食物特异性igg阳性是否等于食物不耐受?

最近,苏格兰罗威特研究所(rr1)的一项研究表明,一种抗虫转基因马铃薯产生的雪花莲凝集素会损害大鼠的内脏器官和免疫系统,但对人类来说,类似的影响可能会导致癌症发病率和死亡率显著增加[1]。尽管科学家和科学团体在这项研究的实验设计和结果分析上存在很大分歧,但其研究成果被媒体公布后的负面社会影响是非常大的,其主要研究负责人阿帕德·普茨泰(arpad pustztai)被迫提前退休。另一项研究发现,美国先锋hi-bred种子公司的一种表达2s种子贮藏蛋白的转基因大豆会引起对巴西坚果过敏的人的过敏反应,因此该公司决定不上市[2,3]。那么,目前上市的转基因食品是否会对人体健康产生不良影响,如何评价其安全性?这些都是大家非常关心,迫切需要回答的问题。虽然我国有大量的转基因食品即将上市,但在这个问题上还没有专门的文献报道。为了促进我国转基因食品安全性评价的研究,本文将详细论述国内外转基因食品评价的研究进展,以及存在的问题和可行的评价方法。

1评价的原则和方法

实质平等原则

1993中,oecd(经济合作与发展组织)提出了食品安全评价的原则——实质等效原则[4]。即如果一种转基因食品与现有的传统同类食品在特性、化学成分、营养成分、所含毒素以及人和动物的进食和饲养条件等方面相似,那么它们在本质上是等价的。基本等效性的确定表明,这种新食品在健康益处方面可能与非转基因品种相似[5]。

仅仅因为一种新的转基因食品与现有的同类食品不完全相同,并不意味着它是不安全的。如果进行安全性试验,必须根据这种新食品的特点。根据它的化学成分和对它的熟悉程度,可以推断是否需要动物实验和体外研究。并不是所有的转基因食品都需要动物实验,评价必须以个案为原则。如果需要用转基因食品或其成分进行动物实验,那么实验目的必须明确,设计必须严谨。

[5].

1.2评估方法

1.2.1孟山都公司的评估方法

在美国,有很多基因公司,孟山都是最大的一家,它的资本渗透到很多商业化转基因食品的公司。该公司在食品安全评价方面的经验值得借鉴。孟山都公司根据实质平等的原则将评价内容分为三个方面[6]:

(1)插入基因表达蛋白的安全性评价:

(2)对意外(多效性)效应应进行选择性的具体分析。转基因食品的重要营养成分应当与相应的非转基因品系及其亲本进行比较,分析结果应当与现有数据进行比较,确保其营养水平在正常范围内。还应将抗营养成分与现有数据及其对照进行比较,以确认内源性毒素没有发生有意义的变化。还应分析食品加工产品的各种成分,以确保测量的参数在正常范围内。

(3)健康测试的选择性应用。通常,为了模拟商业饲养实践,这些饲养实验是用家畜和家禽进行的。至于人类所吃的食物,则以人类最大估计摄入量的25倍喂给老鼠新的食物,并以每组各性别的老鼠进行实验,为期4周以上。在全食物喂养实验中,动物对食物的微小变化并不敏感。健康显示测试的参数包括每日健康观察、每周体重、食物消耗量等。4周后,将进行全面尸检。如果在尸检中发现任何异常,这些组织将通过显微镜进行检查。这种为期28天的急性毒理学研究通常用于评估待测食物在喂食过程中是否存在任何不良影响。尸检时,应观察器官重量、血液学、临床化学和组织病理学的变化[7]。

1.2.2数据库的应用

该数据库可以提供食品成分的基本信息,以评估转基因食品中的主要营养成分和毒素是否发生了显著变化。当然,也要考虑到这些主要营养成分和毒性成分有一定的变化范围,必须保证数据的质量,必须制定有效的方法对这些主要成分进行量化[8]。

1.2.3体内外动物模型。

体内或体外动物模型可用于评价转基因微生物食品的安全性。丹麦食品部毒理学研究所建立了几种哺乳动物消化道模型[9]。其中以大鼠模型最为完整,可能是因为大鼠模型在研究中使用较多。无菌大鼠模型不仅可以研究细菌的存活和迁移,还可以研究微生物间遗传物质的转移。如果将携带质粒pamβ1的供体菌株和受体菌株喂给不育大鼠,几天后在大鼠的排泄物中就会发现dna接合和转移的产物。

1.2.4转基因食品致敏性评价方法[10]

如果转基因食品中含有已知来源的蛋白质,我们应该用sds-page做一些免疫反应,然后进行rast抑制试验。如果结果是阳性,我们可以断定转基因食品对人类过敏,无需进一步测试。如果结果为阴性,则进行皮肤点刺试验和双盲安慰剂对照食物激发试验(DBP CFC,放置bo对照食物激发试验)。如果结果仍然是否定的,就可以断定这种转基因食品对消费者没有风险。如果转基因食品中所含的蛋白质来自非食物来源或不寻常的食物,则不能用过敏个体或其血清进行检测。在这种情况下,将这种蛋白质的特征与已知的食物过敏原进行比较。

1.2.5 pcr检测方法

目前,花椰菜花叶病毒(camv)的35s启动子常用于转基因植物的构建。35s启动子的Pcr检测是欧盟新食品管理的基础。最近欧盟修改了食品管理策略,gmo(遗传装饰生物)含量大于5%的食品必须贴标签,于是定性pcr转向定量pcr,定量竞争PCR (QC-PCR)的方法特别有用[11]。

2结果和分析

2.1土豆

在电视上公开宣布转雪花莲凝集素(gna)基因的转基因马铃薯对大鼠内脏有害后,Ewen和pusztai在1999 [12]正式发表了他们的研究成果。他们研究了带有gna基因的转基因抗虫马铃薯对大鼠胃肠道不同部位的影响。用含有转基因马铃薯、非转基因马铃薯亲本和非转基因马铃薯加gna的三种饲料喂养实验大鼠。结果表明,胃粘膜、肠绒毛和肠隐窝的长度均有不同程度的变化。经过对比讨论,他们得出结论:胃黏膜增厚主要是gna基因表达的结果,而小肠和盲肠的变化主要是基因操作或/和转基因成分引起的,gna基因表达的影响只是很小的一部分。Fenton等【13】发现gna能与人白细胞结合。虽然这并不能说明什么,但是增加了影响人体健康的风险。实验证明,bt毒蛋白对人和动物是安全的,一个转基因马铃薯与它对应的非转基因品种本质上是等价的[14]。对于转基因抗除草剂马铃薯来说,与相应的非转基因亲本品系非常接近[15]。

2.2西红柿

研究表明,calgene公司生产的延迟成熟番茄的主要营养成分(如va、vc)没有发生变化,番茄红素等天然毒素没有发生明显变化,未发现有害的多效性效应。在大鼠7天喂养实验中,未发现不良反应[16]。在一项转基因抗虫番茄的食品安全性研究[17 ~ 18]中,用相当于一个人每天食用2000kgbt番茄的bt蛋白对棕色挪威的雄性大鼠、小鼠和家兔进行喂食,未出现全身性不良反应。在对一种抗烟草花叶病毒转基因番茄的食品安全性评价中,与非转基因番茄相比,糖、碱、有机酸、多元酸无明显变化,致突变性无差异。

2.3大豆

Nordlee等人[3]评估了带有巴西坚果2s白蛋白基因的转基因大豆的食品安全性。在研究中,他们提取了9名对巴西坚果有过敏史的人的血清。rast研究表明,转基因大豆提取物可以有效地和来自生巴西坚果的蛋白质提取物竞争结合过敏人群血清中的igec(免疫球蛋白),而在遗传上相应的非转基因大豆的蛋白质提取物中观察到抑制现象。Sds-page显示转基因大豆中出现了一条新的蛋白带(约9kd),巴西坚果也有此带,具有与部分纯化的2s白蛋白相同的迁移率,而非转基因大豆中没有此相应带。免疫斑点印迹分析表明,9个血清中有8个能识别部分纯化的2s白蛋白并与巴西坚果提取物中的9kd蛋白反应,9个血清中有7个能识别与巴西坚果中2s白蛋白具有相同迁移率的9kd蛋白。在非转基因大豆中,没有血清与低分子量蛋白质反应,并且来自对照的血清不与任何大豆或巴西坚果蛋白质反应。因此,可以确认这种转基因大豆中存在巴西坚果。

根据fuchs等人[19,20]的研究结果,孟山都公司的抗除草剂转基因大豆与市场上相应的非转基因大豆本质上是等价的。

2.4棉花

孟山都公司的bt棉表达的Bt毒素蛋白可以被哺乳动物快速消化。与非转基因棉花相比,其棉籽和棉籽油的品质和抗营养成分没有明显变化。用含5% ~ 10%、10%和20%棉籽的饲料分别饲喂大鼠、鹌鹑和鲶鱼,饲养28天、8天和65438+。

陈松等[22]用棉籽粉喂大鼠28天、鹌鹑8天的动物实验表明,转基因动物的体重和食物利用率与对照组相比无显著差异,受试动物生长发育正常,未死亡。对大鼠的肝、肾、胃、盲肠、结肠、小肠和睾丸进行组织切片检查,未发现病理变化。大鼠肝脏、肾脏和睾丸的重量比、丙氨酸氨基转移酶的活性和血液中尿素氮的水平都在正常范围内,转基因棉花与对照组相比没有明显变化,所以这种bt棉花基本上与常规棉花相当。

2.5其他

抗病毒转基因水稻[23]、抗病毒转基因西葫芦品系zw20[24]、抗病毒转基因烟草[25]和转基因芦笋[26]与其相应的非转基因亲本[26]之间没有显著差异。

3讨论和结论

3.1实质平等的概念限制

基本等效的概念体现了这样一种思想,即目前用作食物或食物来源的生物体可以用作比较的基础,以评估来自生物技术的食物或食物成分的安全性。然而,实质等同的概念也有其局限性。例如,虽然一种新食品与一种已知食品99%相同,即除了一种新的毒素外,它们实质上是等效的,但这种食品可能需要进一步的详细检验;即使一种新食品与其相应的现有食品只有70%相同,特别是当不同的营养成分可以被复杂的饮食所取代时,这种新食品可能只需要很小程度的检查和测试[27]。因此,实质等效的概念并不能完全预测新食品是否需要对动物进行实质毒性试验。

而且,科学家无法用已知的转基因食品化学成分,令人信服地预测转基因食品的生化或毒理效应。转基因食品在化学成分上与天然食品相似,这并不意味着人类食用它是安全的[28]。一些科学家认为,转基因抗除草剂大豆本质上等同于其相应的非转基因大豆。Millstone等人[28]认为,这一结论是基于这样的假设,即已知的遗传和生化差异之间不存在显著的毒理学差异。事实上,即使不施用除草剂,这种转基因抗除草剂大豆的化学成分也不同于其所有相应的品种。当这种抗除草剂的大豆实际用于农业生产时,必然要经常用除草剂处理,用除草剂处理过的大豆化学成分必然会发生显著变化,这就足以证明。但在得出实质相等结论的实验中,使用的转基因大豆并不经常用除草剂处理,只是比较了一些化学成分,因此没有实际意义。

3.2全食物喂养研究的局限性

如前所述,很多转基因食品的安全性评价工作都是利用整个转基因食品来进行急性实验动物毒理学实验。而用全食物喂养动物的实验有一定的局限性,很难察觉食物的微小变化。食品和营养学家反对在转基因食品的安全性评价中使用全食物喂养研究方法。国际食品生物技术委员会(ifbc)指出,一般不建议用这种方法来评价转基因食品的安全性。如果真的有必要,全食物喂养研究的实验设计要非常慎重和谨慎,持续时间不能太长,避免因营养不均衡等因素对动物产生不良影响,从而隐瞒转基因食品的安全性[7]。

实际上,上述经验和结论来自辐照食品安全性评价的实验结果。当时我并不知道,给实验动物过量喂食某种食物,会导致营养不均衡,对动物的健康产生不利影响。Hammond等人[6]总结了一些这样的例子,对转基因食品的评价可能有较高的参考价值。

3.3关于gna转基因马铃薯安全性的争论

Pusztai的实验设计和结果,在他和他的同事发表gna转基因土豆会损害大鼠消化系统和免疫系统的研究结果后,立即遭到了多方的批评[1]。如前所述。相应的研究论文登上国际著名杂志《柳叶刀》后,也引起了不小的争议。《柳叶刀》编辑部认为,虽然pusztai和他的同事在这项研究中存在一些不足,但这篇论文提供了一项研究结果,这是一场辩论的开始,有必要让公众了解事实,以增强公众对科学的信任。所以《柳叶刀》在1999发表了这篇论文[29]。Kuiper等人[30]认为本文存在几个问题:①本文没有介绍喂给大鼠的不同日粮的组成。虽然pusztai等人在网上公布了一些细节,转基因马铃薯中的淀粉、多聚葡萄糖、凝集素、胰蛋白酶和糜蛋白酶与其他亲本品系不同,但这种差异是转基因引起的还是不同品系引起的不得而知;②大鼠的饮食只含60%的蛋白质,容易引起饥饿反应,从而导致其他不良影响;③实验设计不严谨,各喂养组大鼠数量过少,缺乏饮食控制,如含15%蛋白质的标准啮齿动物饮食,以及“空白”