为什么血液里能测出Bt蛋白?

2014-12-20 23:02 | 作者: 拟南芥 | 标签: Bt蛋白

作者:拟南芥

一篇关于“在加拿大魁北克的孕妇和胎儿脐带血样中发现Bt蛋白”的论文被反转人士引用作为“转基因作物有害”的最新证据。这篇文章到底说了什么?为什么在血液里可以发现Cry1Ab蛋白?转入了Cry1Ab蛋白的转基因作物安全吗?只有全面地分析科学界的各种结论,才能公正地回答这些问题。

2011年5月31日,加拿大学者Aziz Aris和Samuel Leblanc在《生殖毒理学》杂志上发表了一篇论文。他们检查了加拿大魁北克省东部村镇区域(Eastern Townships, Quebec)怀孕女性和胎儿脐带中的血样,发现在一些血样中含有Bt蛋白Cry1Ab。Bt蛋白对一些农业害虫有毒,对哺乳动物却很安全,所以在过去的50年里一直被作为绿色农药使用。后来,科学家试着把Bt蛋白的基因转入农作物里,培育出一些抗虫害的转基因作物品种。Cry1Ab蛋白是Bt蛋白的一种,对玉米螟有很强的针对性,一些转基因玉米就是包含了表达这种蛋白的基因。

很快,国外的一些反转基因媒体(如转基因观察)就引用了这篇论文,作为转基因作物有害的“又一个证据”。消息传入中国以后,引起了巨大的反响。和以往的情况一样,很多反转基因人士看到这篇貌似对转基因技术不利的论文,立刻给自己安上了想象的翅膀,给一项普通的科学研究加上很多自己的解读。那么,这篇论文到底说了什么?为什么在血液里可以发现Cry1Ab蛋白?Cry1Ab蛋白到底能不能被消化?转入了Cry1Ab蛋白的转基因作物到底安全吗?只有全面地分析科学界的各种结论,才能公正地回答这些问题。

官方回应

澳大利亚和新西兰食品标准局(FSANZ)对这篇论文引起的争议做出了回应,再次强调了科学界的主流看法,在日常生活中摄入的Cry1Ab蛋白,对人来说是安全的。

澳大利亚和新西兰食品标准局强调了两点。首先,即使血液中存在Bt蛋白,也未必是转基因作物引起的。Bt蛋白作为一种使用了50多年的绿色有机杀虫剂,至今仍然在农业种植和家庭园林中被广泛地应用。很多绿色有机农作物都使用Bt蛋白作为杀虫剂。相反的是,Bt转基因玉米(这是唯一商业化的Cry1Ab转基因食用作物)中的Bt蛋白含量不高,而且在加工成诸如糖浆之类的食品以后会损失几乎所有的蛋白。所以,即使血液中出现Bt蛋白,那也更有可能是因为传统有机作物,而非转基因作物导致的。

第二,澳大利亚和新西兰食品标准局的回应中强调了一些媒体对原始论文存在歪曲解读。在原论文里,作者仅仅提供了数据,完全没有进行转基因作物安全性的讨论。在论文中,也没有任何关于怀孕女性和胎儿的健康出现异常的数据。然而,很多英文媒体却把这篇文章报道成了转基因作物有害健康的“证据”。此外,食品标准局在回应中提到,这篇论文的方法选择并不恰当。

受到质疑的方法

论文作者在测定血液中Cry1Ab蛋白浓度的时候,使用的是一种叫做酶联免疫分析法(ELISA)的技术。不过,科学家发现,这种方法并不适合用来测定低浓度的Cry1Ab蛋白。2003年和2004年,两项独立的科学研究采用这种分析方法,发现牛消化道(Gastrointestinal tract, GIT)中的Cry1Ab蛋白浓度在消化过程中不减反增。这种反常的结果,让科学家对酶联免疫分析法产生了怀疑。2005 年,德国的科学家发现,较之其它生物技术(如免疫印迹法),酶联免疫分析法敏感度不高。它会误把已分解的蛋白质当成完整的蛋白质,给出的数据错误地增加了蛋白质的含量。当他们用更加精确的方法测奶牛消化道中的Cry1Ab的蛋白质时,发现这些蛋白被分解了。

为了验证酶联免疫分析法的适用范围,另一组科学家仔细地研究了这种分析方法。他们发现,即使在完全不含Cry1Ab的血样中,酶联免疫分析法也能无中生有地测出少量Cry1Ab蛋白。研究人员由此得出结论,如果用酶联免疫分析法测出Cry1Ab的浓度低于1.5纳克/毫升,可能仅仅只是由于误差而产生的“大变蛋白”的错误结果。

由此可以看出,酶联免疫分析法是一种相对粗糙的技术,并不适合检测含量极低的物质,在测定低浓度蛋白时不应该使用这种方法。即使一定要使用这种方法,其结果也需要严格校正,并且需要不含蛋白的背景作为对照组以排除干扰。考虑到这些,科学家们检测并比较了用转基因和非转基因饲料喂养的奶牛,结果发现饲料中的Cry1Ab转基因蛋白并不会进入奶牛的血液里。

反观这项研究,测出的Cry1Ab蛋白浓度还不到每毫升0.2纳克,远远低于分析法所适用的检测下限。更何况,这项研究方法未曾校正,结果的可信度更值得怀疑。如果要研究转基因食品中的蛋白质是否会进入血液,还需要设置对照组,也就是那些从未吃过转基因食品的人群的血样。然而这项研究没有仔细调查过接受检测的怀孕女性的食物组成,没有设置合理的对照组。换句话说,那些血液中被测出含有Cry1Ab蛋白的怀孕女性,很可能根本就没有吃过含有Cry1Ab蛋白的转基因食物,是实验方法的误差导致了错误的检测结果。

Cry1Ab蛋白可以被消化吗?

关于Cry1Ab蛋白是否会进入人体血液、对人体是不是有害,早就进行了大量的研究。

有研究表明,在胃液里,Cry1Ab蛋白会很快被降解。不过,也有研究显示确实有少量的Cry1Ab蛋白会进入肠道里。但是,不止一项研究发现,这些未被消化的Cry1Ab蛋白会通过粪便排出体外,而不是被人体直接吸收。

2010年,德国科学家发表了一篇论文。他们同时用Cry1Ab转基因玉米和非转基因玉米喂养奶牛,为了研究转基因作物对奶牛的长期影响,整个研究持续了25个月。结果发现,那些用转基因饲料喂养的奶牛的血液,尿液和牛奶里,都没有发现Cry1Ab蛋白。所以文章得出结论,无论奶牛的饲料中是否含有这种Cry1Ab的转基因玉米,牛奶的成分都没有区别。在另一项研究里,科学家发现饲料中的Cry1Ab蛋白也不会进入奶牛的肝脏,脾脏,肾脏,淋巴结以及肌肉里。 类似的,如果用Cry1Ab转基因玉米喂猪,猪的血液里也检测不出Cry1Ab蛋白。

为了进一步研究Cry1Ab蛋白是否可以被消化,研究人员利用化学药物,制造出了一批消化能力有缺陷的大鼠。这批大鼠的胃液分泌减少,胃液酸度降低,小肠的结构也被破坏,肠通透能力增加。在喂养了含有提纯的Cry1Ab蛋白的饲料两周以后,研究人员测定了这些有消化缺陷的大鼠血液和血清中的各项指标,并且比较了大鼠各个器官的重量和结构。结果发现,即使大鼠的消化系统受到破坏,作为饲料的Cry1Ab蛋白也不会对其造成额外的损害。

Cry1Ab蛋白质之所以可以杀虫,最重要的原因是它可以结合在某些节肢动物的肠壁上,然后破坏肠道结构,导致肠穿孔。不过,哺乳动物的肠道细胞和节肢动物很不一样。Cry1Ab蛋白很难在哺乳动物的肠细胞上聚集,即使结合了也不会导致肠穿孔。对小鼠而言,Cry1Ab蛋白的半致死量在3280毫克/千克和5200毫克/千克之间。说明这种蛋白的毒性比食盐还低(食盐的半致死量大约是3000毫克/千克)。而Cry1Ab蛋白在转基因作物的可食部分中的含量大约只有15毫克/千克。

含有Cry1Ab的转基因作物安全吗?

在已经上市的被转入Cry1Ab基因的作物里,种植得最广泛的是转基因玉米MON810。很多国家的食品监管机构在仔细评估了大量的科学研究以后,认为MON 810是安全的。欧盟食品安全局早在1998年就批准了MON810在欧洲的种植申请,此后,又批准了MON810转基因玉米可以作为饲料和食物使用,并多次延期许可。欧盟食品安全局认为,MON810转基因玉米和非转基因玉米一样安全。澳大利亚,新西兰,日本,菲律宾,西班牙,瑞士, 葡萄牙,韩国,美国,加拿大,南非,巴西,阿根廷等国家批准了MON810转基因玉米的种植和食用。这些国家的 食品安全部门对MON 810转基因玉米的结论都很相似:1)这种转基因玉米和传统的非转基因玉米在营养上没有区别。2)这种转基因玉米对人类和其它非农业害虫是安全的。3)这种转基因玉米比杀虫剂更安全。4)这种转基因玉米对一些农业害虫(例如玉米螟)的控制非常有效。

结论: 有关“在加拿大魁北克的孕妇和胎儿脐带血样中发现Bt蛋白”的论文在实验设计上存在缺陷,得到的数据不能说明Bt蛋白能够进入到人体血液中。科学界之前对Bt转基因作物的安全性研究结论仍然成立。此外,人类通过绿色有机食物摄入Bt蛋白的可能性比通过转基因食物摄入Bt蛋白的可能性更大。

感谢 Fujia , 色人 , 外星兔 , 山要 ,小蓟和稻草人的帮助。感谢 破布 为这篇文章提供了可靠的材料。

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