趙金鵬 石麗麗 韓超 毛宏梅 陳晨 李巖

摘 要：目的：比較北京、石家莊、三亞三個(gè)產(chǎn)地的耐除草劑轉(zhuǎn)基因大豆ZH10-6和親本大豆中黃10的營(yíng)養(yǎng)成分。方法：對(duì)三產(chǎn)地耐除草劑轉(zhuǎn)基因大豆ZH10-6和親本大豆中黃10的營(yíng)養(yǎng)成分：水分、灰分、蛋白質(zhì)、脂肪、膳食纖維、氨基酸、維生素、礦物質(zhì)、脂肪酸等進(jìn)行檢測(cè)和分析。結(jié)果：三產(chǎn)地轉(zhuǎn)基因大豆的鈣、鉀、葉酸含量高于親本大豆，但均在ILSI推薦的參考范圍內(nèi);個(gè)別產(chǎn)地、個(gè)別營(yíng)養(yǎng)成分轉(zhuǎn)基因大豆與親本大豆?fàn)I養(yǎng)成分存在差異，但屬于自然變異;其余各營(yíng)養(yǎng)成分轉(zhuǎn)基因大豆和親本大豆之間均無(wú)顯著性差異。結(jié)論：耐除草劑轉(zhuǎn)基因大豆ZH10-6和親本大豆中黃10在營(yíng)養(yǎng)成分上具有實(shí)質(zhì)等同性。

關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)基因大豆;草甘膦;營(yíng)養(yǎng)成分;耐除草劑

草甘膦是一種非選擇性、無(wú)殘留、滅生性除草劑，可以有效防除一年生雜草及靠根系繁殖的多年生雜草，其除草機(jī)制主要是競(jìng)爭(zhēng)性抑制植物體內(nèi)的5-烯醇式丙酮酸莽草酸-3-磷酸合成酶（EPSPS），從而抑制莽草素向苯丙氨酸、酪氨酸及色氨酸的轉(zhuǎn)化，使蛋白質(zhì)合成受到干擾，導(dǎo)致植物死亡[1]。目前草甘膦已成為全球農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用最為普遍的一種廣譜滅生性除草劑。但是作為一種非選擇性除草劑，草甘膦在高效除草的同時(shí)會(huì)不加選擇地傷害農(nóng)作物。因此，培育具有草甘膦抗性作物品種對(duì)于減輕人工除草負(fù)擔(dān)、增加作物單產(chǎn)具有重要作用，而基因工程技術(shù)的發(fā)展為農(nóng)作物新品種的培育提供了有效的手段。

目前培育具有草甘膦抗性的作物有兩種方法：第一種是過(guò)表達(dá)EPSPS，研究顯示，來(lái)源于根癌農(nóng)桿菌CP4菌株的EPSPS對(duì)磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）的親和性較好，抗草甘膦效力高[2]。CP4-EPSPS已成功應(yīng)用于多種作物中，是目前使用范圍最廣、轉(zhuǎn)入作物最多的抗性基因。第二種是通過(guò)轉(zhuǎn)入可降解草甘膦的基因獲得草甘膦抗性，如轉(zhuǎn)入草甘膦氧化還原酶（GOX）基因或草甘膦N-乙酰基轉(zhuǎn)移酶（GAT）基因等[3-5]。本課題的研究對(duì)象為ZH10-6大豆，該大豆是利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)法將G2-EPSPS和GAT基因共同導(dǎo)入大豆中，從而使親本大豆中黃10具有抗草甘膦能力。為保障轉(zhuǎn)基因大豆新品種食用的安全性，本研究對(duì)耐除草劑轉(zhuǎn)基因大豆ZH10-6和親本大豆中黃10的營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行了比較和分析。

1 材料與方法

1.1 材料

3個(gè)種植地點(diǎn)（北京、石家莊、三亞）的耐除草劑轉(zhuǎn)基因大豆ZH10-6和非轉(zhuǎn)基因親本大豆，共6份樣品，每份樣品500g，黃色籽粒，無(wú)霉變，由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所提供。

1.2 方法

檢測(cè)轉(zhuǎn)基因大豆和親本大豆中的營(yíng)養(yǎng)成分，具體包括水分、灰分、蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、粗纖維、能量、脂肪酸18種、礦物質(zhì)元素10種、維生素9種、氨基酸16種。檢測(cè)依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)詳見(jiàn)表1。

1.3 數(shù)據(jù)處理和結(jié)果判定

本試驗(yàn)按照文獻(xiàn)報(bào)道的方法，以“[（轉(zhuǎn)基因作物中營(yíng)養(yǎng)成分含量-對(duì)照親本作物中營(yíng)養(yǎng)成分含量）/對(duì)照親本作物營(yíng)養(yǎng)成分含量]≤±20%，則判定兩種作物的營(yíng)養(yǎng)成分含量基本等同”為標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)轉(zhuǎn)基因大豆和親本大豆的營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行分析，并參考ILSI的參考范圍。

2 結(jié)果與分析

2.1 主要營(yíng)養(yǎng)成分

由表2可見(jiàn)，三亞轉(zhuǎn)基因大豆的粗纖維含量高于親本大豆，但在ILSI給出的粗纖維的參考范圍內(nèi)，屬于正常波動(dòng)。除此之外，轉(zhuǎn)基因大豆各營(yíng)養(yǎng)成分含量與親本大豆相比均無(wú)顯著性差異。

2.2 維生素含量

由表3可見(jiàn)，北京轉(zhuǎn)基因大豆維生素B6含量高于親本大豆，石家莊轉(zhuǎn)基因大豆維生素B6、泛酸含量低于親本大豆，三亞轉(zhuǎn)基因大豆的維生素B1含量高于親本大豆，三產(chǎn)地轉(zhuǎn)基因大豆葉酸含量高于親本大豆。上述維生素含量均在ILSI給出的參考范圍內(nèi)，屬于自然波動(dòng)。北京轉(zhuǎn)基因大豆維生素B2含量低于親本大豆，但其他兩產(chǎn)地轉(zhuǎn)基因大豆的維生素B2含量與相應(yīng)批次的親本大豆沒(méi)有顯著性差異，其余各維生素含量轉(zhuǎn)基因大豆與親本大豆相比均無(wú)顯著性差異。

2.3 礦物質(zhì)含量

由表4可見(jiàn)，三產(chǎn)地轉(zhuǎn)基因大豆鈣、鉀含量高于親本大豆，北京轉(zhuǎn)基因大豆銅、鋅含量高于親本大豆，三亞轉(zhuǎn)基因大豆銅高于親本大豆，錳、鈉、硒低于親本大豆，根據(jù)ILSI大豆礦物質(zhì)含量參考范圍，上述礦物質(zhì)含量均在ILSI給出的參考范圍內(nèi)，屬于自然變異。其余各礦物質(zhì)含量轉(zhuǎn)基因大豆與親本大豆相比均無(wú)顯著性差異。

2.4 脂肪酸

由表5可見(jiàn)，北京ZH10-6轉(zhuǎn)基因大豆的C16∶1n7、C17∶1n7和C18∶1n9c含量高于親本大豆;石家莊ZH10-6轉(zhuǎn)基因大豆的C16∶1n7和C17∶1n7含量低于親本大豆;三亞ZH10-6轉(zhuǎn)基因大豆的C18∶1n9c和C20∶0含量低于親本大豆，但上述結(jié)果均在ILSI的參考范圍內(nèi)，屬于自然波動(dòng)。三亞轉(zhuǎn)基因大豆C20∶2含量與親本大豆相比升高，但其他兩產(chǎn)地轉(zhuǎn)基因大豆的C20∶2含量與相應(yīng)批次的親本大豆相比沒(méi)有顯著性差異。其余各脂肪酸含量轉(zhuǎn)基因大豆與親本大豆相比均無(wú)顯著性差異。

2.5 氨基酸含量

由表6可見(jiàn)，轉(zhuǎn)基因大豆與親本大豆相比各氨基酸含量均無(wú)顯著性差異。

3 結(jié)論與討論

自20世紀(jì)90年代轉(zhuǎn)基因作物問(wèn)世以來(lái)，其安全性一直備受關(guān)注。對(duì)于轉(zhuǎn)基因食品各國(guó)進(jìn)行安全評(píng)價(jià)的模式和程序雖然不盡相同，但總的評(píng)價(jià)原則和技術(shù)方法基本都是按照國(guó)際食品法典委員會(huì)（CODEX）的標(biāo)準(zhǔn)制定[6]的。依據(jù)CODEX標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)制訂了轉(zhuǎn)基因植物安全評(píng)價(jià)指南，在食用安全性評(píng)價(jià)方面對(duì)轉(zhuǎn)入基因及表達(dá)產(chǎn)物可能的毒性、過(guò)敏性、營(yíng)養(yǎng)成分、抗?fàn)I養(yǎng)成分、全食品安全性、生產(chǎn)加工對(duì)安全性的影響等方面進(jìn)行全面的比較和分析，從而確定轉(zhuǎn)基因作物的食用安全性。其中，營(yíng)養(yǎng)成分分析是轉(zhuǎn)基因作物安全性評(píng)價(jià)的重要環(huán)節(jié)，對(duì)于營(yíng)養(yǎng)成分的分析主要遵循實(shí)質(zhì)等同的原則，目前已按照該原則對(duì)多種轉(zhuǎn)基因作物進(jìn)行了分析。趙金鵬等[7]對(duì)轉(zhuǎn)入GmDREB3基因抗旱小麥和親本小麥的主要營(yíng)養(yǎng)成分、維生素、礦物質(zhì)、脂肪酸和氨基酸等進(jìn)行分析，結(jié)果顯示，大部分營(yíng)養(yǎng)成分含量?jī)烧咧g沒(méi)有明顯差別，個(gè)別營(yíng)養(yǎng)成分如膳食纖維、泛酸、葉酸等含量高于親本小麥，說(shuō)明沒(méi)有因?yàn)檗D(zhuǎn)抗旱基因的插入導(dǎo)致兩種小麥營(yíng)養(yǎng)成分的改變。李敏等[8]對(duì)轉(zhuǎn)抗性淀粉基因大米與親本大米的營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行了分析，結(jié)果顯示，兩種大米的營(yíng)養(yǎng)成分沒(méi)有明顯差別，兩者的營(yíng)養(yǎng)成分具有實(shí)質(zhì)等同性。

本研究對(duì)北京、石家莊、三亞三個(gè)產(chǎn)地的轉(zhuǎn)基因大豆ZH10-6和親本大豆中黃10的營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行了比較和分析，并與ILSI推薦的大豆的營(yíng)養(yǎng)成分參考范圍進(jìn)行了比較，結(jié)果顯示，與ILSI推薦的參考范圍相比，轉(zhuǎn)基因大豆和親本大豆的碳水化合物含量、維生素B2含量、順，順-11，14-二十碳二烯酸含量、蘇氨酸含量不在IISI推薦的范圍內(nèi)，但上述各指標(biāo)轉(zhuǎn)基因大豆與親本大豆之間含量無(wú)顯著性差異。朱元招等[9]對(duì)抗草甘膦大豆及傳統(tǒng)大豆氨基酸含量分析，結(jié)果顯示，傳統(tǒng)大豆和轉(zhuǎn)基因大豆中蘇氨酸含量分別為1.57%、1.56%，與我們的研究結(jié)果類似，均低于ILSI的推薦范圍（1.70%～2.18%）。韓立德等[10]研究顯示，大豆中碳水化合物的含量為22%～35%，也與我們的研究結(jié)果接近，低于ILSI的推薦范圍（25.2%～55.8%）。由此可見(jiàn)，不同國(guó)家、不同地區(qū)大豆個(gè)別營(yíng)養(yǎng)成分含量存在細(xì)微的差別。與親本大豆相比，三產(chǎn)地轉(zhuǎn)基因大豆的鈣、鉀、葉酸含量高于親本大豆，但均在ILSI推薦的參考范圍內(nèi)。綜上，說(shuō)明轉(zhuǎn)基因大豆ZH10-6沒(méi)有因?yàn)橥庠椿虻牟迦攵鴮?dǎo)致?tīng)I(yíng)養(yǎng)成分的改變，認(rèn)為兩者之間營(yíng)養(yǎng)成分具有實(shí)質(zhì)等同性。

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Abstract：Objective To evaluate the safety of the transgenic soybean ZH10-6 with herbicide tolerant gene，the nutritional components of transgenic soybean ZH10-6 and its parent soybean Zhonghuang 10 producing from Beijing，Shijiazhuang and Sanya were analyzed.Method Nutrients including moisture，ash，protein，fat，dietary fiber，amino acids，vitamin，minerals and fatty acids were compared between transgenic soybean ZH10-6 with herbicide tolerant gene and its non-transgenic counterpart Zhonghuang 10.Result The contents of calcium，potassium and folate in transgenic soybean from three producing places were higher than that of its parent soybean，but all of them were within the reference range recommended by ILSI.Individual difference was there in nutritional components between transgenic soybean and parent soybean from individual producing place，yet they belonged to natural variation.No significant differences in other nutritional components were observed between transgenic soybean and parent soybean.Conclusion It is substantial equivalent in nutrient components between transgenic soybean ZH10-6 with herbicide tolerant gene and its parent soybean Zhonghuang 10.

Keywords：transgenic soybean;glyphosate;nutrient composition;herbicide tolerant

（責(zé)任編輯 李婷婷）