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转基因食物会成为新的过敏原吗?

摘要

过敏问题已经引起了许多有关转基因食物的担忧,这将会产生很大影响。本政策简报将尝试透视这种担忧的各个方面。 克莱尔·米尔斯(Clare Mills)博士领导的食品研究所自然生化小组,总部设在英国的Norwich。她对食品功能中食物蛋白的作用有着长期的兴趣,尤其是对植物蛋白结构和组成部分交互作用影响食物蛋白的方式。

  引言

消费者继续担心着转基因食物可能成为新的过敏,这也导致了转基因食物在欧洲不怎么被接受。英国消费者组织进行的一项调查显示88%的被调查者担心,由于转基因增加新的食品过敏的危险。这些担忧是和发达国家出现的一些毫无疑问越来越流行的情形相关的,比如过敏性哮喘(通常伴随着流鼻涕、皮疹等症状),这些担忧也由于人们通常认为转基因已经扩展了食物的过敏。食物过敏作为发达国家的主要担忧还是最近几年的事,仅仅是在最近十年变得格外令人充满疑虑。引起过敏的食物数量和严重反应的发生频率同样都在增长,因为吃花生而致死的这种20年前闻所未闻的事情也出现在报纸上。然而,有迹象显示,认为他们自己遭受食物过敏的人比实际上真的过敏者要多得多。

与转基因有关的过敏问题第一次引起大规模争论是在1996年,那时研究人员显示,在从巴西坚果向大豆转移一个主要过敏原的过程中,同样也转移了它引发国民的能力,它能够在本来对巴西坚果过敏的个体中引发过敏反应。被讨论的这个基因编码是2S白蛋白(也叫Ber e 1过敏原),用于提高饲用大豆的营养状况。这一发现促使消费者团体和科学家推动对转基因食物潜在过敏性进行更加全面的测试。

考虑到公共健康、社会和经济之间的联系,发达国家和发展中国家都须严格考虑转基因可能造成的新的过敏原。过敏问题已经引起了人们对转基因食物的普遍担忧,这将有很重要的政策暗示作用。本篇政策摘要将透视对潜在过敏性的担忧。

过敏症意味着什么?

人类自身的免疫系统是用来保护我们不被许多不同种类的生物体感染的,包括细菌、真菌和寄生虫。我们的保护装置是用来生产抗体的,比如,免疫球蛋白E(IqE)抗体就是特定用来对抗疟疾、河盲症等寄生虫感染的。在某些人体内,IqE同样也用来对抗别的物质,比如花粉和某些食物,这时就会引起过敏。

这些IqE抗体和过敏原接触后,释放出化学组胺,正是因为它,才会产生诸如皮疹、呼吸困难等症状。对于某些个体,这种过敏反应是致命的,可能会引起过敏性休克。这种严重的反应还是很少见,但是吃很少一点食物就可能引起这种过敏,比如说仅仅一个花生。

食物过敏不能和食物不耐症混为一谈,在后者之中,用免疫学最好的定义了的一种病是麸质不耐症乳糜泄。在别的情况下,身体免疫系统并没有参与进来。比如说,乳糖不耐症,也就是机体不能消化乳糖,这是由于缺乏必要的酶所造成的。食物不耐症同样被用来形容某些人吃了某些食物后而产生的很难解释的症状,对于这些还没有很好的解释。

食物过敏的类型

食物过敏中一个很重要的因素是和过敏的接触程度。由此得出的结论是食物过敏影响的范围将和食物消费方式有关。例如,荞麦过敏在中东地区比欧洲更常见,因为在中东地区荞麦用来做面条。与花粉相关的过敏现象同样也因地域而不同,还和具体的花粉类型、水果和蔬菜的消费类型有关。例如,在瑞典,白桦树花粉过敏很常见,与之相关的苹果过敏也常见;但是后者在白桦树很少的西班牙却不多见。这是因为在引起人们过敏的白桦树花粉中找到的蛋白质和在苹果果肉中发现的很类似。因此,IqE分子就会与白桦树花粉和苹果蛋白同时联系在一起,引发敏感个体在呼吸白桦花粉或吃苹果时发生过敏反应。

发达国家和发展中国家都没有食物过敏流行方面的客观数据。个体遗传学、消费食物的种类和总体上过敏病的影响,这些因素可能都很重要。小时候因为感染、玩泥巴、近距离接触动物等等而接触细菌,包括寄生虫,会使免疫系统发生改变,从而不易过敏,也就是我们说的“卫生假说”(hygiene hypothesis)。当然非洲的过敏性哮喘更多是发生在城市而非农村,这也证实了过敏是和环境因素有关这一观点。

为什么转基因食物可能会引起过敏?

引进外源性基因、比如说将它引进一种植物,可能会引起过敏的风险。新基因产品同样也可能引起那些先前就对相关物质敏感的个体产生过敏反应。

非转基因物质也会引起过敏。例如,许多对白桦树花粉过敏的人都会进而对新鲜水果和蔬菜过敏。在刚才有关白桦树花粉和苹果过敏的例子中,类似的蛋白质在花粉、苹果的食用组织、榛子、马铃薯、鳄梨等中都存在。用来回应花粉蛋白而产生的IqE能把这些组织中的同族体连在一起,从而引起过敏反应。

另一方面,过敏性的转入基因可能使先前没有过敏的个体发生过敏,这样它们开始产生IqE。如我们所知,由于过敏原大多是蛋白质,那么,从转基因生物体中得来的非蛋白产品、比如高级精制油,就不太会引发过敏。

有人提出转基因技术事实上可能提供一种预防食物过敏的方法。20世纪90年代初期,日本培育了一种低变应原(hypoallergenic:降低引起过敏反应趋势的)的转基因水稻,其中主要的水稻过敏原被剔除了。近期美国生物科技公司先锋公司培育了一种去除主要过敏原的转基因大豆。

考虑到许多过敏性作物食品包含大量过敏原,有些过敏原是很重要的植物蛋白存储地,比如花生,找出所有过敏性食物的低变应性转基因版本似乎不太可能。然而,此种途径也许对那些许多人因单一蛋白而过敏的作物可能有现实意义。 转基因食物过敏风险评估

在许多国家新的(包括基因工程培育的)食物在进入市场之前必须进行过敏风险评估。此种评估和化学毒性分析不同,它比较困难,因为我们还不知道食物过敏的细胞和分子基础,而且也没有合适的试验动物。和人不同,让一只小动物,比如老鼠,仅仅通过吃点东西就发生过敏还是很困难,科学家经常不得不在食物里多加点东西,比如霍乱毒素。这可能是因为人类的胃肠道处理食物和内脏免疫系统发挥作用的方式与动物不同。

1996年,国际生命科学研究所(International Life Sciences Institute )和国际食品生物技术理事会(International Food Biotechnology Council)一起做出了一个以“决策树(decision-tree)”为基础的方法。在1996年最初的决策树种,极为可能成为过敏原的转基因产品,只要经过恰当标示,仍然可以销售。由于缺乏消费者认同,这种方法已经表明是站不住脚的,现在,任何一种显示出与已知过敏原有同族关系的转基因都不会被商业化。

2001年,在联合国粮农组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)联合组成的生物技术食品专家团公布的报告《转基因食物过敏性评估》中,对决策树进行了修改。

为什么是这种食物蛋白成为过敏原而非别的种类?目前,我们对于这个问题的了解还很不全面。现在还不可能拿出一种不知名的蛋白质就能精确预测它的过敏性。决策树的方法主要建立在对已知过敏原结构和物质过敏属性的直接和间接对比的基础上。

然而,在我们对于过敏症的机理有更全面地了解之前,风险评估(比如靶向血清筛选[targeted serum screen])某些方面的预测性价值很难确定。在随后的2002年3月,粮农组织和世界卫生组织食品法典委员会(FAO-WHO Codex Alimentarius Commission)的在生物技术食品方面的一个工作组决定,不对修改过的决策树进行详细阐述。相反,由于没有一种标准能够完全预测过敏症,他们建议使用一种经过整合的个案处理的方法,这种方法利用从几种不同的信息和数据中得来的证据。该委员会第26届委员们于是采取了粮农组织和世界卫生组织于2003年7月制定的指导方针(ALINORM 03/34A)作为食品安全和转基因食物方面更广泛建议的一部分。这一文件和之后的修改很可能会成为转基因食物过敏风险评估的全球标准。

 

结论

到目前为止的证据表明,总体来说,转基因食物带来过敏的风险不会大于传统方法培育的新作物和食物或别的“新式食品”(按照欧盟的定义“欧盟内任何先前没有大量用于人类使用的食物”)。

现在用于判断候选转基因产品安全性的过敏性风险评估过程使新型的食物过敏原不大可能进入市场。然而,显而易见,一旦我们对过敏症的分子基础有了更深入的了解,这种评估过程就会更加有效。毫无疑问,进一步研究对于找到更有效的预测食物过敏性的模型系统、改进风险分析过程很有必要。

另外,英国皇家学会的一份报告指出,推出一种新的转基因食物后,售后监测过敏症也很有必要。然而,和过敏病发生比率不断增加的情况背道而驰的是,这种监测很难执行,需要作为对食物过敏流行病学更广泛研究的一部分。

然而,在我们目前所了解的基础上,由现在种植的转基因作物制作的食品所造成的过敏风险还很小。现在,政府(特别是发展中国家的政府)所面临的挑战是保证适当的风险评估策略的应用。

References

FAO-WHO (2001) Evaluation of Allergenicity of Genetically Modified Foods. Report of the joint FAO/WHO expert consultation on allergenicity of foods derived from Biotechnology, 22-25 January 2001, pp1-26.

FAO-WHO (2002) Report of the third session of the Codex Ad Hoc Intergovernmental Task Force on Foods derived from Biotechnology, 4-8 March 2002, pp1-73.

FAO-WHO (2003) 26th Session of the Codex Alimentarius Commission 30 June - 7 July 2003, pp 1-86

Hopkin JM  (2002) The rise of atopy and links to infection. Allergy 57 Suppl 72:5-9

Metcalfe DD, Astwood JD, Townsend R, Sampson HA, Taylor SL, Fuchs RL. (1996) Assessment of the allergenic potential of foods derived from genetically engineered crop plants. Crit Rev Food Sci Nutr 36 Suppl:S165-86.

Nakamura R, Matsuda T. (1996) Rice allergenic protein and molecular-genetic approach for hypoallergenic rice. Biosci Biotechnol Biochem 60:1215-1221.

Nordlee, J.A., Taylor, S.L. Townsend, J.A., Thomas, L.A., Bush, R.K. (1996) Identification of a Brazil-nut allergen in transgenic soybeans, N. Engl. J. Med. 334:688-692.

Taylor SL, Hefle SL. (2001) Will genetically modified foods be allergenic? J Allergy Clin Immunol 107:765-71