人源明膠已經(jīng)過(guò)基因改良并不等于人體明膠

近日，一則消息在很多網(wǎng)絡(luò)媒體中熱炒,，名為“科學(xué)家將利用人體DNA制成明膠食品”的新聞,，標(biāo)題驚悚,，引發(fā)熱議,，人體DNA制成的明膠食品誰(shuí)敢吃,？實(shí)際上，探討一種新的生產(chǎn)明膠技術(shù),，利用經(jīng)過(guò)改造的人類(lèi)基因“注入”一種酵母,，從而生長(zhǎng)出經(jīng)過(guò)基因改良的人源明膠。

明膠在日常生活中,，廣泛應(yīng)用于工業(yè),、醫(yī)藥、食品行業(yè)當(dāng)中,。人類(lèi)基因看起來(lái)與明膠毫無(wú)關(guān)系，而科學(xué)家卻利用基因工程,，將它們變成一體,。通過(guò)人工手段獲得的人類(lèi)膠原基因片段，搭上酶這趟順風(fēng)車(chē),，進(jìn)入一種叫做“畢赤”的酵母,，大量繁殖，成為人源明膠,。

人源明膠≠人體明膠 記者找到這項(xiàng)研究的團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人北京化工大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院教授陳勁春,，但陳教授對(duì)于目前媒體過(guò)分的炒作表示十分無(wú)奈，拒絕了采訪,。 實(shí)際上,，人源明膠技術(shù)的zui基本原理就是基因重組技術(shù),。復(fù)旦大學(xué)生命科學(xué)院教授李瑤告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者，基因重組技術(shù)已經(jīng)是一種非常成熟的基因工程手段,。zui基本的原理就是,，將需要重組的基因片段，通過(guò)克隆或者人工合成的方法獲得,，之后插入某種載體,，比如酶。這就是一種基因的重組方式,。為了繁殖目標(biāo)產(chǎn)品,，將重組基因在植入宿主進(jìn)行繁殖。由于實(shí)驗(yàn)或者生產(chǎn)的目的不同,，宿主也是有選擇的,，有些用酵母，也有可能使用某種細(xì)菌,，比如大腸桿菌,。 在人源明膠的實(shí)驗(yàn)中，需要重組的基因片段就是人源明膠基因,，也就是人類(lèi)自身產(chǎn)生膠原蛋白的基因,，目前常用的是人類(lèi)體內(nèi)產(chǎn)生I型膠原蛋白基因的一種。載體是一種羥化酶基因,，宿主是畢赤酵母,。 雖然源自人類(lèi)基因，但所生產(chǎn)出的重組人源明膠并非人體明膠,。目前,，世界其他國(guó)家已經(jīng)有一些相關(guān)產(chǎn)品應(yīng)用在制藥領(lǐng)域。以色列以及美國(guó)各有一家公司,。在以色列公司Prospec（http://www..com/goodsid/fenleiyi/3209858_prospec/1.html）的方面資料中,，記者看到，他們所使用的是I型膠原蛋白基因片段,，并非直接取自人體,，更不是直接從人體組織提煉。這種基因片段通過(guò)從基因序列上的克隆,，甚至人工合成就可以直接得到,。 簡(jiǎn)言之，就是通過(guò)人工手段獲得的人類(lèi)基因片段只需要坐上酶的順風(fēng)車(chē),，進(jìn)入宿主畢赤酵母中去安營(yíng)扎寨,，進(jìn)行大量的產(chǎn)品繁殖。 李瑤告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者,，基因重組技術(shù)在制藥行業(yè)已經(jīng)是非常成熟的,。與自然界獲得的材料的有限性和不穩(wěn)定性相比,，通過(guò)基因重組技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品，由于其具有可控性,，在工廠中可以大規(guī)模的穩(wěn)定生產(chǎn),。

傳統(tǒng)明膠直接來(lái)源于動(dòng)物組織 明膠在《中國(guó)藥典》中的定義為動(dòng)物的皮、骨,、腱與韌帶中的膠原經(jīng)不*酸水解,、堿水解或酶降解后純化得到的制品，或?yàn)樯鲜霾煌髂z制品的混合物,。明膠是淺黃色的膠質(zhì),，主要成分為蛋白質(zhì)。按用途可分為食用,、藥用,、照相及工業(yè)四類(lèi)。 中國(guó)日用化工協(xié)會(huì)明膠分會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)姚龍坤告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者：“目前生產(chǎn)明膠的主要原料就是豬,、牛的皮和骨,，骨制的明膠多數(shù)用牛骨。目前還有一些地方在實(shí)驗(yàn)魚(yú)皮明膠,。在生產(chǎn)過(guò)程中,，需要經(jīng)酸或堿將皮或骨中的膠原水解，并在低溫水中（通常為50至60攝氏度）溶脹形成凝膠,。” 目前的大生產(chǎn)工藝經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的應(yīng)用已經(jīng)固定,，現(xiàn)在已經(jīng)沒(méi)有太多變化。“通常不斷有技術(shù)革新的主要是生產(chǎn)明膠的后工序,，”姚龍坤說(shuō),，“精煉、提純,、烘干等技術(shù)都在不斷的創(chuàng)新,。尤其是對(duì)于食用和藥用的明膠。” 人類(lèi)使用明膠的歷史可以追溯到8000年前,，中東地區(qū)的穴居人就已經(jīng)可以從動(dòng)物組織中提取黏膠,。3000年后，古埃及人把這種黏膠和木質(zhì)膠一起作為家具黏合劑,。同時(shí)，當(dāng)時(shí)的人類(lèi)已經(jīng)從中發(fā)現(xiàn)了明膠的食用性,，冷卻后凝固的動(dòng)物提取物成為一種新的食品,，也就是食用明膠的雛形。 從1845年,，美國(guó)人發(fā)明了凝膠狀點(diǎn)心并且獲得了,，食用明膠就開(kāi)始在食品中占有一席之地,。 姚龍坤告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者，雖然明膠是純度較高的蛋白質(zhì),，含有85%～90%的蛋白質(zhì),，0.3%～2%的礦物質(zhì)，9%～12%的水分,。但不論是食用還是醫(yī)用明膠主要都是利用它的物理性質(zhì)而非化學(xué)性質(zhì),。食用明膠在食物中主要都是為了調(diào)理產(chǎn)品的效果，比如定型,，改善食物的口感,。 如今明膠大量使用在生產(chǎn)點(diǎn)心、棉花糖,、糖果,、冰激凌和其他食品。藥用方面主要是膠囊,，在藥用的針劑當(dāng)中也作為穩(wěn)定劑使用,。“目前，在醫(yī)學(xué)方面,，明膠也在用于代替血漿（即人造血漿）的制造中,。”姚龍坤說(shuō)。

人源明膠替代傳統(tǒng)明膠尚需時(shí)日 《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者在采訪《農(nóng)業(yè)與食品化學(xué)雜志》出版方美國(guó)化學(xué)協(xié)會(huì)科學(xué)聯(lián)絡(luò)負(fù)責(zé)人邁克爾·伍茲（Michael Woods）時(shí),，他說(shuō),，在收到陳勁春的論文后，他們就*時(shí)間發(fā)布了新聞,，并表示,，人源明膠很有可能替代每年生產(chǎn)的30萬(wàn)噸動(dòng)物明膠，取代所有產(chǎn)品中使用的動(dòng)物明膠,，比如食品,。 對(duì)人源明膠和動(dòng)物明膠的優(yōu)勢(shì)及劣勢(shì)，《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者在以色列公司Prospec的方面資料中了解到,，傳統(tǒng)的明膠生產(chǎn)工藝,，生產(chǎn)出的動(dòng)物膠中的蛋白由不同大小的多肽片段組成，并且呈現(xiàn)出不同的凝膠作用的性能,，使其產(chǎn)生多變性,。這些性質(zhì)往往都取決于這些明膠是通過(guò)何種方式提取出來(lái)的。 而且目前應(yīng)用在一些藥物針劑和液體生物制劑中的明膠,，必須通過(guò)額外的工藝進(jìn)行提純,，防止明膠在zui終的針劑或者生物制劑中發(fā)生不必要的凝膠作用。對(duì)于正在使用這種的明膠生產(chǎn)產(chǎn)品的廠商來(lái)說(shuō)，這已經(jīng)成為一個(gè)明顯的挑戰(zhàn),。 研究人員通過(guò)重組技術(shù),，生產(chǎn)出了純度高、性質(zhì)穩(wěn)定的重組人源明膠,，分為有凝膠作用和無(wú)凝膠作用兩種,。這種明膠的分子可以預(yù)訂其特性，甚至可以到分子和蛋白多肽片段的重量,，這樣就可以適用于不同的產(chǎn)品,，包括藥品針劑等等。而其純度可以一直穩(wěn)定在99%,。 此外,，動(dòng)物明膠還有一些問(wèn)題，比如一些人對(duì)于動(dòng)物蛋白的過(guò)敏,，可能傳播動(dòng)物疾病,，如瘋牛病、口蹄疫等等,。 尤其是在藥用針劑中,，美國(guó)已經(jīng)有少數(shù)患者過(guò)敏的報(bào)告。在實(shí)驗(yàn)中,，人源明膠則不會(huì)存在這個(gè)問(wèn)題,。 基于這些優(yōu)勢(shì)，生產(chǎn)方認(rèn)為人源明膠可以在很大程度上替代動(dòng)物膠,，尤其是在藥用方面,。 不過(guò)，明膠協(xié)會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)姚龍坤告訴記者,，在國(guó)內(nèi),，還沒(méi)有發(fā)生由于對(duì)明膠的動(dòng)物蛋白成分發(fā)生過(guò)敏或其他不良反應(yīng)的問(wèn)題。 “而且在目前的生產(chǎn)工藝中,，有疾病的動(dòng)物原料是不會(huì)被用于生產(chǎn)明膠的,。”他說(shuō)，“人源明膠可能成為部分替代品,，但是由于分子結(jié)構(gòu)的一些區(qū)別,，在一些產(chǎn)品中很難替代動(dòng)物明膠的作用，比如,，食品中添加的動(dòng)物明膠對(duì)于口感的改善非常大,，其他替代品目前還不能達(dá)到動(dòng)物明膠的效果。”