耐除草劑轉基因大豆ZH10-6和親本大豆中黃10的營養(yǎng)成分比較

趙金鵬 石麗麗 韓超 毛宏梅 陳晨 李巖

摘 要：目的：比較北京、石家莊、三亞三個產(chǎn)地的耐除草劑轉基因大豆ZH10-6和親本大豆中黃10的營養(yǎng)成分。方法：對三產(chǎn)地耐除草劑轉基因大豆ZH10-6和親本大豆中黃10的營養(yǎng)成分：水分、灰分、蛋白質、脂肪、膳食纖維、氨基酸、維生素、礦物質、脂肪酸等進行檢測和分析。結果：三產(chǎn)地轉基因大豆的鈣、鉀、葉酸含量高于親本大豆，但均在ILSI推薦的參考范圍內(nèi);個別產(chǎn)地、個別營養(yǎng)成分轉基因大豆與親本大豆營養(yǎng)成分存在差異，但屬于自然變異;其余各營養(yǎng)成分轉基因大豆和親本大豆之間均無顯著性差異。結論：耐除草劑轉基因大豆ZH10-6和親本大豆中黃10在營養(yǎng)成分上具有實質等同性。

關鍵詞：轉基因大豆;草甘膦;營養(yǎng)成分;耐除草劑

草甘膦是一種非選擇性、無殘留、滅生性除草劑，可以有效防除一年生雜草及靠根系繁殖的多年生雜草，其除草機制主要是競爭性抑制植物體內(nèi)的5-烯醇式丙酮酸莽草酸-3-磷酸合成酶（EPSPS），從而抑制莽草素向苯丙氨酸、酪氨酸及色氨酸的轉化，使蛋白質合成受到干擾，導致植物死亡[1]。目前草甘膦已成為全球農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用最為普遍的一種廣譜滅生性除草劑。但是作為一種非選擇性除草劑，草甘膦在高效除草的同時會不加選擇地傷害農(nóng)作物。因此，培育具有草甘膦抗性作物品種對于減輕人工除草負擔、增加作物單產(chǎn)具有重要作用，而基因工程技術的發(fā)展為農(nóng)作物新品種的培育提供了有效的手段。

目前培育具有草甘膦抗性的作物有兩種方法：第一種是過表達EPSPS，研究顯示，來源于根癌農(nóng)桿菌CP4菌株的EPSPS對磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）的親和性較好，抗草甘膦效力高[2]。CP4-EPSPS已成功應用于多種作物中，是目前使用范圍最廣、轉入作物最多的抗性基因。第二種是通過轉入可降解草甘膦的基因獲得草甘膦抗性，如轉入草甘膦氧化還原酶（GOX）基因或草甘膦N-乙酰基轉移酶（GAT）基因等[3-5]。本課題的研究對象為ZH10-6大豆，該大豆是利用農(nóng)桿菌介導法將G2-EPSPS和GAT基因共同導入大豆中，從而使親本大豆中黃10具有抗草甘膦能力。為保障轉基因大豆新品種食用的安全性，本研究對耐除草劑轉基因大豆ZH10-6和親本大豆中黃10的營養(yǎng)成分進行了比較和分析。

1 材料與方法

1.1 材料

3個種植地點（北京、石家莊、三亞）的耐除草劑轉基因大豆ZH10-6和非轉基因親本大豆，共6份樣品，每份樣品500g，黃色籽粒，無霉變，由中國農(nóng)業(yè)科學院作物科學研究所提供。

1.2 方法

檢測轉基因大豆和親本大豆中的營養(yǎng)成分，具體包括水分、灰分、蛋白質、脂肪、碳水化合物、粗纖維、能量、脂肪酸18種、礦物質元素10種、維生素9種、氨基酸16種。檢測依據(jù)標準詳見表1。

1.3 數(shù)據(jù)處理和結果判定

本試驗按照文獻報道的方法，以“[（轉基因作物中營養(yǎng)成分含量-對照親本作物中營養(yǎng)成分含量）/對照親本作物營養(yǎng)成分含量]≤±20%，則判定兩種作物的營養(yǎng)成分含量基本等同”為標準，對轉基因大豆和親本大豆的營養(yǎng)成分進行分析，并參考ILSI的參考范圍。

2 結果與分析

2.1 主要營養(yǎng)成分

由表2可見，三亞轉基因大豆的粗纖維含量高于親本大豆，但在ILSI給出的粗纖維的參考范圍內(nèi)，屬于正常波動。除此之外，轉基因大豆各營養(yǎng)成分含量與親本大豆相比均無顯著性差異。

2.2 維生素含量

由表3可見，北京轉基因大豆維生素B6含量高于親本大豆，石家莊轉基因大豆維生素B6、泛酸含量低于親本大豆，三亞轉基因大豆的維生素B1含量高于親本大豆，三產(chǎn)地轉基因大豆葉酸含量高于親本大豆。上述維生素含量均在ILSI給出的參考范圍內(nèi)，屬于自然波動。北京轉基因大豆維生素B2含量低于親本大豆，但其他兩產(chǎn)地轉基因大豆的維生素B2含量與相應批次的親本大豆沒有顯著性差異，其余各維生素含量轉基因大豆與親本大豆相比均無顯著性差異。

2.3 礦物質含量

由表4可見，三產(chǎn)地轉基因大豆鈣、鉀含量高于親本大豆，北京轉基因大豆銅、鋅含量高于親本大豆，三亞轉基因大豆銅高于親本大豆，錳、鈉、硒低于親本大豆，根據(jù)ILSI大豆礦物質含量參考范圍，上述礦物質含量均在ILSI給出的參考范圍內(nèi)，屬于自然變異。其余各礦物質含量轉基因大豆與親本大豆相比均無顯著性差異。

2.4 脂肪酸

由表5可見，北京ZH10-6轉基因大豆的C16∶1n7、C17∶1n7和C18∶1n9c含量高于親本大豆;石家莊ZH10-6轉基因大豆的C16∶1n7和C17∶1n7含量低于親本大豆;三亞ZH10-6轉基因大豆的C18∶1n9c和C20∶0含量低于親本大豆，但上述結果均在ILSI的參考范圍內(nèi)，屬于自然波動。三亞轉基因大豆C20∶2含量與親本大豆相比升高，但其他兩產(chǎn)地轉基因大豆的C20∶2含量與相應批次的親本大豆相比沒有顯著性差異。其余各脂肪酸含量轉基因大豆與親本大豆相比均無顯著性差異。

2.5 氨基酸含量

由表6可見，轉基因大豆與親本大豆相比各氨基酸含量均無顯著性差異。

3 結論與討論

自20世紀90年代轉基因作物問世以來，其安全性一直備受關注。對于轉基因食品各國進行安全評價的模式和程序雖然不盡相同，但總的評價原則和技術方法基本都是按照國際食品法典委員會（CODEX）的標準制定[6]的。依據(jù)CODEX標準，我國制訂了轉基因植物安全評價指南，在食用安全性評價方面對轉入基因及表達產(chǎn)物可能的毒性、過敏性、營養(yǎng)成分、抗營養(yǎng)成分、全食品安全性、生產(chǎn)加工對安全性的影響等方面進行全面的比較和分析，從而確定轉基因作物的食用安全性。其中，營養(yǎng)成分分析是轉基因作物安全性評價的重要環(huán)節(jié)，對于營養(yǎng)成分的分析主要遵循實質等同的原則，目前已按照該原則對多種轉基因作物進行了分析。趙金鵬等[7]對轉入GmDREB3基因抗旱小麥和親本小麥的主要營養(yǎng)成分、維生素、礦物質、脂肪酸和氨基酸等進行分析，結果顯示，大部分營養(yǎng)成分含量兩者之間沒有明顯差別，個別營養(yǎng)成分如膳食纖維、泛酸、葉酸等含量高于親本小麥，說明沒有因為轉抗旱基因的插入導致兩種小麥營養(yǎng)成分的改變。李敏等[8]對轉抗性淀粉基因大米與親本大米的營養(yǎng)成分進行了分析，結果顯示，兩種大米的營養(yǎng)成分沒有明顯差別，兩者的營養(yǎng)成分具有實質等同性。

本研究對北京、石家莊、三亞三個產(chǎn)地的轉基因大豆ZH10-6和親本大豆中黃10的營養(yǎng)成分進行了比較和分析，并與ILSI推薦的大豆的營養(yǎng)成分參考范圍進行了比較，結果顯示，與ILSI推薦的參考范圍相比，轉基因大豆和親本大豆的碳水化合物含量、維生素B2含量、順，順-11，14-二十碳二烯酸含量、蘇氨酸含量不在IISI推薦的范圍內(nèi)，但上述各指標轉基因大豆與親本大豆之間含量無顯著性差異。朱元招等[9]對抗草甘膦大豆及傳統(tǒng)大豆氨基酸含量分析，結果顯示，傳統(tǒng)大豆和轉基因大豆中蘇氨酸含量分別為1.57%、1.56%，與我們的研究結果類似，均低于ILSI的推薦范圍（1.70%～2.18%）。韓立德等[10]研究顯示，大豆中碳水化合物的含量為22%～35%，也與我們的研究結果接近，低于ILSI的推薦范圍（25.2%～55.8%）。由此可見，不同國家、不同地區(qū)大豆個別營養(yǎng)成分含量存在細微的差別。與親本大豆相比，三產(chǎn)地轉基因大豆的鈣、鉀、葉酸含量高于親本大豆，但均在ILSI推薦的參考范圍內(nèi)。綜上，說明轉基因大豆ZH10-6沒有因為外源基因的插入而導致營養(yǎng)成分的改變，認為兩者之間營養(yǎng)成分具有實質等同性。

參考文獻

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[8]李敏，樸建華，楊曉光.抗性淀粉轉基因大米和親本大米營養(yǎng)成分的比較研究[J].科學技術與工程，2009，9（7）：1847-1849.

[9]朱元招，王鳳來，尹靖東.抗草甘膦大豆及豆粕營養(yǎng)成分和抗營養(yǎng)因子研究[J].營養(yǎng)學報2010，32（2）：178-182.

[10]韓立德，蓋鈞鎰，張文明.大豆營養(yǎng)成分研究現(xiàn)狀[J].種子，2003，131（5）：57-59.

Abstract：Objective To evaluate the safety of the transgenic soybean ZH10-6 with herbicide tolerant gene，the nutritional components of transgenic soybean ZH10-6 and its parent soybean Zhonghuang 10 producing from Beijing，Shijiazhuang and Sanya were analyzed.Method Nutrients including moisture，ash，protein，fat，dietary fiber，amino acids，vitamin，minerals and fatty acids were compared between transgenic soybean ZH10-6 with herbicide tolerant gene and its non-transgenic counterpart Zhonghuang 10.Result The contents of calcium，potassium and folate in transgenic soybean from three producing places were higher than that of its parent soybean，but all of them were within the reference range recommended by ILSI.Individual difference was there in nutritional components between transgenic soybean and parent soybean from individual producing place，yet they belonged to natural variation.No significant differences in other nutritional components were observed between transgenic soybean and parent soybean.Conclusion It is substantial equivalent in nutrient components between transgenic soybean ZH10-6 with herbicide tolerant gene and its parent soybean Zhonghuang 10.

Keywords：transgenic soybean;glyphosate;nutrient composition;herbicide tolerant

（責任編輯 李婷婷）