草甘膦（除草劑）

草甘膦，德語Glyphosat，英語Glyphosate；N-(phosphonomethyl)glycine。是一種廣效的非選擇性內吸傳導型莖葉處理除草劑，是一種有機磷化合物，具體為膦酸酯。草甘膦可謂現代農業的至寶，不使用這種除草劑已經成為不可能，各種食物之內殘留超標已經是人們關注的嚴重問題。我們每天都自覺不自覺地，有意識無意識地通過食物把超標的草甘膦攝入體內。據報道，德國的啤酒普遍草甘膦超標，2016檢測最高超標300倍，聳人聽聞。到目前為止，至少有10種作物包括小麥，大豆，甜菜，玉米，棉花，油菜，苜蓿都轉入抗草膦基因大田種植，光中國就有50家工廠生產草甘膦除草劑。草甘膦是否對人體有害，各種報道爭議很大。有的指出草甘膦在人體內不容易分解不斷富集，有致癌作用，有的報道則聲稱其對人體無害。是否禁用這種除草劑，沒有足夠的研究數據表明這種化合物直接導致人類或其它動物發生病變以至引起死亡，似乎是不可能的。下麵介紹一下草甘膦及其抗草甘膦轉基因植物的發展過程。


草甘膦化學結構

瑞士化學家1950年合成草甘膦（磷）這個化合物之後，科學家發現它可以競爭性地抑製莽草酸途徑中5-烯醇丙酮莽草酸-3-磷酸合成酶 ( EPSPS)的活性 。該合成酶是真菌 、細菌 、藻類和高等植物體內芳香族氨基酸 (包括色氨酸 、酪氨酸、苯丙氨酸 )生物合成過程中一個關鍵性的酶。阻斷這幾種芳香族氨基酸的合成，最終會導致這些生物的死亡。由於其致死一年生或多年生田間雜草的效果及其顯著，對開發作為農田除草劑的使用有著巨大潛力。之後，分子生物學家開始培育轉基因農植物，從細菌裏（Agobacterium tumofaciens）找到一個對草甘膦化合物有抵抗作用的基因，從病毒裏(Figwort mosaic virus) 切一段核苷酸啟動子(P/FMV)，從豌豆（Pisum sativum）裏切一段終止子組合成一個表達抗草甘膦酶單元，然後轉移到農作物裏，這樣的轉基因植物就可以抵抗草甘膦了。

所謂的從細菌裏分離到的抗草甘膦酶，其實是一個突變了的5-烯醇丙酮莽草酸-3-磷酸合成酶，它仍然具備自身酶的活性，功能不變，但氨基酸的序列有所改變，使得酶蛋白結構發生改變，消除了草甘膦對它的抑製作用。從轉基因技術角度講，這裏隻是換掉或加入一個同功能的基因，相當於王麻子品牌菜刀換成張小泉品牌的菜刀，而草甘膦除草劑相當於一個刀套，可以套在王麻子品牌菜刀之上而不適合張小泉品牌的菜刀， 有別於抗蟲轉基因植物，植物不會生產新的抗蟲蛋白。 但這類抗草甘膦轉基因植物如同抗蟲轉基因植物把病毒啟動子轉入植物有其潛在的隱患。草甘膦屬於農藥，殘留對人體的危害與大家熟悉的糖精可有一比。