转基因植酸酶玉米的研究与安全评价

基因组学与应用生物学，2011年，第30卷，第2期，第251-256页Genomics and Applied Biology,2011,Vol.30,No.2,251-256评述与展望Review and Progress转植酸酶基因玉米的研究与安全评价熊建文1彭端1﹡覃晓娟2王继瑞31广西工学院鹿山学院,柳州,545616;2广西农业科学院微生物研究所,南宁,530007;3广西来宾市质量技术监督局,来宾,546100﹡通讯作者,joypengduan@摘要植酸酶是应用最广泛的饲料添加剂之一，它在自然界中广泛存在，能提高饲料中磷的利用率，对减轻动物高磷粪便导致的环境水域污染有着重要意义。

玉米是动物饲料的主要原料，在玉米饲料中添加植酸酶易造成饲料成本升高和生产效率降低等问题。

近年来随着基因工程技术的发展，已克隆出多个真菌植酸酶基因，并成功在微生物、植物系统中表达。

本文主要介绍了植酸酶基因的微生物来源与相关研究成果，阐述了转基因技术的常用方法和转植酸酶基因玉米的研究进展，并详细评价了转植酸酶基因玉米的安全性。

通过对转植酸酶基因玉米的深入探讨，对改善玉米的品质，降低成本及推广植酸酶在饲料工业中的应用具有重要意义。

关键词转基因玉米,植酸酶,安全性Research Progress and Safety Evaluation of Phytase Transgenic MaizeXiong Jianwen1Peng Duan1*Qin Xiaojuan2Wang Jirui31Lushan College of Guangxi University of Technology,Liuzhou,545616;2Institute of Microbiology Guangxi Academy of Agricultural Sciences, Nanning,530007;3Municipal Supervisory Bureau for Quality and Technology of Guangxi Laibin,Laibin,546100﹡Corresponding author,joypengduan@DOI:10.3969/gab.030.000251Abstract Phytase is one of most widespread feed additives,which exists widely in nature.It can enhance the phosphorus and mineral absorption in monogastric animals,and it is significant for reducing the level of phospho-rus output in nature.Maize is the major ingredient of animal feed,and it may enhance cost or reduce efficiency to maize by adding phytase.Recently,with the development of gene engineering technique,many phytase genes from fungus have been cloned and successfully expressed in the microorganisms and plants.In this review,we mainly introduced the microorganism resource of phytase gene and the relative investigation achievements,expounded the methods of transgenic technology and the research progress of the transgenic maize plants expressing phytase gene.Further,we also evaluated the safety of phytase transgenic maize.According to this article,we hope that it would improve the quality of maize,reduce the cost of production and promote the application of phytase in feed industry in the future.Keywords Transgenic maize,Phytase,Safety植酸酶(phytase)是催化植酸及其盐类水解为肌醇与磷酸(盐)的一类酶的总称，具有特殊的空间结构，能够依次分离植酸分子中的磷，将植酸(盐)降解为肌醇和无机磷，同时释放出与植酸(盐)结合的其它营养物质。

转植酸酶基因玉米设计理念
随着人口的不断增长和生活水平的提高，粮食安全问题日益引起人们的关注。

而转植酸酶基因玉米的设计理念，正是为了解决粮食生产中存在的问题，提高玉米的营养价值和产量。

转植酸酶基因玉米是通过基因工程技术将转植酸酶基因导入玉米中，从而使玉
米能够分解植酸，释放出更多的磷供植物吸收利用。

这一技术的应用，不仅可以提高玉米的产量，还可以改善玉米的营养价值，从而对粮食安全起到积极的作用。

在转植酸酶基因玉米的设计理念中，科学家们注重了以下几个方面：
首先是基因的选择和导入。

转植酸酶基因是从植物或微生物中提取的，经过筛
选和改造后导入到玉米中，确保基因的稳定性和高效性。

其次是基因的表达和调控。

科学家们通过选择合适的启动子和调控元件，确保
转植酸酶基因在玉米中能够高效表达，并且能够在植物生长的不同阶段得到适当的调控。

再次是基因的安全性和环境影响。

在转植酸酶基因玉米的设计理念中，科学家
们充分考虑了基因的安全性和对环境的影响，确保转基因玉米在种植和食用过程中不会对人类和环境造成危害。

最后是基因的应用和推广。

转植酸酶基因玉米的设计理念不仅仅停留在实验室，更重要的是要将这一技术应用到生产中，为农民提供高产、高效、高营养的玉米种子，并推动其在全球范围内的推广应用。

转植酸酶基因玉米的设计理念，为解决粮食安全问题提供了新的思路和途径。

通过基因工程技术的应用，可以使玉米的产量和营养价值得到提高，从而为全球粮食生产和供应做出更大的贡献。

希望未来能够有更多的科学家和农民共同努力，将转植酸酶基因玉米的设计理念付诸实践，为人类的粮食安全问题做出更大的贡献。

转基因玉米品种审定转基因玉米是指利用基因工程技术对玉米进行基因组改造，将外源基因加入其中，使其具备特定的性状或特性。

转基因玉米经过多年的研发和品种审定，已经在很多国家得到了广泛种植和应用。

品种审定是对转基因玉米的安全性、经济性和环境风险进行评估和认证的过程，以下是转基因玉米品种审定相关的参考内容。

一、转基因玉米品种的安全性评估1. 外源基因的来源和功能：详细介绍所使用外源基因的来源和功能，包括基因的序列、产生转基因效应的机制以及与其他物种的亲缘关系。

2. 转基因玉米对人体健康的潜在风险评估：研究转基因玉米可能对人体健康产生的潜在风险，包括致敏性、过敏反应和毒副作用等。

3. 转基因玉米对非靶生物的影响评估：评估转基因玉米可能对非靶生物（包括昆虫、鸟类等）的影响，了解其生态安全性。

4. 转基因玉米的生物安全性评估：评估转基因玉米在生物界、农田生态系统和生物多样性等方面的影响，以保证其与非转基因玉米没有重大差异。

二、转基因玉米品种的经济性评估1. 农艺性状的评估：评估转基因玉米与非转基因玉米在农艺性状（包括生长速度、抗病虫害能力等）方面的差异和优势，以确保转基因玉米的经济效益。

2. 产量和质量的评估：对转基因玉米与非转基因玉米在产量和质量上的差异进行评估，确认转基因玉米是否具有增产或优良品质的特点。

三、转基因玉米品种的环境风险评估1. 基因漂流和杂交评估：评估转基因玉米与其他亲缘近缘种进行自然杂交的潜在风险，以防止基因扩散和不可逆变异。

2. 转基因玉米对生态系统的影响评估：评估转基因玉米种植对土壤、水体和空气质量等生态系统的潜在影响，以减少对环境的不利影响。

3. 农药抗性评估：评估转基因玉米是否具有对除草剂或杀虫剂等农药的抗性，以避免转基因玉米种植对农药的过度依赖。

通过对转基因玉米品种的安全性、经济性和环境风险进行评估，可以确保转基因玉米的种植和应用安全可靠，为农业生产提供更多选择和科技支持。

同时，品种审定也是确保转基因玉米行业规范发展和监管的重要手段，有助于建立公正公平的市场环境，保障公众利益和消费者权益。

转基因农作物的安全性评估和管理随着全球人口的增长和经济的发展，粮食、食品安全问题变得日益重要。

在这个背景下，转基因技术被广泛应用于农业生产中，以期望增加作物产量、抗虫、抗病和优化营养成分等方面的特点。

然而，一些人对转基因农作物的安全性提出了质疑，认为它们可能对健康和环境产生潜在风险。

因此，对转基因农作物的安全性进行评估和管理已成为国际社会关注的重要问题。

一、转基因农作物的安全性评估转基因农作物的安全性评估包括两个方面：环境安全性评估和食品安全性评估。

环境安全性评估主要是针对转基因农作物的生态影响进行评估，以保证它们不会对生态系统结构和功能造成负面影响。

食品安全性评估主要是确定转基因农作物对人类健康的影响，如过敏反应、毒性等。

1. 环境安全性评估环境安全是评估转基因农作物安全性的一个重要方面。

环境安全要求转基因农作物具有对周围环境的最小影响。

在环境安全性评估中，主要评估以下几个方面：（1）生态安全性评估：评估转基因农作物对常规作物、野生动植物以及土壤微生物等生态系统成员的影响。

（2）转基因农作物与非转基因作物的杂交：实验室实验和田间试验都证明，转基因农作物与非转基因作物的杂交是可预见的，一些转基因作物中的转基因基因可能会传至自然种群中。

（3）有效性与效果评估：评估转基因农作物及其转基因基因对目标病虫害的有效性，以及对非目标生物种群的影响。

（4）生态特性评估：评估转基因农作物的生长、繁殖、耐受力和抗药性等生态特性，以发现非目标性状的变异或不良效应。

2. 食品安全性评估食品安全性评估是保护公众的健康问题，也是评估转基因农作物安全性的重要方面。

在食品安全性评估中，主要评估以下几个方面：（1）物种源和转换农作物的确认：确认农作物中的转基因基因是来自于哪个物种，并对转换农作物的DNA序列进行分析和确认。

（2）新物质的判定：评估新物质的3D结构、分子结构和物理、化学、毒理学等特性，以确定其对人类健康的潜在危害。

转基因安全性评价范文引言转基因技术是通过将外源基因引入到目标生物体中，改变其基因组结构，使其获得新的性状或功能。

随着转基因作物的广泛种植和转基因食品的大量上市，人们对转基因安全性的关注也越来越高。

对转基因作物进行全面、科学的安全性评价对于确保公众健康和环境安全至关重要。

本文将就转基因安全性评价的背景、内容、方法和难点进行详细阐述。

一、转基因安全性评价背景转基因作物已经广泛种植和应用于全球不同地区。

除了具有抗虫性、耐逆性和提高产量等优点之外，转基因作物也引起了一些担忧，如对人体和环境的潜在风险。

为了正确认识和评价转基因作物的安全性，各国纷纷制定了相应的安全评价标准和方法。

二、转基因安全性评价内容转基因安全性评价主要包括食品安全性评价和环境安全性评价。

1.食品安全性评价食品安全性评价是评估转基因食品对人体健康的潜在风险。

主要考虑以下几个方面：(1)转基因食品的营养成分是否与传统食品相似。

(2)转基因食品中是否存在过量的毒素。

(3)转基因食品是否引起过敏反应。

(4)转基因食品是否影响人体的健康。

2.环境安全性评价环境安全性评价是评估转基因作物栽培对环境的潜在风险。

主要考虑以下几个方面：(1)转基因作物的遗传流动是否对传统作物和野生植物带来影响。

(2)转基因作物是否增加了杂草的抗药性。

(3)转基因作物是否对土壤微生物和其他生物体产生了不良影响。

三、转基因安全性评价方法转基因安全性评价是一项复杂而综合的研究工作，涉及多个学科领域的知识和技术。

以下是一些常用的评价方法：1.理论分析通过从转基因植物中筛选和分离出的外源基因和相关蛋白进行生物化学和功能研究，评估其潜在的毒性、致敏性和过敏原性。

2.动物试验将含有外源基因的转基因食品或饲料进行喂食试验，观察动物的生长、繁殖、免疫和器官功能等指标，评估其对动物健康的影响。

3.生态学研究通过田间试验和野外监测等方法，评估转基因作物栽培对土壤、水体、空气和野生生物的影响，分析其对生态系统的可持续性的影响。

1转基因植酸酶有什么作用植酸酶可以降解玉米、大豆中大量含有的植酸磷，释放可被动物利用的无机磷，减少饲料中磷酸氢钙的添加量，降低饲养成本，提高饲料利用效率，提高肉、蛋产量和质量。

其次，可减少动物粪、尿中磷的排泄，减轻环境污染，有利于环境保护。

第三，利用农业种植方式替代原有工业发酵生产方式生产植酸酶，可减少厂房、设备、能源消耗等投入，具有节能、环保、低成本的优势。

经安委会综合评价，并经农业部批准，于 2009 年8 月 17 日发放了转植酸酶基因玉米在山东省的生产应用安全证书。

2转基因植酸酶玉米安全吗植酸酶在玉米、小麦、水稻、大豆等许多粮油作物和植物中广泛存在，因此，人类或动物对植酸酶有长期安全食用或饲用的历史。

尽管转基因植酸酶玉米主要用于动物饲料，但安委会按照食品的标准进行了安全评价。

食用安全性分析表明，转基因植酸酶玉米与非转基因对照玉米同样安全。

在营养学评价方面，转基因植酸酶玉米与非转基因对照玉米相比，在主要成分（蛋白质、脂肪、淀粉、水分、灰分等，包括氨基酸和脂肪酸构成分析）、微量营养成分（矿物质、维生素）等方面，没有生物学意义上的差异。

在毒理学评价方面，植酸酶急性毒性试验表明，该蛋白无毒。

转基因植酸酶玉米的大鼠 90 天喂养试验，以及植酸酶的遗传毒性试验和慢性毒性试验结果表明，对试验动物未见不良影响。

在致敏性评价方面，植酸酶基因的来源黑曲霉是重要的发酵工业菌种，在食品工业中广泛应用。

微生物和转基因微生物发酵生产的植酸酶作为饲料添加剂也已有多年安全应用的记录。

植酸酶与已知致敏原蛋白容易带动一个大产业，所以我们希望国家企业来做这个事情，国家企业便于管理和规范。

就算是进入产业化，也不是说全国都可以产业化生产。

目前获得安全证书的品种，是限制在湖北省运用的，其他的省份不能运用。

记者如果转基因水稻得到推广，有没有那么一天，中国所有的水稻，都变成转基因水稻？林教授转基因水稻的产业化怎样推进，这是农业政策问题，不是科研人员决定的。

转基因的安全评估
转基因作物的安全评估是确保其不会对人类健康和环境造成不良影响的过程。

以下是转基因作物安全评估的一般步骤：
1. 初步评估：评估目标基因的功能和所带来的潜在风险。

研究人员会考虑是否存在毒性或过敏原性等问题。

2. 基因组稳定性：检查目标基因是否稳定地整合到转基因植物的基因组中，并防止其在繁殖过程中产生不稳定变异。

3. 比较性评估：将转基因作物与传统品种或同类物种进行比较，以评估有无明显区别或意外改变。

4. 毒理学评估：通过动物研究检测转基因作物的毒性。

这包括对转基因作物及其衍生产品进行急性和亚慢性毒性研究。

5. 营养评估：确定转基因作物与传统作物在营养成分上的相似性。

6. 进食安全评估：通过动物实验和人类临床试验来评估转基因作物的食用安全性。

7. 环境风险评估：评估转基因作物引入自然环境的潜在风险，包括对非目标物种和生态系统的影响。

8. 追踪与监管：确保转基因作物在商业化过程中进行有效监测和追踪，以及制定适当的监管政策。

以上仅为一般的转基因作物安全评估步骤，具体评估过程可能会因国家和地区而有所不同。

每个国家都有自己的安全评估机构和程序来确保转基因作物的安全。

从植酸酶玉米说起（上）提要：植酸酶玉米减少使用无机磷，将延缓磷矿资源的枯竭，显著节省了成本，还可以增进牲畜对铁、锌、钙、镁、铜、铬、锰等矿物质元素的吸收；更重要的是，它能有效减少牲畜粪便对环境造成的污染。

许多环保主义者总喜欢以各种手段不厌其烦地表达对于现代工业的憎恨，认为它是破坏环境的根源所在，却不了解（或其实了解但不愿承认）一个环境学领域最基本的事实：对生态与环境破坏最严重的不是工业，而是农业，尤其是原始农业。

——农业不仅要侵占大量森林和草地，还要向环境施放大量农药和化肥，以及“农家肥”；原始农业生产方式（即今天所谓的“有机农业”）由于效率低下，养活同样多的人口就需要用更多的土地，这意味着更多的森林和草地将被开垦为耕地。

“农家肥”的污染则是一个由来已久的话题。

随着农村劳动力大量外出，当前越来越多的“农家肥”未经田地吸收而直接通过溪流进入江河湖泊，中国几乎所有河流湖泊都或多或少遭遇到农家肥污染。

“农家肥”带来的主要污染物有两种：氮和磷，正是这两种物质导致水体的富营养化。

尤其是磷污染，当前，中国每年通过畜禽粪便流失到环境中的磷元素达363万吨，相当于通过化肥流失量的1.2倍。

磷污染的处理难度及成本均远远高于氮污染，环保部门每处理水体中的一吨磷，平均大约要花费人民币11万元。

磷是生物体必需的元素，作为牲畜饲料主要原料的玉米中富含磷元素，但这些磷却不能被鸡、猪和鱼等动物很好地吸收。

原来，玉米中丰富的磷绝大部分以植酸的形式存在。

植酸又叫肌醇六磷酸，不仅是玉米，包括水稻、小麦在内的其他禾本科植物也以植酸作为磷在种子中的储存形式。

正常情况下，植酸大部分不能被人、鸡、猪、鱼等单胃动物的消化系统分解，这些动物因而不能充分利用其中的磷。

植酸不仅不让动物吸收磷，它还会与蛋白质及钙、镁、铁、锌、铜、锰、铬等人体必需元素结合，影响动物对这些微量元素的吸收。

所以亚洲以大米为主食的人们很容易缺钙，以及因缺铁而贫血，各种微量元素的缺乏还造成隐性饥饿。