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食品安全概论
1.5.4 5.4 转基因生物安全性

5.4 转基因生物安全性

21世纪转基因技术得到飞速发展,给传统生物技术带来彻底革命和巨大效益。不仅为解决全球性粮食短缺、资源匮乏、环境污染等问题提供了契机,而且也为人们研发高质量的食品带来了希望。转基因技术作为一项崭新技术,同其他新技术一样,它不可避免地具有不成熟性和不确定性。同时现有的科学技术水平尚难以准确预测该技术所造成的生物变化对人体健康和环境有何影响,是否存在对人类健康有害的长期效应和滞后效应,因此,转基因食品的安全性成为当今联合国、各国政府、消费者和科技界广为关注的焦点。目前,人们所关心的转基因技术和转基因食品安全问题主要包括两个方面:①转基因生物的安全性;②转基因食品的安全性。

5.4.1 转基因植物安全性

植物转基因技术打破了传统育种技术基因交流的限制,为农业生产带来了一场新的革命,为农作物的持续增产及解决全球粮食危机作出巨大贡献。但转基因植物所可能造成的负面影响也成为世界各国关注的焦点,主要体现在以下几个方面:①抗生素抗性、除草剂抗性和植物代谢等选择标记基因可能会表达相应的酶或其他蛋白,有可能对转基因植株产生有害的影响;②外源基因的插入位置、拷贝数量的随机性和不确定性,可能导致基因失活或沉默或受体某一基因断裂,从而引起植物代谢发生改变,转基因植物成为杂草的可能性;③转基因植物中的抗虫、抗病、抗除草剂、抗逆境等基因通过近缘杂交可能向近缘物种转移,使原先不是杂草的近缘物种变为杂草,抗虫、抗病毒转基因植物大量种植可能会导致超级害虫及超级病毒的出现;④转基因植物的大量栽培最终可能导致区域植物组成的改变、生物多样性的降低,甚至使原有物种灭绝。

5.4.2 转基因动物安全性

转基因动物技术是20世纪80年代初发展起来的一项生物领域高新技术,动物基因组的定向改造,可以获得高产、优质、抗逆的动物新品系。如1984年转基因鱼技术首先在我国建立。转基因动物同转基因植物一样,作为一种非自然的食用对象,必须考虑并保证转基因食品的安全。转基因动物的安全性包括生产安全、食用安全以及生态安全等。转基因动物技术外源基因导入方法主要包括显电脉冲(电穿孔)、微注射、精子携带、脂质体融合、磷酸钙共沉淀、逆转录病毒转染、激光介导、微弹轰击、胚胎干细胞和基因枪等方法。每一种方法都存在一定的缺陷,从而影响了所生产的转基因动物的健康状况和生长速度以及其他一些方面的影响。由于对动物进行遗传操作的结果具有不可预见性,外源基因在宿主基因组中的行为难以控制,转基因动物必须经过严格的检测,这也是动物饲养和食用安全的前提。一方面必须检测转基因动物的遗传学(DNA)与生理学(蛋白质)的非预期改变对转基因动物以及人体的影响,另一方面必须跟踪检测转基因动物的饲养和加工过程。

5.4.3 转基因微生物安全性

微生物具有个体小、繁殖快、种类多、数量大、易变异等特点,且分布广泛,生命力强,扩散容易,影响面广。因此,转基因微生物及其产品的安全性问题成为社会关注的焦点。

大多数转基因微生物将在人类的管理和控制下生存和繁殖。但是,若有一种转基因微生物在无人的干预下也能存活,或转基因微生物和非转基因生物之间出现基因转移,这样可能会造成相关的安全问题。概括地说主要包括以下几个方面:①转基因微生物扩散到释放区外成为有害生物;②转基因微生物与其他生物通过一定途径若进行遗传物质交换,则会出现新的有害生物或增强有害生物的危害性,例如,病原菌如果获得了转基因生物抗生素抗性基因,就可能增强竞争力和生理耐受力,更为严重会引起疾病的流行;③对非目标生物造成危害,如微生物通过转基因扩大了宿主范围,可以在感染目标害虫时也同时侵染有益的昆虫;④转基因微生物对目标物质作用不完全,则会产生意外的负效应,如用转基因微生物降解三氯乙烯和四氯乙烯,如降解不完全,就会产生更毒的乙烯氯化物;⑤改变生物群落的结构,如果转基因微生物有很高的适合度和竞争能力,就可能取代其他物种,产生复杂的生态效应;⑥破坏生物多样性,造成生物资源的减少或灭绝,转基因微生物通过竞争和干扰,使某些野生物种和其他自然物种消失;⑦影响生态系统的物质循环和能量流动,例如,如果转基因根瘤菌能够使氮元素在土壤中富集起来,过量的土壤含氮量可能导致新的杂草种群的建立,从而加大硝酸盐的流失及提高氮的氧化物进入大气的量;⑧破坏原有生物种群遗传性状,如转基因微生物的目的基因、标记基因和报告基因等外源基因可能通过接合、转化、转导等方式向动物和人的胃肠道及环境微生物转移,产生非目标的转基因生物;⑨给人体和动物健康产生不利影响,如果转基因微生物将外源抗性基因转移给人体和动物胃肠道微生物,使人体和动物胃肠道中产生抗生素抗性微生物,则会导致人和动物健康的相关问题;⑩产生对自然生态环境的破坏,转基因微生物在应用过程中可能扩散到内外环境中,导致转基因微生物在一定环境范围内大量增殖成为优势群体,就会导致自然生态环境的破坏。

虽然,微生物体积比较小,结构比较简单,转基因实施成本也比较低,相应的成功率较大,但其对生物多样性以及食品安全的影响却是巨大的,应给予高度重视。