从实验室到餐桌：基因改造食物｜星岛教室

2024-12-05 11:57

大家有没有见过金黄色的大米、粉红色果肉的菠萝和紫色的番茄？这些都是基因改造食物例子。「基因改造食物」是指通过基因工程技术改变其基因组成的食物。这些技术让科学家将特定的基因，从一种生物转移到另一种生物中，赋予其新特性，从而令食物有更好的质量和产量。

基因改造农作物

黄金米

科研人员研发呈橙黄色或金黄色的「黄金米」。黄金米的谷粒含有β-胡萝卜素。科研人员将来自粟米的八氢番茄红素合成酶的基因和来自某种细菌的胡萝卜素脱氢酶的基因植入大米中，增加β-胡萝卜素。β-胡萝卜素可以在人体内，根据需要转化为维他命A。维他命A是人类视觉系统和维持免疫系统健康的重要营养。

粉红菠萝

这品种的菠萝经过基因改造，加入一个来自柑桔的酶的基因，以馨加菠萝的番茄红素；同时在改造过程中，抑制菠萝中两个使番茄红素转化成其他胡萝卜素的基因，令菠萝不会变黄。这款果肉和外皮呈粉红色的「粉红菠萝」，除了保留了传统菠萝的营养价值外，相比于传统菠萝，粉红菠萝更加鲜甜多汁，酸味较少，并且拥有独特的味道。

紫色番茄

为增加番茄的花青素，科研人员发现金鱼草的两个基因可以制造诱发花青素生物合成的转录因子，所以将这两个基因植入番茄内，令番茄制造花青素。由于番茄所制造的花青素含量增加，所以「紫色番茄」的果实呈深紫色。花青素是一种强效的抗氧化剂，能够帮助改善血管功能、降低炎症和促进新陈代谢。

从以上例子可见，基因改造食物的技术能更精准地提高农作物的营养价值。例如︰黄金大米含有更多的维他命A，有助解决菲律宾、印尼和孟加拉等发展中国家的人民缺乏维他命A的问题。

增营养产量储存期

香港大学生物科学学院与法国研究团队合作，改造番茄基因，令其维他命E含量提高近5倍，增强抗氧化功效。有研究人员改造乳牛基因，使其产出的牛奶乳糖含量降低，以便适合乳糖不耐症患者饮用。通过抑制天门冬酰胺，令油炸后的基因改造马铃薯减少释出致癌物——丙烯酰胺至50-75%。

基因改造农作物主要为了增强对疾病、虫害和除草剂的抵抗力，使它们能够适应不利生长环境，增加产量。美国一种基因改造三文鱼，可在寒冷环境中持续分泌生长激素，将成长期由原本的30个月缩短至约18个月。科研人员将巴斯德氏杆菌植入B.t.粟米和B.t.棉花，令它们能自行产生对某些昆虫有毒的蛋白质，以防治害虫，提升产量。

传统苹果和马铃薯容易因褐变问题而被丢弃。科研人员透过基因改造技术，抑制多酚氧化酶的酵素发生作用，令苹果和马铃薯削开或去皮后能较长时间保持不变色，并且不会因储存受挤压而呈现褐色或黑斑，有助延长储存期，减少浪费。

破坏生态环境

然而，基因改造技术仍面对不少挑战。基因改造作食物可能对生态系统产生影响。例如︰抗除草剂作物的广泛种植可能导致除草剂抗性杂草的出现，进而需要使用更多除草剂。基因改造食物的推广可能导致农田出现单一种植模式。单一作物的种植使农业系统对病害、害虫和气候变化的抵抗能力下降，从而降低农作物的生物多样性。

导致基因转移

基因改造农作物的花粉和种子可能会意外地传播到邻近田野，令到传统品种的改变，特别是如果抵受除草剂的基因传到其他植物，这些植物可能获得抗除草剂的特性，导致超级杂草的出现。基因改造生物更会造成基因污染，影响自然生态的平衡。基因改造生物有机会成为入侵性物种，从而排挤甚至淘汰其他自然物种。例如︰欧洲鲤鱼被引进澳洲美利河流域，因其繁殖能力高和适应力强，排挤了原生鱼类，迅速成为该流域河鱼物种的90%。所以科学家只能修改欧洲鲤鱼的基因，令其只能繁殖雄性鲤鱼。

食物标签欠完善

尽管科学界普遍认为基因改造食物是安全的，但部分消费者仍持怀疑态度，担心其潜在的健康风险。基因改造工程可能引入一些本来不会引起过敏反应的成分，从而带来新的过敏源。例如︰有科研人员发现，一种基因改造大豆曾被植入可引致过敏反应的巴西坚果基因。如果对坚果过敏的患者不慎吃了该大豆，就会产生过敏反应。这事件带出基因改造食物的食物标签制度欠缺监管。

在香港，基因改造食物的标签和安全问题一直是公众关注的焦点。根据香港食物安全中心的资料，现时在香港市面上出售的基因改造食物均已通过风险评估，被认为与非基因改造食物一样安全。然而，现时各地政府对基因改造食物标签的政策均有不同。例如：香港和加拿大均采用自愿性标签制度。中国、美国、韩国和澳洲等国家则推行强制性标签制度。无论食物标签制度如何，消费者都应该有知情权，了解基因改造食物的成分和营养价值，从而选择吃与不吃。

随着科技的进步，基因改造技术将变得更精确和高效。中国农业农村部最近批准了多个转基因粟米和大豆品种的商业化生产，这标志着生物育种产业化的加速。这些转基因作物将有助提高农作物产量和抗病性。基因改造食物在现代农业中扮演着重要角色，有望为全球粮食安全和营养改善作出更大贡献。

小思考，大智慧

你认为保护自然环境和使用基因改造技术之间有冲突吗？

参考答案

两者之间可能存在一些冲突，但也有协同作用。例如：基因改造食物的广泛种植影响生物多样性。基因改造作物的花粉和种子可能与传统作物交叉授粉，导致基因污染。但是，基因改造食物的高产量可以减少对农地的需求。耐旱或耐盐的基因改造农作物，帮助农业适应气候变化。只要平衡基因改造技术应用的好处及对环境的保护，便可推动农业可持续发展。

本栏逢周四刊登，由教育评议会邀请资深中小学老师、校长及大学讲师撰稿，旨在为学生提供多元化的STEAM学习材料，引发学生探求知识的兴趣，将学习融入生活，培养学生的世界观、敏锐的触觉、积极学习的态度。

文：中华基督教会何福堂小学主任叶颖琦