創科廣場|基因編輯番茄日本應市 加入功能抑制高血壓

2022-01-21 10:05
中國人向來有「食療」之說,隨着科學進步,食物內加入不同功能,再也非天方夜譚,具食療的各種食物,也許會如雨後春筍。

最近美國科學家希望將生菜變成mRNA疫苗工廠,方法是改變生菜細胞DNA片段,內加入COVID-19的mRNA再自動繁殖,食下生菜就會有接種疫苗的效果。

美國加州大學河濱分校(UC Riverside)的研究團隊已獲得美國國家科學基金會撥款50萬美元,研究如何將COVID-19的mRNA疫苗加入生菜自動繁殖,決定接種的「劑量」,疫苗再毋須極低溫冷藏儲存,只要直接吃沙律,就完成了接種。

吃沙律接種疫苗,聽似是不可思議。日本科學家剛推出可抑制高血壓的基因剪輯番茄,並已經推出市場,稱為「Sicilian Rouge High GABA」番茄。

Sicilian Rouge這種番茄的原本品種,經基因編輯後,內含更豐富GABA(γ-氨基丁酸),有助抑制高血壓和改善血管,也是日本智慧農業的改革成果。

基因剪輯智慧農業

智慧農業成為大勢所趨,2014年日本政府實施「戰略創新/創造計畫」(Cross-Ministerial Strategic Innovation Promotion Program,SIP),2015年推出了結合智慧機械和IT技術的「下一代農林水產業創造技術」計畫,鼓勵初創以基因技術推動農業。

日本筑波大學生命及環境科學及筑波植物創新研究中心衍生的初創Sanatech Seed,去年底以CRISPR/Cas9基因剪輯技術,加以「定點核酸酶」(Site-directed nuclease, SDN)的基因編輯技術,開發出對高血壓有抑制功能的番茄,終於獲批推出市場,成為全球首隻基因編輯的食用番茄。

去年,日本推出指引監管基因組編輯食品,只要出售前獲監管機構的同意,基因剪輯改造,不再視為基因改造食物。Sanatech Seed是首家獲得厚生勞動省和農林水產省同意,去年底出售Sicilian Rouge High GABA番茄,成為全球首個可供消費食用的基因編輯番茄。

GABA改善血管

2020年諾貝爾化學獎由兩名發明CRISPR/Cas9基因編輯技術的女科學家所獲得,基因編輯技術是透過斷開DNA鏈條改動,重新連接令細胞產生新的特性,就像寫作時編輯文字一樣,所以也被稱為「基因剪刀。

Sicilian Rouge High GABA 番茄經基因改造後,內含大量γ-氨基丁酸(GABA)。GABA一向是存在番茄天然成分,屬於中樞神經系統神經傳遞物質,不少健康食品以GABA作為抑制高血壓,甚至是治療失眠補充劑,上述番茄直接種出GABA,可降低心血管和心臟病誘因,例如高血壓等徵狀。

有關基因剪輯食物獲批迅速上市,受西方專家的質疑,日本卻反而沒引起太大爭議。日本對食物監管,較西方更加嚴格,加上番茄又以「定點核酸酶」方法改造,其實是靠番茄細胞本身的修復機制,誘使出現變異,其先剪斷特定DNA片段,誘發DNA修復機制出現的變異,自然界也經常發生,日本規定只要基因不是外來,就可視為天然的食物。

事實上,農作物早以用不同的方法調整基因組,產生不同效果,手法可是通過傳統育種或者誘變,例如種子暴露於電離輻射或化學物質,藉以誘發突變。日本的法例規定只要新品種不是轉基因(不含「外來」),並向監管機構報告和申請,就不需特殊標籤出售。不過Sanatech也自願在番茄貼上標籤,價格較其他番茄更貴,日本生果價錢不菲,Sanatech基因剪輯番茄具療效,自然物有所值。

今次只是日本基因剪輯農產品牛刀小試,以後陸續有來。日本農林水產省否決了部分基因剪輯的農產品,但卻批准這基因剪輯的虎河豚,以及京都大學和近畿大學研發的多肉真赤鯛,還有不含綠芽毒素的馬鈴薯等,預計今年內推出市場。

日本的基因剪輯農產品,會否引起各國在智慧農業,以相同手法開發更多農林和水產品,更令人關注。

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