轉基因動物及其產品的主要管理制度_風聞

摘要: 轉基因三文魚被美國 FDA 批准上市，成為世界上首個獲批可直接食用的轉基因動物食品，開啓了轉基因動物商品化的大門。為對轉基因動物及其產品進行有效的監管，世界各國均在不同程度上制訂了管理制度，其中主要包括安全性評價制度和轉基因成分標識管理制度。文中對豬、牛、羊等轉基因動物的研發現狀和轉基因動物的檢測技術進行了闡述，對世界主要國家/地區的轉基因動物及其食品安全性評價制度和轉基因成分標識制度的發展現狀進行了綜述，最後對轉基因動物及其產品的發展做出了展望。

轉基因動物是指通過基因工程等技術對基因組進行修飾，使其出現與原品種不同的性狀或產物。自1982 年美國科學家將生長激素基因導入小鼠受精卵中獲得轉基因 “超級鼠”，開啓轉基因動物研發的大門後，轉基因魚、兔子、豬、牛、羊等 20 多種轉基因動物相繼被培育出來。轉基因動物在提高生產性能、增強抗病能力、培育新品種、建立疾病模型、器官移植等方面有着廣泛的應用。以轉基因動物為原料加工生產的產品稱為轉基因動物產品。目前，世界上針對轉基因動物及其產品的主要管理制度為安全性評價和標識管理制度。轉基因動物及其產品的生物安全性受到了各國研究機構和組織的關注，在其進入人們生活之前，均經過嚴格的安全性評價。同時，針對批准上市的轉基因產品，為了保障消費者的知情權和選擇權，各國根據自己的國情制定了轉基因生物的標識管理制度。同時轉基因動物及其產品的檢測技術是保障安全性評價和標識管理制度順利實施的重要手段。

我國科學家培育出基因編輯抗寒瘦肉豬

一、 轉基因動物及其產品概述

1、 轉基因動物及其產品的研究概況

轉基因動物的研究主要集中在提高生長速率、疾病模擬的建立、增強抗性和表型改變等方面。近年來，學者通過研發顯性致癌基因的轉基因小鼠，酪氨酸酶基因雙等位豬和 PAＲK2、PINK1 雙基因敲除豬等，為腫瘤、動脈粥樣硬化、白化病、帕金森綜合徵和乙型肝炎等疾病建立了模型，同時也為一氧化氮合酶及 eGFP 相關染色質的功能研究提供新思路。肌肉生成抑制素基因 (MSTN) 敲除的豬和表達外源纖維素酶和木質素酶的轉基因小鼠的成功研製，為提高動物的瘦肉率和飼料轉化率打下了基礎。通過構建雙重 shＲNA 表達系統的轉基因牛和短髮卡 ＲNA 結構轉基因雞等轉基因動物，有效防範了疾病的傳播。為了增加動物的觀賞性，相繼出現了轉綠色熒光蛋白基因豬，轉黃色熒光蛋白斑馬和轉紅色熒光蛋白基因唐魚等。轉基因牛的研製主要集中在乳腺生物反應器，如轉人乳鐵蛋白基因牛，轉人血清白蛋白基因牛等。中國農業大學的學者相繼研發出轉人乳鐵蛋白、人溶菌酶、人 α － 乳清白蛋白基因

奶牛。最近，華南農業大學的學者報道了用轉基因小鼠中的唾液腺作為生物反應器，成功生產出人神經生長因子蛋白，標誌着基於轉基因動物唾液腺生物反應器製備人類蛋白藥物技術的首次成功。

在轉基因動物產品產業化方面，2015 年，通過轉入太平洋奇努克鮭魚的生長激素基因及大洋鱈魚的三型抗凍蛋白基因的啓動子獲得的轉基因三文魚分別獲得美國和加拿大的批准，成為首個被批准上市的轉基因動物產品，將為轉基因動物的商業化起到示範作用。同時 3 種由轉基因動物生產的新藥已獲得 FDA的批准上市，包括轉基因雞生產的 ATryn，轉基因兔生產的 Ｒuconest，轉基因雞生產的 Kanuma。在轉基因三文魚申請商業化的幾十年同時，同樣也有幾種轉基因動物提交申請，等待商業化。為防止轉基因動物及其產品在研究、試驗、生產、加工和經營時發生擴散、污染事件，對轉基因動物及其產品制定安全性評價和標識管理制度，出台相應的細則已成為一種趨勢。

2、 轉基因動物及其產品檢測技術的研究概況

近年來轉基因動物及其產品獲得了飛速發展，但因不同國家和地區在轉基因產品的閾值範圍、標識方式等方面存在差異，快速準確的轉基因檢測技術成為各國研究的重點，在進出口檢疫結果互認、消除貿易壁壘等方面發揮着重要的作用。目前對轉基因動物及其產品的檢測主要從核酸和蛋白 2 個層面進行開展。

基於核酸層面的檢測技術主要包括定性 PCＲ 方法、定量 PCＲ 方法、多重 PCＲ 方法、環介導等温擴增技術 (LAMP) 和基因芯片等技術。Sekhavat 等評估了運用 phiC31 整合酶系統對體細胞核轉移 (SC-NT) 和精子介導的基因轉移 (SMGT) 方法生產轉基因牛胚胎時的效率，用 PCＲ 和測序的方法驗證了靶向位點的準確性。Zhang 等對阿爾茨海默氏病的三重轉基因小鼠 (3xTg－AD mice) 的行為能力進行了研究，利用定量 PCＲ 方法發現轉基因小鼠的 MiＲ－34a 基因的表達量明顯低於非轉基因小鼠。馬馨等設計了賴氨酸基因、新黴素抗性基因、轉基因啓動子及小鼠基因組內參基因特異性引物，建立了轉基因小鼠多重 PCＲ 方法。Tao 等建立了轉 sFAT－1基因豬的 LAMP 方法，檢測限達 1. 26 ng/μL。Zhai等建立了可特異性檢測 hLTF/hLALBA 轉基因牛的LAMP 方法，最低可檢測 10 個拷貝的目標分子。李全芬開發了針對 8 種篩選基因的基因芯片方法，檢測限達 1 pg。

基於蛋白層面的檢測技術主要包括酶聯免疫吸附(ELISA)、Western blot 檢測、免疫層析試紙條和免疫組化等。Donyavi 等成功獲得了轉人白細胞介素12 (hIL－12) 的利什曼原蟲，應用 ELISA 方法成功檢測到重組的 hIL－12，其濃度可達 (246. 53±15. 92)pg·mL－1。黨惠子等採用免疫組化和 Western blot方法檢測到 APP/PS1 雙轉基因小鼠在薑黃素給藥後海馬 CA1 區 AKT 及 p－AKT 表達的變化。本單位研發了檢測轉基因牛奶中人乳鐵蛋白夾心 ELISA 和雙抗夾心膠體金試紙條方法，以及檢測轉基因牛奶中人乳清白蛋白夾心 ELISA 方法。目前轉基因動物及其產品的檢測技術的發展落後於轉基因植物的發展速率，應借鑑轉基因植物的檢測技術，開發數字 PCＲ 技術、毛細管電泳技術和生物傳感器技術等，為轉基因安全管理和標識管理的順利實施提供有力的技術保障。

二、 轉基因動物及其產品的安全性評價制度

各國政府通過轉基因產品的安全性評價制度來對轉基因產品進行管理，決定轉基因產品能否進入市場，乃至商業化生產。轉基因動物安全性評價以實質等同性為主要原則，同時包括個案分析原則、預防原則、逐步深入原則、科學基礎原則以及公開透明原則，其中實質等同性的意思是指轉基因動物或其食物與傳統物種或食物在安全性上沒有差異。目前國際上的安全性評價以國際食品法典委員會 (CAC) 標準為基礎，以 《轉基因動物的 食 用 安 全 評 價 指 南(CAC/GL68－2008) 》 (CAC/GL68－2008 Guideline for the Conduct of Food Safety Assessment of Foods Produced Using Ｒecombinant－DNA Animals) 為指南。我國主要依據 《農業轉基因生物安全管理條例》對轉基因動物進行安全評價，政府專門成立了國家轉基因動物評價安全委員會，負責對申報的轉基因動物及其產品進行審查。

1、 轉基因動物的健康狀態評估

一般情況下，應使用非轉基因動物的健康指標作為參照，主要評估: 1) 一般的健康特性指示，包括行為、生長、發育、解剖、生殖功能等; 2) 生理生化指標，包括臨牀和分析參數; 3) 其他轉基因動物的特異性指標。

2、 致敏性評價

在轉基因動物的最終食物中，應評估新表達的蛋白質是否引起過敏反應，或者會對某些人羣引發過敏反應。主要評估: 1) 蛋白來源; 2) 氨基酸序列同源性; 3) 血清篩選試驗; 4) 模擬胃腸液消化; 5)實驗動物模型試驗。

值得注意的是，存在致敏性的食物在生活中是比較常見的，如牛奶、雞蛋、豆製品、堅果等，這些食物對一部分人會引起過敏反應，但是對於絕大部分人來説是安全。

3、 毒理學評價

毒理學評價包括表達產物和全食品。1) 表達產物的毒理學評價，通常對新表達的蛋白進行核酸和氨基酸序列的比對，並進行熱穩定性試驗和模擬胃腸液消化試驗探究其耐熱性和抗消化能力。2) 最常用的全食品毒理學評價方法是動物試驗，也是應用於人類食品之前的必要手段，常常採用 90 d 亞慢性毒性試驗。如果亞慢性毒性試驗顯示可能對健康產生不良影響，則需進行長期慢性試驗，包括急性毒性試驗、遺傳毒性試驗 (污染物致突變性檢測 (Ames 試驗)、精子畸形、骨髓微核、致畸試驗等)、亞慢性毒性試驗和慢性毒性試驗 4 個毒理學評價試驗階段，在有些轉基因食品中慢性毒性試驗可以省去。

4、 關鍵組分的成分分析

在同等條件下飼養非轉基因動物，轉基因動物食品中典型組分的含量與傳統食物的等效組分的變化參數應在自然變異範圍內。

5、 營養學評價

當轉基因動物轉入外源基因後，其食品的營養價值可能會發生一定的變化，因此要對轉基因食品進行營養學評價。轉基因食品的營養學評價主要是對食品的蛋白質、澱粉、氨基酸等。

6、 儲藏和加工測定

重點考慮食品加工 (包括在家庭製備食品) 對轉基因動物產品的潛在影響，若遺傳修飾的目的是為了改變儲藏性狀，應評估該修飾對食物安全和營養品質的影響。

7、非預期效應評估

因基因的插入、敲除或重組等產生的動物通過傳統育種後而引起的非預期效應，這種效應可能是好的、壞的或者是中性的。某些轉基因動物表現的一些特徵可能導致獸藥殘留、重金屬積累、改變腸道菌羣、基因轉移等。在評價中，這方面的變化也應引起注意。

目前，已有研究者對轉基因動物進行了安全性評價。鮑彎彎等採用傳統方法和實時熒光定量 PCR方法對轉 tlr4 基因羊和非轉基因羊腸道中大腸桿菌、沙門菌、雙歧桿菌、糞腸球菌和金黃色葡萄球菌的數量進行了檢測，2種方法均顯示 tlr4 基因的表達並未影響羊腸道微生物的數量。Bao 等對山羊生長激素是否僅在轉基因山羊乳腺中表達進行了研究，用PCR方法對腸道、糞便和周圍土壤進行 GH 和標記基因 neoＲ 的檢測，未發現基因水平轉移。同時採用PCＲ 變性梯度凝膠電泳和 16S rDNA 測序對腸道、糞便和周圍土壤中的微生物羣落進行了檢測，發現其與非轉基因山羊的差異不明顯。Zhou 等對通過 BN大鼠對轉人乳鐵蛋白奶粉中的 rHLF 蛋白進行了過敏性分析，未發現該蛋白對 BN 大鼠的 IgE、IgG、IgG2a 和嗜酸性粒細胞 (eosinophil) 有顯著性影響，證明該蛋白對動物的致敏性較弱。徐盼等對轉促卵泡素 (FSHa/b) 基因公豬的 F1 代公豬進行生長曲線、血液生理參數、血清生化參數、臟器重量和病理組織學分析，結果顯示其與半同胞非轉基因公豬除精囊腺重量外其他指標無顯著差異。用 16S rＲNA 基因測序發現，F1 代的腸道微生物菌羣結構未發生明顯改變，外源基因未在與其交配的母豬、轉基因豬腸道微生物、轉基因豬場土壤微生物和蚯蚓中發生基因水平轉移。

三、標識管理制度

對於轉基因標識與否，不同的國家表現出不同的態度，同時根據國情制定了相應的標識管理制度(見表 1)。總體來説，國際上的標識管理制度主要分為兩大類，即自願標識和強制標識。按照標識範圍的不同，強制標識又可以分為全面強制標識和部分強制標識即目錄標識，全面強制標識是指，只要轉基因成分含量超過閾值的食品就必須標識。

1、自願標識

在加拿大、阿根廷、中國香港、南非和菲律賓，對轉基因食品的管理採取 “實質等同性”的原則，即通過認定的轉基因食品與傳統的食品沒有區別，一般不強制要求添加特殊的標識。只有當與食品安全性有關的如過敏性、組成成分和營養成分發生了變化才需進行特殊的標識。

2、 強制標識

1）美國

美國是全球轉基因技術發展最快的國家，對於轉基因標識管理分為兩個階段。第一階段為 2016 年之前，實行的是自願標識政策，美國政府認為只要通過審核認定的轉基因食品，便與傳統食品的安全性是實質等同的，不需要進行強制性標識。第二階段始於 2016 年 7 月 29 日，美國公佈 《國家生物工程食品批露標準》，重新確立了對含有轉基因成分的食品進

行標識的基調。2011 年 9 月開始，食品安全中心(Center for Food Safety) 向 FDA 遞交了關於 “對轉基因食品強制性標識”的請願書。之後各個州相繼提出各自的法案，佛蒙特州於 2014 年 5 月通過了“對轉基因食品強制性標識”法案，成為第一個制定轉基因強制標識法律的州。2016 年 7 月 29 日，美國公佈 《國家生物工程食品批露標準》，結束了持續五

年的標識戰。新法規定，對含有轉基因成分的食品進行強制標識，標識的方式為可以選擇以下任何一種方式: 文字、轉基因成分圖示或是鏈接到產品成分的二維碼，同時明確規定轉基因飼料餵養的動物無需進行標識。但對於需進行標識的轉基因成分閾值尚未作出具體的規定。美國作為世界上轉基因作物最大的種植國和消費國，其對轉基因食品標識的態度轉變將對世界的轉基因食品標識格局產生巨大影響。

2）歐盟

歐洲對轉基因產品實行以過程為基礎的全面強制標識制度，即只要生產原料中含有轉基因成分，無論最終產品中能否檢測出來均要進行標識。根據“消費者知情權原則”和 “風險預防原則”，歐盟對轉基因食品標識進行管理。1990 年 4 月，歐盟議會出台了 《關於向環境中釋放轉基因生物指令》(指令90/220/EEC)，首次提出對轉基因生物進行標識的要求，奠定了歐盟對於轉基因食品管理的基調。1990年之後，歐盟不斷廢止和修訂法規，不斷擴寬轉基因標識的範圍，並將轉基因的標識閾值制定為 1%，且最終產品中轉基因物質含量低於 1%，才能豁免標識，同時增加了可追蹤性要求。因歐盟對於轉基因食品的嚴格要求，加之與美國等轉基因生產大國之間的貿易爭端不斷升級，迫於壓力，2003 年，歐盟制定新條例，建立全新的轉基因產品追蹤制度，確保對獲得批准的轉基因生物及由其生產的食品和動物飼料，從生產到流通的所有環節都能被追蹤到，加大企業在其中的作用; 同時將標識閥值由原來的 1%提高到0. 9%。如果轉基因成分來源於尚未被歐盟批准上市銷售的轉基因品種，在其被歐洲食品安全局認為不具有風險後，其轉基因物質含量只有低於 0. 5%時才能免除標識。

3）中國

我國是世界上唯一一個實行定性標識的強制標識國家，目前我國主要依據 《農業轉基因生物安全管理條例》、《農業轉基因生物標識管理辦法》、 《農業轉基因生物進口安全管理辦法》、 《轉基因食品衞生管理辦法》和 《中華人民共和國食品安全法》(簡稱食品法) 對轉基因生物進行標識管理，主要包括5大類 17 種轉基因產品，不得銷售或進口未標註和不按規定標註的轉基因生物，對於未按規定進行標註的不予入境。2015 年新修訂的 《食品安全法》，首次將轉基因食品的標識提升到法律層面，明確指出生產和銷售轉基因食品應當按照規定 “顯著標示”。

四、展望

轉基因動物及其產品作為一種新發生物，可能具有潛在的風險問題，但風險和機遇是並存的。我們在認識到風險的同時，也應清楚的認識到其帶來的機遇，不能因為風險的存在停滯不前，這樣會與其他國家的差距越來越大。轉基因動物及其產品在進入食物鏈之前均經過了嚴格的生物安全性評價，並且在真正商品化之後，均按照相應的標識管理制度進行標識。消費者可以根據標識選擇是否對轉基因產品進行消費。我國政府要充分發揮自己的公信力，儘快制定實施細則和條例，同時聯合各大媒體和高校，對轉基因的知識進行科普和宣傳，避免對轉基因 “妖魔化”。各研究學者要在轉基因動物的研究和產業化的道路繼續走下去，促進轉基因動物及其產品的開發和推廣。

我國在1983年由朱作言院士團隊研發出了世界第一條轉基因食用動物：轉基因鯉魚

來源：《Animal Husbandry ＆ Veterinary Medicine》 2019 Vol. 51 No. 2

作者： 李曉琳 吳紹強 劉曉飛 王勤 景宏麗 仇松寅 林祥梅

作者單位：中國檢驗檢疫科學研究院動物檢疫研究所