转基因番木瓜及其安全性问题

　　一、番木瓜及威胁番木瓜生产的重要病害

　　全身是宝的番木瓜皮薄肉厚，汁多味甜，营养丰富。不仅可以鲜食，而且可以制成饮料、果脯等。其果实、茎、叶、根既可食用又可药用。成熟番木瓜是消化不良、高血压以及糖尿病等患者的理想果品。早在15世纪，哥伦布就发现加勒比海地区的土著人就借番木瓜来防止消化不良。至今，他们仍利用番木瓜的叶片包裹肉类过夜后再蒸煮，这样能够促进肉食的消化。番木瓜中含有丰富的木瓜蛋白酶，它是许多美白护肤化妆品中的一种主要成分。因此，番木瓜被称为“百果之王”的确是名副其实。可以说番木瓜是众多水果中的宠儿，是深受广大消费者喜爱的南方水果。

　　“番木瓜环斑病毒”（papaya ring spot virus，PRSV）这个词是Jensen在1948年的命名的，他在夏威夷的瓦胡岛上发现了番木瓜上的这种病害。PRSV属于马铃薯Y病毒，它是通过几种非持久性传毒的蚜虫进行传播的。20世纪50年代，瓦胡岛是夏威夷番木瓜的主要生长地区，但是受PRSV的影响迫使这个产业迁移到了夏威夷的普纳地区，原因是普纳不存在这种病毒，而且有充足的土地、雨水、阳光和以火山岩为基底的良好排水系统。并且，新的卡波霍番木瓜品种也适合在普纳地区种植。到了70年代，普纳生产的番木瓜占夏威夷番木瓜的95%，但是PRSV的潜在威胁依然存在，因为普纳距离疫区只有30千米。种植抗病品种是防治该病毒病害的有效措施，但番木瓜栽培品种中缺乏抗性资源，野生番木瓜中的抗性资源又很难通过常规的杂交方法转移到番木瓜栽培品种中，因此对该病尚无其他有效的防治方法。转基因番木瓜就是在这一背景下应运而生的。

　　二、国内外转基因番木瓜研发

　　美国从1985年开始致力于开发抗PRSV的转基因番木瓜研究，1989年对PRSV毒株HA5-1的CP基因进行克隆和测序，开始番木瓜胚胎的基因枪转化，在1991年获得了抗PRSV毒株HA的转基因番木瓜品系55-1。1992年4月，转基因品系55-1 R0代植株的小型田间试验在瓦胡岛进行。到了1992年12月，实验数据充分表明，品系55-1在田间条件下对PRSV的抗性表现良好。这样的田间实验是非常重要的，因为目前商业品种“日出”和“彩虹”也是通过这种田间试验开发出来的。

　　1992年5月，在普纳的商业化番木瓜种植园中发现了PRSV。尽管人们通过观察和砍伐来努力抑制PRSV的传播，但是到了1994年普纳超过一半的番木瓜都被PRSV侵染，因此夏威夷农业研究所放弃了对该病害的扑灭程序。到了1998年，普纳的许多番木瓜都被PRSV侵染，番木瓜产量也减少到了1992时的一半。

　　1995年5月，与非转基因木瓜一样，“日出”和“彩虹”在普纳开始了田间试验，以确定控制PRSV病害的抗性工程的成效，并评估转基因栽培品种的园艺学品质。这个田间试验对研究者、政府官员和种植者来说是非常成功和具有说服力的，这两个转基因品种特别是“彩虹”在夏威夷已进行了商业化。事实上，转基因品系55-1的父本和母本在1996年通过了美国农业部动植物健康检验局（APHIS）审查，1997年通过了环境保护署审查，食品和药物行政部门也在1997年完成审查。1998年4月，番木瓜行政委员会（PAC）获得了商业化转基因番木瓜的通行证。PAC承包生产“日出”和“彩虹”的种子，随后在根据需要和生产区域PRSV的严重程度的抽签制度下，开始免费发放种子给种植者。

　　美国是世界上首先批准种植转基因番木瓜的国家。加拿大和日本是美国夏威夷番木瓜产业的两大消费市场，分别占20%和11%。在2003年3月，加拿大批准了美国转基因番木瓜品系“日出”和“彩虹”的进口。日本10多年来对转基因番木瓜一直采取抵制措施，随着转基因番木瓜安全性的进一步确认，2010年5月，日本已经允许转基因番木瓜进口本国市场。

　　我国华南农业大学科研人员在国内率先进行抗PRSV转基因番木瓜的基因工程研究。将我国华南地区PRSV的优势株系YS的复制酶基因转化入了番木瓜植株，获得了高抗的转基因品系——华农1号。于2006年获得在广东省应用的安全证书，在广东大规模种植后，产生了极大的经济、社会和环境效益。从根本上解决了番木瓜生产上受PRSV威胁的问题，从而恢复了番木瓜“岭南佳果”美誉，并供应国内外市场，也满足了食品工业、医药和保健等开发需要。

　　三、转基因番木瓜安全性

　　影响人类健康的致敏反应是指转基因植物中病毒序列编码的蛋白对人体的潜在过敏性。大量研究表明，转基因番木瓜的病毒蛋白对过敏安全性不构成威胁。在我们日常生活中，被病毒侵染的作物已作为日常消费品，食用有病毒的食物不表现出明显的不良反应。可能人们没有意识到，人们长时间都在消费着感染病毒的水果和蔬菜，但是也没有出现由植物病毒成分引起的不良影响。自植物病毒发现以来，至今都没有发现植物病毒可以侵染人类的案例。此外，在巴西百万棵柑橘通过接种温和型病毒株系达到交叉保护来控制柑橘腐根病毒，而且至今没有出现对人类健康的不利后果。我国对转基因番木瓜的食用安全性、过敏源性也进行了长期跟踪研究，没有发现任何安全问题。

　　从转基因与非转基因番木瓜青果种子、青果果肉、熟果种子、熟果果肉中提取番木瓜中的一种内源毒物——苄基异硫氰酯（BenzylIsothiocyanate，BITC），将提取后浓缩的样品进行气相色谱分析，然后将结果进行生物统计分析，发现BITC的含量在转基因与非转基因番木瓜中不存在显著性差异，即转基因番木瓜对BITC的含量并无影响。本研究表明，转基因番木瓜不大可能有致敏性，并且内源毒物BITC的含量与非转基因番木瓜无显著差异。

　　转基因番木瓜含有抗生素抗性基因，人们担心食用这些木瓜可能会造成人类对部分抗生素产生耐药性，如其中的卡那霉素抗性基因。然而卡那霉素抗性基因来自于细菌，在培育转基因植株中广泛应用。在转基因木瓜培育过程中也用来筛选转基因植株。经过长期的研究和观察，大量数据证明卡那霉素抗性基因在转基因植物中是安全的。针对一些人的质疑，2010年4月13日，欧盟食品安全局转基因专家小组公布一份科学报告，再次确认将卡那霉素抗性基因NptⅡ用于转基因作物的选择标记基因对人体、动物健康以及环境没有风险。

　　卡那霉素抗性基因是天然普遍存在的，在自然界的大量植物中，本来就存在这种抗生素。在土壤、水和其他环境，甚至在人和动物的肠胃通道里，具有卡那霉素抗性的微生物大量存在。自然界中卡那霉素抗性微生物的广泛背景，意味着人类和动物时时刻刻都暴露在卡那霉素抗性生物中，竞争并共存着。

　　此时人们可能还会质疑，外源基因是否有进行水平转移的可能性呢？外源基因水平转移的可能性是非常小的，因为转基因食品中的外源基因特别是抗生素抗性基因被摄入人体后，水平转移至肠道微生物或上皮细胞，从而对人体产生不利影响的可能性非常小。目前没有基因从植物转移到肠道微生物的证据，也没有在人类消化系统中细菌转化的报道。故转基因番木瓜中的卡那霉素抗性基因对人类不存在抗生素医疗安全性的问题。