【轉(zhuǎn)基因你問我答】吃了轉(zhuǎn)基因食物，會被“轉(zhuǎn)基因”嗎？

編者按：轉(zhuǎn)基因技術(shù)安不安全？轉(zhuǎn)基因食品能不能吃……在日常生活中，公眾常常被轉(zhuǎn)基因問題困擾，甚至被轉(zhuǎn)基因謠言蠱惑。在2020年全國科普日期間，光明網(wǎng)基因科普團隊針對相關(guān)問題邀請專家進行權(quán)威解答，推出系列作品《轉(zhuǎn)基因你問我答》，為公眾答疑解惑。

作者：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)營養(yǎng)與健康研究院 周子琦、賀曉云副教授、許文濤教授

提到轉(zhuǎn)基因食物，你第一個想到的是什么？是五彩斑斕的玉米，還是奇形怪狀的西紅柿？如果我說它們都不是轉(zhuǎn)基因的，而是大部分的木瓜才是轉(zhuǎn)基因食物，你會不會感到很驚訝呢？

（圖為原創(chuàng)）

Part1：啥是轉(zhuǎn)基因？

“轉(zhuǎn)基因”一詞聽著有些可怕，但其實這個詞漢化得很生動。因為轉(zhuǎn)基因（也稱為轉(zhuǎn)基因技術(shù)，Transgenic Technology），是一項可以將不同生物體的基因結(jié)合到一起、獲得具有新性狀生物的技術(shù)，它就是一項需要科學(xué)家們將其他物種的優(yōu)質(zhì)基因“轉(zhuǎn)入”到待優(yōu)化物種的基因組里的技術(shù)。這一過程與我們熟知的雜交技術(shù)還不太相同，轉(zhuǎn)基因技術(shù)及產(chǎn)品比雜交的人為色彩更濃重一點。為啥這么說，我舉個例子你就知道了：

假設(shè)我在院子里種了幾株大豆，但是豆子個個都異常干癟，這時候我看到隔壁老王家的大豆圓潤可口，于是我借來幾株跟我的大豆進行雜交，結(jié)果我的豆子最后也圓潤可口，可喜可賀（這就是雜交），沒想到地里有時候也有蜜蜂、蝴蝶亂竄，導(dǎo)致我的一部分大豆品相也不錯（這叫異花傳粉，一種天然的“雜交”）。但是沒過兩天又出問題了，地里老長雜草，我拔的還不如它長得快，于是我打算買點草甘膦除草，沒想到農(nóng)藥一撒我的豆苗也黃了，可咋整？轉(zhuǎn)基因技術(shù)就可以把其他生物抗農(nóng)藥或者能抵消掉農(nóng)藥毒力物質(zhì)（比如能夠水解農(nóng)藥的酶，酶就是一種能作用于特定物質(zhì)的生物分子）的基因“轉(zhuǎn)”到我的大豆基因組里，這樣大豆就具有了抗農(nóng)藥的特性。這時候我再對大豆田噴灑除草劑，被殺死的只有雜草了，這可真棒！

（圖為原創(chuàng)）

看完上邊的小例子，你就會發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因技術(shù)在一定程度上解決了以往傳統(tǒng)育種方法無法解決的、由生物/非生物脅迫等不可控因素帶來的諸多問題，它使得作物本身能夠更好按照人類的需求和意愿去適應(yīng)自然的變化。

Part2：轉(zhuǎn)基因食物誕生記

接著上邊的小例子，帶你看看轉(zhuǎn)基因食物到底是如何誕生的吧：

由于大豆本身是不能耐受草甘膦農(nóng)藥的，要讓它免受草甘膦的摧殘，我們需要完成以下幾步：

一、找到抗草甘膦基因

基因是性狀的決定因素之一，所以我們要得到抗草甘膦的基因，先要找到一種能抵抗草甘膦的生物，幸好早在1985年以Camai為首的科學(xué)家就已經(jīng)從鼠傷寒沙門氏菌中分離出了抗草甘膦的基因，這樣我們就能直接拿它來使用了。

二、將基因轉(zhuǎn)化進大豆基因組內(nèi)

拿到抗草甘膦基因后，需要利用各種方式將其轉(zhuǎn)入大豆植株中。常見的轉(zhuǎn)化法比如農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法（農(nóng)桿菌是一臺進入植物細胞的“快車”，把基因放入它體內(nèi)，它就可以進入細胞并將基因整合到目標(biāo)植株的基因組中），基因槍轉(zhuǎn)化法（把基因當(dāng)作子彈，“嗖”地一下打到基因組的“靶上”），以及較新的基于CRISPR的基因編輯技術(shù)（DNA的手術(shù)箱，可以在指定位置“縫縫補補”）等等。

三、植株組織培養(yǎng)

我們要靜待轉(zhuǎn)基因大豆苗的成長，用心呵護后就可以收獲一株抗草甘膦的大豆啦！

（圖為原創(chuàng)）

Part3：吃了轉(zhuǎn)基因食物，會被“轉(zhuǎn)基因”嗎？

作為消費者，我們有必要知道轉(zhuǎn)基因食品是否對人體存在安全風(fēng)險。目前轉(zhuǎn)基因食品對人體主要存在著兩方面可能的風(fēng)險：一是自身所攜帶的外源基因及其表達產(chǎn)物對人體可能產(chǎn)生類似的影響，二是與其他食物一樣的過敏風(fēng)險。

針對大眾比較關(guān)心的問題一，我以轉(zhuǎn)Bt蛋白玉米為例進行介紹：

轉(zhuǎn)入Bt蛋白基因的玉米可以產(chǎn)生Bt蛋白來抵御害蟲的啃食。在害蟲呈堿性的消化道中，Bt蛋白晶體的氨基酸鏈被特異性地轉(zhuǎn)變成活性肽段（注意不是降解成一個個的氨基酸）。此時，害蟲腸道表面特有的Bt蛋白受體就能識別這些肽段，并且和它特異性結(jié)合，進而引起細胞膜破損，破壞細胞滲透平衡，最終腸道細胞內(nèi)的電解質(zhì)平衡被破壞，造成腸道穿孔，最終導(dǎo)致害蟲無法進食，痛苦而死。但是對于人類來說，Bt蛋白是無毒的。首先，我們的腸胃是酸性環(huán)境。在酸性條件下，Bt蛋白晶體的氨基酸鏈被降解成一個個的氨基酸（注意不是有活性的肽段），作為蛋白質(zhì)和其他物質(zhì)的合成原料。更重要的是，人的腸道表面沒有Bt蛋白受體。此外，Bt蛋白的毒性與其空間結(jié)構(gòu)的完整性直接相關(guān)，由于轉(zhuǎn)基因Bt蛋白熱穩(wěn)定很差，現(xiàn)熟食品加工溫度均可破壞其功能結(jié)構(gòu)，使其喪失原有功能。

簡單來說，轉(zhuǎn)基因食品與一般食品一樣，在真正被我們消化吸收之前需要經(jīng)過層層關(guān)卡：烹飪時的高鹽、高酸堿、高熱環(huán)境，人類口腔的物理破碎、消化道的化學(xué)分解等等一系列透徹的拆分過程，在這一過程中所有轉(zhuǎn)基因的產(chǎn)物（例如蛋白，小分子有機物）甚至包括其自身（一段核酸序列）都會像其他食物一樣，被無限降解成小分子之后，再被吸收利用。即使真的存在有功能結(jié)構(gòu)的片段（鑰匙），我們體內(nèi)也沒有專門針對其吸收的受體（門），這些轉(zhuǎn)基因食品可以說是無處可去，打為原型。

舉個不恰當(dāng)?shù)睦樱撼粤藥浊甑拇竺?，我們也沒有變成水稻。所以吃轉(zhuǎn)基因食品，不會被“轉(zhuǎn)基因”。

Part4：轉(zhuǎn)基因食品的安全性到底需不需要長期、多代人來驗證？

回答這個問題之前，我們首先來看看轉(zhuǎn)基因食品都需要經(jīng)過哪些環(huán)節(jié)才能商品化：

以我國為例，我國批準種植的轉(zhuǎn)基因作物有抗蟲棉花和抗病毒木瓜，批準進口的轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品有轉(zhuǎn)基因大豆、玉米、油菜、棉花、甜菜和番木瓜。與世界其他國家相比，我國對于轉(zhuǎn)基因食品的管控是極嚴格的，根據(jù)1993年經(jīng)濟合作與發(fā)展組織OECD提出的針對食品安全評估的“實質(zhì)等同”原則，我國法律規(guī)定轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物必需獲得農(nóng)業(yè)農(nóng)村部的轉(zhuǎn)基因生物安全生產(chǎn)應(yīng)用證書方可進入?yún)^(qū)域試驗和品種審定階段，而且嚴格管控轉(zhuǎn)基因生物種子的生產(chǎn)、經(jīng)營、銷售，防止轉(zhuǎn)基因作物的非法種植。按照《中華人民共和國種子法》的要求，轉(zhuǎn)基因作物還需取得品種審定證書、生產(chǎn)許可證和經(jīng)營許可證，才能進入商業(yè)化種植（。

但是如果你非要來個安全性驗證，也不是不行。因為實際上，自轉(zhuǎn)基因食品誕生之日起，這種長期多代的安全性驗證就已經(jīng)開始了。這位來自美國愛荷華食品科學(xué)與人類營養(yǎng)系的教授指出“人類在2000-2011年間使用轉(zhuǎn)基因飼料一共喂養(yǎng)了1000億只動物，這些動物的健康狀況沒有受到影響”。再加上動物傳代快，可以說轉(zhuǎn)基因食品已經(jīng)在動物身上得到了“幾百年”的長期、多代的安全性驗證了。

換句話說，但凡能夠端上餐桌，進入我們口中的轉(zhuǎn)基因食品都是安全的，如果安全有等級，那轉(zhuǎn)基因食品的安全等級可能比你在路邊攤上買的食品的安全等級都要高（因為整個產(chǎn)品鏈都受到了嚴格的把控和監(jiān)管），所以轉(zhuǎn)基因食品安全性通過長期、多代人來驗證的做法是沒有必要的。

參考文獻

[1] Bawa A S , Anilakumar K R . Genetically modified foods: Safety, risks and public concerns - A review[J]. Journal of Food Science and Technology -Mysore-, 2013, 50(6).

[2] Shyr Y Y J, Hepburn A G, Widhohn J M. Glyphosate selected amplification of the 5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase gene in cultured carrot cells[J]. Molecular & General Genetics Mgg, 1992, 232(3):377-82.

[3] 檀琮萍, 江昌俊. 作物抗除草劑基因工程與抗除草劑轉(zhuǎn)基因小麥的研究進展(綜述)[J]. 安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報, 2003, 30(1):27-33.

[4] Madhumala K, Kumar K, Sahay S. Transgenic Development in Horticulture Fruit Crops-A Review[J]. Current Journal of Applied Science and Technology, 2018: 1-5.

[5] Comai L, Facciotti D, Hiatt W R, et al. 1985. Expression in plants of a mutant aroA gene from Salmonella typhimuri? um confers tolerance to glyphosate[J]. Nature, 317: 741744.

[6] 吳剛, 崔海瑞. Bt轉(zhuǎn)基因植物研究進展及其持續(xù)利用[J]. 生物技術(shù), 1999, 9(5):34-38.

[7] 顏旸. 吃轉(zhuǎn)基因Bt蛋白安全嗎, 南方周末, 2011, D26: http://www.infzm.com/content/65960.

[8] Liu X , Wu S , Xu J , et al. Application of CRISPR/Cas9 in plant biology[J]. Acta Pharmaceutica Sinica B, 2017, 7(003):292-302.

[9] 李文鳳，季靜，王罡，等．2010．提高轉(zhuǎn)基因植物標(biāo)記基因安全性策略的研究進展．中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，43(9)：1761-1770.

[10] 梁雪. 論轉(zhuǎn)基因食品危害與管控分析[J]. 糧食流通技術(shù), 2020, 001(001):157-158,162.

[11] Ruth S. MacDonald, Safety of Genetically Modified Foods and Food Ingredients.