转基因技术在食品营养学中的应用

作为近年来广受关注的新技术产物，转基因食品的安全性与营养性受到了巨大争议，尤以是否会产生抗药菌株、引起食品过敏症以及影响人体肠道的微生态环境等方面受到的质疑为甚。本文介绍了转基因食品的营养物质，并围绕蛋白质评价、矿物质评价、脂类评价、抗营养素评价、营养素的生物利用率等，就转基因食品的营养学评价展开探讨，希望能为转基因技术在食品营养学中的应用和发展提供一些帮助。

一、转基因食品的营养物质

转基因食品的营养成分主要是各种营养素，如蛋白质、脂肪、纤维等。通过转基因手段使食品中营养素的含量产生变化，是提高食品营养价值的重要手段，也是转基因技术在食品营养学中应用的主要体现。目前市面上已经出现了不少以高营养价值为卖点的转基因食品，如“超甜玉米”“营养玉米”、转基因大豆等。

不过，食品中除了营养成分，还包含抗营养因子。转基因食品可能导致抗营养因子含量大幅增加，甚至产生毒素，对食品的营养性与安全性造成不小的影响和威胁。

另外，食品在经过加工烹调后，其营养成分可能会受到影响。通过转基因手段增强食品加工烹调的稳定性，也是保障其营养成分被人体有效摄取和吸收的关键。

二、转基因食品的营养学评价

营养素是指从外界摄取并用于维持机体一切生命活动的物质。人类需要从食物中获取营养素，即通过食物获取蛋白质、脂类、碳水化合物、膳食纤维、矿物质、维生素、水等。转基因技术在食品营养学中的应用，在很大程度上而言就是对食品营养素进行调整。需要注意的是，转基因技术的应用对碳水化合物、膳食纤维、维生素、水等营养素的影响并不大，故而在相应的食品营养学评价中可以忽略这四大营养素，只需要重点对蛋白质、脂类和矿物质这三大营养素展开评价即可。

从人体摄入的角度看，人类通过食品能够摄取多少营养素才是关键，相应的营养素生物利用率自然也成了研究的重点。食品营养素的生物利用率高低，通常被作为评价食品实际营养价值的重要依据。在食品营养学中应用转基因技术，自然要以提高营养素的生物利用率为重点，这样才能确保转基因食品的营养价值能够满足群众需要，为群众的生命安全、身体健康提供支持。

通过转基因技术能够对食品中特定营养素的含量加以改变，但其被人体吸收后能否产生和原作物中天然营养素一样的功效？事实上，在转基因技术被应用于食品领域的过程中，已经出现了大量安全性方面的案例。比如20世纪80年代，美国通过微生物基因工程生产出了纯度不低于99.6%的色氨酸，并将其作为营养素补充剂应用到食品生产之中，但这种和天然食品在化学成分上高度相似的转基因食品在大量售卖后，造成了数千人得病、1500多人永久性伤残、37人死亡的惨剧。在这些转基因食品安全案例的影响下，人们对转基因食品的营养性产生怀疑也在所难免。

科学家通过动物试验对转基因食品中营养素的生物功效进行了测定，发现转基因食品与天然食品在特定营养素含量不一致的情况下，营养素含量较高的转基因食品有助于动物发育，并且不存在异常或病理改变，故而判定转基因食品营养素的生物功效并不会受到影响。这意味着通过转基因技术提高食品营养素的生物利用率，便能提高相应的生物功效，即食品营养价值会有所增加。不过营养素含量的增加与生物利用率的提高以及生物功效的提升是否呈正相关，目前还难以确定。

另外，抗营养物质作为限制人体从食品中摄取营养素的物质，其含量过高也会影响食品中营养素的生物利用率，故而通过转基因技术减少其含量也能在一定程度上增加食品的营养价值。植酸便是典型的抗营养物质，当食物中植酸含量过高时，人体对食物中微量元素的摄取、吸收与利用会受到不少影响。合理利用转基因手段，对植物中植酸的表达进行适当抑制，能够有效提高人体对植物食品特定营养素的生物利用率。

1.蛋白质评价。蛋白质作为重要的营养元素，自然是转基因食品营养评价中极为基础的部分。一般来说，转基因食品的蛋白质评价是以机体使用食品后的脂肪代谢、蛋白质代谢、生长发育情况等作为评价方式，从而对食品的蛋白质营养价值进行分析与判断。目前以提高蛋白质含量为主要卖点的转基因食品包括甜马铃薯、大豆等，通过动物实验进行蛋白质评价，能够对蛋白质的利用率进行较为客观、準确的评价。以白老鼠作为实验对象，分别给试验组和对照组的白老鼠喂食转基因马铃薯和普通马铃薯，结果发现前者的蛋白质利用率明显高于后者，说明转基因技术能够有效提高蛋白质利用率。

2.矿物质评价。矿物质类营养素即无机盐类营养素，包括钙、磷、钾等常量元素，也包含铁、铜、锌等微量元素。人体需要持续从食物中摄取和吸收矿物质类营养素，以维持生长发育以及正常的生命活动，比如钙、磷、镁等既是骨骼、牙齿的重要组成成分，也会参与许多重要的生理过程。通过分组实验的方式，对转基因食品的矿物质类营养素含量以及相应的生物利用率进行评价，能够较为直观地评价食品的营养价值。例如将转基因马铃薯、普通马铃薯、转基因马铃薯粉混合大豆粉、普通马铃薯粉作为实验变量，分别喂食白老鼠，并通过检测白老鼠腿骨钙离子浓度与血浆中钙离子浓度的方式，对转基因食品的钙类营养素利用率进行评价。实验发现，白老鼠血浆中钙离子浓度基本不存在差异，不过腿骨中钙离子浓度则有着明显差异，其中喂食转基因马铃薯的白老鼠浓度最高。由此可见，转基因技术能够有效增加食品中的矿物质类营养素含量。

3.脂类评价。脂类营养素是人体能量来源之一，也是人体的天然保护屏障，不过人体内脂肪含量过高也会影响健康。因此在食品营养学中应用转基因技术，应当以适当提高食品脂类营养素含量为目标，在提高脂类利用率的同时以免人体摄取过多脂类营养素而影响健康。目前市面上常见的以增加脂类营养素含量为主的转基因食品为蛋白棉籽，其脂类含量明显高于普通蛋白棉籽。

4.抗营养素评价。抗营养素是对抗人体吸收营养元素的成分，其作用方式主要包括减少有效成分吸收、降低营养成分质量、排泄过度营养元素、转化营养成分为有害物质、抑制营养成分发挥作用等。毫无疑问，食品中抗营养素含量过高时，必然会影响食物的营养价值。而通过转基因技术改造的食品可能出现抗营养素含量增加而影响人体营养摄取与吸收的情况，甚至可能导致食品具有毒素。

综上可知，现代食品营养学对各种先进技术的应用更为广泛和深入，能够有效提高食品的营养价值，而转基因技术正是其中广受关注的重要技术。目前转基因技术的成熟程度依旧不高，还有着巨大的研究和发展前景，其对于食品安全性与营养性的影响也有待进一步验证。可以预见的是，转基因技术所带来的挑战，必将是营养学界必须面临的重要挑战。

作者简介：许懿（2000-），女，汉族，河北石家庄人，大学本科，研究方向为遗传学。