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全球首款转基因肉食上架开卖!从实验室到餐桌,背后是长达20年的马拉松式认证

DeepTech深科技  · 公众号  · 科技媒体  · 2017-08-07 12:08

正文

 

美国转基因三文鱼公司 AquaBounty Technologies 于 8 月 4 日宣布,在去年 5 月获得加拿大食品检验局的认证和批准后,目前已经在加拿大以每磅(450克) 5.3 美元的价格售卖 1 万磅(4.5吨)具有快速生长基因的三文鱼。



由于 AquaBounty 拒绝透露他们客户是谁,加拿大法律也不要求转基因三文鱼需要在销售时被标注是转基因生物(GMO),所以我们无法得知这批转基因三文鱼具体的去向。不过,本次是转基因动物首次作为食物在市场上销售,开启了转基因渔业的大门,也是转基因产业又一个重要的里程碑。


AquaBounty 公司成立于 1991 年,其唯一的产品就是生长速度远超天然种类的转基因三文鱼。这种三文鱼与目前世界主流的养殖三文鱼种类相同,皆为大西洋鲑(Atlantic Salmon,学名:Salmo salar)。


图丨大西洋鲑


但是为了让其快速生长,科学家们在它们的基因中加入了来自同属鲑科的大鳞大马哈鱼(Chinook Salmon,学名:Oncorhynchus tshawytscha)的生长激素基因,以及来自大洋鳕鱼(Ocean Pout,学名:Zoarces americanus)的基因调控机制。这些基因改造使得转基因三文鱼能够持续分泌低水平的生长激素。


图丨转基因三文鱼(上)与自然状态三文鱼(下)在经过同样生长时间后的体积对比 (来源:AquaBounty)


在这种激素的作用下,三文鱼从鱼苗到可捕捞的成长时间减少了将近一半——从自然状态下的 36 个月缩减到只需 18 个月。此外,转基因鱼所需的饲料一般要比传统养殖三文鱼的所需少 25%左右。这意味着,AquaBounty 的转基因三文鱼以 1:1 的饲料转化率成为饲料报酬最高的肉(蛋白)产物,相比之下,牛的饲料转化率约为 6:1,猪为 3:1,鸡为 2:1,自然状态下的三文鱼最佳饲料转化率也只有 1.2:1。以此看来,与所有的转基因产物一样,此技术背后的经济效益也十分巨大。

 

图丨不同动物的饲料转化率


不过,虽然利益惊人,但由于美国社会对转基因物种的争论,以及传统渔业对转基因的警惕甚至敌视,AquaBounty 的转基因三文鱼登上餐桌之路并不一帆风顺。加拿大纽芬兰纪念大学(Memorial University of Newfoundland)的研究人员早在 1989 年就研发出了三文鱼转基因技术。AquaBounty 也在 1995 年就首次向 FDA(美国食品药品监督管理局)申请认证。


但是,FDA 前后共花了 20 年的时间,在 2015 年 11 月才给予认证,而加拿大政府更是推迟到 2016 年 5 月才给予了认证。花费了这么长时间的主要原因就是社会各界对转基因的普遍担忧。



就拿养殖方式对环境可能造成的影响来说,市场上绝大多数的人工养殖三文鱼都是在江湖网箱里出生,海中网箱里成长的。而由于自然水域环境的不可控性,恶劣天气和猎食者等外界元素都可能导致网箱破裂,致使三文鱼逃跑到外界环境中。


假若逃跑的是转基因三文鱼,它对自然生态所造成的影响将是无法预估的。虽然 AquaBounty 表示,会修改转基因三文鱼的染色体,让其无法繁殖,但他们并无法保证这个手段 100% 有效。因此,海洋渔业和环境保护组织曾强烈反抗转基因三文鱼,在这种情况下,FDA 是无法让 AquaBounty 通过环境影响评估的。

 

图丨海中三文鱼养殖网箱


为了解决这个问题,AquaBounty 与设计陆基水循环水产养殖系统(Land-Based Recirculating Aquaculture Systems,简称RAS)的公司进行了合作,把转基因三文鱼的养殖从天然水域移至陆地上的水箱中,通过物理隔离成功把其逃到野外的几率降低为零。


RAS 技术借鉴了水族馆和城市污水处理系统的工作原理,其主要部分为大型水箱和废水处理循环系统。由于三文鱼属于溯河洄游性鱼类,其鱼苗首先需要在淡水中成长,在一段时间后转移至海水中长至可供捕捞。所以,用于养殖三文鱼的 RAS 系统需要同时适应淡水和盐水。RAS 系统中的水箱与水族馆里常见的水箱基本一样,并无神奇之处,这套技术最重要之处在于其水循环系统。


在 RAS 系统中,一切用水都会经历多层处理。第一层处理为大颗粒物理分离,使用过滤网去把水中大于 10 毫米的颗粒过滤出去。第二层处理为生物过滤,用于控制 pH 值,减少生化需氧量(Biological Oxygen Demand)和氨氮总量(Total Ammonia Nitrogen)。第三层处理为除气装置,用于减少水中二氧化碳和氮气的含量。这时,循环系统里的水已经属于洁净淡水或盐水,就算排泄到户外也并不会造成污染。这些后处理水会与从天然水源补充进来的水混合,进行第四层处理:加氧。在溶解适量的氧气后,这些水会被注入养殖水箱,完成循环。

 

图丨威立雅水务公司提供的 Kruger Kaldnes RAS 技术系统图(来源:AquaBounty)


除了可以有效防止转基因三文鱼逃到野外,RAS 系统有多个优势。首先,由于 RAS 属于可控养殖环境,它可以有效地避免网箱养殖过程中的许多风险。比如导致水域缺氧的藻华、水母攻击、以及网箱附近野生鱼群可能传染给养殖鱼的疾病和细菌。


其次,该系统中 95% 的用水都可以实现重复利用。而剩下的 5%,由于充满了有机物质无法被再次使用或排放,也可以作为灌溉用水物尽其用。水循环过程中第一层过滤出来的大颗粒物质也可以作为肥料,用于农业。


最后,RAS 还可以有效的减少人工养殖三文鱼的运输成本和污染。目前,世界上三文鱼产出最大的两个国家为挪威和智利。但是挪威北大西洋和智利南太平洋的养殖地离北美,东亚,和西欧等主要市场实在太远。进口三文鱼需要经过遥远的海运加陆运才能送上我们的餐桌。


而 RAS 则不同,只要有合适的场地和水源,它可以在任何大都市附近建立,避免昂贵又会造成污染的海运,想象一下,若是在河北省渤海沿岸建立几个大型的三文鱼RAS养殖基地,北京、天津、以及河南河北的人们就能吃上便宜的本地产三文鱼了。更重要的是,根据估算,转基因三文鱼的碳排放水平只有海洋捕捞的三文鱼的1/25至1/23,可以说是大大减轻了环境的压力。

 

图丨陆基水循环水产养殖系统(RAS)的水箱(来源:AquaBounty)


其实 RAS 并不算是什么新技术,人工养殖业早就使用它来进行为期一年、需要淡水环境的三文鱼育苗过程。之所以没有人选择使用 RAS 进行全程养殖,是因为三文鱼三年的成长期若全在 RAS 中度过,其成本实在太高。


不过,AquaBounty 转基因三文鱼的 18 个月成长期却逆转了 RAS 的收益曲线,使其有利可图。就这样,AquaBounty 在解决了环境影响的同时,也开发出了一个极佳的商业模式。

 

至于转基因三文鱼的营养价值与天然三文鱼之间是否有区别,以及长期食用对人类的影响。由于在 FDA 的框架下,转基因动物产品被归类为“药物”,FDA 需要大约 10 年的长期研究和实验才能确保安全。所以,AquaBounty 在提交申请 15 年之后的 2010 年才通过“食品安全评估”。FDA 紧接着又在 2012 年公布了对转基因三文鱼的“环境影响报告”;最终于 2015 年给予转基因三文鱼安全认证。


不过,由于 FDA 并不管理销售,转基因三文鱼还需要获得销售许可才可以上美国人的餐桌。倒是在加拿大,在获得环境部、食品检验局、以及卫生部等多个政府机构的批准后,AquaBounty 于今年年初开始出售转基因三文鱼。



AquaBounty 目前有三座养殖场。其中最大的一座位于巴拿马,作为将三文鱼从卵一直养到出水的商业化养殖场,在加拿大销售的 4.5 吨三文鱼就来自这里。另外一座则位于加拿大的爱德华王子岛省,这座养殖场一直以来都是作为科研基地和产卵的场所,巴拿马所用的鱼卵就来自于此。在获得当地政府的批准后,这座养殖场在今年 6 月开始建设,将成为另一座商业化养殖场。第三座养殖场则位于美国印第安纳州,是 AquaBounty 在今年 6 月收购的,一旦获得美国政府部门的销售批准,该场将为美国本土生产转基因三文鱼。


由于各国对转基因物种的态度不同,法律不同,管理构架不同,没有人知道 AquaBounty 的转基因三文鱼将会在何时,甚至是否会进入其他国家。而且社会上对转基因物种的争议也会严重的影响人们对转基因三文鱼的看法。不过,介于其成本低、生长快的特性,当物美价廉的转基因三文鱼被端到普通消费者面前时,我们真的很难判断他们到底会如何选择。


-End-