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第 5 卷 第 8 期 食 品 安 全 质 量 检 测 学 报 Vol. 5 No. 8 2014 年 8 月 Journal of Food Safety and Quality Aug. , 2014 *通讯作者: 周则卫, 研究员, 主要研究方向为药物及功能食品。E-mail: zhouzewei666. *Corresponding author: ZHOU Ze-Wei, Professor, Institute of Radiation Medicine, Chinese Academy of Medical Sciences 部分脏器指标的 BDI 明显降低, 主要表现在肺脏、胸腺、脾脏和性 腺的营养和健康效应上, 与天然大豆油比较存在显著差异(P0.05 及 P1.3 为明显有益。GM 大豆油的 9 项脏器指标重 量 BDI 均没有超过 1.2, 只有个别指标达到 1.1; 而天 然大豆提取油脂的累加 GSW达到 11.15, 且对肺脏、 胸腺、脾脏和性腺表现出显著有益的营养功效, 表现 为重量 BDI 高于 1.2 及 1.3; 表明 GM 大豆油的营养 功效明显不如天然大豆油高。可见, 食用天然大豆油 机体应该得到的营养功效从 GM 大豆油中难以得到。 2.2 从系数BDI及累计GSI评价健康效应及安全性 从表 2 健康效应看, 在对机体的 2 个重要腺体 胸腺和性腺的健康有益效应, GM 大豆油的表现亦明 显不如天然大豆油。性腺的发育不良及胸腺免疫监视 功能的降低无疑容易引起不孕症, 甚至为某些危险流 行病的发生提供了病生理的内环境。而 GM 大豆油与 天然大豆油相比对于肺脏及脾脏健康效应的差异显著, 对健康的影响同样不容忽视。 虽然个别脏器指标健康效 应GM大豆油与天然大豆油相当或略优, 但GM大豆油 的 9 项脏器指标系数 BDI 同样没有达到 1.2 的。从 9 项指标的累计GSI亦可看出, 食用GM大豆油也明显没 有东北天然大豆提取油脂的综合健康效应高。 2.3 血清生化指标评价结果 从表3的血清生化指标可见, 玉米的低营养导致 转氨酶有所升高, 3 种大豆油对肝功能标志物转氨酶 (ALT、 AST)升降各异, 但总体影响不大, 统计学上均 没有显著性差异。血清蛋白指标(TP、ALB、GLOB)3 种大豆油也是各有升降, 与空白对照组比较亦均无 显著性差异。代表肾脏健康的血肌酐(CREA)及尿素 氮(BUN)无明显变化, 对肾功能影响很小。购买的 GM 大豆油对血糖(GLU)与胆固醇(CHOl)及甘油三脂 (TG)影响不大, 而提取的 GM 大豆油均有显著升高; 天然大豆油略显示降血糖作用, 及略有升高胆固醇 及甘油三脂作用, 具体原因不明, 均有待深入研究。 表 1 GM 大豆油与天然大豆油营养价值的评价(xs, n= 8) Table 1 Nutrition evaluation of GM soy oil and natural soy oil (xs, n= 8) 评价指标 (g) 空 白 购买 GM 大豆油 提取 GM 大豆油 提取天然大豆油 重 量 BDI 重 量 BDI 重 量 BDI 体 重 14.841.577 14.061.677 13.770.817 15.061.773 心 脏 0.1000.022 0.0980.020 0.98 0.0990.017 0.99 0.1070.023 1.07 肺 脏 0.1300.009 0.1240.0130.95 0.1270.015 0.98 0.1590.020* 1.22 胸 腺 0.0160.010 0.0160.006 1.00 0.0150.009 0.94 0.0270.015* 1.69 脾 脏 0.0370.012 0.0410.015 1.11 0.0340.012 0.92 0.0540.018* 1.46 胰 腺 0.0550.017 0.0590.013 1.07 0.0610.015 1.11 0.0550.012 1.00 肝 脏 0.6420.100 0.6350.086 0.99 0.6430.109 1.00 0.6190.101 0.96 肾 脏 0.1760.025 0.1780.025 1.01 0.1860.021 1.06 0.2060.029* 1.17 性 腺 0.1910.048 0.1840.067 0.96 0. 2050.037 1.08 0.2740.095* 1.43 股 骨 0.0200.002 0.0200.003 1.00 0.0220.002* 1.10 0.0230.002* 1.15 9 项累加 GSW 9.07 9.18 11.15 注: 实验组与空白组通过配对 t-检验分析比较, * P0.05, * P0.01; GM 大豆油与天然大豆油比较, P 0.05, P0.01. Compared of treated mice to control mice by t-test analysis, * in P0.05, * in P0.01; Compared of GM soy oil to natural soy oil in P 0.05, in P0.01. 第 8 期 龙 伟, 等: 新体系评价转基因大豆油的食用安全性 2571 表 2 GM 大豆油与天然大豆油健康效应的评价(xs, n=8) Table 2 Healthy effects evaluation of GM soy oil and natural soy oil (xs, n=8) 评价指标 (g) 空 白 购买 GM 大豆油 提取 GM 大豆油 提取天然大豆油 系 数 BDI 系 数 BDI 系 数 BDI 心 脏 6.7160.876 6.9781.099 1.04 7.2111.215 1.07 7.0911.112 1.06 肺 脏 8.8440.936 9.0641.237 1.02 9.2410.799 1.04 10.671.695* 1.21 胸 腺 1.0710.724 1.1680.360 1.09 1.0940.592 1.02 1.7500.603* 1.63 脾 脏 2.4880.667 2.8460.947 1.14 2.4660.739 0.99 3.4840.932* 1.40 胰 腺 3.5980.967 4.1700.893 1.16 3.8730.511 1.08 3.6360.646 1.01 肝 脏 43.072.435 45.102.257 1.05 46.576.431 1.08 41.014.794 0.95 肾 脏 11.830.788 12.701.461 1.07 13.521.116* 1.14 13.691.617* 1.16 性 腺 12.572.003 12.903.704 1.03 14.862.371 1.18 17.865.183* 1.42 股 骨 1.3260.097 1.4480.140* 1.09 1.5790.097* 1.19 1.5530.130* 1.17 9 项累加 GSI 9.69 9.79 11.01 注: 实验组与空白组通过配对 t-检验分析比较, * P0.05, * P0.01; GM 大豆油与天然大豆油比较, P0.05。 Compared of treated mice to control mice by t-test analysis, * in P0.05, * in P0.01; Compared of GM soy oil to natural soy oil in P 0.05. 表 3 GM 大豆油与天然大豆油的血液生化评价(xs, n =8) Table 3 Blood biochemical evaluation of GM soy oil and natural soy oil (xs, n= 8) 指 标 空 白 购买 GM 大豆油 提取 GM 大豆油 提取天然大豆油 ALT 53.1426.98 26.0640.58 83.1435.89 57.4344.19 AST 248.7129.9 192.6184.3 288.171.23 218.4129.4 TP 38.0913.14 29.9517.72 55.8731.39 41.9210.39 ALB 29.4710.80 21.9713.39 36.1915.58 26.335.600 GLOB 10.313.745 7.9754.992 25.6917.29 15.595.236 CREA 10.373.66 12.459.039 15.297.041 10.797.538 BUN 6.7694.056 5.2033.023 8.5634.270 6.3122.089 GLU 4.3312.571 4.6363.454 8.1634.301* 3.8630.961 CHOl 1.8691.088 1.7640.702 3.0881.594 2.3230.930 TG 0.9110.402 0.8940.567 1.7261.006 1.2440.276 注: 大豆油与空白组通过配对 t 检验分析比较, *为 P0.05; GM 大豆油组与天然大豆油组间 t 检验分析比较, P0.05, P0.01。 Compared of treated mice to control mice by t-test analysis, * in P0.05; Compared of GM soy oil to natural soy oil in P 0.05, in P0.01. 3 讨论与结论 随着生物技术的发展, 全球转基因作物的种植 面积逐年增加, 商业化的转基因食品品种也在逐年 增加6。抗草苷膦(RR)转基因(GM)大豆是全球种植 面积最大的转基因作物。我国每年从美国、巴西、 阿根廷等国进口的 GM 大豆达数千万吨7, 主要用 于加工提取大豆油。由于成本低出油率高的原因, 转基因大豆油已占据国内主要食用油市场, 并已渗 透到各个食品行业。而“实质等同”原则下的评价科 学性存在颇多争议, 目前国际上尚缺乏更科学合理 且能够普遍认可的评价方法对转基因食品功效及安 全性进行系统性规范评估。世界卫生组织(WHO)也 认为, 国际上生物安全方面的评估技术尚不成熟, 现有知识及方法不足以评估 GM 作物及食品的利益 与风险8。 因此, 研究更加严谨科学的评价技术是解 决争议中的问题及制约转基因事业健康发展的关键 所在。 2572 食品安全质量检测学报 第 5 卷 3.1 GM 大豆及油脂的食用安全性问题 由于转基因操作而使大豆产生一些新的化学成 分、抗营养素含量改变9, 以及可能的草甘膦及代谢 物氨甲基膦酸农药残留问题。 有研究报道10, 在耐草 甘膦的 RR GM 大豆中确切检测到草甘膦及其代谢产 物的残留。为了确证本评价结果的可靠性, 我们对购 买的 GM 大豆油中的农药残留情况请第三方有农残 检测资质的机构进行检测分析。结果表明在 GM 大 豆油中未检测出草甘膦的存在, 但其代谢物氨甲基 膦酸的检测含量为0.06mg/kg。 前期我们使用BDI-GS 体系进行的进口 RR GM 大豆与国产天然大豆功效 的对比评价研究4, 取得了类似的评价结论。 由此可 以认为, GM 大豆及其油脂的营养健康效应均不如 国产天然大豆及其油脂。从本研究的 3 种来源大豆 油的比较不难看出天然大豆油在营养健康功效方面 均明显优于 GM 大豆油。 显然我国更不应该去推广种植以及大量进口和 食用这种 RR GM 大豆及其加工制品, 尤其是 GM 大 豆油, 况且 GM 大豆种植还会影响到生物多样性等 环境问题11。国外也有多项相关研究表明 GM 大豆 存在不安全性问题12-14, 我们也不应该熟视无睹。 还要指出, GM 大豆及其制品安全性只是个案的问 题, 必须理性客观地看待。既要重视转基因风险的 存在, 又不要无限制地夸大风险, 而全盘否定整个 转基因事业。 3.2 BDI-GS 体系评价与传统评价方式对比所 具有的优势 在传统毒理学评价中, 转基因大豆油并未表现 出毒性效应, 以及对健康的不利影响。对于转基因大 豆油的评价, 由于饲料高营养和评价时间短(30 d 或 90 d), 评价结果也不能保证对人长期食用的安全性 问题15。 但未发现按照“实质等同”原则实验设计的相 关评价的报道, 当然即使按传统方式进行评价一般 也会得出具有“实质等同”性的结论。 原因主要在于标 准鼠料及 AIN-93G 配方饲料均要求其蛋白含量达到 20%16, 属于高蛋白含量的高营养饲料, 其营养水平 远高于人类普遍的营养水平; 高营养表现在实验鼠 在短短 4 周时间内体重就增加 1-2 倍。 高营养的掩盖 和解毒效应使受试物中微量毒素的负面效应会被掩 盖而难以揭示。再者实验大鼠处于快速生长期, 体质 强壮, 对毒性效应的抵抗力也高于人的抵抗力。 因此, 即使传统动物实验方式评价无毒或“实质等同”也不 能完全保证其对人的食用安全性。 低营养亚健康模型 及BDI-GS评价体系正是在充分分析了人的营养水平 及体质与实验动物之间显著的差异基础上设计的, 拟合WHO公布的人类75%的人口处于亚健康状态的 实际情况整合而成的新评价体系。因此, 通过该体系 评价能够更好、 更严格地对比揭示出受试食物的营养 效价及健康风险。 传统评价方式是要进行组织病理学改变的评价 研究。原因是 90 d 的评价实验周期存在出现病理学 改变的可能, 因此必须要进行病理学检验。本实验设 计仅有短短的 12 d 周期, 在这么短的喂养时间内对 于食品的评价根本不存在出现组织病理学改变的可 能性, 做病理学检验也就没有必要, 因此本体系会成 为短期快速而高效的评价方式, 简单易行, 而且很省 钱, 就使得这种评价方式极具推广价值。特别是值得 在转基因食品食用安全性评价和风险控制中应用。 从 评价结果 BDI 值, 对比天然大豆油我们能揭示出食 用转基因油的健康风险所在。 BDI 值低的脏器组织受 益少, 其健康风险就会较高, 这也是本体系揭示风险 所在的功能。而通过累加的 GS 值的大小, 我们很容 易发现转基因油的功效安全性明显不如天然大豆油, 二者完全不具有“实质等同”性, 而且统计学上也有 多个脏器组织出现显著性差异。 通过评价可以实现对 食品的优选是该评价体系另一大功能。 3.3 科学严谨的评价方式对保障 GM 事业和人 类健康的重要性 本研究使用的 BDI-GS 评价体系, 以玉米(蛋白 含量约 8%)低营养饲料为共同的本底饲料, 使机体 脏器组织等指标对受试物的营养健康效应反映灵敏, 从而可以有效突出受试物的营养健康功效及安全性 问题。 单从低营养模型分析, 小鼠食用玉米后体质缓 慢虚弱, 逐渐出现亚健康状态, 属于亚健康的虚损 模型。我们知道营养具有一定解毒和抵御、掩盖毒 性反应的作用, 如果受试食物对 75%亚健康的大部 分人群以及低营养人群安全的话, 对 25%的健康人 群以及高营养状态的人群无疑会更安全。与传统的 30d 或 90 d 喂养实验中使用 AIN-93G 用于实验动物 生长需要的复合高营养饲料(酪蛋白含量高达 20%16)对 GM 食品进行的“实质等同”原则评价, 最 多仅能保证 25%健康人群的安全问题; 而无法保证 第 8 期 龙 伟, 等: 新体系评价转基因大豆油的食用安全性 2573 全部人口, 特别是占人口主体的亚健康人群的健康 安全性问题。 本评价体系中 BDI 的使用, 使食物摄取对脏器 指标营养、健康效应的高低, 以及存在的风险一目了 然; 并以此为基础进行累计积分(GS)的计算, 可以清 晰判断食物对机体整体的综合效应, 并可对平行受 试物安全性进行直观量化比较。通过比较受食物的 GSW和 GSI值大小, 即可轻松判断 GM食品与天然食 品安全性的差异, 并依据“优选原则”轻松进行判断。 例如, 本评价的天然大豆油的GSW和GSI值均显著高 于 GM 大豆油, 直观表明天然大豆油的健康安全性 明显优于 GM 大豆油。经过 BDI-GS 体系的“优选原 则”评价, 来自转基因食品的健康风险可以被充分避 免, 未来有可能优选出对人类健康有益的且品质优 于传统天然食品的转基因食物品种。而“实质等同” 原则下的评价, 以及经典毒理学合格的评价结果, 无 法揭示有价值的风险信息, 更无法进行优选。 3.4 总 结 WHO及国内外相关专家曾大力呼吁研究灵敏可 靠的 GM 食品食用安全性评价方法17, 18, 这种严谨 科学、 快速灵敏, 并适合 GM 食品安全性评价的方式 已经诞生19, 20。 其科学性和实用性还在于, 通过简单 的实验评价既可以很好地拟合和解释饮食相关的流 行病调研的结果21-23。 随着 GM 事业的不断发展, 品 种不断增加, GM 食品安全性风险无疑会越来越大。 GM 大豆油中可检测到的农药残留物的存在与癌症 高发直接相关, 推广食用地区癌症高发就是很好的 证据24。因此, 一个过硬的评价方式对于保障转基 因食品的安全性和保护公众健康, 以及未来促进转 基因事业的健康发展, 解决人类长远粮食安全和食 品安全两个重大问题都是十分重要的。当然, “优选 原则”也使我们在短时间内就可以初步确定 GM 食品 的安全性问题, 配合深入的长期(1-2 年)评价实验, 人类能够完全掌控转基因食品的食用安全性问题。 参考文献 1 Moseley BE. 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