化学分析转基因BT玉米“mon-810:Ajeeb YG®”和其对应的非转基因玉米“Ajeeb”
Chemical Analysis of BT corn "Mon-810: Ajeeb-YG®" and itscounterpart non-Bt corn "Ajeeb"
作者:Abdo E.M.*, Barbary O.M.*, Shaltout O.E.
摘要:生物技术作物的商业化自1996开始,根据2012的最新统计,这些作物的种植面积从1996年170万公顷增加到2012年的1亿7030万公顷。转基因Bt玉米MON810:Ajeeb YG®”是在整个植物中从苏云金杆菌(BT)中表达内毒素的作物之一。本研究的目的是评估Bt玉米通过其化学成分的分析和其对应的传统“Ajeeb”安全。水分、粗脂肪、总糖、淀粉和粗纤维的测定;钠、钾、镁、钙和磷的含量进行了测定,单宁和植酸被视为抗营养素。氨基酸和脂肪酸谱进行了评价。结果表明,bt玉米及其杂交种之间存在显著差异。
介绍:
转基因植物的生产取决于插入新的单个基因或感兴趣的基因。这个过程产生预期的效果,实现对基因改造原来的目标。但这个过程也可能造成意想不到的影响,导致转基因植物和传统对应之间的差异;这可能与基因重排和代谢紊乱有关。这些变化可能包括代谢途径的改变导致内源性毒素或过敏原水平升高,或必需营养素低水平,或表达以前沉默基因编码的毒素或过敏原。
转基因Bt玉米MON 810:Ajeeb YG®”通过插入来自苏云金芽孢杆菌Bt的的cry1Ab基因对玉米改性。这些基因在植物中产生的delta(Δ)-内毒素,在昆虫肠道碱性环境内激活这些内毒素,然后昆虫死在24–48小时。
关于转基因食品的安全性,有相互矛盾的意见。一些研究报告说转基因食品具有潜在的毒性,这可能会引发基因改造的意外影响,而另一些说它是安全的。转基因植物与常规转基因食品比较的风险评估策略,认为传统的同行进行类似的食品或饲料的遗传改良的上述规定 (EC) NO.1829 / 2003。这种比较也表示“实质等同”的概念,当营养物质、过敏原或自然产生的毒素没有不同的时候,基因工程食品被认为与传统食物“相当”,然后它们的新过敏原或毒素被检测了出来。
对转基因植物的成分分析是比较安全评估方法的一个关键因素,以确定转基因植物与其传统植物之间的相似性和潜在差异。本研究旨在通过对Bt玉米的成分分析与非Bt玉米“Ajeeb”的对比分析来评估Bt玉米的安全性。该分析包括:“水分、总灰、维生素、矿物质、宏观营养和微量营养素”、抗营养物质、脂质谱和氨基酸的近因分析。
结果和讨论
文中:[25][26][27]具体解释
[25](OECD)经济合作与发展组织关于玉米新品种(zea mays)的综合考虑的共识文件:主要食物和饲料营养,抗营养剂和次生植物代谢物。经济合作与发展组织(6). 2002,第42页
[26]孟山都对yieldgard抗虫玉米事件MON 810安全评估2002(引用2012 11/8);28页]
[27]A.Kilic & T.M. Akay,三代转基因Bt玉米的研究:生化和组织病理学研究。食品和化学毒理学,第46卷。2008年,第1164 - 1170页
1、化学成分分析:转基因Bt玉米的化学成分“mon - 810:Ajeeb YG®”及其对应非转基因玉米“Ajeeb”(非Bt)测定和结果表示在干重的基础上列在(表1)。Bt玉米水分含量为13.63%,而非Bt玉米为12.06%。这些值在[25]发布的含水率范围内(9.4-14.4%)。粗脂肪在Bt和非Bt玉米中分别为3.23和2.96%。粗脂肪含量低于[25]所报告的3.6-5.3%的范围,但与所列的2.6-3.3%的范围一致[26]。Bt玉米中蛋白质含量为11.6%,高于非Bt玉米的含量(7.8)。事实上,这些价值与[26]公布的6 - 12%的范围是一致的。在Bt玉米和非Bt玉米中,总糖含量分别为6.77%和6.47%。这一结果高于[27],Bt玉米中总糖含量为2.33%,而非Bt玉米为2.1%。淀粉含量从Bt玉米的41.46%到非Bt玉米的45.21%不等。这些值低于[27]分别为60.72和54.2%的Bt和非Bt玉米。粗纤维含量在Bt和非Bt玉米中分别为3.92%和3.09 %。根据[25]的报道,粗纤维含量的商业范围为3.7%,而Bt玉米的价值为3.4%[26]。非Bt玉米的灰分含量为3.09%,Bt玉米为1.67%。非Bt玉米的灰分含量从1.1%到3.9%不等[25],而Bt玉米的含量则从1.4%到1.6%不等
表一:
2、矿物含量分析:
在“表2”中介绍了转基因Bt玉米的矿物含量和其对应的非转基因玉米(非bt)含量。结果表明,磷在Bt和非Bt玉米中含量最高,其次是Bt玉米中的钾、钠、钙、镁,以及非Bt玉米中的钠、钙、钾和镁。在非Bt玉米中,镁含量为103 mg,Bt玉米则为51 mg。其在非Bt玉米中的浓度与文献[25]所报道的82 - 1000 mg的范围一致,但Bt玉米明显低于上述的范围。对非Bt和Bt玉米,钠含量分别为383.3 mg和230 mg。这些值高于0 - 150 mg的范围[25]。在非Bt和Bt玉米中钙含量分别为233.2 & 183.3 mg/ 100。该值高于[25]报告的3 - 100 mg范围,低于[28]报告的390 - 590 mg范围。非Bt玉米中钾含量为126.7 mg,但Bt玉米为376.7 mg。钾含量从320到720毫克不等[25]。磷含量从815.64 mg到Bt玉米的2103.3 mg / 100g不等。这些值高于报告的234 - 750毫克/100克。
表二:
3、抗营养因子
抗营养成分如表3所示。单宁含量分别为1.7 & 1.22 mg,非转基因玉米(非Bt)和转基因玉米(Bt)。两种样品的单宁值均高于[29]和[30]所述的0.57 mg范围内的0 -0.04 mg范围。在非Bt玉米中植酸含量为98 mg,Bt玉米为63.3 mg。这些值低于[29]所报告的值,但在45 - 100mg的水平范围内[25]
表三:
4、氨基酸概要
转基因玉米(Bt)和非转基因玉米(非Bt)中的氨基酸含量见表4。不同的研究人员在玉米的氨基酸含量上有很多变化。在非bt玉米;精氨酸、赖氨酸和甘氨酸在非Bt玉米的预期范围内,分别为2.9 - 5.9、2 - 3.8和2.6 - 4.7。但缬氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、组氨酸、苯丙氨酸、甲硫氨酸、丙氨酸、丝氨酸和胱氨酸的价值高于预期值5.2、3.9、4、2.8、5.7、2.1、9.9、5.5和1.6。与此同时,脯氨酸、谷氨酸和天冬氨酸值均低于10.3、19.6、7.2的预期值[26]。它是由[25],缬氨酸,异亮氨酸,组氨酸,苯丙氨酸,甲硫氨酸,除精氨酸外,还在预期范围内。但是,苏氨酸、丙氨酸、丝氨酸和胱氨酸值高于预期范围。而亮氨酸、谷氨酸、天冬氨酸值均低于预期范围。事实上,Bt玉米对亮氨酸、脯氨酸和蛋氨酸的价值在7.8 - 15.2,6.6- 10.3和1 - 4.6范围内。但是,赖氨酸、组氨酸、苯丙氨酸、异亮氨酸和胱氨酸值均高于预期范围,分别为3.8、2.8、5.7、4、和1.6。与此同时,谷氨酸和天冬氨酸的价值比预期的12.4 & 5.8的水平要高[26]。也有报道称,在预期范围内,[25]异亮氨酸、亮氨酸、蛋氨酸、脯氨酸、脯氨酸和胱氨酸值。而赖氨酸、组氨酸和苯丙氨酸值分别高于5.5、3.8和6.4,谷氨酸和天冬氨酸值分别低于12.5 & 4.8。
表4:
5、脂肪酸概要
脂肪酸含量如表5所示。可以看出,转基因玉米(Bt)中的脂肪酸与非转基因玉米(非Bt)的脂肪酸显著不同,除了肉豆蔻、硬脂酸、花生酸和廿碳烯酸。棕榈酸分别为24.41、20.16,非Bt玉米和Bt玉米。这些数值高于[26]所报告的7 - 19的范围。Bt和非Bt玉米中硬脂酸分别为3.09 & 2.63。这些价值对Bt和非Bt玉米的预期范围是1 - 3,[26]。非Bt玉米中油酸为1.87,在Bt玉米中为66.91。非Bt玉米中的油酸与[25]所报道的油酸相当吻合,但明显低于[26](20 - 46)。但Bt玉米的价值高于这两个范围。其他脂肪酸在这些文献中没有报告。
表5:
很明显,转基因Bt玉米基因修饰后与传统的非转基因玉米(天然玉米)有显著的不同,其中,总蛋白、粗脂肪、粗纤维和总糖与非转基因玉米相比显著增加。而淀粉含量与非转基因玉米相比明显降低,而转基因Bt玉米中钙、钠含量明显降低,转基因Bt玉米中磷含量显著增加。在转基因Bt玉米中,除了棕榈烯酸和13 - 十八碳烯酸在转基因Bt玉米中未被检测到,所有的脂肪酸都被检测到与非转基因玉米的不同值。在氨基酸方面,转基因Bt玉米中存在一些必需氨基酸和非必需氨基酸的缺失。因此,我们可以得出这样的结论:转基因玉米的基因改造过程可能会对人类食物和动物饲料产生有毒化学成分。因此,需要对Bt玉米的实际安全性进行进一步的长期喂养研究。
[28][29][30]解释
[28]M. Ali, I. Ullah, & A. Farooqi一些玉米的化学和营养特性(Zea mays l)品种生长在西北边境省,巴基斯坦。巴基斯坦营养学报,9(11)。2010年,p . 1113 - 1117。[29]
[29]E.H. Elshikh,《新开发玉米的营养价值》,《食品科学与技术》,硕士学位,喀土穆农业学院,2010,p。56页[30]。
[30]O.A.OSENI & M. EKPERIGIN,研究了在黑曲霉发酵的玉米废弃物中的生化变化。BIOKEMISTRI,19(2)。2007年,p . 75 - 79。