生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院.ppt

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第四節(jié)轉(zhuǎn)基因食品與安全,一、轉(zhuǎn)基因食品概述二、轉(zhuǎn)基因食品安全性三、轉(zhuǎn)基因食品的安全性評(píng)價(jià)四、轉(zhuǎn)基因食品的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估五、轉(zhuǎn)基因食品的管理六、轉(zhuǎn)基因食品的前景,全球人口的迅猛增長，耕地面積的不斷減少，糧食問題成為世界許多國家面臨的一個(gè)棘手問題。要滿足人們的食品供應(yīng)，提高食品質(zhì)量，必須依靠科學(xué)技術(shù)。由于基因技術(shù)，特別是轉(zhuǎn)基因技術(shù)在食品生產(chǎn)中的應(yīng)用并取得了明顯的成效，因此轉(zhuǎn)基因食品也已悄然走上人們的餐桌上。,一、轉(zhuǎn)基因食品概述,利用分子生物學(xué)技術(shù)，將某些生物（動(dòng)物，植物，微生物）或改變的基因轉(zhuǎn)移到其它物種中去，改造其生物的遺傳物質(zhì)使其性狀：營養(yǎng)物質(zhì)，消費(fèi)品質(zhì)，向人們所需要的目標(biāo)轉(zhuǎn)變。以轉(zhuǎn)基因生物為食品或以其為原料加工生產(chǎn)的食品稱為轉(zhuǎn)基因食品。,轉(zhuǎn)基因食品,轉(zhuǎn)基因大米示意圖,轉(zhuǎn)基因食品大體上可分為三類：,轉(zhuǎn)基因食品的分類,1〉轉(zhuǎn)基因植物食品（如轉(zhuǎn)基因玉米、大豆、土豆、西紅柿、香蕉、蘋果、菠菜等）,這一類種類較多，由這一類轉(zhuǎn)基因植物加工而成的食品稱轉(zhuǎn)基因食品。這一類轉(zhuǎn)基因食品主要目的：提高產(chǎn)品質(zhì)量，抗病蟲害，提高農(nóng)業(yè)效益。,2〉轉(zhuǎn)基因動(dòng)物食品（如轉(zhuǎn)基因魚、肉類等）,通過轉(zhuǎn)入適當(dāng)?shù)耐庠椿蚧驅(qū)ψ陨淼幕蚣右孕揎椀姆椒▉斫档徒Y(jié)締組織的交聯(lián)度，而使動(dòng)物肉質(zhì)得到改善。其目的是獲得風(fēng)味和營養(yǎng)價(jià)值符合消費(fèi)者需要的食品。,3〉轉(zhuǎn)基因微生物食品（如轉(zhuǎn)基因發(fā)酵而得到的葡萄酒、啤酒、醬油等）,此類食品是利用轉(zhuǎn)基因微生物（如和酶的作用產(chǎn)生出來的食品）。轉(zhuǎn)基因酵母。,以上三類包括了以轉(zhuǎn)基因物種為原料生產(chǎn)的食品和食品添加劑。,世界上最早的轉(zhuǎn)基作物誕生于1983年，是一種含有抗生素類抗體的煙草。,轉(zhuǎn)基因食品的發(fā)展?fàn)顩r,1993年第一種市場化的轉(zhuǎn)基因食品在美國出現(xiàn)，是一種可以延遲成熟的西紅柿，具有長時(shí)間保存而不軟化、不腐爛，且保持鮮艷紅色等特點(diǎn)。,1996年由其制造的番茄醬才得以充許在超市出售。,轉(zhuǎn)基因作物載培面積從1996年的2000萬公頃，猛升到1999年的40000萬公頃，約占全球作物載培面積的2%～3%。,其發(fā)展之迅速，超出人們的預(yù)料，據(jù)統(tǒng)計(jì)：,全球轉(zhuǎn)基因作物的銷售額由1995年0.75億美元，1996年達(dá)2.35億美元，1997年達(dá)6.7億美元，1998年猛增到16億美元，4年間增加了20倍。,2000年全世界的轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品市場約30億美元，2010年將達(dá)到250億美元。轉(zhuǎn)基因動(dòng)物產(chǎn)品可達(dá)到75億美元。,美國最早進(jìn)行轉(zhuǎn)基因食品研究,轉(zhuǎn)基因技術(shù)采用最多的國家：,1983～1997年已生產(chǎn)34中轉(zhuǎn)基因作物（如土豆、玉米、番茄、木瓜、大豆等）,阿根廷第二個(gè)采用轉(zhuǎn)基因技術(shù)的國家,1997年轉(zhuǎn)基因作物播種面積140萬公頃1998年轉(zhuǎn)基因作物播種面積增加到550萬公頃（其中75%的土豆播種面積采用了經(jīng)過改變基因的豆種）,加拿大轉(zhuǎn)基因農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展迅速,轉(zhuǎn)基因作物播種面積1997年130萬公頃2000年280萬公頃2001年51%大豆和玉米采用經(jīng)過改變基因的種子,此外，還有澳大利亞、墨西哥、西班牙、法國和南非等國。,中國90年代初進(jìn)入商業(yè)型轉(zhuǎn)基因農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的第一個(gè)發(fā)展中國家。,我國從事農(nóng)業(yè)生物基因工程研究工作的科研、教學(xué)單位80多家涉及的受體生物種類92種進(jìn)入田間試驗(yàn)的轉(zhuǎn)基因植物14種。部分領(lǐng)域已接近或達(dá)到國際先進(jìn)水平,目前轉(zhuǎn)基因主要產(chǎn)品：大豆、玉米、棉花、油菜、馬鈴薯轉(zhuǎn)基因主要性狀：轉(zhuǎn)抗除草劑基因作物；轉(zhuǎn)抗蟲劑基因作物；轉(zhuǎn)抗除草劑和抗蟲劑雙價(jià)基因作物；抗病、抗不良環(huán)境因素和提高產(chǎn)量等,目前轉(zhuǎn)基因生物農(nóng)藥約有20余種，其主要作用為抗蟲、殺菌、防腐、抗病毒及增加植物某些營養(yǎng)成分。,總之轉(zhuǎn)基因食品——第二次綠色革命。代表了當(dāng)今新農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展方向，它是緩和,,,三大矛盾的良藥,二、轉(zhuǎn)基因食品安全性,1）篩選優(yōu)良品種快而準(zhǔn),轉(zhuǎn)基因食品的利與弊,2）物種間的優(yōu)化組合植物與植物，動(dòng)物與動(dòng)物，動(dòng)物與植物等,3）轉(zhuǎn)基因技術(shù)可培育高產(chǎn)，優(yōu)質(zhì)，抗病毒，抗蟲，抗寒，抗旱，抗?jié)?，抗鹽堿，抗除草等,新品種減少對(duì)農(nóng)藥化肥的依賴降低農(nóng)業(yè)成本提高食品質(zhì)量和產(chǎn)量,,,,4）利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)生產(chǎn)有利于健康和抗疾病的食品.,5)轉(zhuǎn)基因食品可以擺脫季節(jié)氣候的影響，讓人們一年四季都可以吃到新鮮的瓜菜。,6）轉(zhuǎn)基因食品技術(shù)可以培育出生長周期短、產(chǎn)仔多、生蛋多、泌乳量高、生產(chǎn)的肉類、皮毛品質(zhì)和加工性能好并具有抗病性的動(dòng)物。,任何一項(xiàng)新的科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用都有兩面性:,7）轉(zhuǎn)基因生物，產(chǎn)品可能含有有毒物質(zhì)和過敏源，嚴(yán)重的甚至可以致癌或?qū)е率卟四承┻z傳疾病，對(duì)人體健康產(chǎn)生不利影響。,8）轉(zhuǎn)基因生物進(jìn)入自然界后造成基因污染，該種污染對(duì)環(huán)境的污染難以消除。,9）抗蟲轉(zhuǎn)基因作物對(duì)目標(biāo)生物起作用的同時(shí)也對(duì)非目標(biāo)生物起作用，即殺死了環(huán)境中有益的昆蟲和真菌，沒有識(shí)別益蟲和害蟲的能力，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成不利影響。,轉(zhuǎn)基因食品與對(duì)應(yīng)的原有食品不一樣，對(duì)人類營養(yǎng)和健康效應(yīng)以及生態(tài)的遠(yuǎn)期影響問題還不清楚，引起世界范圍的爭論也不足為奇。對(duì)廣大消費(fèi)者來講應(yīng)有知情權(quán)，以防止轉(zhuǎn)基因食品引起的健康損害。,轉(zhuǎn)基因食品的安全性,1）轉(zhuǎn)基因食品的生物學(xué)效應(yīng),期望效應(yīng)由于新基因的插入使轉(zhuǎn)基因生物具有了某些人們需要的新特性，能在該生物體內(nèi)產(chǎn)生有利的期望效應(yīng)（intendedeffects）,非期望效應(yīng)人為地把新基因的插入生物體時(shí)，該基因并非全部插入到研究者所期望的位點(diǎn)上，由此可能會(huì)產(chǎn)生某些沒有預(yù)料到的效應(yīng)，稱為非期望效應(yīng)（unintendedeffects）,對(duì)健康的不良影響的各種非期望效應(yīng)對(duì)轉(zhuǎn)基因食品的安全性評(píng)價(jià)至關(guān)重要。,2）轉(zhuǎn)基因食品的潛在安全問題,食品毒性：導(dǎo)入的基因并非原來親本動(dòng)植物所有，該外源基因及其表達(dá)產(chǎn)物是否具有毒性,食品過敏：導(dǎo)入基因的來源及或其表達(dá)的蛋白氨基酸序列與已知的致敏原是否具有同源性甚至有沒有產(chǎn)生新的致敏原？,產(chǎn)生對(duì)抗生素的抗性：由于目前在基因工程中選用的載體大多數(shù)為抗生素抗性標(biāo)記?？股乜剐酝ㄟ^轉(zhuǎn)移或遺留轉(zhuǎn)入食品而進(jìn)入食物鏈。有否可能進(jìn)入人和動(dòng)物體內(nèi)外的微生物，從而產(chǎn)生耐藥性的細(xì)菌或病毒？,食物的營養(yǎng)價(jià)值下降或造成體內(nèi)營養(yǎng)素紊亂：人為改變了蛋白質(zhì)組成的食物是否能被人體有效地吸收利用？關(guān)鍵是外源基因的導(dǎo)入位點(diǎn)和外源蛋白德表達(dá)。因外源基因?qū)胛稽c(diǎn)不同極可能產(chǎn)生基因缺失，移碼等突變所表達(dá)的蛋白質(zhì)產(chǎn)物的性狀數(shù)量及部分與期望值不符。,發(fā)生轉(zhuǎn)基因食品的安全性問題取決于基因轉(zhuǎn)移。,1）植物DNA中的轉(zhuǎn)基因游離出來,發(fā)生基因轉(zhuǎn)移的先決條件：,2）轉(zhuǎn)基因要耐受植物和人腸道中核酸酶的分解,3）轉(zhuǎn)基因和膳食中DNA競爭性吸收,4）接納轉(zhuǎn)基因的細(xì)菌或哺乳類細(xì)胞能發(fā)生轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)基因能耐受該細(xì)菌的限制酶作用,5）基因要能通過修復(fù)或重組的事件嵌入宿主DNA，然后穩(wěn)定在宿主細(xì)胞中,具備上述條件后，轉(zhuǎn)移的外源基因在接納的哺乳類細(xì)胞中還要看能否表達(dá)，以及表達(dá)的程度。只有轉(zhuǎn)移的基因表達(dá)后才有可能引起值得注意的健康問題。,三、轉(zhuǎn)基因食品的安全性評(píng)價(jià),國際上，對(duì)生物技術(shù)食品安全性評(píng)價(jià)主要應(yīng)用“實(shí)質(zhì)等同性原則”。這是1993年經(jīng)濟(jì)合作發(fā)展組織（DECD）提出的。所謂“實(shí)質(zhì)等同性”即對(duì)于應(yīng)用現(xiàn)狀生物技術(shù)生產(chǎn)的來自生物體的食品和食品成分及安全分析的最實(shí)際的辦法，就是考慮它們與目前市售食品是否實(shí)質(zhì)等同。,1）根據(jù)受體生物，基因工程操作和轉(zhuǎn)基因農(nóng)業(yè)生物的安全等級(jí)，確定轉(zhuǎn)基因食品的安全性進(jìn)行分類評(píng)價(jià),轉(zhuǎn)基因食品的安全性評(píng)價(jià)原則,2）根據(jù)轉(zhuǎn)基因食品的類型和用途等特性進(jìn)行分類評(píng)價(jià),3）對(duì)每一個(gè)轉(zhuǎn)基因食品應(yīng)用個(gè)案處理的原則,4）參照“實(shí)質(zhì)等同性”原則對(duì)轉(zhuǎn)基因食品的安全性進(jìn)行評(píng)價(jià),5）對(duì)照國際組織國外相應(yīng)機(jī)構(gòu)對(duì)同一轉(zhuǎn)基因食品的評(píng)價(jià)原則和方法進(jìn)行評(píng)價(jià),1）產(chǎn)品分類,轉(zhuǎn)基因食品評(píng)價(jià)的內(nèi)容,環(huán)境適應(yīng)類轉(zhuǎn)基因食品,改良類轉(zhuǎn)基因食品,營養(yǎng)改善類轉(zhuǎn)基因食品,2）衛(wèi)生學(xué)要求,一般衛(wèi)生學(xué)要求（感官、理化、微生物）與受體生物食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)相符,轉(zhuǎn)基因成分,外源核酸—檢出目的基因，調(diào)控基因，標(biāo)記基因，報(bào)告基因的序列，插入位點(diǎn)及啟動(dòng)子終止子，增強(qiáng)子）與申報(bào)相符。外源mRNA—檢出外源基因mRNA與申報(bào)資料相符外源蛋白質(zhì)—檢出的外源蛋白質(zhì)與申報(bào)資料相符,安全性,轉(zhuǎn)基因食品的毒性—符合食用安全的要求轉(zhuǎn)基因食品的致敏性—符合食用安全的要求致突變性—符合食用安全的要求,標(biāo)識(shí)要求,標(biāo)記—轉(zhuǎn)基因食品統(tǒng)一的標(biāo)志品名—轉(zhuǎn)基因食品名，如轉(zhuǎn)基因大豆轉(zhuǎn)基因棉籽油等,營養(yǎng)要求,抗?fàn)I養(yǎng)因子—抗?fàn)I養(yǎng)因子的種類、含量和種類與原食品相同營養(yǎng)效價(jià)—食物轉(zhuǎn)化率營養(yǎng)成分吸收率及促進(jìn)生長發(fā)育的影響與原食品相同穩(wěn)定性—試驗(yàn)確認(rèn)性狀成分在儲(chǔ)存、加工等條件下發(fā)生的變化與原食品等同性,食品營養(yǎng)成分（主要營養(yǎng)素種類、含量、比例）營養(yǎng)改善類轉(zhuǎn)基因食品除設(shè)計(jì)改變的營養(yǎng)素外其它營養(yǎng)素的種類，含量和比例與原食品相同。,安全性評(píng)估中需要考慮食品的消費(fèi)者類型暴露水平,應(yīng)指出：,在致敏性方面建議常見的致敏食品不要進(jìn)行基因轉(zhuǎn)移,建立動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的方法，其目的是確定某些毒性終點(diǎn)，預(yù)見敏感性指標(biāo)，如免疫毒性，神經(jīng)毒性，致癌性或生殖毒性等,四、轉(zhuǎn)基因食品的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,目前發(fā)達(dá)國家對(duì)轉(zhuǎn)基因生物的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估比較重視。我國在轉(zhuǎn)基因技術(shù)商業(yè)化方面取得了不少的成果，但考慮更多的是轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的近期效益，對(duì)其生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)市和社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)研究還很薄弱——應(yīng)引起重視。,今后應(yīng)在轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品投放前，評(píng)估該產(chǎn)品對(duì)人體健康、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)的潛在危害。同時(shí)與國內(nèi)外的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相關(guān)信息——建立相應(yīng)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。,五、轉(zhuǎn)基因食品的管理,如美國、加拿大等國其管理原則是管理生物技術(shù)產(chǎn)品而不是其生物技術(shù)本身。由美國食品管理局（FDA）負(fù)責(zé)監(jiān)督生物技術(shù)食品的安全性，并與USDA及EPA進(jìn)行密切的配合，制定及掌握安全與法規(guī)問題。,以產(chǎn)品為基礎(chǔ)的管理模式,歐洲共同體等，認(rèn)為重組DNA技術(shù)本身具有潛在的危險(xiǎn)性，因此只要與重組DNA相關(guān)的活動(dòng)都應(yīng)進(jìn)行安全性評(píng)價(jià)并接受管理。,以技術(shù)為基礎(chǔ)的管理模式,我國的生物技術(shù)食品安全管理近況,1993年12月國家科委發(fā)布了“基因工程安全管理辦法”，為中國的基因工程安全管理建立一個(gè)明確有效的管理框架。,1996年7月農(nóng)業(yè)部發(fā)布了“農(nóng)業(yè)生物基因工程安全管理辦法”，對(duì)轉(zhuǎn)基因食品從實(shí)驗(yàn)研究，中間實(shí)驗(yàn)，環(huán)境釋放到最后商品化的全過程進(jìn)行安全性評(píng)價(jià)作出了規(guī)定（包括人體健康和生態(tài)環(huán)境）,2001年5月，國務(wù)院頒布了“農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全管理?xiàng)l例”，其內(nèi)容有：對(duì)轉(zhuǎn)基因生物安全實(shí)行分級(jí)管理評(píng)價(jià)制度；轉(zhuǎn)基因生物投入生產(chǎn)和應(yīng)用前申領(lǐng)轉(zhuǎn)基因生物安全證書的申領(lǐng)制度。轉(zhuǎn)基因生物在經(jīng)營過程中的標(biāo)記制度，各級(jí)衛(wèi)生執(zhí)法部門對(duì)轉(zhuǎn)基因食品安全監(jiān)督管理等。,轉(zhuǎn)基因食品屬于新資源食品的管理范疇，因此可參照我國《食品衛(wèi)生法〉中有關(guān)對(duì)新資源食品規(guī)范進(jìn)行轉(zhuǎn)基因食品安全性評(píng)價(jià)。,隨著生物技術(shù)的快速發(fā)展，轉(zhuǎn)基因技術(shù)在食品中的應(yīng)用也將日益完善，其優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)越來越顯著，西方國家認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)。為此，注入了大量的資金。,六、轉(zhuǎn)基因食品的前景,我國人多地少—轉(zhuǎn)基因食品的發(fā)展顯得更為重要，目前我國農(nóng)業(yè)部生物工程安全委員會(huì)批準(zhǔn)了兩種番茄一種甜椒，進(jìn)行商業(yè)化生產(chǎn)。,隨著轉(zhuǎn)基因技術(shù)的發(fā)展，將更加清楚地了解外源基因的整合機(jī)制，從而提高轉(zhuǎn)化率，提高轉(zhuǎn)基因食品的食用安全性，加快轉(zhuǎn)基因食品進(jìn)入市場。,隨著轉(zhuǎn)基因食品商業(yè)化步伐的不斷加快，轉(zhuǎn)基因食品將成為不可抗拒的時(shí)代潮流。,謝謝各位！,