粮油知识
农业转基因生物知识100问（二）
作者： 来源： 发布时间：2013-10-16 浏览量：1578
26. 如何进行转基因食品毒理学评价?
答：食品安全性毒理学评价的作用就是从毒理学的角度，研究食品中可能含有的有毒有害物质对食用者的作用机理，检验和评价食品(包括食品添加剂)的安全性或安全范围，从而达到确保人类健康的目的。常用的毒理学评价方法有急性毒性试验、遗传毒性试验、亚慢性毒性试验和慢性毒性试验。食品毒理学评价的手段是以动物实验为主，即让动物代替人摄入待测的食品或食品成分，通过观察动物的中毒表现和检测动物的生理生化指标来确定待测物的毒性和安全摄入量，并推论到人。一般来说，毒物和非毒物之间没有严格的界限。同一种物质，由于使用剂量、对象和方法的不同，可能是毒物，也可能是非毒物。例如，人体对硒(Se)的每日安全摄入量为50～200微克，如低于50微克则会导致心肌炎等疾病，并诱发免疫功能低下和老年性白内障的发生;如摄入量在 200～ 1 000微克之间则会导致中毒，如每日摄入量超过 1毫克则可导致死亡。因此，要根据毒理学评价对这些食品中的成分进行毒性分级，科学合理地确定安全摄入量，确保食用安全。
转基因食品的毒理学评价包括新表达蛋白质与已知毒蛋白和抗营养因子氨基酸序列相似性的比较，新表达蛋白质热稳定性试验，体外模拟胃液蛋白质消化稳定性试验。当新表达蛋白质无安全食用历史，安全性资料不足时，必须进行急性经口毒性试验;必要时应进行免疫毒性检测评价。新表达的物质为非蛋白质，如脂肪、碳水化合物、核酸、维生素及其他成分等，其毒理学评价可能包括毒物代谢动力学、遗传毒性、亚慢性毒性、慢性毒性/致癌性、生殖发育毒性等方面。具体需进行哪些毒理学试验，采取个案分析的原则。
27. 如何进行转基因食品营养学评价?
答：转基因食品在营养学评价上需要比较的主要内容有：主要营养因子、抗营养因子和营养生物利用率等。主要营养因子包括脂肪、蛋白质、碳水化合物、矿物质、维生素等;抗营养因子主要是指一些能影响人对食品中营养物质吸收和对食物消化的物质，如豆科作物中的一些蛋白酶抑制剂、脂肪氧化酶、植酸等。除了成分比较外，必须分析所转基因表达的目标物质在食品中的含量;按照个案分析的原则，如果是以营养改良为目标的转基因食品，还需要对其营养改良的有效性进行评价。
28. 如何进行转基因食品致敏性评价?
答：食物致敏一直是食品安全中的重要问题，过敏反应主要是人们对食物中的某些物质特别是蛋白质产生病理性免疫反应，包括由免疫球蛋白IgE介导的过敏反应和非IgE介导的过敏反应两种。过敏病人会出现口腔/面部红肿或炎症、皮疹、呕吐、腹泻、哮喘等症状，重者甚至会危及生命。转基因食品中由于引进了新基因，其表达的新蛋白质可能引起过敏反应。因此，转基因产品致敏性是世界各国严格监控的指标。
各国对转基因食品的致敏性评价是根据国际食品法典委员会的标准进行的。主要评价方法包括基因来源、与已知过敏原的序列相似性比较、过敏患者的血清进行特异IgE 抗体结合试验、定向筛选血清学试验、模拟胃肠液消化试验和动物模型试验等，最后综合判断其潜在致敏性。如果判定为有致敏的可能，该产品就会被取消研发和上市的资格。例如，具有潜在致敏性的转巴西坚果2S清蛋白的大豆，由于在进行过敏评价时发现是一种过敏蛋白就中途停止研发。
29. 转基因产品食用安全评价的动物实验有哪些?各有什么作用?
答：按照个案分析的原则，根据需要，目前在食品安全评价中所使用的动物实验都可用于转基因产品食用安全评价，最常用的有急性经口毒性试验、亚慢性毒理学试验、过敏性动物实验等。急性经口毒性试验可选择大、小鼠的急性经口毒性试验，主要是针对转基因表达的目标物质(通常是蛋白质)，按剂量分组，短时间内经口灌胃给予目标物质，在高剂量组尽可能给予更多的目标物质，观察受试物对大、小鼠是否有急性毒性作用，同时可以得到最低有作用水平或最大无作用水平，为风险性分析中的暴露量计算提供依据。
在食品安全评价中，通常还要考虑到安全系数(不确定系数)。将动物实验的结果外推到人体一般都采用100为安全系数，其中个体间的差异为10，种属间的差异也为10。以转基因抗虫水稻为例，其转基因表达的目标物质是抗虫蛋白，用抗虫蛋白进行大鼠的急性经口毒性试验，得到抗虫蛋白的最大无作用水平为每千克体重
亚慢性毒理学试验可以反映出转基因食品对于生物体的中长期营养与毒理学作用，因此是转基因食品食用安全性评价工作的重要评价手段之一。通常选择90天大鼠喂养试验。在评价方法上，在不影响动物膳食营养平衡的前提下，按照一定比例(通常设高、中、低3个剂量组)将转基因食品掺入到动物饲料中，让动物自由摄食，喂养90天。将转基因食品与非转基因食品及正常动物饲料组的各项指标进行比较，观察转入基因是否对大鼠产生了不良的营养学与毒理学作用。
过敏性动物实验主要是利用豚鼠等敏感动物建立鼻炎、哮喘等模型，通过与阴性和阳性对照物比较，来研究转基因产品等待测物的过敏原性即潜在的致敏性。通过采用统计学检验不同动物分组之间的差别，来判断转基因产品等待测物的过敏原性的有无与高低。
30. 长期吃转基因食品会不会有问题?
答：关于长期食用的安全性问题，在实验过程中，借鉴了现行的化学食品、农药、医药的验证系统，采取大大超过常规食用剂量的超常量实验，可以评价长期食用的安全性问题。
如大鼠90天喂养实验，其实验时间相当于大鼠整个生命周期的1/8大鼠2年喂养实验是观察其整个生命周期的慢性毒性试验。在食品安全评价中是否需要进行慢性毒性试验，要根据亚慢性毒性试验的结果及是否有蓄积毒性来定。转基因食品与非转基因食品的区别就是转基因表达的目标物质，通常是蛋白质，只要转基因表达的蛋白质不是致敏物和毒素，它和食物中的蛋白质没有本质的差别，都可以被人体消化、吸收利用，因此不会在人身体里累积，所以不会因为长期食用而出现问题，蛋白质吃进去就消化掉了，不会长期保存在身体里。这和重金属污染是不一样的，重金属不能代谢掉，会逐渐累积，所以才会导致短期吃可能没问题，但长期吃可能会有问题的情况。人类食用植物源和动物源的食品已有上万年的历史，这些天然食品中同样含有各种基因，从科学发展的角度来看，转基因食品跟其他常规食品所含有的各种基因不存在差异，都一样被人体消化吸收，因此食用转基因食品是不可能改变人的遗传特性的。值得一提的是，1989年瑞士政府批准的第一个转牛凝乳酶基因的转基因微生物生产的奶酪，到现在已经有22年的历史;1994年，转基因番茄在美国批准上市，迄今17年的历史;1996年，转基因大豆、玉米和油菜大规模生产应用，迄今也有15年的历史。这些产品经过大规模长期食用，没有发现食用安全问题。
31. 虫子都不吃的抗虫转基因水稻，人能吃吗?
答： 可以放心食用。抗虫转基因水稻中的Bt蛋白是一种高度专一的杀虫蛋白，只能与鳞翅目害虫肠道上皮细胞的特异性受体结合，引起害虫肠麻痹，造成害虫死亡。只有鳞翅目害虫的肠道上含有这种蛋白的结合位点，而人类肠道细胞没有该蛋白的结合位点，因此不会对人体造成伤害。而且，人类发现Bt蛋白的来源生物苏云金芽孢杆菌已有100年，Bt制剂作为生物杀虫剂的安全使用记录已有70多年，大规模种植和应用转Bt基因玉米、转Bt基因棉花等作物已超过15年。至今没有苏云金芽孢杆菌及其蛋白引起过敏反应的报告，也没有与生产含有苏云金芽孢杆菌的产品有关的职业性过敏反应的记录。
32. 美国人吃转基因食品吗?
答：美国是转基因技术研发的大国，也是转基因食品生产和应用的大国。据不完全统计，美国国内生产和销售的转基因大豆、玉米、油菜、番茄和番木瓜等植物来源的转基因食品超过3 000个种类和品牌，加上凝乳酶等转基因微生物来源的食品，美国市场销售的含转基因成分的食品则超过5 000种。美国对转基因食品没有强制性标识要求。许多品牌的色拉油、面包、饼干、薯片、蛋糕、巧克力、番茄酱、鲜食番木瓜、酸奶、奶酪等或多或少都含有转基因成分。可以说，美国是吃转基因食品种类最多、时间最长的国家。
33. 为什么不用人做转基因食品的安全性实验?
答：在各国食品安全和转基因食品安全评价中均没有用人进行实验的要求。那是因为科学发展至今，研究出了一系列世界公认的实验模型、模拟实验、动物实验，完全可以代替人体实验。对于人和动物的差别，有一些设计可以弥补，比如剂量、极限条件等。动物实验的优势是可以严格控制实验条件，按需要进行组织器官样品的收集，可以对受试物在体内的代谢途径、作用的靶器官、作用的机理和剂量反应关系进行系统深入的研究。另外，对用于实验的动物，可以保证其遗传背景、健康状况(如无病原微生物感染)的一致性，加之标准的饲养条件下，更有利于获得可重复性实验结果，而可重复性是评价实验结果具有科学性的重要特征。药物与食品的不同在于药物有明确的功效成分，多为结构清楚的化学物质，药物之所以要做人体实验，只是因为通过人体实验，发现药物对人体有确定的、特殊的影响，如疗效或副作用，进行临床实验确定这种作用的同时，往往还要与已知有效药物的疗效或副作用进行比较等。
34. 人吃了转基因食品后会改变自身的基因吗?
答：产生这种担心的原因还是对转基因食品的本质不够了解。通俗地讲，转基因食品就是利用转基因技术，将某些生物的优良基因转移到其他物种中，使其在生产能力、营养品质等方面更符合人类的需要，以转基因生物为直接食品或为原料加工生产的食品就是转基因食品。生物学常识告诉我们，所有生物体均由细胞组成，每个细胞都含有控制和保持其物种特性的成千上万种基因。千百年来，人类繁衍生息，然而人们常吃的即使是最传统的任何一种动植物食品，也包含了成千上万种基因，从来没有人担心食物中的动物、植物、微生物基因会改变人的基因或遗传给后代。基因是细胞中携带的一种大分子物质(DNA)片段，所有生物不同基因的差异仅在组成这一DNA片段的4种核苷酸排列顺序，所有基因，一旦进入人的消化系统都将被分解成生物界通用的4种核苷酸，才能被我们的细胞吸收利用。“外源基因”是遗传学中相对某一自然物种而言;转基因食品中的外源基因仅是在转基因动植物生长发育中，赋予它们更符合在生产和食品营养特性等方面发挥作用。
在我国的饮食习惯中，多数食物是要充分加热烹调的，在高温条件下食物中几乎所有DNA已经降解成零碎的小片段，不能携带任何完整的遗传信息，被降解的进一步在体内被消化吸收，未被降解的部分DNA随粪便排出体外。另外剩余的极少量的DNA不排除进入机体血液循环的可能，但是机体严密的防御系统会灵敏地识别和捕获这些外来DNA并清除掉。而且基因的转移是需要非常苛刻的条件的，在自然情况下，很少能发生完整序列的有效转移。几千年的实践表明，没有发现一例通过食物传递遗传物质整合进入人体遗传物质的现象。
35. 为什么说食用转基因抗虫水稻是安全的?
答：根据国家农业转基因生物安全委员会对转基因抗虫水稻的安全性评价结果，以及中国疾病预防控制中心营养与食品安全所、农业部农产品质量监督检验测试中心(北京)等单位检测验证表明，转基因抗虫水稻“华恢1号”和“Bt汕优
一是从科学机理看，转基因水稻中的Bt蛋白是一种高度专一的杀虫蛋白，只能与鳞翅目害虫肠道上皮细胞的特异性受体结合，引起害虫肠麻痹，造成害虫死亡。只有鳞翅目害虫的肠道上含有这种蛋白的结合位点，而人类肠道上皮细胞没有该蛋白的结合位点，对于哺乳类动物来说不是毒蛋白，而是普通的蛋白。因此不会对人体造成伤害。
二是从营养学评价结果看，转基因水稻与非转基因对照水稻在主要营养成分、微量元素含量以及抗营养因子等方面，没有生物学意义上的差异。
三是从毒理学评价结果看，转基因水稻的大鼠90天喂养试验、短期喂养试验、遗传毒性试验、三代繁殖试验、慢性毒性试验以及Bt蛋白的急性毒性试验结果表明，对实验动物未见不良影响。
四是从致敏性评价结果看，Bt蛋白与已知致敏原蛋白的氨基酸序列同源性比较结果显示，Bt蛋白与已知致敏原蛋白无序列相似性。cry1Ab/cry
五是从应用历史看，人类发现Bt蛋白的来源生物苏云金芽孢杆菌已有100年，Bt制剂作为生物杀虫剂已安全使用70多年，大规模种植和应用转Bt基因玉米、转Bt基因棉花等作物已超过15年，至今没有发现苏云金芽孢杆菌及其蛋白引起过敏反应的报告。
36. 为什么说转植酸酶基因玉米是安全的?转植酸酶基因玉米有什么好处?
答：尽管植酸酶在玉米、小麦、水稻、大豆等许多植物中都存在，人类或动物有长期安全食用或饲用的历史，同时转植酸酶基因玉米主要用于动物饲料，但是为了慎重起见，仍按照食用安全评价标准进行了评价。国家农业转基因生物安全委员会的安全性评价结果表明，转植酸酶基因玉米“BVLA430101”与非转基因对照玉米同样安全。
一是在营养学评价方面，转基因玉米与非转基因对照玉米在主要营养成分、微量元素含量等方面，没有生物学意义上的差异。
二是在毒理学评价方面，转基因玉米的大鼠90天喂养试验以及植酸酶急性毒性试验、遗传毒性试验和慢性毒性试验结果表明，对实验动物未见不良影响。
三是在致敏性评价方面，植酸酶与已知致敏原蛋白的氨基酸序列同源性比较结果显示，植酸酶与已知致敏原蛋白无序列相似性，与过敏人群血清无交叉反应。植酸酶基因来源于黑曲霉，黑曲霉是重要的发酵工业菌种，在食品工业中广泛应用。用微生物和转基因微生物发酵生产的植酸酶作为饲料添加剂已有多年安全应用的记录。
植酸酶是一种磷酸酯酶，可以作用于植酸，将其分解为肌醇和可以被动物利用的磷，并且打破其对钙、铁、锌、镁或氨基酸的束缚，转变为可被利用的状态。也就是说植酸酶可以减轻植酸的抗营养作用，从而提高动物对磷和钙、镁、锌、铁或氨基酸等营养物质的利用效率，减少高磷粪便排放，有利于环境保护。这种特异性分解植酸的植酸酶，广泛存在于多种微生物和植物体内，如小麦、玉米、大麦、稻、菜豆、绿豆、豌豆、番茄、马铃薯、萝卜、莴苣、菠菜以及百合花粉等。
第三章 转基因环境安全性
37. 转基因作物环境安全性评价有哪些基本原则?
答：转基因作物环境安全性评价原则主要有：
(1)科学原则 就是以科学的态度和方法，利用国际通行的科学技术手段研究、分析和评价转基因作物对生态环境可能造成的潜在风险，确定其安全等级和安全监控措施。
(2)比较分析原则 即通过比较转基因作物与非转基因对照作物(一般用其亲本)对生态环境影响的异同，确定转基因作物的安全性。
(3)个案分析原则 就是针对不同的转基因活动，根据外源基因特性、受体植物、转基因操作方式及释放环境等因素，对具体的转基因作物进行环境安全性评价。
其他还包括预防原则、熟悉原则、分阶段评价原则等。
38. 转基因作物环境安全性评价有哪些主要内容?
答：转基因作物环境安全性评价的内容主要包括以下6个方面：
(1)生存竞争能力 在自然环境下，与非转基因对照作物相比，转基因作物的生存适合度与杂草化风险评估。
(2)基因漂移的环境影响 转基因作物的外源基因向其他植物、动物和微生物发生转移的可能性、漂移风险及可能造成的生态后果。
(3)转基因植物的功能效率评价 自然条件下对转基因植物的抗病虫草害、抗旱耐盐等目标性状的作用效果进行评价。如有害生物抗性转基因植物，则需要评估对靶标生物(目的基因防治的病虫草等对象)的抗性效率。
(4)转基因作物对非靶标生物的影响 根据转基因植物与外源基因表达蛋白质特点和作用机制，对相关非靶标有害生物(植食性生物)，天敌昆虫、资源昆虫和传粉昆虫等有益生物，以及珍稀、濒危等受保护物种的潜在影响进行评价。
(5)对植物生态系统群落结构和有害生物地位演化的影响根据转基因植物与外源基因表达蛋白质的特异性和作用机理，评价对相关动物群落、植物群落和微生物群落结构和多样性的影响，以及转基因植物生态系统中病虫害等有害生物地位演化(如主要害虫和次要害虫相对地位的变化)的风险。
(6)靶标生物的抗性风险 评估病虫草等靶标有害生物对转基因抗病、抗虫、耐除草剂等作物新材料、新品种产生抗性，从而影响转基因作物功能效果和品种应用寿命的风险。
39. 种植转基因抗虫作物会产生“超级害虫”吗?
答：在农业生产中，长期持续应用同一种农药，害虫往往会产生抗药性，导致农药使用效果下降甚至失去作用，产生该农药难以防治的害虫。实际上，可以利用更换农药、作物品种，改变栽培制度等方法有效控制这种害虫，不会产生所谓的“超级害虫”。
转基因抗虫作物和农药类似，理论上害虫也会产生抗性。为防止这种现象发生，生产当中已经采用了多种针对性措施：一是庇护所策略，即在Bt作物周围种植一定量的非Bt作物作为敏感昆虫的庇护所，通过它们与抗性昆虫交配而延缓害虫抗性的发展;二是双基因/多基因策略，研发并推动具有不同作用机制的转双价或多价基因的抗虫植物;三是严禁低剂量表达的转Bt基因植物进入市场;四是加强害虫对转Bt基因植物抗性演变的监测。
40. 种植转基因耐除草剂作物会产生“超级杂草”吗?
答：不会。转基因耐除草剂作物本身不会成为无法控制的杂草，种植转基因耐除草剂作物也不会使别的植物变成无法控制的杂草。1995年，加拿大首次商业化种植转基因油菜，曾经在个别田块出现了对与转基因有关的3种除草剂都具有抗性的自生油菜植株，最后通过改变除草剂予以灭除。
41. 种植转基因作物会导致土壤废弃吗?
答：不会。有关“湖北、广西及东北地区大量耕地种植转基因作物而报废”的传说并不属实。经湖北、广西、东北等相关部门核查，到目前为止，上述地方没有种植转基因粮食作物。湖北省种植转基因抗虫棉的耕地，地力稳定，产量正常。
42. 抗虫棉能抗所有棉花害虫吗?
答：不能。目前转基因抗虫棉最常用的外源基因是Bt基因。转Bt基因抗虫棉对棉铃虫、红铃虫等鳞翅目害虫有很好的防治效果，而对盲椿象、棉蚜、红蜘蛛等害虫则没有防治效果。
43. 种植转基因抗虫棉对生态环境有什么好处?
答：科学研究和长期监测表明种植转基因抗虫棉花对生态环境有利。我国科学家针对不同棉区大面积种植抗虫棉后对农田生态和自然环境的影响进行了连续10多年跟踪监测，积累了大量第一手资料，得出了几个明确的结论：一是在全国范围内有效控制了棉铃虫和红铃虫的为害。棉铃虫和红铃虫是我国棉花生产的主要害虫，以往棉农防治棉铃虫一年需要打药10~20次;大量用药导致农民成本提高，收益减少，人畜中毒，环境污染，天敌减少，害虫对农药产生抗药性等一系列问题。种植转基因抗虫棉之后，品种本身就具有良好的抗虫效果，一般只需要打药2~5次，就能有效控制这两种主要害虫，不仅棉花上农药用量减少达70%以上，而且大豆、玉米、花生上棉铃虫的数量也显著减少。二是为天敌和益虫提供了良好的环境条件，农田生物多样性更加丰富。由于减轻了农药对害虫天敌和有益昆虫的伤害，瓢虫、草蛉、蜘蛛和寄生蜂等害虫天敌和有益昆虫的数量成几倍到几百倍的增加，抗虫棉田及其周边生物多样性更加丰富多样，有利于农田环境保护。三是发展了配套的害虫综合治理技术，能够有效控制多种害虫，保护农田生态环境。随着主要害虫得到有效控制和农药用量显著减少，次要害虫种群数量发生了变化，主要表现为蚜虫数量减少，盲椿象数量增加。围绕抗虫棉的栽培管理，及时灭除杂草和转主寄主，合理使用低毒农药，可以确保棉花丰收。
44. 如何考虑转基因棉花种植后的长期生态效应?
答：与其他农业措施一样，转基因作物的大面积种植也会带来长期的生态效应。如抗病虫转基因作物的种植将有效控制作物病虫害的发生危害，也将诱导病虫害抗性的演化;将促使化学药剂使用量的减少，也将致使次要病虫害的暴发。耐除草剂转基因作物的利用将减少作物除草难度，但增加除草剂的污染问题以及杂草的抗性风险。因此，转基因作物大面积种植以后进行长期监控生态效应，为转基因作物的风险管理决策提供科学依据，以保障转基因作物的持续利用。
45. 农民种植转基因抗虫棉有哪些直接经济效益?
答：我国于1997年批准转基因棉花的种植，14年来转基因抗虫棉在我国的种植面积逐年上升，由1998年的不到5%上升到2010年将近70%，13年累计减少农药用量80多万吨，农民纯经济效益超过 1 200 亿元。
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