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    發布時間:2019-10-07 16:15 原文鏈接: 轉基因食品檢測技術

    轉基因食品是指利用生物技術,將外源基因轉移到動物、植物或微生物等其他物種中,從而改造生物的遺傳特性,使其在性狀、營養品質等方面向人類所需的目標轉變,由這些轉基因生物為直接食品或原料加工生產的食品就是轉基因食品。自1983年世界第一例轉基因作物馬鈴薯問世以來,目前各國已經試種的轉基因植物超過4500種。在我國種植轉基因作物主要包括棉花、西紅柿、番木瓜和甜椒。

      轉基因食品的優點和擔憂

      轉基因生物之所以被廣泛利用于食品領域,主要是因為通過有益的基因組合,可以使轉基因作物增加產量,增強作物的抗蟲性和抗病性,一些不耐儲存的作物變得耐貯藏、抗衰老、可以進行長途運輸,使季節性作物擺脫季節的影響,并且提高作物的營養價值。同時,轉基因技術也是培植植物新品種的主要方法,使一些作物具有能預防疾病的神奇效果。這些優點使得轉基因技術被廣泛的應用。

      雖然轉基因食品有這么多的優點,但是隨著轉基因技術的發展和轉基因食品的不斷商業化,轉基因食品的安全性問題不斷被提及,有關倫理學和環境污染的疑問也越來越多。

      2012年6月美國媒體報道,美國爆發了定時群殺吃了摻有轉基因飼料的牛的事件。這些牛的壽命和食用基因飼料的時間長短在很大范圍內變化,牛的代數也有好幾代,但卻都在同一時間死亡。Jeffrey M.Smith的研究發現:在老鼠的食品大豆中添加了含轉基因的成分后,老鼠會莫明其妙的緊張好斗,肝臟和睪丸都呈現病態反應,且繁殖的后代體內不同部分出現了致命的病變,55.6%的小老鼠在一出生或是出生3周內就死亡。這些至少能夠證明:轉基因食品能夠對一些動物的后代產生嚴重危害和影響。

      目前我們對轉基因技術對食品、人群健康、環境、生物物種等方面的影響還知之甚少,但轉基因作物中所轉入的外源基因并非親本自己所有,而是來自其他的生物,或者人工合成。這就使得轉基因食品可能會具有一些潛在的問題,例如,轉基因食品很可能會引發過敏、具有毒性或使食品中蛋白質結構發生改變。這些是否會對人體健康和生長發育具有潛在的影響,新基因在食物鏈和環境釋放等途徑中是否會影響自然界生物的多樣性等等,這些問題還沒有答案。并且轉基因食品的外源DNA如果不在腸道內消化,被機體細胞攝取并整合到基因組中,很可能會引起細胞突變,這對人類的健康存在著潛在的危害并且使轉基因食品很可能具有生物武器的威力。

      盡管不少科學家做了相關實驗,但轉基因食品的影響具有累積性和潛在性的特點,最終的結論還是要靠長期系統的監測才能做出客觀的評價。

      轉基因食品的檢測技術

      隨著轉基因技術的快速發展,轉基因作物種類的不斷增加,社會要求轉基因食品的檢測技術也要不斷的發展,對轉基因食品的定性、定量檢測方法也在逐步完善。目前采用的轉基因成分檢測主要包括核酸水平的檢測和蛋白質水平的檢測。

      1.核酸水平檢測

      轉基因食品的核酸水平檢測主要是指檢測遺傳物質中是否含有插入的外源基因(即新引入的外源DNA片段)。當今核酸水平檢測的主要方法有定性PCR、定量PCR、印跡法和基因芯片技術等。

      (1)PCR法

      PCR方法是針對外源基因的啟動子、終止子等來設計引物,經PCR反應對待測食品DNA樣本進行擴增,經凝膠電泳分析靶標PCR產物的有無,來對食品進行定性判斷,改良的PCR方法可以進行定量分析。

      PCR方法具有很高的靈敏度,并且與蛋白質具有組織特異性相比,PCR技術不受到材料的限制,又由于核酸的性質比蛋白質穩定,變性之后復性也更為容易,所以通過PCR技術可以檢測初加工和深加工的食品,因此在轉基因領域PCR技術使用最為廣泛。

      (2)定量PCR法

      PCR方法雖然靈敏度高,但是操作繁瑣,在操作過程中樣本容易受到污染或因樣品本身感染相關病毒而呈現假陽性,有的時候還會呈現假陰性。由于PCR本身的局限性,又為了滿足定量分析的需求,為此,研究者們在定性篩選PCR方法的基礎上,又發展了不同的定量PCR檢測方法。目前,國外較為成熟的方法主要有定量競爭PCR(Quantitative competitive,QC—PCR)和Real—time PCR法。

      (3)基因芯片法

      基因芯片方法又稱為DNA微探針陣列法,其實質就是高度集成化的反向斑點雜交技術,是將目前通用的報告基因、抗性基因、啟動子和終止子的靶片段固定在載體上,將待測基因擴增、標記后與固定的探針進行雜交,雜交信號由掃描儀掃描后,由計算機對雜交信號進行處理,分析判斷得到雜交譜。

      基因芯片方法與PCR方法具有相同的優點,但PCR方法檢測范圍窄、檢測效率低,而基因芯片方法能夠一次性單獨分析樣品中大量的、不同種類的GMO,進行篩查、定性、定量。迄今為止,基因芯片技術應用于轉基因食品檢測的前沿,但由于基因芯片技術造價高,所以應用阻力較大。

      2.蛋白質水平檢測

      蛋白質水平的檢測主要是針對外源蛋白質進行免疫學檢測,主要方法有ELISA、側流型免疫測定(1ateral flow)、蛋白質印跡法和試紙法等。

      (1)ELISA法

      ELISA法用于間接檢測轉基因表達的目的蛋白質。此方法是通過抗原與抗體之間的特異反應來實現的,由于抗原只和它自己(或具有相同抗原決定簇)誘導產生的抗體發生反應,因此具有高度特異性,將抗原或抗體其中的一種標記上酶制成具有抗原抗體反應的特性和酶的底物催化特性的酶標抗體,再將酶標抗體結合到載體上,在它與相應的另一種抗原或抗體結合后,加上相應的底物進行顯色,就可以根據底物顯色的深淺做出定性或定量判斷。此外,試紙法也是利用抗原抗體的特異性反應來實現的,試紙法操作簡便,適用于現場檢測和初篩。

      ELISA法成本低、特異性高、檢測速度快、儀器操作簡單、并且對人員要求不高,但是此法靈敏度低、檢測范圍窄、易出現假陰性。由于加工過的食品的蛋白質容易失活,所以ELISA法只適用于原料性食品,難以檢測加工過的食品。

      (2)側流型免疫測定

      “側流”型免疫測定是在最近十幾年間發展起來的,之前主要用于醫學領域。這種測定方法基于夾心式技術原理與ELISA相似,但該法是建立在一種膜支持物上,標識過的抗原一抗體復合物側向遷移,與一種固定表面上的抗體結合。

      “側流”型免疫測定方法的操作過程簡單,且不需要特殊實驗設備,目前市場上也出現了用于側流分析并能用于野外測試的試劑盒。

      (3)蛋白質印跡法

      蛋白質印跡法將電泳分離、抗原抗體特異性結合及酶顯色反應三者結合起來用于分離、檢測復雜混合物中特異的目的蛋白質,靈敏度為1~5ng。蛋白質印跡法中印跡上的目的蛋白(抗原)與一抗結合后,再加入能與一抗專一結合的酶標記二抗,最后通過對二抗上標記化合物的性質進行分析得出結果。此法可確定一個樣品中是否含有預定限值水平的目的蛋白質,可用于不可溶蛋白質的分析。

      另外,在轉基因食品的實際檢測中還有一些其他的檢測方法,例如,色譜技術、毛細管電泳技術、近紅外波譜技術、超分支滾環擴增技術及基于一些成熟技術建立起來的試劑盒技術、試紙條技術等。例如,Hurburgh等利用近紅外波譜技術初步解決了食物加工過程中植物纖維結構可能被破壞,無法判斷是否具有轉基因成分這個問題。

      現狀

      自1994年第一例轉基因植物產品Flavr Savr西紅柿在美國上市以來,轉基因植物在種植面積和市場化方面都得到很快的發展,世界很多國家將轉基因技術列為國家優先發展的重點領域。一些轉基因作物如玉米、油菜、番茄等也逐漸進入人們的生活,其中最主要的轉基因作物是轉基因大豆和轉基因玉米,它們的種植面積分別占總種植面積的57%和25%,其中美國的種植面積高達全球種植面積的72%。中國由于人口壓力,從20世紀80年代初,就開始將現代生物技術納入科技發展計劃,抗蟲棉等5項轉基因作物早已被批準進行商品化生產。

      但另一方面,雖然各國目前已經試種的轉基因植物超過4500種,可是獲得政府批準上市的品種僅40個,不到1%。這說明各國政府目前對此仍采取謹慎的態度,2000年1月29日,131個國家的代表在聯合國主持下,于加拿大的蒙特利爾簽署了有關轉基因食品安全的《生物安全議定書》(Bio—safety Protoco1)。這是第一部有關現代生物技術生產的活性轉基因生物的國際法。

      在歐洲國家,由于民眾的抵制,轉基因食品技術并不是非常發達,甚至有些國家完全禁止轉基因食品的播種與生產,許多國家(包括歐盟)都制定了轉基因產品的標示閾值。俄羅斯對轉基因食品及其原料采取國家登記制度。日本較早開展生物技術安全立法工作,轉基因實驗必須遵循文部省的《重組DNA實驗指南》,轉基因農作物的開發需要遵守農林水產省制定的《在農林漁、食品和其他相關產業中應用重組DNA生物體指南》。

      我國支持轉基因食品研究,但對產品標識嚴格要求。2001年6月6日國務院公布了《農業轉基因生物安全管理條例》,對轉基因食品的試驗、生產、應用等規定了生產和經營許可證制度。2002年3月20日。我國正式實施《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》。衛生部于2002年4月8日發布了《轉基因食品衛生管理辦法》,并于2002年7月1日起實施。辦法規定轉基因食品作為一類新資源食品,須經過衛生部審查批準方可進口,并對轉基因食品的食用安全性與營養質量評價、申報與批準、標識和監督做了嚴格的規定。

      轉基因食品是科技的產物,雖然目前存在著一些已知或未知的問題,但隨著科技的發展和時間的流逝,相信轉基因食品的好壞、利弊都會為世人所見。科技是把雙刃劍,希望我國政府嚴格管理,謹慎對待轉基因食品,營造綠色食品,放心餐桌的良好環境。


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