轉(zhuǎn)基因食品是什么,安全嗎?

轉(zhuǎn)基因食品,指的是利用轉(zhuǎn)基因生物技術(shù)獲得的轉(zhuǎn)基因生物品系,并以該轉(zhuǎn)基因生物為直接食品或?yàn)樵霞庸どa(chǎn)的食品稱為轉(zhuǎn)基因食品。曾經(jīng)很長一段時(shí)間一直是人們關(guān)注和爭論的對象。
甚至有網(wǎng)友提出了:如何保證轉(zhuǎn)基因作物的“新基因片段”的啟動(dòng)、轉(zhuǎn)錄、表達(dá)以及在宿主新的“環(huán)境”下與其他基因、蛋白等交互作用不會(huì)產(chǎn)生非預(yù)期的物質(zhì)和變化?畢竟這些物質(zhì)可能根本無法運(yùn)用現(xiàn)有手段檢測,又如何判斷對人體是否有潛在危害?如果僅對預(yù)設(shè)的目標(biāo)物質(zhì)成份進(jìn)行檢測又如何保證轉(zhuǎn)基因新物種一定安全呢?今天就來和大家聊聊這個(gè)問題。

01,關(guān)于網(wǎng)友問題的答案

首先,答案是impossible!至少,在我們目前可以了解的技術(shù)范圍和可以預(yù)期的未來里,我們無法解決這個(gè)問題。(說明:大部分內(nèi)容,把轉(zhuǎn)基因三個(gè)字去掉或者換成其他的,如輻射,誘導(dǎo)等,都成立)
我們從以下角度來解讀:
第一部分,我們的食品攝入的不確定性;
第二部分:我們的現(xiàn)有技術(shù)手段.

02,我們食品攝入的不確定性

以植物轉(zhuǎn)基因?yàn)槔?/strong>從轉(zhuǎn)基因到進(jìn)入我們體內(nèi),大體上有以下三步,如圖:

以上每一個(gè)過程,都充滿了大量的不確定性,事實(shí)上,這個(gè)不確定性,從生物學(xué)角度,所有我們吃的喝的,甚至是呼吸的,活動(dòng)的,都會(huì)影響整個(gè)過程的不確定性,因?yàn)?,太?fù)雜了,而我們現(xiàn)在還處在生物學(xué)起步階段。
下面我們一一來分析。

03,轉(zhuǎn)基因本身的不確定性

轉(zhuǎn)基因本身的不確定性,我從三個(gè)方面來說:
一、基因來源問題。目前轉(zhuǎn)基因來源都是非宿主本身,來自于其他物種,諸如病毒、細(xì)菌或真菌等的基因。這是轉(zhuǎn)基因和雜交育種及誘變育種最大的區(qū)別,包括我們目前了解的cas9技術(shù),事實(shí)上都屬于后者,即編輯已有基因和導(dǎo)入外源基因的差別。這個(gè)差別,需要較長的周期來確認(rèn)。
二、基因插入位置的問題(這絕對是最新的問題,也是我們傳統(tǒng)轉(zhuǎn)基因從業(yè)者從未意識(shí)到的,因?yàn)檫@些進(jìn)展是這兩年才出現(xiàn)的)。如下圖所示,傳統(tǒng)意義上,我們認(rèn)為動(dòng)植物的基因組組成如下
大部分為垃圾區(qū)域(90%以上),很長,而我們有效的部分,也就是基因,只是極少的一部分。所以,我們把我們的轉(zhuǎn)基因擦入到圖示的垃圾區(qū)域,這樣就安全了。所有的轉(zhuǎn)基因,不管通過什么方法,都是插入到了如圖的垃圾區(qū)域。

然而,這個(gè)觀點(diǎn)同樣被顛覆了,我們認(rèn)為的垃圾區(qū)域,竟然是有意義的,最出名的一個(gè)內(nèi)容就是典型作用就是翻譯成為lncRNA(長鏈非編碼RNA),這些在劑量補(bǔ)償效應(yīng)(Dosage compensationeffect)、表觀遺傳調(diào)控、細(xì)胞周期調(diào)控和細(xì)胞分化調(diào)控等眾多生命活動(dòng)中發(fā)揮重要作用,成為遺傳學(xué)研究熱點(diǎn)
那么問題來了:既然我們認(rèn)為插入的垃圾位置突然有了作用,那我們之前的轉(zhuǎn)基因是否還安全的躺在了宿主基因組上呢?
三、轉(zhuǎn)基因?qū)λ拗鞔x網(wǎng)絡(luò)的影響。
目前看到的所有轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品,都是基于傳統(tǒng)的方法檢測,比如宿主的常見性狀(如育性,毒性,環(huán)境影響如異交率等),然而,對整個(gè)生命體的其他基因表達(dá)影響,沒有研究過(技術(shù)原因),現(xiàn)在RNA-seq這么物美價(jià)廉,有人開始做這方面,基本上,一個(gè)轉(zhuǎn)基因,至少會(huì)帶來上百個(gè)基因表達(dá)的改變。

這個(gè)圖是轉(zhuǎn)基因前后基因表達(dá)的變化,總共~12,000 基因Gao L, Tu Z J, Millett B P, et al. Insights into organ-specific pathogen defense responses in plants: RNA-seq analysis of potato tuber-Phytophthora infestans interactions[J]. BMC genomics, 2013, 14(1): 340.

這個(gè)圖示巴西商業(yè)銷售的轉(zhuǎn)基因玉米和非轉(zhuǎn)基因玉米 面粉的 蛋白表達(dá)差異(只是玉米粉,不包括其他的 圖上的有區(qū)別的蛋白按照分類區(qū)分,比例如下:疾病防御相關(guān)40%、未知13%、蛋白合成10%、細(xì)胞結(jié)構(gòu)7%、細(xì)胞生長分化7%、新陳代謝7%、蛋白錨定和儲(chǔ)存3%、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)3%等Comparative study of transgenic and non-transgenic maize (Zea mays) flours commercialized in Brazil, focussing on proteomic analyses)
說明:第三點(diǎn)不僅存在于轉(zhuǎn)基因中,雜交育種、誘變育種等所有育種都存在這樣的內(nèi)容,只不過,大家盯著轉(zhuǎn)基因而已。只要做個(gè)這比較,幾乎所有的都會(huì)存在熱圖。我們不關(guān)注,但不等于不存在!

04,轉(zhuǎn)基因食品加工

植物的處理過程,完全會(huì)影響到后續(xù)的效果
一、植物的生長環(huán)境
主要包括日照、溫度以及土壤、肥料和農(nóng)藥的影響,還有水的影響,都會(huì)影響到植物的果實(shí)。很多因素,包括重金屬污染,植物的生長環(huán)境影響(典型的是秈稻在不同區(qū)域生長產(chǎn)量差異極大,糯性也受影響)
二、植物的果實(shí)采摘
主要包括采摘時(shí)間及相應(yīng)的儲(chǔ)存方式的影響。
三、食品加工方法
這一點(diǎn)是非常關(guān)鍵的
各種加工方法,事實(shí)上對食品的影響非常大
比如我們的食品加工方法:燉、燜、煨、蒸、煮、熬、炒、鹵、炸、燒,每一種處理后,其獲得的產(chǎn)品都是有影響和差別的,特別提出的是腌制類食品,由于高鹽等原因,容易對心血管有影響,甚至致癌。

05,人體對食品的處理

不同人,對食品的處理結(jié)果也不一樣
一、人食用差異
包括喜歡的口味、生熟的水平等,還有人吃隔夜食品
二、人體差異
不同人對不同食品攝入的影響,特別典型的是牛奶攝入以及酒精攝入的問題,不同人體質(zhì)差異太大。

06,我們目前擁有的技術(shù)

食品化學(xué)技術(shù)。我不是專業(yè)人士,常見的分析,包括毒性、營養(yǎng)成分含量分析,這些基本上已經(jīng)形成了國家標(biāo)準(zhǔn)
生物學(xué)角度:
基因組學(xué):在植物食品方面,個(gè)人認(rèn)為影響不大,一般是用于植物分子生物學(xué)分析,在食品方面?zhèn)€人覺得應(yīng)用不大
轉(zhuǎn)錄組學(xué):這一套技術(shù)是應(yīng)用最多最廣的,包括那張熱圖,主要是通過對RNA的捕獲來獲取植物體內(nèi)所有基因的表達(dá),這樣就可以尋找到差異表達(dá)基因
蛋白組學(xué):其實(shí),原則上,我們最直接攝入的是蛋白,因此,如果能夠詳細(xì)的鑒定出蛋白的表達(dá)情況,自然是最好不過了。然而,囿于技術(shù)問題,我們目前的蛋白組學(xué)還不盡人意。因?yàn)榈鞍捉M學(xué)最大的問題一是蛋白質(zhì)分離問題(蛋白種類太多而且彼此結(jié)合以及活性結(jié)構(gòu)),二是蛋白鑒定問題(測序難)

綜上,以我們目前掌握的技術(shù)和能力,我們無法給出一個(gè)確切的答案,甚至,你這一會(huì)兒和下一會(huì)兒,你喝了口水和沒喝水,都很難區(qū)分,如果從這么多指標(biāo)去分析,那簡直是個(gè)天文數(shù)字,至少一臺(tái)天河計(jì)算機(jī)都不夠用。
所以,就不要愁了,該咋樣就咋樣。