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转基因食物中的若干安全性问题

  作者: 来源: 日期:2003-01-01  

    转基因生物,又称为遗传修饰生物(Genetically Modified Organisms 简称GMOs)或遗传工程体,是人们利用现代生物技术,特别是DNA重组技术,引入外源基因或修饰内源基因,使生物表达出新的理想性状。由于外源基因可以来自不同物种,甚至可以来自人工合成的DNA片段,这便有可能使得原有生物,集合不同物种的优良性状,育成新的具有更高利用价值的品种。目前,转基因生物在食物生产中得到广泛的应用。但是,转基因生物打破了物种之间的界限,对上万年才形成的生态平衡是否会造成意想不到的负面影响,同时,转基因生物作为食品是否会对人体健康产生不利影响,不少学者提出疑虑,本文拟就转基因食物在生产中可能存在的安全性问题做一综述。
  
一、转基因食物的生产现状

(一)转基因作物在食物生产中的应用现状

自Zambryske 等在1983年培育出第一株转基因植物以来,转基因技术在作物育种中得到了广泛的应用。1994年第一个转基因作物——延熟番茄在美国被批准上市,到1998年美国、阿根廷、加拿大等国批准商业化应用的各类转基因作物高达90余种。转基因作物的种植面积也在逐年上升,从1996年的1.7百万公顷增加到2000年的44.2百万公顷,5年内约增长了25倍.

1、抗除草剂转基因作物:2000年全球种植抗除草剂转基因作物的面积达到3270万公顷,占总转基因植物种植面积的72%,其中主要为抗除草剂大豆。使用除草剂可以减小作物生产中的劳动强度,降低劳动成本,但除草剂有时也影响作物的生长。抗除草剂转基因植物通过导入外源基因,在作物体内表达出特异的酶,以抵抗除草剂的破坏作用,使作物在吸入除草剂后仍能继续生长。

2、抗虫转基因作物:2000年全球种植抗虫转基因作物的面积达到830万公顷,占总转基因植物种植面积的19%,其中以抗虫玉米为主。抗虫作物将表达杀虫蛋白的外源基因整合在作物的基因组中,使作物产生杀虫蛋白,以防治虫害的发生。

3、其他转基因作物:通过导入外源基因,可使作物改善产品的品质或增强抵抗病毒病、真菌病及细菌病的能力。

(二) 转基因微生物在食物生产中的应用现状

转基因微生物主要应用在两个方面,一是在发酵工业中,生产各种酶制剂、维生素、激素、抗生素等食品或饲料添加剂,通过转基因技术可使这些微生物的生产效率明显提高。目前,奶酪生产中使用的凝乳酶,饲料中使用的植酸酶以及养殖业中使用的牛生长激素(BST)和猪生长激素(PST)等,大部分来自转基因微生物。第二个方面集中在作物生产中,如生物农药、固氮菌等。

(三)转基因动物在食品生产中的应用现状

转基因动物的研究主要集中在医药方面,如建立生物反应器;生产可用于人体器官移植的动物器官;建立诊断、治疗人类疾病及新药筛选的动物模型等。而用于食品生产的转基因动物除转基因鱼外,其他畜禽还处于研究的起始阶段。在20世纪80年代,人们已将外源生长激素基因转入鲤鱼、鲫鱼、泥鳅中,获得了生长速度快、饲料利用率高的转基因鱼。目前人们正对转基因的食用安全性方面进行研究,以推动转基因鱼的商品化。
  
二、转基因食物在生产中对环境可能产生的影响

(一) 转基因作物成为杂草的可能性

转基因作物如果提高了生存竞争性,就有可能变异形成杂草。抗除草剂转基因作物在使用除草剂的情况下,将比非转基因作物具有更高的生存竞争性,而在正常条件下,生存竞争力并没有提高。Bergelson (1998)将抗除草剂拟南芥与正常的拟南芥种植在一块农田中,在不喷洒除草剂的情况下,经过5代之后,拟南芥群体中不再存在外源基因,这说明在正常条件下,转基因作物并无优越性可言。因此逸生成杂草的机率不大。

(二) 转基因作物对非目标生物的影响

抗虫转基因作物所产生的杀虫蛋白除对目标害虫产生毒性外,对同一种类的非目标生物也会产生毒害作用。有人曾用转Bt基因玉米的花粉饲喂黑脉金斑蝶幼虫,与对照相比,幼虫生长缓慢,死亡率高达44%。但也有研究者对此试验提出异议,认为试验中转基因玉米花粉的喂量过大,不能反映田间的实际情况。Noteborn等(1994)研究了转Bt基因蕃茄与非转基因蕃茄对昆虫群体的影响,发现两者没有区别。朱祯等(2001)将修饰过的豇豆胰蛋白酶抑制剂基因转入水稻中,可以对二化螟、三化螟等害虫产生抗性。用纯化的基因表达物饲喂密蜂和黄蜂等传粉昆虫没有发现毒害作用。

(三) 转基因作物的基因漂移

研究表明,转基因植物可以通过花粉将新基因传递给周围近缘物种,造成基因漂移。基因漂移到近缘植物的物种可能会使新基因在野生种中固定下来,导致生物多样性的萎缩,使旧的物种灭绝,新物种肆虐,生态失衡。如果新基因增强植物的生存竞争性,还可能使野生物种杂草化或使原本就是杂草的野生近缘物种形成超级杂草。基因漂移对环境的影响很大,但有人认为在自然条件下基因漂移发生的机率不大,只有在满足下列条件时才可能发生:
1.在花粉传播的范围内存在近缘物种;
2.转基因作物与近缘物种同时开花;
3.转基因作物使近缘物种受粉后能产生种子;
4.转基因作物与近缘物种产生的种子可育。

(四) 转基因微生物对环境的影响

微生物的个体小,繁殖速度快,容易发生变异,因此,转基因微生物更易产生环境风险。发酵工业中使用的微生物生存在封闭环境中,可以通过特殊构建手段或连续多世代生活在固定的环境中,以减小在环境外生存的能力,使得这类微生物对环境造成危害的可能性较小。但在农业生产中应用的转基因微生物必须通过环境释放才能发挥作用,目前,还不能准确评价这类微生物对生态环境的影响。因此,对于转基因微生物的环境释放,世界各国均采取慎重的态度。由于转基因微生物安全性评价程序复杂,申请进行田间试验和环境释放的数量不多, 1986~1994年全世界批准的1500例转基因生物田间试验中,转基因微生物所占比例不足6%。
转基因微生物可能对生态环境产生的不利影响可归纳为以下6类:
1. 出现新的有害微生物;
2.增加有害微生物的危害性;
3.对非目标生物的危害;
4.破坏微生物群落,改变微生物群落的结构;
5.对生态系统的副作用,影响能量和物质循环;
6.破坏生物多样性。

(五) 转基因鱼类对环境的影响

鱼的繁殖潜
 
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