转基因是为获得某些优良特性而将某种生物种内或种间的基因插入到宿主细胞。转基因食品的潜在优势包括：增加营养价值、降低过敏性、抗虫性、抗病性等。可能的有害结果包括：生产出的食品带有新的毒素、产生过敏原、降低营养价值、引起抗生素耐药性等［1］。日本科学家利用转基因技术成功培育出了可减少血清胆固醇含量,防止动脉硬化的水稻新品种，生产奶酪的凝乳酶，以往只能从杀死小牛的胃中才能取出，现在利用转基因微生物己能够使凝乳酶在体外大量产生［2］。转基因大米中的β-胡萝卜素和纯净β-胡萝卜素一样有效，为儿童补充维生素A比菠菜更有效。一碗100～150g的转基因米饭可以为6～8岁儿童提供60%推荐剂量的维生素A［3］。曾经的一次病毒感染几乎毁灭夏威夷木瓜产业，是转基因抗病毒木瓜挽救了夏威夷木瓜产业［4］。毫无疑问，转基因技术应用到食品生产带来的好处十分具有诱惑力，但食品安全涉及面广、影响长远，通过人为手段打破自然规律得来的转基因食品其安全性难免受到大众质疑。转基因动植物及制品是否会影响人们的身心健康安全一直是广大消费者最关心的问题。
1转基因食品安全性的理论基础
1.1转基因食品与基因突变
目前已有大量研究证实，肿瘤发生与基因突变关系密切。转基因食品中导入的外源基因是否会发生水平转移，导致基因突变，主要通过以下几个方面来说明。1.1.1转基因食品遗传背景的特殊性转基因技术与常规杂交育种的不同在于转基因技术可跨物种进行，把任何生物甚至人工合成的基因转入宿主基因。这种事件在自然界是不可能发生的，人们无法预测将基因转入一个新的遗传背景会产生什么样的作用［5］。1.1.2核酸体内代谢过程核酸在体内合成有两种途径，一种是在肝脏中以小分子简单化合物为主要原料，称为“从头合成”。另一种是利用外源性核酸或体内核酸的降解产物等半成品如单核苷酸、核苷或碱基为原料合成人体自身所需的核酸，称为“补救合成”。食物中的核酸多以核蛋白的形式存在。核蛋白在胃中经胃酸的作用，分解成核酸与蛋白质。核酸进入小肠后，经胰液和肠液中各种酶的水解，最终分解为核苷。被吸收的核苷绝大部分在肠粘膜细胞中又被进一步水解，生成尿酸，并从尿中排出。在食物加工、消化过程中DNA被降解，大约2%～5%的饮食核苷酸进入了组织中的核酸池参与体内核酸的合成，而不会以DNA片段的形式参与机体核酸合成。1.1.3基因水平转移的可能机制（1）在消化道内病毒介导下可能发生基因水平转移。有1种转基因技术是利用反转录病毒感染分裂的细胞,在有丝分裂的M期核膜崩解,此时反转录病毒可实现整合。目前，以鼠莫氏白血病病毒作载体将外源基因导入胚胎、以猫白血病病毒作载体将外源基因导入羊胚胎、以禽白血病病毒作载体将外源基因导入鸡胚胎，以及利用复制缺陷型网状内皮组织增生病病毒,作载体将外源基因导入鸡胚胎诸方面已获成功，并证明这种基因转移方法整合率较高。那么，在消化道病毒感染的情况下，病毒在消化道内复制时食物中降解不完全、仍具有活性的基因片段就可能转入病毒体内，微生物再通过感染人体细胞而将食物中的基因片段转至人体细胞核。（2）在自然形成感受态的细菌介导下发生基因水平转移。DNA降解不完全并具有转化活性和能自然形成感受态的细菌可以为基因水平转移创造条件［6］，目前有人采用PCR技术研究转基因食品经不同方式加工后DNA降解情况，发现食物经常规加工后含有降解不完全的基因片段，且至少有一种肠道菌在体外被证实能自然形成感受态，世界卫生组织认为活的转基因微生物、未经加工的转基因植物或植物种子是基因转移发生时DNA的可能来源［7］。张洪卫［8］利用放射性同位素标记的核糖核酸示踪技术研究发现，大鼠口服3H-RNA后，血细胞、胸腺、肝、脾和睾丸等组织中核酸均有放射性，这些被标记的物质是否以基因片段的形式被整合到大鼠细胞有待进一步证实。因此，仅凭目前证据难于说服大众长期、大范围食用转基因食品不会发生基因突变情况。因此有必要进行相关实验及长期观察，以得出具有说服力的数据。
1.2转基因食品的成分可能发生未知改变
有观点认为，外源基因片段的导入可能会引发下游基因转录效应的变化，致使其最终产物含有新的成分或改变现有成分的含量，这种变化超出了目的基因本身所带来的改变，具有不确定性，且当多个基因片段转入生物体时，发生非预期效应的概率会更高［10］，这些非预期效应可能会导致转基因食物成分发生未知变化，这些未知改变构成了转基因食品安全评估的盲区，同时这种改变可能对人体造成危害。因此，一种新型转基因作物在进入食品市场前应该做多领域、多方面、长周期的实验研究以充分评估其安全性。
2转基因食品安全性的现实依据
大量实验从动物行为学表现、生长发育、脏器外观、脏器病理、骨髓细胞微核、精子活力、精子畸变、妊娠过程及人淋巴细胞体外实验等方面证实了转基因食品的安全性。但是，有人认为，动物饲养实验非常适合用于研究作为动物饮食常规成分的作物（如玉米、大豆、小麦），但是用于检测某些食品（如蔬菜、水果）却不具有太高的参考价值，因为这些产品可能不是动物的日常饮食。例如，非洲坚果人类食用无害，但狗吃后会出现一过性麻痹［11］。此外，有个别研究报道称长期转基因饲喂的动物出现脏器超微结构及免疫组化的改变。因此，人们对转基因食品仍心存疑虑，有必要从更多领域、采取更多方法进行实验研究，以进一步评估转基因食品的安全性。
2.1转基因食品的过敏性及免疫毒理研究
基因从一种生物转入另一种生物的细胞核内可表达产生新的蛋白。过敏原主要存在于食物蛋白中，摄入过敏原后将相继出现皮疹、呼吸循环系统改变，直到过敏性休克，对健康造成严重不良影响。据估计，世界上接近2%的成人和6%的儿童对食物成分过敏。StarLink的抗害虫转基因玉米是将芽孢杆菌属细菌的遗传信息转到玉米的细胞核，从而使玉米表达细胞色素9c蛋白，这种蛋白有很强的抗原性，有案例报道在食用含有这种转基因玉米的食物后出现头痛、腹泻、恶心呕吐等食物过敏症状。另一个关于导致食物过敏风险的案例是把巴西坚果中分离出的基因转入大豆，以增加大豆蛋氨酸含量，结果对坚果过敏的人在食用这种转基因大豆后出现严重过敏反应［12］，此后未出现过转基因食品过敏的病案报道，实验中也未发现过敏及免疫毒性表现。陈小萍等［13］以转豇豆胰蛋白酶抑制剂（cowpeatrypsinin-hibitor，CpTI）基因大米和母系非转基因大米喂养BALBC小鼠比较各组小鼠的体重、脏器指数、血常规、淋巴细胞分类、血清抗体滴度、空斑试验、迟发型皮肤过敏反应、腹腔巨噬细胞吞噬鸡红细胞试验。结果发现，转基因大米和非转基因大米喂养的小鼠各项免疫毒理指标无差异。李英华等［14］用小鼠研究饲喂转基因大米后免疫功能改变情况，结果显示转基因大米组所有观察指标与非转基因大米组相比，差异均无统计学意义（均P>0.05）。过敏反应个体差异大，如果一些从未导致过过敏的常见食品在转基因后产生致敏原将可能导致严重后果，TaylorSL等［4］也指出通过农业生物技术生产的食品应评估其潜在过敏性，特别是在对无过敏反应史的受体作物实施转基因技术时。1996年，联合国食品生物技术委员会及联合国生命科学学会过敏与免疫学会的一个专家组制定出了一个决策树，用于评估农业生物技术作物的潜在致敏性。这一评估方法集中于基因来源的评估、新引进蛋白与已知过敏原的序列同源性评估、新型蛋白与某已知转基因产物致敏者的血清IgE的免疫反应性、新引进蛋白的各种物理化学性质（如热稳定性、消化稳定性等），决策树反映了目前考虑到的转基因食品潜在致敏性相关因素。
2.2转基因食品的遗传毒性及致畸性研究
目前实验数据未发现转基因食品具有遗传毒性及致畸作用，卓勤等［15］用传统的致畸实验证实，转豇豆胰蛋白酶抑制剂大米对大鼠无母体毒性、胚胎毒性和致畸作用。单树花等［16］通过对照观察大白鼠骨髓细胞微核率与染色体畸变率证实饲喂转基因玉米与常规玉米对大白鼠骨髓细胞均无遗传毒性。芦春斌等［17］以转基因大豆和非转基因大豆连续喂养两代小鼠，检测两组子代小鼠的睾丸系数、精子存活率与畸形率差异均无统计学意义，组织切片镜检未发现两组小鼠的睾丸出现明显的病理损伤，表明亲代长期喂食转基因大豆饲料后无潜在遗传毒性及积累效应。
2.3转基因食品细胞毒性研究
陈吴健等［18］以转基因大米Bt63全蛋白作用于人淋巴细胞，体外培养。然后用彗星试验检测DNA损伤，用微核试验检测染色体畸变，用CCK-8及中性红试验检测细胞毒性损伤。结果表明转基因大米Bt63对人淋巴细胞无明显遗传毒性及细胞毒性作用。
2.4转基因食品急性毒性实验刘雨芳等
以转cry1Ac/sck双价抗虫基因工程稻大米为材料进行小鼠急性毒性试验，检测转基因稻大米对小鼠表观体征行为、脏器系数、血常规等的影响，结果各剂量组灌喂小鼠的行为、姿势、呼吸、毛色均正常，解剖观察其肝、脾、肾、心脏、胃、肠、生殖腺等主要脏器的外形、颜色、大小比例等无异常，血常规分析也显示受试鼠与对照材料组小鼠各指标比较差异均无统计学意义（均P>0.05）。
2.5转基因食品对发育影响的实验研究
韩军花等用小型猪为试验对象，随机分组饲养62d，结果表明，亲本大米对照组和转基因大米组动物的体格发育均优于正常对照组；脏器发育差异不明显，大体病理和组织病理均未观察到转基因大米具有明显的非期望效应。WalshMC等［21］使用转基因BtMON810玉米饲喂乳猪31d，对乳猪生长发育及肠道形态学未造成影响。脏器重量无明显变化，除了肾脏重量稍有增加趋势，但不伴有组织病理学及血液生化的改变。目前无实验发现转基因食物对生长发育有不良影响，猪的消化系统与人极其相似，实验结果有较高参考价值。
2.6转基因食品体内代谢过程实验研究
QiaX等通过尿液分析、磁共振波普分析，及大便中DNA片段、微生物核酸电泳、短链脂肪酸、酶活性等对转基因大米的安全性进行评估，分析认为转基因大米与传统日常饮食一样安全。韩军花等［23］通过外科手术法在猪回肠末端放置T型瘘管，并分别喂饲转SCK基因大米和亲本大米，收集并分析动物回肠末端消化产物,证明了外源性基因的插入未改变大米中蛋白质和氨基酸的消化率。这些研究证实了转基因食品与传统食品在消化吸收及代谢产物方面无差异，但只分析了转基因食品代谢过程的一个阶段及最终的情况，而无法进行连续性地监测，也就不可能检测到代谢过程中的每一个中间产物。
2.7“非期望效应”
2.7.1实验动物生理、生化指标发生变化转基因食品巨人“孟山都”公司进行的秘密研究发现，食用转基因玉米的老鼠肾脏变小，血液的构成发生变化。李敏等［24］将初断乳Wistar大鼠按性别、体重随机分为5组，分别饲喂高剂量亲本大米饲料（A组）、高剂量转基因大米饲料（B组）、中剂量转基因大米饲料（C组）、低剂量转基因大米饲料（D组）和AIN-93G正常对照饲料（E组）。观察大鼠体重、进食量、血常规、血生化、脏器重量、骨密度及脏器的病理学检查。结果显示，实验中期B组雌性大鼠的单核细胞百分比显著低于E组，差异有统计学意义（P<0.05）；谷草转氨酶活性显著高于E组，差异有统计学意义（P<0.05）。C组雌性大鼠的谷丙转氨酶活性显著高于A组和E组，差异均有统计学意义（均P<0.05）。实验末期，B组雌性大鼠的谷丙转氨酶和谷草转氨酶活性高于E组，差异有统计学意义（P<0.05）。B组雄性大鼠红细胞压积和尿素氮显著低于亲A组，差异有统计学意义（P<0.05），E组单核细胞百分比显著低于A组，差异有统计学意义（P<0.05）。B组雌性大鼠大脑的脏器系数显著大于A组，差异有统计学意义（P<0.05）；B、C、D组雌性大鼠的肾脏脏器系数显著小于E组，差异均有统计学意义（均P<0.05）。李英华等［25］在用大鼠研究Xa21转基因大米的亚慢性毒性损害实验中观察到，与非转基因大米组相比，实验中期转基因大米组血糖降低，胆固醇和高密度脂蛋白升高，雌性组谷草转氨酶活性显著升高。与正常对照组相比，实验中期转基因大米组体重、甘油三酯、高密度脂蛋白显著增高，血糖降低；在实验中期，转基因大米雌性组胆固醇和高密度脂蛋白高于非转基因对照组，而雄性组血糖低于非转基因对照组；实验末期，转基因大米组谷草转氨酶高于非转基因对照组。2.7.2实验动物组织结构发生变化一项研究转基因大豆饮食慢性影响的研究中，研究人员用含14%转基因大豆的饲料喂养怀孕小鼠，子鼠出生后1～8个月用相同饲料喂养子鼠，与控制饮食组比较，子鼠体重、胰腺及肝脏肉眼外观相同。然而，进一步分析超微结构及免疫组化结果却发现饲喂转基因大豆组小鼠的肝细胞核外形不规则，核孔较多，提示高代谢率及细胞核分子交换频繁，核仁也有同样典型的高代谢表现。胰腺则表现为酶原含量、总酶原区、细胞质中酶原所占比例及酶原颗粒大小均较控制饮食组小［26］。这些“非期望效应”或许来源于实验误差，但仍使人们更加怀疑转基因食品的安全性，也一定程度上反映了目前转基因食品安全评估办法需要进一步完善。
3结论
有关转基因技术的安全评价还存在许多不确定性，但转基因技术是一项非常有用的生物技术，无论是提高产量和质量还是减少病虫害、抵御旱涝灾害及改善营养价值，转基因技术都有着其他技术难以比拟的优越性。而且，安全也是基于多种因素的，包括适当的加工方法，许多传统食品，如喜薯，也不被认为是没有风险或绝对安全的［27］。比起大量使用农药、化肥以抗病虫害及增产，转基因技术应该更具安全性。为顺应时代潮流、国际形势的需要，应该发展转基因食品。但因为转基因食品安全性涉及面广、影响长远，每一个新的转基因食品在进入市场前都应该进行系统、严格的安全评估，除了传统的食品安全评估方法（如检测一些生理指标和病理检查），对于转基因食品还应考虑一些非预期效应。严格进行转基因食品安全评估，科学合理的证据可以避免公众的过度担忧也是转基因食品发展的需要。随着各重要领域相关实验的开展，转基因食品安全评价的可靠性在不断增强，分子生物学、毒理学、生物化学及营养学的进展有望提供基因组及方法学用以进行转基因食品安全评估。
作者：王家雄 李梅 单位：红河州第一人民医院神经外科
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