轉基因作物的飼用安全性評價

轉基因作物的飼用安全性評價第一頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期二轉基因豆粕對肉仔雞飼用安全性的研究

劉莎莎

TheSafetyResearchofGeneticallyModifiedSoybeaninfeedonbroilers中國農(nóng)業(yè)科學院北京畜牧獸醫(yī)研究所動物營養(yǎng)學國家重點實驗室2011-11

第二頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期二1研究背景2目的意義3實驗依據(jù)4實驗設計5研究內(nèi)容6結論.報告內(nèi)容第三頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期二圖1.世界范圍內(nèi)轉基因作物的種植情況1研究背景第四頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期二圖2.主要轉基因作物的使用率第五頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期二轉基因作物的種植引起了廣泛的爭論糧食與能源危機減輕貧困緩解環(huán)境污染能充分利用有限的耕地食用/飼用安全生態(tài)安全對子孫后代健康、繁衍的影響正方反方第六頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期二2目的意義

轉基因作物畢竟不是通過自然進化得來的,因為生物技術的局限性會使轉基因作物產(chǎn)生各種“非期望效應”。轉基因作物及其產(chǎn)物使用的前提是保證其安全性,而制定轉基因作物安全性評價體系就是保證轉基因技術發(fā)展和轉基因作物使用的推動因素。目前已經(jīng)有60%-70%的飼料與轉基因作物有關,這些飼料飼喂的畜禽或者產(chǎn)品終端是人,所以轉基因作物的飼用安全性評價體系是安全性評價體系中重要一環(huán)。第七頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期二3實驗依據(jù)實質等同性原則（substantialequivalence）:如果一種新食品（或者食品成分）在實質（如化學組成、營養(yǎng)價值、是否有毒素等）上與現(xiàn)有食品（或食品成分）具有等同性,那么這種新食品（或者食品成分）就具有同樣的安全性。第八頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期二實驗設計1試驗材料

轉基因豆粕為孟山都Roundup-Ready抗草甘膦基因大豆（40-3-2），購買自秦皇島金海糧油工業(yè)有限公司，常規(guī)非轉基因豆粕為國產(chǎn)大豆，購買自黑龍江慶豐集團克山昆豐油脂有限公司。2試驗動物：拔益加肉雞（AA）4第九頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期二3試驗設計免疫功能外源基因代謝殘留檢測腸粘膜免疫和腸道微生態(tài)為轉基因作物的飼用安全性評價提供依據(jù)。生長性能+器官發(fā)育+血清指標第十頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期二

選擇1日齡AA肉雞720只，隨機分為4個處理組，每個處理5個重復（每個重復36只），日糧豆粕共有27%/25%和36%/34%兩個添加水平，添加的豆粕分別為抗草甘膦轉基因豆粕和常規(guī)豆粕4試驗日糧及營養(yǎng)水平

試驗期分為1~21、22~42兩個階段，基礎日糧按我國（NY/T22-2004）肉雞營養(yǎng)需要標準配制。見表1和表2。第十一頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期二原料Ingredient,%轉基因豆粕27%常規(guī)豆粕27%轉基因豆粕36%常規(guī)豆粕36%玉米Corn59.3558.3554.6353.33轉基因豆粕TSM27.00——36.00——非轉基因豆粕CSM——27.00——36.00玉米蛋白粉Cornproteinpowder7.008.002.003.30玉米油cornoil1.501.502.502.50石粉Limestone1.341.341.301.30磷酸氫鈣CaHPO41.901.901.901.90賴氨酸Lysine0.310.310.060.06蛋氨酸Methionine0.250.250.260.26氯化膽堿Cholinechloride0.050.050.050.05食鹽Salt0.300.300.300.30添加劑

Premix1.001.001.001.00營養(yǎng)水平Nutrient禽代謝能ME/(MJ/kg)3）12.5412.5412.5412.54粗蛋白CP,%21.3321.3121.7821.74鈣Ca,%1.011.011.021.02總磷P,%0.670.670.690.70有效磷AP,%0.450.450.460.46賴氨酸Lys,%1.171.181.161.17蛋氨酸Met,%0.600.610.580.60蛋+胱氨酸Met+Cys,%0.930.950.920.94表1.1-21d日糧組成及營養(yǎng)水平(風干基礎)第十二頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期二原料Ingredient,%轉基因豆粕25%常規(guī)豆粕25%轉基因豆粕34%常規(guī)豆粕34%

玉米Corn61.4961.2357.4556.97轉基因豆粕TSM25.00——34.00——非轉基因豆粕CSM——25.00——34.00玉米蛋白粉Cornproteinpowder7.107.371.301.71玉米油Cornoil1.901.873.003.00石粉Limestone1.301.301.211.27磷酸氫鈣CaPHO41.591.591.571.57賴氨酸Lysine0.190.210.000.00蛋氨酸Methionine0.080.080.120.13氯化膽堿Cholinechloride0.050.050.050.05食鹽Salt0.300.300.300.30添加劑

Premix1.001.001.001.00營養(yǎng)水平Nutrientlevel禽代謝能ME(MJ/kg)3）12.7112.5812.7412.58粗蛋白CP,%19.6819.6819.9319.93鈣Ca,%0.920.900.900.90總磷P,%0.610.620.630.64有效磷AP,%0.400.400.400.41賴氨酸Lys,%1.001.001.021.00蛋氨酸Met,%0.420.400.420.40蛋+胱氨酸Met+Cys,%0.760.760.770.78表2.22-42d日糧組成及營養(yǎng)水平(風干基礎)第十三頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期二試驗1.轉基因豆粕營養(yǎng)成分分析及對肉雞血清生化指標和器官發(fā)育的影響試驗2.抗草甘膦轉基因豆粕日糧對AA肉雞免疫功能的影響試驗3.轉基因豆粕日糧對AA肉雞腸道微生態(tài)的影響試驗4.轉基因豆粕日糧中外源基因在肉雞體內(nèi)代謝殘留檢測5研究內(nèi)容第十四頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期二試驗1.轉基因豆粕營養(yǎng)成分分析及對肉雞血清生化指標和器官發(fā)育的影響1）豆粕常規(guī)營養(yǎng)成分指標

ParameterRR豆粕Xs豆粕豆粕*水分Moisture,%10.7011.0211.00粗蛋白Crudprotein,%45.0042.4244.20粗纖維Crudfiber,k/kg5.905.505.90粗脂肪Etherextract,k/kg0.773.101.90粗灰分Ash,k/kg,5.845.266.10無氮浸出物Nitrogenfreeextract,k/kg31.7932.728.3表3.轉基因豆粕常規(guī)營養(yǎng)成分和礦物元素含量分析第十五頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期二2）兩個轉基因豆粕日糧對肉雞生產(chǎn)性能的影響日齡指標轉基因豆粕組常規(guī)豆粕組轉基因豆粕組常規(guī)豆粕組轉基因豆粕AgeParameter（27%/25%）（27%/25%）(36%/34%)(36%/34%)水平P

日增重ADG(g/日/只)26.82

±0.48

26.71

±0.51

26.67

±0.29

26.24

±0.59

0.78521d日采食量ADFI(g/日/只)49.64

±0.83

50.42

±0.53

51.12

±0.39

49.23

±0.15

0.143料重比F/G1.85

±0.03

1.89

±0.04

1.92

±0.03

1.88

±0.04

0.138日增重ADG(g/日/只)72.13a±0.4069.06b±1.2675.68a±1.3169.50b±0.910.64642d日采食量ADFI(g/日/只)126.55a±0.66125.17b±1.63131.51a±2.38126.07b±0.970.079

料重比F/G1.75

±0.01

1.81

±0.06

1.74

±0.04

1.81

±0.03

0.128表4.轉基因豆粕對肉雞生產(chǎn)性能的影響3）兩個轉基因豆粕日糧對肉雞血清生化指標的影響第十六頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期二日齡Age指標Parameter轉基因豆粕組(27%/25%)常規(guī)豆粕組(27%/25%)轉基因豆粕組(36%/34%)常規(guī)豆粕組(36%/34%)轉基因水平P谷丙轉氨酶ALT,IU/L3.07

2.67

2.932.930.840谷草轉氨酶ASL,IU/L216.00215.05239.20244.400.208堿性磷酸酶ALP,IU/L7068.876011.436914.804961.330.938r-谷氨?；D移GGT,IU/L15.0418.5317.5319.330.228乳酸脫氫酶LDH,IU/L828.27946.67862.75866.330.77021d血清淀粉酶AMY,IU/L513.40547.30575.27593.130.346總鈣Ca,mmol/L2.492.502.762.910.236磷P,mmol/L2.392.322.612.930.350空腹葡糖糖GLU,mmol/L17.8519.0718.4318.790.630尿酸UA,umol/L667.20697.30615.87648.800.468總膽固醇CHOL,mmol/L3.613.963.883.900.314甲狀腺素T4,nmol/L6.886.2712.5213.790.204

三碘甲腺原氨酸T3,nmol/L2.953.082.923.100.500谷丙轉氨酶ALT,IU/L3.002.532.33a2.27b0.093谷草轉氨酶ASL,IU/L3.253.503.413.540.419堿性磷酸酶ALP,IU/L1240.131304.401018.80a1498.27b0.199r-谷氨酰基轉移GGT,IU/L22.3324.5323.4726.000.600乳酸脫氫酶LDH,IU/L1.561.291.321.390.215血清淀粉酶AMY,IU/L3.925.585.945.640.09442d總鈣Ca,mmol/L2.612.612.582.670.563磷P,mmol/L2.372.362.382.480.802空腹葡糖糖GLU,mmol/L11.0710.8711.2711.480.489尿酸UA,umol/L2.492.572.772.270.440總膽固醇CHOL,mmol/L3.613.753.573.590.806甲狀腺素T4,nmol/L20.5322.6520.3922.650.958

三碘甲腺原氨酸T3,nmol/l0.680.800.840.640.401表5.轉基因豆粕對肉雞血清生化指標的影響第十七頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期二4）兩個轉基因豆粕日糧對肉雞器官發(fā)育的影響日齡Age指標Parameter,k/kg轉基因豆粕組（27%/25%）常規(guī)豆粕組（27%/25%）轉基因豆粕組(36%/34%)常規(guī)豆粕組(36%/34%)轉基因水平P心臟Heart6.21±0.075.92±0.225.99±0.265.95±0.180.452肝臟Liver30.13±2.4532.43±0.7333.49±2.3828.77±1.440.354肺Lung3.22±0.043.18±0.053.07±0.172.88±0.140.444腎Kidney4.08±0.094.00±0.184.39±0.134.19±0.130.09421d胰臟Pancreas4.24±0.264.01±0.134.35±0.164.13±0.200.726腺胃Proventriculuse6.52±0.276.08±0.096.29±0.086.55±0.220.450肌胃Gizzard23.25±0.3821.89±0.4922.15±0.8021.21±0.710.246

嗉囊Crop5.20±0.305.54±0.195.87±0.105.43±0.270.068心臟Heart4.59±0.124.45±0.144.59±0.414.41±0.090.996肝臟Liver18.09±0.9419.50±0.7519.60±2.0720.24±1.090.282肺Lung3.11±0.323.48±0.253.11±0.323.77±0.190.990腎Kidney3.03±0.073.11±0.123.29±0.093.11±0.030.05742d胰臟Pancreas1.94±0.061.94±0.071.97±0.101.78±0.060.772腺胃Proventriculuse3.31±0.203.11±0.103.41±0.133.57±0.090.685肌胃Gizzard15.16±0.3013.98±0.4614.41±0.2215.00±0.320.257

嗉囊Crop3.02±0.083.00±0.213.20a±0.063.76b±0.170.135表6：轉基因豆粕對肉雞器官指數(shù)的影響第十八頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期二5)兩個轉基因豆粕日糧對肉雞小腸發(fā)育的影響日齡Age指標Parameter轉基因豆粕組（27%/25%）常規(guī)豆粕組（27%/25%）轉基因豆粕組(36%/34%)常規(guī)豆粕組(36%/34%)轉基因水平P空腸Jejunum41.95±0.0142.61±0.0041.78±0.0041.59±0.010.81621d回腸Ileum39.38±0.0139.74±0.0140.12±0.0141.33±0.010.429十二指腸Duodenum18.77±0.0117.65±0.0018.10±0.0117.08±0.000.547空腸Jejunum40.84±0.7240.83±0.5842.44±0.5742.98±0.660.12242d回腸Ileum40.98±0.6941.05±0.9538.77±0.8638.62±0.720.080

十二指腸Duodenum18.98±0.6517.96±0.3418.79±0.8118.41±0.250.861表7.轉基因豆粕對肉雞小腸指數(shù)的影響第十九頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期二試驗2.抗草甘膦轉基因豆粕日糧對AA肉雞免疫功能的影響1）兩個轉基因豆粕日糧對肉雞免疫器官指數(shù)影響日齡Age指標Parameter轉基因豆粕組(27%/25%)常規(guī)豆粕組(27%/25%)轉基因豆粕組(36%/34%)常規(guī)豆粕組(36%/34%)轉基因水平P胸腺Thymus3.03±0.382.66±0.183.00±0.152.86±0.210.95621d脾臟Spleen0.85±0.060.92±0.040.94±0.060.88±0.050.299法氏囊Bursa2.46±0.182.36±0.202.84±0.202.42±0.160.200胸腺Thymus2.75±0.222.65±0.252.62±0.152.40±0.080.63642d脾臟Spleen0.94±0.070.96±0.071.05±0.041.10±0.020.195

法氏囊Bursa0.73±0.050.73±0.030.72a±0.050.86b±0.110.845表8.轉基因豆粕日糧對肉雞免疫器官指數(shù)的影響（k/kg）第二十頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期二2）兩個轉基因豆粕日糧對肉雞血清蛋白含量的影響日齡Age指標Parameter轉基因豆粕組(27%/25%)常規(guī)豆粕組(27%/25%)轉基因豆粕組(36%/34%)常規(guī)豆粕組(36%/34%)轉基因水平P白蛋白,g/L13.0613.3614.2514.200.25221d球蛋白,g/L11.2112.0612.9612.460.059白蛋白/球蛋白1.131.121.101.150.378白蛋白,g/L13.4613.9713.8013.920.32642d球蛋白,g/L14.05a15.43b14.7215.520.086

白蛋白/球蛋白0.960.910.940.920.318表9.轉基因豆粕對肉雞血清蛋白的影響第二十一頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期二3）兩個轉基因豆粕日糧對肉雞新城疫抗體滴度和血清溶菌酶的影響指標Parameter21d新城疫抗體滴度ND溶菌酶,μg/mlLysozyme,μg/ml

42d新城疫抗體滴度ND溶菌酶,μg/mlLysozyme,μg/ml轉基因豆粕27%3.24

1.21

2.52

3.95常規(guī)豆粕27%3.23

1.32

2.87

3.67轉基因豆粕36%3.29

1.37

2.73

3.02

常規(guī)豆粕36%3.32

1.40

2.83

3.91

轉基因豆粕水平P

0.7340.182

0.4320.035

表10.轉基因豆粕對肉雞新城疫抗體滴度和溶菌酶的影響第二十二頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期二4）兩個轉基因豆粕日糧對肉雞T、B細胞轉化率和T細胞亞群的影響指標ParameterT細胞轉化率ConAStimulateB細胞轉化率LPSStimulateCD4%CD8%CD4%/CD8%轉基因豆粕27%0.851.2336.03

4.718.92常規(guī)豆粕27%0.861.1931.354.297.86轉基因豆粕36%0.921.1431.674.238.89常規(guī)豆粕36%0.901.0234.735.506.78轉基因豆粕水平P0.1730.2190.2740.5360.981表11.轉基因豆粕對42d肉雞T細胞和B細胞轉化率的影響第二十三頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期二1試驗3.轉基因豆粕對肉雞腸粘膜免疫和腸道微生態(tài)的影響

1、抗草甘膦轉基因豆粕對肉仔雞腸粘膜免疫屏障的影響

iIELsIgAIL-2/IL-6IFN-γ第二十四頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期二A：轉基因豆粕組肉仔雞十二指腸淋巴細胞；B：常規(guī)豆粕組肉仔雞十二指腸淋巴細胞；C：轉基因豆粕組肉仔雞空腸淋巴細胞；D：常規(guī)豆粕組肉仔雞空腸淋巴細胞；E：轉基因豆粕組肉仔雞回腸淋巴細胞；F：常規(guī)豆粕組肉仔雞回腸淋巴細胞。箭頭所指的細胞為上皮內(nèi)淋巴細胞。觀察到，試驗肉雞小腸絨毛結構正常，iIEL散布于小腸絨毛上皮柱狀細胞之間，胞漿極少，細胞核大而圓，染色較深。1）第二十五頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期二表12.小腸絨毛上皮內(nèi)淋巴細胞平均數(shù)（個/100個柱狀細胞）21、42日齡實驗組與對照組肉仔雞小腸（十二指腸、空腸和回腸）iIEL數(shù)量均無顯著差異（P>0.05）第二十六頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期二表13.轉基因豆粕對肉雞空腸食糜SIGA含量（ΜG/MG）空腸組織IFN-Γ含量(PG/MG)的影響

轉基因豆粕組與非轉基因豆粕組肉仔雞空腸食糜中sIgA含量無顯著差異（P>0.05）；同21日齡肉仔雞相比，42日齡肉仔雞空腸食糜中sIgA含量極顯著增加(P<0.01)，但組間無差異。IFN-γ主要有活化的T細胞和NK細胞產(chǎn)生，具有抗病毒、抗腫瘤的作用，對腸粘膜免疫進行調節(jié)。第二十七頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期二表14.抗草甘膦轉基因豆粕對肉仔雞腸道TH1/TH2免疫平衡的影響

日齡Age指標Criteria常規(guī)豆粕組CSMgroup轉基因豆粕組TSMgroupP值PValue21dIL-21.93±0.381.74±0.360.736IL-60.14±0.030.11±0.030.541IL-2/IL-614.47±0.5917.40±0.1730.17042dIL-22.57±0.172.33±0.090.244IL-60.44±0.030.41±0.010.324IL-2/IL-65.37±0.365.86±0.300.321第二十八頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期二2、轉基因豆粕對肉雞腸道微生態(tài)的影響第二十九頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期二

腸道微生物全DNAPCR擴增

圖1.肉雞盲腸微生物圖2.肉雞回腸微生物

第三十頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期二

1)42d肉雞腸道微生物菌種數(shù)量圖3.肉雞回腸（左圖）和盲腸（右圖）微生物PCR-DGGE指紋圖譜腸道Intestine常規(guī)豆粕組CSMgroup轉基因豆粕組TSMgroupP值PValue回腸Ileum33.6±0.6832.4±1.080.373盲腸Cecum38.6±2.1438.8±1.320.93842天肉仔雞回、盲腸微生物PCR-DGGE電泳圖譜，圖譜上不同的泳帶反映了腸道中優(yōu)勢菌群的種類，泳帶的亮度反映了相應微生物的數(shù)量。第三十一頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期二2)PCR-DGGE電泳圖譜的聚類分析圖4.肉雞回腸（左圖）和盲腸（右圖）PCR-DGGE條帶聚類分析顯示，除盲腸樣品6和7之間的相似性超過85%以外，其它樣品間相似性都較低。盲腸和回腸菌群，總樣本間的相似性分別為58%和62%，表明肉雞腸道優(yōu)勢菌群的種類存在較大的個體差異。第三十二頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期二3)DGGE圖譜中部分優(yōu)勢條帶的序列比對條帶編號序列長度/bp最相似的菌種名稱相似性%GenBank登錄號M-1189Unculturedbacteriumclonecc_269100GQ175524M-2189UnculturedbacteriumcloneNO5098AY916251M-3192UnculturedbacteriumcloneWD3_aak03c0193EU510227M-4172Clostridialesbacterium21-4c100HQ452858M-5189BarnesiellaviscericolaDSM18177100AB267809M-6174Unculturedbacteriumclone22Day21treat1colorado100GU171177M-7189UnculturedbacteriumcloneHFV09_4481