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【關(guān)鍵詞】 污水處理工藝 生態(tài)安全 回收利用
污水在經(jīng)過處理后,盡管能達(dá)到常規(guī)指標(biāo)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),然而并不能保證污水中的有害物質(zhì)能夠被完全去除干凈,如有機(jī)化合物,有害的微量元素等大多數(shù)時候通過常規(guī)處理工藝無法達(dá)到完全去除的效果。因此,加強(qiáng)污水處理工藝,優(yōu)化污水處理過程中對有毒有害物質(zhì)的清除轉(zhuǎn)化,才能確保生態(tài)安全性的穩(wěn)定,實現(xiàn)自然循環(huán)和人們正常生產(chǎn)生活的目標(biāo)。
1 水體污染體系概論
對于地表水污染的定義來講,是指人類直接或間接把物質(zhì)或能量匯入河流,湖泊,海洋等地水流域,因人為原因污染水體或者底泥,從而導(dǎo)致其物理化學(xué)性質(zhì),生物組成等方面的惡化,降低了水樣的使用價值。美國學(xué)者米勒教授對于水污染定義時指出:“水污染是指由于人類活動的結(jié)果使天然水水質(zhì)的適用性遭到破壞的程度。”
1.1 水體污染主要因素
對于水體污染構(gòu)成因素來講是多方面的,由于其作用方式不同,污染源不同,因此很難對污染構(gòu)成因素進(jìn)行有效分類,從總體上來講可分為人為污染源和天然污染源[1]。對于人為污染源來講,其產(chǎn)生因素主要包括生活污水和工業(yè)廢水兩方面,其中生活污水多為洗滌水,所含有的懸浮固體,氨氮,磷,氯以及細(xì)菌病毒等將會嚴(yán)重對水資源的天然組成成分造成破壞和影響。而工業(yè)廢水中的工業(yè)冷卻水,工藝廢水,清潔用水等成分復(fù)雜,毒性大,覆蓋面廣泛的污染物質(zhì),對于水質(zhì)也會造成嚴(yán)重的污染。而天然污染源是天然存在的物質(zhì)因素,如海水及含鹽量較高的地下水,在開采過程中可能會導(dǎo)致其向內(nèi)陸方向推移,進(jìn)而引起地下淡水資源的水質(zhì)惡化。
1.2 水體污染物質(zhì)構(gòu)成
目前為止水污染物質(zhì)組成中最為嚴(yán)重的便是其中所含有的化學(xué)性污染物質(zhì),由于現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和日常生活用水中所涉及的化學(xué)物質(zhì)種類和含量不斷增加,導(dǎo)致如今水資源中受污染程度和影響因素越來越多。據(jù)美國環(huán)境保護(hù)局官方統(tǒng)計來講,目前我們?nèi)粘I钪惺褂玫幕瘜W(xué)物質(zhì)多達(dá)63000多種,其中所含有的有毒物質(zhì),如有機(jī)氯,有機(jī)農(nóng)藥,鹵代烴,重金屬物質(zhì),亞硝基氨等化合物是導(dǎo)致生活污水被嚴(yán)重污染的主要因素,因此加快污水處理技術(shù),保證人們能夠擁有更好的水資源生活環(huán)境,是目前對于水資源研究的主要方向和問題[1]。
2 污水處理工藝中的生態(tài)安全系統(tǒng)
在污水處理工藝中,通過生物處理的方法對水體的生態(tài)安全性和健康性有著很好的保障作用。如根據(jù)生物與氧的關(guān)系可分為好氧處理和厭氧處理,通過微生物在構(gòu)筑物中的懸浮狀態(tài)或固著狀態(tài),將其分為活性污泥法和生物膜法兩種污水生物處理工藝方法。
2.1 好氧活性污泥處理污水工藝
對于好氧活性污泥處理技術(shù)來講,其凈化作用在污水處理過程中發(fā)揮著類似混凝劑的作用,通過絮凝有機(jī)或無機(jī)固體污染物,吸收分解水中具有溶解性的污染物質(zhì),從而達(dá)到污水中污染有害物質(zhì)的凝結(jié),過濾,去除,凈化的作用。在活性污泥絨粒中,其微生物之間的關(guān)系類似于食物鏈的關(guān)系。通過活性污泥中的水解性細(xì)菌對大分子有機(jī)物進(jìn)行分解、合成、吸收,將其中的有機(jī)污染物進(jìn)行無機(jī)化作用,進(jìn)而達(dá)到污水處理凈化的目的[2]。
2.2 好氧生物膜污水處理工藝
好氧生物膜對于污水處理過程來講,是由多種好氧微生物和兼性厭氧微生物黏附在生物濾池濾料上的一層粘性薄膜狀的微生物混生群體。在污水處理工藝過程中,好氧生物膜處理工藝主要是通過以菌膠團(tuán)主要組成部分的生物膜對水質(zhì)中的有害物質(zhì)進(jìn)行去除和凈化作用,從而達(dá)到污水處理凈化的過程[2]。對于生物膜表面生物組成來講,是由固著型纖毛蟲,如鐘蟲,獨縮蟲等,游泳型纖毛蟲,如斜管蟲,毛尖蟲等以及微型后生動物組成,以微生物為基本措施,從而達(dá)到污水凈化處理的效果。
2.3 污水生物處理的基本原理
污水的生物處理作用,是在微生物的霉的催化作用下,通過生物本身的新陳代謝,將污水中的有機(jī)污染物進(jìn)行分解,吸收,轉(zhuǎn)化為無害或有害性較低的物質(zhì),從而達(dá)到生物標(biāo)準(zhǔn)的污水處理過程。微生物可以利用污水中的絕大部分有機(jī)物或無機(jī)物作為營養(yǎng)物質(zhì)來源,而這些有害物質(zhì)被稱為底物或基質(zhì)。這些物質(zhì)生物酶在催化作用下被轉(zhuǎn)化為無害的物質(zhì)的過程稱為生物氧化過程。
3 污染水源預(yù)處理意義
水污染的根本源頭是受有機(jī)物、氨氮、磷等化合物及有毒有害物質(zhì)的影響,最終導(dǎo)致水質(zhì)發(fā)生變化,破壞了水資源的天然組成成分,從而影響水質(zhì)本身的純凈和清潔。盡管經(jīng)過自來水廠的混凝、沉淀、過濾、消毒等一系列傳統(tǒng)工藝的影響,污水中的有害物質(zhì)已經(jīng)降低到合格水平,然而對于污水中的某些微生物、烷烴類殘留物等影響水體健康的物質(zhì)仍舊不能很好的去除,因此對于污染水源的預(yù)處理能夠保證從源頭進(jìn)行更好的保護(hù)和凈化作用。
4 結(jié)語
隨著社會的發(fā)展和人們環(huán)境保護(hù)意識的不斷增強(qiáng),水資源的利用保護(hù)已經(jīng)被逐漸重視起來,在生活環(huán)境日益惡化的今天,如何保證水資源的健康,是我們每個人該考慮的問題。盡管傳統(tǒng)的污水處理技術(shù)已經(jīng)能夠保證水資源環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)化,然而對于水中所含有的某些微生物以及有機(jī)物來說并不能達(dá)到有效處理凈化作用,因此增進(jìn)水資源保護(hù)意識,加快對污水處理技術(shù)的研究進(jìn)程,加強(qiáng)水資源的利用保護(hù)措施,是保證人們能夠順利健康進(jìn)行生產(chǎn)生活的有效前提,也是對生態(tài)安全性的基本保障和措施。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:農(nóng)藥;安全性評價;毒性。
中圖分類號:F767文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
1安全性評價目的
農(nóng)藥作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要影響成分,對人類糧食的供給和農(nóng)業(yè)的發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。然而眾所周知農(nóng)藥是一把雙刃劍,農(nóng)藥帶來優(yōu)點的同時也給人們帶來了很多隱患,在田地間施過農(nóng)藥之后,約有80%的農(nóng)藥會進(jìn)入到土壤、水體、植物、空氣等自然環(huán)境中。農(nóng)藥安全性評價已經(jīng)成為當(dāng)今研究的重點。農(nóng)藥開發(fā)、農(nóng)藥生產(chǎn)、農(nóng)藥使用的整個過程都需要安全性評價,而安全性評價包括農(nóng)藥的使用情況、農(nóng)藥的理化性質(zhì)、農(nóng)藥的環(huán)境行為特征和農(nóng)藥對環(huán)境生物的毒性,其中農(nóng)藥對環(huán)境生物的毒性是安全評價的重要指標(biāo)。
2農(nóng)藥對環(huán)境生物的影響及安全性評價簡述
毒性是指農(nóng)藥對各種生物的致死中濃度、致死中量或抑制中濃度,一般來說毒性越大,生物中毒的可能性就越大,所以毒性的大小就反映了農(nóng)藥的安全性。因環(huán)境中生物種類的數(shù)量繁多,在安全性評價中常采用蜜蜂、鳥類 、家蠶、水生生物等作為主要評價對象
2.1農(nóng)藥對蜜蜂的影響及安全性評價
蜜蜂對農(nóng)藥的敏感程度非常的高,濫用和誤用農(nóng)藥將造成蜜蜂取食死亡、接觸死亡或破壞蜜蜂棲息地等等,因而對蜜蜂造成嚴(yán)重威脅。生物源農(nóng)藥作為有機(jī)氯的替代品種在我國廣泛應(yīng)用,其中一些品種對蜜蜂的急性生物毒性極高,王成菊等采用攝入法和接觸法測定了阿維菌素及10%阿維菌素•噠螨靈微乳劑•15%阿丁硫微乳劑、1.8%阿維菌素水乳劑等對意大利成年工蜂的毒性,受試藥劑對蜜蜂毒性均為高度;10%阿維菌素•噠螨靈微乳劑對蜜蜂攝入毒性甚至達(dá)到劇毒等級。因此,施用農(nóng)藥應(yīng)避開作物開花期或遠(yuǎn)離蜜蜂活動區(qū)域。
2.2農(nóng)藥對鳥類的影響及安全性評價
鳥類是自然生態(tài)系統(tǒng)中重要的生物類群和十分寶貴的自然資源,農(nóng)藥對鳥類危害最直觀的表現(xiàn)形式是農(nóng)藥對鳥類的急性中毒事故,不同品種的農(nóng)藥對鳥類毒性各異,同種農(nóng)藥對不同鳥類的毒性也不盡相同。對鳥類危害以毒餌、種子包衣劑與顆粒劑影響最大,據(jù)報道,在美國生態(tài)事故信息系統(tǒng)中農(nóng)藥對鳥類的致害事故占總農(nóng)藥生態(tài)事故的38.37%,因農(nóng)藥接觸而死亡的鳥類大多因棲息地點不定、個體較小、在被人發(fā)現(xiàn)前已被腐蝕動物攝食或人們較少注意等原因根本不曾記錄。鳥類除長期接觸農(nóng)藥引起直接死亡的急性危害外,農(nóng)藥對鳥類的影響還包括許多亞慢性或慢性危害,如產(chǎn)蛋量下降、蛋殼變薄、孵化率下降、活動能力或?qū)Υ碳さ姆从衬芰档蛯?dǎo)致回避天敵能力下降而易被其他動物取食等。目前我國在評價農(nóng)藥對鳥類的安全性時, 根據(jù)農(nóng)藥對鳥類的急性毒性劃分為3個等級,即其半致死劑量LD50> 150 mg/kg體重的為低毒農(nóng)藥,15~ 150 mg/kg體重的為中毒農(nóng)藥, < 15mg/kg體重的為高毒農(nóng)藥。
2.3農(nóng)藥對家蠶的影響及安全性評價
家蠶是我國特有的重要經(jīng)濟(jì)昆蟲,國外的相關(guān)研究比較少,我國毒性研究主要局限于急性毒性研究。農(nóng)藥對家蠶影響的主要途徑為農(nóng)田施藥引起桑葉污染和大氣污染兩種,其中毒癥狀分為急性中毒和慢性中毒兩種,急性中毒主要變現(xiàn)為突然停止取食、亂爬、痙攣后麻痹死亡;慢性中毒主要變現(xiàn)為生長發(fā)育不良、體質(zhì)虛弱、不易被人察覺。目前我國在評價農(nóng)藥對家蠶的安全性是由國家環(huán)境保護(hù)總局南京環(huán)境科學(xué)研究所提出的風(fēng)險性等級劃分標(biāo)準(zhǔn),即:田間施用濃度>LC5010 倍的為極高風(fēng)險性,1.0~10倍之間的為高風(fēng)險性,0.1~1.0 倍之間的為中等風(fēng)險性,
2.4農(nóng)藥對蚯蚓的影響及安全性評價
蚯蚓是陸生無脊椎生物的主體,是農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)土壤物質(zhì)循環(huán)的關(guān)鍵,蚯蚓對某些農(nóng)藥比許多其它土壤動物更為敏感,是土壤污染的理想指示生物。許多研究表明農(nóng)藥對蚯蚓生長和繁殖有著不可忽略的影響,常規(guī)施用劑量的農(nóng)藥可能不會引起蚯蚓的快速死亡,但在土壤中長期接觸農(nóng)藥對蚯蚓的慢性毒性是不可忽略的。農(nóng)藥對蚯蚓產(chǎn)生的毒性效應(yīng)是有很多種,常見的有急性毒性和慢性繁殖毒性,農(nóng)藥還能影響蚯蚓的呼吸強(qiáng)度、損傷蚯蚓的體表和腸道、影響體內(nèi)的一些重要物質(zhì)如蛋白質(zhì)和氨基酸等、造成蚯蚓DNA損傷等。盡管人們在蚯蚓毒理學(xué)方面做了許多工作,但仍然有許多問題有待于進(jìn)一步的研究,因大多數(shù)農(nóng)藥不會引起蚯蚓快速死亡,所以慢性毒性研究方面尤其需要加深研究
2.5農(nóng)藥對藻類的影響及安全性評價
藻類在自然界分布很廣,作為初級生產(chǎn)者是魚類誘餌的重要來源,在農(nóng)田中是影響土壤肥力的一個因素,所以在水生態(tài)系統(tǒng)中占有十分重要的地位。農(nóng)藥的廣泛使用必將對藻類的生存、生長、繁殖帶來一定的影響。農(nóng)藥對藻類的毒性影響是多方面的,可以破壞藻類細(xì)胞結(jié)構(gòu)從而影響其呼吸、光合作用;還可以改變細(xì)胞中生化組分從而降低其代謝活性等。將用藥后僅對稻田藻類生長半數(shù)有抑制影響的農(nóng)藥作為中毒級農(nóng)藥,而將可能同時對江河中的藻類產(chǎn)生危害的農(nóng)藥劃分為高毒級,這種情況相當(dāng)于施藥后的田水流入溝渠稀釋10倍后,對藻類仍可達(dá)到半抑制作用。
【論文摘要】:21世紀(jì)是生物科技迅猛發(fā)展的時代,生物技術(shù)為農(nóng)業(yè)、漁業(yè)、林業(yè)以及食品工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了強(qiáng)有力的手段。近幾年來,轉(zhuǎn)基因植物推出的品種之多、推廣面積之大、發(fā)展速度之快,遠(yuǎn)超出人們的預(yù)測。在研究與開發(fā)轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的同時,理智、客觀、安全地運用轉(zhuǎn)基因技術(shù),加強(qiáng)其安全性防范的長期應(yīng)用研究。
植物轉(zhuǎn)基因技術(shù)將為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來一場新的革命,它將為農(nóng)作物的持續(xù)增產(chǎn)和解決全球人炸所造成的糧食危機(jī)做出巨大貢獻(xiàn)。但也有人對這一技術(shù)持懷疑態(tài)度,認(rèn)為目前人類還不能對它的潛在危險性做出正確的評價。因此,在大規(guī)模應(yīng)用前有必要對轉(zhuǎn)基因植物的安全性進(jìn)行更深入的研究和分析。
1植物轉(zhuǎn)基因技術(shù)的研究意義
轉(zhuǎn)基因植物是指利用重組DNA技術(shù)將克隆的優(yōu)良目的基因?qū)胫参锛?xì)胞或組織,并在其中進(jìn)行表達(dá),從而使植物獲得新的性狀。這一技術(shù)克服了植物有性雜交的限制,基因交流的范圍無限擴(kuò)大,可將從細(xì)菌、病毒、動物、人類、遠(yuǎn)緣植物甚至人工合成的基因?qū)胫参铩^D(zhuǎn)基因作物可提高農(nóng)作物產(chǎn)量,減少除草劑、殺蟲劑等農(nóng)藥的使用量,并節(jié)省大量勞動力,因而給人類帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)和社會效益。根據(jù)農(nóng)業(yè)生物技術(shù)應(yīng)用國際服務(wù)組織(ISAAA)的年度報告,2006年,全球轉(zhuǎn)基因作物的種植面積猛增了1200萬公頃,首次突破了1億公頃大關(guān)。轉(zhuǎn)基因植物產(chǎn)生至今僅20年時間,但其研究和應(yīng)用得到了非常迅猛的發(fā)展。
2對轉(zhuǎn)基因植物安全性評價的必要性
從理論上說,轉(zhuǎn)基因技術(shù)和常規(guī)雜交育種都是通過優(yōu)良基因重組獲得新品種的,但常規(guī)育種的安全性并未受到人們的質(zhì)疑。其主要理由是常規(guī)育種是模擬自然現(xiàn)象進(jìn)行的,基因重組和交流的范圍很有限,僅限于種內(nèi)或近緣種間。并且,在長期的育種實踐中并未發(fā)現(xiàn)什么災(zāi)難性的結(jié)果。而轉(zhuǎn)基因技術(shù)則不同,它可以把任何生物甚至人工合成的基因轉(zhuǎn)入植物。因為這種事件在自然界是不可能發(fā)生的,所以人們無法預(yù)測將基因轉(zhuǎn)入一個新的遺傳背景中會產(chǎn)生什么樣的作用,故而對其后果存在著疑慮。而消除這一疑慮的有效途徑就是進(jìn)行轉(zhuǎn)基因植物的安全性評價。也就是說要經(jīng)過合理的試驗設(shè)計和嚴(yán)密科學(xué)的試驗程序,積累足夠的數(shù)據(jù)。人們根據(jù)這些數(shù)據(jù)可以判斷轉(zhuǎn)基因植物的田間釋放或大規(guī)模商品化生產(chǎn)是否安全。對試驗證明安全的轉(zhuǎn)基因植物可以正式用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn),而對存在安全隱患的則要加以限制,避免危及人類生存以及破壞生態(tài)環(huán)境。只有這樣,我們才能揚(yáng)長避短,充分發(fā)揮轉(zhuǎn)基因技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的巨大應(yīng)用潛力。
3轉(zhuǎn)基因植物安全性評價的主要內(nèi)容
目前,國際市場上的轉(zhuǎn)基因食品按照要求必須進(jìn)行了嚴(yán)格審查,證明它們對人類健康無副作用。檢驗不僅在生產(chǎn)國進(jìn)行,而且聯(lián)合國糧農(nóng)組織和世界衛(wèi)生組織聯(lián)合委員會負(fù)責(zé)監(jiān)管。對轉(zhuǎn)基因植物的安全性評價主要集中在兩個方面,一個是環(huán)境安全性,另一個是食品安全性。
3.1轉(zhuǎn)基因植物的環(huán)境安全性
環(huán)境安全性評價要回答的核心問題是轉(zhuǎn)基因植物釋放到田間去是否會將基因轉(zhuǎn)移到野生植物中,或是否會破壞自然生態(tài)環(huán)境,打破原有生物種群的動態(tài)平衡。
⑴對野生生物的影響:轉(zhuǎn)基因植物種植推廣后,釋放到自然環(huán)境中的機(jī)會多。因其具有野生植物缺少的多種抗性,將會迅速成為新的優(yōu)勢種群,從而影響生態(tài)平衡。雖然利用"終止因子技術(shù)",以及"化學(xué)催化"技術(shù)可以限制轉(zhuǎn)基因植物的擴(kuò)散,但因此項技術(shù)對農(nóng)業(yè)的持續(xù)發(fā)展等諸多方面影響而受到多方面的關(guān)注。
⑵對自然生物類群的影響:出現(xiàn)高抗藥性有害生物。"病毒重組"或"異源包裝"是否會產(chǎn)生新的農(nóng)作物病原物,自然界存在著植物病毒的重組現(xiàn)象,包括DNA病毒和RNA病毒。轉(zhuǎn)外殼蛋白(CP)基因的抗病毒植物,當(dāng)有其它病毒侵染時,入侵病毒的核酸有可能被轉(zhuǎn)基因植物表達(dá)的外殼蛋白質(zhì)包裝,從而改變病毒的寄主范圍,使病毒病防治更加困難。擔(dān)心作物中轉(zhuǎn)入抗蟲或抗病基因后,會加大對某一種害蟲或病原體的選擇壓,使害蟲或病原體加速突變產(chǎn)生抗性,給防治增加麻煩。
3.2轉(zhuǎn)基因植物的食品安全性
食品安全性也是轉(zhuǎn)基因植物安全性評價的一個重要方面。如果轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)的產(chǎn)品與傳統(tǒng)產(chǎn)品具有實質(zhì)等同性,則可以認(rèn)為是安全的。若轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)的產(chǎn)品與傳統(tǒng)產(chǎn)品不存在實質(zhì)等同性,則應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的安全性評價。在進(jìn)行實質(zhì)等同性評價時,一般需要考慮以下一些主要方面。
⑴有毒物質(zhì):必須確保轉(zhuǎn)入外源基因或基因產(chǎn)物對人畜無毒。如轉(zhuǎn)Bt殺蟲基因玉米除含有Bt殺蟲蛋白外,與傳統(tǒng)玉米在營養(yǎng)物質(zhì)含量等方面具有實質(zhì)等同性。要評價它作為飼料或食品的安全性,則應(yīng)集中研究Bt蛋白對人畜的安全性。
⑵過敏源:在自然條件下存在著許多過敏源。在基因工程中如果將控制過敏源形成的基因轉(zhuǎn)入新的植物中,則會對過敏人群造成不利的影響。所以,轉(zhuǎn)入過敏源基因的植物不能批準(zhǔn)商品化。另外還要考慮營養(yǎng)物質(zhì)和抗?fàn)I養(yǎng)因子的含量等。
4總結(jié)
植物基因工程食品在解決全球饑餓問題和保障農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展方面發(fā)揮著舉足輕重的作用,并可通過轉(zhuǎn)基因能源植物為緩解世界能源危機(jī)作出巨大貢獻(xiàn),盡管與之相伴的轉(zhuǎn)基因植物安全性問題與公眾態(tài)度、貿(mào)易中的技術(shù)壁壘及倫理、宗教等復(fù)雜因素交織為一個科技含量很高的政治、經(jīng)濟(jì)問題,成為了國際、國內(nèi)普遍關(guān)注的焦點和熱點,但轉(zhuǎn)基因植物輝煌的發(fā)展前景是不容置疑的。在研究與開發(fā)轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的同時,理智、客觀、安全地運用轉(zhuǎn)基因技術(shù),加強(qiáng)其安全性防范的長期應(yīng)用研究。建立起一整套完善的、既符合國際標(biāo)準(zhǔn)又與我國國情相適應(yīng)的檢測體系,確保轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品進(jìn)出口的安全性,讓植物轉(zhuǎn)基因生物技術(shù)成為21世紀(jì)解決健康、環(huán)境、資源等重大社會與經(jīng)濟(jì)問題的有效手段。
參考文獻(xiàn):
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[3]吳愛忠,基因轉(zhuǎn)移,上海教育出版社,2004.9
(河南質(zhì)量工程職業(yè)學(xué)院,河南平頂山467000)
摘要:簡述了國內(nèi)外轉(zhuǎn)基因食品作物的研究和發(fā)展現(xiàn)狀,并分析了轉(zhuǎn)基因食品作物存在的優(yōu)點和劣勢,使人們對轉(zhuǎn)基因食品有初步的了解。由于轉(zhuǎn)基因技術(shù)存在一定的風(fēng)險性,文章指出不僅要對轉(zhuǎn)基因食品進(jìn)行分子水平和蛋白質(zhì)水平的檢測,而且要依據(jù)“實質(zhì)等同”等原則,從營養(yǎng)學(xué)、毒理學(xué)和過敏性等方面對其進(jìn)行嚴(yán)格的食用安全性評價,由此才能給消費者帶來合格放心的轉(zhuǎn)基因食品。同時嚴(yán)格的評估和監(jiān)控也能促進(jìn)中國轉(zhuǎn)基因技術(shù)和轉(zhuǎn)基因食品的健康快速發(fā)展。
關(guān)鍵詞 :轉(zhuǎn)基因技術(shù);轉(zhuǎn)基因食品;檢測方法;安全性評價
中圖分類號:TS201.6 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 論文編號:2014-0570
作者簡介:孟書燕,女,1986 年出生,河南人,助教,碩士,從事食品微生物學(xué)研究。通信地址:467000 河南省平頂山市湛河區(qū)姚電大道中段河南質(zhì)量工程職業(yè)學(xué)院科研樓,Tel:0375-3397027,E-mail:symeng2010@126.com。
收稿日期:2014-06-09,修回日期:2014-09-28。
Research Status of Genetically Modified Food and Its Safety Assessment
Meng Shuyan(Henan Quality Polytechnic, Pingdingshan 467000, Henan, China)Abstract: With the development of transgenic technology, there had been a growing number of geneticallymodified (GM) crops and foods. This review had summarized the present research and development ofgenetically modified crops, and also analyzed the advantages and disadvantages of the GM crops, so thatpeople would have a preliminary understanding on the GM crops. However, transgenic technology had certainrisks, and therefore it’s very important for GM foods to be detected on molecular and protein levels. Based on“substantial equivalence”principles, the GM food safety assessment should be conducted from nutrition,toxicology, allergy aspects and so on, which would bring qualified and assured GM foods to the consumer.Furthermore, the rigorous assessment and monitoring could also promote our transgenic technology and GMfoods to develop more rapidly and healthily.
Key words: Transgenic Technology; Genetically Modified Foods; Detection; Safety Assessment
0 引言
轉(zhuǎn)基因技術(shù)的出現(xiàn)是生命科學(xué)、農(nóng)業(yè)科學(xué)和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域共同發(fā)展的結(jié)果。通過現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù),將某些生物(包括動物、植物和微生物)的基因轉(zhuǎn)移到其他物種中去,從而改造現(xiàn)有生物的遺傳物質(zhì),使其朝向人們所需要的方向而轉(zhuǎn)變,這種技術(shù)就是轉(zhuǎn)基因技術(shù)。而轉(zhuǎn)基因食品(genetically modified foods,GMF)就是在轉(zhuǎn)基因技術(shù)的基礎(chǔ)上以轉(zhuǎn)基因生物原材料加工制成的[1]。依據(jù)原材料的不同,轉(zhuǎn)基因食品可劃分為轉(zhuǎn)基因植物食品、轉(zhuǎn)基因動物食品和轉(zhuǎn)基因微生物食品3 類。但由于技術(shù)所限,目前轉(zhuǎn)基因植物食品的發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于其他2 類食品。自從世界上第1 例轉(zhuǎn)基因植物在美國成功培育后,越來越多的轉(zhuǎn)基因作物種類被用于科學(xué)研究和生產(chǎn)中,但是轉(zhuǎn)基因食品的安全性以及會對人體和環(huán)境產(chǎn)生何種影響卻引起了各界人士的廣泛爭論。為此筆者將對轉(zhuǎn)基因食品的發(fā)展歷史以及檢測方法和安全性評價等方面進(jìn)行論述。
1 轉(zhuǎn)基因食品作物的研究現(xiàn)狀
1.1 國際轉(zhuǎn)基因食品作物的研究現(xiàn)狀
轉(zhuǎn)基因作物的研究起始于20 世紀(jì)70 年代末80 年代初。1983 年,全球首例轉(zhuǎn)基因煙草在美國誕生;1986 年,世界上首批轉(zhuǎn)基因棉花進(jìn)入田間試驗;1994年,美國Calgene 公司研發(fā)的可延緩成熟的轉(zhuǎn)基因番茄首次被批準(zhǔn)進(jìn)入商品化生產(chǎn)[2]。之后許多國家都開始對轉(zhuǎn)基因作物展開研究,近年來全世界轉(zhuǎn)基因作物研究已經(jīng)有了迅猛發(fā)展。
從1994年至今,全世界共計36 個國家和地區(qū)批準(zhǔn)轉(zhuǎn)基因作物用于食物、飼料、環(huán)境釋放或種植,涉及到的轉(zhuǎn)基因作物有27 種,主要有大豆、玉米、油菜、棉花、木瓜、馬鈴薯、南瓜及西紅柿等。全球轉(zhuǎn)基因作物種植面積也由1996 年的0.017 億hm2 增長到2013 年的1.752 億hm2,15 年間增長約103 倍。種植轉(zhuǎn)基因作物的國家也從6 個增加到27 個,其中19 個為發(fā)展中國家、8 個為發(fā)達(dá)國家[3]。轉(zhuǎn)基因作物的種植面積居于世界前五位的國家分別是美國、巴西、阿根廷、加拿大和印度,轉(zhuǎn)基因作物種類根據(jù)種植面積多少排序為大豆、玉米、棉花、油菜和馬鈴薯[4]。在轉(zhuǎn)基因作物商業(yè)化的十幾年間,其種植面積擴(kuò)大了約百倍,使轉(zhuǎn)基因作物成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)史上采用最為迅速的生物技術(shù),產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和生態(tài)效益。
1.2 國內(nèi)轉(zhuǎn)基因食品作物的研究現(xiàn)狀
20 世紀(jì)80 年代中期,中國開始進(jìn)行轉(zhuǎn)基因作物研究。經(jīng)過20 多年的積累和發(fā)展,中國的轉(zhuǎn)基因作物研究取得了大量的新成果,開發(fā)出包括具有抗蟲、抗病、抗逆、抗除草劑、耐旱、氮磷肥高效利用、產(chǎn)量提高、品質(zhì)改良等性狀的多種轉(zhuǎn)基因作物。中國也是世界上繼美國之后,第2 個自主研發(fā)出抗蟲棉的國家[5]。至今,中國已育成多種農(nóng)作物的重要轉(zhuǎn)基因品種,獲得多種新品系、新品種,這為加快中國轉(zhuǎn)基因作物產(chǎn)業(yè)化創(chuàng)造了有利條件。
截至2013 年,中國轉(zhuǎn)基因作物的種植面積排在世界第6 位。正在進(jìn)行研究與開發(fā)的轉(zhuǎn)基因作物約有47種,通過相關(guān)部門批準(zhǔn),進(jìn)行大田試驗的達(dá)13 種,包括棉花、水稻、玉米、大豆、小麥、煙草、馬鈴薯、番茄、甜椒、番木瓜等[6]。其中,轉(zhuǎn)基因棉花和番木瓜已被批準(zhǔn)進(jìn)行商業(yè)化生產(chǎn);轉(zhuǎn)植酸酶基因玉米,以轉(zhuǎn)基因水稻恢復(fù)系‘華恢1 號’為代表的轉(zhuǎn)基因水稻新品種及其衍生材料[7],耐貯藏番茄、抗病辣椒和改變花色矮牽牛,都已完成安全性評價的各階段,也已經(jīng)獲得轉(zhuǎn)基因生物安全證書。隨著轉(zhuǎn)基因農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展,中國可能會有更多的轉(zhuǎn)基因作物被批準(zhǔn)進(jìn)入商業(yè)化生產(chǎn)階段。
2 轉(zhuǎn)基因食品作物的優(yōu)缺點
2.1 轉(zhuǎn)基因食品作物的優(yōu)點
①轉(zhuǎn)基因作物生長速度快,產(chǎn)量高。這種特性可為人類提供更多的糧食產(chǎn)量。由于世界人口持續(xù)增長,單純利用傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)已不能充分滿足世界市場對食品的需求,而轉(zhuǎn)基因技術(shù)可保障并促進(jìn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,是有效解決世界溫飽問題的途徑之一。②轉(zhuǎn)基因作物的生產(chǎn)成本低。通過轉(zhuǎn)基因技術(shù),可使傳統(tǒng)農(nóng)作物具有抗旱、抗?jié)场⒖瓜x、抗除草劑等特性,使其可在多種氣候條件下生長,并能減少化學(xué)農(nóng)藥和除草劑的使用,從而降低種植成本,提高食品質(zhì)量[8]。③轉(zhuǎn)基因作物的營養(yǎng)成分更高,口感更好。轉(zhuǎn)基因作物與傳統(tǒng)的農(nóng)作物相比含有更多的礦物質(zhì)和維生素,對人類的健康有利,同時還有助于抵抗疾病[9]。利用轉(zhuǎn)基因技術(shù),根據(jù)人類的需求培養(yǎng)農(nóng)作物,使其生長更有針對性,能更好地滿足人類需要。
2.2 轉(zhuǎn)基因食品作物的缺點
①轉(zhuǎn)基因作物對人類健康的不利影響。和轉(zhuǎn)基因食品相聯(lián)系的健康風(fēng)險主要有毒素、過敏原和遺傳風(fēng)險。轉(zhuǎn)入基因的表達(dá)和其表達(dá)的新蛋白可能會被整合從而產(chǎn)生不可預(yù)料的過敏反應(yīng)。例如經(jīng)過基因修飾增加了半胱氨酸和蛋氨酸含量的大豆作物之所以被取消,就是因為發(fā)現(xiàn)其表達(dá)的轉(zhuǎn)基因蛋白具有高度致敏性[10]。②轉(zhuǎn)基因作物會降低食物的營養(yǎng)價值,破壞食物的營養(yǎng)成分。轉(zhuǎn)基因作物為了滿足人類需求,插入外源基因到植物基因組中,外源基因隨機(jī)整合到宿主基因組中后,可能會引起基因缺失、錯碼等突變,從而使其表達(dá)的蛋白質(zhì)產(chǎn)物的性狀、數(shù)量及部位與期望值不符,因此會對食物營養(yǎng)成分有所破壞,降低轉(zhuǎn)基因食品的積極效果[11]。③轉(zhuǎn)基因作物會造成環(huán)境污染,破壞生態(tài)環(huán)境。轉(zhuǎn)基因作物在自然界大量種植,其具有的抗蟲和抗除草劑特性可通過基因漂移進(jìn)入野生植物品種,創(chuàng)造出難以根除的“超級種子”,這會造成基因污染,影響生物多樣性的保護(hù)和可持續(xù)利用[12]。這種污染對環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)造成的危害比其他任何因素都難以消除。
3 轉(zhuǎn)基因食品的檢測方法
轉(zhuǎn)基因食品的檢測方法目前主要有對外源基因的檢測和對外源蛋白質(zhì)的檢測2 類。
3.1 對外源基因的檢測方法
主要有聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(polymerase chain reaction,PCR)法和基因芯片法。這2 種檢測方法都以轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品所導(dǎo)入的外源基因的通用調(diào)控元件或基因作為擴(kuò)增的靶序列,通過對這些通用元件和基因的鑒定完成轉(zhuǎn)基因作物的篩查。常用的調(diào)控元件有CaMV35s 啟動子/終止子,T-nos 終止子,常見的通用基因包括bla、hpt、npt II 等標(biāo)記基因和報告基因。
基于PCR 的檢測技術(shù)分為定性PCR 和定量PCR檢測技術(shù)。普通PCR 技術(shù)通過設(shè)計針對不同目標(biāo)DNA的特異性引物,經(jīng)過PCR擴(kuò)增和瓊脂糖凝膠電泳檢測目標(biāo)DNA,能實現(xiàn)對不同轉(zhuǎn)基因DNA成分的初步鑒定。巢式和半巢式PCR技術(shù)對同一模板使用2 對引物,經(jīng)過2 次擴(kuò)增,提高鑒定的特異性和靈敏性,在轉(zhuǎn)基因食品檢測中也廣泛應(yīng)用[13]。
而實時定量PCR技術(shù)(real-time PCR)是目前定量PCR技術(shù)中最為常用的一種,該反應(yīng)體系除特異性引物外,還含有靶序列特異性熒光探針。利用該技術(shù)可將轉(zhuǎn)基因成分的檢測限值提高到20~30個拷貝[14]。基因芯片技術(shù)能同時對成千上萬的靶模板進(jìn)行分析,具有高通量、高靈敏性和集成化的優(yōu)點,已被應(yīng)用到轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的檢測中。Zhou 等[15]報道利用芯片技術(shù),成功檢測了大豆、玉米、油菜籽和水稻的目標(biāo)序列,其中轉(zhuǎn)基因大豆的最低檢出限為0.5%。
3.2 對外源蛋白質(zhì)的檢測方法
主要有ELISA 和Western 印跡法(Western Blot)。ELISA 分析法特異性高,獲得結(jié)果快,儀器操作簡單,能使測定達(dá)到很高的靈敏性和穩(wěn)定性。美國FDA已用雙夾心ELISA 法檢測食品中是否含有轉(zhuǎn)基因玉米成分。Western Blot 和ELISA法原理相同[16],但操作繁瑣、成本高。此外,還發(fā)展出試紙條法,以試紙條來代替ELISA 檢測方法中的酶標(biāo)板后出現(xiàn)了試紙條檢測技術(shù)。該方法操作簡單、迅速、成本低廉,適用于轉(zhuǎn)基因樣本的早期篩選[17]。
4 轉(zhuǎn)基因食品的安全性評價
轉(zhuǎn)基因食品的安全性評價既與中國人民的身體健康和環(huán)境安全密切相關(guān),同時也影響著中國農(nóng)業(yè)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)是否能夠可持續(xù)發(fā)展。加強(qiáng)對轉(zhuǎn)基因食品安全管理的核心和基礎(chǔ)就是安全性評價。
4.1 轉(zhuǎn)基因食品安全性評價原則
目前國際上公認(rèn)的對轉(zhuǎn)基因食品的安全性評價原則是以科學(xué)為基礎(chǔ),個案分析,實質(zhì)等同性和逐步完善相結(jié)合。遵循科學(xué)基礎(chǔ)的食品安全性評價會對轉(zhuǎn)基因食品技術(shù)的進(jìn)步和整個行業(yè)的發(fā)展發(fā)揮重要的促進(jìn)作用。而在長期實踐過程中累積起來的科學(xué)理論及技術(shù)已為轉(zhuǎn)基因食品的安全性評價奠定了較好的基礎(chǔ)。
由于轉(zhuǎn)基因食品研發(fā)時所采用的技術(shù)路線、供體、受體以及目的基因都各不相同,因此要對每一個個案制定有針對性的驗證方案,進(jìn)行綜合考察以得出正確的評價結(jié)果。而個案分析原則就可在食品安全性評價時最大限度的發(fā)現(xiàn)安全隱患,進(jìn)而保證食品安全[18]。轉(zhuǎn)基因技術(shù)是一項新興的技術(shù),對轉(zhuǎn)基因食品采用傳統(tǒng)毒理學(xué)的食品安全評價方法已無法對其進(jìn)行正確的安全評價。1993 年,歐洲經(jīng)合組織(OECO)首次提出“實質(zhì)等同原則”(substantial equivalence)作為轉(zhuǎn)基因食品的安全性評價原則,即對轉(zhuǎn)基因食品各種主要營養(yǎng)成分、營養(yǎng)拮抗物質(zhì)、毒性物質(zhì)及過敏性成分等物質(zhì)的種類和含量進(jìn)行分析測定,若與相應(yīng)的傳統(tǒng)食品無差異,則認(rèn)為兩者具有實質(zhì)等同性,不存在安全性問題;若無實質(zhì)等同性,需逐條進(jìn)行安全性評價[19]。根據(jù)“實質(zhì)等同性”原則,對轉(zhuǎn)基因作物的表型和農(nóng)藝學(xué)性狀、成分、全面安全性、營養(yǎng)和飼料性等方面的等同性進(jìn)行綜合評價,證明其與傳統(tǒng)作物是否等同,是評價轉(zhuǎn)基因作物是否安全的一個有效途徑。
逐步原則指對轉(zhuǎn)基因作物的安全評價應(yīng)當(dāng)分階段分層次進(jìn)行,首先要分階段對轉(zhuǎn)基因食品管理進(jìn)行審批,其次對轉(zhuǎn)基因食品的安全性評價要分步驟進(jìn)行,逐步而深入地開展審批和評價工作。逐步原則提高了工作效率,盡可能在最短的時間內(nèi)發(fā)現(xiàn)潛在的風(fēng)險[20]。
4.2 轉(zhuǎn)基因食品安全性評價程序
轉(zhuǎn)基因食品的安全性評價程序主要包括5 個方面:(1)插入基因安全性和其整合到宿主基因組中分子特性的研究[21];(2)分析親本(宿主)作物各種營養(yǎng)物質(zhì)和已知毒素含量的變化;(3)潛在致敏性的研究;(4)轉(zhuǎn)基因食品與人類或動物腸道中的微生物菌群發(fā)生基因轉(zhuǎn)移的可能性及其影響;(5)轉(zhuǎn)基因食品危害性的評估數(shù)據(jù),包括活體和離體的毒理和營養(yǎng)評價[22]。對這5 個方面的檢測主要是通過營養(yǎng)評價、毒理性分析、過敏性分析和抗生素標(biāo)記基因的研究和分析進(jìn)行的。能否通過安全性評估是轉(zhuǎn)基因食品能否被批準(zhǔn)商業(yè)化和進(jìn)入市場的前提,也是政府對轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品進(jìn)行管理的依據(jù)。
4.2.1 轉(zhuǎn)基因食品營養(yǎng)評價和毒理性分析轉(zhuǎn)基因食品的營養(yǎng)評價主要針對蛋白質(zhì)、淀粉、纖維素、脂肪、氨基酸等與人類健康密切相關(guān)的物質(zhì),與傳統(tǒng)食品進(jìn)行比較,以確定其與傳統(tǒng)食品是否相同或相似。毒理性分析包括對轉(zhuǎn)基因食品中新表達(dá)物質(zhì)的分析和全食品分析。歐洲新食品領(lǐng)導(dǎo)小組建議轉(zhuǎn)基因毒理性分析評價項目包括毒物動力學(xué)和代謝試驗、遺傳毒性、增殖性、致病性、嚙齒類動物90 天亞慢性喂養(yǎng)試驗及其他毒性試驗。
4.2.2 轉(zhuǎn)基因食品的過敏性分析食品過敏是人類食物史上歷史悠久的問題,過敏性分析可預(yù)防轉(zhuǎn)基因食品中引入新的過敏原,從而保護(hù)敏感人群。2001 年舉行的FAO/WHO會議上提出了目前國際上通用的轉(zhuǎn)基因食品過敏性評價策略[23]。該評價主要分為2 種情況:(1)轉(zhuǎn)基因食物中含有的外源基因來自于已知含有過敏原的生物,如果該序列與已知過敏原序列具有同源性,則表明食物是過敏原;否則還需要對過敏病人進(jìn)行血清學(xué)試驗。(2)轉(zhuǎn)基因食物中的外源基因來自未知含有過敏原的生物,則應(yīng)考慮對過敏患者的血清做交叉反應(yīng),進(jìn)行胃腸道模擬消化試驗以及動物模型試驗[24]。Zhou 等[25]研究發(fā)現(xiàn)BN大鼠會對重組后的人乳鐵蛋白產(chǎn)生較弱的過敏反應(yīng)。
4.2.3 轉(zhuǎn)基因食品的抗生素標(biāo)記基因研究抗生素標(biāo)記基因是目前轉(zhuǎn)基因作物常用的選擇標(biāo)記基因,常見的抗性基因有抗卡那霉素、抗潮霉素、抗新霉素等基因。由于抗生素對人類的疾病治療具有關(guān)鍵的作用,因此對轉(zhuǎn)基因食品抗生素標(biāo)記基因的安全性評價意義重大。2004 年進(jìn)行的一項人類志愿者服用轉(zhuǎn)基因大豆的試驗結(jié)果表明,目的基因和抗生素標(biāo)記基因并未從食物轉(zhuǎn)移到人類腸道微生物菌群和胃腸道消化系統(tǒng)中[26]。這說明轉(zhuǎn)基因發(fā)生水平轉(zhuǎn)移的概率很小,但在評估潛在的健康風(fēng)險時,還需考慮抗生素在人體和動物中的使用情況以及胃腸道微生物對抗生素的抗性。
5 展望和總結(jié)
當(dāng)今人類社會面臨人口膨脹、資源匱乏和環(huán)境惡化3 個難題,而發(fā)展轉(zhuǎn)基因食品有助于緩解這3 個問題。轉(zhuǎn)基因作物通過改良自身的遺傳性狀,可以帶來巨大的潛在經(jīng)濟(jì)和社會效益。雖然轉(zhuǎn)基因作物也面臨著一些問題和挑戰(zhàn),如轉(zhuǎn)基因作物的政策制定和調(diào)控,以及轉(zhuǎn)基因食品標(biāo)簽制度等[27],但是轉(zhuǎn)基因技術(shù)作為未來農(nóng)業(yè)生物技術(shù)發(fā)展的必然趨勢,這項技術(shù)具有廣闊的前景和價值。而中國作為一個人多地少的發(fā)展中大國,開展轉(zhuǎn)基因食品作物的研究勢必會對經(jīng)濟(jì)、社會和環(huán)境的發(fā)展起到重要作用。
將來轉(zhuǎn)基因食品的應(yīng)用會有很多方面,包括藥用食品、能合成乙肝疫苗的香蕉[28]、成熟周期更短的基因工程魚[29]以及結(jié)果更早的果樹[30]等。雖然以上轉(zhuǎn)基因食品的商業(yè)化價值還有待檢驗,但科學(xué)家們已經(jīng)預(yù)測轉(zhuǎn)基因食品在未來幾十年間將會以指數(shù)形式增長。轉(zhuǎn)基因技術(shù)和轉(zhuǎn)基因食品作為一項新興的科學(xué)技術(shù)成果,其發(fā)展歷程只有30 多年,因此它們對于人類健康影響風(fēng)險的數(shù)據(jù)還不充分,大部分轉(zhuǎn)基因食品和親本作物之間仍被認(rèn)為達(dá)不到實質(zhì)等同性的標(biāo)準(zhǔn)[31]。但科學(xué)研究總是在探索中前行,正因為社會大眾對轉(zhuǎn)基因食品爭議不斷,因此既需要建立嚴(yán)格健全的轉(zhuǎn)基因食品審查制度,也需要更加科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆椒ê蜆?biāo)準(zhǔn)來研究轉(zhuǎn)基因作物和傳統(tǒng)作物在結(jié)構(gòu)學(xué)、營養(yǎng)學(xué)、毒物學(xué)和代謝上的差別,探索遺傳技術(shù)用于轉(zhuǎn)基因作物上的安全性,從而打消公眾認(rèn)知和情感上的疑慮,進(jìn)而促進(jìn)轉(zhuǎn)基因技術(shù)、轉(zhuǎn)基因作物和轉(zhuǎn)基因食品的發(fā)展,使其更好地為人類社會可持續(xù)發(fā)展服務(wù)。
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1.1轉(zhuǎn)基因食品的安全問題
轉(zhuǎn)基因食品安全性問題最早由英國的普庇泰教授提出。他在研究中提到,幼鼠在食用轉(zhuǎn)基因土豆后其免疫系統(tǒng)受到破壞,這一結(jié)論引起科學(xué)界的極大關(guān)注,英國皇家學(xué)會也對此進(jìn)行了審查。雖然皇家學(xué)會宣布這項研究證據(jù)不足并充滿漏洞,但由此引發(fā)了對轉(zhuǎn)基因食品安全性的熱烈探討。轉(zhuǎn)基因技術(shù)作為一種新型生物技術(shù),很可能由于謬用或生物意外而造成難以估量的災(zāi)難。有研究表明,有的新型遺傳基因鏈很難成功轉(zhuǎn)移至靶細(xì)胞,而外源基因轉(zhuǎn)移到靶生物DNA鏈的錯誤部位、或者轉(zhuǎn)移后抑制了正常功能的基因、或激活了正常情況下失活的基因等意外,都可能出現(xiàn)突變,使得轉(zhuǎn)基因食品可能會出現(xiàn)毒性、致癌性、抗生素抗性等,而這些改變所產(chǎn)生的影響超出了目前科學(xué)的預(yù)測能力。雖然目前沒有發(fā)生過由于食用轉(zhuǎn)基因食品而出現(xiàn)重大傷亡事故,但轉(zhuǎn)基因食品用于人們消費仍須要謹(jǐn)慎。
1.2國外監(jiān)管現(xiàn)狀
受科技發(fā)展水平的限制,目前難以準(zhǔn)確預(yù)測外源基因在受體生物遺傳中將如何表達(dá),因此各國采取一系列措施對該項生物技術(shù)從實驗研究到商品化生產(chǎn)進(jìn)行全程安全性評價和監(jiān)控管理,已建立起一系列轉(zhuǎn)基因生物安全管理程序和規(guī)范。聯(lián)合國糧農(nóng)組織以及世界衛(wèi)生組織規(guī)定,研制出的新食物應(yīng)根據(jù)“實質(zhì)等同性”原則來進(jìn)行安全評價。美國食品和藥物管理局(FAD)于1992年頒布了食品安全和管理指南,對通過現(xiàn)代生物技術(shù)生產(chǎn)的食品和食物進(jìn)行管理;并在1997年公布了轉(zhuǎn)基因食品咨詢程序指南,要求開發(fā)商提交基于實驗數(shù)據(jù)的安全性和營養(yǎng)性的評估報告,與未經(jīng)轉(zhuǎn)基因化的同類產(chǎn)品在成分、特性以及營養(yǎng)成分、毒性方面進(jìn)行比較后,組織企業(yè)與專家討論實驗數(shù)據(jù)和信息,以支持評估報告的結(jié)論。另外,F(xiàn)DA強(qiáng)調(diào)管理方針必須有足夠的靈活性,以便允許隨技術(shù)革新做出必要的修改。歐盟委員會認(rèn)為,對于新生物技術(shù)食品需要執(zhí)行更嚴(yán)格的審批程序,并對其評估、監(jiān)管做出嚴(yán)格的法律規(guī)定。“歐盟議會和委員會新食品和食物成分管理條例”規(guī)定新食品和食物不能誤導(dǎo)消費者,更不應(yīng)給消費者帶來危險。同時為保障消費者的知情權(quán),歐盟要求新生物食品必須貼有標(biāo)簽。加拿大食品管理局制定的《新食品管理條例》和《新食品安全評價準(zhǔn)則》要求生產(chǎn)商在銷售和廣告前應(yīng)就新食品的研制和生產(chǎn)過程、使用及估計食用量等方面提交書面報告。此外,對于提出申請的生物技術(shù)食品進(jìn)行評估,在批準(zhǔn)前要提供詳細(xì)的監(jiān)測報告,包括對環(huán)境長期影響的風(fēng)險評估。法國政府早在1997年就規(guī)定,禁止除玉米以外的其他轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品的種植,并要求從美國進(jìn)口的農(nóng)產(chǎn)品必須明確標(biāo)志是否為轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品。英國政府雖然支持生物科技的發(fā)展,但對轉(zhuǎn)基因食品明確立法規(guī)定,在開展新生物技術(shù)食品之前,必須對其是否對環(huán)境、其他植物有害進(jìn)行評估。
1.3國內(nèi)監(jiān)管現(xiàn)狀
我國政府同樣十分重視轉(zhuǎn)基因食物和食品的安全監(jiān)管,相繼出臺了許多管理辦法。1990年國家衛(wèi)生部出臺《新資源食品衛(wèi)生管理方法》,對新資源食品的定義及其管理范圍做出明確規(guī)定。1995年《中華人民共和國食品衛(wèi)生法》對食品衛(wèi)生安全管理進(jìn)行規(guī)范。1993年科技部制定《基因工程安全管理辦法》,2000年出臺《中國國家生物安全框架》,2001年國務(wù)院《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全管理條例》,對轉(zhuǎn)基因食品的生產(chǎn)許可制度、安全評價制度以及經(jīng)營許可制度、進(jìn)出口貿(mào)易等方面做了規(guī)定。2002年,農(nóng)業(yè)部對《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物標(biāo)示辦法》這一規(guī)章進(jìn)行細(xì)化,《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全評價管理辦法》,對轉(zhuǎn)基因食品及農(nóng)作物實行安全評價標(biāo)志申報、審批制度;同年7月,衛(wèi)生部出臺《轉(zhuǎn)基因食品衛(wèi)生管理條例》,規(guī)定要標(biāo)注含有基因修飾有機(jī)體或產(chǎn)物的食品產(chǎn)品,并按照新資源食品對轉(zhuǎn)基因食品進(jìn)行管理。2003年我國“綠寶牌大豆色拉油”明確標(biāo)示其加工原料為轉(zhuǎn)基因大豆。2009年實施的新《食品安全法》明確規(guī)定轉(zhuǎn)基因食品的安全管理優(yōu)先適用于其他的相關(guān)法律,并強(qiáng)調(diào)轉(zhuǎn)基因食品應(yīng)以品種管理為主。另外,為推進(jìn)我國新技術(shù)生物食品的規(guī)范化管理,我國加入了《聯(lián)合國卡塔赫納生物安全議定書》。總的來說,我國對轉(zhuǎn)基因生物持審慎態(tài)度,積極引導(dǎo)以確保轉(zhuǎn)基因技術(shù)的平穩(wěn)發(fā)展和應(yīng)用。
2我國轉(zhuǎn)基因食品管理存在的問題
由于轉(zhuǎn)基因食品具有特殊性,其安全性問題的管理相對于一般食品更為復(fù)雜。目前我國對轉(zhuǎn)基因食品的管理較為合理謹(jǐn)慎,也正在完善相應(yīng)的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn),但仍存在一些問題。一是缺乏轉(zhuǎn)基因食品安全性的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn);二是對轉(zhuǎn)基因食品的安全監(jiān)測分析及評估缺乏完整系統(tǒng)的檢驗技術(shù),目前監(jiān)測技術(shù)遠(yuǎn)不能滿足新產(chǎn)品研發(fā)及增長的需要;三是轉(zhuǎn)基因食品標(biāo)示制度落實不到位,消費者的知情權(quán)得不到保證。
3轉(zhuǎn)基因食品管理的對策
首先,完善轉(zhuǎn)基因食品安全管理機(jī)構(gòu)體系,建立長久的評估和生物監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)。機(jī)構(gòu)完善且分工協(xié)作的有機(jī)管理機(jī)構(gòu),是統(tǒng)一規(guī)范轉(zhuǎn)基因食品安全管理的有效方法之一。其次,加大對轉(zhuǎn)基因食品安全監(jiān)測的基礎(chǔ)性研究工作。目前我國轉(zhuǎn)基因食品安全監(jiān)測技術(shù)較弱,應(yīng)加大研究力度,加大科技人員培養(yǎng)投入,研究出更為高效經(jīng)濟(jì)的監(jiān)測和評估技術(shù)。最后,建立規(guī)范的轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品標(biāo)志體系。因為轉(zhuǎn)基因食品存在不確定性,部分消費者對轉(zhuǎn)基因食品持否定態(tài)度,因此有必要讓消費者清楚了解轉(zhuǎn)基因食品的制作過程、性能等準(zhǔn)確真實的信息,供消費者自主選擇,確保消費者知情權(quán)的實現(xiàn)。
4結(jié)語
關(guān)鍵詞 轉(zhuǎn)基因技術(shù);食品安全性;生態(tài)環(huán)境;政策管理
中圖分類號 TS 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)052-0219-01
轉(zhuǎn)基因指利用生物技術(shù)將生物中某種基因抽出后植入另一種生物內(nèi),如科學(xué)家將北極魚體內(nèi)某個具有防凍作用的基因抽取出來植入番茄內(nèi),培育出耐寒性較強(qiáng)的新品種番茄,這種被作為原料而制造出的食品則成為轉(zhuǎn)基因食品。隨著轉(zhuǎn)基因技術(shù)的蓬勃發(fā)展,轉(zhuǎn)基因技術(shù)成果不斷推廣于食品行業(yè)等應(yīng)用領(lǐng)域,傳統(tǒng)食品概念由農(nóng)業(yè)食品、工業(yè)食品發(fā)展到了轉(zhuǎn)基因食品。近年來,轉(zhuǎn)基因食品以其獨特的品質(zhì)和特性成為龐大食品家族中一名新成員,人們在寄予轉(zhuǎn)基因食品厚望、以此改善人類生活質(zhì)量的同時,也對基因移植、改性工作進(jìn)行程度等造成的食品安全性提出質(zhì)疑,這種技術(shù)究竟帶給人類的是福還是禍,主動權(quán)是否還能掌握在人類自己手中,是否給人類健康和環(huán)境帶來風(fēng)險等轉(zhuǎn)基因食品安全性的爭論問題已成為全世界熱門話題之一。加強(qiáng)轉(zhuǎn)基因食品安全性管理成為轉(zhuǎn)基因技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的關(guān)鍵,世界各國陸續(xù)出臺了各自針對轉(zhuǎn)基因食品發(fā)展的政策,通過政府政策導(dǎo)向手段來控制轉(zhuǎn)基因食品潛在風(fēng)險,規(guī)范轉(zhuǎn)基因食品的健康發(fā)展,我國積極執(zhí)行“積極發(fā)展、規(guī)范管理、消費知情、自主選擇”的開發(fā)政策,不斷完善轉(zhuǎn)基因食品管理政策,切實維護(hù)消費者權(quán)益,促進(jìn)轉(zhuǎn)基因食品產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。
1 轉(zhuǎn)基因食品安全性問題分析
1.1 食用安全性分析
轉(zhuǎn)基因食品的食用安全性是安全問題中最為重要和現(xiàn)實的問題,對于消費者來說,食用安全性直接關(guān)系到自身健康。受傳統(tǒng)文化及思想意識影響,消費者對轉(zhuǎn)基因食品概念認(rèn)識模糊,對這種新鮮事物接觸相對較少,而商家和媒體在轉(zhuǎn)基因食品的宣傳報道方面過于熱情夸張,人為炒作偏多,缺乏客觀性報道;政府部門對轉(zhuǎn)基因科普教育宣傳工作不到位,公眾無有效渠道了解轉(zhuǎn)基因食品客觀情況,在未確定轉(zhuǎn)基因食品為安全食品時,消費者對這種改變了傳統(tǒng)食品或作物本質(zhì)特性的新品種始終堅持保守和觀望態(tài)度,認(rèn)為轉(zhuǎn)基因食品存在著短期或長期危害。
1.2 生態(tài)環(huán)境問題分析
對生態(tài)環(huán)境及生物多樣性的影響和破壞也是轉(zhuǎn)基因食品安全性的另一個重要方面。由于轉(zhuǎn)基因生物相比自然生物有著很大優(yōu)勢,釋放在環(huán)境中可能會打破原有生態(tài)環(huán)境,使生物競爭關(guān)系擾亂;尤其一些轉(zhuǎn)基因植物競爭能力極強(qiáng),可能排擠原有物種基因結(jié)構(gòu),威脅生物物種的多樣性,或生成其他新的物種;轉(zhuǎn)基因食品還可能會引起基因污染,對生態(tài)環(huán)境造成不可逆轉(zhuǎn)的破壞。
1.3 消費知情權(quán)和選擇權(quán)
隨著生活水平的提高,消費者更加關(guān)心食品安全、質(zhì)量,提高生活質(zhì)量和檔次,盡管還尚未發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因食品對人體有確切方面的不利影響,但消費者理應(yīng)具有自己所消費食品的安全性和潛在危險的知情權(quán)和選擇權(quán),在關(guān)于消費者選擇、涉及標(biāo)識等公共政策監(jiān)管方面應(yīng)盡快進(jìn)行不同國家之間的統(tǒng)一,以適應(yīng)今后轉(zhuǎn)基因食品普及后消費者明白消費和知曉如何消費。
1.4 倫理問題分析
人類利用基因工程創(chuàng)造產(chǎn)生各種轉(zhuǎn)基因物體,對自然進(jìn)化過程和生命直接進(jìn)行人為篡改和徹底干預(yù),這樣人類似乎有了“任意改變上帝作品”的本領(lǐng),甚至可以改變自然進(jìn)化速度,這種自然及生命本身直接預(yù)的現(xiàn)象沖擊著人類傳統(tǒng)觀念及內(nèi)在價值,不得不令人擔(dān)憂。轉(zhuǎn)基因食品為人工制成而非經(jīng)自然生長后加工制作,如將人的某些基因?qū)雱又参锸称芳訌?qiáng)其性狀或增加生長速度等,這種非“天然”食品是否違背自然及其倫理道德,人類會不會產(chǎn)生“人吃人”等心理反應(yīng)等還需要進(jìn)一步研究探討。
2 轉(zhuǎn)基因食品安全性分析
2.1 育種安全性
選擇育種、人工雜交及轉(zhuǎn)基因育種是當(dāng)前動植物的主要育種方法,其中前兩者必須限制在種內(nèi)進(jìn)行,為常規(guī)育種法,常以基因突變和有性雜交為基礎(chǔ),種內(nèi)或同一種屬之間的基因重組和交換時間偏長;而轉(zhuǎn)基因育種可以跨越物種屬性、界限,短時間即能將其中一種生物或人工合成基因轉(zhuǎn)移至其他生物體內(nèi),徹底打破生物物種界限。實際上,自然界中生物基因重組一直處于緩慢的不斷進(jìn)化過程中,且其安全性需經(jīng)歷長時間過程才得以證明,轉(zhuǎn)基因食品的基因再重組,僅是人為的加快了常規(guī)育種自然選擇和進(jìn)化速度,在理論上是與由常規(guī)育種獲得的食品本質(zhì)基本無二。
2.2 食用原理安全性
動植物及微生物食品中構(gòu)成基因的DAN物質(zhì)經(jīng)食用進(jìn)入人體后即被分解為小分子,轉(zhuǎn)基因植物中的抗生素抗生基因為一種蛋白質(zhì),其在人體腸道內(nèi)擴(kuò)散的最大障礙是DNA的降解與失活,而人的胃液為強(qiáng)酸環(huán)境,在胃液降解酶的作用下,易能消除DNA生物活性。而且,先進(jìn)的技術(shù)使得被轉(zhuǎn)入動植物體內(nèi)的基因只能在特定組織和條件下表達(dá),如只在轉(zhuǎn)基因植株莖桿內(nèi)表達(dá),完全不作用于食用種子,這樣就不存在食用安全性顧慮。
2.3 倫理方面安全性
根據(jù)生命本質(zhì)的一致性分析,動植物及微生物基因組中大量的基因存在同源性,這就說明,很多基因不是為某種動物或植物所特有的,其中一些動植物的基因組還與人的基因組存在著一定的相似性。我們當(dāng)前所食用的所謂的“純天然”的生物食品也是經(jīng)過人類長期人工培育、馴化得來的,隨著生物技術(shù)的發(fā)展和知識的更新、生物倫理的發(fā)展,我們不能僅停留在轉(zhuǎn)基因食品或生物沖擊了“誰在扮演上帝”傳統(tǒng)的倫理觀和進(jìn)化論的現(xiàn)代自然觀的狹隘思想認(rèn)識上,而需要以發(fā)展的眼光來看待新生事物的出現(xiàn)。
3 轉(zhuǎn)基因食品安全性公共政策演變
當(dāng)前,在針對轉(zhuǎn)基因食品安全問題上,存在著三種具有代表性的政策觀念,首先以美國為代表的對轉(zhuǎn)基因食品采取寬松的政策,其次歐盟相對較為嚴(yán)格的政策,還有就是我國等一些國家在對待轉(zhuǎn)基因食品開發(fā)與消費方面保持著積極態(tài)度,實施政策較為靈活。針對轉(zhuǎn)基因食品的開發(fā)與消費,我國先后出臺了一系列政策,確保積極穩(wěn)妥發(fā)展轉(zhuǎn)基因技術(shù),主要有:
1)2010年根據(jù)《中華人民共和國食品衛(wèi)生法》,衛(wèi)生部制定《新資源食品衛(wèi)生管理辦法》。
2)原國家科委于1993年頒布《基因工程安全管理辦法》。
3)1996年,農(nóng)業(yè)部制定了《農(nóng)業(yè)生物基因工程安全管理實施辦法》。
4)2001年國務(wù)院制定頒布《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全管理條例》。
5)2007年衛(wèi)生部實施《新資源食品管理辦法》取代了《轉(zhuǎn)基因食品衛(wèi)生管理辦法》,隨后我國又先后醞釀制定了一些新的政策等,如《國家生物安全法》等。
4 小結(jié)
轉(zhuǎn)基因食品是解決食品短缺、營養(yǎng)匱乏及相關(guān)資源、環(huán)境問題的有效途徑,只要開發(fā)政策合適,評價、監(jiān)管措施得當(dāng),轉(zhuǎn)基因食品均可以做到不比傳統(tǒng)食品危險的保證;根據(jù)轉(zhuǎn)基因食品及其特點,應(yīng)以“積極發(fā)展、規(guī)范管理、消費知情、自主選擇”為開發(fā)政策方針執(zhí)行并調(diào)整控制轉(zhuǎn)基因食品開發(fā)利用方向;同時,注重建設(shè)、運用非營利性機(jī)構(gòu),加強(qiáng)轉(zhuǎn)基因食品安全性檢測能力和評估體系的建設(shè),加大科普宣傳力度,為公眾參與轉(zhuǎn)基因食品安全管理提供表達(dá)愿望和意見的機(jī)會,有利于消除消費疑慮,提高公眾對轉(zhuǎn)基因食品的理性認(rèn)識。
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中圖分類號:TS207.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
Advance in Detecting Transgenic Components of Corn and its Downstream Products
YU Junfeng[1], FANG Bo[2]
([1]Mudanjiang Seed Management Office, Mudanjiang, Heilongjiang 157000;)
[2] Mudanjiang Agricultural Information Centre, Mudanjiang, Heilongjiang 157000)
AbstractThe paper gives a brief account of the advance in transgenic corn research at home and abroad,emphatically introduced the present progress of standardized transgenic detection methods of corn and its downstream products,and detailed the present and the developmental trend of transgenic detecting technology of the downstream products,and also proposed key research orientations of transgenic detecting technology of the downstream products.
Key wordscorn; downstream products; transgenic plant; detection
目前,轉(zhuǎn)基因玉米及其制成品已廣泛應(yīng)用于食品制造業(yè),但由于轉(zhuǎn)基因技術(shù)本身的不足導(dǎo)致無法確定轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品對環(huán)境和人類身體健康的安全性。 世界各國政府和公眾對轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品對健康和環(huán)境潛在的風(fēng)險表現(xiàn)出引起的極大關(guān)注和廣泛憂慮,主要集中在:(1)轉(zhuǎn)基因食品的安全性,主要有嚴(yán)重影響整個食物供給、農(nóng)作物廣泛減產(chǎn)、副作用、不精確的技術(shù);(2)轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品是否對生態(tài)環(huán)境造成長期的影響;(3)環(huán)保的影響,主要有除草劑使用的增加、殺蟲劑使用的增加、生態(tài)被破壞、基因污染難以消除。社會普遍關(guān)注食品中轉(zhuǎn)基因成分的安全性問題。
全球轉(zhuǎn)基因植物種植面積逐年增加,2004年達(dá)到8.1千萬公頃。同時,轉(zhuǎn)基因生物及其產(chǎn)品的安全性問題引起國際社會的關(guān)注,許多國家制定了管理法規(guī)。中國是世界第二大玉米生產(chǎn)國,常年種植2400萬hm2,我國轉(zhuǎn)基因玉米研究進(jìn)展較快,轉(zhuǎn)基因玉米在我國即將進(jìn)入生產(chǎn)階段,轉(zhuǎn)基因抗蟲、除草劑玉米的產(chǎn)業(yè)化蓄勢待發(fā),轉(zhuǎn)基因玉米的環(huán)境安全性研究迫在眉睫。目前國內(nèi)尚沒有轉(zhuǎn)基因玉米環(huán)境安全性研究的報道。
轉(zhuǎn)基因食品的發(fā)展可以分為三代:第一代轉(zhuǎn)基因食品是改變一些農(nóng)藝性狀。第二代轉(zhuǎn)基因食品是以改善食品的品質(zhì)、增加食品的營養(yǎng)為主要特征。第三代轉(zhuǎn)基因食品以研究增加食品中的功能因子和增加食品的免疫功能為目標(biāo)。
1 轉(zhuǎn)基因檢測標(biāo)準(zhǔn)化方法研究現(xiàn)狀
目前,全球已有40多個國家和地區(qū)頒布法令,要求對轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品進(jìn)行標(biāo)識。建立轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是實施轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品標(biāo)識的技術(shù)前提。為了給各國提供可以共同遵循的檢測流程和方法,國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)先后頒布了5個標(biāo)準(zhǔn):
ISO 21569: 2005 Foodstuffs C Methods of analysis for the detection of genetically modified organisms and derived products C Qualitative nucleic acid based methods(ISO 21569: 2005 食品――轉(zhuǎn)基因生物及其產(chǎn)品檢測分析方法―核酸定性檢測法)。
ISO 21570: 2005 Foodstuffs C Methods of analysis for the detection of genetically modified organisms and derived products C Quantitative nucleic acid based methods(ISO 21570: 2005食品――轉(zhuǎn)基因生物及其產(chǎn)品檢測分析方法―核酸定量檢測法)。
ISO 21571: 2004Foodstuffs C Methods of analysis for the detection of genetically modified organisms and derived products C Nucleic acid extraction(ISO 21571: 2004食品――轉(zhuǎn)基因生物及其產(chǎn)品檢測分析方法―核酸提取)。
ISO 21572:2004 Foodstuffs - Methods for the detection of genetically modifie organisms and derived products - Protein based methods (ISO 21572:2004 食品――轉(zhuǎn)基因生物及其產(chǎn)品檢測分析方法―蛋白質(zhì)檢測方法)。
ISO 24276:2006. Foodstuffs C Methods of analysis for the detection of genetically modified organisms and derived products C General requirements and definitions(ISO 24276:2006 食品――轉(zhuǎn)基因生物及其產(chǎn)品檢測分析方法―一般要求和定義)。
這5個標(biāo)準(zhǔn)分別對轉(zhuǎn)基因生物及其產(chǎn)品的檢測分析方法、DNA提取方法和轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品檢測過程中的術(shù)語定義和注意事項等進(jìn)行了規(guī)范。ISO 21569: 2005是一個對食品中的核酸進(jìn)行定性檢測的標(biāo)準(zhǔn),ISO 21570: 2005提供了對食品中核酸進(jìn)行定量檢測的方法,ISO 21571: 2004標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了食品中核酸提取的方法,ISO 21572:2004標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了對食品(下轉(zhuǎn)第105頁)(上接第97頁)中的蛋白進(jìn)行檢測的方法,ISO 24276:2006提供了確定和量化食品中的轉(zhuǎn)基因物質(zhì)的一般要求。
綜合各國的檢測方法,主要有四類技術(shù):PCR定性篩選檢測方法、實時熒光定量 PCR法、基因芯片檢測法和多重連接依賴的探針擴(kuò)增 (MLPA )。
1996年農(nóng)業(yè)部了《農(nóng)業(yè)生物基因工程安全管理實施辦法》。2001年國務(wù)院頒布了《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全管理條例》(以下簡稱《條例》)。《條例》頒布實施后,農(nóng)業(yè)部和國家質(zhì)檢總局先后制定了5個配套規(guī)章:《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全管理條例》、《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全評價管理辦法》、《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物標(biāo)識管理辦法》、《轉(zhuǎn)基因植物及其產(chǎn)品食用安全性評價導(dǎo)則》等,了轉(zhuǎn)基因生物標(biāo)識目錄,建立了研究、試驗、生產(chǎn)、加工、經(jīng)營、進(jìn)口許可審批和標(biāo)識管理制度。
2 玉米及其制成品轉(zhuǎn)基因檢測存在的問題
以玉米為直接原料的深加工品和普通深加工品一樣, 食品在深加工過程中各種處理如加熱、 各種添加劑的使用、pH值的劇烈變化,使其 DNA斷裂,理化性質(zhì)發(fā)生了很大的變化,其主要原因是由于各種深加工食品中轉(zhuǎn)基因成分的分析較難統(tǒng)一,轉(zhuǎn)基因成分檢測的難度大大增加,在檢測過程中難以保證結(jié)果的準(zhǔn)確性。如果要嚴(yán)格按照歐盟現(xiàn)行條例中關(guān)于GMO成分的定義,在外源基因的純合近交二倍體系與雜合二倍體品系以及每個基因組只有一個外源基因的四倍體品系之間是沒有差別的:他們在形式上都是完全的轉(zhuǎn)基因成分(100%GMO)。另一方面,從分析的角度看,純合二倍體、雜合二倍體和只含一個轉(zhuǎn)基因基因組的四倍體品系來說,它們的GMO含量分別為100%,50%和25%。如果我們考慮一個銷售的產(chǎn)品成分,它來來自不同批次和相同物種的不同品系的隨機(jī)混合(它們在純合性、倍數(shù)性和C-值方面具有不同的基因組構(gòu)成),這種情形將更加復(fù)雜。在這種情況下,不可能確定每一種成分的特殊貢獻(xiàn)并且純合性、倍數(shù)性和C-值的分子分析工具將不可避免地過高或過低估計產(chǎn)品成分的名義上的GM成分。事實上,定量一個樣品的轉(zhuǎn)基因含量為我們提供的既不是真正的外源基因分子劑量(如遺傳改變的單倍基因組數(shù)對單倍體基因組總數(shù)之比),也不能提供歐盟條例定義的含量,而是一種相對于認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的相對基因劑量。對玉米及其制成產(chǎn)品,只有選擇適宜的基因組提取方法才能保證后續(xù)工作的順利進(jìn)行,CTAB(十六烷基三乙基溴化銨)沉淀法提取基因組的方法行之有效,而且對PCR反應(yīng)的不利影響最小,對其他深加工產(chǎn)品分子水平的檢測具有一定的借鑒意義。
3 玉米及其制成品轉(zhuǎn)基因檢測發(fā)展趨勢
定量檢測將可能成為未來轉(zhuǎn)基因成分檢測的發(fā)展方向。近幾年,轉(zhuǎn)基因玉米的研發(fā)已進(jìn)入生產(chǎn)性試驗階段,未來有可能獲準(zhǔn)商業(yè)化種植,相關(guān)深加工品轉(zhuǎn)基因成分檢測的技術(shù)及其標(biāo)準(zhǔn)仍需完善。
參考文獻(xiàn)
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積極采取措施,出臺轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品安全管理辦法
目前我國轉(zhuǎn)基因食品法規(guī)主要有:1,《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全管理條例》,2001年5月9日實施。2《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全評價管理辦法》,2002年3月20日起實施,按照對人類、動植物微生物和生態(tài)環(huán)境的危險程度,第一次將農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物從低到高分為4個等級。3《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物進(jìn)口安全管理辦法》,2002年3月20日起實施。4,《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物標(biāo)識管理辦法》,2002年3月20日起實施,規(guī)定對轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品實施標(biāo)識制度。5,《轉(zhuǎn)基因食品衛(wèi)生管理辦法》,2002年4月8日頒布,7月1日起實施(已于2007年12月1日廢止)。6,《進(jìn)出境轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品檢驗檢疫管理辦法》,2004年6月12日頒布。以上管理辦法主要體現(xiàn)了轉(zhuǎn)基因安全管理的三個方面:(1)安全評價制度;(2)進(jìn)出口安全管理;(3)安全標(biāo)識管理。
安全評價制度,始終是轉(zhuǎn)基因安全管理的核心
實施安全評價制度,安全評價是轉(zhuǎn)基因安全管理工作的核心。我國對農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物實行嚴(yán)格的安全評價制度,由農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全委員會負(fù)責(zé)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物的安全評價工作,最后由農(nóng)業(yè)部審批。安全評價工作按照用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)或者農(nóng)產(chǎn)品加工的植物、動物、微生物三個類別,以科學(xué)為依據(jù),以個案審查為原則,實行分級分階段管理。按照對人類、動植物、微生物和生態(tài)環(huán)境的危險程度,分為尚不存在危險,具有低度、中度、高度危險四個等級。
對轉(zhuǎn)基因水稻等重要轉(zhuǎn)基因作物的安全評價,一般從五方面、分五個階段進(jìn)行。一要考慮受體生物的安全性:二要考慮基因操作的安全性,如基因來源、結(jié)構(gòu)、功能、轉(zhuǎn)基因方法等是否安全;三要評價轉(zhuǎn)基因生物的安全;四要將轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品與常規(guī)產(chǎn)品相比較,綜合考察其安全性:五要聯(lián)系轉(zhuǎn)基因生物的用途、規(guī)模、應(yīng)用環(huán)境及控制措施等進(jìn)行綜合安全評價。安全評價重點考察其遺傳穩(wěn)定性、環(huán)境安全性和食用安全性。包括轉(zhuǎn)基因作物生存競爭能力、基因漂移的生態(tài)風(fēng)險、營養(yǎng)學(xué)評價,過敏性評價,毒理學(xué)評價等多方面。轉(zhuǎn)基因大豆或油料作物有相應(yīng)安全評價標(biāo)準(zhǔn)。
進(jìn)口安全管理,規(guī)范轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)出口秩序
對境外公司進(jìn)口用作加工原料的轉(zhuǎn)基因生物,在中國境內(nèi)進(jìn)行兩年多的環(huán)境安全和食用安全檢測驗證,并經(jīng)國家農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全委員會安全評價合格后,由農(nóng)業(yè)部共發(fā)放轉(zhuǎn)基因大豆、油菜、棉花等18個品種的進(jìn)口加工原料用安全證書。
標(biāo)識管理,維護(hù)消費者的合法權(quán)益
根據(jù)《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物標(biāo)識管理辦法》的規(guī)定,凡在我國境內(nèi)銷售列入農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物標(biāo)識目錄的農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物,應(yīng)當(dāng)進(jìn)行標(biāo)識;未標(biāo)識和不按規(guī)定標(biāo)識的,不得進(jìn)口或銷售。第一批實施標(biāo)識管理的農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物包括大豆、玉米、油菜、棉花、番茄等5類17種產(chǎn)品。生產(chǎn)、銷售和分裝單位必須按規(guī)定進(jìn)行標(biāo)識,以便消費者知情和選擇。各級農(nóng)業(yè)行政主管部門要與工商、消協(xié)等部門緊密配合,加強(qiáng)執(zhí)法檢查,并使消費者了解相關(guān)法規(guī)。2002年以來,各省(區(qū)、市)農(nóng)業(yè)行政主管部門聯(lián)合工商部門與消費者協(xié)會,連續(xù)四年對轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品標(biāo)識情況進(jìn)行執(zhí)法檢查,查處了多起違規(guī)案件。目前列入標(biāo)識目錄的轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品基本實現(xiàn)了標(biāo)識,有效保護(hù)了消費者的知情權(quán)和選擇權(quán)。
我國農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全管理面臨的問題
在開發(fā)和設(shè)計新產(chǎn)品、尋找新配方的同時,研發(fā)人員比較容易忽視更改配方或工藝對產(chǎn)品中腐敗微生物的影響。當(dāng)他們替換或減少添加劑的成分,如降低鹽、糖分的含量,或者使用不同的加工工藝時,一切微環(huán)境的改變都可能使腐敗甚至致病的食源微生物有機(jī)可乘,從而影響產(chǎn)品的貨架期和安全性。微生物挑戰(zhàn)性實驗在這個時候就可以為您提供寶貴、可靠的信息,使產(chǎn)品達(dá)到預(yù)期要求,迎接市場中新的挑戰(zhàn)。
為何選用挑戰(zhàn)實驗
微生物的挑戰(zhàn)性實驗是模擬食品在加工、運輸和后續(xù)的再加工過程中被污染時發(fā)生的情況。挑戰(zhàn)性實驗可以幫助食品從業(yè)人員了解產(chǎn)品的穩(wěn)定性和安全性,以及生產(chǎn)過程中對可能危害產(chǎn)品質(zhì)量的微生物的控制。微生物挑戰(zhàn)性實驗在國外被很多食品企業(yè)、酒店餐飲、食品零售業(yè)等廣泛的使用,近些年來在國內(nèi)的需求也逐漸增多。盡管研究的項目和解決的問題可能不同,但食品企業(yè)或零售商選擇挑戰(zhàn)性實驗的初哀都是為了產(chǎn)品的質(zhì)量和安全。挑戰(zhàn)性實驗可以幫助生產(chǎn)者了解產(chǎn)品在可能含有潛在危害的致病食源微生物時的安全性,也可以幫助了解個新配方是否具有抑制致病微生物或細(xì)菌毒素的功能。
一般來說,食物依靠自身物理和化學(xué)條件(如酸堿度、鹽份和水分含量等)以及可添加的添加齊和防腐劑來抑制病原微生物的生長,達(dá)到延長保質(zhì)期的效果。但在更改選用原料和配方時(如降低鹽份或提高酸度),產(chǎn)品中微生物生存的微環(huán)境發(fā)生改變,一些能夠抑制細(xì)菌生長的屏障被降低,這就可能促使細(xì)菌繁殖從而影響到產(chǎn)品的微生物安全性。即使對于些生產(chǎn)工藝和配方可以完全消除和抑制微生物的產(chǎn)品,微生物挑戰(zhàn)性實驗也可以幫助你了解后續(xù)二次加工或者分裝零售時產(chǎn)品安全性問題。挑戰(zhàn)性實驗可以提供的具體信息有:合理的產(chǎn)品貨架期,以及改變產(chǎn)品的配方、生產(chǎn)工藝和包裝材料或方法時對食源微生物的抑制效果。實驗所得的數(shù)據(jù)也可以幫助食品企業(yè)確定生產(chǎn)環(huán)節(jié)中關(guān)鍵的控制點(CCP),以及設(shè)定最終的產(chǎn)品微生物標(biāo)準(zhǔn)和要求。何時選用挑戰(zhàn)實驗
何時采用微生物挑戰(zhàn)性實驗取決于對產(chǎn)品被腐敗或者致病微生物污染的容易程度的綜合評估,比如產(chǎn)品可能受到污染的途徑、產(chǎn)品自身影響微生物生長的水分活度和酸堿度、以及生產(chǎn)工藝的殺菌能力。除此之外產(chǎn)品的種類、運輸儲藏條件、配方和包裝也是決定是否需要微生物挑戰(zhàn)性實驗的因素。通常情況下,存放在冷藏或者室溫溫度下的,容易受腐敗或者致病微生物影響的食品常被用于挑戰(zhàn)性實驗。其中包括各種在常溫下銷售的含有調(diào)味肉、蔬菜或者奶酪夾心的面包和糕點,在常溫儲存銷售的調(diào)味品、沙拉醬和糖果,需要冷藏的即食食品例如熟食肉類和熏魚、果汁飲料和各種色拉,使用新的防腐劑、添加劑的產(chǎn)品,和使用新的包裝材料或方法(如真空和氣調(diào)保鮮)的產(chǎn)品。另外,微生物挑戰(zhàn)性實驗可以用來驗證生產(chǎn)工藝和設(shè)定的CCP點,為生產(chǎn)或者衛(wèi)生清潔方案提供可靠的依據(jù)。
微生物挑戰(zhàn)實驗通常被用來幫助研究產(chǎn)品貨架期、驗證生產(chǎn)過程的殺菌能力和決定產(chǎn)品運輸、儲藏、銷售的溫度。下列情況可以考慮微生物挑戰(zhàn)實驗:產(chǎn)品是否能達(dá)到預(yù)期的貨架期,或者發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品不能達(dá)到既定的貨架期,希望驗證新的包裝材料或者儲藏溫度是否能延長貨架期達(dá)到預(yù)定的時問范圍:又比如產(chǎn)品在再加工或者后續(xù)分裝零售過程中比較容易意外被致病菌污染,研究產(chǎn)品本身的條件(如酸堿度、水份活度、防腐劑和鹽份等)能否抑制致病菌的生長和毒素的產(chǎn)生,還是在定的時問和溫度條件后就會失去抑制病菌的能力;以往的記錄還表明某種特定的致病菌對產(chǎn)品存在著潛在的危害(如單增李斯特菌較易污染冷藏熟食),那么生產(chǎn)工藝或者設(shè)定的CCP點能否殺死特定的致病菌,或者內(nèi)部的清潔標(biāo)準(zhǔn)能否防止產(chǎn)品的被污染。除此之外,挑戰(zhàn)性實驗還可以用來驗證所使用的清潔殺菌用品是否達(dá)到了預(yù)期的抑菌效果。如何執(zhí)行挑戰(zhàn)性實驗
微生物挑戰(zhàn)性實驗的設(shè)計是其中最為關(guān)鍵的步驟之,參照美國食品微生物標(biāo)準(zhǔn)咨詢委員會(National AdvisoryCommittee On Microbiologlcal Criteriafor Foods)的建議,需要由有經(jīng)驗的食品微生物學(xué)家來進(jìn)行實驗的設(shè)計和總體的評估。設(shè)計的人員需掌握扎實的食品微生物學(xué)知識,如致病菌和食品種類的關(guān)系、食品中的微生物生態(tài),以及食品中影響微生物生長存活的因素。除此之外,他們還需要了解食品生產(chǎn)工藝和加工條件參數(shù)改變對食品中微生物的影響。
挑戰(zhàn)性實驗設(shè)計的難度在于沒有
個標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)的方案,設(shè)計人員必須根據(jù)產(chǎn)品的種類、生產(chǎn)的工藝、運輸和后續(xù)加工的條件、儲藏的溫度,以及可能污染的途徑等對于不同產(chǎn)品給出特定的方案和選擇恰當(dāng)?shù)闹虏』蚋瘮∈吃?/p>