轉(zhuǎn)基因植物的安全性評價

1轉(zhuǎn)基因植物安全評價的意義轉(zhuǎn)基因植物育種,是利用遺傳工程的手段,有目的地將外源基因或DNA構(gòu)建導(dǎo)入植物基因組,通過外源基因的直接表達(dá),或通過對內(nèi)源基因表達(dá)的調(diào)控,甚至通過直接調(diào)控植物相關(guān)生物如病毒的表達(dá)使植物獲得新的性狀的一種品種改良技術(shù),可最大限度地滿足人類的需要1。與此同時,轉(zhuǎn)基因技術(shù)使物種的進(jìn)化速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過生物自然變異與選擇的速度,對于這種急劇的生物物種變化,自然界能否容納和承受?自然界的其他組成部分是否會因此受到傷害或破壞?轉(zhuǎn)基因植物及其產(chǎn)品被人們食用時,是否會向人體腸道微生物發(fā)生基因轉(zhuǎn)移?是否會出現(xiàn)由于某種新物質(zhì)的形成對人體健康產(chǎn)生危害或潛在影響?要消除這些疑慮就要進(jìn)行轉(zhuǎn)基因植物的安全性評價。要經(jīng)過合理的實驗設(shè)計和嚴(yán)密科學(xué)的實驗程序,積累足夠的數(shù)據(jù),根據(jù)這些數(shù)據(jù)判斷轉(zhuǎn)基因植物的大田釋放和大規(guī)模商業(yè)化生產(chǎn)是否安全,對實驗證明安全的轉(zhuǎn)基因植物正式用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn),對存在安全隱患的加以限制,避免危及人類生存及破壞生態(tài)環(huán)境2。因此,制定科學(xué)完善的安全性評價的原則與方法,對確保人類健康和環(huán)境安全及轉(zhuǎn)基因技術(shù)的健康發(fā)展具有十分重要的意義。2轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品安全評價的內(nèi)容2.1轉(zhuǎn)基因植物的環(huán)境安全性轉(zhuǎn)基因植物的環(huán)境安全性評價要解決的核心問題是轉(zhuǎn)基因植物釋放到田間后是否會將基因轉(zhuǎn)移到野生植物中;是否會破壞自然生態(tài)環(huán)境,打破原有生物種群的動態(tài)平衡2。轉(zhuǎn)基因植物演變?yōu)檗r(nóng)田雜草的可能性:轉(zhuǎn)基因植物可通過傳粉進(jìn)行基因轉(zhuǎn)移,可能將一些抗蟲、抗病、抗除草劑或?qū)Νh(huán)境脅迫具有耐性的基因轉(zhuǎn)移給近緣種或雜草,如果雜草獲得了這些抗性,就會變成超級雜草,使農(nóng)田雜草難以控制?；蚱频浇壱吧N的可能性:在自然生態(tài)條件下,有些栽培植物會和周圍生長的近緣野生種發(fā)生天然雜交,從而將栽培植物中的基因轉(zhuǎn)入野生種中。在進(jìn)行轉(zhuǎn)基因植物安全評價時應(yīng)從兩個方面考慮,一是轉(zhuǎn)基因植物釋放區(qū)是否存在近緣野生種,若沒有,則基因漂移就不會發(fā)生。另一個可能是存在近緣野生種,基因可以從栽培植物轉(zhuǎn)移到野生種中,這就要分析考慮基因轉(zhuǎn)移后會有什么效果。對自然生物類群的影響:在植物基因工程中所用的許多基因是與抗蟲或抗病有關(guān)的,其直接作用的對象是生物。如轉(zhuǎn)入BT殺蟲基因的抗蟲棉,其目標(biāo)昆蟲是棉鈴蟲和紅鈴蟲等植物害蟲,如大面積和長期種植抗蟲棉,昆蟲有可能對抗蟲棉產(chǎn)生適應(yīng)性或抗性,這會影響抗蟲棉的應(yīng)用和BT農(nóng)藥制劑的防蟲效果。因此,在抗蟲棉推廣時一般要求種植一定比例的非抗蟲棉,以延緩昆蟲產(chǎn)生抗性。2.2轉(zhuǎn)基因植物的食品安全性轉(zhuǎn)基因食品又稱基因修飾食品(Genetically modified food,GMF,即用轉(zhuǎn)基因生物制造或產(chǎn)生的食品。進(jìn)行轉(zhuǎn)基因食品安全評價時,應(yīng)從宿主、載體、插入基因、重組DNA、基因表達(dá)產(chǎn)物及其對食品營養(yǎng)成分的影響等方面來考慮3。主要內(nèi)容有:轉(zhuǎn)基因食品基因修飾導(dǎo)致的新基因產(chǎn)物的營養(yǎng)學(xué)評價、毒理學(xué)評價以及過敏效應(yīng)。3轉(zhuǎn)基因植物的安全評價方法3.1轉(zhuǎn)基因植物安全性評價等級與原則中國農(nóng)業(yè)部在2002年1月5日發(fā)布的農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全評價管理辦法中,按照對人類、動植物、微生物和生態(tài)環(huán)境的潛在危險程度,由高到低的順序?qū)⑥r(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物分為4個安全等級(表14。表1農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全等級的劃分標(biāo)準(zhǔn)在對農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物進(jìn)行安全性評價時一般遵從以下幾條原則:(1促進(jìn)而不是限制農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物的發(fā)轉(zhuǎn)基因植物的安全性評價李茜(南京農(nóng)業(yè)大學(xué),國家生命科學(xué)與技術(shù)人才培養(yǎng)基地,南京摘要:簡要論述了轉(zhuǎn)基因植物安全性評價的意義、內(nèi)容和方法。關(guān)鍵詞:轉(zhuǎn)基因植物;安全性;評價。安全等級潛在危險程度尚不存在危險具有低度危險具有中度危險具有高度危險農(nóng)業(yè)生物技術(shù)62-中國農(nóng)村小康科技2008年第1期E-mail:地址:北京市朝陽區(qū)麥子店街20號農(nóng)業(yè)部北辦公區(qū)中國農(nóng)學(xué)會展,同時保障人類健康和生態(tài)環(huán)境安全;(2考慮到基因、轉(zhuǎn)基因植物種類、釋放環(huán)境的多樣性及期望用途的不同,一般采取個案分析的原則;(3逐步完善的原則;(4在積累數(shù)據(jù)和經(jīng)驗的基礎(chǔ)上使監(jiān)控管理趨向?qū)捤珊秃唵位脑瓌t。3.2安全評價與安全等級的研究程序農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全性評價的主要內(nèi)容是根據(jù)受體生物,基因操作,農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物及其產(chǎn)品的生物學(xué)特性、應(yīng)用前途和釋放環(huán)境等,將對人類健康和生態(tài)環(huán)境可能帶來的潛在威脅與影響進(jìn)行綜合評價,確定其安全等級,提出相應(yīng)的檢測、監(jiān)測和控制技術(shù)與措施。農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因植物的安全控制措施主要指隔離措施、防止轉(zhuǎn)基因植物及其基因擴(kuò)散的措施、試驗過程中出現(xiàn)意外事故的應(yīng)急措施、收獲部分之外的殘留物的處理措施及收獲后試驗地的監(jiān)控措施等。3.3轉(zhuǎn)基因食品安全性評價方法3.3.1營養(yǎng)評價若根據(jù)基本資料不能確定轉(zhuǎn)基因食品與傳統(tǒng)食品相同或相似時,則必須進(jìn)一步對其進(jìn)行營養(yǎng)評價。對轉(zhuǎn)基因食品營養(yǎng)價值的評價包括3個要素:組成成分、在膳食中的作用(是否補(bǔ)充某種營養(yǎng)素和在膳食中的應(yīng)用情況,應(yīng)結(jié)合人體的膳食攝入情況對其營養(yǎng)價值進(jìn)行評價。從目前的文獻(xiàn)資料來看,食物營養(yǎng)成分的變化似乎很小。但如何針對其特點,對營養(yǎng)素分析做更細(xì)致的研究比較,仍舊是營養(yǎng)學(xué)研究的一個重要任務(wù)。3.3.2毒理性分析從理論上講,任何外源基因的轉(zhuǎn)入都有可能導(dǎo)致遺傳工程體產(chǎn)生不可預(yù)知或意外的變化,其中包括多向效應(yīng)。歐洲新食品領(lǐng)導(dǎo)小組建議的轉(zhuǎn)基因食品的毒理學(xué)評價試驗項目包括:毒物動力學(xué)和代謝試驗、遺傳毒性、增殖性、致病性、嚙齒類動物90d亞慢性喂養(yǎng)試驗及其它毒性試驗(根據(jù)化學(xué)結(jié)構(gòu)分類、人體接觸水平?jīng)Q定是否進(jìn)行繁殖試驗和致癌試驗等,此外,還需要考慮人體試驗,包括人體對該食品耐受性、對人腸道正常菌群和生物學(xué)指標(biāo)影響的研究。3.3.3過敏性分析食物過敏是人類食物食用史上一個由來已久的衛(wèi)生問題,全球有近2%的成年人和4%6%的兒童有食物過敏史。國際食品生物技術(shù)委員會與國際生命科學(xué)研究院的過敏性和免疫研究所一起制定了一套分析遺傳改良食品過敏性樹狀分析法。該法重點分析基因的來源、目標(biāo)蛋白與已知過敏原的序列同源性,目標(biāo)蛋白與已知過敏病人血清中IgE能否發(fā)生反應(yīng),以及目標(biāo)蛋白的理化特性。在2001年FAO/WHO舉行了有關(guān)生物技術(shù)食品安全的專家咨詢會議,在會議的報告中,提出了新的過敏原評價決定樹。評價主要分為兩種情況:在轉(zhuǎn)基因食品中含有的外源基因來自已知含有過敏原的生物,在這種情況下,新的決定樹主要針對氨基酸序列的同源性和表達(dá)蛋白對過敏病人潛在的過敏性。在轉(zhuǎn)基因食品中含有外源基因來自未知含有過敏原的生物,則應(yīng)該考慮與環(huán)境和食品過敏原的氨基酸同源性;用過敏原病人的血清做交叉反應(yīng);胃蛋白酶對基因產(chǎn)物的消化能力;動物模型實驗。4轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品的應(yīng)用前景對轉(zhuǎn)基因食品的安全性進(jìn)行正確的評估和科學(xué)的管理,是生物技術(shù)發(fā)展的必然趨勢,更是人類真正解決生存問題的必需。盡管轉(zhuǎn)基因技術(shù)還有不少安全上的疑點,但隨著基因工程技術(shù)的進(jìn)步以及安全管理意識的加強(qiáng),對轉(zhuǎn)基因食品安全性的評估方法不斷完善,評估手段不斷進(jìn)步,轉(zhuǎn)基因技術(shù)和轉(zhuǎn)基因食品將為人類帶來更加美好的明天,使生物技術(shù)真正造福于人類。轉(zhuǎn)基因研究涉及領(lǐng)域很多,包括農(nóng)業(yè)、衛(wèi)生、環(huán)境、經(jīng)貿(mào)、法律等。因此,為完成對轉(zhuǎn)基因食品的有效管理,需要相關(guān)部門的協(xié)作。據(jù)聯(lián)合國估計,全球有八億五千六百萬人在遭受饑餓的折磨,轉(zhuǎn)基因技術(shù)能夠培育出高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、抗病抗蟲的農(nóng)作物新品種,不但將使全世界的溫飽問題得到有效緩解,還將解決農(nóng)藥及化肥施用所帶來的污染問題,這也是與世界當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略相適應(yīng)。因此,可以說現(xiàn)代基因技術(shù)將為農(nóng)業(yè)帶來新的綠色革命和給人們帶來更加豐富、更有前景的轉(zhuǎn)基因食品。參考文獻(xiàn)1白新盛,周開達(dá),李梅芳,等.生物技術(shù)在水稻育種中的應(yīng)用研究.中國農(nóng)業(yè)出版社,1999.2王國英.轉(zhuǎn)基因植物的安全性評價.農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報,2001,9(3:205-207.3李漢