让转基因技术更安全的新技术
抗除草剂或抗虫害转基因大豆是用“加法”研发出来的:转入一个外源的新基因。目前市场上的大豆大部分是转基因大豆,被转入了某种基因,让大豆具有了抗除草剂或抗虫害的能力,这样便于田间管理、减少农药使用、降低生产成本,对环境保护和农民有好处。这类转基因作物有时被称为第一代转基因作物。
高油酸转基因大豆则是用“减法”研发出来的:让大豆种子中与脂肪酸的合成有关的一个基因不起作用,称为让基因的表达“沉默”。最近美国农业部批准了由杜邦公司研发的一种转基因大豆新品种的种植。这种转基因大豆油酸的含量比较高,比现有的任何大豆品种的油酸含量都高,榨出的油很稳定。通常,人们要用化学方法对食用油进行加工,通过氢化作用产生反式脂肪酸。反式脂肪酸比较稳定,便于储存,但是对健康有害。这种新的转基因大豆油由于已经比较稳定,就不必再进行化学加工了,不含反式脂肪酸,而且另一类对健康有害的脂肪酸——饱和脂肪酸的含量也降低了20%。
像这样改良了食物的营养成分,对消费者的健康有益,能让消费者直接体验到转基因好处的作物,称为第二代转基因作物。
实际上,基因沉默技术并不是什么新一代或第二代转基因技术。1994年,批准上市的第一种转基因食品——转基因番茄就是用基因沉默技术研发的。以前,农民要趁番茄还没有成熟,果实还是绿色的时候就采摘下来。没有成熟的番茄被运送到商店后,喷上乙烯将它们催熟,变成红色再摆出去卖。这种人工催熟的番茄没有自然成熟的番茄口感好。为什么不等番茄成熟、变红后再采摘呢?因为番茄成熟后,皮会变软,运输过程中容易破。能不能让成熟的番茄皮不变软呢?番茄的皮变软,是因为有一种称作多聚半乳糖醛酸酶的酶把细胞壁中的胶质给分解了。为此,生物学家把编码这种酶的基因克隆出来,测定了它的序列。然后合成了一个和它相反的“反义基因”。把“反义基因”转入到番茄细胞中去,会干扰原来基因的活动,让它再也没有办法合成多聚半乳糖醛酸酶了,细胞壁中的胶质不会被分解掉,番茄成熟了,皮也不会变软。我们就可以等到它自然成熟了再采摘,不用担心不易运输。这样,自然成熟的转基因番茄吃起来就要比人工催熟的普通番茄好吃,而且可以存放很长时间。由于转入的“反义基因”只干扰聚半乳糖醛酸酶的基因,不会干扰其他基因,因此转基因番茄的营养成分不会发生变化。
目前,市场上的番木瓜大部分都是抗病毒转基因番木瓜,它们在研发时也用到了基因沉默技术。采用“减法”要比“加法”的健康风险更低。人们主要担心的是,给作物转入新的基因,生产的新蛋白质会不会有毒副作用或引起过敏。而采用基因沉默技术不让某个基因表达,或者采用基因剔除技术把不想要的基因去除掉,也能改变植物的性状。有时候,只增强或降低已有基因的表达,也能达到我们的要求。这些做法都没有引入新的基因,因此也就不用担心新蛋白质会有问题。
此外,还有别的方法让转基因变得更安全。例如,如果要引入新基因,可尽量转入其他可食用作物的基因,或者让转入的基因只在非食用的组织中表达出来,就不用太担心它生产的新蛋白质不能吃了。不久前获得安全证书的抗虫害转基因水稻就是只让抗虫害基因在非食用的部位表达,在胚乳中则不表达。所以即使你对抗虫害基因产物的安全性有疑虑,也可放心食用,因为在米饭中不含该产物。