转基因植物产品的安全性.ppt

转基因植物产品的安全性评估和检验技术 转基因食品的概念转基因食品是指那些转入由植物 动物或微生物的细胞中提出的基因 从而获得某些良好特性的生物所制成的食品成为转基因食品或基因改造性食品 重组DNA 1972年美国斯坦福大学的伯格第一次重组DNA获得成功 伯格因此获得了1980年诺贝尔化学奖 Berg博士显微镜下的DNA分子 现代基因工程的创始人P 伯格 美国 1926 在1960年以敏锐的科学预见力提出一个大胆的设想 是否可以创造出一种人工方法 把外界的遗传基因引入动物体内 以达到改变遗传性状和治疗某些疾病的需要呢 1972年 伯格把两种病毒的DNA用同一种限制性内切酶切割后 再用DNA连接酶把这两种DNA分子连接起来 于是产生了一种新的重组DNA分子 首次实现两种不同生物的DNA体外连接 获得了第一批重组DNA分子 这标志着基因工程技术的诞生 伯格因此获得了1980年诺贝尔化学奖 第一转基因食品能抗病虫和抗除草剂 可减少农药残留 从而减少环境污染和人畜伤亡 降低投入成本 第二用转基因技术培育出的植物具有耐贮藏等良好性状 可延长转基因食品保存时间 此外还能抗干旱 耐盐碱 抗重金属 这些高产量转基因品种能提高土地利用率 缓解我国不断增长的人口对食物需求的矛盾 第三转基因食品可改变口味 提高食品的营养价值 也可满足不同人群的膳食需求 增加其附加价值等 第四转基因食品的生产技术具有独特的垄断性 能够享受比较优势 带来巨大的经济利益 第五转基因食品的生产技术还能提高生产效率 增加食品供应 并带动相关产业发展 转基因的重要成果 1 微生物方面 把某些重组DNA转移到细菌中表达获得成功 随后 使出现了具有重要经济价值的各种重组微生物 如可以清除石油污染的假单孢杆菌等 2 基因制药方面 生物制药已经成为21世纪的朝阳产业 近十几年来 在利用生物技术制取新药方面取得了惊人的成就 已有不少药物应用于临床 例如人胰岛素 人生长激素 干扰素 乙肝疫苗 人促红细胞生成素 Epo GM 集落刺激因子 GM CSF 组织溶纤酶原激活素 白细胞介素 2及白介素 11等 3 转基因动物方面 受到转基因巨型小鼠获得成功的鼓舞 科学家又在培育生长迅速 营养品质优良的转基因家畜 家禽方面 不断取得辉煌成就 同时 科学家还把转基因动物变成生物反应器 4 转基因植物方面 预防乙肝不用打针 只要吃几个西红柿就行 这可不是玩笑 中国农科院生物技术研究中心经过十年研究 培育出的抗乙肝西红柿顺利通过前三个阶段的测试 明年有望上市 转基因作物的种类主要有 大豆 玉米 棉花和油菜等 这四类作物占全部转基因植物的86 其中75 种植在北美 从转基因作物的性状来看 主要有抗除草剂 抗虫 抗病等几类 目前世界上转基因作物种植面积最多的是 抗除草剂大豆种 占转基因植物总面积的40 抗虫玉米 占23 抗病烟草 占13 抗除草剂油菜 占10 抗虫棉花 占8 抗除草剂棉花 占3 各国在转基因食品的安全性方面主要担心和争论的几个问题是 转基因食品对人体健康可能产生的影响1 该类食品携带的抗生素基因有可能使动物与人的肠道病原微生物产生耐药性 这是人们最关心的问题 英国一位科学家在著名医学杂志 柳叶刀 上发表论文 宣称实验用的大鼠在食用转基因马铃薯以后 肝脏受到损伤 免疫系统受到削弱 由此掀起了国际社会对转基因食品安全性广泛争论的序幕 2 抗昆虫农作物体内的蛋白酶活性抑制剂和残留的抗昆虫内毒素 可能对人体健康有害 有人认为 抗昆虫农作物体内的蛋白酶活性抑制剂和抗昆虫内毒素 既然能使咬食其叶片的昆虫的消化系统功能受到损害 那么谁又能担保其叶片 果实 种子不会对人畜产生类似的伤害呢 3 随着基因改造的抗除草剂农作物的推广 可能导致除草剂的用量增加 从而导致除草剂在食品中残留量加大 4 引入病毒外壳蛋白基因的抗病毒农作物可能对人体健康产生危害 从目前看 尚无确凿的证据能证明转基因食品对人类健康的直接影响 但可能引起食品过敏症 转基因食品对环境生态可能产生的影响1 如果转基因高产作物一旦通过花粉导入方式将高产基因传给周围杂草 会引发超级杂草出现 对天然森林造成基因污染和对这些地区的其它物种带来不可预见的后果 2 如果转基因不育品种的不育基因在种植地大肆传播 会导致当地农业崩溃 终止子技术 的专利技术可使作物种植后得到的种子是不育的 虽然收获了种子 但不能留作种用 但是由于外观上分不清终止子技术生产的种子 通过出售或交换不能发芽的种子 播种后可能会对生产造成不可弥补的损失 通过花粉非故意传播会造成不育基因在种植地大肆传播 会导致当地农业崩溃 3 转入毒蛋白基因的植物 如果毒蛋白能在花蜜中表达 则可能引起蜜蜂等传粉昆虫和植物群落的崩溃 甚至有可能危及其它动物以及人畜的栖居环境和身体健康 最近美国康奈尔大学Losey等报道 在一种称之为植物马利筋叶片撒上转基因Bt玉米花粉后 一种称之为黑脉金斑蝶的幼虫对叶片就吃得少 长得慢 死得快 天后幼虫死亡率达44 而对照 喂食不撒Bt玉米花粉的叶片 无一死亡 这一结果在美国新闻报道后环境保护者担心今后会有更多的灾难接踵而至 4 如果用于食品的植物通过基因改良成为药用植物 那么通过异花授粉会使食用植物产生药性 从而污染人类的食品供应 转基因食品的安全性评价 转基因食品的安全性评价是一个很复杂和需要较长时间试验才能得出结论的问题 转基因食品的安全性应着重从宿主 载体 插入基因 重组DNA 基因表达产物和对食品营养成分的影响几方面考虑 转基因食品的安全性评价原则IFBC提出采用判定树 decision tree 的原则与方法对转基因食品进行安全性评价 1 了解被评价食品的遗传学背景与基因改造方法 2 检测食品中可能存在的毒素 3 进行毒理学实验 FAO WHO 联合专家评议会制定的生物技术食品的安全性评价政策与原则着重强调 1 安全性评价应与科学为依据 不能过高估计该类食品的危害性 也不能过低估计该类食品可能存在的问题 2 任何生物技术食品的安全性评价应首先阐明其分子 生物学和化学特性 3 对基因改造微生物而制作的食品 如果其分子 生物和化学分析表明与传统食品一致 则主要对其杂质和加工过程进行评价 强调在加工过程中实施HACCP和GMP 4 对基因改造的动物性食品 动物本身的健康可作为安全性评价的标志 5 对已进行安全性评价并批准用于消费的食品 需进行有计划的使用后的人群健康监测 转基因食品的安全性评价的方法对转基因食品从营养与毒理学两方面按个案进行评价 在对一种转基因食品进行安全性评价时 应首先了解其背景资料 包括食品名称 来源 动物 植物或微生物 基因改造方法 宿主 载体 插入基因 重组生产体的特性 人体摄入量 使用目的及使用人群 是否是特殊人群 如孕妇 儿童等 加工方法及食品成分等 同时确定待评价的试验样品与实际生产的和人类实际消费的食品是否一样 1 SAFEST1类食品 与传统食品极其相同或相似的基因改造食品 不必进一步证明其安全性 2 SAFEST2类食品 与传统食品极其相似 但存在某个新成分或新特性或缺乏某一个新成分与特性的基因改造食品 需要对其不同的成分与特性作进一步的分析评价 3 SAFEST3 类食品 与传统食品既不相同也不相似的基因改造食品 需要作广泛的毒理学评价 1 关于急性毒性的试验结果 2 关于亚急性毒性的试验结果 3 关于慢性毒性的试验结果 4 关于对生殖产生影响的试验结果 5 关于变异原性的试验结果 6 关于癌原性的试验结果 7 其他必要的实验结果 肠道毒性试验结果等 实质性等同原则 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 比较的内容包括生理性状 分子特性 营养成分 毒素含量和过敏源等是否有等同性 如果实质上是相同的 就应该将转基因生物与传统生物同样对待 视为安全 评价方法 Monsanto公司的评价方法 1 插入基因所表达蛋白的安全性评价2 营养水平的比较3 健康显示测试 全食物饲喂研究数据库的应用活体或离体动物模型转基因食品致敏性的评价PCR检测的方法 三 国外对转基因食品管理的有关法规 1在FAO WHO召开的第23届 1994 食品标签法典委员会会议上同意由美国官方机构负责起草 食品标签的生物学技术关联指南草案 美国方面提出转基因食品安全无害 应与其它食品同等对待而不必强制性标签 第25届 1997 食品标签法典委员会会议对 指南草案 再次拟稿 提出了一个 关于采用生物技术制备食品的标签的推荐意见 的提案 要求对转基因食品加施GMO 基因改良有机体 标签 2欧洲议会于1997年5月15日通过了 新食品规程 的决议 规定欧盟成员国对上市的转基因产品必需要有GMO的标签 这包括所有转基因食品或含有转基因成分的食品 标签内容应包括 1 GMO的来源 2 过敏性 3 伦理学考虑 4 不同于传统食品 成分 营养价值 效果等 1998年9月1日欧盟增补了标签指南 规定来自于转基因豆类和玉米的食品 目前不包括食品添加剂如大豆卵磷脂 必须标签 如果食品的原料及在加工过程中没有添加转基因的成分 则可标示非转基因食品的标签 3澳大利亚 新西兰于1999年5月起实施 转基因食品标准 规定对用基因工程技术生产的食品必须进行安全性评价 如在安全性评价中未获认可 将不得进入市场销售 4俄罗斯政府规定 从1999年7月1日起 进口转基因食品必须经俄有关部门质检 俄授权医学科学院食品研究所和国家生物工程中心对进口转基因食品进行质检 5瑞士联邦政府规定 食品中转基因成分不超过1 的 不需在标签上标明 超过1 或无法确定的 需在标签上说明 6加拿大还没有要求强制性地对所有转基因食品作标签表述 但只要其表述是真实而无误导的 就允许并鼓励食品生产商进行自愿性的标签表述 当基因突变导致对部分消费者造成可能的健康与安全风险时 基因工程生产的食品应实行强制性标签要求 比如当引入某种已知的过敏原或对食品的构成或营养成分发生变化时 四 我国的对策我国目前还没有方法对转基因食品进行检测 也没有相应的管理办法和法规来进行监管1借鉴国外的通行做法 制订一部专门的法规来加强对转基因食品的管理要求出口国必须对转基因食品加贴标签检验检疫机构应对进入我国市场的进口转基因产品实施申报 登记制度 登记内容主要包括 产品名称 来源 动物 植物或微生物 基因改造方法 宿主 载体 插入基因 重组生产体的特性 人体摄入量 使用目的及使用人群 是否是特殊人群 如孕妇 儿童等 加工方法及食品成分等 出口国应向我国检验检疫机构提供经过安全评价方面的证明 并承诺承担种植和消费转基因产品可能引起的风险 2加紧开展对转基因食品的检测和安全评价工作 1 加紧开展对转基因食品的检测工作2 加紧开展对转基因食品的安全性评价工作3国内公司进口食品时应要求外方对转基因食品予以申明和加贴标签 五 转基因植物产品的检验技术转基因植物产品的安全性评估极为重要 但可能更为受到人们关注的是转基因产品的检测技术 目前要测试植物产品是否含有基因改造成分 或植物产品是否经过基因改造 主要有两种方法 1检测是否有外来基因或DNA 2检测是否有外源的蛋白质 方法1是基于PCR技术 此技术能检测样本中是否有外耒基因 既使外耒基因量极微 PCR技术也能精确检测 检测包括检测目标基因 标记基因和引物等不同方法 由于方法1操作简便 结果精确 所以其是欧美实验室采用最为广泛的方法 方法2操作麻烦 有待进一步改进 部分欧美实验室亦有采用