转基因鲑鱼可以使寿司更具可持续性

快速生长的转基因鲑鱼获批

快速成长的转基因鲑鱼的开发者于1995年首先开始获得美国食品药品监督管理局(FDA)的批准程序。在2019年,我们离选择为自己购买这种鱼的可能性还差一点,因为FDA清除了允许出售AquAdvantage鲑鱼的最终监管障碍。

在本文中,学习 鲑鱼是如何产生的, 什么 监管步骤 完成了,关于 健康环境的 快速生长的转基因鲑鱼的影响。

转基因鲑鱼可以使寿司更具可持续性
转基因鲑鱼可以使这种鲑鱼饭更可持续,更实惠。

快速生长的转基因鲑鱼是如何产生的?

"Salmoneggskils"由en:User:Kils-由en:Image:Salmoneggskils.jpg提供。通过Commons在CC BY-SA 3.0下获得许可。
霍尼(Hoenny)通过维基百科提供的大西洋鲑鱼卵。

加拿大研究人员利用来自美国的生长激素基因创造了快速生长的转基因鲑鱼 奇努克鲑鱼 和一个 基因启动子海洋p嘴。他们将转基因显微注射到野生受精卵中 大西洋三文鱼特征插入.

由此产生的转基因鱼是约99.99986%的大西洋鲑鱼,加上 4,205个碱基对 在一个基因组中 29.7亿个基础。此外,来自奇努克族和大西洋鲑鱼的生长激素蛋白是 95%相同。这使海洋p嘴促进者成为唯一“new”元件。开发人员选择此启动子是因为其控制的基因不断表达– always on –与鲑鱼生长激素促进剂相反,后者只能在某些环境条件下使用。

即使插入的生长激素基因始终处于打开状态,’除非鱼有食物,否则它不会产生很大影响。如果允许随意吃饱(饱食),AquAdvantage幼鲑的生长时间将比传统大西洋幼鲑长近3倍。但是在模拟的自然环境中,食物有限,少年AquAdvantage鲑鱼的生长仅比少年传统鲑鱼大一点。

尽管AquAdvantage鲑鱼的生长速度更快,但总体上却没有长大–成年AquAdvantage鲑鱼和常规成年大西洋鲑鱼大小相同。转基因鱼只需要更快的速度和更少的饲料就能达到这样的大小。如FDA所述,“生产相同鱼类生物量所需的饲料总量减少了25%”用于AquAdvantage三文鱼。

快速生长的转基因鲑鱼
在不同条件下饲养的幼体AquAdvantage鲑鱼和幼体野生鲑鱼。图片来自 基因与环境的相互作用影响转基因动物的生态后果.

养殖鱼类是未来

在我们的盘子上总会有一块野生鱼类捕捞的地方,就像其他地方特色产品(例如传家宝猪肉,野生蘑菇和许多其他奇妙事物)的地方一样。但是在这个人口不断增长, 对营养鱼的需求不断增长 像鲑鱼一样,我们不能只依靠野生种群。 水产养殖是必要的.

野生捕捞的太平洋鲑鱼无法满足需求,部分原因是 易受较高水温的影响 与气候变化有关。 2018年,美国华盛顿州,俄勒冈州和加利福尼亚州的西海岸鲑鱼渔业要求美国商务部提供渔业灾难援助,原因是 商业渔业的失败 在2015年,2016年和2017年。

即使野生渔业减少,对鲑鱼的需求也在增加。据理查德·马丁(Richard Martin)报道,2016年,美国进口了约33.9万吨鲑鱼,其中大部分是养殖在海洋网箱中的大西洋鲑鱼。 转基因鱼不是“如果”的问题,而是“何时”的问题。 2018年,美国进口了403,107吨 各种鲑鱼的价值超过41亿美元(仅327,116吨,仅大西洋鲑鱼就价值34亿美元)。 国家海洋渔业局.

蒙特利湾水族馆海鲜手表 将室内养殖鲑鱼(提高了转基因鲑鱼的养育方式)定为“Best Choice.”生长快的鱼类将消耗更少的饲料,更少的能源,降低消费者的价格,并有可能提供更少的产品 寄生虫比海洋养鱼。所有这些,都有可能在美国通过增加饲养设施地点创造就业机会,以及 减少对海洋农场和露天池塘的依赖 对生态系统构成已知风险。

屏幕截图来自 蒙特利湾水族馆海鲜手表.

转基因鲑鱼如何监管?

在美国, AquAdvantage 三文鱼 required two assessments: one to determine safety of a 新 animal drug that would be entering the food supply (under the 生物技术监管协调框架, 新 genes 和 gene products in genetically engineered animals are regulated as animal drugs 通过 the FDA), 和 one for potential risk to the environment (as required under the 国家环境政策法)。

在加拿大,AquAdvantage鲑鱼需要进行三项评估:一项对用作食品的鲑鱼的安全性和营养性,一项对用作牲畜饲料的鲑鱼的安全性和营养性以及一项对环境的潜在风险的评估。

AquAdvantage鲑鱼法规
查看更多详细的时间轴信息并下载完整尺寸的信息图: AquAdvantage鲑鱼监管时间表

转基因鲑鱼安全吗?

监管过程可能很漫长,但好处之一是我们可以确信三文鱼可以安全食用且对环境安全。我们有两套独立的监管程序可供考虑,一套在加拿大,另一套在美国。尽管监管机构在寻找的内容上有相似之处,但是法律法规是独立制定的,并且在不同类型的内部和外部影响下,监管机构中的人员也有所不同。

美国和加拿大的机构独立发现,快速生长的转基因鲑鱼是 安全食用对环境安全。以下是来自监管机构的安全结果摘要。

用于食物和饲料的转基因鲑鱼

监管机构考虑了将AquAdvantage用于食品和饲料的三种主要类型的问题: 营养素, 荷尔蒙致敏性.

鱼和其他食物中的蛋白质,脂肪,维生素和其他成分的差异很大,这取决于动植物的种类,饲养地点,生长时的天气以及许多其他因素。由于每种食物类型之间的差异很大,因此对基因工程和非基因工程之间的简单比较并没有’没有道理。相反,科学家和监管机构着眼于一系列价值。

例如,一个 玉米共识文件 报告指出,田间玉米中的蛋白质占干重的6%至12.7%。因此,在测试具有基因工程性状的玉米蛋白质时,我们’d需要重新查看超出该范围的任何值。

转基因鲑鱼
快速生长的转基因鲑鱼可以使诸如此类的营养和美味菜肴更具可持续性和负担能力。

转基因鲑鱼中的营养

FDA和加拿大卫生部都认为,快速生长的转基因鲑鱼对人类和动物食用是安全的。两家机构均发现,与预期范围相比,AquAdvantage鲑鱼的蛋白质和脂肪(包括omega-3脂肪酸)分布没有实质性变化。

对于 二倍体 AquAdvantage鲑鱼的烟酸水平高于预期范围,但该水平与营养无关。大多数AquAdvantage鲑鱼鲑鱼(超过99%)是三倍体,三倍体鲑鱼的烟酸水平在预期范围内。

转基因鲑鱼中的激素

对AquAdvantage鲑鱼的特别关注包括鱼类可食用部分中激素含量的增加。 FDA和加拿大卫生部均得出结论,与AquAdvantage鲑鱼中的激素相关的人类或牲畜没有健康风险。

首先,AquAdvantage鲑鱼产生的生长激素来自奇努克鲑鱼。奇努克鲑鱼经常食用,并且有安全的使用史,无需担心毒性。第二,成年(市场重量)AquAdvantage鲑鱼肌肉和皮肤中生长激素(和相关的调节激素)的含量与传统鲑鱼没有区别。食用AquAdvantage鲑鱼的人不会比食用常规鲑鱼或其他动物源性食物的人暴露于更多的生长激素。

加拿大卫生部指出“科学文献始终表明,来自各种动物的饮食生长激素在哺乳动物和人类中的生物利用度非常差。”这意味着饮食中消耗的生长激素主要被消化,而不被完整吸收。可能吸收的任何少量的奇努克鲑鱼生长激素都会对人类产生有限的影响“由于人类[生长激素]受体表现出的物种特异性。”

转基因鲑鱼中的过敏原

鱼,包括鲑鱼,是主要的食物过敏原。当然,对鲑鱼过敏的人也会对AquAdvantage鲑鱼过敏。尽管如此,监管机构仍在调查AquAdvantage鲑鱼是否会 更多 鱼类的过敏原要比常规鲑鱼多。分析表明,三倍体AquAdvantage鲑鱼中的过敏原在常规鲑鱼中的正常范围内。

在统计学上,二倍体AquAdvantage鲑鱼(少于AquAdvantage鲑鱼的1%)具有较高的过敏原含量,但专家得出的结论是,对非过敏性消费者没有影响,并且过敏性消费者的致敏性没有变化。

环境中的转基因鲑鱼

如果能够繁殖,快速生长的鲑鱼要逃脱人工饲养, 可以 理论上可以与附近的鲑鱼或鳟鱼繁殖,并传播该基因以快速生长。这个 可以 对鲑鱼种群,其食物来源,竞争鱼类和生态系统的其他部分造成负面影响。

当AquaBounty要求FDA批准其AquAdvantage鲑鱼时,他们对如何养鱼以及在何处养鱼非常明确。请求是在加拿大爱德华王子岛建立一个鸡蛋生产设施,在巴拿马建立一个鱼类生产设施。 AquaBounty之后要求在印第安纳州增加一个鱼类生产设施。美国食品药品管理局’s approval is 仅针对这些地点,并且更多地点需要获得更多批准。

AquaBounty选择了这些地点(并获得FDA的批准),以采用多种重叠的方式来防止转基因鲑鱼释放到环境中。遏制方法包括 生物, 物理环境的 方面。

转基因鲑鱼
AquAdvantage鲑鱼不会在可能表现出这种跳跃行为的环境中饲养。

生物遏制

生物遏制的一部分是大西洋鲑’s own biology. 大西洋鲑鱼繁殖 在砾石床上需要新鲜的自来水。三文鱼有 复杂的交配和嵌套行为,并且在雌性产卵时必须存在与性相容的雄性。在蛋和鱼饲养设施附近的水域中,没有雄性或砾石床。即使雌性产卵,卵也不会受精。此外,产卵需要大量能量,以至于60%或更多的雌性鲑鱼 产卵后死亡.

生物遏制的另一部分是AquAdvantage鲑鱼无法繁殖–他们是无菌的。 AquaBounty压力处理鲑鱼卵以诱导三倍体(3组染色体,而不是2组染色体)。由于一小部分的三倍体雄性可以繁殖,AquaBounty仅使用雌性鱼类就增加了另一层生物隔离层。 2018年的一项研究 三倍体和二倍体农场大西洋鲑鱼生殖功能和脂肪酸鱼片质量的比较,确认“逃脱的三倍体农场鲑鱼极不可能在野外繁殖。”

如果你吃鱼,你’我可能已经在三倍体鱼类上用餐了。 三倍体鱼类包括鲑鱼,鳟鱼和鲤鱼在内的世界各地已有数十年的历史了。它们用于商业渔业和休闲捕鱼区,以防止养殖或放养鱼类 野生鱼类繁殖。三倍体鱼长到更大的体型并有 高品质的肉 因为动物不会承受繁殖压力。我们吃的其他三倍体包括香蕉和西瓜。

最后,快速生长性状也可以作为一种生物控制。相对于传统的二倍体鲑鱼,速生鱼类(无论是通过育种还是生物技术产生)和三倍体鱼类具有某些变化,这可能会降低野外生存。可能影响AquAdvantage大马哈鱼在野外生存的变化包括:新陈代谢增加,导致能量储备减少,氧气消耗增加,对压力的耐受性降低,食欲增加,攻击性增加以及对捕食者的反应降低。

物理遏制

因为一小部分的AquAdvantage鲑鱼 可以 为了能够繁殖,必须采取其他围堵方法以确保卵或鱼不会逃脱。他们的设施使用了许多层的过滤器,筛网和筛网。排水管中使用氯来杀死可能以某种方式漏出的鸡蛋或鱼苗。每天都要检查设施,并针对每个设施中的每个过程制定标准的操作程序。

AquaBounty还具有防止人为破坏的安全性。设施中设有监控摄像头(巴拿马设施中有护卫犬),并且在每处物业周围围栏(在巴拿马和印第安纳州的地点均设有铁丝网围栏)等措施。

安全摄像头是AquaBounty在其设施中使用的物理安全措施的一部分。

环境遏制

在极不可能发生的情况下,一条肥沃的AquAdvantage鲑鱼可能逃脱,每个设施附近的当地环境将几乎使任何逃脱者都无法生存到成年,寻找具有性相容性的雄性鱼类并繁殖。

鸡蛋生产设施位于加拿大爱德华王子岛。生物和物理控制措施意味着,一个肥沃的鸡蛋几乎不可能穿过过滤器和氯气。任何找不到适合成鱼的好地方。鸡蛋在淡水中养育,因此附近河流的盐度降低了生存的可能性。在冬天,工厂附近的水太冷,无法鲑鱼。任何以某种方式设法长成成年雌性鱼类的逃逸卵都找不到与之交配的雄性。大西洋鲑鱼以前曾生活在该地区,但过度捕捞,迁徙的障碍和酸雨使它们在当地绝种。

巴拿马的鱼类生产设施位于高海拔地区,靠近一条排向太平洋的河流。大部分河水用于发电,控制水流的运河不适合鲑鱼。大坝为下游移动提供了物理屏障。如果有任何鱼类逃脱并且设法越过障碍物,它们有可能在距离该设施最近的河中生存,但找不到任何可与之交配的雄性。如果他们试图出海,河下部的高温会杀死鲑鱼。

印第安纳州的鱼类生产设施包括一系列池塘,这些池塘将播种湿地植物,以帮助在废水排出设施之前对其进行清洁。池塘的废水必须经过筛网才能到达排水沟,排水沟最终排入密西西内瓦河。除潮湿天气外,沟渠是干燥的。即使有工厂的废水,沟渠中的水位预计也仅在工厂附近1-2英寸。如果鱼以某种方式设法从设施中出来,越过装有筛网的池塘,越过沟渠进入密西西内瓦上流域,则它们可能会找到可以在一年中某些时间生存的条件。但是,对于鲑鱼和鳟鱼等相关物种,分水岭太热,氧气太少,溶解固体过多。对流域的一项调查发现,在这35个采样点中,没有一个鳟鱼或其他冷水鲑鱼物种,因此,所有逃脱的雌性都找不到与之交配的雄性。如果要以某种方式生存,该设施的下游还有一个水坝,可以阻止鱼的活动。

FDA声明“印第安纳州工厂满负荷生产后,每月将收获大约[90公吨] AquAdvantage鲑鱼。”这将仅满足美国对鲑鱼需求的约0.27%(2018年为403,107吨)。如果消费者对AquAdvantage鲑鱼有合理的接受程度,AquaBounty可以要求FDA批准更多设施。这些设施将由FDA及其所在地的相关机构进行监管和检查,并继续对快速生长的转基因鲑鱼进行适当的环境控制。

编者’注意:本文的某些部分以前出现在 AquAdvantage鲑鱼的风险评估和缓解 和在 防止转基因鲑鱼逃逸.

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