利用CRISPR成功培育低致癌物小麦
基因编辑“GE作物”走向商业化
有望成为病虫害与气候变化的救星
烤得酥脆的吐司作为一顿早餐非常不错,但也有一个令人担忧的问题:面包被烤焦发黑的部分含有名为“丙烯酰胺”的致癌物质。
不过今后也许可以从这样的担忧中解放出来。所谓“基因剪刀”已经成功开发出去除了致癌物质的“超级小麦”。基因编辑技术能否成为破解粮食安全难题的新“救火投手”?
通过基因编辑降低致癌物质的小麦即将实现商业化
英国日报《泰晤士报》于本月13日(当地时间)报道称,一种经过基因编辑的新小麦品种有望供应给英国食品企业。据报道,这种小麦由赫特福德郡罗瑟姆斯特研究所开发,其所含的氨基酸“天冬酰胺”比普通小麦更少。
天冬酰胺在经受过高温加热时,可能会转变为丙烯酰胺。丙烯酰胺是联合国下属机构——国际癌症研究机构指定的2A类致癌物质(被推定具有致癌可能性的物质)。已知吐司焦黑部分越深,所含丙烯酰胺的含量越高。据称,罗瑟姆斯特研究所开发的新小麦可以“显著地(significantly)”降低这一致癌风险。
目前,这一小麦的商业化已进入倒计时阶段。不过,即便获得销售批准,从进行大规模种植,再到制粉并供应给食品企业,预计仍需数年时间。
剪切和编辑基因的“CRISPR”
英国“脱欧”(Brexit,英国退出欧洲联盟)之后,正在废除或修改欧盟时期引入的多项监管措施,其中也包括欧盟特有的、极为严格的“转基因生物(GMO)食品”监管。
欧盟禁止进口所有对基因进行过改动的转基因食品,沿袭欧盟法律的英国国内法也同样如此。然而,英国计划把利用俗称“基因剪刀”的“CRISPR”技术进行基因增删的食品,与既有转基因食品区分开来,命名为“基因编辑食品(GE食品)”,并允许其销售和进口。罗瑟姆斯特研究所开发的新小麦也正是利用CRISPR技术培育而成。
CRISPR是一种借助特定酶切断基因组中靶向碱基序列的工具。通过这种方式,可以在基因组中删除部分碱基序列,也可以接入新的基因。
为这一技术的开发作出关键贡献的两位科学家——Emmanuelle Charpentier教授和Jennifer Doudna教授于2020年获得了诺贝尔化学奖。CRISPR被视为打造尖端基因药物、培育抗病虫害的动植物以及生产无需担心致癌物质的食品等领域的“核心技术”。
培育抗病虫害、耐气候变化的作物
CRISPR诞生之后,原本对基因编辑持怀疑态度的各国政府也在逐步转变立场。通过放宽对基因编辑食品的监管,谋求成为基因编辑强国的并非只有英国。日本在2019年通过法律,免除对未添加新基因的基因编辑食品进行安全性试验。一些农业大国如美国,已经在种植经过基因编辑的谷物。
基因编辑也被视为在剧烈气候变化下缓解粮食安全不安的“救火投手”。由于接连发生的极端干旱、洪水等灾害,人类数千年来赖以为生的小麦、大豆、水稻、咖啡豆等作物产量正逐步下降,而利用CRISPR技术可以培育出能够在恶劣气候条件下依然生长良好的谷物。以印度为例,该国在去年3月将部分基因编辑作物从既有监管中豁免,并允许种植经基因编辑的露地作物。中国也计划为提高粮食自给率而放宽相关监管。
不过,出于对食品安全的担忧,反对声音也不在少数。以巴基斯坦为例,该国近期作出决定,对进口经基因编辑的大豆进行限制。对此,美国农业部曾警告称,这一决定可能会给巴基斯坦2022—23年度的植物蛋白供需带来严重冲击。
基因编辑食品会端上本国餐桌吗
基因编辑食品是否也会端上本国居民的餐桌?目前,国内《食品卫生法》通过“转基因食品标识标准”来监管经基因改造的谷物等。不过,适用于利用CRISPR等技术生产的基因编辑食品的监管法案正在推进中,其监管强度将低于转基因食品。
产业通商资源部去年7月向国会提交了《有关转基因生物国家间转运等的法律》(转基因生物法)修正案。该法案包含对未采用外源基因导入方式的基因编辑作物简化审批程序的内容。
然而,要与对基因编辑作物抱有强烈反感的市民团体达成共识,预计将十分困难。GMO反对全国行动、全国食物联盟、环境农业团体联合会等联合体在去年8月发表声明称,“(一旦转基因生物法修正案通过)将出现无需接受安全性审查就可进口转基因生物的局面”,“国内转基因生物进口势必增加,这将使市民更难获得没有转基因成分的健康餐桌”,并对此予以谴责。
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