转基因食品安全与检测.pptx
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1、食品安全是指食品本身对消费者的安全性,它包括两个方面的内容:1、食品的充足供应;2、食品的安全与营养,食品中不含引起疾病的污染物,食品无毒、无害,并能提供人体所需要的基本营养元素。GMO FoodGMO Food-20102010第1页/共86页随着基因工程技术的发展,转基因生物(GMO)生产的食品也越来越多,在人类日常生活中的应用也越来越普遍。转基因食品在为人类造福的同时,也为人类健康和环境安全带来一些潜在的风险。从食品安全方面对GMO食品进行探讨。GMO FoodGMO Food-20102010第2页/共86页1转基因食品的特征转基因食品(GeneticallyModifiedFood)
2、是指利用转基因技术将获得的外源基因导入动物、植物和微生物,并将其加工生产的食品。GMO FoodGMO Food-20102010第一代转基因食品是以增加农作物抗性和耐贮藏性的转基因植物源食品,其主要特征是转入抗除草剂基因、抗虫基因、延迟成熟基因等,以增加农作物的抗逆性和耐贮藏性。第3页/共86页1转基因食品的的特征GMO FoodGMO Food-20102010第二代转基因食品是以改善食品品质和增加食品营养为特征。第4页/共86页1转基因食品的的特征GMO FoodGMO Food-20102010第三代转基因食品是以增加食品中的功能因子和免疫功能为主要特征。免疫力:是人体自身的防御机制,
3、是人体识别和消灭外来侵入的任何异物(病毒、细菌)等;处理衰老、损伤、死亡、变性的自身细胞以及识别和处理体内突变细胞和病毒感染细胞的能力。第5页/共86页2转基因食品的安全性随着人口增长和农作物生产面积的下降,食品安全问题越来越突出。转基因技术可以通过改良动植物、微生物的生长性能、抗病、抗逆性、营养品质等,提高产品的产量和质量,从而为人类发展提供可靠的食品安全保障。GMO FoodGMO Food-201020102.1转基因食品是保障食品安全的重要环节第6页/共86页2.2转基因食品的食用安全性转基因的实质是先克隆某一优良性状的目的基因,将其插入到目标生物的染色体中,使目标生物具有一些优良性状
4、,如高产、抗病、高营养等。GMO FoodGMO Food-20102010经过对目的基因、载体和抗性标记的严格选择,对生产过程进行跟踪检测,并对转基因食品进行实质等同性分析鉴定,生产的转基因食品是安全的,与传统食品没有差别。第7页/共86页2.3转基因食品对人体健康的影响一般来说,转基因食品是安全的,但如果长期食用转基因食品,对人体健康会产生那些不良影响呢?GMO FoodGMO Food-20102010首先,转基因食品中潜在的过敏原对人体的影响。食品过敏是指食品中含有某些能引起人产生不适反应的抗原分子,这些抗原分子主要为蛋白质,具有对T-细胞和B-细胞的识别区,可以诱导人免疫系统产生免疫
5、球蛋白E抗体(IgE)。第8页/共86页2.3转基因食品对人体健康的影响GMO FoodGMO Food-20102010由IgE介导引起过敏反应最常见的食物是花生、大豆、小麦、鱼类等。目的基因的产物如果是潜在的过敏原,则该转基因食品有可能引起人体的过敏反应。如果对可能存在的潜在过敏原进行详尽的检测,则转基因食品不会对人体健康造成不良影响。第9页/共86页其次,抗生素抗性对人体的影响。转基因食品中存在一些具有抗生素抗性的标记基因,有可能在动物肠道中转移给微生物,从而影响抗生素治疗的效果。然而,食物中的基因转移到肠道微生物的可能性极小,而食物中的遗传物质也不会转移到人体中。GMO FoodGMO
6、 Food-201020102.3转基因食品对人体健康的影响目前在植物中使用抗生素抗性标记基因是安全的。食用转基因作物饲料的家禽、牲畜、鱼类等水生动物体内,有可能累积抗生素抗性。有人认为,食用这些肉类产品可能会使人体具有抗生素抗性,但这种可能性非常小。第10页/共86页第三,食品营养品质的改变对人体健康的影响。转基因产品的目的基因可能带来了一些有利性状,如高产、抗逆性好等,但也可能引起食品的营养成分或品质发生改变,甚至产生一些抗营养因子。导致了食品营养品质下降,对人体健康产生不良影响。GMO FoodGMO Food-201020102.3转基因食品对人体健康的影响另外,转基因产品的目的基因表
7、达时,可能会促使一些天然毒素的表达率提高,如豆科蛋白酶抑制剂、马铃薯的茄碱等。转基因食品中的这些毒素含量的提高对人体健康肯定是不利的。第11页/共86页3转基因食品对生态的影响转基因技术打破了基因的种属限制,动物、植物、微生物及人工合成的基因均可以转入某一种生物。转基因食品在生产和加工过程中,是否会对环境产生影响,带来生态灾难?这些问题在转基因时就应该充分考虑到。GMO FoodGMO Food-20102010环境影响主要包括转基因生物作为外来物种是否带来生态风险,食品中的转基因是否转移到野生生物中,是否会破坏自然生态环境,转基因成分在环境中的残留及可能造成的基因污染,转基因成分对土壤生态系
8、统的影响。第12页/共86页3.1基因漂移的风险转基因食品的重要原料之一是转基因农作物。基因可通过杂交途径在生物群体中传播。转基因农作物的花粉与近缘种属的植物杂交,将基因转移到非转基因植物上。转基因农作物在生产过程中,种子通过运输或昆虫、鸟类、野生动物携带等途径扩散到新的生态环境中,繁殖或将基因转移到其它植物上。GMO FoodGMO Food-20102010第13页/共86页3.1基因漂移的风险经过对转Bt基因棉花和转基因玉米的基因漂移进行研究,发现均存在基因漂移现象。目前的转基因油菜主要为甘蓝型油菜品种,基因可能漂移到近缘的几十个种属,如芸苔属、萝卜属、拟南芥属、甚至整个十字花科,其中有
9、些是野生杂草。基因漂移到非目的植物上,可能形成超级杂草,对生态环境造成不可估量的损失。GMO FoodGMO Food-20102010第14页/共86页3.2对生物多样性的影响转基因生物释放到环境中后,有可能成为优势种群,从而破坏原有的生态平衡,导致一些种群的数量下降或消失,影响生物的遗传多样性。转基因生物通过基因漂移,会破坏野生近缘种的遗传多样性。如果种质资源的多样性遭到破坏,会给遗传育种、工农业生产、生态环境带来很大损失。GMO FoodGMO Food-20102010第15页/共86页3.2对生物多样性的影响墨西哥是玉米的原产地,拥有丰富的种质资源。近年来引进美国的转基因玉米,已经对
10、玉米的遗传多样性有所影响。GMO FoodGMO Food-20102010中国农科院棉花研究所研究发现:在种植转Bt基因棉花的农田中,由于Bt毒蛋白对棉铃虫的杀灭作用,导致棉铃虫的寄生性天敌的数量明显减少。某种生物种群数量的减少或灭绝直接影响到天敌的生存、生物多样性甚至整个生物链。第16页/共86页3.3对土壤微生态的影响转Bt基因作物的残茬和根部渗出物中含有Bt毒蛋白。GMO FoodGMO Food-20102010Bt毒素不易被生物降解,在土壤环境中可长时间保持杀虫活性,杀死土壤中的生物。不但降低了土壤中的生物多样性,而且对土壤的微生态循环造成影响。第17页/共86页3.4对环境的污染
11、目前,抗除草剂的转基因农作物种植面积不断增加。随之而来的是除草剂使用量的持续增长。除草剂随雨水、水土流失等转移到其它地方,造成连续的土壤、水质和环境污染。同时,由于除草剂的大量使用,降低了农田的生物多样性。GMO FoodGMO Food-20102010第18页/共86页3.4对环境的污染中国农科院植保所吴孔明博士的论文“在中国种植含Bt棉的地区,棉铃虫在多种作物中受到抑制”发表于2010-9-19的Science杂志上。GMO FoodGMO Food-20102010苏云金芽胞杆菌(Bt)是一种天然微生物杀虫剂。将Bt中产生的杀虫基因-伴胞晶体蛋白基因转到棉花中,为Bt棉。1997年,我
12、国批准Bt棉种植商业化。至2007年,全国Bt棉种植面积为380万公顷,超过棉花总面积的70%。第19页/共86页3.4对环境的污染吴博士研究发现,Bt棉的大规模种植破坏了棉铃虫在华北地区季节性多寄主转换的食物链,不仅有效控制了棉铃虫对棉花的危害,而且还减少了周边没有进行Bt遗传改良的农作物的虫害。GMO FoodGMO Food-20102010结论:Bt棉将是未来控制农作物病虫害、提高农作物产量、改善农业生态环境的新途径。第20页/共86页3.4对环境的污染通过转基因棉对棉铃虫确实起到了一定的控制作用,但是却导致了棉田次要害虫上升,如蚜虫,绿盲蝽,斜纹夜蛾,所以还是离不了农药。GMO Fo
13、odGMO Food-20102010第21页/共86页3.4对环境的污染转Bt基因作物的长期种植,导致害虫对Bt蛋白产生抗性,从而使Bt基因的抗虫效果降低。为了保证农作物的高产,农民不得不再次大量使用杀虫剂,从而造成环境污染。实验证明,用Bt棉花叶片连续13代饲喂螟蛉,结果表明螟蛉对Bt毒素的抗性增加到初始的7倍。GMO FoodGMO Food-20102010在我国黄淮流域长期种植抗虫棉的地区,由于棉蛉虫对Bt棉产生了抗性,农民必须使用杀虫剂才能将其控制,从而增加了杀虫剂的用量,对环境造成不同程度的污染。第22页/共86页4降低转基因食品的不良影响4.1从源头降低转基因食品的不良效应严格
14、筛选目的基因的供体和受体,分析目的基因的特性和安全性,包括过敏性、抗营养因子、来源、结构、功能等。利用无筛选标记基因技术,或者在目的基因转入受体后,利用分子技术、遗传育种手段除去标记基因。免除抗生素标记基因可能对人体或环境的危害。GMO FoodGMO Food-20102010第23页/共86页4.2加强转基因食品的安全检测转基因食品的检测要求快速、准确、简便、灵敏。含有转基因的食品成份比较复杂,待检测的转基因成份可能含量很低或已经降解,检测难度很大。GMO FoodGMO Food-20102010第24页/共86页4.2加强转基因食品的安全检测转基因食品安全检测的关键是DNA的纯化和抽提
15、。如果DNA降解和受污染,检测结果就达不到预期的检测结果。若检测样品中含有转基因成分而未检出,或者检测样品中未含转基因成分而未测出有转基因成份。这些结果对食品销售或购买者均会造成直接的经济损失。GMO FoodGMO Food-20102010第25页/共86页4.2加强转基因食品的安全检测国家检验检疫局植物检疫实验所研究出“亲合吸附-PCRHyb-ELISA”检测方法,提高了灵敏度和稳定性,适合大样品量的检测。上海检验检疫局应用转基因大米为检测对象,采用PCR技术对报告基因GUS检测,能检测大米混样中含量在1%以上的转基因大米。GMO FoodGMO Food-20102010第26页/共8
16、6页然而,转基因食品的生产需要对转基因生物进行加工,在加工过程中可除去DNA成份。如含有除草剂基因的大豆加工出的的豆油经检测,不含目的基因DNA,而未精炼的豆油里仅有微量蛋白质。GMO FoodGMO Food-201020104.2加强转基因食品的安全检测转基因食品中还含有盐、油、糖和其他蛋白质,从而增加了食品中检测转基因成份的难度。因此,应加强转基因食品安全检测方法的研究,并对可能的各个环节进行详细监督和管理。第27页/共86页4.3健全转基因食品安全评价体系我国1993年发布基因工程安全管理办法。1996年4月农业部颁布了农业生物基因工程安全管理实施办法。2002年3月实施农业转基因生物
17、标识管理办法。将转基因技术的实验研究、中间试验、环境释放、商品化生产等方面的管理纳入法制轨道。同时应建立和健全转基因食品的安全评价、检测、监测的技术体系,制定能够准确评价的科学技术手段。培训转基因食品安全方面的技术人才,加强安全监测的设施建设。强化环境影响的监测,实行实时报告制度,构建生物安全数据库,实现资源共享。GMO FoodGMO Food-20102010第28页/共86页5转基因食品的发展前景转基因食品尽管存在不容忽视的潜在危害性,对生物多样性、土壤生态、环境、人体健康可能有一些影响,但其拥有的优点也不容置疑。GMO FoodGMO Food-20102010转基因生物具有很多优点,
18、如抗病虫、抗除草剂、抗逆境、品质好、产量高、耐干旱、抗冻、可控制果实的成熟期等,加工成的食品营养价值高,品质优良,还可增加人体必需的营养成份。第29页/共86页5转基因食品的发展前景第三代转基因食品中增加了食品中的功能因子和免疫能力,如水稻中含有预防乙肝病毒的蛋白质,番茄中含有抗生素等。这些优点各异的转基因食品能够满足不同人群的需要,解决人类食品短缺的问题。转基因食品在给人类带来更多好处的同时,会被越来越多的人所接受。GMO FoodGMO Food-20102010能预防脱发的转基因大豆第30页/共86页目前还没有关于转基因食品对人体造成伤害的报道。转基因食品是人类历史上的一类新型食品,要以
19、科学的态度对待它,认识它,使用它,使它为人类服务。转基因技术的迅速发展和转基因食品的普及将产生巨大的经济效益和社会效益。GMO FoodGMO Food-201020105转基因食品的发展前景第31页/共86页全世界转基因生物的生产规模持续增长,1994年转基因番茄在美国批准上市;1995年转基因棉花在美国获准商业化生产,转基因油菜在加拿大获准大田推广;1996年转基因玉米在美国开始商业化种植。1999年转基因大豆在美国批准上市。2001年转基因玉米在美国开始大面积种植,2001年转基因大豆发展到巴西、阿根廷等国家。20022009年,有10多个转基因植物获准在18个国家商业化种植,如大豆、玉
20、米、棉花、油菜、水稻等主要农作物,还有番茄、矮牵牛、甜椒、南瓜和木瓜等。GMO FoodGMO Food-201020105转基因食品的发展前景第32页/共86页全世界转基因生物的生产规模持续增长,1996年,全球转基因作物种植面积为170万hm2。2000年,为4420万hm2,增加25倍。转基因作物主要为抗除草剂和抗虫作物。2003年达6000万hm2,2005年增加到9000万公顷,2006年突破1亿hm2,2009年1.34亿hm2,是1996年的79倍。种植转基因作物的国家由最初的6个增加到25个。预计到2025年将达到2亿hm2。GMO FoodGMO Food-201020105
21、转基因食品的发展前景第33页/共86页在转基因作物中,转基因大豆的种植面积最大,占全球转基因植物总面积的60%;其次是转基因玉米、转基因棉花和转基因油菜。美国是种植转基因作物面积最大的国家,占全球转基因作物总面积的59%,其次是阿根廷、加拿大、巴西和中国。美国种植的转基因作物主要是大豆、玉米等,阿根廷和巴西种植的转基因作物主要是大豆,加拿大种植的转基因作物主要是油菜,我国种植的转基因作物主要是棉花。GMO FoodGMO Food-201020105转基因食品的发展前景第34页/共86页按转基因作物类型划分,抗除草剂类型占73%,主要是转基因大豆和油菜,抗虫类型占18%,主要是转基因玉米和棉花
22、,兼抗类型占9%,主要是转基因玉米和棉花,抗病毒等类型不到1%,主要是转基因木瓜。GMO FoodGMO Food-201020105转基因食品的发展前景第35页/共86页1998年,全球转基因作物的销售额为12亿美元;2000年为30亿美元;2005年达到80亿美元;2010年达到280亿美元;随着转基因食品的营养安全性和环境安全性得到证实,转基因食品肯定会取得更大的发展。GMO FoodGMO Food-201020105转基因食品的发展前景第36页/共86页GMO FoodGMO Food-201020106我国转基因作物与食品发展现状1996至2005年,我国相继批准了6种转基因植物进
23、行商品化生产:耐储藏番茄与抗病毒番茄、观赏矮牵牛、保铃棉与抗虫棉、抗病毒甜椒等。第37页/共86页GMO FoodGMO Food-201020106我国转基因作物与食品发展现状2009年8月,农业部发放了转基因抗虫水稻“华恢1号”和“Bt汕优63”在湖北省的生产应用安全证书。转植酸酶基因玉米BVLA430101在山东省的生产应用安全证书。该转基因抗虫水稻和转植酸酶基因玉米获得安全证书后,还要通过品种审定,获得种子生产许可证和种子经营许可证后,方可进入商业化生产。第38页/共86页GMO FoodGMO Food-201020106我国转基因作物与食品发展现状植酸酶:植酸酶是一种磷酸酯酶,可将
24、植酸分解为肌醇和可以被动物利用的磷,并打破其对钙、铁、锌、镁或与氨基酸的束缚,转变为可被利用的状态。植酸酶可以减轻植酸的抗营养作用,从而提高动物对磷和钙、镁、锰、铁或与氨基酸等营养物质的利用效率,减少高磷粪便的排放,有利于环境保护。这种特异性分解植酸的植酸酶,广泛存在于多种微生物和植物体内,如黑小麦、小麦、玉米、大麦、稻、菜豆、绿豆、豌豆、番茄、麸皮以及白芥菜、马铃薯、萝卜、莴苣、菠菜、百合花粉等。第39页/共86页GMO FoodGMO Food-201020106我国转基因作物与食品发展现状农业部副部长危朝安2010年3月在接受记者采访时说,农业部从未批准任何一种转基因粮食种子进口到中国境
25、内商业化种植,在国内也没有转基因粮食作物商业化种植。第40页/共86页GMO FoodGMO Food-201020106我国转基因作物与食品发展现状农业部农业研究中心研究员习银生说:“到2020年,我国玉米需求量将超过2亿吨,但产量只有1.7亿1.8亿吨,供需缺口在2000万吨以上。”“出于粮食安全等方面的考虑,国家需要加快发展玉米生产,我认为这是放行转基因玉米安全认证的主要背景。”第41页/共86页GMO FoodGMO Food-201020106我国转基因作物与食品发展现状国际农业应用服务组织(ISAAA)报告称,2009年转基因种子市场的全球价值达到105亿美元。其中,转基因玉米53
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