周围危机无处不在

水质安全

2013年杭州的草甘膦废液偷排污染大案中，自来水出现了明显异味，而环保部门检测自来水的各项指标全都合格；类似的河水变色发臭但环保部门检测合格的事件多有发生，严重影响了政府部门的公信力。

 

食品安全

食品安全领域问题也日益严峻，从含苏丹红的鸭蛋到含三聚氰胺的奶粉，从镉大米到毒胶囊，从苏丹红到双酚A，从地沟油到含苯水，从整容水果到人造肉，让人防不胜防。

 

生物反恐

国外动荡的政治局势给国内社会环境也带了一定的负面影响，反恐形势严峻，而生物恐怖袭击因其隐蔽性强、传播性广、持续性强的特点已成为国际反恐的一个重点。

 

相关标准滞后于技术发展是根本原因

 

以食品安全检测为例，根据《中华人民共和国国家标准——食品卫生检验部分》，目前食品安全检测的项目主要分为三大类：一类是药残留（包括农药、兽药、饲料添加剂、食品添加剂等在内），一类是重金属，另外一类是致病性寄生虫、微生物、生物毒素。

 

开拓、开放、高生物安全预测方法是十分必要的

当前的食品安全检测项目基本上都是理化检验和生化检验，检测指标机械化、与生物体关联性差，有着不可忽视的缺陷：1）有害物质的残留量在标准值以下是否就对人体绝对安全？多种化学品之间的相互作用也可能使得残留量低于标准值的化学品对人体产生危害。2）现有的检测体系只检测列入检测标准的已知有害物质，无法检测未列入检测标准或未知的有害物质，我们无法判断和预防食品中毒性不明物质可能带来的危害。

 

以毒奶粉事件为例，在该事件爆发之前，三聚氰胺并未被列入检测项目，因为三聚氰胺这种物质是根本不应该在食品中出现的。因此，研究开发具有拓展性、开放性和高生物安全预测性的检测技术非常有必要。

 

为什么是斑马鱼——看案例

 

下图展示的是用斑马鱼对一些日常生活中经常接触的化学品的安全性评价结果，具有很好的参考价值。斑马鱼不仅可以对化学品毒性进行可靠快速的整体评价，而且其实验结果便于进行生动、形象的展示，更容易得到公众的理解和信赖，有助于提升政府在食品安全性事件中信息公开的透明度和民众接受度。

 

塑化剂双酚A能显著抑制大脑发育，有明显的心血管毒性和肝毒性

 

食品添加剂苏丹红抑制大脑发育，有心血管毒性和肝毒性；硝酸铅有明显的神经毒性、肝毒性和心血管毒性

 

除草剂3,4-二氯苯胺显著抑制大脑发育，有心血管毒性、肝毒性和肾毒性；氯化锂有严重的脑发育致畸毒性、心血管毒性和肝毒性

 

咖啡因有严重的神经毒性、心血管毒性和肝毒性；酒精有脑发育毒性、心血管毒性和肝毒性

 

斑马鱼在相关领域中的应用

 

环境与化学品评价领域

欧洲——斑马鱼环境、化学品测评

欧洲早在1915年就出现了利用斑马鱼进行环境评估测试的实验，而且目前各主要环保机构也以技术标准的形式承认利用斑马鱼进行环境评估测试的评估结果。OECD已经颁布了9项化学品鱼类（斑马鱼）毒性检测标准，明确指出斑马鱼用于化学品、危险化学品、农药和人用物品的安全性检测。

 

美国——已检测超1000种化学品

美国环境保护署（EPA）、美国国立卫生研究院（NIH）及美国食品和药物管理局（FDA）联合开展的大型化学品安全性评价项目ToxCast TM在第一阶段工作中选择斑马鱼作为唯一的体内生物安全评价模型，该项目自2007年启动至今，已经用斑马鱼评价了1000多种化学品的安全性。

 

中国——国标订立

中国也已参考OECD的标准制订了10个鱼类（斑马鱼）的化学品毒性评价国家标准，用于环境、化学品、危险化学品和农药的安全性评价。

 

药物与食品安全性评价

 

美国食品和药物管理局（FDA）与欧洲药品管理局（EMA）在2009年已经审核通过了斑马鱼药物毒理学评价技术的GLP认证。FDA下设有3个斑马鱼实验室，用于对已上市药物和食品添加剂的安全性评价，并在其官网公开介绍了FDA用斑马鱼开展安全性评价和研究工作所取得成果。

 

中国在2011年将斑马鱼安全性评价技术列入国家“十二五重大新药创制”科技重大专项关键技术子项目。表明政府监管部门高度认可斑马鱼安全性评价实验结果对于人体安全性风险的预测可靠性。

 

进出口化学品健康危害检测

 

2013年由国家质检总局立项，天津检验检疫局主持完成的科研项目《进出境化学品健康危害动物替代系列方法的建立和应用》中就明确提出了用斑马鱼替代传统的鼠、兔等哺乳动物的检测新方法。项目研究表明斑马鱼脑部和中枢神经系统和较高级哺乳动物的神经系统具有许多相似性，能够实现对化学品毒性的快速筛选。

 

目前，该项目科研成果已经应用于检验检疫化学品健康危害性的实际检测中，为进出境化学品基于GHS分类制度的安全性评估提供了新的快速、高通量检测技术。对建立和完善我国化学品毒理学安全性评价动物实验替代方法体系，推进我国化学品健康领域检测试验工作的深入开展，提升我国突破化学品国际贸易中技术壁垒的能力等都有积极的促进作用。

 

生物反恐

 

2011年深圳大运会——斑马鱼生态预警系统

在2011年深圳大运会期间，使用斑马鱼做为指示生物的水质毒性生物预警系统被用于城市用水监控及至对大运会等赛事供水反恐。该水质毒性生物预警系统包括：以国际通用、与人类毒理反应最接近的水生生物斑马鱼作为指示生物，利用视频跟踪和成相技术，实时监测斑马鱼的行为，通过运动行为解析软件包实时分析斑马鱼的行为变化，通过生物毒理数据库，建立鱼的行为与水体综合毒性之间的效应关系，从而在水质发生变化后，能够快速响应和报警。

 

新加坡——高科技改造进行生物反恐

新加坡使用高科技手段对斑马鱼进行改造，构建能够在特定条件下发荧光的转基因荧光斑马鱼。这些转基因斑马鱼平时不发光，在遇到重金属、毒素、激素时，会立即发出荧光来。研究人员给转基因斑马鱼体内不同颜色的荧光蛋白基因加上与不同的污染物结合的启动引子，就可以根据斑马鱼发出的是什么光，而知道水中有什么样的污染物。这种检测法极为灵敏，要比用仪器检测更便宜、更快速、更敏感。而且这些荧光斑马鱼可以反复使用，让它们撤离被污染的水域，它们就会逐渐失去荧光，放进污染水域，又会重新发光。

 

应该更好地发挥斑马鱼的应用价值

 

结合前文分析可知，斑马鱼在生物安全检测领域的应用已经得到了广泛认可，其结果预测性好、可靠度高、灵敏度高、费用低，而且大部分样品可以直接加到养鱼水中进行检测，无需采用特殊的样品给样方式，操作简单、快捷。也已经初步应用于大型活动的生物反恐。结合大型活动安保的特点，斑马鱼生物安全检测技术可以在不同场景中以不同的方式进行应用。 

 

 

来源：杭州环特生物公司

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