轉基因食品的檢測（一）

         楊云霞 1  蔣士強2  趙明1  董志強1

     （1中國農業科學院作物科學研究所，北京 100081）（2中國儀器儀表學會 北京 100081）

摘要：本文論述了轉基因農產品、食品的安全性問題以及對轉基因食品從基因、基因轉錄、基因翻譯表達三個層面的檢測技術做了概述。

關鍵詞：轉基因食品 轉基因農產品 食品安全 生物技術 檢測技術

Abstract:  discuss on the question Genetically modified crops and Genetically modified food safety are discussed. The method of detection from gene and gene translation and gene express is given.
      Key words: Genetically modified crops   Genetically modified food  food Safety   biotechnology  Detection technology

隨著生物技術的迅猛發展、基因工程技術已在農業領域中得到廣泛運用。自二十世紀八十年代以來以基因改良為核心的農業生物技術正掀起第二次綠色革命。運用轉基因技術（Gene transfer）能培育出優質、高產、抗病蟲害、抗逆的優良品種，以緩解由于人口迅速增長、可耕地的減少、資源短缺、環境惡化而帶來的農牧產品和食品短缺的危機。以農作物為例〔1〕自1994年第一例轉基因延熟西紅柿在美國批準上市以來，全球轉基因作物種植面積迅猛擴大，由1996年的170萬公頃增長到2002年的5870萬公頃。轉基因作物產品的全球銷售額由1995年的0.75億美元、1999年激增到21～23億美元,預測2005年將達到80億美元，2010年將突破250億美元〔2〕。

轉基因農產品、食品的安全性問題

1.轉基因農產品、食品引發的安全性思考

隨著轉基因農產品、食品的迅猛增加，雖然其具有優質、高產等諸多優點，但由于轉基因農產品和食品是把一種外源基因片斷轉移到目的物種中，從而改變目的物種的性狀，特別是1998年發生的英國蘇格蘭Rowett研究所的Pusztai事件，雖后來被否定〔3〕，但接著1999年又發生的美國康奈爾大學Losey等報道的帝王蝶〔4〕事件至今尚在進一步驗證之中。而巴西堅果蛋白質與其轉基因大豆對人引起類似的過敏反應等事件，使人們對轉基因農產品、食品的安全性提出眾多質疑，例如：外源基因是否安全? 基因結構是否穩定且會不會產生有害人體健康的突變?基因轉入后是否產生新的有害遺傳性狀或不利健康成分? 營養成分和其它功能性是否改變？轉基因的標記基因是否會使人產生抗藥基因? 是否會增加食物的過敏源〔5〕……消費者從自身健康考慮，提出轉基因食品安全問題是非常自然的。轉基因食品的安全性問題，已引發全球爭論，對轉基因食品這一新生事物做好安全性檢測和評估是非常必要的。 安全性評估主要包括有無毒性、有無過敏性以及抗生素抗性等標記基因的安全性。世界各國人們都在呼吁對轉基因食品進行科學的評估。

2. 實質等同性原則〔6〕

目前對食品安全性的評估均采用世界經濟發展合作組織（OECD）1993年提出的實質等同性原則，即通過生物技術得到的轉基因食品是否與目前市售常規食品有實質性的等同：⑴生物技術食品與傳統食品有實質性等同。由于經過了長期的自然選擇，機體已經對該種物質具有了良好的適應性，人類和自然環境對其也已經接受，對此類產品可不必進行安全檢測與評估。⑵轉基因產品與傳統產品除某一插入的特定性狀外，與非轉基因動植物具有實質等同性。對這類轉基因產品的檢測應主要集中在對插入基因表達產物的檢測上，不必過分強調分析其他性狀，也不必考慮DNA和mRNA本身是否有毒性，因為所有生物體的DNA構件元素都是一樣的。⑶轉基因產品與傳統產品沒有實質的等同性且市場上沒有與轉基因食品相對應的傳統產品，對該類產品則要求進行詳細的安全性檢測和評估，包括有無天然有毒物質、有無營養成分和抗營養因子、有無過敏源、轉基因的穩定性和插入突變、基因的多效性和次級效應等。

3. 世界各國對轉基因食品的認識和態度

美國是轉基因食品的積極倡導者，美國公民對轉基因食品采取比較寬容的態度，其轉基因作物的播種面積一直占據全世界的首位。他們認為轉基因食品在上市之前要經過嚴格的市場準入檢測，在實質上和傳統的食品沒有什么區別即可上市。美國由FDA、EPA、USDA負責轉基因食品的評價、檢測和監控。這些機構與聯合國糧食組織（FAD）、世界衛生組織（WHO）和美國國家科學院（NAS）對新食品管理的原則是一致的〔7〕。

歐盟對轉基因食品持比較謹慎的態度，政府反對美國轉基因食品涌入自己的國家。他們認為轉基因食品通過生物技術將其他動物、植物、微生物的一段異源基因不定點插入目的食品，打破生物種間的界限會破壞自然的食品構成體系，造成基因水平的混亂，可能會導致一些遺傳學或營養成分的非預期改變，從而危害人們的健康。同時也認為轉基因食品的新組合和性狀在不同遺傳背景下表達，人們還缺乏其對環境、人類影響的認識，加之應用于生產和消費的時間還很短，不能拿出足夠的證據來證明轉基因食品對人的身體是完全安全的。但其中也不乏帶有政治色彩的屬于貿易壁壘的抵制。歐盟1996年制定的食品標簽法規規定必須對轉基因食品進行標簽標注。在管理上分橫向的與技術相關的法規和縱向的與產品相關的法規〔8〕。

中東一些國家由于宗教的影響從社會倫理方面考慮對轉基因食品比較排斥。南美、日本、韓國等屬于比較中立的國家對轉基因食品不像歐盟那樣排斥也不像美國那樣認可，他們都開始了轉基因食品安全性的試驗研究。我國既積極支持轉基因技術的研究同時對對轉基因食品采取比較謹慎的態度，認同國際上通行的轉基因食品的實質等同性原則。我國國家科委1993年頒布了《基因工程安全辦法》，1996年農業部正式實施《農業生物基因工程安全性管理法規》，對轉基因農產品從試驗研究、中間試驗、環境釋放到最后的商品化全過程進行安全性評價、并制定了相應的監督檢測措施。2002年3月，正式實施《農業轉基因生物安全評價管理辦法》和《農業轉基因生物標識管理辦法》。這些政策和法規的頒布與實施對人們食用轉基因食品提供了有力的保障。〔9〕

轉基因食品的檢測方法

鑒于全世界對轉基因食品的安全性引起的關注和激烈爭論，對轉基因食品的檢測顯得尤為重要。基因工程技術是將克隆的外源基因通過基因槍法、農桿菌介導法等方法轉入目的農作物中、使目的農作物中具有外源基因所具有的優良性狀。對轉基因食品的檢測、從轉基因技術本身來分析、可從基因水平、基因轉錄水平和基因翻譯產物水平進行。

1. 基因水平的檢測

轉基因技術將從各種生物中克隆出來的目的基因片斷插入到靶向受體中時，一般要構建啟動子、終止子、選擇標記基因、報告基因等。從基因水平進行轉基因的檢測就是要檢測受體的核酸序列、目的片斷的整合位點、基因多態性、目的片斷的含量分析以及啟動子、終止子、選擇標記基因、報告基因等。

聚合酶鏈式反應（polymerase chain reaction） PCR法〔10〕

對報檢的樣品運用PCR儀，針對外源基因設計合適的引物，通過TaqDNA酶的聚合快速特異地擴增目的基因片段，使目的基因片斷以數量級速度在體外得到擴增從而可以在短短的幾小時內使Pg水平的特異外源DNA片段擴增到ng乃至ug水平，擴增產物經瓊脂糖凝膠電泳或聚丙烯酞胺凝膠電泳，用溴化乙錠（EB）染色，在紫外光下就可觀察到外源目的片斷。