFoodΚ为转基因生物和转基因食品Λ

早进行转基因食品的研究Κ1983年转基因作物诞生;即转基因烟草和转基因马铃薯ΓΛ3年后Κ转基因抗虫和抗除草剂植物开始落田实验Κ1990年世界上第一例转基因棉花大田种植成功Λ1994年有两种转基因作物从实验室转向大规模田间生产Κ一个是可延长成熟期的转基因番茄;美国ΓΚ另一个是抗病毒转基因烟草;中国ΓΚ其中美国的转基因番茄当年即获准进入市场销售Λ1996年美国有300个的转基因实验在进行Κ其中200个是有关棉花的Κ50个是关于大豆的Κ40个是关于其它谷物的Κ还有40个是关于水果和蔬菜的Λ到1997年Κ美国已有34种转基因植物推广生产[2]Κ如土豆、西葫芦、玉米、番木瓜、大豆、番茄等Κ并形成了可观的产业规模Λ近几年Κ美国50%以上的专利是有关生物工程的Κ欧盟是33%Κ日本是7%Λ随着科技的进步Κ转基因技术的

1　转基因食品的发展现状

1.1　转基因食品的发展简况

　　转基因技术始于20世纪70年代Κ90年代被广泛应用到农产品生产中Λ20世纪80年代初Κ美国最

应用范围还会不断扩大[3]Λ

收稿日期Π2002203215Μ修改稿收到日期Π2002206226

作者简介Π方　辉;1971-ΓΚ男;汉族ΓΚ陕西安康市人Κ讲师Κ在读博士Λ

4期方　辉Κ等Π转基因食品的发展现状及其安全性评述6加拿大、阿根廷是继美国之后大量采用转基因技术的国家Λ加拿大有50%左右的大豆和玉米播种面积采用转基因处理的种子Λ在阿根廷Κ1󰃗3以上的大豆播种面积采用了经过改变基因的豆种Λ世界上应用转基因技术比较多的国家Κ还有墨西哥、澳大利亚、西班牙和南非等[4]Λ

我国很重视转基因技术在农作物上的应用研究Κ并在不同作物中相继获得成功Κ如中国农业科学院的转基因抗虫棉Κ中国水稻研究所的转基因杂交水稻Κ北京大学的抗病虫害番茄、甜椒Κ湖北省油料作物研究所的转基因抗病毒花生等Κ并且首创将鱼的耐寒基因植入西红柿Κ得到了转基因抗寒西红柿Λ据不完全统计Κ我国目前已有番茄、甜椒、抗虫棉等6个品种获准投入商品化生产Λ1999年我国种植转

藏、运输及销售过程中Κ由于果实熟化过程迅速Κ难以控制Κ常导致软化、过熟、腐烂变质Κ造成巨大损失Λ而传统的储藏保鲜技术如冷藏、涂膜保鲜、气调保鲜等在储藏费用、期限、保鲜效果等方面均存在着严重的不足Κ难以满足人民生活日益提高的需求Λ随着对果蔬成熟及其产品软化机理的深入研究和基因工程技术的迅速发展Κ通过基因工程的方法直接生产耐贮藏果蔬品种已成为可能Κ目前无论在国外还是国内都已有商品化的转基因耐贮藏番茄的生产[5]Λ

1.2.3　提高农产品品质和产量　通过基因工程技

术可以有效地改变农产品的化学组分及其比例Κ以改善其食用品质或加工特性Λ例如Κ通过导入硬脂酸-ACP脱氢酶反义基因Κ可使转基因油菜籽中的硬

基因农作物约30万hm2;以蔬菜和棉花为主ΓΚ种植面积仅次于美国、加拿大、阿根廷Κ居世界第四位Λ此外Κ我国还有15种农作物的近百个品种正处于实验阶段Λ根据科技部和农业部的规划Κ我国将加快转基因食品的研究开发和商品化应用的步伐Κ努力缩小与发达国家之间的差距[4]Λ

1.2　转基因技术在作物生产上的应用现状1.2.1　提高农作物的抗病虫害性能　病虫害是造

脂酸含量从20%增加到40%Μ而将硬脂酸COA脱氢饱和酶基因导入油料作物Κ从而使转基因作物中的饱和脂肪酸含量有所下降Κ而不饱和脂肪酸的含量则明显增加Κ其中油酸的增加量可达7倍[5]Λ高油酸含量的转基因大豆、增加月桂酸脂含量的转基因大豆和油菜籽在美国、加拿大已经规模种植[6]Λ农作物增产与其生长分化、肥料、抗逆、抗虫害等因素密切相关Κ故可通过转移或修饰相关的基因达到增产效果[6]Λ

成粮、棉、油、果蔬等农作物减产、绝收的主要原因之一Λ植物基因工程技术的迅速发展为防治病虫害提供了一条全新而有效的途径Λ近年来利用DNA重组技术、细胞融合技术等基因工程技术将多种抗病毒、抗虫基因导入棉花、小麦、水稻、番茄、辣椒等植物体Κ并获得了稳定的转基因新品系[5]Λ其中最成功的例子是中国农业科学院的转基因抗虫棉[4]Κ这种抗虫棉不仅解决了困扰广大棉区的棉蚜虫危害问题Κ还大大减少了农药所造成的环境污染、人畜伤亡等事故Κ同时也降低了生产成本Κ提高了产量Λ此外Κ在我国已获批准商品化生产的抗病虫转基因品种Κ包括北京大学培育的转基因抗黄瓜花叶病毒

[4]

;CMVΓ的番茄:8805RΦ和甜椒:双丰RΦΛ不过目

2　转基因食品的安全性评述

转基因技术与任何一项新技术或新事物的出现一样Κ在实际应用中也受到质疑Κ其中以转基因食品的安全性问题尤为突出Λ

1998年Κ英国阿伯丁罗特研究所普庇泰教授研

究报道[7]Κ幼鼠食用转基因土豆后Κ会使内脏和免疫系统受损Λ这是对转基因食品提出最早的、有所谓科学证据的质疑Κ并在英国及全世界引发了关于转基因食品安全性的大讨论Λ虽然英国皇家学会于1999年5月宣布此项研究:充满漏涡ΦΚ从中不能得出转基因土豆有害生物健康的结论Λ1999年5月英国的权威科学杂志=自然Ι刊登了美国康奈尔大学副教授约翰・罗西的一篇论文[8]Κ该论文说Κ研究人员把抗虫害转基因玉米——Bt基因玉米的花粉撒在苦苣菜叶上Κ然后让蝴蝶幼虫啃食这些菜叶Λ4d之后Κ有44%的幼虫死亡Κ活着的幼虫身体较小Κ而且无精打采Λ而另一组幼虫啃食撒有普通玉米花粉的菜叶Κ则没有出现死亡率高或发育不良的现象Λ论文据

前都属于单一基因的导入Κ抗病虫谱较窄Κ很难体现整体抗病虫害的优势Λ如何将多种抗病虫害基因通过DNA重组Κ使其串联在一起并导入植物体内获得广谱的抗病虫特性Κ这是植物基因工程技术在抗病虫害方面研究的重点课题Λ

1.2.2　提高农产品的耐贮性Κ延长保鲜期　果蔬产

品如番茄、香蕉、草莓、蜜桃、杏、荔枝等在产后的贮

690西　北　植　物　学　报23卷此推断Κ转基因玉米花粉含有毒素Λ丹麦科学家的研究表明Κ把耐除草剂的转基因油菜籽和杂草一起培育Κ结果产生了耐除草剂的杂草Λ这预示着通过转基因技术产生的基因可以扩散到自然界中去[9]Λ美国亚利桑那大学等机构发表的报告指出Κ发现一些昆虫Κ吃了抗害虫的转基因农作物也不死亡Κ因为它们已对转基因作物产生的毒素具备了抵抗力[9]Λ对此Κ有关专家认为Κ生态环境是建立在自然选择的基础之上Κ历经数十亿年演化而来的Λ而人工培育的转基因作物能否在现有的自然环境中生存还是一个未知数Κ而且就长远来说对人类、对生存环境的影响也是未知的Λ因此Κ人类对待转基因技术的应用应当持谨慎态度Λ

当前人们对转基因生物和转基因食品安全性的担忧概括起来包括两个方面Π一是转基因食品对人类健康的安全性问题Μ二是转基因生物对自然生态环境的安全性问题[4]Λ世界各国对转基因食品的安全性态度各异Κ并各自出台了相应的管理办法Λ以美国为首的部分发达国家对转基因食品持一种相对积极、宽松、公开、乐观的态度Λ在美国关于生物技术培育出的作物规章体系中Κ食品与药物管理局;FDAΓ负责转基因食品对人体安全性的评估ΚFDA于1997年重申并公布了转基因食品咨询程序指南Κ要

;OECDΓ1995年提出了:现代生物技术食品的安全性评价的Π:概念相原则Φ的报告Κ报告中引入了一个:实质等同性Φ的概念[10]Λ所谓:实质等同性Φ即生物技术产生的食品具有实质的等同性ΛWHO;1995年Γ将实质等同性原则用于转基因食品的安全性评价Λ主要包括表型性状;形态、产量等农艺性状Γ、关键营养成分;脂肪、蛋白质、碳水化合物或微量营养成分Γ及抗营养因子、有无毒性物质;该物种中固有的有显著性的物质及其含量Κ如马铃薯中的茄碱、番茄中的Α2番茄素、小麦中的硒是否增加Γ及有无过敏性蛋白等Κ总的结论是若某一产品与市售食品有等同性Κ则应认为它与市售食品一样安全Κ不需作进一步的安全分析Λ

近年来关于转基因食品安全性试验很多Κ大多数试验研究的结果表明Κ转基因食品并不是一部分人认为的那样完全不安全和令人恐慌Λ继关于幼鼠食用转基因土豆后内脏系统受损的研究报道后ΚEwen和Pusztai于1999年正式发表了他们的研究

结果[11]Π转GNA基因抗虫马铃薯对大鼠胃肠道不同部分的影响Κ实验分别用含有转基因马铃薯、非转基因的马铃薯亲本以及非转基因马铃薯加上GNA的3种膳食来饲喂实验大鼠Κ结果发现Κ胃粘膜、腔肠绒毛以及肠道的小囊长度均有不同程度的变化Μ经过比较探讨Κ得出结论是Π胃粘膜的加厚主要是由而小肠和盲肠的变化主要是GNA基因表达的结果Κ

由遗传操作或转基因构成引起的ΚGNA基因表达的影响只占很小的一部分ΛBt转基因作物能够产生杀伤害虫的物质Κ从而具有抗虫害能力Κ一些科学家认为植入Bt基因的作物也因此具有了毒性Λ但已有实验证明Κ并且一种转BtBt毒蛋白对人畜是安全的Κ基因马铃薯与其对应的非转基因品种间具有实质等同性[12]Κ对于一种转基因抗除草剂马铃薯来说Κ与相应的非转基因亲本品系非常接近[13]Λ根据Fuchs等[14]的研究结果ΚMonsanto公司的抗除草剂的转基因大豆与市场上的相对应的非转基因大豆具有实质等同性Λ陈松等[15]用Bt棉表达的含Bt毒蛋白的棉籽粉喂养大鼠28d、喂养鹌鹑8d的动物实验表明Κ转基因食物对各组动物的体重、食物利用率与对照相比Κ无显著差异Κ受试动物生长发育及行为正常、无死亡Μ对大鼠的肝、肾、胃、盲肠、结肠、小肠及睾丸进行组织切片检查Κ均末见病理性改变Κ大鼠肝、肾、睾丸的重量比Κ以及血液中谷丙转氨酶活性

求开发商首先要向FDA提交基于实验数据的安全性及营养性评估报告Κ报告内容包括Π转基因前食品或农作物的名称Κ引入基因的来源、身份、功能等信息Κ引入基因所表达的产物身份、功能等信息Κ基因修饰的预期目的及在该食品中表现的特征、针对物质已知或可疑的过敏性和毒性、得出判断该产品安全的证据资料Κ该转基因食品与原来未经转基因化的同类食品在成分、特性上的比较、尤其是重要的营养成分、毒性等方面Μ然后要组织企业与FDA的专家们讨论这些支持评估的实验数据和信息Λ相反Κ欧盟对此类食品的管理持审慎的态度Κ他们实行了分别对转基因技术及其产品的相应法规Κ其中包括对转基因生物的使用、劳动者的保护、环境控制及新食品的范围、上市的通告、审批和详尽标签等规定Κ该法规保障消费者有权利知道该食品是否为转基因食品Κ并尽量列出食品的成分表Λ

随着转基因技术的飞速发展和对其产品的环境释放安全性及食品安全性越来越广泛地受到关注Λ为了保障环境安全及人类健康Κ经济发展合作组织

4期方　辉Κ等Π转基因食品的发展现状及其安全性评述691和尿素氮水平均在正常范围内Κ转基因与对照组相比无明显变化Κ证明这种Bt棉是安全的Λ

从本质上讲Κ转基因生物和常规育成的品种都是在原有的基础上对生物某些性状进行修饰Κ或增加新性状、或消除原有不利性状Λ人类有意识的杂交育种已有100多年的历史Κ且不要求对常规育成的品种作系统的安全性评价Κ而为什么对转基因植物要进行安全性分析Ν这是因为常规有性杂交仅限于种内或近缘种间Κ而转基因植物中的外源基因可来自植物、动物、微生物Κ人们对可能出现的新组合、新性状会不会影响人类健康和生物环境Κ还缺乏足够的认识和经验Κ按目前科学水平还不可能完全精确地预测一个外源基因在新的遗传背景中会产生什么样的互作作用Κ但从理论上讲Κ基因工程中所转的外源基因是已知的有明确功能的基因Κ它与远缘有性杂交中的高度随机过程相比Κ其转基因后果应当可以更精确地预测Κ在应用上也应更加安全[9]Λ

关于转基因食品安全性的争议Κ短期内不会有一致的结果Κ这方面的研究也在不断开展Κ但客观对待与科学利用是多数专家的基本态度Λ如同世界上所有的新生事物一样Κ生物科技也带来了一些前所未有的问题和风险Λ对此Κ我们需要认真对待Κ既不能仅见其害不见其利Κ也不能只见其利不顾其害Λ无论如何Κ转基因技术作为一项新技术Κ世界各国都不会停止对其进行研究和开发的步伐Λ

转基因食品Κ仅有27%的消费者认为食用转基因食品可能会对健康造成危害Λ随着转基因食品安全性研究的深入、检测技术的进步和大众认识水平的提高Κ这个百分数将会不断降低[16]Λ

2000年7月11日Κ巴西科学院、中国科学院、

印度科学院、美国科学院等全球七大科学院在美国华盛顿联合发表Κ公开支持转基因技术研究Λ这是全球权威科研机构首次对倍受争议的转基因技术做出公开表态Κ阐明了现代生物技术在消除第三世界国家的饥饿和贫穷方面不可替代的作用Λ呼吁各国从科学角度重新考虑制定生物技术Κ鼓励发达国家企业和研究机构对转基因技术进行进一步研究Κ并能与发展中国家的科学家和农民分享他们的研究成果Λ当然Κ在肯定了转基因技术等生物技术对人类未来的巨大贡献时Κ并没有回避转基因技术存在的潜在危害Λ鉴于目前有关GMO产品安全性与贸易等相关议题尚无定论Κ同时国际上对GMO产品贸易及管理规范意见仍分歧很大Κ他们

建议应采取有计划的一致行动Κ全面地评估转基因技术对环境与健康可能造成的危害ΛGMO产品安全性将会受到长期的关切Κ通过风险评估及资料累积Κ人类对其安全性将会进一步了解和掌握Λ他们还提醒公众Κ转基因等生物技术是人类改造自然的伟大创举Λ对医药业、农业都有重要作用Κ只要加强监管和遵循科学的道德精神Κ人类完全可以控制转基因技术可能导致的负面影响[3]Λ

从世界范围看Κ转基因食品并不是随意推向市场的Λ美国、加拿大对转基因食品一直采取较为宽容的Λ他们采取的是备案制Λ在经过评价后Κ被视为安全的工程体和产品就不再受监控了Λ我国对生物工程的研究和开发Κ也是在保护人民健康和资源环境的基础上进行的Λ根据我国=基因工程安全管理办法Ι、=农业生物基因工程管理实施办法Ι及=农业生物基因工程安全管理实施办法ΙΚ农业部每年受理两批基因工程体的安全评价Κ目前已受理了193项Κ批准进入商品化生产的仅有6项[17]Λ从我国的管理看Κ经过安全评价和检测的转基因产品应该是安全的Λ

从长远看Κ利用基因工程改良农作物的生产特性已势在必行Κ这是由于全球人口压力不断增大的要求Λ据联合国统计Κ全球约有八亿五千六百万人在遭受饥饿的折磨Μ专家们估计[17]Κ今后40年内Κ全

3　转基因食品的发展趋势

虽然目前对转基因食品的安全性还存在这样或那样的争论Κ但转基因食品的优势还是表现的越来越显著Κ并且这项技术的应用研究与商业化开发已逐渐成为世界潮流Λ据不完全统计Κ1996年全球

1997年1100万GMO商品化种植面积250万hmΚ

hmΚ到1998年上升到近3000万hmΚ其中美国

2050万hm2Κ阿根廷550万hm2Κ加拿大280万

澳大利亚、西班牙和南非各10万hm2Κ世界各hmΚ

国批准进行转基因作物大田试验达4837项Λ1999年GMO种植面积猛增到4000万hm2Λ专家估计到2010年Κ转基因作物种植面积将增至6000万hm

2[16]

西方发达国家已充分认识到转基因食品的发展前景Κ并注入了大量资金进行开发研究Λ最近的一项调查表明Κ美国、加拿大等国的消费者大多已接受了

692西　北　植　物　学　报23卷球人口将比目前增加50%Κ粮食产量必须增加75%才能解决世界人口的吃饭问题Λ同时Κ由于人口的膨胀Κ非农业用地大量增加Κ农业用地在不断减少Κ粮食安全性问题更加突出Λ利用转基因技术能够培育出高产、优质的农作物新品种Κ从而可以使这种状况得到根本缓解Λ另外Κ长期、过量施用农药和化肥所带来的环境问题日渐突出Κ且难以治理Κ成为全球性的难题Λ如果利用转基因技术培育出抗病、抗虫的农

作物新品种Κ这一难题就有了解决的希望Λ

在我国人多地少的状况下Κ转基因食品的发展显得更为重要Λ我们相信Κ随着对转基因食品检测技术的不断进步Κ转基因食品安全性评估体系和安全卫生监督管理办法将不断健全和完善Κ转基因食品必将为世人所接受Κ并将成为21世纪人类解决粮食安全问题的一条重要途径Λ

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