转基因大豆草甘膦残留:一个安全盲区

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所属分类:百科知识2015年

2013年,中国从美国、巴西和阿根廷进口了6300多万吨转基因大豆。进口的主要原因是,转基因大豆价格便宜。进口的大豆主要用于制造大豆油,因此,中国的家庭和餐馆普遍使用了转基因大豆油。
  对于转基因食品的安全,相关专家的一个共同看法是,只要经过安全审批的转基因食品就是安全的。但是,随着转基因大豆和其他转基因食品进入中国市场,一个在过去被忽视了的安全问题浮出水面。
  中国暂无草甘膦残留量标准
  中国进口的转基因大豆中有一种除草剂——草甘膦的残留量较大,而且中国对转基因大豆草甘膦残留量的检测一直是一个盲区。
  草甘膦(商品名为农达)是美国孟山都公司于1971年研发的一种广谱除草剂,目前已经在世界各国广泛使用。与草甘膦配套使用的是抗草甘膦(抗农达)转基因作物,如抗草甘膦转基因大豆、玉米、油菜和棉花等。农民们种植了抗草甘膦的转基因作物,就可以大量使用草甘膦除草剂,后者能杀灭许多杂草,但不会杀死抗草甘膦转基因大豆和玉米等。
  现在,抗草甘膦转基因大豆是许多国家广泛种植的转基因作物之一,特别是美国、巴西、阿根廷等国,种植面积已达这些国家大豆种植面积的80%以上,抗草甘膦玉米、油菜及棉花等作物在美国、阿根廷、加拿大等国也在迅速增加。草甘膦被广泛使用的原因是,过去的研究表明,草甘膦是一种低毒农药,而且它与转基因作物联合采用能省时省力。
  尽管如此,考虑到农药都具有毒性,2005年,联合国粮农组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)的专家开展了最近一次草甘膦残留限量评估,经过国际食品法典委员会(CAC,制定国际食品标准政府间组织)审议后,公布了干大豆籽粒中草甘膦残留限量为20毫克(每千克产品中的最高草甘膦剂量)。此后,美国、欧盟和日本等主要农产品贸易国家和地区都将草甘膦残留限量标准设定为20毫克。
  2005年,中国卫生部制定和颁布了《国家标准食品中农药最大残留限量GB2763-2005》(代替GB2763-1981,GB4788-1994等),其中对11种产品的草甘膦残留量有规定,分别为稻谷0.1毫克、小麦6毫克、小麦粉0.5毫克、全麦粉5毫克、玉米1毫克、水果0.1毫克、甘蔗2毫克、棉籽油0.05毫克、茶叶1毫克、柑橘0.5毫克、苹果0.5毫克。
  由于中国没有推广和种植抗草甘膦转基因大豆,草甘膦也不能在大豆田使用,因此目前中国尚未制定草甘膦在大豆中的残留限量标准。正是由于这个原因,中国对进口的转基因大豆没有检测草甘膦的残留量,因为中国本身就没有标准。这也为草甘膦在食物中的超量残留留下隐患。
  由于不检测转基因大豆中的草甘膦残留量,公众普遍为此担心。阿根廷儿科医生梅达多·阿维拉-巴斯克斯认为,草甘膦如果有“20毫克在食品中,其含毒量就很大了”。转基因大豆中草甘膦残留量较大可能造成种种后果。
  阿根廷布宜诺斯艾利斯大学分子胚胎学实验室主任安德烈斯·卡拉斯科在其2010年发表的研究报告中指出,草甘膦通过损害维甲酸信号对脊椎动物,如对青蛙和鸡的胚胎造成损害,产生畸形后代,这与接触草甘膦除草剂居民中经常出现新生儿畸形是一致的。而且在生产抗草甘膦转基因大豆的地区,女性流产较多。阿根廷的查科省在国家推广农业生物技术后,新生儿畸形翻了两番。此外,草甘膦这样的除草剂与不断升高的患癌率和其他疾病,如慢性肾病也有关系。
  转基因大豆草甘膦超标是世界性问题
  2014年6月15日发表在《食品化学》中的一篇题为《市场上大豆成分的差异:草甘膦在抗农达大豆中的累积》的文章指出,草甘膦在转基因大豆和非转基因大豆中的残留量不一样,因此,按照实质等同原则来评估转基因大豆的安全性存在缺陷,因为实质等同的原则并不评估草甘膦残留量的安全与否,在实际种植和消费中,转基因产品的草甘膦残留量要大于传统产品。
  实质等同原则是1993年经济合作与发展组织(OECD)在《现代生物技术食品的安全性评价:概念和原则》的报告中引入的,认为转基因食品如果与目前市场上销售的传统食品具有实质等同性,就说明转基因食品是安全的。1995年世界卫生组织采纳了实质等同原则,该原则的定义是:如果一种新的食品或食品成分与已有食品或食品成分基本相同,那么其安全性就可以用相同方式对待。
  挪威北极大学生物安全中心的库拉等人采集美国爱荷华州200千米范围内某一区域种植的31批次的大豆,对其草甘膦、草甘膦代谢物氨甲基磷酸(AMPA,草甘膦在植物体内最常见的代谢产物)和其他农药成分,以及营养性与化学品成分进行分析,依据营养成分、元素特征与除草剂/农药残留等指标判定其优劣,从而辨别这些转基因大豆在安全性上与传统大豆是实质等同,还是实质不等同。
  研究人员检测的大豆分为3类:一是抗草甘膦转基因大豆;二是采用传统化肥,即传统化学农业方式(种植前施用除草剂与农药)种植的非转基因大豆;三是采用有机耕作方式,即无化学方式(不使用除草剂或农药)种植的非转基因大豆。结果表明,抗草甘膦转基因大豆中草甘膦和氨甲基磷酸残留量较高,分别为3.3毫克/千克和5.7毫克/千克;施用化肥的非转基因大豆中的草甘膦和氨甲基磷酸低于转基因大豆;有机方式耕种的非转基因大豆中的草甘膦和氨甲基磷酸为零。
  该项研究还证明,草甘膦可以被整个植物吸收并移位,在叶片和豆子中都发现了草甘膦,由此反驳了孟山都公司称转基因大豆的草甘膦残留低于传统大豆的结论。不过,孟山都此前得出此结论的原因可能是传统大豆收获前刚刚喷洒草甘膦的缘故,草甘膦残留量较大,为16~17毫克/千克。
  1999年,孟山都公司测定转基因大豆所记录的最高残留水平为5.6毫克/千克,这代表了“极高的水平,远高于那些通常的水平”。在库拉等人的研究中,10个转基因大豆样品中有7个样品超过了这种“极端水平”,这说明转基因大豆的草甘膦残留量变得越来越高。另外,重复多次喷洒草甘膦和作物生长季晚期喷洒草甘膦会导致草甘膦残留量增加。在作物开花的时候喷洒草甘膦比生长季早期喷洒草甘膦会增加草甘膦残留量5~10倍,氨甲基磷酸残留量会增加10~25倍。在生长季晚期喷洒草甘膦在有些地区已经成了惯例。
  过量使用草甘膦影响大豆营养
  对转基因大豆大量使用草甘膦不只是产生安全问题,而且会影响转基因大豆的营养成分。草甘膦可减少转基因大豆的光合作用和营养吸收,因为不管是在温室还是田间试验,第一代和第二代抗草甘膦转基因大豆都是如此。高水平的草甘膦施用减少了α-亚麻酸但增加了油酸,即产生了不健康的脂肪酸。草甘膦也可能改变微量营养物质的状态,特别是锰和锌,这取决于土壤类型。
  草甘膦还有可能影响植物生长所依赖的土壤微生物群落,如增加镰刀菌属。氨甲基磷酸是温和的植物性毒素,会降低大豆的光合作用和蒸腾速率。此外,草甘膦的其他成分对转基因大豆也有害。
  对3种大豆的比较显示,有机大豆有最健康的营养成分,包括含有更多的糖类,如葡萄糖、果糖、蔗糖和麦芽糖,更多的总蛋白质,而含较少的锌和纤维。有机大豆还含有更少的总饱和脂肪和总ω-6脂肪酸。一项研究发现,与传统的非转基因大豆相比,转基因大豆中天然抗癌异黄酮的含量比非转基因大豆低12%~14%。
  由于抗草甘膦转基因大豆的种植量在全球是最大的,因而对大豆中草甘膦残留量对人们健康影响的评估也至关重要,遗憾的是,对转基因大豆这一安全因素的评估并未实施。目前,国际上的食物营养和安全的研究也没有把草甘膦残留量对人健康的影响正式纳入评估。而且,与来自市场的真实样品相比,用于科学研究的转基因作物往往控制在较小实验区的范围内。在大多数研究中,省略了施用草甘膦的环节,或者施用的剂量低于农民常用的剂量,因此这些测试结果并不能代表实际生产过程中的草甘膦施用情况。
  在对草甘膦残留没有进行检测的情况下却把喷洒了草甘膦的转基因大豆称为与非转基因大豆“实质等同”,这显然不符合实际情况。草甘膦残留会构成作物成分的一部分,它们自身,或者通过影响作物的新陈代谢可能增加最终作物产品的毒性。人们很少关注最终产品中潜在积累的草甘膦及其代谢物残留,也很少关心转基因大豆等食品由于暴露于高水平的草甘膦可能影响作物的营养与化学成分,正如转基因改造过程本身(如改变转基因作物的中间代谢)会影响产品的营养与化学成分一样。
  对草甘膦残留评估的重要性在于,全球种植抗草甘膦的转基因作物是最多的,因为草甘膦是全球使用最广泛的除草剂。2011年大豆世界产量为2.515亿吨,美国(33%)、巴西(29%)、阿根廷(19%)、中国(5%)与印度(4%)为主要生产国,其中抗草甘膦转基因大豆占到全球生产量的75%,即全球有1.87亿吨大豆是抗草甘膦转基因大豆。
  2011~2012年,美国种植了大约3000万公顷大豆,抗草甘膦转基因大豆占93%~94%。抗草甘膦转基因大豆在巴西与阿根廷市场占到83%与100%的产量。
  所以,如果不对抗草甘膦转基因作物中的草甘膦残留以及其他相似的残留物质进行评估,就不能把转基因产品与非转基因产品的安全性视为实质等同。
  草甘膦对生态和环境的影响
  库拉等人的研究还提出了人们对转基因作物关注的另一个重要问题,即过分依赖除草剂可能造成恶性循环,由此影响生态和环境。这同样基于对抗草甘膦转基因作物原理和使用的认知。
  抗草甘膦转基因大豆是基于植物内源性5-烯醇丙酮酰莽草酸-3-磷酸合酶(EPSPS)的,此酶对某些必须的芳香族氨基酸的生产至关重要,如苯丙氨酸、色氨酸及酪氨酸通过莽草酸途径来合成。草甘膦可以附着到所有已知植物、杂草和作物中,导致5-烯醇丙酮酰莽草酸-3-磷酸合酶的失活,从而引起杂草死亡。目前的转基因大豆或其他抗草甘膦作物,其耐除草剂性状是通过转基因插入,让作物表达农杆菌属的类似物5-烯醇丙酮酰莽草酸-3-磷酸合酶,因此转基因作物可以产生5-烯醇丙酮酰莽草酸-3-磷酸合酶,从而耐受草甘膦。
  基于这个原理,农民可以放心地喷洒草甘膦以根除杂草,但转基因作物不会受到伤害。然而,在大片大片的土地上大量使用草甘膦可能导致杂草种群的变化并进化出抗草甘膦的杂草,如产生可怕的长芒苋。由此,又会让农民使用更多、更高剂量的草甘膦,这样一来也会促进抗草甘膦杂草的进化。这种道高一尺魔高一丈的循环,一方面对于农民来说是不可持续的,另一方面也可能通过植物组织积累更高的草甘膦残留而影响消费者。
  因此,要达到真正的实质等同,就应当针对草甘膦的使用进行残留评估。例如,从市场中增加采样和测试作物,另外在风险评估的监管系统中应包括农药残留量检测,并进一步研究除草剂和杀虫剂的间接生态效应,即对土壤种群的生态学相互作用,以及对营养吸收和植物成分的可能影响进行研究。
  阿根廷的儿科医生巴斯克斯已经提出了减少转基因大豆草甘膦残留的简单方法,“如果中国人说他们对大豆的质量不满意,那么阿根廷生产者就会少喷药”。此外,中国卫生计生委应当加紧出台转基因大豆和其他作物产品的草甘膦残留限量标准,中国台湾也于2013年开始推动修改进口转基因大豆中草甘膦的残留标准。
  只有对转基因产品的草甘膦等残留有一个科学的评估标准,并且依法检测,才能确保转基因大豆和其他转基因产品是安全的。
  【责任编辑】张田勘
转基因大豆草甘膦残留:一个安全盲区
转基因大豆草甘膦残留:一个安全盲区
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