美國獲批的轉基因土豆 能減少油炸時產生的丙烯醯胺 具體是怎麼實現的?

時間 2021-05-30 05:13:15

1樓:Nightwings

非轉基因馬鈴薯:一般色彩比較深,外表坑坑窪窪的,一起表皮色彩不規則,剝皮之後,其外表很快會色彩變深,皮內為白色。轉基因馬鈴薯:

外表光滑,坑坑窪窪很淺,色彩比較淡。剝皮之後,其外表無明顯改變。查驗方法:

能夠先剝皮後看改變再決議吃不吃。樓主,你假如覺得肯德基的食物不安全,那你能夠不吃啊,也沒有人強制你

2樓:龍魚

第一次被邀,感謝題主。

由於來得太晚,排前三的回答已經把乾貨說得差不多了,就補充一點個人的看法吧。

1、實現方式:RNA干擾

原理不多說了。最終的結果是讓土豆少表達天冬醯胺合成和澱粉分解的相關酶類,也就是說,土豆中多了一些正常情況下沒有的核酸,少了一些正常情況下存在的蛋白質,少了很多天冬醯胺和葡萄糖。

2、對人體影響

前二者是極微量的,考慮到人的消化系統不直接吸收核酸和蛋白質,也不應產生什麼影響。天冬醯胺並非人體必需氨基酸,人體可以消化澱粉,也不會有很大影響。但這些成分的減少多少會影響土豆的口感。

3、對土豆影響

我沒有具體研究植物代謝,不能給出準確結論。僅僅提出可能情況:這個研究是直接抑制天冬醯胺的合成,而不是促進其轉化,有沒有可能影響土豆正常的蛋白質合成,也就是減少產量。

另乙個問題 @路旭 已經提到了,其實不僅僅是天冬醯胺,還原糖對於植物抗凍也是有一定意義的,這不僅會降低土豆的抗逆性,對於其冷藏儲存同樣會產生影響。

總之,對於土豆本身會產生負面影響,而對於人多少是有益的。

4、參考意義

我覺得這主要體現了對於環保勢力的妥協:我們沒有採用外源基因,僅僅是加快了雜交育種的步伐。我個人對此表示理解,但不能接受。

要知道在自然界中本來就有很多機會可以引入外源基因,轉基因僅僅是擴大了外源基因引進的範圍,加快了速度,還有更重要的一點,這是可控的。

另外夾帶一點私貨:很多人反對轉基因僅僅因為這是新技術。如果在天涯和貼吧問一下,我敢說很多人會連化肥都反對,他們需要的不是安全,是原生態。在技術上做文章並不能改變這部分人的看法。

3樓:roamy zong

第一次被邀,謝啦。非植物專業,沒具體研究過,但基本原理是清楚的,粗看了一下用RNAi的方法干擾天冬醯胺的合成,從而避免油炸時丙烯醯胺的生產。1.

轉的是另一種土豆的基因,不表達什麼跨物種的蛋白 2.主要是靠沉默相關合成酶的啟動子從而抑制相關合成酶的轉錄達到的,看不出有什麼風險,有也是對土豆有風險,也許哪天就沒收成了。從我個人來說,我更願意接受。

扯遠點,如果轉基因可以避免使用農藥,我更願意吃轉基因,農藥殘留好可怕。。。

4樓:

具體是利用什麼機制?怎麼實現的?有無負面作用?對其他作物有無參考意義?

要能通俗易懂的解釋最好啦~~怎麼實現的我不清楚,但是記得若干年前看過一篇文章講過,轉基因後的作物有可能與它的野外近親雜交。記得袁隆平的雜交水稻嗎?那個就是水稻育野外品種雜交來的。

或者換個角度想:農作物不就是我們人類祖先從野外植物(雜草什麼的)中挑選可以食用的,然後千百年來一代代優選,不斷把產量高的挑出來選擇培育成的嗎?

試想未來大規模推廣轉基因作物的話,很多轉基因作物具有抗蟲抗旱抗凍基因,無需化肥無需農藥(種植成本低),簡直就是植物中的超人,基因改造戰士,有機生命中的戰鬥機。

假若轉基因作物與野外近親雜交,產生的後代必然也繼承以上基因,由於野外近親其實與雜草無異,所以沒準雜交後代生命力更頑強,雜交後代會不會氾濫?這會不會造成比物種入侵更嚴重的後果?

--ps:反倒是我不擔心樓主說的這種轉基因作物,也就是在土豆裡加些對人類有益或減去對人有害的物質。這種產品就像藥品、化妝品一樣一定會經過大量嚴格測試和實驗。

吃這樣的產品我相信比吃些奇怪的野菜都要健康的多,畢竟沒有人回去測試、實驗野菜裡的成分,或許某種野菜裡面就含有對人體有害的物質,只是影響小,吃得少的話很難感覺到。

5樓:真霸道總裁

和通常運用的轉基因技術不同,Innate土豆採用了一種叫做RNAi的技術。

性狀是由蛋白質控制的,而蛋白質是由DNA轉錄到mRNA再轉譯來的。如果要人為設計乙個性狀,那就需要讓受體表達的蛋白質發生改變。改變包括多了一種新的蛋白質(如傳統的轉基因技術,抗蟲和抗除草劑作物表達了抗蟲蛋白和抗除草劑蛋白),或者改變原有蛋白質的性質(如傳統的誘變育種,使遺傳物質發生改變進而表達出的蛋白質的氨基酸序列產生變化),或者少了一種原有的蛋白質,或者說基因沉默,RNAi就是一種常見的基因沉默方法。

RNAi技術的原理, @路旭 介紹得很清楚。簡而言之,就是雙鏈RNAdsRNA特異性沉默同源基因。這個沉默可以是直接讓DNA不轉錄,稱作轉錄沉默(TGS;也可以是抑制轉錄而來的mRNA的轉譯,但DNA轉錄為mRNA的過程不受影響,稱作轉錄後沉默(PTGS

那麼如何運用RNAi呢?要麼,將dsRNA直接注入到細胞內,要麼運用轉基因技術,使細胞能夠自己表達dsRNA。於是,RNAi就和傳統的轉基因技術產生了交集。

在實際運用中,PTGS比較常見。PTGS相關的RNAi雖然是dsRNA在起作用,但是它並不和直接同目標基因的mRNA作用,而是先通過Dicer切割成更小的siRNA,siRNA再解旋,其中一條單鏈(常常是反義鏈)和蛋白質結合形成了乙個複合物叫RISC。反義鏈起到了定位作用,通過與mRNA的互補將RISC牽到mRNA身旁,並對mRNA進行切割。

所以,具體運用轉基因技術進行RNAi時,並不是一定要表達dsRNA,單鏈RNAssRNA也可以得到類似效果。當前,有3種轉基因方法可以引起植物內源基因的RNA沉默:產生雙鏈RNA轉錄本的反向重複RNAi (IR-RNAi)反義RNA (anti-senseRNA)正義過量表達外源基因(senseRNA)

但是,就效果而言,還是表達dsRNA的IR-RNAi最好——這正是Innate土豆採用的方法。

對食物進行高溫處理,還原糖氨基酸會發生反應,導致食物的氣味、顏色和營養價值發生改變,這個反應通常被稱為Maillard反應——導致美食擁有特殊風味的反應。但是,某些氨基酸同還原糖的Maillard反應也會導致潛在致癌物丙烯醯胺的產生(圖1)。

圖1 谷氨醯胺(三角形)、天冬醯胺(正方形)和甲硫氨酸(圓形)生成丙烯醯胺能力比較[1]

innate土豆運用RNAi技術,抑制了形成天冬醯胺還原糖的酶的表達,從而降低這二者的含量,進而降低了丙烯醯胺的產生量。從圖1來看,天冬醯胺顯然對丙烯醯胺的生成的貢獻最大,因此這是對天冬醯胺下手的原因。根據FDA的一項調查,來自土豆的丙烯醯胺佔據了美中國人從膳食中攝取的丙烯醯胺的35%,所以這是對土豆下手的原因。

具體如何操作的,Simplot公司的申請書[2]上有詳細說明。首先是還原糖

The W8 event contains expression cassettes that could lower levels of reducing sugars by multiple mechanisms. Through the transformation with pSIM1278, we introduced a silencing cassette for the promoters of the starch associated gene (R1) and the phosphorylase-L gene (PhL) inserted between promoters that are predominantly active in tubers. Together, these traits function by slowing the conversion of starch to reducing sugars (glucose and fructose).

The result of this silencing strategy was lowered levels of the reducing sugars glucose and fructose at harvest or when analyzed at one month after harvest (Collinge and Clark 2013). Another gene silencing cassette, for the invertase gene (Ye et al. 2010), was introduced into event W8 using the transformation vector pSIM1678.

A reduction in invertase from gene silencing should reduce the conversion of sucrose to reducing sugars during cold storage, inhibit formation of sugar related defects such as sugar ends in french fries, and result in even lower levels of acrylamide upon frying. Overall benefits of silencing R1, PhL, and VInv include improved quality, especially relating to color control, and thus contributing to the desired golden brown colors required by most french fry or chip customers. Also, the reducing sugars react with amino acids, such as asparagine, to produce Maillard products including acrylamide.

試著翻譯一下。W8轉化事件包含能夠通過多種機制降低還原糖水平的表達元件。通過pSIM1278的轉化,我們匯入了澱粉相關基因R1啟動子的沉默元件,並將磷酸化酶-L基因PhL插入到塊莖中很有活性的啟動子之間。

這些工作能夠減緩澱粉向還原糖(葡萄糖和果糖)的轉變。這些沉默策略的結果是降低了剛收穫和收穫乙個月後的還原糖水平。另乙個基因沉默元件是針對轉化酶基因Vlnv,使用pSIM1678匯入。

轉化酶的減少抑制了冷藏時蔗糖向還原糖的轉變,這不僅更加降低了丙烯醯胺的生成,還改善了薯條的口感。R1PhLVlnv的沉默,提高了土豆的品質,特別是顏色控制,能夠得到消費者喜聞樂見的金黃色。當然還有抑制了氨基酸與還原糖的反應,降低了包括丙烯醯胺在內的Maillard產物的水平。

圖2 植物中天冬醯胺和谷氨醯胺的生物合成途徑[2]

然後是天冬醯胺。天冬醯胺的生物合成途徑如圖2所示。同天冬醯胺合成相關的基因是天冬醯胺合成酶-1基因Asn1,這也是innate土豆中被抑制了表達的基因。

效果很明顯(表1),轉基因的Innate土豆相比其受體Burbank土豆,天冬醯胺含量顯著下降,而天冬氨酸、谷氨醯胺和谷氨酸的含量則顯著增加——這正是意料之中的事情,原因參見圖2。

表1 收穫土豆游離氨基酸的含量[2]

參考文獻

美國人吃轉基因食品嗎?

風塵煙雨 美中國人能不吃轉基因品嗎,為了賺錢在本土銷售是必定的,也必定有不少人消費。但吃不吃重要嗎,如果本身抗拒轉基因食物,美中國人吃你就敢吃了?轉基因食物有怕嗎,理性去看待不好嗎 科學家嚴謹對待是好事 一群明明不了解轉基因的人在各種說轉基因危害,不覺得可笑嗎?都一二十年了,就表現而言,轉基因至今並...

如何清晰的分辨轉基因和非轉基因?

Amber 商業化 市場化的產品在包裝上一般會標明轉基因或非轉。通過食品安全監管和檢驗的食品,非轉或轉基因中含有的營養成分近乎等同,且安全。散裝或者小攤直接販賣的,可能存在轉基因作物。由於轉基因研究範圍廣人數較多,不可避免存在轉基因種子處理不當或不慎流出實驗室的情況。由於轉基因作物抗蟲抗病產量高等優...

轉基因和非轉基因的標籤真的很重要嗎?

黑手 個人認為,非常重要!為了保護種植 非轉基因 的農民和生產相關產品的企業。不然,AB兩款看起來一模一樣的食用油,一桶50一桶80,你說誰死?你猜得到50那桶是轉基因的?那我提價到78!你還猜得到嗎?只差兩塊,就算銷量一樣,轉基因油一桶賺32,非轉一桶賺2塊,你看誰先死?為什麼在國家已經審批了轉基...