粳米是不是大米必须大米60层,才能进t13

「黄金大米」是不是重水浇灌的?
如果是,使用重水的目的是什么?
大肠杆君,种土豆的
做实验用的黄金大米是用重水浇灌的。用重水的目的是同位素示踪,观察&胡萝卜素在人体内的代谢情况。
(Tang G, Qin J, Dolnikowski GG, Russell RM, Grusak MA: Golden Rice is an effective source of vitamin A.Am J Clin Nutr 2009, 89:.)
(PS: 这张图是儿童实验之前的工作,在哪看到过这个实验的志愿者都是美国的白人,但是找不到来源了,望补充或更正。)
具体信息 @风飞雪 写的非常全面了(),全文贴在答案最后。
我想通过这个事件,所有转基因的支持者都应该反思一个问题:
大家反对的到底是无知,还是崔永元?
如果是前者,那么很多人自己也犯了同样的错误,包括很多很专业的转基因支持者,比如微博上的烧伤超人阿宝(北京积水潭医院烧伤科,主治医师),在没有背景知识的情况下第一时间转发并嘲笑崔的微博,后来承认被钓鱼且发表声明更正:
我在看到微博好友转发 + 嘲笑崔的时候,再打开崔的微博评论一看,全是嘲笑崔的,我的第一反应是糟了,好多人要被钓鱼了。其实我本来也不了解这个实验,但是前几天为了写& 这个答案的时候查了一些资料,对实验中种植水稻设备的那张图印象很深,也记得里面提到过利用 D?O&进行示踪观察&胡萝卜素的吸收情况。
于是赶紧发了两条微博提醒大家注意:
我是植物育种的在读博士生,专业背景是分子生物学、遗传学、基因组学和植物抗病育种,但是从来没接触过这种用同位素标记研究代谢的实验。甚至我连什么是重水都不记得了(我不确定有多少人真的了解重水,但是在崔的微博下,大部分人嘲弄的点都是&这是高中化学的知识,你连这都不懂 blabla&)。我先是 google 了一下重水的常识,然后又查阅了那两篇 Guangwen Tang 女士的论文,最后我决定艾特了一些更专业的人去给出更详尽的答案。
我突然觉得很恐慌,我这个两个月才刚刚做了一批拟南芥转基因实验,去年还做了转基因土豆的大田抗病实验。作为一个行业内的&准专业人士&,在不查资料的情况下,我不知道&黄金大米&转了几个基因; 也不知道黄金大米用重水浇灌是否安全。
要是现场和小崔讨论,我死定了。
回到事件本身,黄金大米的人体实验确实存在程序违规和伦理问题,该研究的作者 Guangwen Tang 女士也已经因为此事被停止了两年的人体实验资格,并要求其重新培训人体实验的相关课程。但这个安全性又是两个问题,她的试验能够在美国被批准就说明本身没有什么安全问题,而且在她的实验里证明黄金大米里的&胡萝卜素能够很好地被人体吸收,对于维生素 A 的补充效果比菠菜都好。
作者: @风飞雪
植物分子生物学在读博士
其实道理很简单,重水是作为一种引入标记物的物质而使用的。这种标记物就是重水所含有的重氢,也就是氘。1 什么是标记?为什么要标记?标记要有那些基本属性?标记其实很简单,就是让一个东西变得和原本&有差异&,从而能把这个东西从其他和它一样的东西中被观测或检测到。例如中学生都知道的&标记重捕法&,就要给捕捉到的动物做标记,比如画一个标记、连上一个标记等。这就是为了在&重捕&时,将被捕到的动物和之前没有被捕到的动物区分开来。那么,从这里可以看到,标记要有两个基本属性,即&区分性&和&无妨碍性&。所谓区分性,就是要能做真正做到区分。而&无妨碍性&,则是说标记要尽可能的维持被标记物原有的特性。用&标记重捕捉法&为例,就是你可以在动物皮毛上画一个图案做标记,但是你不能折断动物的一条腿做标记,因为后者已经影响了原有的特性。动物是这样,分子也一样。然而我们无法给分子涂上颜色或者加上什么东西(尤其对于小分子来说),因为这会完全改变分子的结构,从而违背了&区分性&原则。然而,幸好我们有同位素。同位素的概念中学课本就有,不再敷述。当将同位素原子替代分子内的相应原子时,会造成分子量的些许变化,从而能被质谱、核磁共振等技术检测而区分。另一方面,由于替换的是分子内的原子,因此这种替换对分子的性质尤其是化学性质影响较小,适合应用在药学、生物学等对化学反应有要求的研究中。当然,影响不是一点没有,但是这种影响和原子被替换的比例、替换的位置、分子量改变的程度等因素有关。替换比例越低、分子量改变越小,这种影响通常也越小。2 哪些同位素?几乎每一种元素都有其所对应的同位素,但是并非所有的同位素都能拿来做标记。同位素可分为稳定同位素和放射性同位素,后者由于会因衰变(同时产生辐射)而发生变化,因此这个性质并不利于对生物体内的分子做标记,因为首先衰变会造成量的变化,其次衰变产生的辐射可能对生物体有害(当然,放射自显影技术是另一个话题了)。而稳定同位素则没这个问题,因此可作为生物体内分子的标记使用。但是,生物体分子绝大多数是有机物,因此需要用组成有机物的原子的同位素作为标记物。由于以上原因,生物体中用作标记的稳定同位素主要有 4 种,即 2H、13C、15N 和 18O2H 就是氘。它可以以重水的形式被植物吸收,从而掺入植物利用重水所合成的有机物中,从而形成&被标记&的相应分子。此时就可利用这些被标记分子完成&识别&,进而可以进行定量、示踪等工作。而微博中提到的实验,就是一个涉及胡萝卜素分子示踪和代谢的研究。当然,在药学研究中,这种技术使用的更多。3 氘作为标记物,安全性如何?氘作为氢的稳定同位素,当然不存在放射性的问题。那么其安全性高低,决定于两个因素:被氘标记的分子性质发生了多大的变化;如果有变化,那么摄入的量有多少。很多人说重水有毒,这句话并不算错。因为大量饮用重水的确会导致实验动物的死亡。这是因为,首先由于水分子分子量小,因此两个氢被氘替换后,相对而言质量的变化较大(增大了 12.5%),因此对水的性质影响较大。而由于水在体内的含量非常高,而且是最为重要的溶剂和反应媒介存在,因此过量摄入重水会对生命体造成损害。然而,这个量是很大的。据报道,对于哺乳动物,需要体内的氢原子有 15% 以上被替换为氘之后(氢原子质量占人体质量的 10%,换句话说每公斤体重要含有 15g 氘原子),才会产生显著的毒性效应;重水含量要超过细胞内水量的 25%~50%以上才有可能导致死亡。事实上,由于同位素具有相对固定的丰度,因此我们每天的呼吸、饮食,都会摄入同位素。对于氘来说,其丰度约为 0.015%左右,换句话说,每 1000mg 氢原子中,就含有 0.15mg 的氘。如果按照这一比例,我们每天喝 2L 水就会附带喝下 30 多 mg 的氘,加上饮食中的氘会更多。对于一个 75 公斤重的人体来说,体内会稳定的存在超过 1000mg 的氘(当然 18O、13C 之类就更多了)。此外,除了用于提供氘外,重水本身就是一种常用的标记物,比如著名的人体代谢测定方法&双标水法&,就是按照每公斤 0.5-1g 的剂量(50kg 人体就是 25-50 克)喝下重水和 2H218O 的&双标水&作为标记物来进行代谢研究的。可见,在这些剂量下,使用稳定同位素做标记都是被认为安全的。那么,微博中&黄金大米事件&( )中的情况如何呢?我们来仔细看看。首先,在实验中,是用有 23% 的氢原子被氘替换的重水(其实是重水 - 轻水混合物,因为不能妨碍植物的生长)来培养植物,让植物内的分子(研究对象是胡萝卜素)被标记。而在进食实验中并没有&喝下重水&,而只是吃下了含有标记分子的食品而已。而且使用重水也只是为了实验的标记,在生产型和其他实验性栽培过程中并不会使用重水。实验结果显示,在这一实验中,植物体内大多数胡萝卜素都带有了氘,而且以带 10 个氘的为最多。带有 10 个氘,说明分子量大了 10,然而对于胡萝卜素来说,分子量只大了 1.9%,远小于重水质量的增加程度,因此可以说对被标记的胡萝卜素的性质影响极小。那么通过被标记胡萝卜素摄入的氘又有多少呢?文中我们可以看到,摄入的胡萝卜素量最大为每天 1.4mg(菠菜组,黄金大米为 0.6mg,人工合成胡萝卜素为 0.5mg)。那么按照图中所述的有 90% 的胡萝卜素都被标记(方便起见视为全被标记)、平均含有 10 个氘来算,通过胡萝卜素摄入的氘量最多为 0.051mg。有些懂生物和化学的人可能会意识到,植物里其他成分也会被氘标记啊。这个观察很敏锐,事实上,在这一实验中真正的氘的摄入的大头是其他植物组织,而非胡萝卜素。那么,氘的摄入总量有多大?按照实验中重水中 23% 的氢原子被氘替换,而植物光合作用吸收的 CO2 又不含氢,因此可近似视作植物内同化产物中有 23% 的氢原子被氘代替,再将食用的 60g 黄金大米等同为 24g 淀粉(按照米饭 60% 含水率计算,这是煮饭的水,不是重水)计算,摄入的氘含量大约为 700mg。这一剂量相比天然摄入来说水平的确偏高,但相比于人体内几公斤的氢含量,这个摄入量微乎其微,远达不到&15%&的引起显著毒性的剂量。[1]事实上,稳定同位素标记技术长期实践过程中,被认为是一种相当安全的技术。可安全的应用于多种代谢相关的研究之中。综上,在这一实验中,重水是作为一种标记物被使用的。受试者并未直接饮用重水。从受试者总氘摄入量来说,理论计算值为约 700mg(可能存在误差),这一剂量相对自然氘摄入量来说偏高,但仍远低于安全限。重水仅是为此类实验使用,而在生产型种植中不会使用重水,因此生产型产品中不会含有通过重水引入的氘。最后再啰嗦一句。这个实验的最大问题在于程序违规(当事人已经受到处理),但就安全性来说并不存在问题。[1] 图片来自:李高,《稳定同位素标记药物在临床药代动力学研究中的应用》,中国临床药理学杂志,2000&||大米用什么装最好
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