傅达奇, 罗云波
(中国农业大学食品科学与营养工程学院,北京 100083)
转基因果蔬食品的安全评价
傅达奇, 罗云波*
(中国农业大学食品科学与营养工程学院,北京 100083)
针对消费者关心的转基因食品的安全问题,以转基因果蔬产品为例,通过介绍转基因食品的相关概念,法律法规和国内现状,希望消费者借此对转基因食品有客观公正的认识,减少争论,回归理性.
转基因;果蔬食品;安全评价
转基因食品的安全问题是目前国内媒体关注的焦点,牵动了中国亿万普通消费者的神经,其中甚至不乏名人参与.目前这场旷日持久的转基因争论分为“挺转派”和“反转派”,作为普通消费者却只能雾里看花,无所适从.本文将从科学角度讲述转基因的基本概念、现状、法律法规和评价原则.首先我们应该了解和转基因相关的3个基本概念.“转基因”是指将不同来源的DNA分子进行体外重组,克服了天然物种生殖隔离的屏障,将具有某种特性的基因分离和克隆,再转移到另外的生物细胞内,从而可以按照人们的意愿创造出自然界中原来并不存在的新的生物功能和类型.转基因生物(genetically modified organisms,GMO)是指遗传物质基因被改变的生物,其基因改变的方式是通过转基因技术,而不是以自然增殖或自然重组的方式产生.转基因食品(genetically modified foods,GMF)是指用转基因生物制造、生产的食品,食品原料及食品添加物等.植物是转基因的重要材料,下面就以果蔬类转基因食品为例讲述我国目前转基因食品的现状.
1.1 改良果蔬食品的食用和营养品质
通过转基因技术可以使与品质相关优良性状基因发生转移而改善果蔬食品的食用品质,改善其营养功能,增加商品价值.如通过转基因方法把金鱼草中控制花青素合成的关键转录因子基因导入番茄植株,获得的转基因番茄果实由于富含花青素而呈现紫色,大大增加了该类番茄的营养价值和食用品质[1].
1.2 增加果蔬贮藏和保鲜性能
新鲜果蔬采后容易腐烂,不易贮藏,造成严重的采后损失.把控制果蔬成熟衰老的关键基因进行转移获得转基因植株,能有效改善转基因果实和蔬菜的贮藏保鲜效果.人类第一个用于商业化生产的转基因植物品种就是1994年美国Calgene公司推出的转基因耐贮番茄Flavr Savr.我国也于1996年批准了华中农业大学叶志彪教授的转基因耐贮藏“华番l号”番茄.将美洲拟鲽抗冻蛋白基因AFP直接转入番茄,得到的转基因植株在平均气温低于4.4℃的情况下,生长好于对照.致死温度也降低了l~2℃,大大增强了转基因番茄果实的抗寒能力,延长了贮藏期.
1.3 生产特殊功效果蔬食品
通过转基因技术可以生产具有预防及治疗疾病等特殊功效的食品,如食品疫苗.疫苗能诱导机体产生抗体,抵抗外来病菌的侵染.传统疫苗是将灭活或减毒的病原微生物(病毒、细菌等)或者病原微生物的抗原成分直接注射入体内,诱导机体产生应对特定微生物免疫力,不再感染由该病原微生物所致的疾病.传统疫苗价格昂贵,且需要冷藏,所以开发出价格低廉而又服用方便的疫苗是科学家的奋斗目标.将产生疫苗的关键基因嵌入传统的可食性植物基因系统中,经过种植,便拥有了被植入疫苗基因信息的水果或蔬菜,人服用后便产生免疫效果[2].将狂犬病抗原、乙肝表面抗原、链球菌表面抗原、流感表面抗原等基因转移到马铃薯、香蕉、番茄等10多种作物上,可生产出各种食用疫苗.
当人们在谈论转基因的安全风险时,喜欢把它与传统的杂交育种技术相比,认为杂交育种是安全的,转基因是不安全.这里我们从科学角度对两者进行分析,希望消费者对转基因有客观公正的认识.
2.1 转基因育种与常规杂交育种的方法不一,但本质相同
性状是由基因决定的,杂交育种和转基因操作都有可能使得作物获得人们所期望的性状,例如抗旱、抗盐、高产等.杂交育种是通过两个亲本之间的染色体重组而产生基因转移和交换,获得新的基因重组体.但基因转移具有随机性,大量的基因同时交换,同时还可能伴随着“坏”基因的转移,人们无法控制.转基因是对特定的基因进行克隆,体外重组,通过转基因操作获得转基因植株,该植株和野生型相比只是转入的目的基因发生变化,其他基因并无区别,基因工程使这种改造更精确和高效,更有预见性.植物杂交育种和转基因本质上都是转基因,只是基因转移的方法不同而已,如果杂交育种不存在安全隐患,被大家接受,为什么转基因不能?
2.2 转基因育种比杂交育种具有更广阔的应用前景
常规杂交育种对亲本要求高,限制其应用范围,如水稻和杨树不能杂交,植物和动物不能杂交;转基因受体对目的基因来源没有特殊要求,如抗虫棉的Bt基因来源于细菌,肝炎口服疫苗转基因番茄果实的目的基因来源于病毒等;转基因育种对需要转化的目的基因序列的结构和功能清楚,基因表达产物便于进行安全性评价,确保了转基因植物的安全性,相反杂交育种中的交换基因背景不清,无法对其进行安全评价,理论上具有潜在的安全性问题;相比之下,转基因育种简单、快速、高效.随着植物基因组测序的快速发展,背景清楚、功能良好的目标基因资源日益丰富,转基因技术日益成为良种培育的有效方法.传统杂交育种应用范围窄、操作复杂、筛选工作量大,好的优势杂交品种的获得可能需要几十年时间.另外,杂交育种第二代会出现性状分离,但转基因育种则无此现象,保持了种子优良性状的延续性,同时大大减少工作量.所以,随着功能基因组的快速发展,转基因将成为植物果蔬育种的重要手段.
2.3 国家政策大力支持农业转基因育种
农业生物技术不仅能在解决“三农”问题,实现传统农业向现代农业的跨越中发挥重大作用,而且将成为解决21世纪食物安全、人民健康、环境保护、能源短缺等重大社会与经济问题的有效手段[3].国家2008—2010年连续3年的中央一号文件都大力倡导转基因育种,可见国家把转基因技术在植物育种中放在了战略高度.2008年中央一号文件指出[4]推动现代农业产业体系建设,提升农业区域创新能力,启动转基因生物新品种培育科技重大专项,加快实施种子工程和畜禽水产工程;2009年中央一号文件指出[5]加快推进转基因生物新品种培育科技重大专项,整合科研资源,加大研发力度,尽快培育一批抗病虫、抗逆、高产、优质、高效的转基因新品种,并促进产业化;2010年中央一号文件指出[6]抓紧开发具有重要应用价值和自主知识产权的功能基因和生物新品种,在科学评估、依法管理基础上,推进转基因新品种产业化.
具有优良性状的转基因果蔬品种,只有商业化才能成为转基因食品的有效加工成分,但是转基因作物需要进行严格的安全评价.虽然目前全世界转基因研究方兴未艾,也获得了许多效果良好的转基因果蔬品种,但真正获得安全证书的转基因果蔬品种却很少.截至目前,我国发放的7种作物的农业转基因生物安全证书及其生产应用,分别为1997年耐储存番茄(已过有效期)和抗虫棉花 (续);1999年改变花色矮牵牛,抗病辣椒 (已过有效期);2006年抗病番木瓜(续);2009年抗虫水稻,转植酸酶玉米.另外,我国发放的进口用作加工原料农产品安全证书共5种作物,34个转化体安全证书.如棉花6个(抗虫、抗除草剂),甜菜1个(抗除草剂),油菜7个(抗除草剂),大豆7个(抗除草剂、品质改良),玉米13个(抗虫、抗除草剂).综合上述材料可知,目前我国批准种植的转基因果蔬产品有番茄、抗病辣椒、番木瓜,但番茄和辣椒均已经过期,只有转基因番木瓜允许种植,并没有允许进口的转基因果蔬产品.
转基因食品在投放市场前需要经过严格的安全评价,遵循严格的安全管理法规,政府设置多个环节确保获得安全证书的转基因食品的安全,具体内容如下.
4.1 我国对转基因食品的管理法规
经过多年的发展,我国建立了一套完整的转基因食品管理法规,见表1,以此确保转基因食品的安全,遇到的问题以此系列法规为准[7].
表1 我国转基因食品相关管理办法Tab.1 Regulations of genetically modified foods in China
4.2 转基因食品安全性评价的原则
转基因食品在安全评价过程中严格遵循如下原则,确保其食用安全.
4.2.1 实质等同性原则
在应用实质等同性(substantial equivalence)评价转基因食品时,应该根据不同的国家、文化背景和宗教等的差异进行评价.在进行评价时应根据下列预先防范(precaution)原则、个案评估(case by case)原则、逐步评估(step by step)原则、风险效益平衡(balance of benefits and risks)原则、熟悉性(familiarity)原则等5种情况分别对待.
4.2.2 预先防范原则
为了更好地利用生物技术,防止潜在的风险威胁人类的健康,必须采取以科学为依据,对公众透明,结合其他评价的原则,对转基因食品进行评估,防患于未然.
4.2.3 个案评估原则
针对不同转基因食品逐个地进行评估,该原则也是世界许多国家采取的方式.
4.2.4 逐步评估原则
逐步评估的原则就是要求在每个环节上对转基因生物及其产品进行风险评估,并且以前一步的实验结果作为依据来判定是否进行下一阶段的开发研究.
4.2.5 风险效益平衡原则
在对转基因食品进行评估时,应该采用风险和效益平衡的原则,综合进行评估,以获得最大利益的同时,将风险降至最低.
4.2.6 熟悉性原则
所谓的熟悉是指了解转基因食品的有关性状、与其他生物或环境的相互作用、预期效果等背景知识.在风险评估时,应该掌握这样的概念:熟悉并不意味着转基因食品的安全,而仅仅意味着可以采用已知的管理程序;不熟悉也并不能表示所评估的转基因食品不安全,也仅意味着对此转基因食品熟悉之前,需要逐步地对可能存在的潜在风险进行评估.
4.3 转基因食品食用安全评价内容
转基因食品在审批过程中接受严格的程序进行评价,在确保所有评价标准符合要求的情况下,才能发放安全证书,主要包括受体植物的背景资料;基因供体的安全性;转基因植物及其产品的营养检测;外源基因表达(物质)的毒理学检测;外源基因表达(物质)的过敏性检测[8].
对中国消费者来说,转基因食品是件新鲜事,加上认识上的误区,其带给人们的恐惧可以理解,但我们需要客观公正地去了解转基因的本质以及目前国家为确保转基因食品安全所制定的法规和采用的安全评价原则.我们不能一味地认为转基因就是不安全的,或者认为转基因就是安全的,需要对转基因对象进行严格的安全评价,经过安全评价的转基因食品是安全的.转基因技术将有效改善果蔬产品的品质及种类,丰富人类的生活,作为科学,应该加快研究,加大知识积累,获得了转基因的优良品种需进行严格的安全评价,使其为人类造福.
[1] Butelli E,Titta L,Giorgio M,etal.Enrichmentof tomato fruit with health-promoting anthocyanins by expression of select transcription factors[J].Nature Biotechnology,2008,26(11):1301-1308.
[2] 及晓宇,于丽杰.植物生物反应器生产口服疫苗的研究进展[J].现代农业科技,2009(8):210-211.
[3] 罗云波.转基因技术是更精确的“杂交”技术[J].中国卫生标准管理,2011,2(1):20-22.
[4] 国务院.中共中央国务院关于切实加强农业基础建设进一步促进农业发展农民增收的若干意见[EB/OL]. (2008-01-30)[2013-11-01]http://news.xinhuanet.com/newscenter/2008-01/30/content-7528957. htm.
[5] 国务院.中共中央国务院关于2009年促进农业稳定发展农民持续增收的若干意见[EB/OL].(2009-02 01)[2013-11-01]http://news.xinhuanet.com/newscenter/2009-02/01/content-10746024-1.htm.
[6] 国务院.中共中央国务院关于加大统筹城乡发展力度进一步夯实农业农村发展基础的若干意见[EB/OL]. (2010-02-01)[2013-11-01]http://politics.people.com.cn/GB/1026/10893985.htm l.
[7] 王宇红.我国转基因食品安全政府规制研究[D].西安:西北农林科技大学,2012.
[8] 祁潇哲,黄昆仑.转基因食品安全评价研究进展[J].中国农业科技导报,2013(4):14-19.
Safety Assessment of Genetically M odified Fruits and Vegetables Foods
FU Da-qi, LUO Yun-bo*
(College of Food Science and Nutritional Engineering,China Agricultural University,Beijing 100083,China)
In connection with the concernment of consumers on the safety of genetically modified foods,the concepts,laws,and domestic situation of geneticallymodified foods were discussed taking the transgenic fruits and vegetables products for example.We hope that the consumers have the objective and impartial understanding on geneticallymodified foods,reduce controversy,and return to rationality by reading the paper.
transgene;fruits and vegetables foods;safety assessment
李 宁)
TS201.6
A
10.3969/j.issn.2095-6002.2014.01.002
2095-6002(2014)01-0008-04
傅达奇,罗云波.转基因果蔬食品的安全评价.食品科学技术学报,2014,32(1):8-11. FU Da-qi,LUO Yun-bo.Safety assessment of geneticallymodified fruits and vegetables foods.Journal of Food Science and Technology,2014,32(1):8-11.
2013-11-01
傅达奇,男,副教授,博士,主要从事果蔬采后生物技术方面的研究;*罗云波,男,教授,博士,博士生导师,中国农业大学食品科学与营养工程学院院长,主要从事转基因食品的检测及安全性评价方面的研究.通讯作者.