近年来,转基因农作物的种植面积从1996年的170万公顷,增加到2006年的10200万公顷,转基因植物已经涉及到了大豆、油菜、玉米、棉花、水稻和马铃薯等主要粮食作物和经济作物,产生了巨大的经济效益。尽管转生长激素基因鱼被认为将会在转基因动物中率先实现市场化,但与转基因植物相比,转基因鱼的产业化步伐缓慢,目前尚无一例真正意义上的以食用为目的的商业化养殖。2000 年,A/F Protein 公司正式向美国 FDA (Food and Drug Administration, USA) 递交申请,申请其转生长激素基因大西洋鲑的上市,这一举措加快了转基因鱼市场化的进程。2004年初,用于观赏的红色荧光蛋白转基因斑马鱼GloFish获准上市于美国诸州 (加利福尼亚州除外) 和一些国家的宠物商店,不过这引起了众多科研人员与民众的担心,究其原因在于对转基因鱼生物安全性的担忧 。概括地讲,转基因生物的安全性评价基本上分为两个方面,即食用安全性和生态安全性。
在食用安全性方面,目前,国际上普遍公认的生物技术食品 (主要指转基因食品) 安全性评价原则是1993年欧洲经济合作与发展组织 (OECD) 提出的“实质等同性 (substantial equivalence)”原则 ,即生物技术食品及其成分是否与日前市场上销售的传统食品具实质等同性。1995年,世界卫生组织 (WHO) 提出转基因植物食品的安全性评价原则时,采用了实质等同性原则。1996年,联合国粮农组织 (FAO) 及世界卫生组织专家联席会议建议该原则适用于所有转基因植物、动物和微生物的安全性评价。根据实质等同性原则,欧洲新食品领导小组将转基因食品的安全性分为三个等级,其中I级的标准为:转基因食品的成分、营养价值、体内代谢途径、杂质水平和传统食品相同,或变异在已知的范围内,这类食品不需作进一步的营养和毒理学评价。
根据实质等同性原则,朱作言院士及其团队 从载体、目的基因和表达产物等方面探讨了转基因鲤的食用安全性问题,认为转基因鲤的食用安全性等级为I级,主要理由如下:(1) 转植基因表达载体pCAgcGHc的重组元件全部来自我国鲤科鱼类,包括鲤鱼b-肌动蛋白基因启动子和草鱼生长激素基因cDNA (gcGHc);(2) 从基因来看,草鱼和鲤在分类上同属鲤科,它们的生长激素基因同源性极高,5个外显子的碱基顺序同源性分别高达84.1 - 93.2 % ,变异在已知的范围内;(3) 从表达产物的性质来看,草鱼和鲤生长激素肽链的氨基酸顺序同源性高达97 %;(4) 生 长激素属于多肽类,从多肽的理化特性来看,对酸、碱和热等理化条件变化极不稳定,蒸煮时会被分解为氨基酸而失去其激素的生理功能;正因为如此,人们并不担心吃鱼、鸡、猪等动物时肉中所含的生长激素对人体的危害性。此外,根据中华人民共和国国家卫生部新药毒理学实验规范,开展了对摄食转基因鲤小鼠的生理学和 病理学研究,与对照组 (摄食非转基因鲤) 相比,两者在生长、血液常规指标、生化成分、组织病理等方面都没有显著性差异,在生殖机能及子一代幼仔的生长和发育方面也无明显差异 。孙效文教授及其团队比较了摄食转生长激素基因鲤的猫与对照组 (摄食非转基因鲤) 生理学和血液学指标,结果显示两者也没有显著不同。此外,古巴的研究人员分别对摄食转生长激素基因罗非鱼的长尾猕猴和年龄在24 ~ 46岁的人类志愿者进行了临床和生化分析,结果与对照相比,他们并没有显示出明显的不良临床表现。
因此,制约转基因鱼商业化的瓶颈因素并非食品安全性问题,而是生态安全性问题。换句话说,生态风险评价是快速生长的转基因鱼走向商业化的最后过程。
中国科学院水生生物研究所的科研人员提出了构建人工模拟湖泊生态系统,在人工模拟湖泊生态系统中进行转基因鱼生态安全研究的新思路。该研究策略的提出,使转基因鱼的生态安全评估工作由室内过渡到了类似自然的水体中;人工模拟湖泊生态系统的构建为全面、系统、客观地评价转基因鱼的生态风险提供了一个重要的实验 平台,为获得转基因鱼生态风险预测的生态学模型奠定了基础。此外,也在室内和池塘中模拟野外环境,测定了单因子或多因子交互作用下转基因鱼的行为表型、生理响应和生态效应,逐步建立一整套转基因鱼的生物安全评价体系,推进转基因鱼及其相关转基因动物商品化的进程。