轉基因“金稻米”補充維生素A的誤區
網民柳條
維生素A是人體內非常重要的一種脂溶性維生素,參與體內糖蛋白合成等多種生化代謝過程。對于促進幼體的生長發育, 維持機體免疫功能, 保持骨骼健壯, 提高抗感染能力, 都具有十分重要的作用。特別是在視覺形成過程中,維生素A是視覺產生過程中所必需的生化活性物質,維生素A的化學名稱被稱為視黃醇。
維生素A缺乏可引起多種疾病,甚至導致死亡。據世界衛生組織統計,全球約有1.5億~2億學齡前兒童缺乏維生素A,每年約有125萬人死于因缺乏維生素A而引起的各種疾病中,有50萬學齡前兒童因維生素A缺乏而致盲。其中主要分布在亞洲和非洲地區的發展中國家。
人類所需要的維生素A,主要來自動物性食物和植物性食物,如肉、奶、蛋,魚蝦、豬肝,以及蔬菜、水果。動物性食物直接提供維生素A,而植物性食物主要提供類胡蘿卜素。在哺乳動物中,類胡蘿卜素可在人體內轉化為維生素A。因此β—胡蘿卜素被稱為維生素A原,是維生素A的前體物質。
對于膳食結構比較豐富的國家,維生素A的缺乏并不嚴重。而對于那些以植物性食物為主的國家,以稻米作為主食的國家,尤其是亞洲的東南亞地區和非洲貧窮地區,維生素A缺乏的問題顯得非常嚴重。因為在他們頓頓都離不開的稻米中沒有β—胡蘿卜素。
植物在綠色部位是可以合成出β—胡蘿卜素,但在稻米的可食部分胚乳中完全不存在β—胡蘿卜素的生物學合成途徑。于是科學家像對待害蟲、雜草一樣,還是采用轉基因的辦法,讓稻米自己本身也能制造出β—胡蘿卜素,食用后在人體內轉化為維生素A,以解決那些以大米為主食人群中維生素A的缺乏問題。
要讓水稻胚乳中能夠產生出 β—胡蘿卜素,一共需要四種酶。科學家先后從水仙花、玉米、細菌中尋找到相關的基因,搬來后轉入到水稻中,經過培育種植,水稻的胚乳中便賦予了新的使命—合成并產生β—胡蘿卜素。由于β—胡蘿卜素帶有色素基團,這種大米的色澤呈桔黃色,被稱為“黃金稻米”。
“金稻米”是解決維生素A缺乏最好的辦法嗎?還需要進一步研究證明,并經過充分的測試。從食物營養學方面,還得仔細推敲以下幾個問題。
1、吸收率問題
β—胡蘿卜素是一種脂溶性維生素,它的吸收和利用需要礦物質和脂肪的參與。分解轉化出的維生素A,還需要與一種RBP視黃醇結合蛋白結合后,才能在血液中被運轉。
在動物體內,脂溶性維生素一般是與脂肪一起被吸收。我國新疆維吾爾族習慣吃胡蘿卜燉羊肉,將胡蘿卜素溶解在羊肉湯中,很容易被人體吸收利用。這是我國民間流傳的最科學的補充維生素的吃法。
而“金稻米”的目標人群是亞洲、非洲的貧窮人口。醫學專家指出,這些人群不僅缺乏維生素A,同時也伴隨著缺乏其他營養物質,如蛋白質、礦物質、維生素等。在這些人群中,如果只靠“金稻米”來提供β—胡蘿卜素以補充維生素A,恐怕難以湊效。因為對于這些營養基礎貧乏的人群,需要改善他們整體上的食物營養狀況,才是解決問題的辦法。
2、轉化率問題
根據β—胡蘿卜素的分子結構,在理論上,一分子的β—胡蘿卜素可以轉化為兩分子的維生素A。
但從實際效果看,β—胡蘿卜素在人體內的轉化效率是一門學問。β—胡蘿卜素在人體內生物酶的嚴格控制下才能轉化為維生素A。一般認為,食物中的β—胡蘿卜素在人體腸道的吸收率為1/3,其中的約有1/2可以有效地轉化為維生素A。這樣算來,β—胡蘿卜素轉化為維生素A的轉化效率為6:1。
單獨就β—胡蘿卜素轉化為維生素A的問題,國內進行過相關研究,但報道的結果并不統一。因為β—胡蘿卜素的轉化率受到個體差異、營養飲食背景、腸道功能等許多因素的影響,轉化率的波動范圍比較大,并非定值,幾乎分布在3.8:1到16:1之間。
美國農業部征集了為數不多的志愿者,對“金稻米”進行了人體試吃試驗,測試結果是:“金稻米”中的β—胡蘿卜素向著維生素A的轉化效率為4:1。這是否為科學家所期待的結果?努力還在進行中。
3、物非所用問題
非洲地區的貧困兒童,他們最基本的溫飽問題都沒有得到保證,他們日糧中攝入的熱量非常有限。在這種情況下,“金稻米”中提供的β—胡蘿卜素進入人體后,是首先被當成能量物質吸收利用呢?還是當成真正的β—胡蘿卜素被轉化為維生素A呢?這個問題現在還很難下結論。
反正,人體在饑餓狀態下,連草根、樹皮都可以用來充饑,都有可能被轉化為能量使用,更何況β—胡蘿卜素可是品質上乘的脂溶性成分。在基本的營養沒有得到保證的條件下,β—胡蘿卜素如何去發揮它的作用呢?令人費解。
4、穩定性問題
β—胡蘿卜素的分子結構最重要的特征是,它是一種含有大量雙鍵共軛體系的有機化合物。
在β—胡蘿卜素的分子結構中,含有9個不飽和雙鍵,構成了多烯烴電子共軛體系,還有兩個半開環中的雙鍵,共含有十一個不飽和雙鍵。
高度的不飽和雙鍵使得β—胡蘿卜素的化學性質極不穩定,對光、熱、氧氣極為敏感,遇熱、光照、氧化劑等因素不穩定而降解,失去它的生理活性。通常在油脂中還較為穩定,在水中最不穩定。
“金稻米”中的β—胡蘿卜素也有可能在貯存、加工、運輸等過程中損失掉一部分生物學活性,稻米再經過高溫蒸煮的破壞,保留下來的β—胡蘿卜素含量會被大打折扣。
“金稻米”中β—胡蘿卜素的穩定性問題,是由化學性質所決定而不易改變的。在所有這些問題中,穩定性問題是最受公眾關注的技術難點。
5、轉途徑問題
在稻米的胚乳部分,原來是不存在β—胡蘿卜素的生物合成途徑。為了使“金稻米”在胚乳中也能制造出β—胡蘿卜素,科學家大動手筆,把一整套β—胡蘿卜素的生物合成途徑都轉移到了“金稻米”中。
β—胡蘿卜素的生物合成涉及多個基因,需要合成酶、脫氫酶、去飽和酶、環化酶的共同努力,才能完成β—胡蘿卜素在稻米胚乳中的合成、積聚、貯存等過程。
與抗蟲、抗除草劑等農作物只轉入單個基因相比,“金稻米”對遺傳基因改造力度更大、更復雜。已經不是轉基因了,而是轉途徑了,是途徑工程。
一下子給稻米中轉來了這么多的外源基因,轉入了整套的合成途徑,那稻米中原有的營養成分還能保持住嗎?這可真讓人捏一把冷汗。
與其他只轉入單個基因的農作物相比,“金稻米”的遺傳結構是否會更不穩定? “金稻米”是否會發生更大的“非預期營養成分變化”?只能留給時間來回答。
如果被救助的人群,到時候連最基本的營養成分都吃不到,只吃到一點β—胡蘿卜素,又有何用呢?
綜上所述,關于用“金稻米”來補充維生素A還存在一些技術誤區。對于這些問題,國際上的專家學者也提出不少的批評。也許是科學家還顧不上考慮這些問題,或者也許是科學家注意力過分集中于轉移自己手頭上的基因。但是,基于國際人道主義精神,人類文明要厚道,要講實惠。如果是真心實意去幫助那些營養不良、缺乏維生素A的人們,不如篩選品質優良、營養價值高的天然稻米品種,或派發維生素A膠丸。而不要用這些剛剛走出實驗室、還充滿著問號的、轉過基因的“金稻米”去忽悠那些可憐的人們。
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