蟲吃了會死,人吃了沒事?——關於Bt抗蟲作物,轉基因科學家沒告訴我們的15件事
稻菽按
自今年1月轉基因水稻「華恢1號」通過FDA諮詢後,公眾對轉基因安全性的討論又熱了起來。科學家通過多次的針對Bt毒性蛋白的長期實驗,發現其毒性並非如種子公司和挺轉專家所說的對非標靶生物包括人體無害。事實也不斷證明,Bt抗蟲作物並沒有像挺轉專家所說的那樣,能減少殺蟲劑的使用及提高品質和產量,卻帶來了很多非預期的後果,如種植Bt棉花的印度棉農大量自殺、多國棄種轉基因作物。
「科學家對於Bt毒蛋白的殺蟲機理並不確定。」本文一一揭露了挺轉專家想要隱瞞的15個真相,揭示了Bt抗蟲作物「農藥工廠」的本質。因此我們對轉基因作物尤其是Bt抗蟲作物必須提高警惕,反對轉基因利益集團隱瞞Bt作物對環境和人類帶來的危害,呼喚科學家對Bt作物的殺蟲機理和非標靶效應進行深入研究,並要求監管部門加大評估和懲處的力度,保護農民和消費者的健康!
正文
Bt毒蛋白是由蘇雲金桿菌分泌的一類毒蛋白,能殺死多種鱗翅目、鞘翅目、雙翅目等標靶害蟲,因此農業上常把它們用作生物殺蟲劑。轉基因科學家把蘇雲金桿菌產生Bt毒蛋白的基因轉到作物中去,使作物本身表達Bt毒蛋白,而標靶害蟲吃了作物就會死亡。轉入作物的基因所表達的Bt毒蛋白主要包括Cry1、Cry2和Cry3三大類,以及少量Cry9。
這樣一來作物就成了「農藥」工廠,從發芽到收穫的過程中作物的每一個部分都持續表達Bt毒蛋白,最後這「農藥」直接就被人類和動物食用了。
由此帶給人們的顧慮就是:蟲子吃了會死,人吃了沒事?轉基因科學家解釋說:Bt毒蛋白只有在標靶害蟲的腸道環境和特定蛋白酶作用下,才能消解成活性蛋白(分子量65 KDa左右),與害蟲中腸上表皮膜的受體結合,形成特異性穿孔,從而殺死害蟲。而其他非標靶昆蟲及人類的腸道環境不同、也不存在相應受體,因此不會與Bt毒蛋白結合,反而Bt毒蛋白會被完全消化降解。這聽起來很美好,轉基因專家所謂的科普,反反覆復說來說去的也一直是這個論調,欺騙了不少盲目而無思考能力卻整天把科學掛在嘴上的挺轉者。可是他們告訴我們的只是事情的一個方面,還有下面這些事實被他們刻意隱瞞了。
1. Bt毒蛋白的殺蟲機理不明
實際上科學界對Bt毒蛋白的殺蟲機理並沒有完全確定,目前存在兩種不同的機理,分別是「順序結合模型」(也就是上述轉基因專家給我們科普的模型)和「信號傳遞模型」,還有人提出了結合這兩種模型的機理。目前科學家對Bt毒蛋白的殺蟲機理,尚處於只知其一不知其二的狀況,甚至由於新的研究結果和證據的出現,使得這種狀況變得更加混亂。更為可笑的是,提出「順序結合模型」的墨西哥夫妻檔科學家被揭發篡改了十一篇文章中的圖片,作為支持其模型的證據,因而受到懲處。
2. Bt毒蛋白存在廣泛的非標靶效應
一直以來都不斷有科學研究證明Bt毒蛋白(包括單個種類的Bt毒蛋白和多種Bt毒蛋白的混合物)以及轉基因Bt抗蟲作物對標靶害蟲之外的生物帶來危害,研究對象包括了從真菌、腸道菌群、非標靶昆蟲(瓢蟲、水蚤、草蛉等等)、有益的害蟲捕食者、蝴蝶和蜜蜂等授粉益蟲、水生生物、土壤生物、到哺乳動物(如小鼠、奶牛等)等廣大範圍內的生物以及人類細胞。Bt毒蛋白及轉基因Bt抗蟲作物帶來的危害包括對小腸、肝、腎、脾和胰腺的毒性效應、擾亂消化系統功能、損傷雄性生殖器官、干擾血液生化和免疫系統等等。
而這些非標靶生物體內並不存在針對Bt毒蛋白的特定受體,有鑒於此,科學家總結說,Bt毒蛋白可能不像以前所相信的那麼特異,它對非標靶生物存在不同的作用機理,可能意外地傷害非標靶物種和生態群落。
3. Bt毒蛋白在哺乳動物和人體內並不能完全消解
有研究發現孟山都MON810玉米中的Cry1Ab毒蛋白在奶牛體內未能完全分解;模仿人類胃液的體外消化實驗則發現Cry1Ab即使在胃液的酸性條件下也能穩定存在並引發免疫反應;更令人震驚的是加拿大魁北克的科學家發現非孕婦、孕婦血液內能檢測到Bt毒蛋白,且能通過胎盤進入胎兒體內。這些發現動搖了Bt毒蛋白會在人類消化系統中完全消解因而Bt作物可以安全食用這一論調的基礎。
4. 多抗轉基因Bt作物有更強的非標靶效應,同時帶來協同毒性效應
針對害蟲對轉基因Bt作物產生抗性,科學家開發了多抗Bt作物,即把多種Bt毒蛋白整合進同一個作物品種,轉基因科學家說如果多抗作物中引入的Bt毒蛋白在單獨存在時是安全的,則把多個這樣的Bt毒蛋白組合在一起,得到的多抗轉基因Bt作物也安全。
但是大量研究表明,這些不同的Bt毒蛋白之間會產生協同毒性效應,也就是說它們共同作用的結果,其總和毒性並不是其中最大的那個毒性,也不是它們簡單的加和,而是要大得多。相應的,多抗Bt作物也會對更大範圍的生物產生非標靶效應,而針對多重Bt毒蛋白再加上除草劑的協同毒性效應的研究還很缺乏。
5. 監管機構對單抗和多抗轉基因Bt作物安全性的評估存在漏洞
監管機構對Bt作物安全性的評估不是檢測Bt毒蛋白在作物中表達時的毒性,而是檢測經細菌表達並提純後的蛋白的毒性(理由居然是轉基因公司認為從轉基因作物本身提取足夠的Bt毒蛋白既困難又昂貴)。而且監管機構接受了轉基因科學家的前述說辭,在評估多抗Bt作物安全性時,一次只獨立評估一種Bt毒蛋白。美國甚至不強制要求動物餵養實驗,歐盟雖有此要求,但也只是90天短期餵養實驗,並且接受轉基因公司用親本單抗作物所作的動物餵養實驗結果,而不是使用完整的多抗作物來進行長期實驗,完全沒有考慮這些Bt毒蛋白之間的協同毒性效應。同時Bt毒蛋白對非標靶生物的危害作用,並不是如對標靶害蟲那樣是較快致死的,更可能是長期的和亞致死的,這些都沒有得到評估。
6. 轉基因Bt抗蟲作物的大量種植導致超級害蟲滋生
外用Bt殺蟲劑只在害蟲滋生之時使用,既可以控制用量也可以控制次數,而且在日照雨淋之下很快降解,害蟲與之接觸時間短,Bt殺蟲劑使用了很多年也基本沒有帶來具抗性的超級害蟲。而Bt作物在整個生長過程中都在作物的各個部位不斷表達Bt毒蛋白,在一年中大部分時間這是沒有必要的,標靶害蟲長期持續與之接觸,因而很快進化出抗性,出現超級害蟲,而針對超級害蟲設計的多抗Bt作物也並沒能延緩害蟲抗性的出現,反而帶來能對抗多種Bt毒蛋白的超超級害蟲。隨之而來的結果是Bt作物越來越難以抵禦害蟲侵犯,農民不得不使用越來越多的殺蟲劑,印度棉農的經歷就是個慘痛教訓,這證明Bt抗蟲作物是不可持續的技術,根本趕不上害蟲進化的速度。
7. 轉基因Bt抗蟲作物導致次生害蟲泛濫
在Bt作物出現的早期,抗蟲效果顯著,標靶害蟲受到抑制,結果導致原來處於次要地位的非標靶次生害蟲泛濫,有中國的盲蝽蟓和印度的粉虱為例,農民損失慘重,不得不使用大量殺蟲劑來對付次生害蟲。以拒絕試吃轉基因食品而聞名的轉基因專家吳孔明關於這方面的研究發表在著名雜誌《科學》上,他哀嘆「就像任何其他的新技術,轉基因Bt棉在害蟲控制上發揮重要作用的同時,可能引起無法預計的後果或風險。大規模種植Bt轉基因作物對生態環境帶來的潛在影響,我們缺乏經驗」。
8. 轉基因Bt抗蟲作物實際上並不能降低殺蟲劑使用量
好些研究報告顯示Bt抗蟲作物降低了殺蟲劑的使用量,但是這些研究的一個共同特點是只研究了外用殺蟲劑的情況。Bt作物固然減少了外用殺蟲劑的使用,但是別忘了,Bt作物本身就是農藥工廠,它的內部還表達了大量殺蟲劑毒蛋白,而美國環保署是把Bt作物中的Bt毒蛋白當作農藥來管理的。多項研究顯示,Bt作物整個生長期表達的Bt毒蛋白遠遠超過理論上它能取代的外用殺蟲劑的用量,特別是多抗Bt作物,其在Bt作物中所佔比例逐年增加,其表達的Bt毒蛋白總量比單抗Bt作物要多得多。如果算上作物內部表達的Bt毒蛋白,再加上超級害蟲的出現、次生害蟲的泛濫,迫使農民使用更多殺蟲劑,Bt抗蟲作物實際上很可能是增加了殺蟲劑的用量。
9.轉基因Bt抗蟲作物並不能減少環境污染
Bt作物的一個承諾就是降低農藥殺蟲劑用量,減少環境污染。如上所述,Bt作物實際並不減少殺蟲劑用量,這不僅是因為超級害蟲和次生害蟲泛濫,更因為Bt作物本身表達了大量Bt毒蛋白,最為可笑的是這作物內部產生的大量殺蟲農藥,除了少部分存在於果實中的、以及用來作為飼料的少部分莖葉中的、被人畜食用攝入體內並可能帶來健康危害之外,絕大部分存在於根莖葉以及花粉中的Bt毒蛋白卻還是都留存在了環境中,根本就起不到所宣稱的保護環境的作用!而且相比外用Bt殺蟲劑在風吹雨打日晒下易被降解,這些存在於作物內部的Bt毒蛋白則更加難以降解,並泄漏到土壤和水系中,污染環境。
10. 轉基因Bt抗蟲作物不能提高產量
轉基因利益集團一直宣稱轉基因作物能增產,可是美國科學院報告發現雖然轉基因抗除草劑和抗蟲作物的產量總體是增加了,但從長期歷史來看,沒有證據顯示其平均增長速率有變化。也就是說這種增長是由於農耕技術進步、化肥農藥的應用等因素帶來的,與轉基因無關,傳統作物也能獲得同樣增長。《紐約時報》長篇調查報告則發現擁抱轉基因技術的美加,與農業技術同樣發達卻拒絕轉基因的德法等歐洲強國相比,其作物產量沒有優勢。那種只有轉基因才能餵養日益增加的世界人口的宣傳說辭是無稽之談。
11. 轉基因Bt抗蟲作物表達的Bt毒蛋白與外用Bt殺蟲劑有根本區別
轉基因專家為Bt作物辯護說,有機農業中也使用Bt殺蟲劑作為應對蟲害的生物防控方法,如果Bt作物有害,那有機農業使用Bt殺蟲劑也同樣有害。
但是他們沒有告訴我們的是:Bt作物表達的Bt毒蛋白與有機農業使用的Bt殺蟲劑有著本質的不同。後者通常含有經過弱化甚至滅活的Bt細菌,其中所包含的是Bt毒蛋白的非活性前體,必須在害蟲體內特定的條件下剪裁成一定大小的蛋白,才能成為有活性的殺蟲毒蛋白。再加上噴洒出來的Bt細菌只存在於作物表面,在日光雨水中快速降解,在食用時即使有任何殘留,也很容易洗去。所以外用Bt殺蟲劑雖然有長期使用歷史,卻沒有發現對人畜和環境造成危害。
而Bt作物中所表達的卻不是毒素前體,而是已經被剪裁截短的預活化的毒素蛋白,例如孟山都轉基因玉米MON810表達的就是截短的預活化的Cry1Ab(分子量只有91 KDa,而完整的Cry1Ab毒素前體的分子量是130 KDa),華恢1號和Bt汕優63表達的融合Bt毒蛋白Cry1Ab/1Ac甚至可能就是已經活化的毒蛋白(其分子量只有60 KDa左右),它們都更接近於具有活性的毒素形式,而繞過了活化所需要的特定條件,削弱了其針對標靶害蟲的特異性;而有些Bt作物表達的則是自然界中根本不存在的人工融合Bt毒蛋白,例如張啟發的轉基因大米表達的Cry1Ab/1Ac融合蛋白。此外,所有轉基因Bt蛋白都在作物細胞內被進一步修飾,因此轉基因作物本身會改變Bt毒蛋白的本性。很多研究表明,所有這些大大提高了Bt作物中Bt毒蛋白的毒性,也降低了其特異性,擴大了其非標靶效應的範圍,使之成為「超級毒素」。同時,它們存在於作物內部,不易降解或洗脫,就直接被人類和動物食用了。
而這些事實都被轉基因生物安全監管機構忽視了,它們反而接受工業界的說法,認為外用Bt殺蟲劑有長期安全使用史,所以Bt抗蟲作物也是安全的,甚至在作安全評估時,允許用提純的Bt毒蛋白來代替實際的Bt作物進行實驗。可實際上,外用Bt殺蟲劑與Bt作物內部表達的Bt毒蛋白,不僅有著上述本質的不同,而且前者作為一種殺蟲農藥,從來不是設計來供人畜食用的,它具有的是安全使用史,而不是安全食用史(它被人畜食用的機會極低),不能因為外用安全就宣稱作為食物的一部分也安全,而Bt作物內表達的Bt毒蛋白則是會被人畜食用的。
12. 商業化轉基因Bt抗蟲作物的每個部分都表達Bt毒蛋白
有挺轉者宣稱Bt毒蛋白只存在於Bt作物的莖葉中,人畜食用的果實或胚乳中則沒有,這是來自方舟子的謠言。插入的Bt基因會在哪些組織中表達,取決於所使用的啟動子,為保證受作物自身排斥的外源基因能有效表達,目前商業化種植的Bt抗蟲作物幾乎都使用強啟動子,表達能力是一般植物基因的幾十、上百、甚至上千倍,能控制Bt基因在作物的各個部分表達,例如最常用的是來自花椰菜花葉病毒的CaMV 35s啟動子。讓人吃驚的是,它除了具有啟動子的作用,本身還編碼了某些病毒蛋白,被稱為病毒第VI基因,這就是網上盛傳的轉基因作物中隱藏有病毒基因的由來,而它本身在作物中是否會表達並帶來負面影響,卻從未得到深入研究。
有科學家在研究使用「組織特異性啟動子」,可以控制Bt基因只在特定組織中表達,而在其它組織(比如果實或胚乳)中則幾乎不表達或表達量很少,但目前應該還沒有商業化應用。
13. 美國環保署並沒有一次性豁免所有轉基因Bt抗蟲作物中Bt毒蛋白的殘留量
美國環保署把Bt作物中插入的外源Bt基因及其表達的Bt毒蛋白都當作農藥來登記管理,並一律歸類為「化學農藥殘留」,但對多種轉基因Bt抗蟲棉、玉米、大豆和其它食品中的Bt毒蛋白的殘留量卻不作限制,這是延用外用Bt殺蟲劑的安全使用史、對Bt作物中的Bt毒蛋白濃度作出的豁免。前文已經指出這存在很大問題,因為外用Bt殺蟲劑與Bt作物中的毒蛋白有本質不同,而且安全使用不等於能安全食用,要記住,轉基因專家告訴人們Bt作物減少了殺蟲劑的使用,但減少的這些殺蟲劑是要讓你吃下去的。
另外,美國環保署並沒有一次性豁免所有Bt作物中的Bt毒蛋白殘留量,而是採取個案處理政策,即每一種Bt作物表達的每一種Bt毒蛋白,都必須單獨申請豁免。而如果已經有人為某種作物的某種Bt毒蛋白申請了豁免並獲得批准,那麼後來的為同樣的Bt毒蛋白所作的申請就很容易獲批。華農的華恢1號所表達的融合蛋白Cry1Ab/1Ac獲得美國環保署豁免,估計也是借了別人的東風,因為此前已經有轉基因公司為Bt作物中的Cry1Ab和Cry1Ac分別申請了豁免。
14.轉基因科學家解釋不了轉基因Bt抗蟲作物的非預期效應
實際上,轉基因科學家根本不清楚作物中插入外源基因會帶來怎樣的非預期效應。非洲的布吉納法索素來以其高質量的棉花而聞名,可自從改種孟山都的轉基因Bt棉花之後,棉花質量逐年下降,纖維長度和軋棉率降低,該國三分之二的棉花被評級為低質量中等纖維長度,「損害了布國棉花的聲譽,使其在國際市場貶值,再加上低軋棉率導致的總棉絨量的降低,劣質的轉基因棉花使布國棉花公司的經濟利益受損嚴重」。布國棉花衰敗的事實指出了轉基因過程的一個普遍問題:即插入的基因會影響其它看起來本不相關的基因,孟山都的科學家卻「不能精確解釋導致這些問題的機理」。最後布國淘汰了轉基因Bt棉花,轉而種植本土常規品種棉花,同時還向孟山都提出2億8千萬美元的賠償要求。
另一方面,有證據顯示中國、印度和巴基斯坦的轉基因Bt抗蟲棉也已經或正在經受著棉花質量下降的困擾,這說明了外源基因的插入,會產生意料之外的影響,最終的產物與常規作物並不實質等同,而轉基因Bt抗蟲大米,也同樣可能存在未知的問題。
15. 轉基因Bt抗蟲作物破壞生物多樣性
由於轉基因作物的大量種植,侵佔傳統作物種植面積,使得種植品種日趨單一化,同時通過基因漂移,污染了傳統作物品種,這些都破壞了生物多樣性。以印度為例,引入孟山都Bt抗蟲棉之後,很快佔據了90%以上的棉花種植面積,雖然最初幾年抗蟲效果明顯,農民獲得收益,但隨著標靶害蟲抗性增大、次生害蟲泛濫,Bt棉花迅速喪失抵抗棉蛉蟲和粉虱的能力,農民損失慘重。而當印度政府決定採取措施逐步推動本地傳統棉花種子時,卻發現後者在種子市場上已經很難找到,傳統種子的供應難以跟上需求,這就是轉基因巨頭壟斷種子帶來的後果之一。
可以看到,轉基因Bt抗蟲作物最初的承諾沒有一樣得以實現,相反卻給環境帶來危害,也給人畜健康帶來潛在風險,實在看不出其有什麼存在的必要。回到題目中的問題,筆者並沒有明確給出蟲子吃了Bt抗蟲作物會死,人吃了會如何的答案。但是我們可以知道的是科學家對於Bt毒蛋白的殺蟲機理並不確定,有很多研究證明Bt毒蛋白和轉基因Bt作物對非標靶生物(包括哺乳動物)有危害,而這些都是挺轉專家沒有告訴我們甚至是刻意隱瞞的。
而有良知負責任的科學家則告訴我們:轉基因Bt抗蟲作物也許給某些農民帶來益處,但「這些益處伴隨著嚴重的健康和環境風險」,需要在批准上市前加以研究;應該對非標靶生物、動物和人類食用者進行「徹底的系統、器官、組織和細胞檢測,特別是胃腸道、免疫系統、泌尿生殖系統、呼吸和神經系統」;對Bt作物中的毒蛋白應該進行亞慢性、慢性和免疫毒性效應研究,特別是針對人類。
參考資料
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文章來源:新浪微博


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