黃金大米（英語：Golden 米飯）是一種轉(zhuǎn)入B-胡蘿卜素合成相關(guān)基因的大米，與普通大米相比外表呈金黃色，因此而得名。
黃金大米是利用基因工程，將B-胡蘿卜素生物合成途徑關(guān)鍵酶八氫番茄紅素合成酶、番茄紅素aB環(huán)化酶等基因轉(zhuǎn)入水稻，獲得在胚乳中高積累B-胡蘿卜素并呈現(xiàn)金黃色。這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)是由瑞士學(xué)者波特里庫斯（瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院）和 Beyer（德國弗萊堡大學(xué)）等人于1999年研究所得，并于次年公布研究結(jié)果，其中類胡蘿卜素含量為每克大米約1.6微克，被稱為第一代黃金大米。2005年，英國學(xué)者德拉克研發(fā)了第二代黃金大米，使用玉米中的對(duì)應(yīng)基因而培育出來，其中類胡蘿卜素含量是第一代黃金大米的23倍（每克大米含類胡蘿卜素37微克，其中B-胡蘿卜素含量約31微克）。2018年5月24日，美國食品藥品監(jiān)督管理局宣布，經(jīng)過基因改造的黃金大米可以安全食用。2016年6月，108名諾貝爾獎(jiǎng)得主曾聯(lián)名發(fā)布公開信，要求綠色和平組織停止反對(duì)黃金大米的行動(dòng)，此后，簽名支持的諾貝爾獎(jiǎng)獲得者人數(shù)不斷攀升。
黃金大米中含有的B-胡蘿卜素具有維生素a的活性，B-胡蘿卜素通過抗氧化作用可以消除自由基在生物體中的積累而帶來的損傷。此外，B-胡蘿卜素作為維生素A的前體物質(zhì)，通過為機(jī)體提供充足的維生素A，可以緩解兒童的視網(wǎng)膜、眼角膜損傷以及成人的夜直癥。黃金大米的出現(xiàn)，可以在一定程度上為人體補(bǔ)充維生素A，尤其在貧困地區(qū)，黃金大米具有更高的應(yīng)用價(jià)值。
簡介
黃金大米（GoldenRice）是一種新型轉(zhuǎn)基因大米，其β-胡蘿卜素的含量是普通大米的23倍，因大米在拋光后呈黃色而得名。普通拋光大米中不含有β-胡蘿卜素，糙米中含有微量的β-胡蘿卜素。在轉(zhuǎn)基因大米中有3個(gè)新插入的基因編碼，分別表達(dá)茄紅素合成酶（PSY）和胡蘿卜素脫氫酶（CRTI）以調(diào)控β-胡蘿卜素蛋白在胚乳中的合成途徑，3個(gè)外源基因片段分別來自水仙花和土壤中的歐文氏菌。這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)是由Potrykus（瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院）和Beyer（德國弗萊堡大學(xué)）等人于1999年研究所得，并于次年公布研究結(jié)果。這類通過外源基因調(diào)控食物中微量元素合成的實(shí)驗(yàn)被稱為“生物營養(yǎng)強(qiáng)化”。英國先正達(dá)公司最早獲得培育黃金大米的專利，并免費(fèi)向亞洲部分地區(qū)的實(shí)驗(yàn)室提供這種大米品種，供它們進(jìn)行試種和推廣，以解決這些以大米為主食的發(fā)展中國家兒童VA缺乏癥和營養(yǎng)不良問題。
發(fā)展歷程
第一代“黃金大米”2000年問世，使用了來自黃水仙的基因，其中胡蘿卜素含量為每克大米約含1.6μg/g。
第二代“黃金大米”于2005年問世，使用玉米中的對(duì)應(yīng)基因而培育出來，第二代“黃金大米”中胡蘿卜素的含量是第一代“黃金大米”的23倍，達(dá)到37μg/g。
先正達(dá)種子公司研究小組負(fù)責(zé)人德雷克認(rèn)為第二代“黃金大米”能提供兒童對(duì)維生素A的一半需求。該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人馬歇爾認(rèn)為第二代“黃金大米”可能足夠提供人體每日需要攝入的維生素A。
分布范圍
2013年11月5日，國際研究機(jī)構(gòu)和菲律賓政府官員表示供上市銷售的轉(zhuǎn)基因“黃金大米”可能數(shù)年內(nèi)獲準(zhǔn)在菲律賓生產(chǎn)。
主要價(jià)值
β-胡蘿卜素在人體中可轉(zhuǎn)化為預(yù)成維生素a。一組來自英國和美國的工業(yè)界科學(xué)家在4月份出版的《自然—生物技術(shù)》上報(bào)告說，他們研制出一種富含預(yù)成維生素A的改良型黃金大米，為開發(fā)出對(duì)付食物中維生素A缺乏的新型水稻品種提供了可能。
食物中維生素A的缺乏影響著全球2.5億人口，維生素A的缺乏會(huì)導(dǎo)致失明和免疫水平的低下。與開發(fā)出的I型黃金大米相比，II型黃金大米的β胡蘿卜素含量增加了20倍。利用系統(tǒng)篩選法，RachelDrake和同事研制出轉(zhuǎn)基因新品種，并對(duì)可選擇的八氫番茄紅素合酶品種進(jìn)行了試驗(yàn)。八氫番茄紅素合酶是第一個(gè)在β-胡蘿卜素通道中找到的酶。在所有被掃描的酶中，來自玉米的八氫番茄紅素合酶的效果最好。含玉米酶的II型黃金大米是培育富含β胡蘿卜素的精彩開始。
I型黃金大米是一個(gè)有價(jià)值的開始，但科學(xué)家們很快意識(shí)到其谷粒中所含的β-胡蘿卜素太少而不足以在田間實(shí)踐。然而，II型黃金大米能供50%的兒童日常所需維生素a，盡管維生素A的攝取還取決于食品的總體配方，特別是食用油。
開發(fā)出新型黃金大米的公司支持“黃金大米人道主義目”，公司計(jì)劃通過一個(gè)研究許可將新品種捐贈(zèng)給未來的研發(fā)工作。
但質(zhì)疑者認(rèn)為黃金大米可能會(huì)嚴(yán)重威脅到環(huán)境和糧食安全，它也并不能解決造成維生素A缺乏癥的根本原因——貧困和缺乏多樣化的飲食。
VA的有效性
VA在人體內(nèi)的吸收和轉(zhuǎn)化效果取決于其所在化合物結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度和周圍可利用的脂肪含量。大米中的淀粉易溶于口腔和腸道，且胚乳中含有少量的脂肪，與含有大量的植物纖維和零脂肪的深色蔬果相比較，黃金大米中的VA轉(zhuǎn)化率較高。黃金大米中的β-胡蘿卜素含量為1.6μg/g~3.0μg/g，在儲(chǔ)存和蒸煮過程中損失10%~25%。2012年8月，塔夫茨大學(xué)研究表明：黃金大米中的β-胡蘿卜素在人體中轉(zhuǎn)化率為8∶1，等同于油脂中β-胡蘿卜素在人體內(nèi)的轉(zhuǎn)化率，而深色蔬果的VA轉(zhuǎn)化率為僅為12：1。美國臨床營養(yǎng)學(xué)雜志發(fā)表了一篇關(guān)于黃金大米中VA的研究，通過同位素標(biāo)記法和質(zhì)譜分析法測得：對(duì)健康的成人來說，100g新鮮的黃金大米可提供500μg~800μg的視黃醇，相當(dāng)于男性和女性日常平均需要量的80%~100%、推薦攝入量的55%~70%。對(duì)于4~8歲的兒童，50g黃金大米可以提供VA的每日平均攝入量（275μg/d視黃醇）90%以上。另一方面，也有觀點(diǎn)認(rèn)為，黃金大米對(duì)減輕VAD不一定有效，有以下幾個(gè)因素：β-胡蘿卜素的消化，吸收和運(yùn)輸需要有一定量蛋白質(zhì)和脂肪的儲(chǔ)存。事實(shí)證明，大量患有VA缺乏的兒童也患有蛋白質(zhì)和脂肪供給不足及腸道感染疾病，從而干擾β胡蘿卜素的轉(zhuǎn)化率，并影響其吸收效果。對(duì)于以上質(zhì)疑，黃金大米在VA缺乏癥患者體內(nèi)的吸收轉(zhuǎn)化效果還有待進(jìn)一步研究。此外，有研究表明小劑量的VA或β-胡蘿卜素可以增加身體對(duì)谷物中內(nèi)源性非血基質(zhì)鐵的吸收。因此，食用富含β-胡蘿卜素的轉(zhuǎn)基因大米能減輕因以大米作為熱量和能量的主要來源的人群的VA缺乏和缺鐵性貧血。
食用安全性
黃金大米在為人類緩解VA缺乏癥的同時(shí)，公眾對(duì)它的食用安全性仍有爭議。
對(duì)于評(píng)價(jià)黃金大米的食用安全性包括：
①轉(zhuǎn)基因的直接影響，包括營養(yǎng)成分、毒性或增加食品過敏物質(zhì)的可能。引入水稻中的新基因表達(dá)的蛋白質(zhì)可能是致敏原；或者在大米中新基因與其他蛋白發(fā)生交叉反應(yīng)，或過度表達(dá)而引起過敏反應(yīng)，特別是對(duì)兒童和具有過敏體質(zhì)的成人，但目前尚無外源基因編碼蛋白質(zhì)有過敏性的直接證據(jù)。2006年，內(nèi)布拉斯加大學(xué)通過生物信息學(xué)方法鑒定黃金大米中插入基因片段表達(dá)的蛋白質(zhì)同所有潛在過敏風(fēng)險(xiǎn)蛋白的交叉反應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)運(yùn)用BLASTP鑒定與報(bào)道過敏蛋白的同源性。結(jié)果顯示，在黃金大米中，由插入基因合成的蛋白中沒有發(fā)現(xiàn)任何過敏原。
②黃金大米經(jīng)由胃腸道的吸收而將基因轉(zhuǎn)移至腸道微生物中，從而對(duì)人體健康造成影響。GuanwenTang在研究黃金大米中VA的有效性時(shí)，對(duì)食用黃金大米的志愿者跟蹤觀察一定時(shí)間后，并沒有發(fā)現(xiàn)任何過敏反應(yīng)或胃腸道紊亂疾病。但是該研究結(jié)果的局限性在于對(duì)志愿者只提供了單一的食物，關(guān)于黃金大米對(duì)人類的安全性還需要做更長時(shí)間的調(diào)查研究和大量的累積食用得出明確結(jié)論。
目前還沒有相關(guān)黃金大米毒理的實(shí)驗(yàn)研究，Gruere等通過小鼠急性毒性試驗(yàn)、大鼠長期毒性試驗(yàn)、小鼠微核試驗(yàn)和精子致畸試驗(yàn)驗(yàn)證了攜帶溶菌酶基因、NPT—II標(biāo)記外源基因的轉(zhuǎn)基因大米無明顯的毒性和致畸作用。Keiko對(duì)比了飼喂轉(zhuǎn)基因大米和非轉(zhuǎn)基因大米的小鼠一般免疫毒理指標(biāo)（體重、臟體比、血常規(guī)、白細(xì)胞分類）、細(xì)胞免疫指標(biāo)（T淋巴細(xì)胞分類、遲發(fā)型皮膚變態(tài)反應(yīng)）、體液免疫指標(biāo)（PFC、血清抗體滴度）以及巨噬細(xì)胞功能檢測（腹腔巨噬細(xì)胞吞噬雞紅細(xì)胞試驗(yàn)）來看，均未發(fā)現(xiàn)有明顯差異，說明轉(zhuǎn)基因大米和傳統(tǒng)的母系非轉(zhuǎn)基因大米對(duì)小鼠的免疫系統(tǒng)的影響具有實(shí)質(zhì)等同性。但是，由于轉(zhuǎn)基因技術(shù)仍處于發(fā)展過程中，國際上生物安全方面評(píng)估技術(shù)尚不成熟。用實(shí)驗(yàn)動(dòng)物進(jìn)行的黃金大米的安全評(píng)價(jià)經(jīng)常受到許多除了該食物之外的不確定因素的影響，而人體在長期服用小劑量黃金大米的實(shí)驗(yàn)需要符合相關(guān)倫理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，也造成黃金大米毒理學(xué)評(píng)價(jià)的滯后。
爭議事件
中國“黃金大米”事件
事件起始
黃金大米最早進(jìn)入中國公眾視野是在2012年8月，當(dāng)時(shí)國際環(huán)保組織綠色和平曝光稱2008年一個(gè)美國機(jī)構(gòu)曾在衡陽市“用中國兒童的身體測試轉(zhuǎn)基因大米（黃金大米）”，引發(fā)公眾關(guān)注。
2012年8月30日國際環(huán)保組織綠色和平表示，美國一科研機(jī)構(gòu)發(fā)布了其對(duì)24名中國湖南省兒童進(jìn)行轉(zhuǎn)基因大米人體試驗(yàn)的結(jié)果。該項(xiàng)研究旨在檢驗(yàn)美國先正達(dá)公司研制的轉(zhuǎn)基因"黃金大米"對(duì)補(bǔ)充人體維生素A的作用。這項(xiàng)研究共選取了72名6到8歲的健康兒童，受試兒童全部是湖南省衡陽市一所小學(xué)的學(xué)生。研究者令其中24名兒童在21天的時(shí)間里每日午餐進(jìn)食60克黃金大米，并對(duì)其體內(nèi)維生素a含量進(jìn)行檢測，得出的結(jié)論是黃金大米與維生素A膠囊效果相當(dāng)。對(duì)此，綠色和平組織表示強(qiáng)烈譴責(zé)。
中國并不需要轉(zhuǎn)基因大米，完全可以利用成熟的現(xiàn)有辦法解決維生素A缺乏問題。由于受試兒童在研究開始前并無維生素A缺乏狀況，該實(shí)驗(yàn)對(duì)于治療維生素A缺乏癥的說服力還有待觀察。轉(zhuǎn)基因食品對(duì)于人的健康具有潛在的風(fēng)險(xiǎn)，一個(gè)美國機(jī)構(gòu)用中國兒童的身體測試轉(zhuǎn)基因大米，我們對(duì)這樣的實(shí)驗(yàn)得以進(jìn)行感到憤慨和不可思議。
針對(duì)2012年8月1日刊登在《美國臨床營養(yǎng)雜志》上的論文《黃金大米中的β－胡蘿卜素與油膠囊中的β－胡蘿卜素對(duì)兒童補(bǔ)充維生素A同樣有效》涉及的有關(guān)問題，衛(wèi)生部要求中國疾控中心立即開展調(diào)查。中國疾控中心成立了由主要負(fù)責(zé)人牽頭的專門工作組全面調(diào)查事情真相，還成立了專門的科學(xué)審查委員會(huì)，認(rèn)真核查相關(guān)科研檔案，并與論文涉及的相關(guān)單位進(jìn)行了溝通，收集有關(guān)資料，對(duì)論文中提及的一些主要內(nèi)容進(jìn)行深入了解和逐一核查。
官方釋疑
中國疾控中心2012年9月10日公布的調(diào)查進(jìn)展稱，論文責(zé)任作者塔夫茨大學(xué)湯光文博士在我國的主要合作者——中國疾控中心營養(yǎng)食品所蔭士安研究員，即論文第三作者，在接受調(diào)查時(shí)前后說法不一致。中國疾控中心營養(yǎng)食品所已停止其工作，責(zé)令其接受調(diào)查；經(jīng)審查科研檔案，中國疾控中心營養(yǎng)食品所和其他直屬單位均沒有批準(zhǔn)和參與有關(guān)“黃金大米”的研究。
中國疾控中心稱，中國疾控中心科學(xué)審查委員會(huì)已聯(lián)系湯光文博士，要求提供論文所述研究的相關(guān)材料和詳細(xì)實(shí)施過程說明；同時(shí)要求美國塔夫茨大學(xué)對(duì)該項(xiàng)目開展調(diào)查，并提供詳情報(bào)告。科學(xué)審查委員會(huì)將嚴(yán)格遵循科研規(guī)范、科研誠信的原則，以事實(shí)為依據(jù)，對(duì)該論文可能涉及的其他科學(xué)道德與學(xué)術(shù)不端行為進(jìn)行全面、客觀、公正的調(diào)查。調(diào)查結(jié)果將及時(shí)向社會(huì)公布。
調(diào)查結(jié)果
2012年12月6日，多位兒童的家長稱，11月30日衡南縣政府召集他們開會(huì)，通報(bào)了調(diào)查結(jié)果。衡南縣委一位廖姓副書記在會(huì)上公布25名兒童食用了黃金大米。當(dāng)年參與試驗(yàn)的一共有88名學(xué)生，都進(jìn)行了編號(hào)，其中一組25人食用了黃金大米，另外一組63人沒有食用。黃金大米試食試驗(yàn)發(fā)生在2008年的6月2日，只吃了一餐。
家長們說，在會(huì)上他們就反問“怎么確定孩子有沒有吃”。縣政府的工作人員解釋，是由中國疾病預(yù)防控制中心確定的，“不會(huì)有錯(cuò)”。
根據(jù)中國疾病預(yù)防控制中心等部門6日公布的調(diào)查情況通報(bào)，“黃金大米”試驗(yàn)的確于2008年6月在江口鎮(zhèn)中心小學(xué)開展，有25名兒童于當(dāng)年6月2日中午食用了60克“黃金大米”米飯。
事件影響
2012年9月1日，衡陽市政府對(duì)國際環(huán)保組織“綠色和平”指責(zé)“美國企業(yè)先正達(dá)用24名中國湖南省兒童進(jìn)行轉(zhuǎn)基因大米人體試驗(yàn)”做出回應(yīng)稱，68名學(xué)生參與的比較試驗(yàn)未涉及轉(zhuǎn)基因大米及其他轉(zhuǎn)基因食品，學(xué)生所食用的全部食品均在本地采購，試驗(yàn)之前，學(xué)校兩次召開家長會(huì)議，分別簽訂了告知通知書。
2012年9月6日調(diào)查發(fā)現(xiàn)，海安“黃金大米”系“黃金米”的誤傳，而海安“黃金米”為常規(guī)育種，非轉(zhuǎn)基因大米。
2012年12月6日，中國疾控中心、浙江省醫(yī)科院和湖南省疾控中心聯(lián)合發(fā)布關(guān)于“黃金大米”事件的調(diào)查結(jié)果，揭開了長達(dá)3個(gè)月之久的“黃金大米試驗(yàn)”疑云。調(diào)查結(jié)果稱稱“黃金大米”試驗(yàn)的確于2008年6月在江口鎮(zhèn)中心小學(xué)開展，有25名兒童于當(dāng)年6月2日中午，每人食用了60克“黃金大米”米飯。
25名食用黃金大米的兒童，每人獲得補(bǔ)償8萬元。
根據(jù)相關(guān)規(guī)定，相關(guān)責(zé)任人被處理。
中國疾控中心、浙江省醫(yī)科院和湖南省疾控中心表示對(duì)此次事件造成的不良影響深表歉意，并將以此為戒，進(jìn)一步加強(qiáng)科研項(xiàng)目過程監(jiān)管，完善內(nèi)部規(guī)章制度，加強(qiáng)法律法規(guī)、科研誠信、職業(yè)道德和醫(yī)學(xué)倫理教育。
中國農(nóng)業(yè)部，衛(wèi)生部，國家食品藥品監(jiān)督管理總局在內(nèi)，沒有任何一個(gè)部門曾經(jīng)批準(zhǔn)塔夫茨大學(xué)，來中國進(jìn)行黃金大米相關(guān)試驗(yàn)，甚至中國的海關(guān)，也未曾允許黃金大米這種轉(zhuǎn)基因作物進(jìn)口。如果它確實(shí)曾被帶入中國，并且進(jìn)行了人體試驗(yàn)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)違反了中國的法律規(guī)定。
2014年10月17日，黃金大米再次引發(fā)廣泛討論，在當(dāng)天的“全球轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物發(fā)展現(xiàn)狀和未來展望國際研討會(huì)”新聞發(fā)布會(huì)上，Dubock博士表示當(dāng)年在中國進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)“是合法的”，“沒有任何問題”。
參考資料 >
黃金大米.中國大百科全書.2024-10-11
嚴(yán)建兵:“黃金大米”，一個(gè)世紀(jì)以來最偉大的發(fā)明之一. 基因農(nóng)業(yè)網(wǎng).2024-10-11
漲知識(shí)丨28元兩斤“黃金米”憑什么這么貴?對(duì)人有好處嗎?.中國食品安全報(bào).2024-10-11
菲律賓批準(zhǔn)轉(zhuǎn)基因黃金大米上市：可直接用于食品、飼料或加工.中國科技網(wǎng).2024-02-27
9月互聯(lián)網(wǎng)十大熱詞公布:釣魚島、表哥楊達(dá)才上榜-中新網(wǎng).www.chinanews.com.2022-06-08
疾控中心通報(bào)稱“黃金大米”試驗(yàn)違規(guī)責(zé)任人受處-中新網(wǎng).www.chinanews.com.2022-06-07