转基因生物安全吗?

探索转基因食品的安全性。

罗伯特·霍林沃

关于安全的问题,人们常常用比较的方式来回答——“坐飞机旅行比开车更安全。”理解是通过熟悉比较对象而获得的。当谈到转基因食品时,与非转基因食品的比较不仅说明了安全性,而且是确定安全性的关键部分。

在美国,有食品和药物管理局(FDA)通过一系列基于“实质等同”概念的严格测试来确定转基因食品的安全性,这一过程旨在证明一种食品(或作物)的转基因或新食品版本与传统培育的非转基因版本一样安全。如无显著差异,则认为转基因食物可安全食用。

然而,如果某物“和另一物一样安全”,准确地说它同样不安全吗?

密歇根州立大学名誉教授罗伯特·霍林沃斯解释说:“没有任何一种食品,无论是转基因的还是非转基因的,是绝对安全的BOB体育昆虫学系而且综合毒理学研究所.“然而,它非常接近每一位评估过它的专家的普遍结论,即我们目前拥有的转基因作物和我们多年来食用的标准作物一样安全。”

传统的(非转基因的)天然食品没有经过安全测试,这可能会让许多人感到惊讶。缺乏检测的部分原因是,人们假设我们世世代代吃的食物本质上是安全的。另一个原因是,对天然食品的安全测试与对单一化学品(如药物和农药)的测试有本质上的不同,也更具挑战性。

检测天然食品的难度

霍林沃斯说:“你真的不能像测试单一化学物质那样充分地测试整个食品。”“化学测试的主要标准之一是,你给测试动物(通常是小鼠或大鼠)至少一次剂量,远远高于你对任何人的预期。实验动物可能没有人类敏感,所以对老鼠安全的低剂量对你我来说并不安全。所以,高剂量是这个过程的关键部分,而你不能用天然食物来做——你不能给一只老鼠喂10倍于正常量的苹果。

“此外,作物植物含有各种各样的化学物质,这些化学物质在作物的不同品种、种植和储存的条件以及烹饪方式之间存在很大差异。这使得通过给动物喂食来解释安全测试非常具有挑战性。”

食品供应中有许多非转基因作物含有天然存在的潜在有毒化学物质。这些通常用来保护植物免受昆虫和捕食者的侵害。今天这些作物中存在的低水平化学物质是数千年来传统选择性育种实践的结果。

霍林沃斯说:“你可以使用传统育种方法,这种方法对作物基因的改变可能远远超过转基因技术。”“有一些例子表明,人们种植的土豆品种中含有大量的糖生物碱,食用这些糖生物碱实际上是危险的——糖生物碱的毒性和士的宁差不多。人们发现后就不再种植了。但完全有可能做到这一点,而且在投入市场之前,你不必对任何人负责。”

传统的育种方法导致了今天在超市和杂货店里可以买到各种各样的水果,比如富士苹果、蜜脆苹果和红可口苹果。不同品种之间的味道、质地、大小和颜色的差异是水果原始基因发生重大变化的结果。

有选择性地培育在外观和口味上更有吸引力的粮食作物也涉及到突变。

“在今天的超市里,实际上有更多的作物是通过诱变培育出来的。这要么是用导致突变的化学物质处理种子,要么是用辐射爆破它们,”霍林沃思说。“红宝石红葡萄柚就是一个例子,一些用于生产有机啤酒的大麦品系就是用这种方法生产的。这很常见。”

尽管基因突变引起了很大程度的变化,但诱变并不被归为基因工程,因此不受与转基因食品相同的法律法规的约束。即使这种突变对植物的遗传造成的改变比通过基因工程实现的有意改变更大。

霍林沃斯说:“在诱变中,通常发生的大多数事情都是不好的,所以它们会被扔掉,但偶尔会出现一些积极的事情,比如没有种子或更短,因此更容易收获,这些东西最终会被投放到市场上,没有人问过任何问题。”“至少在技术上,今天你仍然可以这样做。

“这并不一定意味着我们不应该对通用汽车发生的事情感兴趣。只是我们在某些事情上有非常明显的双重标准。”

基因改造食物的分类

当一种食品的基因组成或基因组被生物技术以某种方式修改时,它就被归类为转基因食品。传统的选择性育种和诱变都能引起基因组的变化。然而,虽然通过所有这些方法生产的食物在基因组被改变方面是相似的,但转基因生物的一个分支与消费者熟悉的突变葡萄柚和水果品种有独特的不同——转基因转基因生物。

当转基因生物含有来自不同物种的基因时,它就是转基因生物。例如,这使得一种植物的某些特征可以选择性地转移到另一种植物上。黄金大米就是转基因作物的一个例子。研究人员在大米中添加了玉米和无害细菌的基因,从而大大增加了β -胡萝卜素的含量。

β -胡萝卜素(使大米变黄,因此得名)是人体制造维生素A所需的一种成分。根据世界卫生组织的数据,维生素A缺乏症每年导致50万儿童失明世界卫生组织,许多这样的孩子将会死去。黄金大米可以帮助预防这种情况。

Felicia Wu,密歇根州立大学John A. Hannah杰出教授食品科学与人类营养学系“,而且农业、食品和资源经济系“,他说,食物过敏是人们对转基因食品尤其担心的一个问题。

她说:“任何时候你把一种新的基因引入一个生物体,你就允许它编码一种新的蛋白质。”“蛋白质很少有毒,也很少致癌,但它们可能会引起过敏。我们在食物或环境中过敏的所有东西都是蛋白质。因此,当这些转基因生物首次出现时,真正令人担忧的是,我们正在向食品供应中引入新的潜在过敏原。”

转基因食品以多种方式测试其引起过敏的可能性,包括模拟胃酸,以观察这种新食物被人类消化的难易程度。吴教授表示,如果某些东西在人体肠道中被快速消化(90秒内),就不太可能引起过敏反应。如果持续时间超过这个时间,Wu说这可能是过敏原。

1992年,美国食品和药物管理局(FDA)做出了一项政策决定,如果一种新型食品与传统食品没有实质性的区别,那么这种转基因食品就不需要被标记为“GMO”。对于食物过敏的消费者来说,这是一个严重的问题,因为转基因作物可能会产生新的过敏原。

“有些人因为过敏,需要避免吃虾、龙虾和螃蟹,”吴说。“其他过敏患者知道他们需要避免花生、乳制品或鸡蛋,因此我们会查看食品标签,看看产品是否含有这些物质。但是,如果转基因生物不需要像目前在美国的情况那样贴上标签,那么没有人知道他们是否吃了一种他们可能过敏的蛋白质。当我刚开始研究转基因生物时,我就担心这个问题。”bob体育登录

怀疑比比皆是

在21世纪初第一次研究转基因作物时,吴说她持怀疑态度。

“当时,我不明白为什么我们需要转基因作物,”她说。“我认为,数千年来,我们利用传统的甚至相对较新的杂交育种技术,在传统农业方面做得非常好。”bob体育合法吗

吴特别举了一个例子,转基因玉米品种StarLink美国环境保护署1998年为动物饲料。由于其胃酸测试结果不佳,可能提示过敏风险,因此未被批准用于人类消费。2000年,StarLink在玉米饼壳和玉米热狗中被发现。这些产品被召回,星链停止生产。现在,任何粮食作物,即使只打算用作动物饲料,也必须通过人类消费的检测。

吴说:“当有消息传出,有这种本不应该出现在食物中的转基因玉米(StarLink)出现在玉米卷壳和玉米热狗中时,公众对此感到害怕。”“我记得作为我论文的一部分,我在匹兹堡做了一项关于人们对转基因生物对健康影响的看法的调查。你可以看出,即使在开玩笑的时候,他们也有点害怕,他们会说‘我会长出第三只手臂吗?以及“我的头发会变绿吗?”’”

20年后,尽管国际科学界达成了共识,但对转基因食品安全性的担忧仍然存在。霍林沃斯认为,这种担忧可以部分解释为消费者缺乏对生物技术的了解,以及大多数消费者在选择转基因食品而不是传统食品方面缺乏动力。

“我认为,典型的美国消费者看不到转基因食品给他们带来的任何真正的直接好处。从生产的便捷性和节约成本的角度来看,好处几乎都归生产商所有。”“如果你不了解这项技术——大多数人都不了解——你就无法弄清楚你所听到的转基因食品是危险还是安全的说法是有道理的,因为你没有语境来理解。”

对于Wu来说,当她在自己的研究中发现爱荷华州立大学的研究结果显示转基因Bt玉米的真菌毒素水平低于传统玉米时,某些转基因作物对消费者的好处变得清晰起来。bob体育登录(Bt玉米之所以得名,是因为转基因玉米将Bt毒素引入其中,Bt毒素是苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)产生的一种天然杀虫剂。)真菌毒素是真菌在玉米、小麦和花生等作物上寄生时产生的化学物质,对人类有毒。例如,黄曲霉毒素是一种特定的真菌毒素,可以导致肝癌。

“真菌毒素存在于世界各地的食品供应中。我们无法从食物中完全消除它们,所以FDA在美国对它们进行监管。”“对于黄曲霉毒素,玉米、花生和花生制品以及杏仁和开心果中允许含有十亿分之20的黄曲霉毒素。这意味着每公斤食物含有20微克黄曲霉毒素,这并不多。然而,这是一种累积效应,因为你接触致癌物越多,患病风险就越大。黄曲霉毒素直接破坏我们的DNA。

“在世界各地进行的研究中,Bt玉米的真菌毒素水平低于传统玉米。在美国,这意味着玉米种植者可以从种植Bt玉米中获得经济利益。在世界上真菌毒素没有受到严格管制的其他地区,种植Bt玉米可能意味着改善人类和动物的健康。除了癌症,真菌毒素还与儿童生长障碍有关。”

虽然黄金大米中的β -胡萝卜素可能不会让普通美国消费者有足够的动力去探索转基因食品和学习更多关于生物技术的知识,但降低患癌症的风险和增加孩子健康强壮成长的可能性可能会。

“基因沉默”

生物技术将转基因食品从“同样安全”提升到“更安全”的潜力并不仅限于转基因方法。RNA干扰(RNAi)的细胞机制是一种生物技术,它不涉及插入基因来产生新的蛋白质,因此,消除了将新的过敏原引入食物供应的任何风险。

“我现在是美国农业部一个项目的一部分,我的同事们正在尝试开发一种利用RNAi来实现宿主诱导基因沉默(HIGS)的玉米,”Wu说。“这使玉米能够感知真菌何时感染了它,玉米将能够关闭真菌中产生黄曲霉素的某些基因,这样它仍然可能被真菌感染,但现在没有黄曲霉素了。”

RNAi通常被称为基因沉默,因为这个过程关闭了特定的基因表达。这种方法已经被用于培育不变色的北极苹果品种,并在美国销售。吴女士正在进行的研究证明,基因沉默对消费者的好处远远不止于化妆品。bob体育登录

“当你想到可能性时,你会发现有很多潜力。没有新的蛋白质,不像传统的转基因生物;你只是在调整基因,让基因做一些以前没有做过的事情,”吴说。

“你现在可以将生物技术应用于作物,使它们产生特定的维生素和特定的营养物质。它们可能对农民和消费者有利。它们能经受干旱。他们可以做各种各样的事情。只要它们被证明是安全的,它们就会令人惊叹。”

本文发表在《未来》杂志上,该杂志由密歇根州立大学AgBioResearch每年出版两次。BOB体育bob体育登录欲查看过去的期货,请访问www.futuresmagazine.msu.edu.欲了解更多信息,请发邮件给编辑霍莉·惠茨斯通whetst11@msu.edu或打电话517-355-0123

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