◎ 呂 航,張 文,宮國強
(吉林省食品檢驗所,吉林 長春 130000)
基因工程又稱基因拼接技術(shù)和DNA重組技術(shù),它可以將外來基因?qū)牖罴毎麅?nèi),從而改變生物的遺傳特性,獲得新品種、新產(chǎn)品。隨著人們對生活品質(zhì)要求的提升,轉(zhuǎn)基因食品逐漸被研發(fā),商業(yè)化種植的轉(zhuǎn)基因作物品種也日益豐富,人們對轉(zhuǎn)基因食品安全問題的關(guān)注度也越來越高。針對轉(zhuǎn)基因食品安全與否現(xiàn)階段并沒有確切的定論,需深入研究轉(zhuǎn)基因食品安全檢測技術(shù)。本文對新時代下轉(zhuǎn)基因食品遇到的問題與挑戰(zhàn)進行闡述,對其檢測技術(shù)方法進行分析,旨在加強食品安全,探究轉(zhuǎn)基因食品安全性,促進基因技術(shù)的不斷發(fā)展。
分子生物學(xué)理論是轉(zhuǎn)基因技術(shù)的理論支撐,通過提取基因片段進行生物基因重組;或人工合成DNA片段,轉(zhuǎn)入特定生物內(nèi)使其和生物基因重組,并表現(xiàn)出特定性狀和遺傳特性。轉(zhuǎn)基因食品根據(jù)來源不同劃分為以下3類:植物性轉(zhuǎn)基因食品、動物性轉(zhuǎn)基因食品和微生物轉(zhuǎn)基因食品。通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)的有效應(yīng)用,能夠縮短農(nóng)作物生長周期,降低蟲害影響,提升作物產(chǎn)量,使生產(chǎn)成本大大降低,使經(jīng)濟效益有所提升?,F(xiàn)階段,生物DNA和外源基因重組過程中存在很多不可預(yù)測因素,導(dǎo)致轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品安全性無法得到可靠保障,雖然暫且未發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因食品存在毒素,但加強轉(zhuǎn)基因食品檢測依舊十分必要[1]。
①轉(zhuǎn)基因食品毒性。許多食品生物本身能產(chǎn)生如蛋白質(zhì)抑制劑、神經(jīng)毒素等毒性物質(zhì),以抵抗病原菌和害蟲的入侵。食品本身的毒素含量并不一定會引起毒效應(yīng),但在轉(zhuǎn)基因食品中,基因的導(dǎo)入可能會使得毒素蛋白過量表達,從而產(chǎn)生毒性。轉(zhuǎn)基因食物的毒素基因可能脫離原有遺傳環(huán)境,過量表達,導(dǎo)致所轉(zhuǎn)錄新基因中含有毒性基因片段,無法確保安全。②轉(zhuǎn)基因食品致敏性。轉(zhuǎn)基因食品在轉(zhuǎn)入外源基因的過程中,在不同環(huán)境下所產(chǎn)生的新生物可能會存在致敏原,和食物毒性原理大同小異,轉(zhuǎn)基因作物通常是在原生物體基因中插入特定的基因以表達特定的蛋白,而所表達的蛋白如果是過敏源,則有可能引起人類的不良反應(yīng),即使表達蛋白為非已知過敏源,但只要是在轉(zhuǎn)基因作物的食用部分表達,則也需對其進行評估。例如,將玉米的某一段基因加入到核桃、小麥和貝類動物的基因中,該片段中的過敏源基因也隨基因進入受體中。轉(zhuǎn)基因食品雖然在抗蟲害能力方面取得成效,生物性狀優(yōu)異,但隨之也可能帶來附加致敏性信息。由于無法全面確定同源性致敏原,轉(zhuǎn)基因食品無法進行標(biāo)簽標(biāo)示,很難明確指出具體過敏原是什么。③轉(zhuǎn)基因食品具有抗生素抗性[2]。以植物性轉(zhuǎn)基因食品為例,在商業(yè)化種植過程中,通常通過檢測細胞抗生素抗性,判斷標(biāo)記性基因是否成功導(dǎo)入受體細胞中。例如:青霉素類抗性基因可以視作標(biāo)記性基因,和外源基因重組形成質(zhì)粒,在轉(zhuǎn)入受體細胞后,通過檢測該細胞是否具有青霉素抗性從而判斷目的基因是否已經(jīng)準確導(dǎo)入受體細胞中。在新時代背景下,需加強對轉(zhuǎn)基因食品的檢測力度,深入探究有效的檢測技術(shù)手段,科學(xué)監(jiān)管食品,保障食品安全性和規(guī)范性。
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,轉(zhuǎn)基因食品種類越來越多,按照食品中轉(zhuǎn)基因的功能不同可以分為增產(chǎn)型、控熟型、保健型、加工型、高營養(yǎng)型、新品種型轉(zhuǎn)基因食品。食品檢測部門判斷轉(zhuǎn)基因食品是否安全時,常通過檢測核酸及蛋白質(zhì)完成分析,這兩種方式具有較高的靈活性,但也具有一定局限性。新時代背景下,應(yīng)深入探究檢測技術(shù),為轉(zhuǎn)基因食品安全保駕護航。
蛋白質(zhì)痕跡檢測技術(shù)主要是應(yīng)用聚丙乙烯酰胺凝膠電泳方式進行外源蛋白質(zhì)分離,根據(jù)電泳條帶等獲取蛋白質(zhì)信息,判斷轉(zhuǎn)基因食品安全性。針對不可溶類蛋白質(zhì),可以應(yīng)用痕跡檢測技術(shù)跟蹤檢測含量、對比數(shù)值,保障轉(zhuǎn)基因食品各項檢測數(shù)值在安全范圍內(nèi)。
PCR(聚合酶鏈式反應(yīng))可以針對特定DNA片段進行擴增,在生物體外進行DNA復(fù)制。該項檢測技術(shù)可以提升轉(zhuǎn)基因食品安全檢測的有效性,分析食品DNA結(jié)構(gòu)與功能,快速進行位點檢測,提升技術(shù)檢測準確度。
光譜分析檢測技術(shù)可以根據(jù)物質(zhì)的光譜來鑒別物質(zhì),并確定它的化學(xué)組成和相對含量,分析轉(zhuǎn)基因食品的分子結(jié)構(gòu),利用紅外線穿透技術(shù)來獲取食品信息,將信息導(dǎo)入模擬軟件中,繪制成光譜圖,為轉(zhuǎn)基因食品結(jié)構(gòu)分析提供數(shù)據(jù)支撐,結(jié)合分析結(jié)果來判斷食品安全性。
基因組學(xué)分為轉(zhuǎn)錄組學(xué)和蛋白組學(xué)。在分析過程中,轉(zhuǎn)錄組學(xué)可以研究細胞中基因轉(zhuǎn)錄情況以及轉(zhuǎn)錄調(diào)控規(guī)律,深入探究細胞表型與功能;蛋白組學(xué)可以研究細胞或生物表達的全部蛋白質(zhì),包括蛋白數(shù)目及水平等。利用基因組學(xué)檢測技術(shù)可以研究轉(zhuǎn)基因食品的組織系統(tǒng)和規(guī)律,了解生物本質(zhì)與全貌。
基因芯片技術(shù)可以大規(guī)模、高效地獲取生物信息,在基因組表達分析、藥物篩選、模擬生物基因表達及功能研究、遺傳疾病基因診斷、病原微生物的診斷等方面都有廣泛的應(yīng)用。該項技術(shù)檢測目標(biāo)是轉(zhuǎn)基因生物,通過應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)手段進行基因序列處理,獲取食品的基因信息,檢測食品安全性。
在未來,轉(zhuǎn)基因食品出現(xiàn)在人們生活中的頻率會越來越高,食品種類也會增多。如轉(zhuǎn)基因食品黃金大米的出現(xiàn),將胡蘿卜素轉(zhuǎn)化酶系統(tǒng)轉(zhuǎn)入到大米胚乳中,可以補充人體所需的維生素。近年來,因缺乏維生素造成的死亡案例屢出不鮮,如新生兒缺乏維生素K導(dǎo)致顱內(nèi)出血死亡、糖尿病患者缺乏維生素D導(dǎo)致的死亡等。將土壤中的歐文氏菌和水仙花的胡蘿卜素基因片段導(dǎo)入到大米中,使其可以生成胡蘿卜素,從而使大米呈金黃色,故稱為黃金大米。盡管外界輿論對轉(zhuǎn)基因食品褒貶不一,對其研究也從未間斷,但不可否認的是:轉(zhuǎn)基因食品為人們帶來一定的益處,解決了許多現(xiàn)實性問題,如:轉(zhuǎn)基因大豆,富含油酸,有效降低了膽固醇含量。隨著生活水平不斷提升,人們的健康意識也逐漸升高。因此,研究轉(zhuǎn)基因食品檢測技術(shù)十分必要,探究高效、快捷、精準的技術(shù),為人們提供更多健康的轉(zhuǎn)基因食品,提升生活質(zhì)量,減少生產(chǎn)成本,提升經(jīng)濟效益。
在轉(zhuǎn)基因食品檢測技術(shù)發(fā)展過程中,主要研究的是基因定量定性檢測技術(shù),如轉(zhuǎn)基因植物油,現(xiàn)階段并無統(tǒng)一化檢測方式,再如豆油,在多個程序反復(fù)加工之后,可能導(dǎo)致DNA降解,甚至出現(xiàn)假陰性反應(yīng)。經(jīng)過不斷的研究和分析,應(yīng)加強DNA的有效提取,應(yīng)用先進技術(shù)避免假陰性,靈活檢測轉(zhuǎn)基因食品,并提升檢測技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量。
新時代背景下,應(yīng)加強對食品安全的嚴格把關(guān),充分發(fā)揮轉(zhuǎn)基因生物研發(fā)作用,做好相關(guān)食品檢測工作,不斷探究高效、便捷、精準的轉(zhuǎn)基因食品檢測技術(shù),拓展技術(shù)檢測范圍,做到精準判斷和檢測,合理優(yōu)化技術(shù),加強新技術(shù)的研究和推廣,在多個領(lǐng)域服務(wù)于人們,發(fā)揮轉(zhuǎn)基因技術(shù)的最大價值。