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1、Safety of GMO Food,GMO Food-2010,转基因食品安全与检测,1 转基因食品的特征2 转基因食品的安全性3 转基因食品对生态的影响4 降低转基因食品的不良影响5 基因食品的发展前景6 我国转基因作物与食品发展现状7 转基因食品安全检测,主要内容,GMO Food-2010,食品安全是指食品本身对消费者的安全性，它包括两个方面的内容：1、食品的充足供应；2、食品的安全与营养，食品中不含引起疾病的污染物，食品无毒、无害，并能提供人体所需要的基本营养元素。,GMO Food-2010,随着基因工程技术的发展，转基因生物（GMO）生产的食品也越来越多，在人类日常生活中的应用也
2、越来越普遍。转基因食品在为人类造福的同时，也为人类健康和环境安全带来一些潜在的风险。从食品安全方面对GMO食品进行探讨。,GMO Food-2010,1 转基因食品的特征,转基因食品(Genetically Modified Food)是指利用转基因技术将获得的外源基因导入动物、植物和微生物，并将其加工生产的食品。,GMO Food-2010,第一代转基因食品是以增加农作物抗性和耐贮藏性的转基因植物源食品，其主要特征是转入抗除草剂基因、抗虫基因、延迟成熟基因等，以增加农作物的抗逆性和耐贮藏性。,1 转基因食品的的特征,GMO Food-2010,第二代转基因食品是以改善食品品质和增加食品营养为
3、特征。,1 转基因食品的的特征,GMO Food-2010,第三代转基因食品是以增加食品中的功能因子和免疫功能为主要特征。,2 转基因食品的安全性,随着人口增长和农作物生产面积的下降，食品安全问题越来越突出。转基因技术可以通过改良动植物、微生物的生长性能、抗病、抗逆性、营养品质等，提高产品的产量和质量，从而为人类发展提供可靠的食品安全保障。,GMO Food-2010,2.1 转基因食品是保障食品安全的重要环节,2.2 转基因食品的食用安全性,转基因的实质是先克隆某一优良性状的目的基因，将其插入到目标生物的染色体中，使目标生物具有一些优良性状，如高产、抗病、高营养等。,GMO Food-201
4、0,经过对目的基因的、载体和抗性标记的严格选择，对生产过程进行跟踪检测，并对转基因食品进行实质等同性分析鉴定，生产的转基因食品是安全的，与传统食品没有差别。,2.3 转基因食品对人体健康的影响,一般来说，转基因食品是安全的，但如果长期食用转基因食品，对人体健康会产生那些不良影响呢？,GMO Food-2010,首先，转基因食品中潜在的过敏原对人体的影响。食品过敏是指食品中含有某些能引起人产生不适反应的抗原分子，这些抗原分子主要为蛋白质，具有对T-细胞和B-细胞的识别区，可以诱导人免疫系统产生免疫球蛋白E抗体（IgE）。,2.3 转基因食品对人体健康的影响,GMO Food-2010,由IgE
5、介导引起过敏反应最常见的食物是花生、大豆、小麦、鱼类等。目的基因的产物如果是潜在的过敏原，则该转基因食品有可能引起人体的过敏反应。如果对可能存在的潜在过敏原进行详尽的检测，则转基因食品中不会对人体健康造成不良影响。,其次，抗生素抗性对人体的影响。转基因食品中存在一些具有抗生素抗性的标记基因，有可能在动物肠道中转移给微生物,从而影响抗生素治疗的效果。然而，食物中的基因转移到肠道微生物的可能性极小，而食物中的遗传物质也不会转移到人体中。,GMO Food-2010,2.3 转基因食品对人体健康的影响,目前在植物中使用抗生素抗性标记基因是安全的。食用转基因作物饲料的家禽、牲畜、鱼类等水生动物体内，有
6、可能累积抗生素抗性。有人认为，食用这些肉类产品可能会使人体具有抗生素抗性，但这种可能性非常小。,第三，食品营养品质的改变对人体健康的影响。转基因产品的目的基因可能带来了一些有利性状，如高产、抗逆性好等，但也可能引起食品的营养成分或品质发生改变，甚至产生一些抗营养因子。导致了食品营养品质下降，对人体健康产生不良影响。,GMO Food-2010,2.3 转基因食品对人体健康的影响,另外，转基因产品的目的基因表达时，可能会促使一些天然毒素的表达率提高，如豆科蛋白酶抑制剂、马铃薯的茄碱等。转基因食品中的这些毒素含量的提高对人体健康肯定是不利的。,3 转基因食品对生态的影响,转基因技术打破了基因的种属
7、限制，动物、植物、微生物及人工合成的基因均可以转入某一种生物。转基因食品在生产和加工过程中，是否会对环境产生影响，带来生态灾难？这些问题在转基因时就应该充分考虑到。,GMO Food-2010,环境影响主要包括转基因生物作为外来物种是否带来生态风险，食品中的转基因是否转移到野生生物中，是否会破坏自然生态环境，转基因成分在环境中的残留及可能造成的基因污染，转基因成分对土壤生态系统的影响。,3.1 基因漂移的风险,转基因食品的重要原料之一是转基因农作物。基因可通过杂交途径在生物群体中传播。转基因农作物的花粉与近缘种属的植物杂交，将基因转移到非转基因植物上。转基因农作物在生产过程中，种子通过运输或昆
8、虫、鸟类、野生动物携带等途径扩散到新的生态环境中，繁殖或将基因转移到其它植物上。,GMO Food-2010,3.1 基因漂移的风险,经过对转Bt基因棉花和转基因玉米的基因漂移进行研究，发现均存在基因漂移现象。目前的转基因油菜主要为甘蓝型油菜品种，基因可能漂移到近缘的几十个种属，如芸苔属、萝卜属、拟南芥属、甚至整个十字花科，其中有些是野生杂草。基因漂移到非目的植物上，可能形成超级杂草，对生态环境造成不可估量的损失。,GMO Food-2010,3.2 对生物多样性的影响,转基因生物释放到环境中后，有可能成为优势种群，从而破坏原有的生态平衡，导致一些种群的数量下降或消失，影响生物的遗传多样性。转
9、基因生物通过基因漂移，会破坏野生近缘种的遗传多样性。如果种质资源的多样性遭到破坏，会给遗传育种、工农业生产、生态环境带来很大损失。,GMO Food-2010,3.2 对生物多样性的影响,墨西哥是玉米的原产地，拥有丰富的种质资源。近年来引进美国的转基因玉米，已经对玉米的遗传多样性有所影响。,GMO Food-2010,中国农科院棉花研究所研究发现：在种植转Bt基因棉花的农田中，由于Bt毒蛋白对棉铃虫的杀灭作用，导致棉铃虫的寄生性天敌的数量明显减少。某种生物种群数量的减少或灭绝直接影响到天敌的生存、生物多样性甚至整个生物链。,3.3 对土壤微生态的影响,转Bt基因作物的残茬和根部渗出物中含有Bt
10、毒蛋白。,GMO Food-2010,Bt毒素不易被生物降解，在土壤环境中可长时间保持杀虫活性，杀死土壤中的生物。不但降低了土壤中的生物多样性，而且对土壤的微生态循环造成影响。,3.4 对环境的污染,目前，抗除草剂的转基因农作物种植面积不断增加。随之而来的是除草剂使用量的持续增长。除草剂随雨水、水土流失等转移到其它地方，造成连续的土壤、水质和环境污染。同时，由于除草剂的大量使用，降低了农田的生物多样性。,GMO Food-2010,3.4 对环境的污染,中国农科院植保所吴孔明博士的论文“在中国种植含Bt棉的地区，棉铃虫在多种作物中受到抑制”发表于2010-9-19的Science杂志上。,GM
11、O Food-2010,苏云金芽胞杆菌（Bt）是一种天然微生物杀虫剂。将Bt中产生的杀虫基因-伴胞晶体蛋白基因转到棉花中，为Bt棉。1997年，我国批准Bt棉种植商业化。至2007年，全国Bt棉种植面积为380万公顷，超过棉花总面积的70%。,3.4 对环境的污染,吴博士研究发现，Bt棉的大规模种植破坏了棉铃虫在华北地区季节性多寄主转换的食物链，不仅有效控制了棉铃虫对棉花的危害，而且还减少了周边没有进行Bt遗传改良的农作物的虫害。,GMO Food-2010,结论：Bt棉将是未来控制农作物病虫害、提高农作物产量、改善农业生态环境的新途径。,3.4 对环境的污染,通过转基因棉对棉铃虫确实起到了一
12、定的控制作用，但是却导致了棉田次要害虫上升，如蚜虫，绿盲蝽，斜纹夜蛾，所以还是离不了农药。,GMO Food-2010,3.4 对环境的污染,转Bt基因作物的长期种植，导致害虫对Bt蛋白产生抗性，从而使Bt基因的抗虫效果降低。为了保证农作物的高产，农民不得不再次大量使用杀虫剂，从而造成环境污染。实验证明，用Bt棉花叶片连续13 代饲喂螟蛉，结果表明螟蛉对Bt 毒素的抗性增加到初始的7倍。,GMO Food-2010,在我国黄淮流域长期种植抗虫棉的地区，由于棉蛉虫对Bt棉产生了抗性，农民必须使用杀虫剂才能将其控制，从而增加了杀虫剂的用量，对环境造成不同程度的污染。,4 降低转基因食品的不良影响,
13、4.1 从源头降低转基因食品的不良效应 严格筛选目的基因的供体和受体，分析目的基因的特性和安全性，包括过敏性、抗营养因子、来源、结构、功能等。利用无筛选标记基因技术，或者在目的基因转入受体后，利用分子技术、遗传育种手段除去标记基因。免除抗生素标记基因可能对人体或环境的危害。,GMO Food-2010,4.2 加强转基因食品的安全检测,转基因食品的检测要求快速、准确、简便、灵敏。含有转基因的食品成份比较复杂，待检测的转基因成份可能含量很低或已经降解，检测难度很大。,GMO Food-2010,4.2 加强转基因食品的安全检测,转基因食品安全检测的关键是DNA的纯化和抽提。如果DNA降解和受污染
14、，检测结果就达不到预期的检测结果。若检测样品中含有转基因成分而未检出，或者检测样品中未含转基因成分而未测出有转基因成份。这些结果对食品销售或购买者均会造成直接的经济损失。,GMO Food-2010,4.2 加强转基因食品的安全检测,国家检验检疫局植物检疫实验所研究出“亲合吸附-PCRHyb-ELISA”检测方法，提高了灵敏度和稳定性，适合大样品量的检测。上海检验检疫局应用转基因大米为检测对象，采用PCR技术对报告基因GUS检测，能检测大米混样中含量在1%以上的转基因大米。,GMO Food-2010,然而，转基因食品的生产需要对转基因生物进行加工，在加工过程中可除去DNA成份。如含有除草剂基
15、因的大豆加工出的的豆油经检测，不含目的基因DNA，而未精炼的豆油里仅有微量蛋白质。,GMO Food-2010,4.2 加强转基因食品的安全检测,转基因食品中还含有盐、油、糖和其他蛋白质，从而增加了食品中检测转基因成份的难度。因此，应加强转基因食品安全检测方法的研究，并对可能的各个环节进行详细监督和管理。,4.3 健全转基因食品安全评价体系,我国1993年发布基因工程安全管理办法。1996年4月农业部颁布了农业生物基因工程安全管理实施办法。2002年3月实施农业转基因生物标识管理办法。将转基因技术的实验研究、中间试验、环境释放、商品化生产等方面的管理纳入法制轨道。同时应建立和健全转基因食品的安
16、全评价、检测、监测的技术体系，制定能够准确评价的科学技术手段。培训转基因食品安全方面的技术人才，加强安全监测的设施建设。强化环境影响的监测，实行实时报告制度，构建生物安全数据库，实现资源共享。,GMO Food-2010,5 转基因食品的发展前景,转基因食品尽管存在不容忽视的潜在危害性，对生物多样性、土壤生态、环境、人体健康可能有一些影响，但其拥有的优点也不容置疑。,GMO Food-2010,转基因生物具有很多优点，如抗病虫、抗除草剂、抗逆境、品质好、产量高、耐干旱、抗冻、可控制果实的成熟期等，加工成的食品营养价值高，品质优良，还可增加人体必需的营养成份。,5 转基因食品的发展前景,第三代转
17、基因食品中增加了食品中的功能因子和免疫能力，如水稻中含有预防乙肝病毒的蛋白质，番茄中含有抗生素等。这些优点各异的转基因食品能够满足不同人群的需要，解决人类食品短缺的问题。转基因食品在给人类带来更多好处的同时，会被越来越多的人所接受。,GMO Food-2010,能预防脱发的转基因大豆,目前还没有关于转基因食品对人体造成伤害的报道。转基因食品是人类历史上的一类新型食品，要以科学的态度对待它，认识它，使用它，使它为人类服务。转基因技术的迅速发展和转基因食品的普及将产生巨大的经济效益和社会效益。,GMO Food-2010,5 转基因食品的发展前景,全世界转基因生物的生产规模持续增长，1994年转基
18、因番茄在美国批准上市；1995年转基因棉花在美国获准商业化生产，转基因油菜在加拿大获准大田推广；1996年转基因玉米在美国开始商业化种植。1999年转基因大豆在美国批准上市。2001年转基因玉米在美国开始大面积种植，2001年转基因大豆发展到巴西、阿根廷等国家。20022009年，有10多个转基因植物获准在18个国家商业化种植，如大豆、玉米、棉花、油菜、水稻等主要农作物，还有番茄、矮牵牛、甜椒、南瓜和木瓜等。,GMO Food-2010,5 转基因食品的发展前景,全世界转基因生物的生产规模持续增长，1996年，全球转基因作物种植面积为170万hm2。2000年，为4420万hm2，增加25倍。
19、转基因作物主要为抗除草剂和抗虫作物。2003年达6000万hm2，2005年增加到9000万公顷，2006年突破1亿hm2，2009年1.34亿hm2，是1996年的79倍。种植转基因作物的国家由最初的6个增加到25个。预计到2025年将达到2亿hm2。,GMO Food-2010,5 转基因食品的发展前景,在转基因作物中，转基因大豆的种植面积最大，占全球转基因植物总面积的60%；其次是转基因玉米、转基因棉花和转基因油菜。美国是种植转基因作物面积最大的国家，占全球转基因作物总面积的59%，其次是阿根廷、加拿大、巴西和中国。美国种植的转基因作物主要是大豆、玉米等，阿根廷和巴西种植的转基因作物主要
20、是大豆，加拿大种植的转基因作物主要是油菜，我国种植的转基因作物主要是棉花。,GMO Food-2010,5 转基因食品的发展前景,按转基因作物类型划分，抗除草剂类型占73%，主要是转基因大豆和油菜，抗虫类型占18%，主要是转基因玉米和棉花，兼抗类型占9%，主要是转基因玉米和棉花，抗病毒等类型不到1%，主要是转基因木瓜。,GMO Food-2010,5 转基因食品的发展前景,1998年，全球转基因作物的销售额为12亿美元；2000年为30亿美元；2005 年达到80亿美元；2010年达到280亿美元；随着转基因食品的营养安全性和环境安全性得到证实，转基因食品肯定会取得更大的发展。,GMO Foo
21、d-2010,5 转基因食品的发展前景,GMO Food-2010,6 我国转基因作物与食品发展现状,1996至2005年，我国相继批准了6种转基因植物进行商品化生产：耐储藏番茄与抗病毒番茄、观赏矮牵牛、保铃棉与抗虫棉、抗病毒甜椒等。,GMO Food-2010,6 我国转基因作物与食品发展现状,2009年8月，农业部发放了转基因抗虫水稻“华恢1号”和“Bt汕优63”在湖北省的生产应用安全证书。转植酸酶基因玉米BVLA430101在山东省的生产应用安全证书。该转基因抗虫水稻和转植酸酶基因玉米获得安全证书后，还要通过品种审定，获得种子生产许可证和种子经营许可证后，方可进入商业化生产。,GMO F
22、ood-2010,6 我国转基因作物与食品发展现状,植酸酶：植酸酶是一种磷酸酯酶，可将植酸分解为肌醇和可以被动物利用的磷，并打破其对钙、铁、锌、镁或与氨基酸的束缚，转变为可被利用的状态。植酸酶可以减轻植酸的抗营养作用，从而提高动物对磷和钙、镁、锰、铁或与氨基酸等营养物质的利用效率，减少高磷粪便的排放，有利于环境保护。这种特异性分解植酸的植酸酶，广泛存在于多种微生物和植物体内，如黑小麦、小麦、玉米、大麦、稻、菜豆、绿豆、豌豆、番茄、麸皮以及白芥菜、马铃薯、萝卜、莴苣、菠菜、百合花粉等。,GMO Food-2010,6 我国转基因作物与食品发展现状,农业部副部长危朝安2010年3月在接受记者采访时
23、说，农业部从未批准任何一种转基因粮食种子进口到中国境内商业化种植，在国内也没有转基因粮食作物商业化种植。,GMO Food-2010,6 我国转基因作物与食品发展现状,农业部农业研究中心研究员习银生说：“到2020年，我国玉米需求量将超过2亿吨，但产量只有1.7亿1.8亿吨，供需缺口在2000万吨以上。”“出于粮食安全等方面的考虑，国家需要加快发展玉米生产，我认为这是放行转基因玉米安全认证的主要背景。”,GMO Food-2010,6 我国转基因作物与食品发展现状,国际农业应用服务组织(ISAAA)报告称，2009年转基因种子市场的全球价值达到105亿美元。其中，转基因玉米53亿，转基因大豆3
24、9亿，转基因棉花11亿，转基因油菜3亿。2010年全球转基因种子的市场价值预计超过110亿美元。,GMO Food-2010,6 我国转基因作物与食品发展现状,中国作为全球第一大水稻生产和消费国、第二大玉米消费国，中国转基因作物市场犹如一座等待开掘的金矿。“目前我们抗虫棉花年效益是77亿元，如果40%面积种植植酸酶玉米，我们可以创造135亿元的效益，如果40%面积种植抗虫水稻可以达到360亿元，效益非常显著。”转基因专家说。,GMO Food-2010,6 我国转基因作物与食品发展现状,“转基因水稻、玉米商业化生产的竞争会更加激烈，它们的品种专利权受到国家保护，更主要的是它们是杂交作物，农民无
25、法自己留种子，需要每年购买。”杜邦先锋中国区总裁刘石说。据测算，中国每年玉米用种量在10亿公斤左右，市场份额为100亿元。,GMO Food-2010,6 我国转基因作物与食品发展现状,2009年12月1日，“中国种业第一股”的丰乐种业上涨7.37%。两日后，涨停。登海种业、敦煌种业和隆平高科等相关种业股票也以大涨回应两种转基因水稻安全证书获农业部批准的消息。,GMO Food-2010,6 我国转基因作物与食品发展现状,东方艾格农业咨询有限公司首席分析师黄德均说：“我国有8000多家种子企业，做育种的不到100家，绝大多数只能称之为销售公司。,GMO Food-2010,6 我国转基因作物与
26、食品发展现状,农业部农业转基因生物安全委员会委员黄大昉说：“产业化面临很多困难，最大的问题是体制，生物育种或者说转基因的产业体系没有建立起来。尽管在抗虫棉上进行了尝试，但毕竟是个案。农业上大的公司不多，种业上市公司有8家，但投资额、销售额、利润、市场份额都有限，即便像隆平高科等，支撑它的也不完全不是种子，还要搞房地产。产学研结合的，还没建立起来。”。,GMO Food-2010,6 我国转基因作物与食品发展现状,农业部获批转基因水稻由中国种子集团来做，它主营是种子，已和华中农业大学签订了协议。中国种子集团是1978年在原农业部种子局基础上成立的种子公司，2007年6月并入中化集团公司，成为其全
27、资子公司。重组之后的中国种子集团从种业集团领头羊地位一路下滑，被隆平高科、丰乐、登海反超。中国种业集团业绩下滑是因中化是以贸易起家，对种业研发、试验、成果推广不擅长，也不愿投入研发经费。”,GMO Food-2010,6 我国转基因作物与食品发展现状,目前转基因棉花占中国棉花种植面积的70%，转基因棉花种子中90%使用的是创世纪的技术。创世纪总裁杨雅生说：“中国现在棉种每年的市场总额大概20亿元，创世纪公司占1亿元。,GMO Food-2010,6 我国转基因作物与食品发展现状,“国内的企业只是小鱼，国外的巨头一直虎视眈眈。”中国科学技术发展战略研究院研究员赵刚说。,据赵刚调研，目前在中国登记
28、注册的外商投资农作物种业公司已有76家，其中包括26家独资公司、42家合资公司、8家中外合作经营公司。这些按规定名义上只占合资公司49%股份的外资实际上掌握着种子公司的核心资源：专利与技术。,GMO Food-2010,6 我国转基因作物与食品发展现状,我国玉米种业市场有个杂交种“先玉335”，是杜邦先锋的品种，在中国卖得很好。杜邦和澄海种业、敦煌种业都合资，先锋都占49%。,GMO Food-2010,6 我国转基因作物与食品发展现状,孟山都等跨国公司这些年一直在游说中国政府放开转基因作物。选择的合作伙伴是中化集团旗下的中国种子集团。双方合资成立“中种迪卡种子有限公司”，在中国开发并推广迪卡
29、品牌的玉米和向日葵杂交品种。中种迪卡是第一家获得许可经营玉米等大田作物种子的中美合资企业。,GMO Food-2010,6 我国转基因作物与食品发展现状,2004年，孟山都获得中国农业部发放的抗农达基因改造大豆、两种转基因玉米和两种转基因棉花的永久性进口证书。2008年8月21日，孟山都宣布与中种公司协议扩大对双方合资企业的投资额。,GMO Food-2010,6 我国转基因作物与食品发展现状,在转基因玉米领域，中国转基因植酸酶玉米全球独家供应商、美国纳斯达克上市企业奥瑞金尤其突出。,北京奥瑞金种业股份有限公司1997年创建于中关村海淀留学人员创业园，是第一批由政府批准的具有全国经营资格的民营
30、种子企业。2005年成为国内首家在美国纳斯达克上市的农业生物技术企业。,GMO Food-2010,6 我国转基因作物与食品发展现状,上市后不久，奥瑞金便展开收购行动：2005年参股创世纪生物技术有限公司，拥有34%股份；2006年，以500万美元现金收购种业30强之一：德农正成52.21%的控股权；2006年，与吉林农科院和吉农高新达成战略合作，直接和间接拥有吉农高新和另一家公司41%的股权。控股3家中国种业50强，奥瑞金的业务从玉米延伸到了棉花、水稻。,GMO Food-2010,6 我国转基因作物与食品发展现状,2009年12月，奥瑞金表示在未来两年内再推出两款竞争对手尚未开始开发的转基
31、因玉米品种。植酸酶转基因玉米最大的特性是改善动物的消化，减少环境污染。公司董事长韩庚辰说，已经有些饲料厂商感兴趣和奥瑞金合作。2011年，植酸酶玉米将小规模种植。据中国饲料行业协会数据，全球植酸酶市场潜力估计约为5亿美元，其中中国市场潜力就价值2亿美元。,GMO Food-2010,6 我国转基因作物与食品发展现状,除转基因玉米外，奥瑞金从中国农科院和四川生物技术基因公司获得了一项全球专利证书，可在稻米、玉米、大豆、棉花和油菜5种作物中使用抗草甘膦基因。,GMO Food-2010,6 我国转基因作物与食品发展现状,农业部已批准了相当一部分的进口转基因作物的种植。番茄（超市里出售的厚皮、鲜艳、
32、上架期长的）、彩椒、线椒是转基因的；另外批准大豆、棉花、油菜、玉米等是作为原料可以进口，但不许种植。大豆油、菜籽油是作为人的调料食用，玉米可作为饲料或工业原料，还是可以的。玉米是广西当地大部分人的口粮，美国孟山都公司现在广西推广一种名称叫迪卡的转基因玉米玉米品种。,GMO Food-2010,6 我国转基因作物与食品发展现状,一些专家认为，转基因水稻和转基因玉米种植，会产生三方面的不利影响：其一，转基因水稻将会对我国境内的野生水稻产生植物灭绝作用，进而将彻底封闭我国野生水稻的植物基因库；其二，转基因水稻、转基因玉米都是典型的绝育型农作物，其果实根本无法继续用作来年的种子，只能年年不断被迫购买外
33、国公司提供的转基因种子；其三，转基因水稻、转基因玉米在其生长期内都对农药化肥有相应的特殊要求，即只能施用国外转基因种子公司指定的农药化肥。,GMO Food-2010,6 我国转基因作物与食品发展现状,一些专家认为，此三种不利影响会对我国的粮食安全问题、植物基因库的保护问题产生无法估量的毁灭性打击！如果未来几年转基因水稻、转基因玉米在我国大面积种植，肯定会一点点将关系整个国计民生的粮食生产的自主权拱手交到国外基因公司手上。,GMO Food-2010,7 转基因食品安全检测,转基因过程的每一个环节都有可能对食品的安全性产生影响。针对转基因技术各个环节的特点，相应的转基因食品的检测方法主要有两大
34、类：一类是蛋白质水平的检测，另一类是核酸水平的检测。,GMO Food-2010,7 转基因食品安全检测：蛋白质水平,1）蛋白质印迹法(Western blot)蛋白质印迹法将电泳较高的分离能力、抗体的特异性和显色酶反应的灵敏性结合起来，是检测复杂混合物中特异蛋白质的最有力的工具之一。普遍用于分离、检测特异的目的蛋白质，灵敏度为1 ng5 ng。它可确定一个样品中是否含有低于或超过预定限值水平的目的蛋白质，特别用于不可溶蛋白质的分析。van Duijn等用蛋白质印迹法检测Roundup Ready大豆中的 CP4合成酶，检测限在0.51。验证该方法可对大豆蛋白质产品进行检测。,GMO Food
35、-2010,7 转基因食品安全检测：蛋白质水平,2）酶联免疫吸附试验(enzyme-linked immuno sorbent assay，ELISA)ELISA检测是将抗原与抗体反应的特异性与酶对底物的高效催化作用结合起来，根据酶作用于底物后的显色反应当抗原与抗体结合时，借助于比色或荧光反应鉴定转基因成分。酶与底物反应的颜色与样品中抗原的含量呈正比。这是目前比较常用的两种检测转基因食品方法之一。Rogan等用ELISA法检测出传统大豆加工产品中混有2Roundup Ready大豆中的CP4 EPSPS蛋白质。,GMO Food-2010,7 转基因食品安全检测：蛋白质水平,2）酶联免疫吸附试
36、验(enzyme-linked immuno sorbent assay，ELISA)酶联免疫吸附检测方法具有高度选择性和灵敏性。免疫测定的主要缺点之一是复杂基质对它的准确性和精确度有干扰，如加工的蔬菜和食品。实际上，许多存在于食物基质中的物质，如表面活性剂(皂角苷)、酚化物、脂肪酸、内源磷酸(酯)酶，均可以抑制特异的抗原一抗体相互作用。,GMO Food-2010,7 转基因食品安全检测：蛋白质水平,2）酶联免疫吸附试验(enzyme-linked immuno sorbent assay，ELISA)此外，外源基因表达的蛋白质在较低水平时或热处理变性时，免疫方法的检测能力下降。某些导入蛋白
37、质并不是在植物的所有组织中均有表达，例如在玉米中一些蛋白质大部分表达在叶子中，而不在谷粒中。特别需要指出的是，在加工过程中蛋白质会发生降解，因此这种技术只适合未加工的原材料的检测。如果导人的DNA的蛋白质没有表达，也不能应用这种技术。DNA比起蛋白质具有更多的热稳定性，能够在食物加工过程中存留。,GMO Food-2010,7 转基因食品安全检测：蛋白质水平,3）“侧流”型免疫测定(Lateral Flow)。“侧流”型免疫测定是在最近15年发展起来的，该方法之前主要用于医学领域。与ELISA相似，这种测定方法也是基于三明治夹心式技术原理，但该法是在一种膜支持物上，而不是在管子里进行的，标识的
38、抗原一抗体复合物侧向迁移，直至遇到在一种固定表面上的抗体。整个操作相对简单，目前市场上出现了用于侧流分析并能用于野外测试的试剂盒。,GMO Food-2010,7 转基因食品安全检测：核酸水平,1）普通PCR检测技术 普通PCR检测技术是在包括DNA模板、TaqDNA聚合酶、扩增引物、dNTP、缓冲液（包含MgCl2等）的反应混合物中，利用PCR仪对DNA片段进行扩增，PCR产物以指数方式增加。,GMO Food-2010,7 转基因食品安全检测：核酸水平,2）逆转录PCR(RT-PCR)逆转录PCR(reverse transcrip tionpolymerase chain reactio
39、n,RT-PCR)的原理是提取总RNA，以其中的mRNA为模板，利用依赖RNA的DNA聚合酶（逆转录酶）反转录成cDNA。再以cDNA为模板进行PCR 扩增，获得目的基因。RT-PCR检测的灵敏性很高，可检测极为微量的RNA样品。RT-PCR广泛应用于遗传病诊断，食品安全检测等领域。,GMO Food-2010,7 转基因食品安全检测：核酸水平,3）巢式PCR 巢式PCR（nested PCR）是指利用两套PCR引物进行两轮PCR扩增反应。在第一轮扩增中，外引物用以产生扩增产物，此产物在在内引物的存在下进行第二轮扩增。巢式PCR有两对PCR引物与检测模板配对，增加了可靠性和敏感性，缺点是容易被
40、污染。,GMO Food-2010,7 转基因食品安全检测：核酸水平,4）多重PCR 多重PCR(multiplex PCR)原理与普通PCR基本一致，是在同一PCR反应体系中加入多对引物，多种目的基因同时扩增的检测方法。多重PCR技术保留了普通PCR的特异性和敏感性，可同时检测多个目的基因，具有快速、灵敏、特异、经济高效等优点。不足之处是扩增效率不高，引物间干扰等。,GMO Food-2010,7 转基因食品安全检测：核酸水平,5）定量PCR 定量PCR（Quantitative PCR）是指通过监测PCR过程，分析PCR产物，精确定量PCR起始模板量的一种技术。,GMO Food-2010
41、,7 转基因食品安全检测：核酸水平,5）定量PCR 实时荧光定量PCR(Real-time flurescent quantitive PCR)是通过对PCR扩增反应中产物的荧光信号进行实时检测，对起始模板进行定量或定性分析。随着循环进行，PCR 反应产物不断增加，荧光信号强度也随之增强。通过荧光强度的变化分析PCR产物量的变化，得到一条相关曲线。,GMO Food-2010,7 转基因食品安全检测：核酸水平,5）定量PCR 实时荧光定量PCR使用萤光色素有二种方法：一种是在dsDNA中插入特异的萤光色素，简便易行，但特异性一般；另一种是用能与DNA中特定寡核苷酸结合的萤光探针，特异性高。实时
42、荧光定量PCR具有以下优点：灵敏度高，需微量模板；不需扩增后分析，减少了产物后分析的污染；操作简单，反应快，重复性好。,GMO Food-2010,7 转基因食品安全检测：核酸水平,5）定量PCR 竞争定量PCR(Quantitatively Competitive PCR)是在PCR反应中同时扩增两种相似模板：靶基因和内标物，它们与引物竞争性结合，进行同步扩增。根据标准品的准确含量制作标准曲线，进行准确核酸定量。竞争定量PCR准确性强，操作简便，节约时间，应用范围广，但构建内标物比较复杂。,GMO Food-2010,7 转基因食品安全检测：核酸水平,6）免疫PCR 免疫PCR(Immuno
43、 PCR)是将抗原抗体反应和PCR扩增反应相结合而建立的一种微量抗原检测技术。免疫PCR是在ELISA的基础上建立起来，用PCR扩增代替酶催化底物显色，将与抗原结合的特异抗体通过连接分子与DNA结合，再经PCR扩增，定量检测抗原，灵敏性高。,GMO Food-2010,7 转基因食品安全检测：核酸水平,6）免疫PCR 免疫PCR多用生物素作为连接分子。生物素具有两个结合位点，一个可与DNA分子结合，另一个与抗原-抗体复合物上的亲和素结合，形成抗原-抗体-亲和素-生物素-DNA复合物。免疫PCR特别适用于检测一些含量很少的抗原分子，容易操作，准确灵敏，应用前景广阔。但连接分子的特异性和均质性对免
44、疫PCR有一定影响，实验过程和配套试剂还需进一步完善。,GMO Food-2010,7 转基因食品安全检测：核酸水平,7）变性梯度凝胶电泳PCR 变性梯度凝胶电泳PCR（PCR-denaturing gradient gel electrophoresis,PCR-DGGE）是聚合酶链式反应和变性梯度凝胶电泳相结合的方法，用于分析食品样品中微生物的动态变化、菌落多样性，广泛应用于生态学、食品微生物学等领域。PCR-DGGE技术的优点是可同时检测多种微生物，方便快速，准确可靠，灵敏度高，缺点是在样品处理时可能造成偏差，影响结果分析。,GMO Food-2010,7 转基因食品安全检测：核酸水平,
45、8）热起动PCR 热起动PCR(Hot Start PCR)是在PCR反应中通过抑制非特异性扩增，提高反应特异性，优化目的扩增产物的方法。其原理是利用物理或化学方法控制PCR反应体系中的DNA聚合酶，引物，dNTP，镁离子等，直到反应混合物被加热到可阻止与引物的非特异结合的温度，然后开始PCR反应，扩增目的产物。,GMO Food-2010,7 转基因食品安全检测：核酸水平,8）热起动PCR 热起动PCR的具体操作是将反应组分如引物，镁离子，dNTP和缓冲液等混合于反应管内，用高熔点腊限定在底部，其余组分如Taq DNA聚合酶混合在腊上面；高温时蜡熔解,反应组分混合在一起，PCR反应开始，熔化
46、的腊浮到上部，可阻止蒸发。或者利用特异性抗体与DNA聚合酶结合，当PCR反应体系升温变性时，抗体被破坏，DNA聚合酶即开始PCR反应。,GMO Food-2010,7 转基因食品安全检测：核酸水平,8）热起动PCR 一般情况下，DNA聚合酶在温度超过70时才进行反应，从而抑制了非特异性扩增。热起动PCR可提高引物与模板结合的效率，抑制非特异性产物，阻止引物二聚体形成，增强了PCR的特异性，并可扩增单拷贝基因和超长片段。,GMO Food-2010,7 转基因食品安全检测：核酸水平,9）基因芯片(Microarray)技术 基因芯片是20世纪80年代末在生命科学领域中迅速发展起来的一项高新技术，
47、是由大量DNA或寡核苷酸探针密集排列的矩阵，基因芯片可以将目前通用的报告基因、抗性基因、启动子和终止子的特异片段(靶片段)固定于玻片上制成检测芯片，将从待检样品中提取的DNA扩增、标记后与芯片进行杂交，杂交信号由芯片扫描仪检测，再经计算机软件进行分析判断。基因芯片技术可对样品进行集约化和平行处理。,GMO Food-2010,7 转基因食品安全检测：核酸水平,10）生物传感器(Biosensor)技术 意大利科学家Mascini课题组在生物传感器检测转基因食品的研究处于领先水平。核酸传感器可与溶液中的目标基因片段结合达到检测的目的。DNA探针固定在传感器的表面，目标基因片段游离在溶液中，二者的
48、杂交实时进行。DNA探针的序列一般是通用的35S启动子和NOS终止子。有两种不同的探针固定方法在食品检测中可以提高水晶 DNA传感器的压电，即硫代糊精一链霉素一生物素程序（rthiol dextran streptavidin biotin procedure）和硫代衍生化探针及阻断硫代程序(thiol derivatised probe and blocking thiol procedure)。,GMO Food-2010,7 转基因食品安全检测：核酸水平,10）生物传感器(Biosensor)技术 课题组发明了一种石英晶体微量天平设备。该设备的独特之处在于其石英表面上固定着许多金电极。可以应用于质粒的提取以及基因组DNA和PBll21质粒的分离。被鉴定的物质和实时系统可以通过和PCR联合而加强。分析参数(如灵敏度、重复性、有效时间等)表明生物传感器技术是一种有效的检测转基因食品的方法。,GMO Food-2010,7 转基因食品安全检测,随着转基因食品的迅速发展，转基因食品检测技术也在飞速发展。近几年，基因芯片技术和DNA生物传感器等新技术的研究取得了新的进展。高通量、高灵敏度、高准确性、自动化和低成本的检测技术将是未来的发展趋势。,GMO Food-2010,Thank you all,
