黄昆仑:转基因食品安全如何界定?

2014-06-30 | 作者: 黄昆仑 | 标签: 黄昆仑

来源:《中国农业科技导报》(2013),有删改。作者:祁潇哲、黄昆仑。黄昆仑系中国农业大学食品科学与营养工程学院教授。

一般来说,转基因食品在批准商业化生产前必须要进行营养学、毒理学、致敏性方面的安全评估。

转基因食品的营养学评价主要针对蛋白质、淀粉、纤维素、脂肪、脂肪酸、氨基酸、矿质元素、维生素、灰分等与人类健康营养密切相关的物质,以及抗营养因子(如蛋白酶抑制剂、植酸和凝集素等)和天然毒素(如芥酸、棉酚和硫苷等)等,与传统食品进行比较,如果结果有统计学差异,还应充分考虑这种差异是否在这一类食品的参考范围内。

从目前的多项研究结果来看,转基因棉籽、抗虫水稻及耐除草剂水稻和玉米等转基因食品营养成分与传统食品是基本一致的。但有些针对性改良营养成分的转基因食品其目标成分会有较大变化,例如高赖氨酸玉米,新增加的营养成分需要额外评价暴露量和最大允许摄入量。另外通过饲喂动物可以评价动物对转基因食品的营养利用率,例如评价食用转基因或非转基因饲料的鱼或鸡的肉质是否一样。另外,风味也是食品的一大特性,因为风味易受到其他组分的影响,所以对风味的评价也是有意义的。

毒理学评价包括对食品中的新表达物质的评价和全食品的评价。新表达的物质通常为蛋白,对新蛋白的评价包括与已知毒素和抗营养因子氨基酸序列相似性的比对、热稳定性试验、体外模拟胃肠液消化稳定性试验等。当新表达蛋白质无安全食用历史,安全性资料不足时,须进行急性经口毒性试验;28天喂养试验(亚急性毒性)取决于该蛋白质在植物中的表达水平和人群可能摄入水平,必要时应进行免疫毒性检测评价。如果蛋白是在体外表达的,必须要证明它与植物源蛋白的实质等同性。报道的新表达蛋白安全性评价表明,大部分外源蛋白在氨基酸序列上与已知毒素无较高同源性,在体外模拟消化试验中可以迅速降解,并且急性经口毒性试验的安全系数很高,具有较高的食用安全性。

新表达的物质如果为非蛋白质,如脂肪、碳水化合物、核酸、维生素及其他成分等,其毒理学评价可能包括毒物代谢动力学、遗传毒性、亚慢性毒性、慢性毒性/致癌性、生殖发育毒性等方面。具体需要进行哪些毒理学试验,采取个案分析的原则。

对全食品的毒理学评价目前通常采用动物实验来观察转基因食品对人类健康的长期影响,目前用到的主要有大鼠、小鼠、奶牛、鲑鱼、猕猴、公牛、猪、绵羊、山羊、肉鸡、母鸡和鹌鹑等。猕猴是与人类亲缘关系最近的,但由于价格昂贵,所以通常选用大鼠进行90 天亚慢性毒性试验来评估转基因操作对食物整体的影响。已经进行的多例转基因食品的亚慢性毒性试验显示,这些转基因食品与其亲本对照具有同样的营养与安全性。

评价致敏性的目的是预防在食品中出现新的过敏原,保护敏感性人群。主要评价方法包括基因来源、与已知过敏原的序列相似性比较、过敏患者的血清特异IgE抗体结合试验、定向筛选血清学试验、模拟胃肠液消化试验和动物模型试验等,最后综合判断该外源蛋白的潜在致敏性的高低。Zhou等发现重组人乳铁蛋白对大鼠有较弱的致敏性。Cao等用大鼠评价了来源于转基因水稻的Cry1C蛋白的致敏性,该蛋白未表现出致敏性。

非期望效应指转基因作物可能产生的超过预期效应之外的变化,不确定的非期望效应对推动转基因作物的发展产生了一定的阻碍。从研究对象来看,非期望效应包含两部分:食品本身营养成分中出现的非期望效应和食用了转基因食品后的动物生理上的非期望变化。

从研究方法来看,非期望效应的研究主要包括三个领域:功能基因组、蛋白质组和代谢组。功能基因组与新基因的功能有关,使用微阵列技术来研究新基因的表达产物。蛋白质组方法首先用高通量二维电泳将组织中蛋白分开,然后通过图像分析比较分开的点,再质谱测定感兴趣的蛋白质点。Wang等分析了转Cry1Ab/Ac水稻种子的蛋白质组,研究表明生长环境比插入基因对水稻种子的蛋白质影响更大。代谢组图谱可以展示基因的插入对动物生理的影响,从而理解转基因食品的全组分情况。动物的代谢物包括血液、尿液和体液等。Cao等用核磁共振方法分析大鼠尿液代谢组,这是一种动态的、非损伤检验法。

除了三种组学,抗氧化系统也能反映潜在的非期望效应。Xu等从抗氧化系统方面比较了6对转基因作物与非转基因作物的初级和次级代谢物,发现转基因作物与非转基因作物间没有明显差异。

肠道状态能反映人体健康,通过评价肠道健康可以了解转基因食品对人体健康造成的影响,这可以作为转基因食品安全评价的一个参考因素。肠道微生物是一个复杂的群体,它能够反映长期的饮食状态,并且肠道生态环境的变化能在某种程度上影响人体健康。

郭星等分析不同小鼠在口服急性毒性试验中摄入Cry1C蛋白前后其肠道菌群的变化,进而对该抗虫蛋白的食用安全性进行较为深入的研究,从肠道菌相的角度分析该抗虫蛋白对小鼠是基本安全的。

来源:中国农业科技导报

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