选修课论文：转基因食品及其安全性.doc

转基因食品及其安全性徐杰（内蒙古科技大学 建筑与土木工程学院 ， 09级工程管理2班 0963131215 ）摘要: 综述了基因工程技术在食品原料品质的改良、食品工业常用菌种的优化、转基因植物食品疫苗产业化等方面的应用,探讨了转基因食品的安全性问题以及转基因食品的安全管理评价方法。关键词: 基因工程; 转基因食品; 安全性从1996年转基因作物/食品商业化种植以来,世界转基因作物种植面积连续12年保持迅速和稳定增长, 2008年又较2007年增长了94%,总面积已达125亿公顷,相当于1996年(170万公顷)面积的74倍。同时,围绕转基因食品是否安全的争论也从未停止过。从1997年英国的“普斯泰”事件和1998年美国的“大斑蝶”事件激起了转基因食品安全的大讨论之后,有关转基因食品安全的讨论一波未平,一波又起。2001年的墨西哥的“转基因玉米污染野生玉米”事件、2002年的“加拿大转基因油菜中超级杂草威胁野生草”事件、2003年的“雀巢奶粉事件”、2004年的“湖北转基因水稻”事件、2005年的孟山都“转基因玉米”事件、2008年的“转基因玉米影响老鼠的生育能力”事件(2008年11月份奥地利的研究人员发现长期食用MON810型转基因玉米可能影响老鼠的生育能力), 1999年，在用含有转基因的马铃薯饲养大鼠的实验中，大鼠器官生长异常、体重减轻、免疫系统遭到破坏。这一结果立即引起轰动，导致了世界范围的对转基因食品安全性的怀疑，转基因食品的潜在危险备受关注。这些都说明转基因食品的安全问题一直成为学者、公众关注和讨论的焦点。首先先回顾一下基因工程技术在食品原料品质的改良、食品工业常用菌种的优化、转基因植物食品疫苗产业化等方面的应用成果。蛋白质的改良食品中动植物蛋白由于其含量不高或比例不恰当,可能导致蛋白营养不良。采用转基因的方法,生产具有合理营养价值的食品,让人们只需吃较少的食品,就可以满足营养需求。例如,豆类植物中蛋氨酸的含量很低,但赖氨酸的含量很高;而谷类作物中的对应氨基酸含量正好相反,通过基因工程技术,可将谷类植物基因导入豆类植物,开发蛋氨酸含量高的转基因大豆。我国学者把玉米种子中克隆得到的富含必需氨基酸的玉米醇溶蛋白基因导入马铃薯中,使转基因马铃薯块茎中的必需氨基酸提高了10%以上,硫氨基酸尤为显著。油脂的改良对油脂品质的改善主要集中在两个方面:控制脂肪酸的链长和饱和度。油脂的酸败是导致油脂品质下降的主要原因。目前已知豆类中的脂氧合酶在酸败过程中扮演重要角色。美国DuPont公司通过反义抑制或/和共同抑制油酸酯脱氢酶,开发成功高油酸含量的大豆油。这种新型油含有良好的氧化稳定性,很适合用作煎炸油和烹调油。导入硬脂酸-ACP脱氢酶的反义基因,油菜种子中硬脂酸的含量从2%增加到40%;硬脂酸-COA可使转基因作物中的饱和脂肪酸(软脂酸、硬脂酸)的含量下降,不饱和脂肪酸(油酸、亚油酸)的含量增加,其中油酸的含量可增加7倍。碳水化合物的改良对碳水化合物的改进,只有通过对其酶的改变来调节其含量。高等植物体中涉及淀粉合成的酶类主要有: ADPP葡萄糖焦磷酸酶(ADP-GPP)、淀粉合成酶(SS)和分枝酶(BE)。通过反义基因抑制淀粉分枝酶可获得完全只含直链淀粉的转基因马铃薯。Monsanto公司开发了淀粉含量平均提高了20% -30%的转基因马铃薯。油炸后的产品更具马铃薯风味、更好的构质、较低的吸油量和较少的油味。改良面包酵母菌的性能面包酵母是最早采用基因工程改造的食品微生物。将优良酶基因转入面包酵母菌中后,其含有的麦芽糖透性酶及麦芽糖的含量比普通面包酵母高,面包加工中产生二氧化碳气体量提高,最终可生产出膨发性良好和松软可口的面包。改良啤酒酵母菌的性能采用基因工程技术将大麦中的淀粉酶基因转入啤酒酵母中后,即可直接利用淀粉发酵,使生产流程缩短,工序简化,啤酒生产方式革新。根据同源重组的原理,通过自克隆技术改造啤酒酵母工业菌株G03,工程菌的谷胱甘肽含量比受体菌株提高166%,啤酒的抗老化能力得到了显著提高,而常规指标没有发生显著变化。开发保健食品和食品疫苗食品疫苗就是将致病微生物的有关蛋白(抗原)基因,通过转基因技术导入植物受体中进行表达,得到具有抵抗相关疾病的疫苗。已获成功的有狂犬病病毒、乙肝表面抗原、链球菌突变株表面蛋白等10多种转基因马铃薯、香蕉、番茄的食品疫苗。英国科学家宣布,未来几年内,他们将培养一种新型生物鸡,这种鸡所产的鸡蛋里具有抗肿瘤因子,癌症患者食用鸡蛋后体内癌细胞的扩散就会受到抑制。改善食品风味利用基因工程技术还可以生产独特的食品香味剂和风味剂,如香草素、可可香素、菠萝风味剂,以及高级的天然色素,如类胡萝卜素、花色苷素、咖喱黄、紫色素、辣椒素和靛蓝等,并且通过杂种选育的色素含量高、色调和稳定性好。例如转基因的Ecoli的玉米黄素最高产量达289g/g。通过把风味前体转变为风味物质的酶基因的克隆或通过发酵产生风味物质都可使食品芳香风味得以增强。另外VB2和VC也都有已经商品化的基因工程产品。随着生物化学和分子生物学的进一步发展,基因工程技术在食品工业中的应用日益广泛,这极大促进食品工业的发展,也为人类最终解决食物短缺、消除饥饿带来了希望,在食品工业上的应用具有极为广阔的前景和美好的未来。但对于发展基因工程技术必须持有谨慎的态度,因为这一高新技术的发展也有可能给人类带来潜在的负面影响。对于基因工程食品来讲,在进人市场之前必须经过充分的毒理学鉴定及安全性评价,向消费者确保它们的质量和安全,同时也需要考虑伦理道德方面的因素,充分尊重消费者的生活习惯。与此同时，转基因作物的食用安全性,一直是全球科学家争论的焦点,特别是Bt基因的引入。2001年德国发生Bt-176玉米喂牛导致70头牛由于腹胀最终致死。2007年在奥地利政府资助泽特克教授及其研究小组证实转Bt基因与转抗除草剂的杂交玉米喂食老鼠,会使其繁殖能力下降。而1999年美国康耐尔大学的研究者John Losey在英国自然杂志上发表报告,用涂有转Bt基因玉米花粉的叶片喂养斑蝶,导致44%的幼虫死亡。如果说这些实验报告都是真实的,那么为什么转Bt基因的玉米依然可以商业化,而且种植面积逐年递增呢?按照实质等同性原则,孟山都公司对抗草甘膦转基因大豆品种40-3-2进行食品安全性评价。结果表明,转基因大豆品种的所有氨基酸含量和普通大豆品种没有显著的差异;内源蛋白过敏源及其含量和普通大豆品种没有差异;cp4-epsps和已知的毒蛋白结构没有相似性,急性老鼠管饲法试验也表明cp4-epsps无毒。此外,国内采用“农业转基因生物食用安全性要求和评价”标准评价抗草甘膦转基因大豆品种40-3-2,其结论为安全12。德国科学家Flachowsky.G等自19972007年针对转基因作物饲喂猪、牛、鸡等进行了18项研究,其中包括转Bt-玉米、Pat-玉米、Pat-甜菜、Gt-大豆、Pat-马铃薯及Bt-马铃薯等作物饲喂家畜和家禽,研究转基因作物的营养价值、饲喂转基因作物后动物的代谢水平以及对后代的影响。结果表明:通过对各种动物饲喂各种转基因作物配成的饲料数年后,转基因作物对动物消化系统等体征的影响不明显,转Bt-玉米中少量的真菌毒素及其副作用对动物基本无害。孟山都的Doull. J等对转Bt-玉米品种(MON863,含有Cry3Bb1基因)进行持续90 d饲喂老鼠的毒性研究,并由Sralini等(一直怀疑MON863可能导致肝病)进行重新分析,最后召集专家组对孟山都原始试验结果及Sralini等的分析结果进行评估。结果认为90 d的试验没有发现对老鼠的毒副作用。统计结果表明饲喂剂量对老鼠都没有表现出生物的和临床的症状。回顾历史,工业革命让生产力有了质的飞跃,随之而来的便是环境的严重污染。信息革命使社会经济结构有了本质的变化,原来原始的语言文字交流方式变成了全世界通用的电波。在第一次绿色革命中,农作物丰收、病虫害明显减少,但是与之伴生的便是农药、化肥的大量使用而造成土壤退化,甚至使病虫产生了抗药性,更有甚者改变了土壤微生物群落的生态环境。第一次绿色革命所带来的问题还没有全部解决,第二次绿色革命也就是所说的转基因作物的商业化油然而生,无可非议在过去的十多年里它给人们带来了巨大的经济和社会效益,然而未来会出现什么问题,还不得而知。综上所述不难看出,每一次的科技革命都给人类带来巨大的收获,随之而来的也都是不小的问题。但人类社会的发展始终是冒着各种风险采纳新的技术去解决人类生存面临的首要问题。所以面对转基因,始终要保持谨慎的态度,小心求证,大胆假设,以尽量减少甚至避免未来将要发生的各种危害。目前世界人口快速增长,耕地面积日渐减少,灾害性气候事件不断增多,粮食增产的速度已满足不了全社会日益增长的需求。如果没有先进的技术对作物进行改良,世界粮食危机在所难免,因此大力开发转基因技术是保障粮食刚性供给的必要手段。我国粮食安全面临人口增长、资源短缺、环境恶化的多重压力,在依靠传统技术难以大幅度提高农产品的总量与质量的挑战下,发展转基因技术保障粮食安全成为我国政府的重大议案,并引起广泛关注。实践证明,转基因技术作为现代农业生物技术的核心,在降低生产损失、增加生产能力、减少农资投入、节约自然资源、提高质量安全和保护生态环境等方面已显现巨大潜力。参考文献1聂凌鸿，宁正祥转基因食品及其安全性评价J食物安全，2004，(2):16182方辉，等转基因食品的发展现状及安全性评价J西北植物学报，2003，23(4):6886923王海花转基因食品对人类安全的影响J广东农业科学，2009，7(3):21234陈思礼转基因生物与环境安全J中国热带医学，2008，8(4):6626655吴正海,苏凤昌,张王定.新时期我国粮食安全问题研究J.陕西行政学院学报,2009,23(4):40-43.6丰光于,洪波,李妍妍,等.转基因玉米的发展及安全性评价J.种子世界,2010(6):36-37.7张兆熙.转基因技术的研究综述及利弊关系J.科技创业月刊, 2006(11): 111 112.8刘长秋.生物经济发展视野下的生物安全问题及其立法对策研究 J.中国人口资源与环境, 2010, 20(5): 151 157.9田亚东,康相涛,孙国宝.生物安全现状与管理对策J.广东农业科学, 2007(9): 111 114.10贾士荣,金芜军.国际转基因作物的安全性争论几个事件的剖析 J.农业生物技术学报, 2003, 11(1): 1 5.11盖钧镒.中国大豆产业和转基因食物的安全性J.粮食科技与经济, 2010, 35(6): 5 6.12王紫萱,易自力.卡那霉素在植物转基因中的应用及其抗性基因的生物安全性评价J.中国生物工程杂志,2003, 23(6): 9 13.13孙树侠,周正富.转基因食品的安全你知道多少J.生命世