转基因作物的安全性研究进展

转基因作物的安全性研究进展

王宗星

甘肃农业大学，甘肃兰州（730070）

E-mail：.wzongxing2005@

摘要：本文概述了国内外转基因作物及其环境安全性和食品安全性，并简述了基因工程作物安全性评估的原则和方法，并结合国情对我国转基因作物安全的研究和管理进行了探讨。关键词：转基因作物，转基因食品，食品安全性

中图分类号：Q78

1. 引言

进入21世纪的生物科学主流仍然是分子生物学、基因和以基因为核心的生物技术的研究与应用。随着转基因技术的日趋成熟，在全球范围内以植物基因工程为核心的农业生物技术产业已形成。利用此技术可以打破自然界的物种界限, 将不同物种的基因按照人们的意志重新组合, 从而创造出自然界中前所未有的具有新性状的生命体[1], 为医药、农业、畜牧业、食品工业、环境保护等领域创造巨大的发展机会。

2. 转基因作物产生的必然性和应用现状

2.1 转基因产生的必然性

新的世纪已经来到，但人口增长与粮食匮乏的矛盾日益尖锐。据推测，2025年全球人口将达80亿，其中新增加的20亿人口又大部分集中在发展中国家[2]。诺贝尔奖获得者Norman Borlaug认为，要想满足全球粮食的供给，将粮食单产比1990年提高80％，不可能寄希望于耕地面积的扩大和灌溉能力的提高，只有靠改良和选育出高产作物品种才能实现这一目标。而能实现这一日标的又唯有作物基因工程技术[3]。

从20世纪80年代初发展起来的植物基因工程技术能对植物进行精确地改造，转基因作物(GMC，genetically modified crops)在产量、抗逆性和品质等方面均有显著改进[4]；另一方面又可极大地降低农业生产的成本，缓解不断恶化的农业生态环境。

2.2 转基因作物的推广应用现状

转基因作物的推广应用现状据统计，1996年度全世界转基因植物推广面积达170万hm2，1997年底增至1100万hm2，一年间增长了6．5倍，其中转基因大豆、玉米和油菜推广面积的增长幅度都在10倍以上[5]。1998年和1999年全球转基因植物的推广面积进一步增加到了2780万hm2和3990万hm2[6]。

目前, 种植转基因作物的国家主要有美国、阿根廷、加拿大、澳大利亚、墨西哥、西班牙、法国、南非及部分欧盟国家[7]。其中, 美国是基因工程作物种植面积最大的国家, 其转基因作物种植面积占世界总量的74 %。我国转基因作物的种植面积不断扩大, 1998 年我国转基因作物的种植面积为1. 0 ×105hm2 , 1999 年达3. 0 ×105hm2 , 但与发达国家仍有很大距离, 仅占世界转基因作物种植面积的0. 3 %[8]。世界范围内转基因作物产业的交易额在2000年将达到20亿美元。2005年达到60亿美元，2010年将达到200亿美元，以每5年3倍的速度递增。

3. 转基因作物的研究进展

转基因作物, 又称DNA 重组作物, 即利用基因操作技术将某种有特定功能的目的基因转到作物体内并使其在特定的器官中高效表达。利用基因工程技术改良作物的优点在于对植物基因型和表现型的改变更具方向性, 而且不带有累赘基因[9]。

目前, 基因工程技术已成功应用于50 余种作物。对番茄、豌豆、胡椒、热带水果、椰菜、覆盆子、甜瓜的转基因目的是控制成熟, 提高品质和加工性, 延长货架期; 番茄、马铃薯、玉米、莴苣、咖啡、卷心菜和苹果的研究方向是增强抗虫性, 减少杀虫剂用量; 对于胡椒、马铃薯和黄瓜主要是增强其抗真菌性以减少抗真菌剂的用量[10]; 马铃薯、番茄、哈密瓜、黄瓜、玉米、油菜、大和葡萄的转基因目的是抗病毒, 以减少病毒引起的病害; 大豆、马铃薯、玉米、油菜和小麦引入的是抗除草剂基因; 增加必需氨基酸、维生素和其他营养素也是玉米、向日葵、大豆和其他作物的转基因目标之一; 增加不饱和脂肪酸含量, 提高热稳定性是油菜、花生的发展方向; 玉米、豌豆的另一转基因目的是控制糖类转化为淀粉, 以期在整个货架期保持甜度; 天然去咖啡因咖啡是咖啡转基因研究的主要目的[11]。

4. 转基因食品在农业上的应用

转基因食品（Genetically Modified Food）又称现代生物技术食品(Foods produced by biotechnology)，系指利用DNA重组技术将供体基因植入受体生物（包括植物、动物、微生物等）后生产的食品原料、成品及其食品添加剂[12]。

4.1 转基因食品在农业上的应用

转基因食品在农业上的应用是为了解决传统农业所造成的严重的环境污染，增加生物多样性，降低生产成本[13]。例如，用基因工程技术培育出的抗病虫害转基因作物自身就可以杀死或抑制病虫害，不再需要单纯依靠农药解决病虫害问题，不仅提高了产量，降低了生产成本，而且保护了环境[14-17]。

4.2 转基因食品的作用[35]

4.2.1 增加产量：通过转移或修饰相关的基因达到增产效果。

4.2.2 控制成熟期：通过转移或修饰与控制成熟期有关的基因可以使转基因生物成熟期延迟或提前，以适应市场需求[18]。

4.2.3增加营养：从改造种子贮藏蛋白质基因入手，使其表达的蛋白质具有合理的氨基酸组成。现已培育成功的有转基因玉米、土豆和菜豆等。

4.2.4具有保健功能：通过转移病原体抗原基因或毒素基因至粮食作物或果树中，人们吃了这些粮食和水果，相当于在补充营养的同时服用了疫苗，起到预防疾病的作用[19]。

4.2.5增加生物多样性：通过不同品种间的基因重组可形成新品种，由其获得的转基因食品可能在品质、口味和色香方面具有新的特点[20]。

4.2.6保护环境：具有抗病虫害功能的转基因作物，可减少使用农药造成的环境污染。

5. 对转基因作物的安全性评价

安全问题是转基因作物的致命伤。过去曾认为，抗病虫害的转基因作物可以减少杀虫剂的使用量，因而对环境还是利大于弊。但是，不断发现的转基因的潜在危险却使人们动摇了这一看法。例如，经德国四家机构共同研究，从饲喂3种转基因作物饲料的鸡身上，分别检