第七章 转基因食品的质量控制(4)

第七章转基因食品的质量控制（4）学习目标：通过本章学习1.掌握转基因食品的概念；2.了解转基因食品的安全性评价体系；3.了解转基因食品的检测方法；4.掌握转基因食品的质量和标识管理办法。

第一节转基因食品概况一、转基因食品概念用基因工程方法将有利于人类的外源基因转入受体生物体内，改变其遗传组成，使其获得原先不具备的品质与特性的生物，称之为转基因生物。

在联合国公约《生物安全议定书》上，称做“改性活生物体” Living Modified Organisms ，简称LMOs（是指任何具有凭借现代生物技术获得的遗传材料新异组合的活生物体，其中包括不能繁殖的生物体、病毒和类病毒），或者叫“遗传饰变生物” Genetically Modified Organisms ，GMOs 。

例如：科学家将北极鱼的基因移植到西红柿身上，使西红柿可以抗寒；将人类生物激素基因移植到鲤鱼身上，使鲤鱼可以生长得更快更大；将土壤微生物的毒蛋白基因移植到水稻身上，使水稻可以抗虫，就成为转基因水稻。

转基因食品是转基因生物的产品或者加工品，美国食品药品管理局(FDA)使用“生物工程食品”(bioengineeredfood)一词、欧洲使用“新型食品”(Novel foods)一词，把转基因食品包括在内。

在欧盟新型食品条例中将转基因食品定义为：“一种由经基因修饰的生物体生产的或该物质本身的食品。

”这包括了经修饰的基因物质和蛋白质等。

转基因食品可以是活体的，能够遗传或者复制遗传材料，例如转基因的油菜籽、番茄、大豆等为活体。

也可以是非活体的，例如大豆油、豆腐等。

目前市场上的转基因食品主要来源于植物性的转基因生物，转基因动物还不多，几乎没有商业化的生产。

二、转基因食品的种类1.按照来源分类转基因食品按照来源不同可分成三类：①转基因植物食品。

在转基因食品中数量最多，是由转基因农作物生产、加工而成。

②转基因动物食品：由转基因动物生产的肉、蛋、奶等及其加工产品。

③转基因微生物食品：利用转基因微生物作为生物反应器，生产的食品或食品添加剂。

目前较为生产技术较为成熟的转基因食品主要有：转基因玉米、转基因水稻、转基因大豆、转基因西红柿、转基因土豆、转基因油菜、转基因小麦以及它们作为原料经过加工而得到的各种食品等等。

2.按照转入基因性状分类转基因生物实际是利用现代生物技术进行育种的产物，可以按照人们的需要选择具有特定性状的基因在现有农作物中进行表达，因此转基因食品都具有某些利于生产或消费的优良性状，目前转基因食品中所转入的基因主要有以下类型：①抗除草剂。

农作物转入耐除草剂的基因以后，使用草甘膦除草剂的时候，所有其它杂草都死，就该种作物不死，因此可以降低劳动成本，提高生产效益。

目前具有抗除草剂的转基因作物主要有大豆。

②抗病、虫基因。

把一种抗病毒或抗虫的基因转到农作物里面，农作物就能够表达毒性的蛋白质，对病毒和虫害具有抵抗力。

目前具有该种行状的转基因农作物主要有棉花、小麦、番茄、辣椒等，有的已投入商业化生产，大大减少了农药使用所造成的环境污染和人畜伤亡等事故。

③耐贮藏。

对番茄、香蕉、草莓、荔枝等果蔬进行品质改造，使之不易过熟、腐烂，延长贮藏期。

目前国内外都已有商品化的转基因耐贮番茄。

④改进农产品品质。

经过基因改造的方法，可以改善动物性食品的成分比例，改善发酵食品的风味和品质，增加食品的营养价值，增加附加价值等。

例如可通过转基因技术改良小麦中的麦谷蛋白和麦醇溶蛋白的组成比例以改善其面团的流变性，进而提高焙烤特性。

其他已研究培育出抗干旱、耐盐碱、抗重金属、抵御瘟病以及营养价值高等系列特性品种。

目前我国已获成功的转基因植物至少有35科120种，其性状大都表现为抗虫、抗病毒、抗细菌及抗真菌；抗除草剂；抗逆境；品质改良、生长发育调控和产量潜力。

三、发展转基因食品的意义1.提高农业生产率，有效解决粮食安全问题目前世界人口总数接近 60亿，并且每年以 1.5%的速度增长，其中发展中国家人口占46亿，每年以10%的速度增长，而粮食的产量则远未能满足人口增长的需求。

全世界特别是发展中国家，都面临粮食增产的课题。

传统的方法增加粮食产量，不可避免地要牺牲大片青山、绿水、森林、草地，而过度开发土地，则使自然界不堪重负，生态平衡遭到严重破坏。

通过对粮食品种基因的改变和控制，例如增强其抗逆境、抗病虫害的能力、增加抗除草剂的性状以、控制作物成熟期和品质改良等能有效利用土地资源、降低生产成本、提高农作物产量、减少浪费，对于满足人类对粮食日益增长的需要具有重要意义。

2.减少农药的使用量、保护生态环境据统计，我国目前每年需要20万吨以上农药洒向庄稼，其中三分之一为高毒农药，过多的农药严重污染环境，损害人们健康。

当害虫和病原微生物逐渐产生耐药性后，只能加大农药用量，形成恶性循环。

利用转基因技术，可以方便快速地培育出抗病虫害的品种，大大降低农药的使用量。

3.开发特殊功能食品，提高生活水平利用转基因技术，除了能改善粮油食品的加工品质、改善发酵食品的风味和品质、改善动物食品的质地和品质外，还可能培育出具有特殊功能的食品。

例如将含有铁的基因转移到某一品种大米、含维生素A的基因转移到某种蔬菜；含维生素E的基因转移到某一品种玉米……，于是人们在吃饭时可以按照自己需要，选择含铁的大米饭以治疗贫血、选择含维生素A丰富的蔬菜以防治眼干燥症、选择含维生素E丰富的玉米以防治心血管病等。

四、转基因食品商业化生产概况1983年世界上第一例转基因植物构建成功，1985年第一尾转基因鱼问世，从此揭开了转基因食品生产的序幕，1986年转基因生物批准田间实验。

1992到1994年，美国孟山都公司实验出了产生杀虫蛋白的马铃薯，该种马铃薯能抵御马铃薯甲虫危害。

l994年，孟山都公司利用引入反义RNA抑制植物某一不利基因表达的技术生产的西红柿，是第一个由FDA批准上市销售的基因工程食品，该种西红柿具有长时间保存而不软化、不腐烂，且保持鲜艳红色等特点。

1998年，转基因作物已经在8个国家种植，全球种植面积从1997年的1100万公顷增加到2780万公顷，l999年增至3990万公顷，其市场价格高达30亿美元，预计2005年其销售额可达80亿美元，20l0年为200-250亿美元。

全球进行商业化种植的转基因作物包括大豆、玉米、棉花、油菜、土豆、烟草、番茄、南瓜和木瓜等，其中主要是前四种作物。

以2002年为例，全球大豆、玉米、棉花和油菜转基因作物的种植面积分别为3650万公顷、1240万公顷、680万公顷和300万公顷，各占转基因作物总面积的62.2％、21.1％、11.6％和5.1％。

2006年，全球转基因作物种植面积达到1亿公顷，占全球总种植面积的10%。

其中，耐除草剂大豆继续成为最广泛采用的品种，占全球大豆总种植面积的60%。

目前进行商业化种植的主要作物、特性以及产地见下表。

表7.1 主要转基因食品商业化种植情况我国的转基因研究取得了较大发展，并且在基因药物、转基因作物、农作物基因图与新品种等方面具有相对比较优势。

但真正进入商业化生产的则较少，已批准商品化的转基因作物有4种：棉花、西红柿、甜椒和矮牵牛花。

其中，商业化种植的食品只有西红柿和甜椒两种，甜椒由于缺乏优良品种实际并未大面积播种，只有转基因西红柿已达几万亩。

我国是世界上第二个有转基因抗虫棉花自主知识产权的国家，国内已有12个抗虫棉品种通过审定，2002年种植面积占棉花总种植面积的40%, 累计推广面积达2000万亩，减少农药用量达30%，增加皮棉1亿公斤，创造经济效益50亿元人民币。

第二节转基因生物及食品的安全管理一、转基因生物及食品的安全性问题利用基因工程技术进行育种不同于传统的杂交育种。

传统杂交育种基因的重组和交换发生在同一生物种群，而基因工程涉及到一个或几个相关基因在不同的生物（动物、植物、微生物）种群，把来源于任何生物甚至是人工合成中的基因转移到受体生物体内，这在自然情况下是很难发生的，在缺乏大样本及长时间的科学实验的情况下，人们很难预测这些基因进入一个新的遗传背景中会产生怎样的结果。

总的来说转基因食品有可能从食品安全和环境安全两个方面存在潜在风险。

1.食品安全潜在风险（1）致毒基因被破坏或其不稳定性可能会带来新的毒素。

另外许多食品本身含有大量的毒性物质和抗营养因子，如蛋白酶抑制剂、神经毒素等用以抵抗病原菌的侵害。

转基因食品由于基因的导人可能使得毒素蛋白发生过量表达，产生各种毒素。

（2）致敏外来基因产生的新的蛋白质可能会带来过敏性。

由于导入基因的来源及序列或表达的蛋白质的氨基酸序列可能与已知致敏原存在同源性，导致过敏发生或产生新的致敏原。

（3）营养代谢紊乱新的蛋白质可能会打乱原来机体的代谢途径。

2.环境安全潜在风险(1) 转基因植物可能产生杂草化问题。

一方面，一些转基因抗虫、抗病、抗除草剂或抗环境胁迫的转基因植物本身具有杂草的某些特征，由于外源基因的引入，使其在环境中的适合度发生了变化，从而导致自身变为杂草；另一方面，在自然环境中转基因作物与其近缘杂草进行杂交，使杂草获得了某些优势性状，变为更加难除的超级杂草。

例如，加拿大在种植转基因油菜后，由于自然杂交的结果，已在农田中发现了拥有耐三种除草剂的油菜自生苗。

(2) 转基因植物的外源毒蛋白对非目标生物可能产生毒害作用。

许多转基因抗虫植物，在杀死目标害虫的同时，其体内的外源毒蛋白也可能对环境中的许多有益生物产生直接或间接的不利影响，甚至可能导致一些有益生物的死亡。

例如，1999年5月，美国康奈尔大学John E. Losey博士等人发现，转Bt基因玉米花粉对君主斑蝶幼虫具有毒杀作用，这种影响至少可以发生在离Bt玉米田10米范围内。

(3) 增加目标害虫的抗性，加速其种群进化速度。

转基因抗虫植物的大规模商业化种植对目标害虫产生了强大的选择压力，从而导致目标害虫抗性增加，进化速度加快。

例如，国内外已有研究表明：转基因抗虫棉对第一、二代棉铃虫有很好的毒杀效果，但是第三、四代棉铃虫已对转基因抗虫棉产生了抗性。

(4) 转基因植物与其野生亲缘种杂交，污染传统地方作物品基因库。

例如，2001年11月，美国加州大学柏克莱分校的Ignacio H.Chapela博士等人在《自然》上发表了题为“墨西哥，奥克斯喀，转基因DNA基因渗入传统玉米地方种”的科学论文。

此文表明，转基因Bt 玉米污染了地方玉米品种。

(5) 产生新病毒。

抗病毒转基因植物中的转基因病毒序列有可能与侵染该植物的其它病毒进行重组，从而提高了产生新病毒的可能性。

例如，在乌干达木薯中已发现非洲木薯花叶病毒(ACMV)和东非木薯花叶病毒(EACMV)在植物体内发生重组，形成新的杂种病毒。

这种杂种病毒正在毁灭整个乌干达木薯。

表1 转基因植物释放到环境后潜在的风险二、转基因生物安全国际立法转基因生物安全管理，是指要对转基因生物技术的开发和应用活动本身及其产品可能对人类和生态环境的不利影响及其不确定性和风险性进行评估，并采取必要的措施加以管理和控制，使之降低到可接受的程度。