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1、新年,生物技术安全性及其应对措施,主讲 ： 张红霞 赵璇 组员：张晓娟 孙丽丽 许中霞 杨彦军 臧怀敏 宋春暖 张冬梅,这样的香蕉你见过么？,这样的猪你见过么？,见过这样的老鼠么？,还是这样。,一.转基因食品概述,（一）.转基因食品的产生 20世纪60年代和70年代进行的粮食生产“绿色革命”增加了作物的品种，配合使用农用化学品（肥料和杀虫剂）使全球的粮食产量增加达3倍。但农业生产依然面临许多问题：全世界每年因杂草和病虫害而损失的作物有近一半左右，这一数字相当于欧洲500年前的农作物总量；自20世纪80年代全球粮食产量达到高峰后，现在粮食产量实际上在下降,这是由于多种因素的影响，例如，多次种植使
2、土地的肥力消耗，保护农作物的化学物质在失效。通过传统繁育技术不太可能让现有的作物产量继续增长。转基因技术被视为“新绿色技术革命”，视作改善农业技术，提高农业经济效益的先进技术，为提高农业的劳动生产率带来了希望。应用转基因技术来寻找增加粮食生产的新途径变得极其重要，同时还可以减少农业和粮食生产对环境造成的负担。,（二）.转基因食品的定义,1.转基因食品（Genetically Modified Foods，GMF）指转基因技术开发的食品或食品添加剂，它是通过一定的遗传学技术将有利的基因转移到另外的微生物、植物或动物细胞内而使他们获得有利特性，如增强植物的抗病虫能力，提高营养成分等，由此可增加食品
3、的种类，提高产量，改进营养成分的构成，延长货架期等。这样产生的新的动植物或微生物，就成为基因修饰生物体。通俗的说，就是将植物、动物或微生物的基因从细胞中取出并插入到另外的细胞中去，以获得某些有利特性，由这些生物制成的食品或食品添加剂就是转基因食品。例如，在番茄里插入某种细菌的基因，可以使番茄成熟的时候果体比较硬便于储存加工。,2.我国卫生部转基因食品卫生管理办法（卫生部28令，2002年4月8号）规定：转基因食品，系指利用基因工程技术改变基因组构成的动物、植物和微生物生产的食品和食品添加剂，包括：(一)转基因动植物、微生物产品；(二)转基因动植物、微生物直接加工品；(三)以转基因动植物、微生物
4、或者其直接加工品为原料生产的食品和食品添加剂。,（三）.转基因食品的发展与应用现状,20世纪80年代，科学家们开始把10多年研究的成果运用到转基因食品研究上。 1980年，全球第一例转基因动物转人生长激素的快速生长素问世； 1983年，全球第一例转基因植物转基因抗虫烟草问世； 1986年，转抗虫和抗草基因的作物批准田间试验； 1993年，第一个延熟保鲜的转基因番茄在美国批准上市。,1995年成功生产出抗杂草大豆，并在市场上出售。现在利用转基因技术已经批量生产转基因品种有玉米、大豆、油菜、马铃薯等。目前转基因的主要产地是美国、加拿大、南非、阿根廷等。,自1996年美国大面积种植转基因作物以来，种
5、植面积有原来的4000万hm2 增加到目前的5867万hm2 。 目前的转基因作物主要为4种：大豆（占54%），玉米（占28%），棉花（占9%），Canola油菜（占9%） 我国科技部与1998年8月宣布正式启动“转基因植物”研究与开发计划，为国家的专项科技计划；2003年，我国正在研究的转基因生物有130多种，涉及的基因种类超过100多种，特别是在转基因抗虫棉转基因水稻基因工程疫苗等领域的研究成果已居世界前列。我国最主要的转基因是棉花，但是除了偶尔用转基因棉籽榨油，一般并不作为是食品。,（四）.转基因食品的种类,第一类，转基因植物。 （1）转基因抗病虫害植物 大多数转基因作物（即那些已经或接
6、近商品化生产的作物）的目的在于通过导入抗病毒，抗真菌或抗细菌性疾病的基因，抗病虫害基因，以提高作物产量或便于管理。 比如苏云金杆菌产生的特有蛋白质有杀虫作用，将其基因分离出来并成功转入棉花玉米等作物中，这些作物就有了特有的抗虫作用。,国际上主要转基因作物,（2）转基因耐受除草剂植物 这是一类商业应用广泛的转基因植物。主要有以下方式来达到耐受除草剂的目的：抑制除草剂的吸收与转运；除草剂敏感的靶蛋白代偿性增加；使靶蛋白改变为不敏感的形式；使除草剂失活。 （3）转基因改善食物成分植物 转入维生素A前体胡萝卜素的大米被称为金米，可以改善维生素的缺乏状态；日本农林研究所将牛奶铁蛋白基因转入番茄，使番茄能
7、生产母乳中的功能蛋白乳铁蛋白。,(4)转基因改善农业品质植物 如增加产量，增强耐热或耐寒的能力和抗干旱能力等。 (5)转基因延长食品货架期植物 如聚半乳糖醛酸苷酶与番茄的成熟有关，在番茄的聚半乳糖醛酸苷酶基因上游导入一个控制活性的DNA序列，这个序列转录的信使RNA就可以抑制番茄中的聚半乳糖醛酸苷酶的表达，这样的番茄就可以抵抗软化和微生物感染，成为延熟番茄。,第二类，转基因微生物 在微生物领域转基因技术主要用于改良菌种。最成功的例子是用转基因技术改造酿酒酵母菌株。酿酒酵母在传统上被广泛用于生产面包、啤酒、葡萄酒等。人们把具有优良性状的酶基因转入酿酒酵母，使其含有的麦芽糖透性酶和麦芽糖酶含量大大
8、提高，使面包膨发性良好，松软，且因通过加热酵母菌株最终被灭活。,第三类，转基因动物 1997已成功克隆3只携带有人凝血因子IX基因的绵羊。 1998年中国第一头乳汁中含有人凝血因子白蛋白的转基因山羊。 6脂肪酸转化为 3脂肪酸的克隆鼠和克隆猪的培育成功给畜牧业食品工业和人类营养健康带来了革命性的影响,三.转基因食品的安全性,转基因技术如同一把双刃剑。一方面，转基因技术的发展为食品提供了新的发展契机，也为世界所面临的粮食短缺以及更高的品质要求找到了新的解决途径。但是另一方面，他为人类带来利益的同时，也给人类带来不利的一面，如过敏原，毒性物质，抗生素抗性标记基因等。如果这些技术管理不善，就是对人类
9、产生灾难性的后果。转基因技术对人类的潜在危害现在越来越受到人们的重视，目前相应的安全性评价，检测手段和管理在世界各国展开和 日益完善。发展转基因食品必须有严格监督，科学检验，国际立法，以避免它对人类健康和环境造成损害。,1.转基因食品安全性的争议,支持派 以美国、阿根廷、巴西为代表的食品输出国对转基因技术持较积极和开放的态度 他们认为：如果转基因农业生物技术得不到社会支持，这一研究将被扼杀，并且强调，迄今为止并没有发现转基因食品危害人体健康和环境的确切证据。 调查显示，有70%的民众对转基因食品持肯定态度。,美国人食用转基因食品已多年，超级市场上有4000多种商品是含有转基因植物成分的，还没有
10、事例证明人吃了以后会得病，甚至会引起死亡。 加拿大、澳大利亚也是转基因食品的生产大国，均有几千万人在吃，到现在为止也没有一个案例说明它有问题 。,反对派 以欧盟和日本为代表的食品进口国则持反对态度 主要是由于90年代后期在欧洲发生了多起与转基因食品有关的若干次食品恐慌，使民众对食品安全性的信心下降。 只有14%的英国人对转基因食品表示接受，77%的公民反对在英国国内种植转基因作物。 欧洲和日本均要求对进口的转基因食品实行标签制，并严格限制进口。,一英国科学家声称，转基因马铃薯会减弱老鼠免疫系统功能 美国康乃尔大学也发现，转基因玉米会危害蝴蝶幼虫及其相关生态环境 环保团体认为这种违反自然的转基因
11、作物及产品，未经长期安全测试，长期食用可能对人类及生态环境造成负面影响，尤其是注重环境和生态保护的欧盟国家，对转基因作物更加排斥，因而抵制美国GMO(genetically modified organism)产品的进口。,中间派 大多数发展中国家认为，对转基因技术和转基因食品的安全性问题需要作进一步探讨 一方面，大力发展转基因食品可能会解决本国的贫困问题 另一方面，又担心发达国家会把本国不能接受的或不安全的转基因食品输出到不发达国家,我国的实际情况（谨慎派） 一方面，国家鼓励科研机构进行转基因技术的研究 另一方面，而对转基因食品投放市场则需要经过非常严格的审查,2.转基因食品的利与弊总结,（
12、1）利好 a. 过去改变植物的品种主要是通过育种,这种传统的育种方式需要的时间长,杂交出的品种不易控制,目的性差,其后代可能高产但不抗病,也可能抗病但不高产,还可能是高产但品质差,所以必须一次一次地进行选育。而转基因技术就不同了,可以选择任何一个目的基因转进去,就可得到一个相应的新品种,不用再花那么长的时间筛选了。,b.传统的育种只能是水稻对水稻,玉米对玉米,进行杂交,不能水稻对玉米,水稻更不能和细菌进行杂交。而转基因技术不但可以把不同植物的基因进行组合,而且还可以把动物的基因,甚至人的基因组合到植物里去。比如:科学家看中了一种北极熊的基因,认为它有抗冻的作用,于是将其分离取出,再植入番茄之中
13、,培育出耐寒番茄。,c.通过转基因技术可培育高产、优质、抗病毒、抗虫、抗寒、抗旱、抗涝、抗盐碱、抗除草剂等特性的作物新品种,以减少对农药化肥和水的依赖,降低农业成本,大幅度地提高单位面积的产量,改善食品的质量,缓解世界粮食短缺的矛盾。例如:马铃薯植入天蚕素的基因后,抗清枯病、软腐病的能力大大提高,而过去这两种病每年会带来近三成的减产;一种抗科罗拉多马铃薯甲虫的马铃薯,可使美国每年少用37万公斤的杀虫剂;阿根廷播种转基因豆种后,大豆抗病和抗杂草能力大为增强,使用农药和除草剂的量减少,生产成本比原来下降了15%。,（2）弊端 a. 食品营养品质和代谢改变 外源基因可能对食品的因营养价值产生无法预期
14、的改变，其中有些营养降低而另外一些营养增加。此外，有关食用植物和动物中营养成分改变对营养的相互作用、以及营养基因的相互作用、营养的生物利用率、营养的潜能和代谢等方面的作用，目前资料很少。但不少科学家们认为外来基因会以一种人们目前还不甚了解的方式破坏食物中的营养成分。,b.抗生素的抗性 基因工程工作中，经常在靶生物中使用带抗生素抗性的标记基因。有人担心，把抗生素抗性引入广泛消费的作物中，可能会对环境以及消费作物的人和动物产生未能预料的后果。有不少学者认为，可能一个外来基因加入到植物或细菌中去，这个基因会与别的基因连接在一起。人们在服用了这种改良食物后，食物会在人体内将抗药性基因传给致病的细菌，使
15、人体产生抗药性。,c.潜在毒性 遗传修饰在打开一种目的基因的同时，也可能会无意中提高天然的植物毒素。某些天然毒素基因，如马铃薯的茄碱、木薯和利马豆的氰化物、豆科的蛋白酶抑制剂等，有可能被打开而增加这些毒素的含量，给消费者造成伤害。,d.潜在过敏原 对于一种食物过敏的人有时还会对一种以前他们不过敏的食物产生过敏，比如：科学家将玉米的某一段基因加入到核桃、小麦和贝类动物的基因中，蛋白质也随基因加了进去，那么，以前吃玉米过敏的人就可能对这些核桃、小麦和贝类食品过敏。实例：1996年PioneerHiBred国际公司为提高动物饲料蛋白质含量，将巴西坚果的基因引入大豆，结果使一些对巴西坚果过敏的消费者产
16、生过敏反应。,e.环境问题 （1）基因意外地转移到野生生物 环境保护者弹担心转基因作物广泛种植后会引起环境恶化的风险。带有抗除草剂和抗虫剂的基因作物可以和野生物种杂交，意外地产生难以铲除的恶性杂草，这些恶性杂草可以变成侵袭性植物，使作物减产和破坏自然生态系统。转基因作物本身也可能变成杂草,（2）可能构建新的病毒和毒素 植物工程中用病毒颗粒作为提高抗性策略的一部分，可能会在环境中构建出新的病毒。植物工程中表达的潜在毒性物质，如药物和杀虫剂，可能会对其他非靶生物带来危险。例如，当Bt毒素进入昆虫的食物链可能威胁到有益昆虫。,3.转基因食品安全性评价,a.评价的目的 b.评价的原则 c.评价的方法及内容,a.评价的目的,为科学决策提供依据 保障人类健康及生态环境安全 回答公众疑问 促进国际贸易，维护国家权益 促进生物技术可持续发展,b.评价的原则,实质等同性原则 定义：通过转基因食品与目前市场上销售的相应原食品进行比较，发现两者在性状，成分及含量等方面的异同，以确定转基因食品及成分是否与相应的原食品具有实质等同性，为转基因的管理和使用提供相应的模式和方案。 实质等同性原则最早由国际经济互助开发组织于1993年提出，并已经被大多数国家所采用。,
