你應該要知道的食事

目前全球已有部分先進國家允許基因編輯的農產品進入市場,以美加地區為例,核准上市的農作物包含:蘑菇、玉米、小麥、水稻、油菜、馬鈴薯、黃豆。

撰文=食力企劃

隨著科技日新月異,利用生物技術「開發」出想要的基因表現早已不是難事,近年興起的基因編輯(gene editing)技術更是讓改變基因表現的過程更加容易又精準、快速,成為全球研究者的一種實用工具。中央研究院植物暨微生物學研究所賀端華院士,以生動淺白的方式說明基因編輯技術的應用現況與原理,帶領我們一起探索這神奇技術的真面目!

讓想像都成真!馬鈴薯高溫烹調更安全、蘋果切開不變黃

賀端華表示,目前美國、加拿大等國家已有基因編輯作物上市,他以馬鈴薯、蘋果兩種常見食材為例,馬鈴薯中含有天門冬醯胺(asparginine)與還原醣,這兩種物質在高溫烹調時會互相作用產生毒素「丙烯醯胺(acrylamide)」。基因編輯技術可以減少馬鈴薯內合成天門冬醯胺的酵素,使天門冬醯胺含量減少,讓馬鈴薯在油炸等高溫烹調後產生丙烯醯胺的量減少,食用安全性提升。

基因編輯技術還能使蘋果切開後不變黃、保持新鮮原色,有利於食品業者保存、讓消費者食慾大開。讓蘋果不變黃的秘密則是減少使蘋果褐變的酵素「多酚氧化酶(polyphenol oxidase)」的含量。從馬鈴薯與蘋果的例子可以發現,基因編輯技術有著讓食物變得更安全,減少耗損、增進保存性等多元的應用方向。

賀端華說:「只要想像得到的,基因編輯技術都有機會可以做出來,像是花卉的新顏色品種、更大更甜的水果、更能抗逆境與病蟲害的水稻,這些用基因編輯技術可以很快地實現。」


基因編輯技術能使蘋果切開後不變黃、保持新鮮原色,有利於食品業者保存、讓消費者食慾大開。

基因編輯技術就像一把神奇的小剪刀!

基因編輯技術是如何做到這些改變呢?賀端華形容:「基因編輯技術就像是一把剪刀,能剪斷生物的DNA。」當DNA斷裂後,細胞會自行啟動修補機制,修補過程中DNA會產生突變,進而使植物產生人們想要的性狀表現。

這把「剪刀」是由一段可以辨認特定DNA位置的嚮導RNA(即guide RNA)和可以剪斷DNA的酵素(Cas9)組成,選定並且合成嚮導RNA十分容易,酵素則已有市售商品,因此基因編輯技術相當容易且便利。

賀端華進一步說明:「當細胞進行分裂,從一個細胞變成兩個,剪刀只會留在其中一個細胞裡,我們取另外一個沒有剪刀的細胞,就是擁有想要的DNA性狀,但沒有外源的基因與酵素的細胞。」不帶外源基因,是基因編輯技術與基因改造技術一個非常重要的不同,這也讓基因編輯技術應用時更沒有安全性的疑慮。

這把小剪刀能否成為台灣農業的實力?端看政策如何進步

過去20年,台灣法規對本土基因改造作物的應用設下全面限制,不得種植。賀端華說:「如果可以進口別人的,但是自己不能做,那聽起來好像是很不合邏輯。」目前台灣黃豆約有98%為進口,其中絕大部分是基改黃豆,但台灣自己研發的成果不能種植,導致基改作物的效益只有其他國家能獲得,也影響了台灣農業與生技研究的發展。

賀端華以汽車比喻:「我們不可能不用汽車,但是台灣自己的國產車不能用,卻可以從國外進口汽車,這樣的狀況是很悲慘。」「假設國產車不能用,等於我們汽車工業被打壓,但我們還是要用汽車,就只能從國外進口,技術發展自然會受到限制。」

「基因編輯是一個很成功的技術,就算我們不用,別人也會使用。」以基因編輯技術改良作物品系,是現今全球農業研究的趨勢,未來台灣能否將累積的研究實力轉換為國際競爭力,關鍵就在政策能不能以科學為根據,平等對待國內外的研究成果。身為研究學者,賀端華期待有更多公平、開放的機會,提供給爭議更小、應用性更強的基因編輯技術。


賀端華院士以生動淺白的方式,說明基因編輯技術的應用現況與原理。

【本文由美國黃豆出口協會專案委託製作】

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