[科普中國]-轉(zhuǎn)基因改造讓豬“節(jié)能減排”？

轉(zhuǎn)基因食品早已不是什么稀奇事，比如轉(zhuǎn)基因大米、大豆、玉米、棉花等。轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的出現(xiàn)，最主要的目的是為了增加產(chǎn)量，提供更多實惠糧食，減少殺蟲劑噴灑，其次還能讓農(nóng)產(chǎn)品變得更美味。

基因改造出來的金色米 （圖源：Wikipedia）

不過，有人一聽到轉(zhuǎn)基因就害怕。其實完全沒必要，這只是一個定義問題。我們現(xiàn)在吃的各種水稻、小麥、香蕉、玉米乃至現(xiàn)在袁隆平雜交出來的水稻，與祖先植株相比都是高度轉(zhuǎn)基因的。

野生香蕉在沒有轉(zhuǎn)基因之前根本不能吃（圖源：Wikipedia）

但我們并不認為它們是轉(zhuǎn)基因的，因為那是用傳統(tǒng)方式雜交培育的，而現(xiàn)在只是換了一種更便捷的方式，就是通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)。

最近，為了響應國家對環(huán)境保護的號召，研究轉(zhuǎn)基因技術(shù)的科學家們將目光轉(zhuǎn)向了豬。

為什么要選豬作為轉(zhuǎn)基因?qū)ο竽兀?/p>

在全球范圍內(nèi)，人們消費的豬肉比其他任何肉類都要多。但同時，豬的養(yǎng)殖生產(chǎn)過程也會對環(huán)境產(chǎn)生污染。比如，豬飼料中大部分的氮磷不能被豬消化吸收，會隨豬糞排出體外，最后污染環(huán)境；豬放的屁，也就是甲烷，也是溫室氣體的重要來源。

如果你還是不太明白，那就舉個例子吧！

「水華」現(xiàn)象就是氮磷過量排放，對環(huán)境造成的影響的產(chǎn)物之一?！杆A」是發(fā)生在淡水中，由于水體中氮磷含量過高導致藻類、細菌或浮游生物突然性過度增殖的一種自然現(xiàn)象，同時也是一種二次污染。通常水的顏色呈現(xiàn)出綠色或藍色。

2011年10月，伊利湖經(jīng)歷了幾十年來最嚴重的水華。大暴雨將肥料沖進湖中，促進了微胱氨酸的生長，產(chǎn)生藍藻菌。（圖源：Wikipedia）

「水華」造成的危害是巨大的，它會使我們的飲用水變得不再安全，而藻類毒素還會通過食物鏈影響人類健康。例如藍藻的次生代謝產(chǎn)物能損害肝臟，甚至有致癌可能性。當然，水華只是影響之一，除此之外，過量的氮會滲入淺層地下水中，使井水或河水中的亞硝酸鹽含量增加；土壤結(jié)構(gòu)失調(diào)、土地板結(jié)；碳氮比失衡使植株莖基部和根部組織遭受破壞……因此，就會出現(xiàn)上文提到的污染環(huán)境的情況。

為了減少氮磷的排放，國內(nèi)養(yǎng)殖場會將酶制劑添加到豬糧中。

那什么是酶制劑？動物消化用的酶類，可以在動物（及人）的消化器官內(nèi)找到，既然是在消化器官，那它的作用就很明顯是幫助消化了。而飼料用的酶制劑是從生物(包括動物、植物、微生物)中提取的具有生物催化能力的物質(zhì)，再加上其他添加劑，用于提高飼料利用率的制品。

但添加酶制劑必然會增加豬的飼養(yǎng)成本，所以科學家們想出了另一種方法，從根本解決這個問題：制造轉(zhuǎn)基因豬。雖然短期來說研發(fā)的費用會遠高于在飼料中添加酶，但是長期來看這才是最劃算的投資。

圖源：pixabay

通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)，華南農(nóng)業(yè)大學的研究人員已經(jīng)成功培育出一種可以高效率消化氮磷的轉(zhuǎn)基因豬。他們將需要的酶（甘露聚糖酶，木聚糖酶和植酸酶）的DNA片段轉(zhuǎn)移到豬的體細胞核中，利用體細胞核移植技術(shù)獲得轉(zhuǎn)基因克隆豬。分泌這些酶的地方是唾液腺，所以對飼料的消化從嘴巴就開始了，這樣保證了對氮磷的消化過程更有效。

通過進行豬的消化代謝實驗，對豬的糞便進行收集，測定糞便與飼料中的氮磷含量，通過計算便得到了豬的消化率，消化率越高一方面說明對營養(yǎng)的利用率越高，另一方面說明排放出的氮磷越少。

豬糞堆（圖源：Adam Ward）

通過測定轉(zhuǎn)基因豬和非轉(zhuǎn)基因豬的消化率發(fā)現(xiàn)，植酸酶轉(zhuǎn)基因豬糞磷排放量比非轉(zhuǎn)基因豬顯著減少24.4％ ，飼料中磷的表觀消化率比非轉(zhuǎn)基因豬提高 46.2％；實驗結(jié)果表明，這些轉(zhuǎn)基因豬為當之無愧的“環(huán)保豬”。

至于人們擔心的生物安全問題，轉(zhuǎn)基因豬幾乎不存在基因逃逸或擴散，并沒有對環(huán)境造成基因污染。所以這個也沒什么好擔心的。

那我們是不是很快就能在市場上見到轉(zhuǎn)基因豬呢？沒有想像那么快，其實轉(zhuǎn)基因豬早已是一個成熟的技術(shù)了，早在1988年，澳大利亞scammark教授將豬生長激素基因注入豬的受精卵，獲得了“超級豬”；在我國，2008年首批轉(zhuǎn)基因保健豬就在武漢培育成功了。

從轉(zhuǎn)基因豬的誕生至今20年時間里，轉(zhuǎn)基因豬的研究經(jīng)歷了起步期、平臺期、發(fā)展期的歷程，進展很快。

但法律法規(guī)的進展沒有科學家預想的那么快。無論是在中國、歐洲還是美國，對于用最新的基因工程技術(shù)獲得的轉(zhuǎn)基因禽畜的管理并沒有變得更寬松。所以，雖然轉(zhuǎn)基因技術(shù)在動物身上的應用早已成熟，但轉(zhuǎn)基因豬的上市時間還是一個問題。

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