转基因植酸酶玉米的安全性及市场前景_林敏教授答记者问
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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。
植酸酶市场分析报告1.引言1.1 概述植酸酶是一种酶类生物催化剂,可以有效去除植物种子和谷物中的植酸,提高饲料、食品和饮料的营养吸收率。
随着人们对健康和营养的关注不断增加,植酸酶在畜禽养殖和食品加工领域的应用也越来越广泛。
本报告旨在对植酸酶市场进行深入分析,从植酸酶的定义、作用,到市场现状和发展趋势,全面揭示植酸酶在不同领域的应用及市场前景。
同时,本报告也将为相关行业及投资者提供重要的市场参考和决策依据。
1.2 文章结构文章结构部分:在本报告中,将会从植酸酶的定义、作用和市场现状三个部分对植酸酶进行深入分析。
首先,我们将介绍植酸酶的定义,包括其化学特性和功能特点。
其次,我们将探讨植酸酶在农业、畜牧业和食品工业中的作用,以及其对环境保护和可持续发展的意义。
最后,我们将对植酸酶市场的现状进行详细调研,包括市场规模、市场需求和市场竞争情况。
通过对这三个部分的分析,我们将能够全面地了解植酸酶的市场情况和发展趋势,并为相关行业提供战略参考和市场预测。
1.3 目的:本报告的目的在于全面分析植酸酶市场的现状和发展趋势,帮助行业企业和投资者了解市场情况,把握行业发展机遇,提供决策参考。
同时,通过对植酸酶的定义、作用和市场现状的介绍,进一步加深对植酸酶行业的理解,促进行业的健康快速发展。
最终,通过对植酸酶市场前景的展望,为相关企业制定发展战略提供参考和建议。
1.4 总结总的来说,植酸酶市场具有广阔的发展前景和巨大的潜力。
随着人们对健康生活的日益重视和农业生产的不断发展,植酸酶在农业、食品加工等领域的应用将会更加广泛。
市场需求不断增长,技术进步和创新不断推动着植酸酶产业的发展。
未来,随着生物技术和工业技术的不断进步,植酸酶产业将迎来更多的机遇和挑战。
我们对植酸酶市场的前景充满信心,并且相信植酸酶产业将会迎来更加美好的发展。
2.正文2.1 植酸酶的定义植酸酶是一种能够降解植酸的酶类,在生物学上也被称为植酸水解酶。
植酸是一种广泛存在于植物种子和谷物中的天然化合物,它会与矿物元素结合形成难溶性的盐类,从而影响饲料和食品的营养吸收和利用。
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。
转植酸酶基因(PhyA2)玉米的种植及秸秆还田对土壤氮磷钾含量的影响作者:赵康等来源:《山东农业科学》2014年第04期摘要:研究了转植酸酶基因玉米10TPY005、蠡玉35、郑单958生育期根际土壤和秸秆还田后氮磷钾含量的变化,结果表明,转植酸酶玉米在不同生育期及秸秆还田后对土壤氮、磷、钾含量没有明显影响。
关键词:转植酸酶基因玉米;土壤氮磷钾中图分类号:S513.061 文献标识号:A 文章编号:1001-4942(2014)04-0069-03随着国家转基因重大专项的开展,越来越多的转基因作物进入到大田释放安全检测阶段[1]。
转基因作物的生态风险评价受到了广泛的重视[2,3]。
转植酸酶玉米是一种应用生物工程学手段得到的新品种。
用该玉米作饲料能够有效提高饲料中植酸磷的利用率,减少动物粪便中磷的排泄,不仅保护了环境而且还能减少动物饲料中磷的添加,降低成本。
但是,转基因农作物的种植一直存在着广泛的争议。
转基因农作物种植的安全性问题是广受关注的焦点。
根系是植物吸收、转化和储存营养物质的重要器官[4,5],根系土壤中氮磷钾的含量直接影响着地上部的生长及作物产量,因此研究转基因玉米根系土壤氮磷含量对揭示转植酸酶玉米对环境的影响有着重要的意义[6,7]。
1 材料与方法1.1 试验材料转PhyA2基因玉米10TPY005由奥瑞金公司提供,蠡玉35 和郑单958购自当地种子公司。
1.2 主要试剂硫酸钾(K2SO4,化学纯)、硫酸铜(CuSO4·5H2O)、硒粉、浓硫酸(1.84 g/mL,化学纯)、NaOH(化学纯)、溴甲酚绿、甲基红、无水乙醇(化学纯)、硼酸(H3BO3,分析纯)、硼砂(Na2B4O7·10H2O,分析纯)、1 mol/L盐酸、氯化钾(KCl,分析纯)、2 g/L 2,4-二硝基酚、钼酸铵[(NH4)5Mo7O24·4H2O,分析纯]、酒石酸锑钾[K(SbO)C4H4O6·1/2H2O,分析纯]、抗坏血酸(C6H8O5,左旋,旋光度+21°~+22°,分析纯)、磷酸二氢钾(KH2PO4,分析纯)。
2024年转基因农作物市场前景分析引言转基因农作物是通过基因工程技术对植物进行改造,以增强其抗病虫害能力、提高产量和改善品质。
随着全球人口增长和对食品安全的关注,转基因农作物的市场前景备受关注。
本文将对转基因农作物市场前景进行分析,以评估其发展潜力。
转基因农作物市场的现状目前,转基因农作物已在全球范围内得到广泛种植。
转基因大豆、玉米和棉花等作物在美国、巴西、阿根廷等国家的种植面积相当大。
同时,其他国家和地区也开始种植转基因作物,如加拿大、印度和中国等。
转基因农作物的种植面积不断扩大,市场规模逐渐增长。
转基因农作物市场的优势1. 抗病虫害能力增强转基因农作物通过引入抗病虫害基因,增强了作物对病虫害的抵抗能力,减少了农药的使用量,降低了生产成本。
这对于提高农作物的产量和质量至关重要。
2. 提高产量和改善品质转基因农作物经过基因改造,可以增加作物的产量和改善品质。
例如,转基因玉米经过改良后的品种,其产量比常规玉米高出30%以上。
此外,转基因作物还可以增加作物的抗逆性,适应不同的环境条件。
3. 对环境友好转基因农作物种植可以减少农药的使用量,减少对土壤和水源的污染,降低对生态系统的负面影响。
此外,转基因作物可以减少农业生产过程中的温室气体排放,有助于应对气候变化。
4. 改善粮食安全转基因农作物可以提高农作物的产量和抗逆性,增加食品供应,有助于改善粮食安全问题。
在人口增长和资源有限的情况下,转基因作物对解决粮食安全问题具有重要意义。
转基因农作物市场的挑战尽管转基因农作物市场前景广阔,但也面临一些挑战。
1. 环境和食品安全风险转基因农作物引起了一些人们对环境和食品安全的担忧。
有人担心转基因作物可能对生态系统造成负面影响,也有人担心食用转基因作物可能对人体健康产生潜在风险。
这需要科学的评估和监管措施来保证农作物的安全性。
2. 公众接受度和法规限制转基因农作物的推广面临公众接受度问题。
不同国家和地区对转基因作物的法规使用程度不同,有些国家限制或禁止转基因作物的种植和销售,这对市场的发展造成了一定的制约。
中国转基因玉米饲料等待上市
由中国农科院生物技术所研发的一种转基因玉米饲料,已经基本完成产业化前期的准备工作。
该所所长林敏研究员在在接受《财经》记者采访时介绍,目前,中国正在研究的转基因玉米,包括具有抗虫、抗除草剂、品质改良、抗逆等性状的品种。
其中,转基因抗虫玉米和高赖氨酸玉米已经进入环境释放阶段,转植酸酶基因玉米则进入了上市审批前的最后一个阶段:安全评价生产性试验。
所谓转植酸酶基因玉米,是将植酸酶基因成功转入玉米,获得能够生产高活性植酸酶的转基因玉米。
该技术由中国工程院院士、中国农科院生物技术所研究员范云六等研究人员研制成功,并具有自主知识产权。
磷是动物不可或缺的一种营养元素,而玉米、大豆等含有丰富的磷,其中50%~80%以植酸磷的形式存在。
但许多单胃动物,如猪、鸡、鸭等,由于消化道内缺乏植酸酶,无法利用这些植酸磷,只能在其饲料中添加矿物磷。
而没有利用的植酸磷随动物粪便排出,又会造成环境污染,成为湖泊富营养化的肇因之一。
植酸酶则可将植酸磷分解成无机磷,既可以满足动物生长需要,又能消除环境负面影响。
林敏说,转植酸酶基因玉米将作为饲料使用,而不是食
品。
通过这种技术,可以将玉米作为一种工厂原料,用以生产植酸酶,来减少植酸磷对环境的污染;与传统育种技术相比,这种转基因玉米优势更加明显。
目前,玉米主要用于动物饲料,而转植酸酶玉米的安全性完全符合要求,应大力推动其产业化应用的步伐;在即将实施的国家“转基因生物新品种培育”重大专项中,也会对转植酸酶玉米研发给予重点支持。
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。
我看到报道说,中
国农业科学院植物保护研究所吴孔明研究员认为,转
基因水稻种植面积占水稻作物比例在 40%,就可以控
制虫害,也就是从技术的角度说,没有必要在全国范围
内全部种植转基因水稻。
记者这些年关于转基因水稻的争论,是不是让
你们科研人员感受到了压力,有没有想过与公众沟通?
林教授压力肯定有,看到网上一些言论,的确是
影响心情。
我们最担心的是,这些不实的报道影响太
大,影响国家政策。
这是很好的东西,不要给扼杀了。
一开始的时候,我们不愿意去解释,只有在做学术
报告的时候讲一讲。
我们搞研究的人,不愿意卷入争论
中去,也没有精力卷入其中。
当时的想法是,任他们说,
一定会有人去揭示。
现在因为争论太多,就算是“被逼无奈”吧,现在我
们也有意识地给大家讲一讲,希望大家在了解真相以
后再说,在不了解的时候先不要瞎说。
种业前瞻
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
转基因植酸酶玉米的安全性及市场前景
转植酸酶基因玉米由中国农业科学院生物技术研究所培育,是目前育种界的另一
个热点话题。
转植酸酶基因玉米前景如何?记者近日采访了中国农业科学院生物技术研究所所长林敏教授,请他回答了公众关心的几个问题。
———林敏教授答记者问
"
中韩企业投资 2 亿元建濒危植物保护基地
2010 年 3 月 18 日,由韩国企业与河北企业共
同投资 2 亿元人民币兴建的濒危植物保护基地—凤
凰花卉科技示范园在此间开工兴建。
据当地官员介绍,凤凰花卉科技示范园坐落于
唐山市开平区,由韩国客商吉汉怒与唐山兴达公司
合作开发建设,项目总占地面积近 27 公顷,分三期
建设。
一期工程将建设展示中心,包括鲜切花盆景
区、观赏鱼及观赏鱼设备区、根雕奇石区、名优花木
区、工艺美术区、古玩字画区、虫鸟宠物区、花土肥料
区和其他综合区共 9 个区域。
二期、三期计划建设蝴
蝶兰种苗繁育温室和蝴蝶兰组培中心、名优
花木集散地、濒危植物保护基地等项目。
韩国企业代表吉汉怒透露,该项目建成后将以
名优花卉的研发、驯化、繁育、销售为主线,力求发展
成为中国北方最大的名优花卉综合展示交易中心和
最大的名优花木集散地,同时也是最大的濒危植物
保护基地和最大的蝴蝶兰种苗组培繁育基地。
当地官员表示,凤凰花卉科技示范园项目是唐
山市花卉产业发展的重要基地,并将成为中国北方
地区最优秀的休闲农业乐园。
对于加快地方结构调整、促进三次产业协调发展、带动农民增收致富具有
重要的推进作用。
种业前瞻
的氨基酸序列同源性比较结果显示,植酸酶与已知致敏原蛋白无序列相似性。
体外模拟胃肠道消化试验结果表明,该蛋白不具消化稳定性。
与过敏人群血清无交叉反应。
转基因植酸酶玉米食用安全性评价,是按照我国
《农业转基因生物安全管理条例》等有关法规的要求,参照国际食品法典委员会《转基因植物风险评估指南》等国际通用的准则开展的。
3
吃了转基因生物
,
会对健康产生影响吗
基因是生物遗传信息的基本单元。
在动植物和微
生物产品中含有大量基因,如水稻大约含 3 万个基因。
因此,我们每天都在食用含有大量基因的食品。
人经过长期的进化,已经形成了可以消化动植物
和微生物产品的消化系统,其作用就是消化这些食物,提供我们必需的营养成分。
当这些富含基因的食品进入我们的消化系统后,这些基因可以被我们的消化液和肠道微生物分解成需要的营养成分,参与新陈代谢,而这些基因并没有被完整地吸收到我们基因组中。
这就是为什么我们吃了动植物或微生物产品,没有变成动植物或微生物的原因。
转基因生物是利用基因工程技术将目的基因转入
受体生物中达到我们期望的目标。
转入的目的基因在我们消化系统中的命运与其他基因一样。
因此,我们食在用了转基因生物后,不会变成转基因生物。
实验室和田间试验分析结果表明,带有植酸酶基
因的转基因玉米在国内种植,对生态环境的影响是安全的。
在基因漂移对生态环境的影响方面,根据国内外
文献和对该转基因玉米的观察,转基因玉米能够向其他栽培玉米发生基因漂移,其基因漂移的可能性与基本规律与非转基因对照品种是一致的,没有发现植酸酶基因漂移对农田生态和自然环境有不良影响。
在对植物病虫害和生物多样性影响方面,室内和
田间试验分析结果,该转基因玉米对玉米螟和棉铃虫等农田害虫的生长发育以及玉米病害的发生危害、对
玉米田蜘蛛/草蛉/寄生蜂等天敌和有益昆虫没有发现
不利的影响;对玉米田节肢动物多样性也没有发现不
良的影响。
此外,用该植酸酶基因构建的转基因酵母菌生产
的植酸酶产品作为饲料添加剂在我国已有 10 多年安
全应用的历史。
4
转基因植酸酶玉米出口贸易会遇到知识产权问题吗
转基因植酸酶玉米所用的植酸酶基因来自黑曲
霉,由我国科学家自行克隆,并获得中国发明专利。
转基因植酸酶玉米是由我国科学家独立研发,涉及的其他技术均有授权,不存在知识产权问题。
目前,世界各国对转基因产品的法规、政策存在差
异。
我国批准转基因玉米生产应用后,将存在转基因玉米和非转基因玉米共存的状况。
为保障农产品出口贸易秩序,可以采取以下措施:一是国家口岸检验检疫机构对出口产品进行检测,保障产品符合进口国要求;二是国内生产单位和出口企业要加强管理,按照进口国要求生产和出口产品;三是国内研发单位依法向相关国家申请进口许可。
(源自:人民网)
讂讀。