從實驗室到餐桌：基因改造食物｜星島教室

2024-12-05 11:57

大家有沒有見過金黃色的大米、粉紅色果肉的菠蘿和紫色的番茄？這些都是基因改造食物例子。「基因改造食物」是指通過基因工程技術改變其基因組成的食物。這些技術讓科學家將特定的基因，從一種生物轉移到另一種生物中，賦予其新特性，從而令食物有更好的質量和產量。

基因改造農作物

黃金米

科研人員研發呈橙黃色或金黃色的「黃金米」。黃金米的穀粒含有β-胡蘿蔔素。科研人員將來自粟米的八氫番茄紅素合成酶的基因和來自某種細菌的胡蘿蔔素脫氫酶的基因植入大米中，增加β-胡蘿蔔素。β-胡蘿蔔素可以在人體內，根據需要轉化為維他命A。維他命A是人類視覺系統和維持免疫系統健康的重要營養。

粉紅菠蘿

這品種的菠蘿經過基因改造，加入一個來自柑桔的酶的基因，以馨加菠蘿的番茄紅素；同時在改造過程中，抑制菠蘿中兩個使番茄紅素轉化成其他胡蘿蔔素的基因，令菠蘿不會變黃。這款果肉和外皮呈粉紅色的「粉紅菠蘿」，除了保留了傳統菠蘿的營養價值外，相比於傳統菠蘿，粉紅菠蘿更加鮮甜多汁，酸味較少，並且擁有獨特的味道。

紫色番茄

為增加番茄的花青素，科研人員發現金魚草的兩個基因可以製造誘發花青素生物合成的轉錄因子，所以將這兩個基因植入番茄內，令番茄製造花青素。由於番茄所製造的花青素含量增加，所以「紫色番茄」的果實呈深紫色。花青素是一種強效的抗氧化劑，能夠幫助改善血管功能、降低炎症和促進新陳代謝。

從以上例子可見，基因改造食物的技術能更精準地提高農作物的營養價值。例如︰黃金大米含有更多的維他命A，有助解決菲律賓、印尼和孟加拉等發展中國家的人民缺乏維他命A的問題。

增營養產量儲存期

香港大學生物科學學院與法國研究團隊合作，改造番茄基因，令其維他命E含量提高近5倍，增強抗氧化功效。有研究人員改造乳牛基因，使其產出的牛奶乳糖含量降低，以便適合乳糖不耐症患者飲用。通過抑制天門冬酰胺，令油炸後的基因改造馬鈴薯減少釋出致癌物——丙烯酰胺至50-75%。

基因改造農作物主要為了增強對疾病、蟲害和除草劑的抵抗力，使它們能夠適應不利生長環境，增加產量。美國一種基因改造三文魚，可在寒冷環境中持續分泌生長激素，將成長期由原本的30個月縮短至約18個月。科研人員將巴斯德氏桿菌植入B.t.粟米和B.t.棉花，令它們能自行產生對某些昆蟲有毒的蛋白質，以防治害蟲，提升產量。

傳統蘋果和馬鈴薯容易因褐變問題而被丟棄。科研人員透過基因改造技術，抑制多酚氧化酶的酵素發生作用，令蘋果和馬鈴薯削開或去皮後能較長時間保持不變色，並且不會因儲存受擠壓而呈現褐色或黑斑，有助延長儲存期，減少浪費。

破壞生態環境

然而，基因改造技術仍面對不少挑戰。基因改造作食物可能對生態系統產生影響。例如︰抗除草劑作物的廣泛種植可能導致除草劑抗性雜草的出現，進而需要使用更多除草劑。基因改造食物的推廣可能導致農田出現單一種植模式。單一作物的種植使農業系統對病害、害蟲和氣候變化的抵抗能力下降，從而降低農作物的生物多樣性。

導致基因轉移

基因改造農作物的花粉和種子可能會意外地傳播到鄰近田野，令到傳統品種的改變，特別是如果抵受除草劑的基因傳到其他植物，這些植物可能獲得抗除草劑的特性，導致超級雜草的出現。基因改造生物更會造成基因污染，影響自然生態的平衡。基因改造生物有機會成為入侵性物種，從而排擠甚至淘汰其他自然物種。例如︰歐洲鯉魚被引進澳洲美利河流域，因其繁殖能力高和適應力強，排擠了原生魚類，迅速成為該流域河魚物種的90%。所以科學家只能修改歐洲鯉魚的基因，令其只能繁殖雄性鯉魚。

食物標籤欠完善

儘管科學界普遍認為基因改造食物是安全的，但部分消費者仍持懷疑態度，擔心其潛在的健康風險。基因改造工程可能引入一些本來不會引起過敏反應的成分，從而帶來新的過敏源。例如︰有科研人員發現，一種基因改造大豆曾被植入可引致過敏反應的巴西堅果基因。如果對堅果過敏的患者不慎吃了該大豆，就會產生過敏反應。這事件帶出基因改造食物的食物標籤制度欠缺監管。

在香港，基因改造食物的標籤和安全問題一直是公眾關注的焦點。根據香港食物安全中心的資料，現時在香港市面上出售的基因改造食物均已通過風險評估，被認為與非基因改造食物一樣安全。然而，現時各地政府對基因改造食物標籤的政策均有不同。例如：香港和加拿大均採用自願性標籤制度。中國、美國、韓國和澳洲等國家則推行強制性標籤制度。無論食物標籤制度如何，消費者都應該有知情權，了解基因改造食物的成分和營養價值，從而選擇吃與不吃。

隨着科技的進步，基因改造技術將變得更精確和高效。中國農業農村部最近批准了多個轉基因粟米和大豆品種的商業化生產，這標誌着生物育種產業化的加速。這些轉基因作物將有助提高農作物產量和抗病性。基因改造食物在現代農業中扮演着重要角色，有望為全球糧食安全和營養改善作出更大貢獻。

小思考，大智慧

你認為保護自然環境和使用基因改造技術之間有衝突嗎？

參考答案

兩者之間可能存在一些衝突，但也有協同作用。例如：基因改造食物的廣泛種植影響生物多樣性。基因改造作物的花粉和種子可能與傳統作物交叉授粉，導致基因污染。但是，基因改造食物的高產量可以減少對農地的需求。耐旱或耐鹽的基因改造農作物，幫助農業適應氣候變化。只要平衡基因改造技術應用的好處及對環境的保護，便可推動農業可持續發展。

本欄逢周四刊登，由教育評議會邀請資深中小學老師、校長及大學講師撰稿，旨在為學生提供多元化的STEAM學習材料，引發學生探求知識的興趣，將學習融入生活，培養學生的世界觀、敏銳的觸覺、積極學習的態度。

文：中華基督教會何福堂小學主任葉穎琦