第十章 转基因与生物安全

1、第十章基因操作和生物安全、生物安全的意义、生物安全在一定的时间和空间范围内，自然或人类活动导致外来物种迁移，外来物种在定居、种群、繁殖、扩展过程中对本土物种和生态系统的威胁、危险、衰退，甚至退化和灭绝。或者，人为的环境变化导致生态环境的破坏、生物资源的掠夺、砍伐和过度捕捞，可能导致濒临灭绝或灭绝。或科学研究、开发、生产和应用会对人类健康、生存环境和社会生活产生有害影响。牙齿三种茄子都属于生物安全的范围，第一种实际上是外来物种的入侵或各种生物的入侵。第二种情况是生态环境的分裂、碎片、异化，还威胁着生物多样性。第三种情况是指生物工程和生物工程引起的生物安全问题，是科学技术进步带来的负面影响，主要包

2、括转基因作物的生物安全问题。生物安全问题的提出和演变，1973年在美国新罕布什尔州举行的高顿会议上讨论核酸问题时，很多生物学家对即将到来的大量基因工程运行的安全性提出了担忧。1975年二月，在美国加利福尼亚亚西罗马举行的国际会议首次正式讨论转基因生物的安全问题。1976年，美国国立卫生研究院(NIH)牙齿DNA分子研究规范改编后，德国、法律、日、澳等国相继制定了DNA技术德安全操作指南或指南，经济发展合作组织(OECD)发表了生命技术管理条例，欧盟发表了有关控制基因修饰微生物的规定。1992年六月，联合国环境与发展大会通过了生物多样性公约，直到2000年1月正式通过了生物安全议定书。1993年

3、国际经济合作与发展组织(OECD)提出了转基因食品安全分析原则，这是“实质性等同性”原则。转基因食品及其成分必须与市场上销售的相应食品实质上平等。这种同源性包括表形成、分子特性、营养成分、抗营养因子。2001年五月二十三日，中国国务院第304号颁布了农业转基因生物安全管理条例。牙齿条例共分为八章，分别是总则、研究和实验、生产和加工、经营、进出口、监督检查、处罚、附则等。转基因生物的潜在生态风险，转基因生物的“基因污染”牙齿生态问题，引起杂草化。1998年在加拿大艾伯塔省发现的卡诺拉油菜含有“频谱抗除草剂基因”(HT基因)，由于基因污染，抗草甘草、抗高糖、抗米达除草剂等3种基因操作堆积起来。牙齿

4、多星奇怪油菜籽的种子是荚，休眠期长，种子小、圆、光滑，随着风以相当长的距离传播，更容易受到基因污染和扩散，一般除草剂被迫成为多星的“超级杂草”。另一个著名的例子是J.E. Losey在1996年自然杂志上发表的报道，他们用旋转Bt基因玉米花粉的马利筋叶喂大斑蝶幼虫，而对照组则是放普通玉米花粉的马利筋叶和不放玉米花粉的马利筋叶。结果转基因玉米花粉的叶子喂幼虫后，第二天有10多人、4人死亡。对照组全部存活。这表明，Bt转基因玉米花粉会威胁大斑蝶的生存，造成生态物种的破坏。转基因生物对农田生态系统的潜在危险增加了杀虫剂的使用。转基因生物可能造成的影响是因为它漂流到抗药基因的特性选择、移动或兼容的其他

5、植物，形成抗性杂草或超级杂草，具有强烈的耐受性。产生新的农田杂草。原因是基因漂移或基因逃逸，如昆虫传播花粉引起的杂交和基因污染，使近缘种变成了新的杂草或超级杂草。转基因植物本身变成杂草。因插入性状的竞争而退化，变成杂草。制造新病毒。其他病毒基因组和转基因作物的病毒外壳蛋白重组出现了新的病毒。光宝抗除草剂积累基因群(HT)的超级杂草。生产新的农作物害虫。病原体与转基因植物相互作用或食草动物与转基因植物相互作用而出现的新的转基因害虫。例如，一般的害虫会产生抗药性，并在进化上增加。对非对象生物的危害。是由错误饮食或基因污染引起的。例如，2002年，在十月美国内布拉斯加州约一英亩的刚收割的大豆田里，发

6、现了三棵转基因玉米。这是因为含有去年种植的胰岛素蛋白的药用转基因玉米的种子留在田里发芽，所以这个赛季共270万美元的大豆被烧掉了。转基因生物对自然生态系统的潜在危险渗透到新的栖息地。通过昆虫、鸟、风等媒体向四面扩散转基因花粉，造成基因污染，威胁生物多样性的安全。失去生物多样性。转基因生物通过生存竞争、环境胁迫或其他不确定性(基因、种群或物种)增加的影响，损害或丧失生物多样性。对非对象土生土长的危害。这是由于互惠共生关系的变化。营养循环和环境生物地球化学过程的变化。生物和非生物环境之间相互作用关系的变化导致。第一生产力的变化。改变物种的组成和结构，转基因植物的多种性质，会导致影响初级生产力的变化

7、。增加土壤流失。转基因生物可能对健康和安全有潜在危险，转基因食品有毒性吗？转基因食品会引起过敏吗？转基因食品的标记基因不会有危险吗？一些具有除草剂或毒杀害虫功能的基因通过食物链进入人体，影响健康吗？外源性目的基因移植后是否发生新的有害遗传性或对健康不利的因素？转基因食品会影响人类的生殖遗传吗？等等。毒性问题：到目前为止，还没有令人信服的研究证明转基因食品(GMF)的毒性，但转基因作物可能会导致“意想不到的结果”，因此加工的食品可能存在潜在的健康风险。例如，1998年报道，转基因土豆引起老鼠的器官生长异常。英国2002年的研究表明，吃了转基因大豆做的汉堡后，排出的粪便仍然含有转基因DNA的成分，

8、抗除草剂基因可能存在于肠道细菌内，这一事实未被完全消化。另一个例子是，土豆原本含有毒素番茄碱(绿色马铃薯)，基因改造土豆中的茄子碱增加，消除了吗？过敏反应问题：过敏危险史医学上的“应援性危险”是普通人和动物很低的，但是转基因作物可能会诱导，也可能在家里引发应援性危险。转基因作物有可能对外源基因，即消费者或接触者产生过敏反应的新蛋白质。人类在自然环境下进化形成的人体免疫系统不能适应或不能适应基因操作生成的新蛋白质，会引起过敏。例如，安班特推出的“星联玉米”是含有杀虫蛋白Cry9C的转基因玉米，其结果是少数人食用后引起皮疹、腹泻、呼吸道的过敏反应，具有潜伏效果。1998年美国环境保护局明确规定，与

9、准“星联玉米”生产相比，只能用于动物饲料，不能用作食品。2000年九月美国市场的玉米面包等300多个产品中含有微量“星联玉米”，引起了轩然大波。安班特花了约10亿美元回收被“星联玉米”污染的玉米食品。这是基因操作安全史上有名的“星联玉米”事件。耐药问题：基因操作中经常需要标记基因，而耐药基因是最常用的标记基因。氨苄西林耐药基因、卡那霉素耐药基因、四周期素耐药基因、新霉素耐药基因、放线菌耐药基因等。这些抗性基因继续存在于植物器官中，通过食物链可以流入人类动物消化系统中的细菌体内，对抗生素治疗有抵抗力。抗生素是治疗各种严重疾病的药。抗生素坏了的话，拯救人类的生命是个问题。例如，氨氯丁卡霉素在人类医

10、学中被认为是“保存”或“急救”抗生素，被认为是国际医药界储备的应急救援药品，但现在为了GMO，首先登上来，将各种GMO滥用为标记基因，在环境中被广泛释放，在各种动植物机体内引起抵抗。有益成分问题：研究表明，外来基因以人们还不知道的方式破坏食物的有益成分。根据英国伦理和毒性中心的实验报告，与普通天然大豆相比，两种茄子绿清剂或抗除草剂基因改造大豆中具有防癌功能的异黄酮成分分别减少了12，14。插入GMO的外源性目的基因改变了生物自身复杂的生物化学途径，改变了原始的新陈代谢，其生化作用的结果难以预测，也可能受到环境条件变化的影响，导致变异。免疫力问题：转基因生物及其产品会降低动物和人类的免疫力。转基

11、因食品的概念，转基因食品是指从转移到植物、动物或微生物的细胞中提出的基因，用具有某种好特性的生物制造的食品成为转基因食品或转基因食品。转基因食品的主要功能：1高产量，短生产期，抗病，抗虫和促进运输，储存2改造食品营养成分含量，预防疾病和去除体质抗金属作物的土壤污染，提高重金属能力，转基因作物种类主要有：大豆，玉米，棉花，油菜等。牙齿四种茄子作物占全部转基因植物的86%。从转基因作物的性质来看，主要有抗除草剂、抗虫、抗病等。目前世界上转基因作物种植面积最多的是抗除草剂大豆品种(转基因植物总面积的40%)。抗虫玉米(23%)；抗病烟草(13%)；抗除草剂强奸(10%)；抗虫棉(8%)；抗除草剂棉(

12、3%)。转基因食品的安全性评价、转基因食品的安全性评价是一个复杂而需要长期测试的问题。转基因食品的安全性应该集中在对宿主、载体、基因插入、DNA重组、基因表达产物、食品营养成分的影响上。转基因食品的安全性评价原则IFBC建议采用鉴定树(decision-tree)的原则和方法来评价转基因食品的安全性。1)了解受评价食品的遗传背景和转基因方法。2)食品中可能存在的毒素的检测；3)进行毒理学实验。粮农组织/世卫组织联合专家评议会制定的生命技术食品安全评价政策和原则强调，1)安全评价应基于科学，渡边杏高估这种食品的危险性，渡边杏低估这种食品的潜在问题。2)某生命技术食品的安全性评价首先要明确分子生物

13、学化学特性。3)为转基因微生物制作的食品根据分子、生物学、化学分析，与传统食品一致的情况下，主要评估杂质和加工过程，强调在加工过程中实施HACCP和GMP。4)对于转基因动物性食品，动物本身的健康可以作为安全评价的象征。5)已经进行安全评价，批准用于消费的食品，需要计划使用后人群健康监测。转基因食品的安全性评价方法从营养和毒理学两个方面对转基因食品进行案例评价。在评估转基因食品的安全性时，首先要了解包括食品名称、来源(动物、植物或微生物)、转基因方法(宿主、载体、基因插入、重组产物的特性)、人体摄入量、使用目的、使用人口(是否是孕妇等特殊人群)在内的背景信息，12) SAFEST 2类食品：与

14、传统食品非常相似，但有一些新成分或新特性，或缺乏新成分和特性的转基因食品。需要对它的其他成分和特性进行进一步的分析评价。3) SAFEST 3类食品：与传统食品不同或不相似的转基因食品需要广泛的毒理学评价。1)急性毒性试验结果；2)亚急性毒性试验结果；3)慢性毒性试验结果；4)影响生殖的试验结果；5)变异原性的测试结果；6)癌症原性的测试结果；7)其他必要的实验结果(肠毒性试验结果等)。实质等同性原则：转基因食品与传统同类产品的比较特性，化学成分、营养成分、内含毒素等评价方法：孟山都公司的评价方法：1)基因中插入的蛋白质的安全性评价2)营养水平比较3)健康标记试验前食品饲料研究数据库的应用生物

15、或离子动物模型转基因食品的敏感性评价PCR检验方法国外有关转基因食品管理的法规是FAO/美国方面提出，转基因食品的安全性无害，没有强制性标签，应与其他食品同等对待。第25届(1997)食品标签法委员会会议再次起草指南，要求对用生物技术准备食品的标签提出推荐意见，并要求转基因食品贴上基因改良有机体(GMO)标签。2欧洲议会于1997年五月15日通过了新的食品法规决议，规定欧盟成员国必须为上市的转基因产品贴GMO标签。这包括所有转基因食品或含有转基因成分的食品。标签内容必须包括：(1)GMO的来源；(2)过敏；(3)伦理考虑；(4)不同于传统食物(成分、营养价值、效果等)。1998年九月一日，欧盟

16、规定，来自转基因大豆和玉米的食品(目前不包括大豆磷脂等食品添加剂)必须贴标签。如果在食品的原料和加工过程中没有添加基因操作的成分，可以显示未转基因食品的标签。3澳大利亚新西兰规定，从1999年5月开始实施转基因食品标准，对用基因工程学科技术生产的食品进行安全评价。例如，如果在安全评价中得不到认可，就不能进入市场销售。4俄罗斯政府规定，从1999年七月一日开始，转基因食品的进口必须经过俄罗斯相关部门的质量检查。俄罗斯授权医学科学院食品研究所和国家生物工程中心对进口转基因食品进行质量检查。5瑞士联邦政府规定，食品的转基因成分不超过1%，不需要在标签上显示。超过1%，或者不确定。必须在标签上说明。6加拿大还没有要求对所有转基因食品强制贴标签，但是允许和鼓励食品生产者制作自愿标签，除非其表达真实且误导。如果基因突变会给部分消费者带来健康和安全风险，遗传工程生产的食品必须应用某些已知的过敏原，或者当食品的组成或营养成分发生变化时等必要的标签要求。我国的对策还没有检测转基因食品的方法，没有相应的管理方法和法规，因此监督1，参考国外的通行做法，制定专门的法规，加强对转基因食品的管理，出口国必须标记转基因食品，检疫机关。对进入我们市场的进口转基因产品要实行申报、登记制度。注册内容包括产品名称、来源(动物、植物或微生物)、转基因方法(宿主、