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科普贴:抗虫转基因作物有多毒?

2018-01-01 15:54:41  来源:人民食物主权论坛  作者:可持续脉搏
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  我们知道,目前应用最广泛的转基因作物主要有抗草甘膦和转Bt毒素抗虫两种。市面上的转基因“科普专家”常常这样宣教: 转入作物的Bt蛋白是大自然中天然存在的,其毒性也仅对锁定的少数昆虫有效,安全性绝对可靠!然而最近“生物科学资源项目”执行总监乔纳森·莱瑟姆等人发表在期刊《生物技术及基因工程评论》的一篇论文系统地比较了转基因作物中的Bt毒素及其亲本天然bt蛋白,原来Bt蛋白在转入作物的过程中,已经把限制毒素作用范围的条件移除,意味着对于非目标昆虫也有会有毒!用孟山都申请专利时自己的话说,研发者通过转基因将农药变成“超级毒药”。

  到底天然Bt蛋白如何被“转”成了超级毒药? 这篇研究摘要将告诉我们答案。读完相信我们也能为转基因科普专家科普一回。

  文章来源:可持续脉搏;

  原文链接:

  https://sustainablepulse.com/2017/10/05/are-gmo-pesticides-supertoxins-a-new-analysis-raises-questions-of-food-and-environmental-safety/#.WgQCz3c8Wi5

  所引用论文链接:

  http://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/02648725.2017.1357295

  翻译:周丹丹;校对:罗其云、马齿

  正文

  背景

  Bt毒素是由苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)自然产生的一个种类繁多的蛋白质毒素家族,它是许多物种的肠道病原体。一般来说,这种苏云金杆菌含有天然的毒素(也称为Cry毒素),其毒性范围是非常有限的。 这些毒素在自然状态下呈晶体状,并集聚在一起,存在于DNA的周围。 通过复杂的拆包顺序和蛋白质加工步骤,这些分子被转化成活性毒素,并在靶标昆虫的肠内膜上造成穿孔来杀死它们。

  先正达在非洲的转基因玉米基地项目,不提转基因,美其名“抗虫玉米”。

  转基因抗虫的玉米、棉花和大豆在世界各地广泛用于商业种植。转基因Bt作物有组合性地合成这些Bt毒素,并且可以包含许多不同种类的Bt基因,[1]每种Bt基因具有不同的抗虫特性。在这篇文章中,我们分析了全球贸易涉及的23种转基因Bt抗虫品种商业化申请时所提交的生物安全申请文件,以及同行评审研究和专利。我们的目的是比较转基因蛋白与天然蛋白。我们的分析是对转基因Bt毒素与天然毒素之间的化学和功能差异所作的首次探究。

  研究发现

  这篇文章指出了天然蛋白和转基因 Bt蛋白之间的许多差异。 有些是人为制造的,但有些是无意中产生的。 首先,所有转基因Bt毒素都是可溶性蛋白而非晶体结构;许多转基因Bt毒素是截断蛋白质;转基因Bt毒素也常常会转入天然Bt毒素的片段,用来合成自然界不存在的混合转基因分子; 转基因Bt毒素通常会添加人工合成的或无关的蛋白质分子; 转基因Bt毒素可能发生突变从而取代特定的氨基酸。 第六,同样重要的是,所有转基因Bt蛋白会在植物细胞内进一步发生变异。 因此,转基因作物本身会导致Bt毒素性质的改变。

  “生物科学资源项目”执行总监,同时是这篇文章的作者之一乔纳森·莱瑟姆(Jonathan Latham)说,“我们提出的问题非常重要。 这篇文章通过使用确凿的科学证据,揭示了转基因Bt毒素在食品和环境中的毒理学后果,情况令人十分担忧。 但它也揭示了官商之间的复杂的串通关系。企业会仔细筛选提供给监管机构的数据,而监管机构也会执意忽视对转基因生物安全许可批准所不利的科学证据。”

  另一位研究作者,瑞士联邦理工学院的安吉利卡·希尔贝克(Angelika Hilbeck)指出,“转基因抗虫作物所宣传的一个关键点就是其自然性。 但这种说法是为了找借口,以规避对转基因生物所需的实际测试。 GMO中的“O”代表有机体,但是据我们对替代蛋白的使用进行风险评估的观察,这个过程其实是将生物学简化为化学”。

  研究的影响

  让人吃惊的是,这些转变在转基因安全风险评估中并没有被充分考虑在内。例如,转基因生物监管机构经常提到特定天然Bt毒素的“安全使用史”。具有争议的是,监管机构允许大多数安全测试使用替代毒素,而不是使用转基因作物本身。[2]因此,我们下一个问题是要确定这些物理变化是否增强了Bt蛋白的毒性,这对现实世界的食品和生物安全问题带来什么影响。

  在文章中,作者找到了清晰的理论依据――有时是直接证据――来推测,在上述六种类型变化中,每一种都增强了Bt毒素活性。例如,汽巴-嘉基公司检测出Bt-176毒素在转入植物时的毒性活性比平时高出5-10倍。孟山都公司获得了一系列新型Bt毒素专利,它们的活性提高至7.9倍,可称为“超级毒素”,因其具有“更高的杀虫效力和相伴出现的广谱活性的这双重优势”。其中最强大毒素现在应用于商业种植的MON863玉米。另外,理论上来说,所有的转基因Bt毒素都应该会有有更广谱的活性。转基因Bt毒素的母体天然Bt毒素体积较大、不可溶解及无毒,需要在特殊的化学条件下才能成为活性毒素。但是由于所有转基因Bt蛋白都要经过加工处理,可以绕开激活毒素所需的特定条件,使其更容易地释放毒性。

  结论

  Bt的开发者所推向市场的含农药转基因作物毒性更强,作用更广泛,这一事实推翻了Bt毒素比传统农药更安全的主要优势,而很显然这些事实都被转基因生物安全监管机构忽视了。

  注释

  [1]https://www.independentsciencenews.org/environment/have-monsanto-and-the-biotech-industry-turned-natural-bt-pesticides-into-gmo-super-toxins/

  [2] Latham JR, Love M, and Hilbeck A. 2017. “The distinct properties of natural and GM cry insecticidal proteins”. Biotechnol Genet Eng Rev 33(1): 62-96.

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