2015年11月19日,,在生物科技發(fā)展史上是一個(gè)值得銘記的日子,。就在這一天,美國(guó)食品藥品管理局(FDA)批準(zhǔn)了將“轉(zhuǎn)基因三文魚(yú)”作為人類(lèi)食用用途的方案,,轉(zhuǎn)基因三文魚(yú)成為世界上#$例供食用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。而與國(guó)外轉(zhuǎn)基因食品已經(jīng)被端上餐桌的進(jìn)展相比,,我國(guó)轉(zhuǎn)基因食品在走上餐桌的道路上卻格外顯得困難重重,。
下面就以命途多舛的轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲(chóng)水稻為例,管窺中國(guó)轉(zhuǎn)基因食品的困局,。
“蟲(chóng)都不吃的東西,,人能吃嗎?”
簡(jiǎn)單的一句話,,不僅把轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)水稻推上了輿論風(fēng)口浪尖,,同時(shí)也大大遲滯了我國(guó)在發(fā)展轉(zhuǎn)基因作物方面所做出的努力。但這更反映了大眾對(duì)轉(zhuǎn)基因食品的擔(dān)憂,。而通常情況下,,擔(dān)憂源于不了解。
轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲(chóng)水稻到底是什么樣的水稻,?為什么科學(xué)家說(shuō)轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲(chóng)水稻是可安全食用的,?怎樣保證它是安全的?
一,、Bt蛋白作為農(nóng)藥防治害蟲(chóng)安全使用已有近100年的歷史
Bt蛋白是蘇云金芽胞桿菌(Bacillus thuringiensis,,簡(jiǎn)稱(chēng)Bt)產(chǎn)生的一類(lèi)蛋白質(zhì)。其以安全高效等優(yōu)點(diǎn)成為目前產(chǎn)量#!大,、應(yīng)用#!廣的一類(lèi)微生物殺蟲(chóng)劑,,是當(dāng)前轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)水稻主要的外源基因產(chǎn)物。
1901年,,日本學(xué)者石渡繁胤#!先從得猝倒病的家蠶中分離出一種細(xì)菌,,這種細(xì)菌可以讓健康的家蠶生病并死亡。1911年,,德國(guó)人柏林納(Ernst Berliner)在今德國(guó)圖林根州(舊譯蘇云金?。┑娜静〉刂泻7勖幸卜蛛x出類(lèi)似的病原細(xì)菌。該菌在1915年被命名為蘇云金芽孢桿菌,,也稱(chēng)蘇云金桿菌,。
從上世紀(jì)20年代開(kāi)始,人們就開(kāi)始嘗試用蘇云金桿菌防治田間害蟲(chóng)。1938年,,法國(guó)首先嘗試通過(guò)發(fā)酵的手段生產(chǎn)這種可高效殺滅部分害蟲(chóng)卻對(duì)人類(lèi)健康和環(huán)境無(wú)害的細(xì)菌產(chǎn)物,,開(kāi)創(chuàng)了“以菌治蟲(chóng)”的先河。我國(guó)在1959年引進(jìn)了Bt殺蟲(chóng)劑,,1965年在武漢建立了#$家生產(chǎn)企業(yè),。時(shí)至今日,我國(guó)有260多家生物農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè),,約占全國(guó)農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)的10%,;生物農(nóng)藥制劑年產(chǎn)量近13萬(wàn)噸;年產(chǎn)值約30億元人民幣,。
值得一提的是,,在《中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn):有機(jī)產(chǎn)品》(GB/T 19630—2011)的《#$部分:生產(chǎn)》的附錄B中明確指出,有機(jī)作物種植允許使用的植物保護(hù)產(chǎn)品和措施中包含了“蘇云金桿菌及其制劑,,即Bt”,。所以說(shuō)受到部分人推崇的有機(jī)食品在生產(chǎn)的過(guò)程中,很大一部分都施用過(guò)Bt生物農(nóng)藥,。
二,、Bt蛋白的毒理學(xué)研究已經(jīng)比較透徹
已經(jīng)進(jìn)行的毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)認(rèn)為,Bt蛋白對(duì)于哺乳動(dòng)物沒(méi)有毒性,。在中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)出具的《轉(zhuǎn)基因水稻華恢1號(hào)食用安全檢測(cè)技術(shù)報(bào)告》中,,依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《急性毒性試驗(yàn)》(GB15193.3-2003)對(duì)Bt蛋白Cry1Ab/Ac做了小鼠經(jīng)口急性毒性檢測(cè),試驗(yàn)認(rèn)為,,同試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)相比,,對(duì)照組及試驗(yàn)組的體重及臟器重量均無(wú)顯著差異,解剖未發(fā)現(xiàn)明顯臟器變化,。
在中國(guó)疾病預(yù)防控制中心營(yíng)養(yǎng)與安全所出具的檢驗(yàn)報(bào)告中,,試驗(yàn)結(jié)果指出,在轉(zhuǎn)Bt基因水稻華恢1號(hào)稻米摻入飼料喂養(yǎng)大鼠90天,,“動(dòng)物活動(dòng),、生長(zhǎng)未見(jiàn)異常,被毛濃密有光澤”,。同對(duì)照相比,,“未發(fā)現(xiàn)華恢1號(hào)對(duì)試驗(yàn)大鼠體重、食物利用率,、血液學(xué)指標(biāo),、血生化指標(biāo)、臟器重量,、臟體比以及組織學(xué)病理學(xué)觀察有生物學(xué)意義的改變,?!鄙鲜鰞煞輬?bào)告均具有法律效力。
Bt蛋白沒(méi)有毒性,,那么它是怎樣殺滅靶標(biāo)昆蟲(chóng)的呢,?
其實(shí)殺滅靶標(biāo)昆蟲(chóng)的不是Bt蛋白本身,而是以Bt蛋白作為“原料”,,經(jīng)過(guò)加工得到的多肽,。
從Bt蛋白到毒性蛋白再到產(chǎn)生殺蟲(chóng)效果須經(jīng)過(guò)兩個(gè)過(guò)程:
1.Bt蛋白在堿性環(huán)境中被蛋白酶水解,產(chǎn)生有活性的毒素蛋白,;
2.昆蟲(chóng)中腸上皮細(xì)胞中存在的特異性受體(只存在于特定昆蟲(chóng)體內(nèi))同毒素蛋白結(jié)合,,從而使昆蟲(chóng)腸道細(xì)胞膜穿孔,破壞細(xì)胞滲透平衡,,細(xì)胞膨脹并溶解,,最終導(dǎo)致昆蟲(chóng)死亡。
那么在人的消化道中,,這一過(guò)程會(huì)是怎樣的呢?
在#$步就會(huì)遇到困難,。昆蟲(chóng)中腸pH在8-11之間,,屬于堿性環(huán)境。人類(lèi)胃部的pH值在1.5-6之間,,是酸性環(huán)境,。水解Bt蛋白的蛋白酶在堿性環(huán)境中能夠正常作用,但在酸性環(huán)境下生物活性被嚴(yán)重抑制,,幾乎無(wú)法正常行使功能,。
#!為關(guān)鍵的一點(diǎn)是,人類(lèi)消化道上皮細(xì)胞沒(méi)有可以同毒素蛋白結(jié)合的受體(該受體只存在于特定昆蟲(chóng)體內(nèi)),,即使Bt蛋白順利水解,,產(chǎn)生的毒素蛋白,沒(méi)有可以結(jié)合的受體,,也無(wú)法發(fā)揮作用,。
三、我國(guó)對(duì)轉(zhuǎn)基因的研究和應(yīng)用管理非常嚴(yán)格
我國(guó)對(duì)轉(zhuǎn)基因的研究和應(yīng)用的管理之嚴(yán)格,,完全可以說(shuō),,即使不是世界上#!嚴(yán)格的國(guó)家,也一定是#!嚴(yán)格的國(guó)家之一,。在法律法規(guī)建設(shè)上,,早先在1996年,農(nóng)業(yè)部就發(fā)布了《農(nóng)業(yè)生物基因工程安全管理實(shí)施辦法》,。后來(lái)在2001年,,國(guó)務(wù)院頒布了《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全管理?xiàng)l例》,,對(duì)在中國(guó)境內(nèi)從事的農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物研究、試驗(yàn),、生產(chǎn),、加工、經(jīng)營(yíng)和進(jìn)出口等活動(dòng)進(jìn)行全過(guò)程安全管理,。依據(jù)該條例,,農(nóng)業(yè)部和國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局先后制定了5個(gè)配套辦法來(lái)規(guī)范農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全評(píng)價(jià)、進(jìn)口安全管理,、標(biāo)識(shí)管理,、加工審批、產(chǎn)品進(jìn)出境檢驗(yàn)檢疫工作,。
在管理體系建設(shè)上,,建立了各個(gè)相關(guān)部門(mén)間協(xié)作的四個(gè)層面的管理體系。按照要求,,在中國(guó)境內(nèi)從事轉(zhuǎn)基因生物研究,,從實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的轉(zhuǎn)化事件(即在實(shí)驗(yàn)室中構(gòu)建載體將外源基因轉(zhuǎn)入受體生物)開(kāi)始就要向轉(zhuǎn)基因安全管理機(jī)構(gòu)報(bào)備,此后還需要繼續(xù)進(jìn)行中間試驗(yàn),、環(huán)境釋放與生產(chǎn)試驗(yàn),,以及環(huán)境安全和食用安全評(píng)價(jià)。以“華恢1號(hào)”和“Bt汕優(yōu)63”為例,,這兩種轉(zhuǎn)基因水稻從1999年進(jìn)行中間試驗(yàn)開(kāi)始,,至2009年拿到安全證書(shū),經(jīng)歷了整整11年的時(shí)間(不包括實(shí)驗(yàn)室做轉(zhuǎn)化,,以及在田間選育到遺傳穩(wěn)定,、農(nóng)藝性狀優(yōu)良品系的時(shí)間)。
現(xiàn)在,,農(nóng)業(yè)部每年還會(huì)組織各地方相關(guān)部門(mén)對(duì)科研單位和種子公司種植的試驗(yàn)及繁殖材料取樣進(jìn)行轉(zhuǎn)基因檢測(cè),,以杜絕轉(zhuǎn)基因材料的濫種和非法擴(kuò)散。由此可見(jiàn),,我國(guó)對(duì)轉(zhuǎn)基因的審批和監(jiān)管是非常謹(jǐn)慎和嚴(yán)格的,。
四、科學(xué)的安全評(píng)價(jià)體系保證轉(zhuǎn)基因食品安全
就像無(wú)法證明某個(gè)人永遠(yuǎn)“絕對(duì)”不會(huì)犯錯(cuò)一樣,,轉(zhuǎn)基因水稻也無(wú)法被證明是“絕對(duì)”安全的,。所謂“絕對(duì)”,在邏輯上就是錯(cuò)誤的,。因此,,世界各國(guó)嘗試通過(guò)一套科學(xué)的評(píng)價(jià)體系來(lái)確保轉(zhuǎn)基因食品的安全性。
目前世界上有三種方法來(lái)評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)基因食品的安全性:結(jié)果評(píng)價(jià)法,、過(guò)程評(píng)價(jià)法和結(jié)果與過(guò)程評(píng)價(jià)法,。
結(jié)果評(píng)價(jià)法的基礎(chǔ)是“實(shí)質(zhì)等同性”(substantial equivalence),。聯(lián)合國(guó)經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織(OECD)在1993年提出,如果某個(gè)新食品或食品成分與現(xiàn)有的食品或食品成分大體等同,,那么他們是同等安全的,。這也是美國(guó)和加拿大在轉(zhuǎn)基因安全性評(píng)價(jià)中采用的評(píng)價(jià)原則。#!早制訂生物技術(shù)研究和開(kāi)發(fā)管理制度的美國(guó)政府認(rèn)為,,科學(xué)證據(jù)是安全管理的核心和基石,,管制不能建立在“無(wú)端的猜測(cè)”和消費(fèi)者“擔(dān)憂”的基礎(chǔ)之上。
歐盟各國(guó)奉行的是過(guò)程評(píng)價(jià)法,,即對(duì)轉(zhuǎn)基因食品的研究,、發(fā)展、商業(yè)化和銷(xiāo)售以及消費(fèi)的全過(guò)程進(jìn)行動(dòng)態(tài)的全面檢測(cè)和安全評(píng)估,。這是基于預(yù)防原則的一種方法,。
我國(guó)對(duì)轉(zhuǎn)基因食品的安全評(píng)價(jià)法是結(jié)果和過(guò)程評(píng)價(jià)法相結(jié)合,但更側(cè)重于使用過(guò)程評(píng)價(jià)法來(lái)評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)基因食品的安全性,。轉(zhuǎn)基因食品在上市前,,需要由第三方機(jī)構(gòu)對(duì)轉(zhuǎn)基因食品的營(yíng)養(yǎng)學(xué)、毒理學(xué)和致敏性進(jìn)行評(píng)價(jià),。結(jié)果與常規(guī)食品相一致,,那么就認(rèn)為轉(zhuǎn)基因食品與常規(guī)食品是一樣安全的。
美國(guó)食品和藥品管理局(FDA,,負(fù)責(zé)確保轉(zhuǎn)基因食品對(duì)人的安全性)在1992年做出結(jié)論:轉(zhuǎn)基因作物和非轉(zhuǎn)基因作物之間“沒(méi)有概念上的區(qū)別”。因此,,沒(méi)有理由要求對(duì)含有轉(zhuǎn)基因作物成分的食品特別進(jìn)行標(biāo)簽,,除非它們的營(yíng)養(yǎng)成分不同于非轉(zhuǎn)基因作物,或者會(huì)引起過(guò)敏,。
轉(zhuǎn)基因并不是什么讓人亡國(guó)絕種的絕世毒藥,,相反我們生活中經(jīng)常用到許多轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品,尤其是在醫(yī)藥領(lǐng)域,。
如糖尿病病人使用的胰島素,,抗病毒治療使用的干擾素等等,都是通過(guò)轉(zhuǎn)基因菌株發(fā)酵生產(chǎn)得到的,。正是由于轉(zhuǎn)基因技術(shù)的使用,,使得這些藥品的產(chǎn)量得到極大的提高,而價(jià)格卻大幅下降(如胰島素,。最初胰島素需要從動(dòng)物的胰臟提取,,每克胰島素約需要450個(gè)豬的胰腺。將胰島素基因轉(zhuǎn)入大腸桿菌后,,只需要20升轉(zhuǎn)基因大腸桿菌的發(fā)酵液就可以得到1克胰島素),。
當(dāng)前我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨著化學(xué)農(nóng)藥和肥料日益濫用的問(wèn)題,。農(nóng)藥需求量更小的轉(zhuǎn)基因棉花,化肥需求量更少的轉(zhuǎn)基因玉米,,甚至灌溉需求量更少的轉(zhuǎn)基因水稻……科學(xué)家們正是希望通過(guò)推廣這些轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物,,為我國(guó)的食品安全、環(huán)境保護(hù),、以及對(duì)資源更加有效的利用,,提供一劑良藥。
也許讀到這里,,您的心里還是存在一些疑惑,,所以筆者選取了一些轉(zhuǎn)基因食品相關(guān)的問(wèn)題進(jìn)行了回答,寫(xiě)在最后,。
Q1,。轉(zhuǎn)Bt基因水稻會(huì)導(dǎo)致人過(guò)敏嗎?
科學(xué)家對(duì)Bt蛋白和已知過(guò)敏源蛋白的氨基酸序列進(jìn)行了比對(duì),,Bt蛋白與已知致敏原蛋白無(wú)序列相似性,,不會(huì)增加過(guò)敏風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)然,,正如有的人對(duì)雞蛋過(guò)敏,,有的人對(duì)牛奶過(guò)敏一樣,科學(xué)家只能保證Bt蛋白對(duì)大多數(shù)人而言不存在過(guò)敏風(fēng)險(xiǎn),,而不能保證每一個(gè)人都不會(huì)過(guò)敏,。
Q2。轉(zhuǎn)基因的專(zhuān)利是在國(guó)內(nèi)還是在國(guó)外,?國(guó)外會(huì)不會(huì)用專(zhuān)利卡我們脖子,?
據(jù)筆者所知,目前#^拿到拿到轉(zhuǎn)基因安全證書(shū)的轉(zhuǎn)Bt基因水稻華恢1號(hào)和Bt汕優(yōu)63的核心知識(shí)產(chǎn)權(quán)是我們中國(guó)人的,,在中國(guó)的生產(chǎn)和銷(xiāo)售是不受?chē)?guó)外專(zhuān)利限制的,。
Q3。傳聞轉(zhuǎn)基因是外國(guó)的陰謀,,吃了轉(zhuǎn)基因食品會(huì)讓我們中國(guó)人亡國(guó)絕種,,是這樣的嗎?
所有轉(zhuǎn)基因涉及到的基因序列及調(diào)控序列都是已知的,,不存在所謂的“基因陷阱”,。另外,請(qǐng)不要低估我們中國(guó)科學(xué)家的智商,。
Q4,。吃了轉(zhuǎn)基因食品,轉(zhuǎn)的基因會(huì)進(jìn)入我的基因組嗎,?
研究干細(xì)胞的科學(xué)家也許會(huì)很希望發(fā)生這種事情,,這樣他們的工作難度會(huì)降低不止一個(gè)數(shù)量級(jí),。但我想他們只能注定失望。所有轉(zhuǎn)基因所涉及到的基因都是自然存在,,而不是人工創(chuàng)造的,。我們吃了這么多年的青菜也沒(méi)看見(jiàn)誰(shuí)變綠。
Q5,。在超市里我應(yīng)該買(mǎi)轉(zhuǎn)基因大豆油還是非轉(zhuǎn)基因大豆油,?
社會(huì)上對(duì)轉(zhuǎn)基因的爭(zhēng)議也就是最近幾年興起的,在此之前我們差不多吃了10年轉(zhuǎn)基因大豆油,,目前為止沒(méi)看見(jiàn)誰(shuí)出什么問(wèn)題,。