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转基因三文鱼已上市销售

已有 1216 次阅读 2017-8-6 09:42 |个人分类:创新速递|系统分类:科普集锦

据《自然》8月4日报道,AquaBounty Technologies公司已在加拿大销售了10000磅(合4535公斤)的转基因三文鱼,售价为5.3美元每磅,这种转基因三文鱼是在2015年11月和2016年6月,相继在美国和加拿大批准上市的,标志着转基因三文鱼已经真正从实验室跳上人们的餐桌。这则消息显然震惊了人类世界,有人为此欢呼,希望率先品尝到这种超级三文鱼的美味,也有人对这种超级三文鱼心存恐惧,坚决反对它们混进自己的餐桌。

图1 18个月大的转基因三文鱼(大)与普通三文鱼

美味的三文鱼不够吃

三文鱼其实是小名,这种鱼的学名叫大西洋鲑鱼,以肉质鲜美、营养丰富著称,除了含有大量的蛋白质外,还富含一些稀有的多不饱和脂肪酸和虾青素,据说对人类有防治心血管疾病、抗氧化等功效。以前,由于大西洋鲑鱼主要靠渔船捕捞,价格较高,只有一些有钱人才能吃得起的,还被冠以“鱼中至尊”呢。

很久以前,大西洋鲑鱼的祖先曾经遍布几乎整个大西洋。每年春天,大西洋及周边河流的冰雪融化之后,成年的大西洋鲑鱼会成群结队从大西洋近海的栖息地,沿着江河逆流而上,游回到它们出生的上游小溪去产卵。鱼卵孵化后,鱼苗会在淡水中生活上1-3年,然后游到大西洋中慢慢长大,不断重复上一辈鲑鱼的故事。

大西洋鲑鱼的游泳能力和跳跃能力都比较强,能高高跃出水面,腾空高度可达2-2.5米,能轻松飞越瀑布、激流和低矮的水坝等障碍,“鲑鱼”在英语中就有“跳跃者”的意思。不过大西洋鲑鱼这种跳跃本领,有时也会给它们带来麻烦。有些可恶的家伙如大棕熊,发现了大西洋鲑鱼这种跳跃习惯,会偷偷埋伏在瀑布上游,待鲑鱼从瀑布下游跳上来时,一口咬住跃出水面的鲑鱼,美餐一顿。

当然,对大西洋鲑鱼威胁最大还是人类。近几十年来,大量捕捞渔船蜂拥而至,对大西洋鲑鱼进行了大肆捕捞,导致大西洋鲑鱼的种群急剧下降。

同时,由于工业化造成河流污染,全球气候变暖造成河流水温上升等原因,也严重影响到大西洋鲑鱼的生存空间,有些河流污染太严重,很多大西洋鲑鱼无法找到回家的路,以至于无法产卵繁殖后代。目前野生大西洋鲑鱼几近灭绝,仅有少量种群在挪威,爱尔兰,冰岛和苏格兰等国家苦苦挣扎。

尽管野生大西洋鲑鱼越来越少,但是喜欢大西洋鲑鱼的吃货们却越来越多。挪威、智利、加拿大等国家开发了网箱养殖技术,开始大力发展大西洋鲑鱼人工养殖,目前养殖的大西洋鲑鱼占全球消费量的90%。

然而,大西洋鲑鱼只在春季和夏季生长发育,在漫长冬季中基本停止生长,因此生长周期较长,即使经过人工选育的大西洋鲑鱼也需要3年以上才能上市,而野生大西洋鲑鱼则需要更长时间,这样往往会浪费大量粮食。

有人突发奇想,能不能培育一种大西洋鲑鱼,像肉鸡、肉猪一样,一年四季都能长肉,不仅可以降低养殖成本,还能节省粮食,让更多的人享受到鲑鱼的美味?

如何制作一条转基因三文鱼

上世纪70年代以来,随着分子生物学的发展,人类的科学家们陆续发现了一些具有重要功能的动物基因,如生长激素基因。生长激素是控制动物生长发育的最重要激素,缺少生长激素的动物往往表现出生长缓慢、身材矮小等症状。

科学家们还发现,将体型较大的动物的生长激素基因,转到一个体型较小的动物体内后,体型小的动物也能长出大体型。世界上第一只转基因动物——超级鼠,正是这样一个例子,科学家把大鼠的生长激素基因转移到小鼠体内,获得转基因小鼠,结果这种转基因小鼠比同龄的普通小鼠大了一倍,因此被称为“超级鼠”。超级鼠也开启了转基因动物的时代。

大约十年后,加拿大科学家加斯·弗莱彻(Garth Fletcher)博士非常巧妙地培育出一种新的大西洋鲑鱼品种——转基因大西洋鲑鱼。

首先,科学家们找到了大西洋鲑鱼的近亲——帝王鲑,它是鲑鱼科中体型最大的一类,科学家认为帝王鲑的生长激素基因能让大西洋鲑鱼分泌更多的生长激素,从而长得更快。为了让鲑鱼在寒冷的冬季也能生长,科学家不得不求助于一种叫美洲大绵鳚的淡水鱼,因为美洲大绵鳚体内有一种特殊的抗冻蛋白基因,能使其在接近冰封的水域生存。这样,科学家把将美洲大绵鳚抗冻蛋白基因的启动子(像控制蛋白合成的开关)与帝王鲑的生长激素基因组合成一种新基因。

然后,在显微镜协助下,科研人员用极细长的玻璃管将这种新基因注射到大西洋鲑鱼的受精卵中,大约有3%的受精卵会接受这种新基因,并把新基因纳入其基因组中,这种受精卵发育成鲑鱼幼苗时,转基因鲑鱼就这样来到了这个世界。

这个新基因为转基因鲑鱼带来一些特别的能力,它能在转基因鲑鱼体内不断产生生长激素,即使在寒冷的冬季也能让其保持生长。这样,转基因鲑鱼的生长速度比普通大西洋鲑鱼快1倍以上,16-18个月就能达到上市的体重,而普通大西洋鲑鱼则需要3年以上;转基因鲑鱼不仅长得快,而且吃的饲料还少,可比目前养殖的普通大西洋鲑鱼节省25%的饲料,因此人们也给这种转基因三文鱼取了个外号,叫“超级三文鱼”。

图2 转基因三文鱼制作过程简图


转基因三文鱼受到“特别关照”

为了显得与众不同,转基因鲑鱼的培育者“水赏技术”公司也给它们起了一个特别的名字,叫“水优三文鱼”。水优三文鱼一出生,就引起了广泛关注。很多人担心,水优三文鱼得这么快,会不会与野生三文鱼争夺食物和领地,加速它们的灭绝。

为了防止水优三文鱼逃逸进入野生环境,水赏技术公司可谓是煞费苦心。他们分别在加拿大和巴拿马建造了两个与世隔绝、但设施精良的养殖工厂,其中加拿大工厂主要用于鱼卵生产,而巴拿马工厂则用于三文鱼孵化和育肥。与普通网箱养殖不同的是,水优三文鱼养殖工厂是建在陆地上,就像现代化的养鸡场、养猪场一样,而且配备了高达2.4米的坚固围墙,在换水口安装了多层滤网,并实施24小时监控,甚至还在加拿大工厂上方安装了防护网,防止飞鸟叼走鱼卵或幼鱼,几乎可以说是插翅难飞。

水优三文鱼养殖工厂的选址也大有讲究,如鱼卵工厂位于加拿大爱德华王子岛上,周边的水域盐度较高,对于只适应淡水环境的水优三文鱼鱼卵或幼鱼来说,是相当致命的,而育肥工厂则位于巴拿马西部高地,周围水域水温较高,习惯于冷水环境的三文鱼即使逃逸,也很难长期存活。

不仅如此,水赏技术公司还对水优三文鱼采取了性别控制和节育处理,普通三文鱼细胞核中只有2套染色体,为二倍体,能正常生育,而在加拿大鱼卵工厂里,他们用热休克的方法,让每个受精鱼卵都拥有3套染色体,即三倍体,属于染色体畸形,是水产育种中广泛采用的技术,而且这些三倍体三文鱼都是雌性,即使逃到野外,她们既不能自我交配产生后代,也不能与野生三文鱼交配产卵。

图3 三文鱼养殖场内景

转基因三文鱼并没有什么特别

为了能消除人们的疑虑,水赏技术公司对转基因三文鱼采取这么多防护措施,多少有点紧张过度了,既让水优三文鱼没有逃亡的机会,也让万一侥幸逃亡的水优三文鱼无法存活和繁衍后代。

要知道,水优三文鱼跟普通大西洋鲑鱼相比,只有小小的差别,不过是多了一个帝王鲑生长激素基因,这对于一个拥有4万个基因的大西洋鲑鱼来说,不过是一个非常微小的变化。这个微小的变化,除了让水优三文鱼生长速度大幅提高之外,对水优三文鱼的化学组成、营养成分、肉质,甚至味道等都没有什么显著的影响。

也有些人担心,吃了水优三文鱼之后,它们身上的帝王鲑生长激素会不会对人体产生过敏,对此科学家也进行了研究。帝王鲑本身一直是市场上常见的鱼类,有成千上万人食用过帝王鲑,同时也就吃了帝王鲑的生长激素,未见食用帝王鲑过敏的报道。而且研究表明,水优三文鱼的生长激素浓度并不比野生三文鱼高。其实即使生长激素多了也不会产生过敏,因为生长激素进入胃肠道之后,会像其它蛋白质一样,被分解成为氨基酸。

好了,美味可口的水优三文鱼已经准备好,吃货们可以大快朵颐了。且慢,水优三文鱼变成人类的美味并不是那么容易,还需要政府部门的批准,这一等就是20多年呢。其实,早在1995年,水赏技术公司就向美国食品药品监督管理局递交了水优三文鱼的安全评估申请,2001年正式向美国FDA提交了水优三文鱼上市申请。2010年9月,美国FDA经过科学评估,认定水优三文鱼与普通大西洋鲑鱼一样可以安全食用。2012年美国FDA完成了水优三文鱼的环境安全性评估,认为水优三文鱼不会产生基因扩散。2015年11月19日,尽管备受争议,美国FDA最终还是基于科学,正式批准了水优三文鱼的生产和食用,这也是世界上第一例食用转基因动物获准上市。

加拿大半年后也批准了这一食用转基因动物产品,最近,阿根廷、巴西和印度尼西亚等国家也相继开展了转基因三文鱼的商业化养殖试验。

据《自然》8月4日报道,AquaBounty Technologies公司已在加拿大销售了10000磅(合4535公斤)的转基因三文鱼,售价为5.3美元每磅,这种转基因三文鱼是在2015年11月和2016年6月,相继在美国和加拿大批准上市的,标志着转基因三文鱼已经真正从实验室跳上人们的餐桌。

也就是说,素来敢于尝鲜的加拿大人成为了第一个吃水优三文鱼的人,其它国家的人们要想吃到这种高科技三文鱼,还需经过本国政府的批准。当第一个人吃了的螃蟹之后,发现螃蟹既没有毒,还非常好吃,螃蟹就成为了大多数人的美食。或许,在不久的将来,你们也有机会品尝到水优三文鱼的美味。




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3 蔡小宁 农绍庄 biofans

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