农产品质量安全5-转基因食品课件.ppt
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1、第五章第五章 转基因食品的安全性转基因食品的安全性你吃过转基因食品吗?你吃过转基因食品吗?l不管您愿不愿意,您己经不管您愿不愿意,您己经或正在把转基因食品吃进或正在把转基因食品吃进肚里肚里l转基因食品已经走进我国转基因食品已经走进我国百姓的生活百姓的生活l我国已经成为世界上第六我国已经成为世界上第六大转基因食品生产国家大转基因食品生产国家第一节第一节 生物技术与转基因食品的发展生物技术与转基因食品的发展 1、基因、基因 2、转基因、转基因 3、转基因技术、转基因技术 4、转基因生物、转基因生物 5、转基因食品、转基因食品 一、相关概念一、相关概念什么是基因?什么是基因?l有一些教材中把基因定义
2、为有一些教材中把基因定义为“有遗传效应的有遗传效应的DNA片段片段”。l基因的定义是基因的定义是“含特定遗传信息的核苷酸序列,是遗传含特定遗传信息的核苷酸序列,是遗传信息的最小功能单位信息的最小功能单位”。l存在很多争论,但一般是指当存在很多争论,但一般是指当DNA是遗传物质时,基因是遗传物质时,基因是有遗传效应的是有遗传效应的DNA片段。当片段。当RNA是遗传物质时,基因是遗传物质时,基因是有遗传效应的是有遗传效应的RNA片段。片段。什么是转基因?什么是转基因?l将具有某种特性的基因分离,体外剪切、拼接将具有某种特性的基因分离,体外剪切、拼接并重组,导入到另一种生物细胞内,从而可以并重组,导
3、入到另一种生物细胞内,从而可以按照人们的意愿创造出自然界中原来并不存在按照人们的意愿创造出自然界中原来并不存在的新的生物功能和类型。的新的生物功能和类型。Genetically Modified Technology 转基因技术转基因技术l是指利用基因工程或分子生物学技术(不包括是指利用基因工程或分子生物学技术(不包括传统育种、细胞及原生质体融合、杂交、诱变传统育种、细胞及原生质体融合、杂交、诱变等技术),将外源遗传物质导入活细胞或生物等技术),将外源遗传物质导入活细胞或生物体中产生基因重组现象,并使之表达和遗传的体中产生基因重组现象,并使之表达和遗传的相关技术。相关技术。Geneticall
4、y Modified Organisms转基因生物转基因生物l是指遗传物质基因被改变的生物,其基因改变是指遗传物质基因被改变的生物,其基因改变的方式是通过转基因技术,而不是以自然增殖的方式是通过转基因技术,而不是以自然增殖或自然重组的方式产生,包括转基因动物、转或自然重组的方式产生,包括转基因动物、转基因植物、转基因微生物,其中现在主要是转基因植物、转基因微生物,其中现在主要是转基因植物。基因植物。l简称:简称:GMOGenetically Modified Foods转基因食品转基因食品l是指用转基因生物制造或生产的食品、食品原是指用转基因生物制造或生产的食品、食品原料及食品添加剂等。料及食
5、品添加剂等。l简称:简称:GMF二、转基因技术在农产品生产中的应用二、转基因技术在农产品生产中的应用 转基因技术在农业中的应用主要可分为转基因技术在农业中的应用主要可分为基因添加基因添加和和基因剔除基因剔除两大类。两大类。1、基因添加农作物、基因添加农作物1)抗虫转基因作物)抗虫转基因作物 第一代以转苏云金芽孢杆菌(第一代以转苏云金芽孢杆菌(Bt)杀虫晶体蛋白基)杀虫晶体蛋白基因为主,其产生的转基因作物基本已进入商品化生产;因为主,其产生的转基因作物基本已进入商品化生产;第二代则是转化第二代则是转化Bt基因之外的高效杀虫蛋白基因,大部基因之外的高效杀虫蛋白基因,大部分还处在实验室研究阶段。分还
6、处在实验室研究阶段。1987年首次报道了抗虫转基因植物,年首次报道了抗虫转基因植物,1995年抗虫转年抗虫转基因马铃薯进入商品化生产,次年抗虫转基因棉花和基因马铃薯进入商品化生产,次年抗虫转基因棉花和玉米也进入商品化生产。玉米也进入商品化生产。2)抗除草剂转基因作物)抗除草剂转基因作物3)抗病转基因作物)抗病转基因作物l抗病毒方面:将病毒外壳蛋白基因(如抗病毒方面:将病毒外壳蛋白基因(如TMV外壳蛋白)外壳蛋白)转入植物体内,目前这种技术已在番茄、黄瓜、南瓜、转入植物体内,目前这种技术已在番茄、黄瓜、南瓜、甜瓜等蔬菜上应用。甜瓜等蔬菜上应用。l抗细菌方面:主要集中在利用抗菌肽和抗菌蛋白方面,抗
7、细菌方面:主要集中在利用抗菌肽和抗菌蛋白方面,已报道的有抗菌烟草、马铃薯等。已报道的有抗菌烟草、马铃薯等。l抗真菌方面:将几丁质酶基因导入番茄、马铃薯、甜菜抗真菌方面:将几丁质酶基因导入番茄、马铃薯、甜菜等蔬菜中,具有较好的杀真菌效果。等蔬菜中,具有较好的杀真菌效果。4)抗逆转基因作物)抗逆转基因作物 主要集中在抗盐基因及抗冻基因方面的研究,如主要集中在抗盐基因及抗冻基因方面的研究,如通过转化山菠菜的通过转化山菠菜的NADH基因,获得了耐基因,获得了耐1%NaCl的的苜蓿和耐苜蓿和耐0.8%NaCl的草莓等;用于植物的抗冻基因的草莓等;用于植物的抗冻基因主要是来自鱼类的抗冻蛋白基因,如将鲽鱼科
8、的抗冻主要是来自鱼类的抗冻蛋白基因,如将鲽鱼科的抗冻基因转入番茄、烟草、黄瓜等蔬菜中,从而使其免遭基因转入番茄、烟草、黄瓜等蔬菜中,从而使其免遭冻害。冻害。5)品质改良的转基因作物)品质改良的转基因作物l提高马铃薯中可溶性糖含量提高马铃薯中可溶性糖含量l提高谷物食品的赖氨酸含量提高谷物食品的赖氨酸含量l提高玉米、小麦中的色氨酸含量提高玉米、小麦中的色氨酸含量l改变大豆中的氨基酸含量改变大豆中的氨基酸含量2、基因剔除农作物、基因剔除农作物 基因剔除主要通过反义技术来完成,如基因剔除主要通过反义技术来完成,如通过抑制乙烯合成过程的通过抑制乙烯合成过程的1-氨基环丙烷羧酸氨基环丙烷羧酸(ACC)合成
9、酶的表达,可以延长转基因番)合成酶的表达,可以延长转基因番茄的成熟,延长货架期,利用反义技术还可茄的成熟,延长货架期,利用反义技术还可延长鲜花寿命,改变花色等。延长鲜花寿命,改变花色等。瑞士的金色大米瑞士的金色大米转基因苹果转基因苹果转基因玉米转基因玉米转基因鲑鱼转基因鲑鱼转基因大豆转基因大豆转基因蔬菜转基因蔬菜三、国内外转基因食品的发展现状三、国内外转基因食品的发展现状l1953年,年,DNA双螺旋结构被鉴定出来双螺旋结构被鉴定出来l1983年,世界上第一株基因植物,一种对抗生素产生抗年,世界上第一株基因植物,一种对抗生素产生抗体的烟草出现体的烟草出现l1990年,第一例转基因棉花种植成功年
10、,第一例转基因棉花种植成功l1994年,一种可以抵御番茄环斑病病毒的西红柿获准在年,一种可以抵御番茄环斑病病毒的西红柿获准在美国上市美国上市l1996年,美国又率先将部分转基因食品(大豆、玉米、年,美国又率先将部分转基因食品(大豆、玉米、油菜、西红柿、土豆)推上商业化进程油菜、西红柿、土豆)推上商业化进程l1996年,全球共种植年,全球共种植170万公顷。万公顷。l2000年,达年,达4220公顷(超过公顷(超过1亿亩),相当于英国国土面亿亩),相当于英国国土面积的积的2倍。倍。l种植的国家种植的国家1996年为年为6个,个,98年为年为9个,个,99年为年为12个,个,2000年为年为13个
11、(个(5个发展中国家)。个发展中国家)。l截止截止2008年,全球共有年,全球共有25个国家种植转基因作物,总面个国家种植转基因作物,总面积达积达8亿亩。亿亩。2008年世界转基因作物种植面积:年世界转基因作物种植面积:l美国:美国:6250万公顷万公顷 第一第一l阿根廷:阿根廷:2100万公顷万公顷 第二第二l巴西:巴西:1580万公顷万公顷 第三第三l中国:中国:380万公顷万公顷 第六第六美国转基因食品概况美国转基因食品概况l43种动、植物转基因产品通过种动、植物转基因产品通过FDA认证认证l超过超过60%的加工食品含有转基因成分的加工食品含有转基因成分l转基因食品的销售额超过转基因食品
12、的销售额超过100亿美元亿美元l超过超过50%的大豆为转基因大豆的大豆为转基因大豆l超过超过40%的玉米、小麦为转基因玉米和小麦的玉米、小麦为转基因玉米和小麦l与转基因有关的食品达七千种,包括:婴儿食与转基因有关的食品达七千种,包括:婴儿食品、巧克力、冷冻甜品、面包、人造奶油、香品、巧克力、冷冻甜品、面包、人造奶油、香肠、肉类及代肉类产品。肠、肉类及代肉类产品。l美国的转基因食品的研究开发主要是三大公司:美国的转基因食品的研究开发主要是三大公司:孟山都、杜邦和陶氏。孟山都、杜邦和陶氏。我国的情况:我国的情况:l98年年6月,我国批准月,我国批准6个可以商业化的品种,其个可以商业化的品种,其中涉
13、及食品的有中涉及食品的有3项,陈章良教授的抗病番茄、项,陈章良教授的抗病番茄、抗病甜椒和华中农业大学研制的耐贮存番茄抗病甜椒和华中农业大学研制的耐贮存番茄l我国目前种植的品种主要有:我国目前种植的品种主要有:大豆、棉花、烟大豆、棉花、烟草、番茄、水稻、玉米、油菜草、番茄、水稻、玉米、油菜。四、对转基因食品安全性的争论四、对转基因食品安全性的争论支持派支持派l以美国、阿根廷、巴西为代表的食品输出国对转基因技以美国、阿根廷、巴西为代表的食品输出国对转基因技术持较积极和开放的态度。术持较积极和开放的态度。l他们认为:如果转基因农业生物技术得不到社会支持,他们认为:如果转基因农业生物技术得不到社会支持
14、,这一研究将被扼杀,并且强调,迄今为止并没有发现转这一研究将被扼杀,并且强调,迄今为止并没有发现转基因食品危害人体健康和环境的确切证据。基因食品危害人体健康和环境的确切证据。l调查显示,有调查显示,有70%的民众对转基因食品持肯定态度。的民众对转基因食品持肯定态度。l美国人食用转基因食品已多年,超级市场上有美国人食用转基因食品已多年,超级市场上有4000多多种商品是含有转基因植物成分的,还没有事例证明人种商品是含有转基因植物成分的,还没有事例证明人吃了以后会得病,甚至会引起死亡。吃了以后会得病,甚至会引起死亡。l加拿大、澳大利亚也是转基因食品的生产大国,均有加拿大、澳大利亚也是转基因食品的生产
15、大国,均有几千万人在吃,到现在为止也没有一个案例说明它有几千万人在吃,到现在为止也没有一个案例说明它有问题问题。反对派反对派l以欧盟为代表的食品进口国则持反对态度,欧洲各国普遍认为,由以欧盟为代表的食品进口国则持反对态度,欧洲各国普遍认为,由于现在还不能证明转基因食品是安全的,就应认定它具有潜在的危于现在还不能证明转基因食品是安全的,就应认定它具有潜在的危害。害。l主要是由于主要是由于20世纪末在欧洲发生了多起食品恐慌,使民众对食品安世纪末在欧洲发生了多起食品恐慌,使民众对食品安全性的信心下降。全性的信心下降。l只有只有14%的英国人对转基因食品表示接受,的英国人对转基因食品表示接受,77%的
16、公民反对在英国的公民反对在英国国内种植转基因作物。国内种植转基因作物。l欧洲要求对进口的转基因食品实行标签制,并严格限制进口。欧洲要求对进口的转基因食品实行标签制,并严格限制进口。l一英国科学家声称,转基因马铃薯会减弱老鼠免疫系统一英国科学家声称,转基因马铃薯会减弱老鼠免疫系统功能功能l美国康乃尔大学也发现,转基因玉米会危害蝴蝶幼虫及美国康乃尔大学也发现,转基因玉米会危害蝴蝶幼虫及其相关生态环境其相关生态环境l环保团体认为这种违反自然的转基因作物及产品,未经环保团体认为这种违反自然的转基因作物及产品,未经长期安全测试,长期食用可能对人类及生态环境造成负长期安全测试,长期食用可能对人类及生态环境
17、造成负面影响,尤其是注重环境和生态保护的欧盟国家,对转面影响,尤其是注重环境和生态保护的欧盟国家,对转基因作物更加排斥,因而抵制美国基因作物更加排斥,因而抵制美国GMO产品的进口。产品的进口。中间派中间派l大多数发展中国家认为,对转基因技术和转基因食品的大多数发展中国家认为,对转基因技术和转基因食品的安全性问题需要作进一步探讨安全性问题需要作进一步探讨l一方面,大力发展转基因食品可能会解决本国的贫困问一方面,大力发展转基因食品可能会解决本国的贫困问题题l另一方面,又担心发达国家会把本国不能接受的或不安另一方面,又担心发达国家会把本国不能接受的或不安全的转基因食品输出到不发达国家全的转基因食品输
18、出到不发达国家我国的实际情况(谨慎派)我国的实际情况(谨慎派)l一方面,国家鼓励科研机构进行转基因技术的一方面,国家鼓励科研机构进行转基因技术的研究研究l另一方面,对转基因食品投放市场则需要经过另一方面,对转基因食品投放市场则需要经过非常严格的审查非常严格的审查第二节第二节 转基因食品的主要安全性问题转基因食品的主要安全性问题 当前关于当前关于GMO安全性争论主要在两个方面:安全性争论主要在两个方面:一是一是通过食物链对人类产生影响,二是通过生态链对环境通过食物链对人类产生影响,二是通过生态链对环境产生影响产生影响。食品安全性因素需要考虑的有:转基因产物的直接影食品安全性因素需要考虑的有:转基
19、因产物的直接影响(包括营养成分、毒性或过敏性物质等)和间接影响响(包括营养成分、毒性或过敏性物质等)和间接影响(改变代谢途径、新成分生成或改变现有成分含量等)。(改变代谢途径、新成分生成或改变现有成分含量等)。环境安全性的核心问题是环境安全性的核心问题是GMO释放到田间后,是否释放到田间后,是否将外源基因转移到野生植物中,是否会破坏自然生态环将外源基因转移到野生植物中,是否会破坏自然生态环境,打破生态平衡。境,打破生态平衡。一、转基因食品对人体健康可能产生的影响一、转基因食品对人体健康可能产生的影响1.标记基因的传递标记基因的传递 转基因作物中应用抗生素抗性标记的潜在危转基因作物中应用抗生素抗
20、性标记的潜在危害是基因传递,抗性标记基因可能通过转基因食害是基因传递,抗性标记基因可能通过转基因食品传递给人(畜)肠道的微生物,产生抗药性;品传递给人(畜)肠道的微生物,产生抗药性;标记基因还可能传递给人肠道正常菌群,影响肠标记基因还可能传递给人肠道正常菌群,影响肠道的正常消化功能。道的正常消化功能。2.导致食物过敏症导致食物过敏症 在转基因操作中,某种生物的蛋白质也会随基因加入,在转基因操作中,某种生物的蛋白质也会随基因加入,因而可能导致过敏现象的扩展,特别是对儿童和具有过因而可能导致过敏现象的扩展,特别是对儿童和具有过敏体质的成人。敏体质的成人。3.干扰体内代谢干扰体内代谢 新的基因产物可
21、能对机体物质代谢产生干扰作用,新的基因产物可能对机体物质代谢产生干扰作用,如抗昆虫农作物体内的蛋白酶抑制剂和抗昆虫内毒素,如抗昆虫农作物体内的蛋白酶抑制剂和抗昆虫内毒素,有可能对人畜产生类似的伤害。有可能对人畜产生类似的伤害。二、转基因生物二、转基因生物/食品对生态环境可能产生的影响食品对生态环境可能产生的影响(1)如果转基因高产作物一旦通过花粉导入方式将高产)如果转基因高产作物一旦通过花粉导入方式将高产基因传给周围杂草,会引发基因传给周围杂草,会引发超级杂草超级杂草出现,对天然森出现,对天然森林造成基因污染和对这些地区的其他物种带来不可预林造成基因污染和对这些地区的其他物种带来不可预见的后果
22、。见的后果。(2)如果转基因不育品种的)如果转基因不育品种的不育基因不育基因在种植地大肆传播,在种植地大肆传播,会导致当地农业崩溃。会导致当地农业崩溃。(3)导入)导入毒蛋白基因毒蛋白基因的植物,如果毒蛋白能在花蜜中表的植物,如果毒蛋白能在花蜜中表达,则可能引起蜜蜂等传粉昆虫和植物群落的崩溃。达,则可能引起蜜蜂等传粉昆虫和植物群落的崩溃。(4)如果用于食品的植物通过基因改良称为)如果用于食品的植物通过基因改良称为药用植物药用植物,那么通过异花授粉会使食用植物产生药性,从而污染人那么通过异花授粉会使食用植物产生药性,从而污染人类的食品供应。类的食品供应。三、转基因植物的安全性三、转基因植物的安全
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