轉(zhuǎn)基因黃金大米美國(guó)獲批，有望拯救百萬貧困兒童
「每一個(gè)孩子都是天使，但并不是所有天使都生活在陽光和幸福之中。在亞洲一些貧困地區(qū)，有的兒童因?yàn)槿狈S生素A而失明，甚至死亡。他們的主食——大米中只含有極少的微量元素，他們也無法通過多樣化的飲食來補(bǔ)充必需的營(yíng)養(yǎng)。對(duì)他們而言，富含維生素A前體—— β-胡蘿卜素的黃金大米不僅能夠充饑，更能救命。這種大米歷經(jīng)二十多年的研究，能夠有效地產(chǎn)生β-胡蘿卜素，幫助補(bǔ)充人體所需的維生素A。就在不久前，黃金大米通過了美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）的評(píng)估?！?/span>
看完本文你將了解到：
維生素A缺乏癥是導(dǎo)致發(fā)展中國(guó)家兒童失明的主要原因
黃金大米由于富含β-胡蘿卜素，能夠幫助補(bǔ)充維生素A
GR2E黃金大米擁有兩個(gè)用于合成β-胡蘿卜素的轉(zhuǎn)基因，它們激活了大米的類胡蘿卜素代謝途徑，能夠有效產(chǎn)生β-胡蘿卜素
黃金大米不是“萬能補(bǔ)品”
黃金大米并非單一的水稻品種
撰文 | 韓宇
編輯 | 金莊維
在國(guó)際水稻研究所（IRRI）5月24日（美國(guó)東部標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間）收到的官方回應(yīng)中，美國(guó)FDA認(rèn)同了IRRI對(duì)黃金大米的安全和營(yíng)養(yǎng)評(píng)估，認(rèn)為新水稻對(duì)消費(fèi)者是安全的。
“根據(jù)IRRI向FDA提供的信息，就從GR2E水稻中得到人類或動(dòng)物食品這一問題，目前我們沒有更多的疑問?！盕DA在致IRRI的回應(yīng)中總結(jié)說。
在美國(guó)FDA的這份聲明之前，澳洲新西蘭食品標(biāo)準(zhǔn)局（FSANZ）和加拿大衛(wèi)生部（Health Canada）分別于2018年2月和3月，通過了黃金大米的安全和營(yíng)養(yǎng)認(rèn)證。
這三家國(guó)家監(jiān)管機(jī)構(gòu)的評(píng)估以二十多年來由世界衛(wèi)生組織（WHO）、聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織（FAO）、經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織（OECD）以及食品法典委員會(huì)發(fā)展的理念和原則為基礎(chǔ)。
圖1. 美國(guó)FDA的黃金大米公示信息（圖源：https://www.accessdata.fda.gov/scripts/fdcc/?set=Biocon&id=IR-00GR2E-5）
GR2E黃金大米是全球首例獲得食用監(jiān)管批準(zhǔn)的營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化的轉(zhuǎn)基因大米，富含維生素A前體——β-胡蘿卜素。β-胡蘿卜素存在于各種水果和蔬菜中（這就是胡蘿卜呈現(xiàn)橙色的原因），但在普通的大米中，它的含量卻為0。黃金大米由于富含β-胡蘿卜素，能夠幫助補(bǔ)充維生素A，因此對(duì)貧困地區(qū)的人們有著特別的意義。
危險(xiǎn)的維生素A缺乏癥
為什么維生素A的補(bǔ)充如此重要？
根據(jù)世界衛(wèi)生組織的報(bào)告，維生素A缺乏癥（VAD）是全球公共衛(wèi)生方面最重要的問題之一。它是導(dǎo)致發(fā)展中國(guó)家兒童失明的主要原因，并會(huì)因?yàn)橄魅趺庖呦到y(tǒng)而使兒童易受諸如麻疹、呼吸道感染和腹瀉等疾病的傷害，常常導(dǎo)致死亡。
這種狀況影響到118個(gè)國(guó)家的大約2億學(xué)齡前兒童以及700多萬孕婦。聯(lián)合國(guó)兒童基金會(huì)（UNICEF）估計(jì)，每年有115萬兒童因維生素A缺乏而死亡。
圖2. 世界范圍內(nèi)5歲以下兒童維生素A缺乏癥的分布情況，嚴(yán)重程度：橙色>紫色>黑色>綠色。數(shù)據(jù)來自于WHO在1995年到2005年的調(diào)查。 圖源: VIB（Vlaams Instituut voor Biotechnologie，法蘭德斯生物技術(shù)研究所）
南亞和東南亞地區(qū)是VAD的重災(zāi)區(qū)。全球1.9億患有VAD的兒童中，有7800萬人生活在印度。在菲律賓，VAD影響到大約440萬名6個(gè)月至5歲的兒童。此外，該國(guó)十分之一的孕婦也患有VAD。而在孟加拉國(guó)，6個(gè)月至5歲的兒童中有五分之一患有VAD。
在這些地區(qū)，人們的主糧是大米，蔬果等副食品極為缺乏。因此對(duì)于這些地區(qū)的貧困人民而言，黃金大米不僅能充饑，更能救命。研究表明，黃金大米有希望在印度全國(guó)范圍內(nèi)減少60％的VAD患者，每年拯救4萬個(gè)生命。
如此重要的黃金大米雖然剛剛通過官方認(rèn)證，但對(duì)它的研究早在上個(gè)世紀(jì)就已開始。
“這種水稻每年可以拯救一百萬個(gè)孩子”
20世紀(jì)90年代，在沒有任何公司直接參與的情況下，歐洲科學(xué)家 Ingo Potrykus 和 Peter Beyer 開發(fā)出初代黃金大米。Potrykus 還在2000 年登上《時(shí)代雜志》的封面，而當(dāng)期封面故事的標(biāo)題為“這種水稻每年可以拯救一百萬個(gè)孩子（This Rice could save a million kids a year）”。然而，初代黃金大米的β-胡蘿卜素含量較低，不足以作為維生素A的有效來源。
圖3. Ingo Potrykus 在2000年登上《時(shí)代雜志》封面 圖源：https://geneticliteracyproject.org/2018/02/13/golden-rice-gmo-crop-greenpeace-hates-and-humanitarians-love/
科學(xué)家在意識(shí)到這一突破性進(jìn)展需要改良后，將其知識(shí)產(chǎn)權(quán)轉(zhuǎn)讓給了先正達(dá)公司（Syngenta，目前是全球最大的農(nóng)藥生產(chǎn)商），條件是將黃金大米無償?shù)靥峁┙o發(fā)展中國(guó)家農(nóng)民種植。
2005年，該公司開發(fā)出一種改良的黃金大米品種，其中含有更高水平的β-胡蘿卜素。但是因?yàn)檫@種大米在發(fā)達(dá)國(guó)家沒有市場(chǎng)，所以沒有進(jìn)行商業(yè)化推廣。之后，先正達(dá)公司繼續(xù)對(duì)該項(xiàng)目提供科學(xué)建議和支持，但沒有商業(yè)控制權(quán)。
2016年11月14日，IRRI向美國(guó)FDA提交了GR2E黃金大米的評(píng)估申請(qǐng)材料。該版本的黃金大米擁有兩個(gè)用于合成β-胡蘿卜素的轉(zhuǎn)基因。一個(gè)來自玉米，另一個(gè)來自菠蘿泛菌（Pantoea ananatis）。這兩個(gè)基因激活了大米的類胡蘿卜素代謝途徑，能夠有效產(chǎn)生β-胡蘿卜素。
2018年5月24日，F(xiàn)DA批準(zhǔn)GR2E黃金大米。對(duì)于那些與VAD斗爭(zhēng)的人們來說，F(xiàn)DA的聲明代表著他們?cè)讷@得這種大米的路途上又前進(jìn)了一步。一旦黃金大米獲得所有必要的國(guó)家批準(zhǔn)，可持續(xù)部署計(jì)劃將確保其目標(biāo)人群都能接受并食用黃金大米。
黃金大米是否有效
那么，食用黃金大米究竟能否有效地補(bǔ)充維生素A？
澳大利亞昆士蘭大學(xué)的植物分子遺傳學(xué)家 Ian Godwin 在接受基因知識(shí)計(jì)劃（Genetic Literacy Project，GLP）采訪時(shí)，對(duì)黃金大米作為維生素A的來源表示了認(rèn)可。他說：“新品種（黃金大米）的β-胡蘿卜素產(chǎn)量比原來高出23倍?！?/span>
IRRI領(lǐng)導(dǎo)健康水稻項(xiàng)目（Healthier Rice Program）的水稻育種專家 Russell Reinke 對(duì)GLP說：“每日食用適量的黃金大米——大約一杯，可以為成年人提供每日維生素A所需攝取量的50％?！?/span>
另外，根據(jù)2009年發(fā)表于《美國(guó)臨床營(yíng)養(yǎng)學(xué)雜志》（The American Journal of Clinical Nutrition）的一項(xiàng)研究，在菲律賓和孟加拉國(guó)進(jìn)行測(cè)試的改良黃金大米品種與維生素A膠囊一樣有效，而且效果比菠菜中天然的β-胡蘿卜素更好。
不過，黃金大米不是“萬能補(bǔ)品”。據(jù)IRRI稱，黃金大米旨在以食物為基礎(chǔ)，為現(xiàn)有的其他營(yíng)養(yǎng)干預(yù)提供補(bǔ)充，而不是替代。例如，黃金大米在菲律賓的目標(biāo)是，為學(xué)齡前兒童和懷孕或哺乳期母親提供維生素A預(yù)估平均需求量的30％～50％，其余的還需要以維生素A補(bǔ)充劑和飲食多樣化的形式提供。
本土化的黃金大米
黃金大米的效果會(huì)因?yàn)榉N植地區(qū)的環(huán)境而受影響嗎？畢竟“橘生淮南則為橘，生于淮北則為枳”，土壤和水質(zhì)對(duì)于作物的生長(zhǎng)頗為關(guān)鍵。事實(shí)上，黃金大米并非單一的水稻品種，最初通過基因工程插入水稻植株的營(yíng)養(yǎng)性狀，已經(jīng)可以通過常規(guī)育種與許多當(dāng)?shù)厮酒贩N雜交。這意味著，菲律賓、孟加拉國(guó)、印度、印度尼西亞和越南的農(nóng)民可以保持他們種植品種的優(yōu)勢(shì)。
在孟加拉國(guó)和菲律賓，孟加拉國(guó)水稻研究所（BRRI）和菲律賓水稻研究所（PhilRice）正在開發(fā)高產(chǎn)自交系本地水稻品種（high-yielding inbred local rice varieties）。這個(gè)品種擁有GR2E黃金大米的性狀，可產(chǎn)生β-胡蘿卜素。
在孟加拉國(guó)，BRRI已向相關(guān)國(guó)家監(jiān)管機(jī)構(gòu)提出了黃金大米的申請(qǐng)，而菲律賓也提交了一份IRRI / PhilRice聯(lián)合申請(qǐng)。這兩份申請(qǐng)均于2017年提交。一旦得到監(jiān)管部門的批準(zhǔn)，IRRI等組織就能夠開展進(jìn)一步的試驗(yàn)和營(yíng)養(yǎng)評(píng)估，以向公眾確保這些黃金大米能夠滿足他們的需求。
參考資料
[1]http://irri.org/news/media-releases/golden-rice-meets-food-safety-standards-in-three-global-leading-regulatory-agencies
[2]https://www.fda.gov/downloads/Food/IngredientsPackagingLabeling/GEPlants/Submissions/ucm608797.pdf
[3]https://www.accessdata.fda.gov/scripts/fdcc/?set=Biocon&id=IR-00GR2E-5
[4]https://allianceforscience.cornell.edu/blog/2018/05/us-fda-approves-golden-rice/
[5]http://apps.who.int/iris/bitstream/handle/10665/44110/9789241598019_eng.pdf;jsessionid=36D25FC8CE3D976B839D4ABE87616BEC?sequence=1
[6]http://www.who.int/bulletin/archives/79%283%29214.pdf
[7]https://geneticliteracyproject.org/2018/02/13/golden-rice-gmo-crop-greenpeace-hates-and-humanitarians-love/
[8]https://mp.weixin.qq.com/s/bn-svvZN_mK8xVTE1JeXEg
文章頭圖及封面圖片來源：businessinsider.com
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