转基因“金稻米”补充维生素A的误区

 

 

网民柳条

 

        维生素A是人体内非常重要的一种脂溶性维生素，参与体内糖蛋白合成等多种生化代谢过程。对于促进幼体的生长发育, 维持机体免疫功能, 保持骨骼健壮, 提高抗感染能力, 都具有十分重要的作用。特别是在视觉形成过程中，维生素A是视觉产生过程中所必需的生化活性物质，维生素A的化学名称被称为视黄醇。

        维生素A缺乏可引起多种疾病，甚至导致死亡。据世界卫生组织统计，全球约有1.5亿~2亿学龄前儿童缺乏维生素A，每年约有125万人死于因缺乏维生素A而引起的各种疾病中，有50万学龄前儿童因维生素A缺乏而致盲。其中主要分布在亚洲和非洲地区的发展中国家。

        人类所需要的维生素A，主要来自动物性食物和植物性食物，如肉、奶、蛋，鱼虾、猪肝，以及蔬菜、水果。动物性食物直接提供维生素A，而植物性食物主要提供类胡萝卜素。在哺乳动物中，类胡萝卜素可在人体内转化为维生素A。因此β—胡萝卜素被称为维生素A原，是维生素A的前体物质。

        对于膳食结构比较丰富的国家，维生素A的缺乏并不严重。而对于那些以植物性食物为主的国家，以稻米作为主食的国家，尤其是亚洲的东南亚地区和非洲贫穷地区，维生素A缺乏的问题显得非常严重。因为在他们顿顿都离不开的稻米中没有β—胡萝卜素。

        植物在绿色部位是可以合成出β—胡萝卜素，但在稻米的可食部分胚乳中完全不存在β—胡萝卜素的生物学合成途径。于是科学家像对待害虫、杂草一样，还是采用转基因的办法，让稻米自己本身也能制造出β—胡萝卜素，食用后在人体内转化为维生素A，以解决那些以大米为主食人群中维生素A的缺乏问题。

        要让水稻胚乳中能够产生出 β—胡萝卜素，一共需要四种酶。科学家先后从水仙花、玉米、细菌中寻找到相关的基因，搬来后转入到水稻中，经过培育种植，水稻的胚乳中便赋予了新的使命—合成并产生β—胡萝卜素。由于β—胡萝卜素带有色素基团，这种大米的色泽呈桔黄色，被称为“黄金稻米”。

        “金稻米”是解决维生素A缺乏最好的办法吗？还需要进一步研究证明，并经过充分的测试。从食物营养学方面，还得仔细推敲以下几个问题。

 

        β—胡萝卜素是一种脂溶性维生素，它的吸收和利用需要矿物质和脂肪的参与。分解转化出的维生素A，还需要与一种RBP视黄醇结合蛋白结合后，才能在血液中被运转。

        在动物体内，脂溶性维生素一般是与脂肪一起被吸收。我国新疆维吾尔族习惯吃胡萝卜炖羊肉，将胡萝卜素溶解在羊肉汤中，很容易被人体吸收利用。这是我国民间流传的最科学的补充维生素的吃法。

        而“金稻米”的目标人群是亚洲、非洲的贫穷人口。医学专家指出，这些人群不仅缺乏维生素A，同时也伴随着缺乏其他营养物质，如蛋白质、矿物质、维生素等。在这些人群中，如果只靠“金稻米”来提供β—胡萝卜素以补充维生素A，恐怕难以凑效。因为对于这些营养基础贫乏的人群，需要改善他们整体上的食物营养状况，才是解决问题的办法。

 

        根据β—胡萝卜素的分子结构，在理论上，一分子的β—胡萝卜素可以转化为两分子的维生素A。

        但从实际效果看，β—胡萝卜素在人体内的转化效率是一门学问。β—胡萝卜素在人体内生物酶的严格控制下才能转化为维生素A。一般认为，食物中的β—胡萝卜素在人体肠道的吸收率为1/3，其中的约有1/2可以有效地转化为维生素A。这样算来，β—胡萝卜素转化为维生素A的转化效率为6:1。

        单独就β—胡萝卜素转化为维生素A的问题，国内进行过相关研究，但报道的结果并不统一。因为β—胡萝卜素的转化率受到个体差异、营养饮食背景、肠道功能等许多因素的影响，转化率的波动范围比较大，并非定值，几乎分布在3.8:1到16:1之间。

        美国农业部征集了为数不多的志愿者，对“金稻米”进行了人体试吃试验，测试结果是：“金稻米”中的β—胡萝卜素向着维生素A的转化效率为4:1。这是否为科学家所期待的结果？努力还在进行中。

 

        非洲地区的贫困儿童，他们最基本的温饱问题都没有得到保证，他们日粮中摄入的热量非常有限。在这种情况下，“金稻米”中提供的β—胡萝卜素进入人体后，是首先被当成能量物质吸收利用呢？还是当成真正的β—胡萝卜素被转化为维生素A呢？这个问题现在还很难下结论。

        反正，人体在饥饿状态下，连草根、树皮都可以用来充饥，都有可能被转化为能量使用，更何况β—胡萝卜素可是品质上乘的脂溶性成分。在基本的营养没有得到保证的条件下，β—胡萝卜素如何去发挥它的作用呢？令人费解。

 

        β—胡萝卜素的分子结构最重要的特征是，它是一种含有大量双键共轭体系的有机化合物。

        在β—胡萝卜素的分子结构中，含有9个不饱和双键，构成了多烯烃电子共轭体系，还有两个半开环中的双键，共含有十一个不饱和双键。

        高度的不饱和双键使得β—胡萝卜素的化学性质极不稳定，对光、热、氧气极为敏感，遇热、光照、氧化剂等因素不稳定而降解，失去它的生理活性。通常在油脂中还较为稳定，在水中最不稳定。

        “金稻米”中的β—胡萝卜素也有可能在贮存、加工、运输等过程中损失掉一部分生物学活性，稻米再经过高温蒸煮的破坏，保留下来的β—胡萝卜素含量会被大打折扣。

        “金稻米”中β—胡萝卜素的稳定性问题，是由化学性质所决定而不易改变的。在所有这些问题中，稳定性问题是最受公众关注的技术难点。

 

        在稻米的胚乳部分，原来是不存在β—胡萝卜素的生物合成途径。为了使“金稻米”在胚乳中也能制造出β—胡萝卜素，科学家大动手笔，把一整套β—胡萝卜素的生物合成途径都转移到了“金稻米”中。

        β—胡萝卜素的生物合成涉及多个基因，需要合成酶、脱氢酶、去饱和酶、环化酶的共同努力，才能完成β—胡萝卜素在稻米胚乳中的合成、积聚、贮存等过程。

        与抗虫、抗除草剂等农作物只转入单个基因相比，“金稻米”对遗传基因改造力度更大、更复杂。已经不是转基因了，而是转途径了，是途径工程。

        一下子给稻米中转来了这么多的外源基因，转入了整套的合成途径，那稻米中原有的营养成分还能保持住吗？这可真让人捏一把冷汗。

        与其他只转入单个基因的农作物相比，“金稻米”的遗传结构是否会更不稳定？   “金稻米”是否会发生更大的“非预期营养成分变化”？只能留给时间来回答。

        如果被救助的人群，到时候连最基本的营养成分都吃不到，只吃到一点β—胡萝卜素，又有何用呢？

 

        综上所述，关于用“金稻米”来补充维生素A还存在一些技术误区。对于这些问题，国际上的专家学者也提出不少的批评。也许是科学家还顾不上考虑这些问题，或者也许是科学家注意力过分集中于转移自己手头上的基因。但是，基于国际人道主义精神，人类文明要厚道，要讲实惠。如果是真心实意去帮助那些营养不良、缺乏维生素A的人们，不如筛选品质优良、营养价值高的天然稻米品种，或派发维生素A胶丸。而不要用这些刚刚走出实验室、还充满着问号的、转过基因的“金稻米”去忽悠那些可怜的人们。