为什么选斑马鱼做毒理实验（运用绿色荧光蛋白标记技术）

不同浓度的毒素会产生不同效果。

鱼胚胎生物检测技术可以快速检测出上千种毒素。

鱼胚胎生物检测技术可以快速检测出上千种毒素。

大洋网讯 在古装剧中常能看到一根银针探入酒茶饭食中，针变黑，大家惊呼“有毒”的场景，而现实中要分析毒素需要经过精密的化学检测，是否有一种直观而简单的检测方式能查验有毒物质？日前，在2019中国化妆品国际高峰论坛上，记者获悉，运用绿色荧光蛋白标记技术，通过鲭鳉鱼和斑马鱼，可以快速检测出上千种毒素，鱼胚胎遇到有毒物质之后，身体会发出绿色的荧光。据悉，这种可视化鱼胚胎生物检测技术正准备运用到越来越多的功效检测中，如空气质量、化妆品美白、抗衰老等功效。

诺贝尔奖技术助力

鲭鳉鱼和斑马鱼繁殖已第15代

在亚洲唯一一家荣获 ISO17025认证、以鱼胚胎进行毒理测试的实验室里，养育着一万多条鱼。而养在这个位于中国香港科技园实验室里的鱼并不是普通的鱼，它们是运用了绿色荧光蛋白标记技术的鲭鳉鱼和斑马鱼，从第一代诞生开始到现在已经繁殖到第15代。实验室通过观测鱼胚胎遇到检测样本是否会发出绿色荧光来判别检测物是否存在毒素。

碰到毒素和有害物质，鱼胚胎为何会出现这样的变化？英国及欧盟注册毒理学家、水中银联合创办人&首席技术官陈雪平对记者表示，这其中有个诺贝尔奖获奖技术的应用——科学家下村修、马丁·查尔菲和钱永健因为发现和改造绿色荧光蛋白而获得当年的诺贝尔化学奖。绿色荧光蛋白(简称GFP)，是一个由约238个氨基酸组成的蛋白质，从蓝光到紫外线都能使其激发，发出绿色荧光。同时，绿色荧光蛋白基因能转进不同物种的基因组，并在后代中持续表达。

据悉，“鱼胚胎毒理技术”在2001年发源于位于中国香港城市大学的国家重点实验室，它就是通过技术手段，对一个基因进行荧光标注，经过多年发展，技术已应用于多个领域，比如标注对易于引起癌症、不育、神经紊乱、肥胖等类雌激素的慢性毒物质非常敏感的基因，标注后转入基因就变成了一个稳定的鱼。

“使用绿色荧光蛋白标记技术标记的鲭鳉鱼胚胎，可以进行慢性毒物测试，之所以选择这种鱼，是因为鲭鳉鱼胚胎发育比较慢，12~14天才能孵出来，孵出来后比较强健，急性毒物对其影响就小，但其能对慢性毒物能快速产生反应。”陈雪平在采访中表示，“慢性毒物对生物体的影响可能要若干年才能被发现，而鲭鳉鱼胚胎仅24小时即可反应出来。当检测到慢性毒物类雌激素时，鱼肝脏会发出绿色荧光，光的强度能够量化有毒物质的多少，在严重情况下，鱼胚胎不会发出绿色荧光而直接死亡。”

而斑马鱼胚胎则可进行急性毒物测试。由于斑马鱼胚胎的发育和人类胚胎发育相似度非常高，与人类疾病相关基因的相似度达84%，而且发育速度快，斑马鱼胚胎发育1天与人类胚胎发育12周状态相似，所以检测结果具有重要的参考意义。用斑马鱼来进行毒性检测时，当检测到急性有毒物质时，鱼胚胎的发育会异常，严重时会直接死亡。另外，需要说明的是，动物实验一直存在争议，按照欧盟动物保护法，鱼胚胎并不属于动物，还被国际科学家大力推荐用于替代动物测试，是一种新型的检测方法。

消费品安全需要生物检测数据

目前在食品、化妆品等行业，通常使用化学检测的方法，传统化学分析非常精准，但存在局限性，化学检测因价格、时间的考虑仅测试有限指标，且仅测试目标、已知化学品以判断是否符合法规，而且机器无法完全告知毒性水平有多高。陈雪平表示，“在这样的情况下，就需要生物学数据，与大家息息相关的各种消费品，其实也是需要生物检测数据的。”

这样的生物检测数据究竟有什么样的意义？比如在食用油的检测中，通过对十多种方式的比较，用斑马鱼胚胎去做急性毒物测试的方法，能够把劣质油和好油分辨出来，通过对几十种油品的盲测，两天时间就可以快速发现劣质油的急性毒物很高，一些地沟油30克/升的浓度下，鱼胚胎就出现一半以上的死亡，油品好的可能500克/升都不会出现死亡现象，通过检验提供的数据说明劣质油是会对生物体造成伤害的。

陈雪平表示，目前化学检验可以展示出哪种重金属、防腐剂、化学成分超标了，具体的元素和分量都能检测标识出来，为相关部门制定法规、执法提供了依据，并可以做到精准的把关。而在生活中，食品、化妆品经过众多流程和环节才能来到消费者手中，即使是原料安全，但经过各种加工，其安全性如何去保证实际上仍是个问题。通过鱼胚胎的毒理检测，可以得到一个直观的结论，产品是否有毒性风险，毒性风险有多大。在同类产品的数据比较中，可以看出产品的优劣，再结合化学分析则可以精准检测出哪个原料和成分有问题。

作为一项独创的技术，鱼胚胎检测的结果又该适用于何种评判标准呢？陈雪平坦言，由于技术的独创性，目前还没有相关的评价标准，在进行建立检测方法、数据库的同时，也要同步进行国内标准、国际标准等建设。

技术发展方向

向功效检测拓展

据介绍，目前通过鱼胚胎毒理检测技术根据科学数据，可以检测出一千多种慢性毒物、一千多种急性毒物。在急性毒物中有不少是防腐剂，乳化剂、香精等，一些化妆品中的慢性毒物中有化学防晒剂、香精，矿物油、植物原料等，这还涉及到纯度等问题。有个别的防腐剂、防晒剂在现有法规规定允许的浓度范围内还是不安全的，在慢性毒物检测过程中，鱼胚胎发出的绿色荧光会非常亮。陈雪平表示，技术发展的空间依然很大，目前因为鲭鳉鱼和斑马鱼的独特性，在技术开发上还是围绕这两种鱼进行。技术团队已经建立过万种市面上销售产品的生物毒性数据库，但是全球各种商品种类繁多，要建立更大更全的数据库，还需要做大量的工作。而运用鱼胚胎检测技术，需要开发更多检测方法和手段，以获得更广泛的应用，目前功效检测正是发展方向之一。比如室内、汽车内空气质量的检测，化妆品美白祛斑、抗氧化、抗衰老等功效检测。

因为人们购买商品不仅会考虑其安全性，还会对功能效果有要求。安全性有相应的法规标准，但功效评价基本没有可依据的直观标准，这需要更大量的数据积累。功效检测多使用的是斑马鱼测试技术。研究显示，斑马鱼和人的心血管系统的一致性达95%，斑马鱼的肤色调控机制和人的肤色相同，斑马鱼的研究结果和调控机制与人眼睛相同。因此就可以根据斑马鱼胚胎色素抑制率来对化妆品的美白功效进行评级，根据斑马鱼胚胎活性氧（ROS）清除率对产品的抗氧化功效进行评级，对斑马鱼胚胎进行尾鳍切除处理，根据切尾鳍斑马鱼胚胎炎症细胞抑制率对产品的抗炎功效进行评级，根据切尾鳍斑马鱼胚胎尾鳍再生速度对产品的修复功效进行评级。通过采集人在8小时工作生活空间时长的空气样本，融入水中，观察鱼胚胎在水中的状态来检测空气质量。

资本助力技术

检测行业瞄准消费品市场

2018年10月，国家统计局发布了《战略性新兴产业分类（2018）》，国家战略性新兴产业由此前的7个增加到9个，检验检测认证和标准化服务成为新的战略性新兴产业。随着经济和贸易发展水平的提高，全社会对工业、医药、食品等领域产品的质量、安全要求不断提高。国家政策逐步放开，第三方检测行业自2014年正式进入市场化阶段，民营资本进入检验检测行业。国家认监委的数据显示，我国检验检测市场持续快速发展，目前检验检测机构近4万家，每年出具检测报告4亿多份。业内人士表示，从检测领域上看，传统的工业类检测仍占据大半市场份额，但受消费升级推动，生命科学、环境、消费品检测、服务及体系认证等领域上升趋势明显。

在技术支撑下，以生物检测技术作为传统理化成分检测的补充，瞄准食品、护肤化妆品、保健品、母婴用品等消费品市场，小鱼亲测科技有限公司在广州成立,并向消费者提供安全商品信息及检测报告。与此同时，这也吸引了资本市场的关注，获得普华永道、南丰集团、香江集团等众多资本的投资。“作为普华永道在生物科技及互联网平台领域的首个投资，普华永道选择战略入股，是看中其检测技术的独特性和科学性，也是认为市场需要一个这样的体系来增强对消费品的安全和信任。”水中银&小鱼亲测联合创始人陈子翔表示。

据了解，鱼胚胎技术之前在国际上一直用于药物筛查和检测，在2016~2017年资本的进入主要用于技术的再开发，作为第一家把这项技术用于日常快消品检测的公司，在前处理技术、测试流程、数据库建立、专利等方面都需要极大的投入。而通过独特的技术，产生的数据越多，越能赋能相关板块和消费者，为供应链提供数据。据悉，今年团队将联合普华永道、中国香港城市大学发布全球第一个消费品安全指数，陈子翔表示，现在的各种指数都没有和消费品安全相关的，有了指数，就有了评级的依据，也会在金融市场上获得相应的参考。显然，在资本的持续下，技术还可以走得更远。

文：广州日报全媒体记者刘丽琴

图：广州日报全媒体记者苏俊杰