转基因食品的发展现状及趋势研究综述.吴凯
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宁波大学答题纸
(2013—2014学年第1学期)
课号:133Q11D01 课程名称:转基因食品安全分析改卷教师:史西志
学号:106050065 姓名:吴凯得分:
转基因食品的发展现状及趋势研究综述
(吴凯浙江宁波大学海洋学院宁波315000)
摘要:概述了作为食品应用的转基因生物的国内外研究进展及推广应用情况[1],对转基因食品的发展现状及转基因技术在作物生产上的应用作了介绍,并对转基因食品的发展前景作了简要展望[2]。
关键词:转基因食品发展现状趋势
随着生物技术的发展,基因工程技术已在农业领域中得到广泛运用,并以转基因食品的形式出现。转基因食品是利用分子生物学技术,将某些生物的基因转移到其它物种中去,改造生物的遗传物质使其在性状、营养品质、消费品质方面向人们所需要的目标转变,以转基因生物为食物或原料加工生产的食品就是转基因食品。转基因生物国外称:基因修饰生物体
转基因食品国外称:基因修饰食品[3],我国习惯称之为转基因生物和转基因食品。
1.转基因技术简介
1.1转基因技术
所谓转基因技术,就是将某种生物的基因转移到其他生物物种中去,从而改变生物的遗传物质,使其在性状、营养品质、消费品质等方面向人类所需要的目标改变。即利用分子生物学技术,提取某生物具有特殊功能的基因片断,通过运载体加入到目标生物当中,这种生物在生长过程中就会产生提供基因物种的某些特点,最终获得所需的遗传性状或表达出所需的产品。将此技术应用于植物则产生出转基因植物,将此技术应用于动物则产生出转基因动物。总之,转基因技术的结果是生产出新的物种,例如把西瓜的基因转到冬瓜中去,就会产生出新的一个物种,结出有冬瓜大、有西瓜味的果实。现在,转基因植物正在按照人们的愿
望被“重新设计”。
1.2基因修饰生物
基因修饰生物是指应用现代生物技术通过对生物体本身的基因进行修饰,而获得特异性状的生物,称之为基因修饰生物[4]。也有人把称为基因改良生物或遗传工程体。
1.3重组DNA 植物
重组DNA 植物是指一种植物的基因材料,是通过体外核酸技术,包括重组脱氧核糖核酸( DNA) 向细胞或细胞器直接注入而获得的植物,称之为重组DNA 植物[5]。
通常所说的转基因生物是一个广义的概念,可以是外源基因的导入,也可以是修饰生物本身已有的基因,或重组DNA。即凡是通过体外核酸技术改变遗传物质获得的生物均可以理解为转基因生物。
1.4实质等同性
实质等同性是指转基因生物与自然存在的传统生物在相同条件下进行性状表现的比较[6]。如转基因大豆与传统大豆比较其生理性状、分子特征、营养成分、毒素含量和过敏原等
是否具有等同性。如果实质上是相同的,即应同样对待,视为安全。值得提出的是,实质等同性本身不是一种安全评价方法,而是一种动态的比较过程。对于转基因植物及其制品的安全性评价必须依据导入基因的目的意图和固有性状、意外效果作出检测与评价,然后与传统植物进行比较。虽然采用比较的方法评价转基因植物的安全性还存在一定的局限性,但在目前科学技术水平条件下,仍然是一种比较实用的措施方法。
1.5转基因食品
转基因食品是指通过现代生物技术手段( 转基因、基因修饰、重组DNA) 获得的转基因生物,直接作为食品或食品原料称之为转基因食品[7]。在欧洲把转基因食品和迄今人们没有食用过的食品原料统称之为新食品。
2.转基因食品
2.1发展现状
转基因技术始于20世纪70年代,90年代被广泛应用到农产品生产中。20世纪80年代初,
美国最早进行转基因食品的研究。随着科技的进步,转基因技术的应用范围还会不断扩大[8]。
加拿大、阿根廷是继美国之后大量采用转基因技术的国家。加拿大有50% 左右的大豆和玉米播种面积采用转基因处理的种子。在阿根廷, 1/ 3 以上的大豆播种面积采用了经过改变基因的豆种。世界上应用转基因技术比较多的国家, 还有墨西哥、澳大利亚、西班牙和南非等
[9]。
自1983年世界上第一例转基因作物(烟草和马铃薯) 问世以来,转基因植物的研究得到
了迅速发展。1994年延熟保鲜转基因番茄在美国批准上市。从1996年开始,转基因作物商品化应用进人迅猛发展时期。2001年全球种植面积达到5260万hm2,其中转基因大豆种植面积为3330万hm2,占转基因作物总面积的63 % ;其次为玉米,达980万hm2,占19 % ;种植面积较大的还有棉花和油菜。到2010年全球转基因种子的销售额达到300亿美元。在美国大约70 % 的食物包含转基因技术,因此美国的消费者几乎全都曾经食用过转基因食品。
我国政府对农业生物技术的发展也很重视。1997年我国第一例转基因耐贮存番茄获准商品化生产,但其种植面积很小。我国转基因作物中,种植面积最大的是抗虫棉,截至2 0 01 年,抗虫棉种植面积达60 万hm2。迄今我国还没有一例转基因的大宗粮食、油料作物批准商品化生产,但目前大量进口的大豆和玉米等产品中,转基因食品占了很大比重。
2.1.1提高农作物的抗病虫害性能
病虫害是造成粮、棉、油、果蔬等农作物减产、绝收的主要原因之一. 植物基因工程技术的迅速发展为防治病虫害提供了一条全新而有效的途径. 近年来利用DNA 重组技术、细胞融合技术等基因工程技术将多种抗病毒、抗虫基因导入棉花、小麦、水稻、番茄、辣椒等植物体, 并获得了稳定的转基因新品系[10]。其中最成功的例子是中国农业科学院的转基因抗虫棉[9] , 这种抗虫棉不仅解决了困扰广大棉区的棉蚜虫危害问题, 还大大减少了农药所造成的环境污染、人畜伤亡等事故, 同时也降低了生产成本, 提高了产量。
2.1.2提高农产品的耐贮性, 延长保鲜期
果蔬产品如番茄、香蕉、草莓、蜜桃、杏、荔枝等在产后的贮藏、运输及销售过程中, 由于果实熟化过程迅速, 难以控制, 常导致软化、过熟、腐烂变质, 造成巨大损失. 而传统的储藏保鲜技术如冷藏、涂膜保鲜、气调保鲜等在储藏费用、期限、保鲜效果等方面均存在着严重的不足, 难以满足人民生活日益提高的需求。随着对果蔬成熟及其产品软化机理的深入研究和基因工程技术的迅速发展, 通过基因工程的方法直接生产耐贮藏果蔬品种已成为可能, 目前无论在国外还是国内都已有商品化的转基因耐贮藏番茄的生产[10]。
2.1.3提高农产品品质和产量
通过基因工程技术可以有效地改变农产品的化学组分及其比例, 以改善其食用品质或加工特性. 例如, 通过导入硬脂酸- ACP 脱氢酶反义基因, 可使转基因油菜籽中的硬脂酸含量从20% 增加到40%; 而将硬脂酸COA 脱氢饱和酶基因导入油料作物, 从而使转基因作物中的饱和脂肪酸含量有所下降, 而不饱和脂肪酸的含量则明显增加, 其中油酸的增加量可7倍[10]。高油酸含量的转基因大豆、增加月桂酸脂含量的转基因大豆和油菜籽在美国、加拿大已经规模种植[11]。农作物增产与其生长分化、肥料、抗逆、抗虫害等因素密切相关, 故可通过转移或修饰相关的基因达到增产效果[11]。
2.2发展趋势
基因技术是一项投入和产出都十分巨大的高新技术,有着巨大的知识价值和经济价值。从某种意义上讲,基因技术代表着一个国家的科技水平。尽管在世界范围内对转基因食品的安全性有很多争议,但这并不影响转基因食品技术的迅速发展,新的基因食品不断问世,而且发展速度越来越快。尽管转基因技术在农业上的应用正处在初级阶段但转基因食品发展之快,表明它孕育着巨大的潜力。可以预计,转基因食品在新世纪将很快成为人类食品的主要来源。
2 1 世纪生物技术的特点是科学化、集约化、商品化、环保化和国际化,其根本目的在于最大限度地提高资源产出率、劳动生产率和商品化,实现产业的社会、经济和生态效益的三合一。世界各国都把生物技术特别是基因研究确定为2 1世纪经济和科技发展的关键技术。当前分子标记技术的日益发展和丰富,分子标记辅助育种的时代已经到来,生产符合人类需要的基因食品已经越来越明朗化和可操作化。毫无疑问,现代生物技术将为农业带来新的绿