毒理學(xué)理論: 在談Bt對哺乳動物有沒有害之前,先了解下Bt毒素對所謂“目標生物”的作用機理是什么。我先直譯一下這段“Bacillus thuringiensis (Bt) bacteria produce insecticidal Cry and Cyt proteins used in the biological control of different insect pests.... The 3d-Cry toxins are pore-forming toxins that induce cell death by forming ionic pores into the membrane of the midgut epithelial cells in their target insect. The initial steps in the mode of action include ingestion of the protoxin, activation by midgut proteases to produce the toxin fragment and the interaction with the primary cadherin receptor. The interaction of the monomeric CrylA toxin with the cadherin receptor promotes an extra proteolytic cleavage, where helix alpha-1 of domain I is eliminated and the toxin oligomerization is induced, forming a structure of 250 kDa. The oligomeric structure binds to a secondary receptor, aminopeptidase N or alkaline phosphatase. The secondary receptor drives the toxin into detergent resistant membrane microdomains formingpores that cause osmotic shock, burst of the midgut cells and insect death. Regarding to Cyt toxins, these proteins have a synergistic effect on the toxicity of some Cry toxins. Cyt proteins are also proteolytic activated in the midgut lumen of their target, they bind to some phospholipids present in the mosquito midgut cells.”(Adv Exp Med Biol. 2010;677:127-42) Bt細菌產(chǎn)生殺蟲Cry和Crt蛋白,用于不同害蟲的生物防治。...3d-Cry毒素是成孔蛋白,可以通過在目標昆蟲的中腸上皮細胞膜上形成離子孔道導(dǎo)致細胞死亡。作用形式的開始步驟包括攝入毒素前體,由中腸蛋白酶激活成毒素,并與初級cadherin受體反應(yīng)。單體的Cry1A毒素與cadherin 受體作用,促進進一步蛋白水解,蛋白域I的阿爾法螺旋消失,毒素形成寡聚體結(jié)構(gòu),大約250 kDa。寡聚體結(jié)合第二個受體,氨肽酶N或者堿性磷酸酶。第二受體將毒素導(dǎo)入耐去垢劑膜微區(qū),形成孔道,造成滲透壓shock(這還真難找個合適的中文詞),漲破中腸細胞導(dǎo)致昆蟲死亡。就Cry毒素而言,這些蛋白對這些Cry毒素有協(xié)同效應(yīng)。Crt蛋白在目標中腸腔中也有蛋白水解活性,它們可以與蚊子中腸細胞的一些磷脂結(jié)合。
現(xiàn)在來看專家們大談的Bt蛋白理論上的“三道防線”:第一,煮熟了就沒事?那東西熱穩(wěn)定性超強,100攝氏度,60分鐘不會降解(圖二)。變性蛋白當然還存在致敏性可能;第二,不耐胃蛋白酶、但是耐胰蛋白酶??墒牵纯粗袊r(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物食用安全監(jiān)督檢驗測試中心(北京)黃昆侖實驗室怎么證明 “Cry蛋白易被降解”的?Cry蛋白量與酶液濃度比是1:19(Regulatory Toxicology and Pharmacology 58 (2010) 474–481)。試問你平時吃飯的時候,胃里的蛋白與消化酶量比是這樣的嗎?實際上,飼喂動物的實驗已經(jīng)在糞便里發(fā)現(xiàn)了Cry蛋白,這說明啥呀?第三, “哺乳動物腸道細胞沒有受體”。請看上面的毒理學(xué)研究,cadherin受體、堿性磷酸酶,哺乳動物腸道里沒有?實際上,你得問,哪種細胞沒有鈣黏蛋白(cadherin)受體?哪個組織沒有堿性磷酸酶?同一蛋白家族的成員,其實序列相似度可以很高。再看細胞的耐去垢劑微區(qū),這是近十幾年內(nèi)的發(fā)現(xiàn),細胞膜并不是平均分布的,上面大量存在耐去垢劑的被稱為“脂筏”(lipid rafts)的膜結(jié)構(gòu)單元。在這里“賣弄”一下,大量功能蛋白都是通過這種細胞膜上的集中、寡聚在脂筏中從而發(fā)揮功能的。那么,哺乳動物哪種細胞沒有脂筏結(jié)構(gòu)?以上“三道防線”排除了什么不確定性?