2009年，農(nóng)業(yè)部向兩種我國擁有自主知識產(chǎn)權的轉基因糧食作物頒發(fā)了轉基因生物生產(chǎn)應用安全證書。這兩種轉基因糧食作物就是轉植酸酶基因玉米和轉Bt基因水稻。其中，因為后者是供人食用的，所以人們對它的討論比較多，而轉植酸酶基因玉米主要是用作飼料，給牲畜吃的，所以人們的關注相對較少。那么轉植酸酶基因玉米是個什么東西，科學家又為什么要研究它們呢？
“不合胃口”的飼料
這話得從1萬多年前說起。當時，人類還沒有開始農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，所以地球上既沒有雞，也沒有豬，也沒有玉米，只有它們三者的祖先???原雞、野豬和類蜀黍。那時候的原雞和野豬不僅想不到自己會被人類馴化，更想不到有一天會以類蜀黍的后代為主食。實際上，原雞和野豬從來都沒有見過類蜀黍，因為它們是歐亞大陸的動物，而類蜀黍卻生長在中美洲的墨西哥。
既然原雞和野豬從來不以類蜀黍為食，所以它們的消化道無法充分吸收類蜀黍子粒中的營養(yǎng)，也就非常正常了。事實上，所有禾本科植物子粒的營養(yǎng)，它們都無法充分吸收。在人類馴化了雞、豬，改良了玉米之后，問題就來了。人們發(fā)現(xiàn)，玉米是“優(yōu)良”的雞飼料和豬飼料???因為它產(chǎn)量高、價格低?？墒?，馴化后的雞和豬仍然不能充分吸收禾本科植物子粒中的營養(yǎng)成分，改良后的玉米也不例外。所以用玉米做飼料，便宜是便宜了，卻容易讓雞和豬營養(yǎng)不良。
總的來說，玉米富含糖類，卻缺乏蛋白質和脂類，其蛋白質品質也不高。雞飼料和豬飼料配方里的其他成分（如豆餅、魚粉等）主要就是為了提供足夠的、優(yōu)良的蛋白質。更麻煩的是，玉米中含有豐富的磷，但是這些磷絕大部分是以植酸的形式存在的。人、雞、豬都不能充分利用植酸中的磷。為了給雞和豬補充足夠的磷，往往需要在飼料中另加含磷的添加劑，這真是舍近求遠了！同時，植酸還阻礙人、雞、豬對一些微量元素的吸收，導致缺鐵之類的問題。植酸的不利影響還不僅僅在于造成雞和豬的營養(yǎng)不良，在隨糞便排出后，它們還會造成磷污染，使水體富營養(yǎng)化。
霉菌伸出“援手”
既然玉米有這么多的不足，那么人們當然想要設法對它進行改良。傳統(tǒng)育種方式對玉米的改良主要是增加其蛋白質含量或改善其蛋白質品位。此外，高油玉米也已經(jīng)培育出來了。但傳統(tǒng)育種方式對于玉米子粒中的植酸就無能為力了，要找到一棵能在未發(fā)芽種子中就大量含有植酸酶（可以把植酸分解放出磷酸）的突變玉米植株，可能性近乎為零。好在轉基因技術就可以實現(xiàn)讓玉米子粒含有大量植酸酶的夢想，只要把一個外源的合成植酸酶的基因導入玉米基因組中，并讓這個基因在玉米子粒中表達就可以了。
曲霉在自然界中分布廣泛，又能合成植酸酶，成了科學家主攻的重點。新近獲得批準的轉植酸酶基因玉米就是這樣研發(fā)出來的。其使用的植酸酶基因是由中國農(nóng)科院姚斌、范云六等人從黑曲霉中克隆出來的，其序列和國外科學家克隆出的有較大的差異，也擁有中國專利。同時范云六、陳茹梅等人找到了讓這個基因在玉米子粒中表達出來的方法，這個方法同樣擁有中國專利。這個專利和前一個專利合起來，就是轉植酸酶基因玉米的兩個關鍵專利。
現(xiàn)在，按照上述專利生產(chǎn)的轉植酸酶基因玉米已經(jīng)初步顯示出了它的優(yōu)異特性。這種玉米的子粒中含有大量植酸酶，在加工成飼料之后仍然保留了大部分活性，雞或豬吃下去之后，這些植酸酶在其胃中就可以把植酸水解，放出可供雞和豬直接吸收利用的磷酸來，大大提高了磷的利用率。這樣不僅不用再在飼料中額外添加磷酸氫鈣，從而節(jié)省了成本，又可以增進雞、豬對鐵、鋅等礦物質元素的吸收，而且還有效地減少了雞、豬糞便對環(huán)境造成的污染。
