转基因饲料安全性评价的依据和基本原则
2 转基因饲料的安全性评价的关键因素
2.1 转基因饲料的安全性评价的依据和基本原则
转基因作物的安全性评价包括营养学评价和食用安全性评价两方面。转基因作物食用和饲用安全性评价应遵循的一些基本原则,如科学原则、实质等同性原则、个案原则、逐步原则、预防为主原则、重新评价原则等。
2.2 营养成分的改变
关于转基因作物(饲料)的安全性评价最常用的也是最普遍的评价原则是实质等同性原则, 即1993年OECD 提出的比较转基因作物与传统作物的表型、组成成分等若无差异,则认为该转基因作物与传统作物具有相同的安全性。多数转基因作物与其传统作物在营养成分方面差异不大, 但有些转基因作物在改良时有意改变了其营养品质和功能, 这种情况下实质等同性原则就不太适用了, 就需要对其进行额外的营养学评价, 以了解这些营养成分的改变可能会带来的影响。因此,Aumaitre 等(2000)提出应该以“营养等同性”来进一步判断转基因作物的安全性,即将转基因作物与传统作物在饲喂各种动物后, 比较两者对动物生产性能的影响, 根据实际饲喂效果来判断转基因作物的安全性。在这方面有个经典的实验就是早在1996 年,Hammond 等就比较研究了转抗草甘膦基因的豆粕与传统豆粕对于大鼠、肉鸡、鲶鱼及奶牛的饲喂价值差异,结果显示两者对各种动物饲喂效果没有显著差异,即两者之间具有营养等同性。Barriere 等(2001)的研究表明,虽然新鲜玉米秸秆和青贮玉米秸秆的干物质和粗纤维等成分与相应的转Bt 基因玉米秸秆相同, 但转基因玉米秸秆的粗蛋白含量要显著高于非转基因玉米秸秆, 在配制奶牛日粮时将蛋白质水平调整一致后饲喂泌乳奶牛, 其结果表明在产奶量、乳脂校正乳、奶成分和乳脂脂肪酸等方面与非转基因玉米秸秆相比没有显著差异。Cromwell 等(2002)用抗草甘膦去皮豆粕饲喂生长肥育猪,表明转基因豆粕与常规豆粕相比对生长肥育猪生长、背最长肌面积和第10 肋背膘厚等均没有显著影响。朱元招等(2006)用抗草甘膦豆粕饲喂断奶仔猪后同样发现与常规豆粕比较没有显著差异。王军等(2007)用转基因糙米对肉仔鸡生长性能和肌肉中养分含量影响,虽然在整个饲养试验中性别会对结果产生一定影响,但数据表明转基因糙米与非转基因糙米比较无显著差异。从 进入21 世纪以来, 各国科学家做了大量实验来鉴定转基因作物(饲料)的营养等同性,采用了对反刍动物或非反刍动物的饲养试验, 从动物的生长性能、生产性能、消化代谢率、胴体性状等方面研究了转基因作物(饲料)对动物营养价值的影响,实验结果均表明转基因作物(饲料)与其对应的非转基因作物(饲料)之间具有营养等同性。
2.3 蛋白质致敏性
人类和动物普遍存在对摄入食物的过敏现象,转基因作物(饲料)对人类和动物同样也会存在致敏性,从目前了解的知识来看,转基因作物(饲料)产生致敏性的原因有以下几种情况:①转入的基因本身编码致敏蛋白;②转入基因编码的蛋白与已知致敏蛋白具有
8 个连续相同的氨基酸序列,在免疫学上有明显的同源性;③转入基因编码的蛋白属于某类致敏蛋白的成员;④转入基因的来源含致敏蛋白。转基因食品是否具有致敏性一直是安全性评价中的关键问题。据调查英国有1.4%~1.8%的人群及8%的婴幼儿对食物中某种成分有过敏反应, 在荷兰有2.4%的人群对某种食品过敏, 而在美国对花生和坚果过敏的人群达1.1%,可见,食物过敏人群的比例是比较高的,因此,科学家还发现对巴西坚果2S 清蛋白有过敏性的人群对转巴西坚果2S 清蛋白的大豆也产生了过敏性(Nordiee 等,1996),在转花生基因的作物中也有过敏现象的存在。
2.4 毒性
转基因作物(饲料)的毒副作用也是转基因作物(饲料) 安全性评价的重要因素。转入的基因编码的蛋白与非转基因作物的已知安全蛋白的序列是否一致,如果不一致,是否会对人类或动物产生毒副作用,这就需要进行动物毒性实验来进行验证,因此转基因作物产生的新蛋白质的毒性也是人们的关注之一。John 等(2002)继而报道了一种蝴蝶幼虫因吃了某种撒有转基因玉米花粉的菜叶后死亡率特别高后逐步引发了人们对转基因作物毒性的关注。徐海滨等(2005)用含有水稻潮酶素标记基因(hpt)的转基因水稻饲喂大鼠,研究了水稻潮酶素标记基因(hpt)在大鼠体内的代谢过程, 在大鼠消化道中降解的特点、影响因素及其规律,结果提示hpt 基因可能是比较安全的。朱元招等(2004)用80 只大鼠进行了13 周亚慢性安全性实验, 分别饲喂含60%和90% RR 豆粕的饲料,结果表明,饲喂60%常规非转基因或RR 转基因豆粕日粮的大鼠生长与采食无显著性差异; 饲喂90%高含量RR 豆粕的大鼠其血液学、血清生化和尿液参数亦均在生理值范围内, 且试验期内无大鼠死亡, 剖检和组织病理学检验并未发现体组织有病理学变化,由此得出RR 转基因豆粕对大鼠是安全无毒害的结论。
2.5 转基因饲料中标记基因的安全性
目前转基因饲料中所使用的标记基因,其组成与普通DNA 并无差异, 转基因饲料中的外源标记基因的含量很小。标记基因所涉及的安全性问题,标记基因的水平转移问题,转基因植物中的外源基因被摄入人体或动物体后,是否会对上皮细胞或肠道微生物发生基因的水平转移, 对人体或动物体产生不利影响?还需要广大饲料人才、科技工作者的研究。抗生素标记基因例如新霉素磷酸转移酶基因II、二氢叶酸还原酶基因和潮霉素磷酸转移酶基因等是否会转移,从而产生超级微生物而降低抗生素在临床上的有效性? 目前的科技水平无法精确控制外源基因在宿主染色体上的插入位点, 由于基因整合的随机性,外源基因可以插入宿主基因组的非编码区、结构基因区或调控区,引起插入突变。当外源的插入位点使阻抑基因失活,则可以使原来沉默的基因激活。目前的科技水平还难以预测一个外源基因在新的遗传背景下会发生什么样的相互作用。
3 安全评价与技术支撑体系
付仲文(2006)报道,由农业部根据农业转基因生物安全评价的需要,委托具备检测条件和能力的技术检测机构对转基因生物进行检测。国家正在建设农业转基因生物安全鉴定中心以及检测与监测体系。目前,已有20 多个农业转基因生物检测中心,包括环境安全、食用安全和产品检测三种类型,以保障标识、安全评价及进口安全管理等制度的实施。同时,还需要参照国际标准以及有关国家在安全评价方面的做法,制订安全评价的产品检测方法的国家标准,具体包括饲料源的核酸提取、微量核酸定性、定量检测、致敏蛋白质的检测、基因芯片检测以及实验室操作要求等。还需要建立转基因大豆、玉米、油菜等环境安全评价与饲用安全评价检测标准。