转基因食品检测技术与安全性评价

石琳

摘 要：转基因食品的分析检测以蛋白质和基因水平为基础，蛋白质检测以酶联免疫法为主，检测食品中是否含有目标蛋白;基因检测以PCR技术、基因芯片为主，检测食品中是否含有目标基因。同时，一些新的食品分析技术正逐步应用于转基因食品的检测中。

关键词：转基因;食品检测技术;安全性评价

Abstract：The analysis and determination of genetically modified foods is based on protein and gene levels. Protein determination is mainly based on the principle of immunity to determine food genetically modified proteins. Genetic determination is mainly based on PCR and gene chip determination to determine whether the food contains the target gene. At the same time， some new food analysis technologies are being gradually applied to the detection of genetically modified foods.

Key words：Genetic modification; Food testing technology; Safety evaluation

中圖分类号：TS207

基因工程技术是一门高新技术，通过将基因从一种生物体提取出来，在体外与载体拼接重组转移到其他生物体来改变生物体的遗传特征和性状，从而达到改变基因组组成的目的。转基因食品是利用基因工程技术，人为将基因或基因片段导入细胞DNA中以获得良好性状的生物制成的食品。

1 国内外转基因食品的发展状况

1.1 国外转基因食品发展和现状

1983年，第一个转基因植物烟草在美国获得成功，意味着人类开始使用转基因技术改良作物[1]。1994年，美国食品和药物管理局（FDA）批准在美国种植销售的酪蛋白纤维转基因西红柿，成为世界上首个商业化的转基因（GM）食品。随着转基因生物技术的不断发展，农业转基因生物产业技术正在迅速扩大。就种植面积而言，2001年，美国转基因作物种植面积达

3 570万hm2。就市场份额而言，美国70%以上的零售食品含有转基因，因此美国成为转基因食品市场占有率最大的国家。转基因技术给农业带来了巨大的经济价值。

1.2 我国转基因食品的发展和现状

我国十分重视转基因技术在食品中的应用，在不同食品种类上取得了成功，中国水稻研究所的转基因杂交水稻、北京大学的抗虫番茄和青椒都是转基因食品成功的代表。据不完全统计，转基因西红柿、青椒等品种已获得中国的商业化生产许可。我国1999年种植了约30万hm2转基因作物;2002年种植了210多万hm2转基因作物。2017年，转基因作物产业化被正式列入国家“十三五”科技创新计划。

2 转基因食品的检测方法

2.1 酶联免疫法（ELISA）检测技术

酶联免疫法检测技术从20世纪70年代开始广泛应用，其作用原理是特异性抗原与抗体有高度的亲和力，利用抗原与抗体的结合可以进行定性和定量检测。测定方法分为双抗体夹心法、双位点一步法和间接法等，基本过程是待抗体或抗原与固相抗原或抗体结合后，加入酶标抗体形成带酶标的固相抗原抗体结合物，再加入底物即可根据产物颜色对目标蛋白进行检测。不同的抗原需要特异性抗体与之结合，这就使得ELISA检测中的免疫吸附剂、结合物和酶的底物对不同的目标蛋白具有特异性，从而导致一种ELISA检测试剂只能针对性检测部分外源性蛋白。此外，这种方法虽然灵敏度高、操作简便，但只适用于生食，难以应用于加工后的食品。加工后食品的外源性蛋白失活、分解或消失，无法有效与检测试剂的抗体相结合，增加了检测的不确定性，导致检测的可重复率非常低，提高了检测的假阳性和假阴性率，同时对于通过基因沉默来改变性状的转基因作物食品因无新蛋白表达而无法起到检测作用。因此，ELISA检测技术适用于检测部分转基因生食。

2.2 聚合酶链式反应技术（PCR技术）

PCR技术是常用于检测转基因食品的检测方法。PCR技术的理论基础是DNA的半保留复制方式，将特异性外源DNA序列扩增到可以检测的数值。这种方法比蛋白质检测更加敏感，有更好的热稳定性。传统PCR技术是通过检测转基因食品基因中的CaMV35S启动子和NOS终止子两个基因片段来定性检测外源基因，快速简单，但不能识别外源基因的种类和供体自然污染，如被烟草花叶病毒污染的自然生长的大豆和玉米。因此检测时，必须对阳性结果做进一步的鉴定来确保该外源基因是人为转基因而非自然转基因。现如今，一般采用实时定量PCR法，可根据荧光信号的强弱实时监测PCR全过程，最后用标准曲线对目标基因进行量化。

2.3 基因芯片技术

基因芯片技术的基本原理与传统的核酸杂交方法相似，但基因芯片在载体表面固定了大量不同的已知序列特异性核酸探针，使得一次操作可以检测样品中多个靶基因的相关信息，是一种高通量检测方法。Motorola和GeneScan公司已联合成功研制出转基因食品检测基因芯片[2]。目前，基因芯片技术尚未形成主流技术，但其高效、快速、低成本的特点非常具有发展前景。

3 转基因食品的安全性评价

3.1 转基因食品对人体健康的安全性问题

转基因食品对人体健康的安全性影响基本可分为4类。①食物毒性。转基因食品的外源基因来自与亲本不同的物种，可能使得亲本原生基因突变或促成有害基因的表达，导致转基因食品毒性增加。②食物过敏。转基因食品的外源基因表达的蛋白质可能与致敏原有同源性或产生新的致敏原造成人体摄入转基因食品后产生过敏反应。③抗生素耐药。微生物之间可以通过转导、转化、结合等方式进行基因转移，因此被大量应用于转基因食品中的抗生素抗性标记基因可能发生“基因逃逸”，转移入人和动物肠道中的微生物，发展出对抗生素产生耐药性的细菌，进而影响人类抗生素治疗的效果。④营养价值下降。转基因食品的外源基因导致蛋白质被人为改变，这些蛋白质存在不能被人体吸收的可能性，但外源基因导入部位随机基因的缺失、错码等突变的可能性很高，但表达的蛋白质的性状表现、数量、部位的期待不同转基因食品营养价值下降。

3.2 实质等同性原则

实质等同性原则，即转基因食品成分与现有食品成分基本相同，则认为它们是同等的安全。1996年食品安全委员会专家咨询会议建议“以实质等同性原则为依据的安全性评价可用于评价食品和食品转基因生物来源的安全性”[3]。

（1）等同于传统食品和成分。这种转基因食品和传统食品具有相同的安全性。当转基因的受体和供体属于同一种传统食品，插入外源基因不会影响食物的成分和特性，没有进一步分析其安全性。这类转基因食品代表是转基因抗病毒植物食品，如跨病毒外源蛋白基因转基因食品，由于传统食品中含有此病毒，人们长期食用后没有中毒史，因此无需对此类转基因食品进行进一步的安全性评价。

（2）除了某些特定差异外，与传统食品和食品成分等同。分析这一类的转基因分析食品的安全性必须分析特定的主要差异，重点内、外源基因產物和其他的物质。有些内源性基因被修饰产生新蛋白质，尽管转入的外源基因本身没有安全问题，但对于外源基因的稳定性、基因水平转移的可能性、外源新蛋白质的特性的分析仍然是必要的。例如，转基因抗虫或抗病植物食品，其安全性评价应该集中于转基因食品成分的营养素和抗营养素及新蛋白。以有安全食用史的传统食品为对应物，验证转基因食品的主要营养、抗营养素等方面有无显著区别，对新蛋白的毒性和过敏性进行验证。

（3）和传统食品和食品配料没有实质性的平等，在缺乏相应的或类似的传统食品时，应综合分析食品的营养成分和安全。例如，在传统食品中转入一个全新的基因，在很大程度上改变了传统食品的特性。所以，不仅需要分析转基因食品的受体生物学、基因操纵和DNA插入、表型、化学、营养特性的变化，还要考虑供体生物的基本信息对转基因食品的影响。

4 展望

转基因食品作为高科技产品，已经产生了显著的社会效益和经济效益。尤其是在人口众多的国家，转基因食品的开发已经非常重要。一方面，必须积极持续地研究和发展转基因食品，另一方面，需要严格把关，加强监管，落实安全评价标准的制定、完善、安全运行，对于相对落后的转基因食品必须加强对检查技术的研究，保护广大人民群众的利益。持续改进转基因食品检测技术，迪欧转基因食品安全评价体系和安全监督管理措施进行改善。转基因食品有一个非常广泛和光明的前景，并将成为21世纪人类重要途径解决食品安全的问题[4]。

参考文献：

[1]霍飞，江国虹，常改.转基因食品的发展现状及安全性评价[J].中国公共卫生，2003，19（9）：1132-1134.

[2]周建嫦，杨杏芬，凌文华.转基因食品检验方法[J].中国卫生检验杂志，2002，12（4）：508.

[3]陈乃用.实质等同性原则和转基因食品的安全性评价[J].工业微生物，2003，33（9）：44-51.

[4]黄季焜，胡瑞法，王晓兵，等.农业转基因技术研发模式与科技改革的政策建议[J].农业技术经济，2014（1）：4-10.