转基因食品及其安全性评价技术概述

转基因食品及其安全性评价技术内容一.转基因食品概念二.转基因食品分类三.转基因作物现状四.转基因食品安全性及其评价五.转基因食品管理现状六.转基因成分的检测基因:是一个特定的DNA片段，编码一种特定的多肽或蛋白质，是遗传信息的功能单位一般说来，从细菌到哺乳动物的全部生命有机体，它们的基因都是由DNA构成的。由于所有生物的DNA的基本结构是一致的，因此，来自两种生命形态的基因可以融为一体。由此可见，基因的DNA共性，是进行基因工程的重要理论基础之一。DNA分子是遗传物质和基因的载体。基因是细胞中所有的RNA及蛋白质分子的“蓝图”。一旦基因发生突变，那么由它指导合成的蛋白质也将随之发生变化，甚至可能导致活性的丧失。为了能更加准确地反映事物的本质，提出“一种基因一种多肽链”的假说。基因工程技术特征1.利用载体系统的重组DNA技术；2.利用物理、化学和生物等方法把重组DNA导入有机体的技术。使产品的基因组构成发生改变并存在外源DNA，或者产品的成分中存在外源DNA的表达产物及其生物活性，获得基因工程所设计的性状和功能。一.概念转基因食品(geneticallymodifiedfood,GMF):

利用分子生物学技术,将某些生物的一种或几种外源性基因转移到其他的生物细胞中去,从而改变其遗传物质(DNA)并有效地表达特有的性状的产物。以转基因生物为原料加工成的食品就是转基因食品。

BT玉米的开发苏云氏杆菌产生毒害剂的基因除害剂基因与质粒结合

BT玉米含转基因的幼苗植物细胞与重组基因重组基因在细菌中细菌共同培养培养扩增细菌基因重组转基因与杂交有区别转基因技术可以将基因在不同生物间转移，杂交技术只能在同种和近亲种间进行。转基因生物（transgenicorganism或

geneticallymodifiedorganism,GMO）转基因植物（transgenicplant或

geneticallymodifiedplant,GMP）转基因作物（transgeniccrop或

geneticallymodifiedcrop,GMC）二.转基因食品分类(一)按原料分类

1.植物性转基因食品

2.动物性转基因食品

3.微生物转基因食品

4.特殊转基因食品

※利用DNA重组技术将多多聚半乳糖醛醛酸酶(PG)的抗敏基因导导入蕃茄，PG抗敏基因可抑抑制PG的产生，使蕃蕃茄中的果胶胶不易分解，，从而延迟了了蕃茄的软化化，有利于蕃蕃茄的运输、、贮藏。※将大豆中编码码蛋白质的基基因导入水稻稻，从而获得得“高蛋白”大米。※把表达胡萝卜卜素的基因植植入水稻，产产生高胡萝卜卜素的“黄金水稻”※如含有人生长长激素基因的的转基因猪生生长期明显缩缩短，且饲料料利用率及瘦瘦肉比重大幅幅度提高※提高肉鸡和蛋蛋鸡的抗感染染能力是转基基因鸡研究的的主要目标※随着天然鱼种种的大批灭种种，利用转基基因技术改良良食用鱼品质质的研究日益益显示其重要要性。(二)按功能分类1、增产型转移或修饰生生长分化、肥肥料、抗逆、、抗虫害等基基因达到增产产效果。2、控熟型转移或修饰与与控制成熟期期有关的基因因使GMO成熟期延迟、、提前、不易腐烂,好贮存。3、高营养型改造贮藏蛋白白质基因,使其表达的蛋蛋白质具有合合理的氨基酸酸组成。4、保健型转移病原体抗抗原基因或毒毒素基因至GMO,既补充营养又又起到预防疫病的作用。。5、新品种型不同品种间的的基因重组形形成新品种,GMO在品质、口味味和色香方面具有新的特特点。6、加工型：由由转基因产物物作原料加工工制成,花样最为繁多多。三.转基因作物现现状1983年:英国培育出世世界上第一种种含有抗生素素药类抗体的的基因移植烟烟草1993年:美国将世界第第1例GMC投入市场-保鲜延熟型西西红柿目前商业种植植的GMC:大豆、玉米、、棉花、油菜菜、南瓜、木瓜、、马铃薯、番番茄、甜菜等等几十种。世界GMC市场份额:美国孟山都（（Monsanto）农产品公司司占80％,德国安万特公公司占7％,德国巴斯夫公公司和瑞士先先正达公司各各占5％,美国杜邦公司司占3％。GMC在全球市场的的价值1995年0.75亿美元1996年2.35亿美元1997年6.70亿美元2000年30亿美元2004年47.0亿美元2005年预预计超过50亿美元2010年可可望增至200亿美元全球GMC种植情况1996-2004年,全球GMC种植面积从170万公顷发展到到8100万公顷,增长超过47倍,连续以约20%增长率持续增增长。1996-2004年,全球GMC种植面积累积积3.85亿公顷,相当于美国或或中国土地总总面积的40%,是英国土地总总面积的15倍。2004年,全球GMC种植面积占全全球耕地总面面积15亿公顷的5%。2003-2004年,发展中国家GMC种植面积增长长720万公顷(35%),发达国家的为为610万公顷(13%),增长率第一次次超出。2004年,对除草剂有耐耐性的转基因因大豆、玉米米、油菜和棉棉花,占全球GMC种植面积8,100万公顷的72%。2004年生物技术大国转基因作物种植情况排序国家主要作物面积（万公顷）占全球百分比（％）年增长率（％）备注1美国玉米、大豆、油菜、棉花476059112阿根廷大豆162020173加拿大玉米、大豆、油菜5406234巴西大豆5006665中国棉花3705326巴拉圭大豆1202新增7印度棉花5014008南非玉米、大豆、棉花501259乌拉圭大豆、玉米30<120010澳大利亚棉花20<110011罗马尼亚大豆10<112墨西哥棉花、大豆10<1新增13西班牙玉米10<1新增14菲律宾玉米10<1

新增我国转基因作作物种植情况况1997年至今,农业部批准安安全评价申请请环境释放243项,生产性试验108项,生产用安全证证书79个。已进入环境释释放阶段的GMP有:水稻、玉米、、小麦、马铃铃薯、河套密密瓜、番木瓜瓜、大豆、油油菜、杨树、、烟草、高羊羊茅、黑麦草草。已商业化的GMC有:棉花(46项)、线辣椒(1项)、甜椒(4项)、矮牵牛(1项)、番茄(6项)，共58项。转基因棉花是是我国主要的的GMC。中国自1999年进行转基因因棉花的商业业化种植之后后,没有再批准任任何一种GMC进入商业种植植。2004年12月、2005年6月,农业部先后召召开专门会议议讨论转基因因水稻的安全全性及商业化化种植。今年年11月再次召开类类似专门会议议,若议题获得通通过,中国可能是世世界上第一个个通过转基因因水稻种植的的国家。1998年起,我国从美国和和加拿大进口口了较大数量量的GM粮油。2002年以后,我国进口的转转基因大豆基基本维持在2000万吨左右。其其主要用做加加工原料,生产豆油、豆豆腐、豆奶等等制品。其中中,在国内用转基基因大豆生产产的大豆色拉拉油比例高达达约80％。目前我国对进进口转基因食食品原料已发发放的转基因因生物安全证证书的有转基基因大豆、转转基因油菜、、转基因棉花花和转基因玉玉米。在美国,已经有超过60％的加工食品品含有转基因因成分,涉及食品原料料的转基因植植物种类有大大豆、玉米、、油菜、马铃铃薯、番茄、、甜椒、番木木瓜、西葫芦芦等。在英国,与转基因有关关的食品达7000种,包括婴儿食品品、巧克力、、冷冻甜品、、面包、人造造奶油、香肠肠、肉类及代代肉类产品等等。1、1989年美国用微生生物基因工程程生产的色氨氨酸虽然经分分析其纯度高高达99.6%，当作为营养养素补充剂投投放市场后，，造成1500人永久性伤残残和37人死亡。2、1998年8月，英国罗威威特研究所发发现老鼠食用用转基因土豆豆后免疫系统统受到破坏。。3、2000年德国耶拿大大学研究人员员发现，用转转基因玉米制制成饲料喂养养鸡群，结果果鸡肉里存在在玉米的变异异基因片段。。进一步研究究认为，基因因可能通过食食物链在不同同物种之间转转移。四.GMF安全性及其评评价（一）GMF的安全性1.GMC对生态环境的的可能影响具有除草剂耐耐性因子的转转基因作物的的遗传因子可可能通过授粉粉和种子迁移移传播给野生生植物。获得得这些耐性后后的野生植物物有可能会变变成对一般除除草剂有耐性性的“超级”杂草。为了清清除这些杂草草,将不得不使用用更强大的，，浓度更大的的除草剂，这这必然会引起起土壤板结、、土质变坏、、药物残留等等,从而对生态环环境造成破坏坏。2.标记基因的传传递可能引起起的抗生素耐耐性基因工程技术术中应用的标标记基因通常常是一类抗生生素基因,人们担心食用用含有此类标标记基因的食食品后,是否对肠道微微生物产生影影响或者抗生生素类药物产产生耐药性。。3.转基因食品引引起食物过敏敏的可能性转基因食品引引起食物过敏敏的可能性是是人们关注的的焦点之一。。特别是如果果转基因食品品转入的蛋白白质是新蛋白白时,这些异种蛋白白有可能引起起食物过敏。。4.毒性方面许多食品原料料生物本身会会产生大量的的毒性物质，，如蛋白酶抑抑制剂、溶血血剂和神经毒毒素等，GMC中是否有毒素素以及毒素的的含量就成为为争议的重要要内容之一。。5.伦理方面许多民族都有有其独特的饮饮食习惯和制制约，某些宗宗教团体禁止止食用的动物物基因转入他他们通常食用用的动物中（（如将猪的基基因转入绵羊羊中）,这可能触犯某某些民族的饮饮食戒律;另外将动物基基因转入植物物中可能使素素食者感到困困惑。6.其他(二)GMF的安全性评价价1.实质等同性原原则(GMF与传统食品比比较分析)该原则1993年由国际经济济互助开发组组织（OECD）提出,并已被大多数数国家采用。。该原则认为如如果导入基因因后产生的蛋白质经确认是安全全的,或者是转基因因作物和原作作物在主要营养成分分（脂肪、蛋白白质、碳水化化合物等）、、形态和是否产生抗营养因子、毒性物质、过敏性蛋白等方面没有发发生特殊的变变化的话，则则可以认为转转基因作物在在安全性上和和原作物是同同等的,对人类的影响响是相似的,则无需对它的的安全性再作作进一步的分分析。评价内容及步步骤根据“实质同等”原则细分GMF的安全性评估估(1)实质完全同等等的食品(2)除引入特性其其他实质同等等的食品(3)非实质同等的的食品这三类的安全全评估的其他他方式还有:基因特性研究究、蛋白质安全性性研究、营养研究及特别安全研究究基因特性鉴定定必须在注册档档案中提供如如下基本数据据:基因转移术的的描述(微量进样枪、、电泳),插入DNA序列的位置和和种类,插入数量,复制数,插入基因的表表达水平及基基因繁殖几代代后的稳定性性。蛋白质安全评评估插入蛋白质的的安全评估是是转基因食品品安全评估的的一个基石,它包括对已存存在的蛋白质质的鉴定及种种族确定,毒性及过敏性性测定。营养研究（健健康研究）主要是检测转转基因食品的的营养价值的的变化,可作为与原料料作物实质同同等的一个补补充化验方式式。不作为亚亚剧毒研究。。进一步安全评评估研究对于第三类转转基因作物要要求比另外两两种更多的测测试。这些测测试包括生物物利用度和啮啮齿类动物中中蛋白质的亚亚慢性毒性测测试。2.综合评价有关新食品的的安全性考虑虑应与那些存存在着消费者者健康危险因因素的其他食食品（如：可可能受到有毒毒金属、致病病菌、兽药和和农药残留等等污染的食品品）相同。在安全性评估估时应考虑新新食品的消费费者类型、人人们对潜在危危害的暴露程程度以及与新新食品加工有有关的潜在危危害影响。五.GMF管理现状1.国际组织1993年“实质等同”原则国际经济互互助开发组组织(OECD)提出2000年《卡塔赫纳生生物安全协协定书》,62个国家签署署2001年《生物安全议议定书》,130多个国家签签署2003年《生物技术食食品的风险险评估草案案》,226个国家欢迎迎2004年FAO颁布《植物生物风风险防范纲纲要》,约130个国家已经采纳了了这个独特特的转基因因生物风险险评估标准准。2.美国GMO上市须通过过食品与药药品管理局局(FDA)、农业部(USDA)和环境保护护局(EPA)3个部门中的的1个或1个以上的部部门批准。。FDA负责审批所所有食品的的安全性,并要求生产产厂家保证证上市食品品的安全和和质量,转基因品种种上市前必必须经过严严格的检验验和监督。。转基因食食品上市前前必须经过过检验并用用商标注明明。USDA和EPA负责开发农农药、除草草剂和转基基因实验农农作物的安安全保障和和实施标准准。EPA负责审批检检验抗病虫虫害农作物物和动物疫疫苗、生物物技术农作作物的大田田实验。1992年美国FDA公布了转基基因作物不不需由FDA作市场前评评价,除非它引起起新的安全全性问题。。2000年1月美国政府府对转基因因玉米的种种植颁布限限令,以防止害虫虫对转基因因玉米中毒毒素形成抗抗药性。2001年7月出台了《转基因食品品管理草案案》规定。3.欧盟欧盟法律明明确向世界界宣布它对对转基因产产品是不欢欢迎的,同时，欧盟盟在国际上上极力主张张对转基因因产品采取取“预先预防态态度”。欧盟食品品工业要经经政府主管管部门审批批,管理非常严严格,在没有得到到官方授权权的情况下下,转基因产品品不能投放放到欧盟市市场。欧洲议会2003年9月22日通过世界界最严格的的转基因食食品立法《转基因食品品及饲料管管理条例》和《转基因生物物追溯性及及标识办法法以及含转转基因生物物物质的食食品及饲料料产品的追追溯性管理理条例》,并于2003年10月18日实施。欧盟对有关关GMO和GM食品评估和和审批的法法规十分清清晰,但各成员国国和欧盟的的职责却是是相互分离离的。4.其他国家日本、澳大大利亚、俄俄罗斯、加加拿大、韩韩国、泰国国、巴西的的政策基本本与国际组组织的相同同,但是巴西最最近宣布在在未查清转转基因作物物对环境的的影响之前前,暂时停止种种植转基因因大豆。发展中国家家迫切需要要解决粮食食问题,对于高产的的转基因产产品表示欢欢迎,这些国家技技术落后,没有相关的的转基因成成分的检测测条件,对于标识问问题也只能能处于被动动地位,基本是按国国际组织的的要求和《生物安全议议定书》要求执行。。我国对GMO的管理1993年12月国家科委委《基因工程安安全管理办办法》1996年7月农业部《农业生物基基因工程安安全管理实实施办法》2001年5月国务院《农业转基因因生物安全全管理条例例》2002年1月农业部《农业转基因因生物安全全评价管理理办法》、《农业转基因因生物进口口安全管理理办法》和《农业转基因因生物标识识管理办法法》三个配套规规章。2002年3月农业部《转基因农产产品安全管管理临时措措施公告》2002年4月卫生部《转基因食品品卫生管理理办法》,要求生产或或进口转基基因食品必必须向卫生生部提出申申请。2004年5月国家质量量监督检验验检疫总局局《进出境转基基因产品检检验检疫管管理办法》六.转基因成分分的检测主要有两种种方法:1.蛋白质检测测方法:以外源结构构基因表达达出蛋白质质为目的。。2.DNA检测方法:以非转基因因植物所不不拥有的启启动子、终终止子子、标记记基因等为为目的。蛋白质检测测方法对含含量低及深深加工的转转基因产品品无法检测测，故DNA检测方法应应用范围相相对要广。。目前国内外外对采用转转基因产品品为原料,经深加工或或精加工的的食品即使使采用DNA检测方法,也无法检出出转基因成成分。例如如:酱油、色拉拉油的制成成要经过发发酵、加热热和分离等等工序,导入的外源源DNA及其产生的的蛋白质已已经分解。。所以迄今今为止还无无有效的检检测方法来来判断是否否含转基因因成分,这在国际生生物界是一一个公认的的难题。GMF成分检测外源蛋白质的检测外源基因的检测蛋白质印迹法蛋白芯片试纸条法“侧流”型免疫测定酶联免疫吸附试验PCRSouthern杂交基因芯片定性PCR实时定量荧光PCR法定量竞争性QC-PCR法PCR-ELISA法定量PCR反转录RT-PCR法其它技术(一)基因水平的的检测方法法转基因技术术将从各种种生物中克克隆出来的的基因片断断插入到靶靶向受体中中时，一般般要构建启启动子、终终止子、选选择标记基基因、报告告基因等。。从基因水平平进行转基基因的检测测就是要检检测受体的的核酸序列列、目的片片断的整合合位点、基基因多态性性、目的片片断的含量量分析以及及启动子、、终止子、、选择标记记基因、报报告基因等等。导入基因较较蛋白质具具热稳定性性,加工工序影影响较小,且存在GMO的任何部位位组织。可直接检测测启动子、、终止子、、标记基因因片断、目目的基因片片断。当前约75%的转基因植植物中使用用CaMV35S启动子,其次是胭脂脂碱和章鱼鱼碱合成酶酶的NOS启动子和Ocs启动子。常常用的终止止子是胭脂脂碱合成酶酶的NOS终止子和Rubisco小亚基基因因的3’端区域。所以当前对对启动子和和终止子的的检测实际际上是对CaMV35S启动子和NOS终止子的检检测。GMF成分检测外源蛋白质的检测外源基因的检测蛋白质印迹法蛋白芯片试纸条法“侧流”型免疫测定酶联免疫吸附试验PCRSouthern杂交基因芯片定性PCR实时定量荧光PCR法定量竞争性QC-PCR法PCR-ELISA法定量PCR反转录RT-PCR法其它技术(二)外源蛋白质质的检测方方法1.蛋白质印迹迹法(Westernblot)把从样品中中提取的蛋蛋白质用凝凝胶电泳分分离成大小小不同的分分子作为抗抗原,并将其转移移到固体支支持物上,用含有放射射性标记的的抗体做探探针与之杂杂交,通过放射性性自显影检检测外源基基因的表达达产物。灵敏度为1-5ng2.酶联免疫吸吸附试验(ELISA)复杂基质对对它的准确确性和精确确度有干扰扰.只适合未加加工的原材材料的检测测。3.“侧流”型免疫测定定(LateralFlow)该法与ELISA相似.操作简单,能用于野外外测试。目标蛋白一一般是水溶溶的且抗体体具有高度度专一性,样品仅需粗粗提便达到到测试要求求,与DNA测定比,特性蛋白分分析的样品品处理简单单。因为抗体只只识别没有有变性的蛋蛋白,免疫蛋白实实验通常仅仅限于对植植物叶、种种子的分析析。在外源基因因并不表达达蛋白情况况下,无法对转基基因食品进进行免疫学学蛋白测定定,只能采用转转基因DNA的测定。4.试纸条法(LateralFlowStrip)此法与ELISA相似。是将将特异的抗抗体交联到到试纸条上上和有颜色色的物质上上,当纸上抗体体和特异抗抗原结合后后,再和带有颜颜色的特异异抗体进行行反应,就形成了带带有颜色的的三明治机机构,并且固定在在试纸条上上,如果没有抗抗原,则没有颜色色。此法操作相相对简单。。目前市场场上也出现现了一些此此类测试的的试剂盒。。5.蛋白白芯芯片片此法法原原理理和和操操作作过过程程与与基基因