
英國科學家邁克爾•安東尼奧(Michael Antoniou)博士
?。ň幷咦ⅲ捍宋臑樽髡咴?013年轉(zhuǎn)基因與食品安全國際研討會上的發(fā)言)
今天我主要講關(guān)于轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品和食品能夠?qū)е陆】碉L險的堅實的證據(jù)。先講幾句話介紹我的專業(yè)背景。像海尼曼教授一樣,我也是分子生物學家,我每天都在用基因技術(shù)做研究,還會繼續(xù)研究下去,我的研究領(lǐng)域是人類基因功能、開發(fā)基因治療藥物,對人類的遺傳性疾病做治療。我自己也有基因工程方面的專利。所以,我不反對生物技術(shù),不反對基因工程。
但是,所有的技術(shù)都是一樣的,在運用的時候可以很負責任,也可以不負責任。當上世紀90年代中期我聽到生物技術(shù)行業(yè)吹噓農(nóng)業(yè)生物技術(shù)很精確、能夠預計后果的時候,我的經(jīng)驗告訴我,這不可能是真的。
一、我們?yōu)槭裁磽鷳n轉(zhuǎn)基因食品的安全?
當你創(chuàng)造出一個轉(zhuǎn)基因植物的時候,你得到的是一個被創(chuàng)造出了的新基因的組合。因為沒有任何一個基因可以孤立存在,所以雖然只插入了一個基因,卻會有多種新的生物化學物質(zhì)被制造出來。
從整體上來說,轉(zhuǎn)基因的過程,基因的轉(zhuǎn)移、插入、組織培養(yǎng),都具有很高的突變可能。轉(zhuǎn)移基因總是要打亂宿主基因的秩序和功能的,區(qū)別只在于擾亂的程度有高有低。
轉(zhuǎn)基因操作帶來的效應是綜合性的,其中有基因突變效應,全新的基因產(chǎn)物組合等。它會破壞基因的功能、也會破壞蛋白質(zhì)的生物化學功能;會造成全新的新型毒素效應,造成過敏、改變營養(yǎng)價值。
所以,對于我來說,轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物給食品增加了新風險、必須做安全檢測,不僅要檢測急性毒性,更應該檢測長期的毒性效應。
植物的生物化學性狀被轉(zhuǎn)基因過程改變后會引起負面效應,改變植物的生長狀態(tài),影響植物的健康水平。
二、轉(zhuǎn)基因食品會帶來三類潛在的風險
1.、被插入的外源基因的直接產(chǎn)物如Bt毒素,或者外源基因改變了宿主植物的生物化學過程、產(chǎn)生出來的對除草劑有耐受能力的酶類,siRNA/miRNA的進入會改變植物的基因功能。
2.、來自除草劑的風險??钩輨┑霓D(zhuǎn)基因農(nóng)作物可允許更大劑量地使用除草劑。食品中帶有更多的除草劑殘留,而關(guān)于除草劑的危害,新的證據(jù)正在迅速大量出現(xiàn),Huber博士上午的演講已經(jīng)講了很多。
3、轉(zhuǎn)基因的過程導致基因突變、改變植物體內(nèi)的生物化學過程,導致與新型毒素相關(guān)的問題出現(xiàn)。這恰好是我的研究領(lǐng)域。
上述每一點都足以造成毒性效應的問題,而且三個問題是同時存在的。
轉(zhuǎn)基因的操作過程可以顯著地擾亂蛋白質(zhì)合成和生物化學反應的主要途徑。這個題目非常大,我盡力解釋一下。植物的生物化學過程被改變,是個嚴重的問題,越來越多的證據(jù)指出,雖然還不十分明了,但是這里是有問題的。例如對歐洲允許種植的幾種轉(zhuǎn)基因玉米所做的蛋白質(zhì)構(gòu)成的分析說明,成分的變化很大,特別是Z 那種酶類,它是潛在的過敏原,而在非轉(zhuǎn)基因玉米中并沒有這種成分。
三、轉(zhuǎn)基因突變效應導致的后果
引用一篇文獻:
“轉(zhuǎn)基因玉米MON810蛋白質(zhì)組的表達被擾亂”;《蛋白質(zhì)組研究》2008,Zolla L et al., Journal of Proteome Research, 7: 1850-1861, 2008. Disturbance in GM MON 810 maize protein expression profile。
轉(zhuǎn)基因的玉米與對照組比,43種蛋白質(zhì)成分不是增高了就是降低了,變化的原因可被明確歸咎于基因插入導致的后果。要知道,這是一個被批準商業(yè)化應用的轉(zhuǎn)基因玉米品種。
轉(zhuǎn)基因植物對環(huán)境的響應,不同于同類對照組的非轉(zhuǎn)基因植物,原因就在于基因插入而導致的基因組重組。
在轉(zhuǎn)基因玉米中表達了一種新的蛋白:玉米蛋白,這是人們熟知的一種過敏原蛋白質(zhì);最嚴重的擔憂是:玉米種子里的幾種儲藏蛋白質(zhì)都被截短了。
下面是中國科學家所做的一項出色的研究[i],題目是《轉(zhuǎn)基因水稻種子中出現(xiàn)非預期的成分改變:光譜色譜分析與化學計量法》,2010-2,作者單位是廣州中山大學。研究的發(fā)現(xiàn)是:水稻轉(zhuǎn)基因后生物化學成分發(fā)生了重大改變。
摘要: 用近紅外反射法,氣相色譜-質(zhì)譜法、高效液相色譜法、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法,并以化學計量法研究三種(分別)可抗霉菌病和抗蟲的轉(zhuǎn)基因水稻中重要的營養(yǎng)物質(zhì)成分組成(按歐共體標準),發(fā)現(xiàn)其營養(yǎng)成分組成和物理性狀有非預期改變,其中蛋白質(zhì)、三種氨基酸、兩種脂肪酸、兩種維生素及其他數(shù)種(微量)元素出現(xiàn)了非預期的構(gòu)成變化。差異幅度:氨基酸20-74%,脂肪酸19-38%,維生素25-57%,(微量)元素20-50%,蛋白質(zhì)35%;植酸沒有顯著變化。相比于非轉(zhuǎn)基因水稻,轉(zhuǎn)基因水稻的營養(yǎng)成分構(gòu)成和物理性狀的非預期改變,可能與基因的轉(zhuǎn)入有關(guān),對其變化帶來的效應,需要做更多研究。
不僅種子的外形變了,里面的營養(yǎng)成分結(jié)構(gòu)也變了,而且變化很大,原因就是插入了外源的基因。

圖1:水稻種子照片
另外一項中國科學家的研究也表明,轉(zhuǎn)基因的操作,導致了基因突變效應,所帶來的后果也是水稻的生物化學過程被擾亂,籽粒的營養(yǎng)成分構(gòu)成出現(xiàn)了非預期的、顯著的改變。[ii]
孟山都公司自己做的研究,也指出了同樣的問題。
四、基因修飾可擾亂宿主的重要生物化學途徑
在一項提高菜籽油胡蘿卜素(VA)的實驗中,使用了一種來自細菌的八氫番茄紅素合成酶的基因,結(jié)果在籽粒中過度表達,造成油菜籽粒中的類胡蘿卜素提高了50倍,而生育酚(維生素E)顯著減少,脂肪酸結(jié)構(gòu)顯著改變,在結(jié)子過程中葉綠素水平下降。(Shewmaker CK et al. (1999) Plant J 20: 401-412. 來自科爾基因公司(Calgene)與孟山都實驗室)。
如果轉(zhuǎn)基因植物中的生物化學過程干擾這么容易發(fā)生,那么我們就必須提出基因突變這個問題了。例如:轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的營養(yǎng)成分結(jié)構(gòu),究竟發(fā)生了什么變化?

上圖是轉(zhuǎn)基因的金水稻第二代,它的顏色是黃色的,因為它的籽粒中含有維生素A,被設(shè)計的預期營養(yǎng)成分改變,是增加維生素A。開發(fā)這轉(zhuǎn)基因水稻的目的,是為了幫助缺乏維生素A的貧困兒童。這個轉(zhuǎn)基因水稻品種有一個爭議很大的人體實驗。因為事前從來沒有做過恰當?shù)亩拘栽u估、也沒有建立動物實驗模型,就在美國的科學家配合下,在中國兒童身上做了人體實驗。毫無疑問,這個實驗突破了一切倫理規(guī)則和道德底線。我非常高興地看到,中國政府強硬地處理了涉及該事件的科學家。應該祝賀,但是在美國這方面卻沒有這樣做,我認為很可恥。

用轉(zhuǎn)基因技術(shù)改變食品的營養(yǎng)成分,轉(zhuǎn)基因的植物如金米,紫色西紅柿,看上去都不錯,但是轉(zhuǎn)基因的過程對植物產(chǎn)生了什么傷害呢?導致了什么突變呢?出現(xiàn)了什么非預期的后果?這些都必須搞清楚。到底有沒有必要去冒這個風險?
五、轉(zhuǎn)基因食品的健康風險評估程序
我們已經(jīng)知道,轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物表現(xiàn)出了毒性效應。那么對轉(zhuǎn)基因食品的安全評估,走了什么樣的程序呢?
現(xiàn)在的評估,只不過是在驗證是否“實質(zhì)上等同”。這在歐洲這被稱為“比較式評估”。也就是從轉(zhuǎn)基因和非轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的生物化學成分的構(gòu)成開始檢測,如果基本上一致,就稱為“實質(zhì)上等同”。在某些國家如美國,只要公司宣布了“實質(zhì)上等同”,就不用再做任何安全性研究了!
這一整套評估方法的錯誤是:它只檢測已知的成分,只做已知的毒性和過敏性評估。實質(zhì)上等同的意思就是:轉(zhuǎn)基因的產(chǎn)品與父母代植物只要包含類似數(shù)量的生物化學成分、差異在天然變動范圍的限制之內(nèi),就可以了。如果“實質(zhì)性等同”了,就不要求做動物實驗了。
向歐盟提出商業(yè)化應用申請的轉(zhuǎn)基因玉米有三種,兩種是Bt抗蟲的,MON863和MON810,一種是能夠耐受農(nóng)達草甘膦除草劑的NK603。
孟山都公司堅持認為它的轉(zhuǎn)基因玉米“實質(zhì)上等同”于非轉(zhuǎn)基因的玉米,不過在歐洲還是用大鼠做了喂養(yǎng)試驗,但只能做90天。(在歐洲終究還做了動物實驗,在別處連一天都不做。)
結(jié)果是:大鼠多個器官功能如肝臟腎臟和血液指標等出現(xiàn)了顯著差異、并具有統(tǒng)計學意義,卻被說成雖然統(tǒng)計學上顯著,卻從屬于自然變動范疇,不存在問題。歐盟的管理機構(gòu)竟然接受了孟山都公司這個說法,讓轉(zhuǎn)基因玉米通過了安全檢測,批準用于消費。
現(xiàn)在應用的這一整套檢測方式,目的只是看看“實質(zhì)性等同”有沒有,它是接受實質(zhì)性等同為原則的,那么就只需要做一般性生物化學分析,只對已知成分和已知過敏原做評估。
問題是:如果你只是在尋找預期出現(xiàn)的那些成分,那怎么能判斷非預期的成分沒有出現(xiàn)呢?前面講的基因突變,不就是意味著會出現(xiàn)非預期后果嗎?
因此這個評估程序,從頭開始就是有問題的、是錯誤的。
仔細分析一下孟山都公司的動物實驗原始數(shù)據(jù),可以很清楚看到毒性效應。塞拉利尼教授的團隊把那些原始數(shù)據(jù)做了再分析??瓜x的Bt轉(zhuǎn)基因玉米MON863已經(jīng)進入了商業(yè)化生產(chǎn),喂養(yǎng)大鼠的結(jié)果是:生長緩慢,差別有性別依賴,在血液中甘油三酸酯水平升高,顯然是肝腎功能出現(xiàn)了問題(Séralini et al., 2007)。肝腎毒性的跡象很清楚。
下面是抗蟲Bt轉(zhuǎn)基因玉米對照試驗的數(shù)據(jù)。


在孟山都公司的90天動物實驗中,對照組的飼料用了多個非同類基因的材料,這已經(jīng)違反了歐盟的規(guī)定。肝腎器官功能和血液指標變化幅度,沒有發(fā)現(xiàn)統(tǒng)計學意義上的顯著性,原因之一是差異變動范圍不規(guī)則,真正的問題是:對照組所用飼料不是實驗組飼料的同基因種類。
這樣做實驗,在科學上能成立嗎?在控制組的動物中,轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的毒性很顯著,但是對照組用的材料,必須是和轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物屬于同一基因系列的親本材料,否則就無從做比較。
六、生物技術(shù)公司做的喂養(yǎng)試驗
用轉(zhuǎn)基因Bt玉米MON863、MON810、耐受除草劑轉(zhuǎn)基因玉米NK603做大鼠喂養(yǎng)試驗(de Vendomois et al., 2009),表格中帶星號的是具有統(tǒng)計顯著性的參數(shù)值,表示轉(zhuǎn)基因與非轉(zhuǎn)基因飼料導致的差異。分析原始數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)的問題是很相似的:主要是肝腎功能受損、其他器官也出現(xiàn)了問題(de Vendomois et al., 2009)。

七、獨立科學界做的動物實驗
在生物技術(shù)公司自己所做的實驗之外,科學界也用商業(yè)化生產(chǎn)的農(nóng)作物做了動物的喂養(yǎng)試驗。問題也是肝腎損傷,同時還有免疫異常、血液問題,消化系統(tǒng)也出現(xiàn)了問題。
1.用轉(zhuǎn)基因玉米喂養(yǎng)老鼠三代:問題表現(xiàn)為壞疽、肝腎損傷,血液成分變化 (Kilic & Akay, 2008)。
2.老年鼠和幼年鼠飼喂轉(zhuǎn)基因Bt玉米MON810:免疫系統(tǒng)細胞(胞漿物質(zhì) 細胞活素)生物化學成分改變顯著(Finamore et al., 2008)。
3.用轉(zhuǎn)基因Bt玉米MON810飼喂豬31天,免疫細胞數(shù)量出現(xiàn)變化(e.g. CD4+ T cells, B cells, macrophages),生物化學成分(細胞活素)也出現(xiàn)問題。 (cytokine levels; e.g. IL-12, IFNg, IL-6, IL-4, IL-8) (Walsh et al., 2011)。
4.母羊和小羊飼喂轉(zhuǎn)基因Bt玉米Bt176,三代:增生見于母羊瘤胃上皮基底細胞,小羊發(fā)生肝臟和胰腺基因功能改變 (Trabalza-Marinucci et al., 2008)。
5.用轉(zhuǎn)基因大豆喂兔子:心臟腎臟酶功能被擾亂(Tudisco et al., 2006)。
6.轉(zhuǎn)基因大豆喂小鼠:肝臟,胰腺,睪丸功能被擾亂,肝臟細胞中發(fā)現(xiàn)非正常形成的細胞核與核質(zhì),提示代謝加速,基因表達型可能發(fā)生變化(Malatesta et al., 2002; Malatesta et al., 2003; Vecchio et al., 2004)。
7.轉(zhuǎn)基因大豆喂養(yǎng)小鼠生命全程實驗(24個月):肝臟變化顯示衰老加速(Malatesta et al., 2008),以轉(zhuǎn)基因大豆喂養(yǎng)的小鼠體內(nèi)49種蛋白質(zhì)的表達發(fā)生明顯變化,39種蛋白質(zhì)過度表達,10種蛋白質(zhì)減少,顯示衰老的標記大大減少。肝臟細胞的細胞核狀態(tài)提示,被標記的那些基因功能減弱了。Malatesta教授(她是做轉(zhuǎn)基因大豆研究最多的意大利科學家)的發(fā)現(xiàn)是:小鼠食用轉(zhuǎn)基因大豆,危害到多種器官,短期危害表現(xiàn)在胰腺肝臟和腸道,長期危害表現(xiàn)在肝臟。

科學家用還沒有商業(yè)化的轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品試驗,結(jié)果也是有問題的。
有絲分裂效應[iii]:小鼠轉(zhuǎn)基因土豆喂養(yǎng)后,胃粘膜上出現(xiàn)雪花片狀凝集素(GNA)殺蟲劑蛋白。(Ewen SWB and Pusztai A, Lancet, 354, 1353-1354, 1999)

用轉(zhuǎn)基因水稻喂大鼠:消化道菌群和器官(腎上腺,睪丸,卵巢的重量)明顯變化,(Schroder et al., 2007)
用轉(zhuǎn)基因豌豆做喂養(yǎng)實驗:導致了令人驚訝的過敏反應,豌豆中對豆類a -淀粉酶的抑制劑在基因修飾之后再次被修飾(發(fā)生了基因再次重組),完全出乎意料,結(jié)果是導致了小鼠的特定免疫應答與過敏型反應。(Prescott VE et al. J Agri Food Chem., 53: 9023-9030, 2005).
?。ㄗ钚聢蟾妫┺D(zhuǎn)基因玉米大豆飼料導致豬胃炎與子宮增重:胡伯教授上午講到了豬胃發(fā)炎,我要補充的是:那些豬不僅發(fā)生了胃炎,而且特別是母豬的子宮平均增重達到25%,這意味著不僅是消化道出了問題,還要發(fā)生生殖問題。
八、植物中的微小核糖核酸 [iv]
微小核糖核酸具有能夠沉默(關(guān)閉)哺乳動物基因的功能。
我要提到中國南京的科學家張辰宇團隊所做出的突破性發(fā)現(xiàn),從原則上來講,是關(guān)于一種很小的分子,微小核糖核酸,它是被DNA制造出來的物質(zhì),它存在于所有的生物體中,它的功能是控制基因的表達。我們吃的食物植物中具有的這種RNA,能夠和其它營養(yǎng)物質(zhì)一樣通過消化道進入我們的身體,對我們的基因表達發(fā)揮作用。我們?yōu)槭裁匆獡鷳n轉(zhuǎn)基因的安全性?因為所有被開發(fā)出來的轉(zhuǎn)基因生物,里面有被加工過的微小的基因調(diào)控子——微小RNA,植入其中。項目總括在這張海尼曼教授的表格里。

上面的表格列出了進入待批通道的意圖改變RNA的轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物名單:
第一個是著名的轉(zhuǎn)基因西紅柿莎佛,已經(jīng)撤市;
第二(高油酸大豆)和第三(新葉轉(zhuǎn)基因馬鈴薯)都撤市了;
第四(大豆高油酸)和第五(抗除草劑高油酸轉(zhuǎn)基因大豆)的核準機構(gòu)為FSANZ,時間分別為2010和2011年;
第六個項目(花豆)核準機構(gòu)是巴西;
第七個(抗圓環(huán)病毒轉(zhuǎn)基因木瓜)核準機構(gòu)是美國、加拿大和日本。
最后一個項目是改變淀粉的轉(zhuǎn)基因小麥,2009年由OGTR核準進行種植試驗和人體實驗。
我們食用了含有這種基因調(diào)控功能的RNA會怎么樣呢?它們能夠改變植物的生物化學過程,也能夠改變我們體內(nèi)的生物化學過程,造成無法預期的健康后果!所以我們很擔憂。
無論是生物技術(shù)公司做的實驗,還是獨立科學家的實驗,告訴了我們同一件事:已經(jīng)商業(yè)化應用的轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物,不論是玉米還是大豆,都顯示了一貫性的對肝腎具有毒性的清晰跡象,它們也對免疫系統(tǒng)有干擾,它可能就是正在大范圍爆發(fā)的慢性疾病的那個標記物,因此我們必須做長期的實驗和研究,而不是現(xiàn)在這樣的短期實驗研究。不幸的是,在世界上任何地方,管理者都不要求做這樣的研究,90天動物實驗,僅在不久之前在歐洲成為強制執(zhí)行的規(guī)則。
總結(jié)一下:越來越多的證據(jù)表明,轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物對于動物器官,特別是肝腎具有毒性,跡象非常清晰。但是我們對問題的了解,遠遠談不上完整。問題大體上有三個根源:外源基因的直接毒性,草甘膦除草劑更方便的使用和更高的殘留,轉(zhuǎn)基因植物體內(nèi)生物化學過程改變和基因突變造成新型毒性因素。所以我們需要更多、更深入的研究,這一切疑問必須用動物生命全過程的實驗來證明,或者推翻?;谝延械淖C據(jù),還有下面塞拉利尼將要報告的發(fā)現(xiàn),在完成這種工作之前,誰也不能絕對肯定地說,轉(zhuǎn)基因食物安全可食,特別是,如果要我們長期吃、吃一輩子轉(zhuǎn)基因的話。
(英國醫(yī)學與分子遺傳學家)
[i]作者工作單位:School of Chemistry and Chemical Engineering, Sun Yat-Sen University, Guangzhou, Guangdong 510275, China. 中山大學化學與化學工程學院
作者:Zhe Jiao; Xiao-xi Si; Gong-ke Li; Zhuo-min Zhang; Xin-ping Xu
期刊名稱和期號:
Journal of agricultural and food chemistry Volume: 58;ISSN:1520-5118 ISO
發(fā)表日期:2010年2月
http://www.biomedsearch.com/nih/Unintended-Compositional-Changes-in-Transgenic/20050687.html
摘要英文原文:
Unintended compositional changes in transgenic rice seeds were studied by near-infrared reflectance, GC-MS, HPLC, and ICP-AES coupled with chemometrics strategies. Three kinds of transgenic rice with resistance to fungal diseases or insect pests were comparatively studied with the nontransgenic counterparts in terms of key nutrients such as protein, amino acids, fatty acids, vitamins, elements, and antinutrient phytic acid recommended by the Organization for Economic Co-operation and Development (OECD). The compositional profiles were discriminated by chemometrics methods, and the discriminatory compounds were protein, three amino acids, two fatty acids, two vitamins, and several elements. Significance of differences for these compounds was proved by analysis of variance, and the variation extent ranged from 20 to 74% for amino acids, from 19 to 38% for fatty acids, from 25 to 57% for vitamins, from 20 to 50% for elements, and 25% for protein, whereas phytic acid content did not change significantly. The unintended compositional alterations as well as unintended change of physical characteristic in transgenic rice compared with nontransgenic rice might be related to the genetic transformation, the effect of which needs to be elucidated by additional studies.
[ii] Consequences of GM Mutagenic Effects:Disturbed structure and nutritional composition
【演講時顯示了幻燈片,沒有細講】“轉(zhuǎn)基因突變效應的后果:結(jié)構(gòu)與營養(yǎng)成分擾亂”,被插入水稻的外源基因是:抗蟲的cry1Ac與sck;為評估基因修飾導致的非預期效應而比較了野生稻與轉(zhuǎn)基因稻的代謝過程。野生稻樣品取自不同播種日期和地點,也用于檢測不同環(huán)境對代謝的效應。稻谷中的極性化合物被提取,做trimethylsilylated 三甲硅烷基化處理,以氣相色譜-火焰離子化檢測[ii],以部分最小二乘法和主成分分析法進行判別分析,對轉(zhuǎn)基因的與野生的水稻籽粒進行區(qū)分。顯著可區(qū)分的代謝現(xiàn)象被識別出,用氣相色譜法-質(zhì)譜法識別。研究發(fā)現(xiàn):環(huán)境條件與基因修飾都對以下成分發(fā)生了可觀的影響:(glycerol-3-phosphate)甘油三磷酸,(citric acid)枸櫞酸 檸檬酸),(linoleic acid)亞油酸,(oleic acid)油酸,(hexadecanoic acid)棕櫚酸,(2,3-dihydroxypropyl ester, 2,3)二羥基丙基酯,(sucrose)糖類,(9-octadecenoic acid (Z))9-十八碳烯酸等。相比于非轉(zhuǎn)基因水稻,在轉(zhuǎn)基因水稻中,糖類,(mannitol)甘露醇和(glutamic acid)谷氨酸顯著增加。(Journal of Chromatography, B, 877(2009)725-732.)
[iii] Ewen SWB and Pusztai A, Mitogenic effect on gut mucosa of rats fed GM potatoes containing snowdrop GNA insecticide protein. Lancet, 354, 1353-1354, 1999
[iv] Zhang L et al. (2012) (Correspondence: Chen-Yu Zhang, Nanjing),Exogenous plant MIR168a specifically targets mammalian LDLRAP1: evidence of cross-kingdom regulation by microRNA. Cell Research, 22: 107–126.