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| 基因改造食品 |
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中文名: 基因改造食品 外文名: Genetically modified food 關注焦點: 食品安全性 別 名: 轉基因食品 應用技術: 基因工程技術 性 質: 轉基因 |
所謂基因改造食品， 就是通過基因工程技術將一種或幾種外源性基因轉移到某種特定的生物體中，並使其有效地表達出相應的產物（多肽或蛋白質），此過程叫轉基因。以轉基因生物為原料加工生產的食品就是轉基因食品。 根據轉基因食品來源的不同可分為植物性轉基因食品，動物性轉基因食品和微生物性轉基因食品。 從世界上最早的轉基因作物（煙草）於1983年誕生，到美國孟山都公司轉基因食品研製的延熟保鮮轉基因西紅柿1994年在美國批准上市，轉基因食品的研發迅猛發展，產品品種及產量也成倍增長，轉基因作為一種新興的生物技術手段，它的不成熟和不確定性，使得轉基因食品的安全性成為人們關注的焦點。 國際社會上，截至2010年，美國的小麥主糧的商業化尚未推開，日本禁止進口美國轉基因大米，印度停止轉基因茄子商業化。[1]
目錄
分類標準
截至2013年，對轉基因食品尚無明確分類，根據慣例按不同標準可進行不同分類。 根據轉基因食品中是否含有轉基因源為標準可分為如下三種不同類型： （1）食品本身不含轉基因的轉基因食品，是指食品儘管來源於轉基因生物，但其產品本身並不會有任何轉移來的基因。 （2）轉基因食品中確實含有轉基因成分，但在加工過程中其特性已發生了改變，轉移來的活性的基因不復存在於轉基因食品中的轉基因食品。 （3）轉基因食品中確實帶有活性的基因成分，人們食用這種轉基因生物或食品後，轉移來的基因和生物本身固有的基因均會被人體消化吸收的轉基因食品。 根據轉基因食品來源的不同可分為如下三種不同類型： （1）植物性轉基因食品。所謂植物性轉基因食品，是指以含有轉基因的植物為原料的轉基因食品。 （2）動物性轉基因食品。所謂動物性轉基因食品，是指以含有轉基因的動物為原料的轉基因食品。 動物的轉基因食品，主要是利用胚胎移植技術培養生長速率快、抗病能力強、肉質好的動物或動物製品。 （3）微生物轉基因食品。所謂微生物轉基因食品，是指以含有轉基因的微生物為原料的轉基因食品。轉基因微生物食品，主要是利用微生物的相互作用，培養一系列對人類有利的新物種。 根據食品中轉基因的功能的不同大致可以分成以下六種類型： （1）增產型的轉基因食品； （2）控熟型的轉基因食品； （3）保健型的轉基因食品； （4）加工型的轉基因食品； （5）高營養型的轉基因食品； （6）新品種型的轉基因食品。 轉基因食品有較多的優點：可增加作物產量；可以降低生產成本；可增強作物抗蟲害、抗病毒等的能力；提高農產品耐貯性。 例如：轉基因食品——土豆；縮短作物開發的時間；擺脫四季供應；打破物種界限，不斷培植新物種，生產出有利於人類健康的食品。
缺點
轉基因食品也有缺點：所謂的增產是不受環境影響的情況下得出的，如果遇到雨雪的自然災害，也有可能減產更厲害。同時在栽培過程中，轉基因作物可能演變為農田雜草；可能通過基因漂流影響其他物種；轉基因食品可能會引起過敏等。
發展過程
轉基因植物技術始於20世紀70年代初，最早進行轉基因食品研究的是美國，始於20世紀80年代初，世界上第一例進入商品化生產的轉基因食品是1994年投放美國市場的可延緩成熟的轉基因番茄。進入21世紀以後，全世界轉基因作物種植髮展異常迅速，1998年全球轉基因植物種植面積僅2780hm2（公頃）。美國最多，占74%；中國不到1%。轉基因植物按種植面積多少排序為大豆、玉米、棉花、油菜、馬鈴薯。轉基因性狀主要是抗除草劑和抗蟲，分別占77%和22%。1999年全球轉基因植物種植總面積達4000hm2，其中美國、加拿大、阿根廷三國占99%，此外中國、印度等國也有一定量的種植。 2002年，全世界轉基因作物種植總面積為5870hm2，主要生產國為美國、阿根廷、加拿大、中國。主要農作物有：抵抗昆蟲的玉米，抵抗殺蟲劑的大豆，抵抗病蟲害的棉花，富含胡蘿蔔素的水稻，耐寒抗旱的小麥，抵抗病毒的瓜類和控制成熟速度及硬度的西紅柿等等。
植物性轉基因食品
20世紀80年代初，DNA 重組技術和細胞融合技術相結合，培育出高產、抗蟲、抗病、抗逆、生長快、高蛋白的基因改良植物。蛋白酶抑制基因、澱粉酶抑制基因、外源凝集素基因、昆蟲毒素基因均已被克隆和轉化入相應的植物，例如：抗蟲和推遲成熟的轉基因西紅柿，由於其抗蟲能力的提高和成熟期的延長，減少了化學農藥的使用和對其依賴性，減少了環境污染，減少了運輸損壞量，具有顯著的社會經濟效益。土豆原產於南美，但由於氣候和病蟲害以及灌溉、農藥、肥料等原因，其產量和美國相差很多，利用基因工程可以減小這種差距。 據統計，到1999年初，美國農業部已經批准生產的轉基因農作物有七大類35種，其中晚熟西紅柿5種，耐除莠劑的大豆2種，增加月桂酸脂的油菜籽1種，抗蟲馬鈴薯2種，抗蟲和抗除莠劑的玉米6種，抗病番木瓜2種。僅僅這兩種番木瓜，就挽救了美國夏威夷番木瓜產業。中國已批准商業化生產4 項，其中包括北京大學培育的轉基因抗黃瓜花葉病毒（CMV）的番茄「8805R」、抗黃瓜花葉病毒（CMV）的甜椒「雙豐R」。
動物性轉基因食品
20世紀80年代發展較快的一種生物技術是用轉基因手段培育新品種。其主要技術是，從目的供體物種體內獲得帶有特定優良遺傳性狀的DNA片段，即目的基因，直接或通過載體導入被改造物種即「受體物種」的胚胎內，培養出優良的新品種。 截至2013年，生長速率快、抗病力強、肉質好的轉基因兔、豬、雞已經問世。梁利群等克隆子大麻哈魚的生長激素基因，在體外經過和鯉魚的MT啟動子基因重組，導入黑龍江野鯉，選育出了「超級鯉」。另外，有人將疫苗的基因轉移入羊的乳腺，使這些產物隨乳汁而分泌，比用工程茵生產成本更低、產量更大。 1997年9月，中國科學院上海醫學遺傳研究所與復旦大學合作的轉基因羊的乳汁中含有人的凝血因子。既可以食用，又可以藥用，為通過動物廉價大量生產人類的珍貴藥物邁出了重大的一步。1999年2月19日下午2時15分誕生的中國首例轉基因試管牛「陶陶」，產奶量可望高達10000kg，比山羊高20多倍。
用於食品工業的基因工程菌
20世紀80年代中期，豬、牛等胰島素、干擾素、生長素基因克隆人微生物，「工程菌」推入市場，開創了微生物生產高等動物基因產物的新途徑。截至2013年，基因工程已能將許多酶、蛋白質、氨基酸和香精以及其他多種物質的基因克隆入合適的微生物宿主細胞中，利用細菌的快速繁殖來大量生產，這使得人們對於自然界「微量」產品的依賴性有所下降。 較為成功的例子如：牛胃蛋白酶（r91n）的基因克隆入微生物體內，由細菌生產這種動物來源的酶類，解決了奶酪工業受制於牛胃蛋白酶來源不足的問題。從西非發現的由植物產生的甜味蛋白（tHAUMATIN）的DNA編碼序列已經被克隆入細菌，以便生產這種高效低熱量新型甜味劑。在工業發酵上，美國的BIOTECHNIca 公司開發了一種適合多倍體釀酒酵母的遺傳工程方法，該研究證實了利用酵母遺傳工程方法生產淡啤酒的可能性。在焙烤業上，MONFORT（1999）把含有地絲菌屬LIP2基因的質粒轉化到麵包酵母中，利用這種重組體發酵生麵團，生產的麵包較蓬鬆，內部結構較均勻。 許多食品生物本身就能產生大量的毒性物質和營養因子，如蛋白質抑制劑、溶血栓、神經毒素等以抵抗病原菌和害蟲的入侵。現有食品中毒素含量並不一定會引起毒效應，當然如果處理不當，某些食品（如木薯）能引起嚴重的生理問題甚至死亡。在轉基因食品加工過程中由於基因的導入使得毒素蛋白發生過量表達，產生各種毒性，從理論上講任何基因轉入的方法都可能導致遺傳工程體（GMO）產生不可預知的變化，包括多向效應。
食品過敏性
食品過敏是一個世界性的公共衛生問題。據估計有近2%的成年人和4.6%的兒童患有食物過敏。轉基因作物通常插入特定的基因片斷以表達特定的蛋白，而所表達的蛋白如果是已知過敏源，則有可能引起人類的不良反應，即使表達蛋白為非已知過敏源，但只要是在轉基因作物的食用部分表達，則也需對其進行評估。
抗生素抗性
轉基因食品對人類健康的另一個安全問題是抗生素標記基因。抗生素標記基因是與插入的目的基因一起轉入目標作物中，用於幫助在植物遺傳轉化篩選和鑑定轉化的細胞、組織和再生植株。標記基因本身並無安全性問題，有爭議的一個問題是會有基因水平轉移的可能性。如抗生素標記基因是否會水平轉移到腸道被腸道微生物所利用，產生抗生素抗性，從而降低抗生素在臨床治療中的有效性。
營養價值
下降或造成體內營養素紊亂，人為改變了蛋白質組成的食物是否被能人體有效地吸收利用。有人認為，導致轉基因食品安全性問題的關鍵因素是外源基因的導入位點和外源蛋白質的表達。由於外源基因的來源、導入位點的不同，以及具有隨機性，極有可能產生基因缺失、錯碼等突變，使所表達的蛋白質產物的性狀、數量及部位與期望值不符。
安全性評價
由於轉基因食品中有些成分是傳統食品中從來沒有的。現代生物技術將其他生物基因轉入植物，將病毒、細菌和非食物品種的外源基因，以及標記基因中的抗生素抗性基因等引入食用作物，都是傳統育種技術無法實現的。再者，現代遺傳工程學還比較年青，誰也說不清這些遺傳改變將來會產生什麼後果。因此，各國對這類食品的安全檢驗要求比用傳統方法培育生產的更加嚴格。截至2013年，國際上普遍採用的是以實質等同性原則為依據的安全性評價方法。 實質等同性原則 1993年，經濟合作與發展組織（OECD）首次提出了實質等同性原則。OECD 認為，以實質等同性為基礎的安全性評價，是說明現代生物技術生產的食品和食品成分安全性最實際的方法。1996年FAO和WHO 的專家諮詢會議建議「以實質等同性原則為依據的安全性評價，可以用於評價GM生物衍生的食品和食品成分的安全性。」實質等同性可以證明轉基因食品並不比傳統食品不安全，但並不證明它是絕對安全的，因為證明絕對安全是不切實際的。 會議將實質等同性分為以下三類： （1）與傳統食品和食品成分具有等同性； （2）除某些特定差異外，與傳統食品和食品成分具有等同性； （3）與傳統食品和食品成分無實質等同性； 實質等同性是安全性評價程序執行前的指導原則，完整食品全面安全性評價的要點是： （1）親本（宿主）作物的安全食用歷史、成分、營養、毒性物質、抗營養素等。 （2）供體基因的安全使用歷史、基因組合的分子特性和插入到宿主基因組性質和標記基因，考慮到基因的水平轉移和DNA 安全性。 （3）基因產物危害性的評估數據，包括毒物學和過敏性。 通過對「開始材料」安全性情況的深入評價和在轉化過程的綜合評價，為了保證新作物和傳統的對應物「一樣安全」，還必須按照實質等同性原則，對轉基因作物的表型和農藝學性狀、成分、全面全性、營養和飼養性等方面的等同性進行綜合評價，證明它們和傳統對應物是等同的。各國用這個方法評價了50多種GM作物，結論是，由GM作物產生的食品和飼料，和傳統作物產生的都是一樣安全和營養的。
法規政策
截至2013年，從事轉基因動、植物研究開發的國家制定了相應的政策與法規以保障轉基因食品的安全。例如美國已建立了健全的從事食品安全與環境檢測的管理機構和嚴格的安全標準，對轉基因動、植物的研究、開發、試驗、生產進行嚴格的管理和有效的控制，每一種轉基因生物在進行釋放環境試驗和轉入商品生產之前，都要對其生物本身以及生產過程的安全性、風險性進行評估審查，通過其相關標淮後才予以批准。為了統一評價轉基因食品安全性的標準，聯合國糧農組織和世界衛生組織所屬的國際食品規定委員會也已決定製定轉基因食品的國際安全標準。中國先由原國家科學技術委員會制定了《基因工程安全管理辦法》，隨後農業部在此基礎上制定了《農業基因工程安全管理實施辦法》，並同時成立了農業生物工程安全委員會，以負責全國農業生物遺傳工程體的安全性審批。 2014年10月，農業部向國家工商總局發函，商請要求加強對涉及轉基因廣告的管理。10月9日，央視廣告部門官微稱禁止對非轉基因廣告使用「更健康、更安全」等誤導性廣告詞。 將對涉及轉基因、非轉基因的產品廣告加強審查，其中，在我國和全球均無轉基因品種商業化種植的作物，如水稻、花生及其加工品的廣告，禁止使用非轉基因廣告詞；對已有轉基因品種商業化種植的大豆、油菜等產品及其加工品廣告，除按規定收取證明材料外，禁止使用非轉基因效果的詞語，如更健康、更安全等誤導性廣告詞。