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1、1,第四章 转基因技术对食品安全性的影响,【目的要求】掌握转基因技术的概念、安全评价原则熟悉转基因技术对食品、环境的影响了解转基因技术的运用,2,1999年，雀巢公司（Nestle）宣布将停止使用基因改性成份2006年，国际环保组织绿色和平在京宣布，在亨氏婴儿营养米粉中发现未经政府批准的转基因稻米成分。亨氏被迫召回涉嫌转基因米粉公众疑问，连虫都不吃，人能吃？游行、示威、焚烧种植园地、负面报道、,安全？,3,第一节 转基因技术概述,一、基本概念基因：控制性状的遗传物质的功能单位和结构单位A：腺嘌呤 T：胸腺嘧啶（U：尿嘧啶)G：鸟嘌呤 C：胞嘧啶,4,5,转基因技术：又称为重组DNA技术或基因工
2、程，指将某些特定的基因或DNA片断，通过载体或其它手段送入受体细胞，使它们在受体细胞中增殖并表达的一种遗传学操作,6,转基因生物：为了达到特定的目的而将DNA进行人为改造的生物。通常的做法是提取某生物具有特殊功能（如抗病虫害、增加营养成分）基因片断，通过基因技术加入到目标生物当中转基因食品：指利用分子生物学手段，将某些生物的基因转移到其它生物物种上，使其出现原物种不具有的性状或产物，以转基因生物为原料加工生产的食品就是转基因食品,7,8,二、转基因技术的基本内容,提取供体生物的基因制备载体DNA，将目的基因与载体DNA连接将重组DNA转入受体细胞对受体细胞进行筛选、鉴定对含有重组DNA的细胞进
3、行培养，检测外源基因是否表达,9,转基因基本过程,10,11,三、转基因技术的主要操作,1、目的基因的获得：合成、分离等2、重组DNA向受体的转化：转化、转染、微注射技术、电转化法、微弹技术、脂质体介导法等3、重组体的鉴定：报告基因检测、分子杂交,12,四、转基因技术的发展现状,1983年，世界上第一例转基因植物一种含有抗生素药类抗体的烟草在美国成功培植1993年，世界上第一种转基因食品转基因晚熟西红柿正式投放美国市场2002年，全球转基因农作物种植面积已扩大到5870万公顷。,13,种植转基因农作物的国家从最初6个增加到21个。按种植面积大小排序，前三名分别是美国、阿根廷、巴西 迄今，全世界
4、已有近50个国家和地区开展转基因作物种植实验，有16个国家的近600万农民以种植转基因作物为主随着转基因技术的发展和农产品自由贸易，转基因食品正走向人们的餐桌。,14,转基因食品的种类,植物性转基因食品：小麦、番茄、大豆、水稻等动物性转基因食品：牛、猪的基因组中转入人的生长素基因等转基因微生物食品：生产奶酪的凝乳酶等转基因特殊食品：将普通的蔬菜、水果、粮食等农作物，变成能预防疾病的神奇的“疫苗食品”,目前应用较多的是抗虫、抗病、抗旱、抗病毒、生长激素、抗衰老基因,15,第二节 转基因技术在食品中的应用,一、改造食品微生物，改善食品生产工艺二、改善食品原料的品质，提高产量三、改良果蔬采后品质，增
5、加储藏保鲜性能四、生产食品添加剂及功能性食品,16,一、改造食品微生物，改善食品生产工艺,改造微生物菌种：面包酵母、啤酒酵母等生产酶制剂：凝乳酶等,17,二、改善食品原料的品质，提高产量,改造动物食品性状：生长激素基因改造植物性原料：赖氨酸基因、抗虫、抗旱、抗病基因等,18,三、改良果蔬采后品质，增加储藏保鲜性能,改善采后品质：抗衰老基因等,19,四、生产食品添加剂及功能性食品,色氨酸乳铁蛋白凝乳酶疫苗食品,20,转基因食品的优势,增加产量控制成熟期增加营养具有保健功能,21,第三节 转基因生物对生态环境和食品可能造成的影响,22,转基因作物的安全性争论事件,1、Pusztai事件：1998年
6、秋天，Pusztai声称大鼠食用了转雪花莲凝集素基因土豆后，体重和器官重量减轻，免疫系统受到了破坏2、美国帝王蝶事件：1999年月，康奈尔大学一个研究组在Nature杂志上发表文章，声称转基因抗虫(Bt)玉米的花粉飘到一种名叫“马利筋”的杂草上，用马利筋饲喂美国大斑蝶，导致44幼虫死亡,23,3、加拿大“超级杂草”事件：由于基因漂流，在加拿大的油菜地里发现了个别油菜植株可以抗一种、两种或三种除草剂，因而有人称此为“超级杂草”4、墨西哥玉米事件：2001年11月，美国加州大学伯克莱分校两位研究人员在Nature上发表文章，声称在墨西哥南部采集的个玉米地方品种样本中，发现有a MV 35启动子及o
7、vartisBt11抗虫玉米中的adh1基因相似序列,24,转基因作物可能的危害,环境安全性,食品安全性,杂草化问题,诱导细菌、病毒、昆虫抗性的产生和加速其变异,影响生物多样性，破坏生态平衡,过敏原问题,对食品营养品质的改变,抗生素抗性,基因多效性潜在的毒性,外源基因有无直接毒性,25,一、杂草化问题,抗除草剂基因转基因作物与近缘野生种发生杂交，导致抗除草剂基因漂流转基因作物本身就是一种“超级杂草,26,二、诱导细菌、病毒、昆虫抗性的产生和加速其变异,抗菌抗虫基因大面积种植含Bt基因的抗虫棉，降低了Bt农药制剂的防虫效果 含有抗性基因的细菌、病毒可能将抗性基因转移给人的致病微生物？,27,三、
8、影响生物多样性，破坏生态平衡,转基因作物的外源基因可能扩散到亲缘野生型，造成“基因污染”“基因污染”破坏了生物的多样性，可能造成个别物种的灭绝 造成“基因污染”的概率极低,28,四、外源基因有无直接毒性,目的基因和标记基因DNA在化学本质上没有什么差异，均由四种碱基组成，进入消化道的DNA会被降解 转基因食品中的外源基因的含量本身很少,29,五、过敏原问题,30,过敏原问题,巴西坚果过敏的人对转入巴西坚果基因后的大豆产生了过敏反应？外源蛋白对某些高敏感人群存在一定的致敏性 插入新的外源性基因可能激活或抑制宿主基因，使其特定蛋白质过度表达或过低表达。使已存在的过敏反应加剧,31,六、对食品营养品
9、质的改变,插入基因的效应无法完全预测，外源基因对食品的营养价值的改变也难以完全预料，超过了科学家对营养变化的预测能力目前，还未见转基因食品对营养品质改变的负面报道,32,七、抗生素抗性,抗生素抗性基因的作用标记基因水平转移给肠道微生物并表达的可能性极小？不使用抗生素抗性基因作为标记基因,33,八、基因多效性潜在的毒性,遗传修饰在打开一种目的基因的同时，也可能提高食品中天然毒素，如马铃薯的茄碱、木薯的氰化物、豆科的蛋白酶制剂等 可能使原先关闭的基因被打开，产生一种新的毒素,34,小结评价转基因食品要考虑两方面：环境和人评价转基因对人和环境的影响具有不确定性。目前的科学水平还不能确切地回答它对人类
10、健康和环境生态产生怎样的不良影响，只是存在安全隐患，并且出现风险的概率极低不能以个别不利的研究结果来否定整个转基因食品，也不能对转基因食品存在的安全隐患视而不见,35,第四节 转基因食品的安全性评价,36,转基因食品安全性评价的目的,1、提供科学决策的依据2、保障人类和环境安全3、回答公众疑问4、促进国际贸易，维护国家权益5、促进生物技术的可持续发展,37,转基因食品安全性评价的原则,科学性原则实质等同性原则个案分析原则逐步原则,38,实质等同性原则,1993年经济合作发展组织提出的通过检测证明转基因作物加工的食品及食品成分与目前市场上销售食品的成分相同，则原则认为它们没有差异，无需进一步检测
11、。如果个别成分不同，则只需要对这些个别成分进行单独的安全性检测。,39,实质等同性原则,实质等同性分为三种与传统食品和食品成分具有实质等同性除了特定的差异，与传统食品和具有实质等同性与传统食品和食品成分不具有实质等同性,40,转基因食品安全性评价的内容,基因供体：毒性、过敏性、抗营养作用、致病性受体：安全食用史、繁殖史、基因操作：修饰基因的稳定性、对宿主其他基因的影响转基因作物及产品：基因表达产物的毒性、致敏性、营养的改变、标记基因的耐药性等,41,转基因食品安全性评价的方法,实质等同性比较等同性与相似性比较Fagan改良法树状决策法,42,食品毒理学评价的方法,一、参照标准：食品安全性毒理学
12、评价程序和方法GB15193.115193.19-1994二、分四阶段试验：第一阶段：急性毒性试验第二阶段：遗传毒性试验、短期喂养试验和致畸试验第三阶段：亚慢性毒性试验和代谢试验第四阶段：慢性毒性包括致癌试验,43,安全评价注意问题(一)过敏原的评价方法,44,已知过敏原的评价方法,第一步：目标蛋白的免疫反应第二步：转基因食品含有过敏原基因，一定要做皮肤穿刺试验第三步：对过敏病人做双盲实验,45,未知含有过敏原的生物,与过敏原数据库的同源性分析血清筛选试验消化液抗性试验动物模型试验,46,（二）毒性物质的评价方法,外源基因转入可能导致不可预测的变化，因此插入新的基因可能导致毒素含量的变化或产生
13、新的毒素mRNA分析和细胞毒性分析参考食品安全性毒理学评价程序和方法,47,（三）抗生素抗性标记基因的评价,FDA评价抗生素抗性标记基因考虑的问题：使用的抗生素是否人类治疗疾病的重要抗生素是否经常使用是否口服是否不可代替在细菌菌群中所呈现的抗性水平在选择压力存在时是否发生转化,48,抗生素抗性标记基因的评价,具体考虑的问题编码蛋白对人体是否产生直接毒性抗生素抗性标记基因转入肠道微生物的可能性抗生素抗性标记基因转入环境微生物的可能性未预料的基因多效性,49,（四）营养成分和抗营养因子的评价,营养成分和抗营养因子水平的测定不同人群的摄入水平生物利用率分析代谢物的评价,50,小结,实质等同性是构建新食品相对于其传统对应食品的安全性评价，是目前权宜的办法转基因食品评价包括供体、受体、基因表达产物的营养成分、过敏原、标记基因、抗营养成分、天然毒素等方面现有市场上的转基因食品都是经过安全性评价证明是安全的,51,标识只是让消费者有知情权和选择权，不要误解为不安全食品,52,影响食品安全的因素,
