付費限定方格精選

GABA蕃茄、肉超厚真鯛⋯⋯在日本不被當成基因改造的「基因編輯食品」是什麼？

2021/09/10閱讀時間約 13 分鐘

2019年10月，日本《ゲノム編集技術応用食品及び添加物の食品衛生上の取扱要領》正式實施之後，形同基因編輯食品（ゲノム編集食品）之戰在日本正式開打。先是富含GABA（γ-氨基丁酸）的基因編輯蕃茄在隔年 12月獲准上市，肉質肥美的基因編輯真鯛也預計在近期遞出申請，最快可望在本月（2021.9）上路。

到底基因編輯食品是什麼？基因編輯食品又和過去的基因改造食品（基改食品）又有什麼哪裡不同呢？

育種技術的演進

古往今來，人們都會使用各種方式來培育出最適合人類栽種、飼養／養殖的動、植物。有些馴化過程是為了讓人們好種、好養，有些馴化過程是為了「更好吃」或「更好看」。總之，農牧業的演進基本上就是為了讓人類生活變得更舒適。

在過去，如果要培育出新的品種，最簡單但也最費時的方法，就是先找到具有某種人們喜歡的性質的植株或物種，然後想辦法讓這個性質可以一代傳一代，逐漸篩選出強化版的後代，成為新的品種。如果覺得像過去這樣靠著天降奇蹟，在路上找到新品種太慢，近代稍微快一點的方式，可以利用照射放射線、化學藥劑處理等人工方式，促使物種基因變異，就可以稍微加速物種變異的進程。但這些方式還是要仰賴老天爺賞臉，才有機會變異出人類喜歡的特質，而且大家事前也不知道會變成什麼樣子。

遷入外來基因的基因改造技術

就在這個時候，首先登場的是基因改造技術。基因改造技術是當人們發現某一個特定序列的基因片段，可以產生某個人類喜歡的特質（性狀）時，人們就可以把這個特定序列的基因片段，嵌入某一種我們認為這個物種如果有這個性質會更好的生物體裡面。例如，最常見的基改作物（例如：大豆、玉米），就是在基改作物裡面加入抗除草劑或抗病蟲害的基因，這樣就能做出抗病蟲害的基改作物。

經過基因改造的物種，叫做「基因改造生物（genetically modified organisms, GMOs）」。使用基因改造生物製成的食物，稱之為「基因改造食物（genetically modified foods, GM foods）」。

嵌入外來基因時，不能決定要嵌在哪裡

不過，基因改造技術通常都是在物種裡面嵌入一段原本不存在於這個物種的基因片段（＊），而且在嵌入的過程中，人類沒有辦法指定要嵌在DNA的哪一段，如果不小心嵌錯位置，很有可能會讓原本物種出現「預期之外」的發展。

＊如果是嵌入不同物種的基因，稱之為「異源基因轉殖（transgenic）」，如果嵌入的是相同物種的基因，則稱之為「同源基因轉殖（cisgenic）」。但不論是異源基因轉殖還是同源基因轉殖，都是在目標生物體內加入一段原本不屬於這個生物體內的基因片段。

例如：原本具有某種特質的基因片段，因為被嵌入外來基因，反而害原本具有功能的基因片段無法發揮作用。也有可能是，外來基因嵌入的位置，原本沒有特殊功能，但嵌入這段外來基因後，整個片段出現了新的功能也說不定。所以基因改造作物在上市之前，一定需要經過審查，來確保在基因改造的過程中，沒有出現會對人體或環境有害的「預期之外」新性狀。

基因編輯技術的誕生

基因編輯（genome editing）和基因改造最大的不同，就是現在人類可以精準地決定要在一長串DNA的哪個位置剪一刀。特別是在CRISPR/Cas9技術被研發出來後，真的是想剪哪裡就剪哪裡，想要在同一個位置重複剪幾次都沒問題，神準無比。研發出CRISPR/Cas9技術的Emmanuelle Charpentier和Jennifer A. Doudna，還因此獲得了 2020年的諾貝爾化學獎。

像CRISPR/Cas9這樣，可以剪斷特定DNA片段的「基因剪刀」，稱之為「定點核酸酶（site-directed nuclease, SDN）」。

利用細胞自己的修復機制出現變異

其實自然界中，DNA在複製時本來就有可能會出錯，像是DNA沒有接好斷成兩半、或是少一段之類的。這種情況下，DNA本來就會自己修復，順利的話，DNA可以自己把斷成兩半的DNA接回去。有時候接回去時，會不小心接錯片段，缺了一段、或是多接了一些其他片段進去之類的，這些都是自然界很常發生的事情。

這就是使用定點核酸酶（SDN）做基因編輯的核心概念：剪斷特定的DNA片段，誘發DNA自己的修復機制，讓DNA在修復過程中出現變異。

定點核酸酶（SDN）的3種基因編輯方式

如果要細分的話，使用定點核酸酶（SDN）做基因編輯，可以再分成 3種：

SDN-1
利用定點核酸酶（SDN）切斷特定的DNA片段，利用細胞自己的DNA修復機制，促使細胞在被剪斷的位置缺少、置換或插入其他的鹼基。
SDN-2
利用定點核酸酶（SDN）切斷特定的DNA片段的同時，事先準備好另一段乍看之下和切口位置很相似的DNA片段（模板），但唯獨在切口位置的鹼基序列不同，誘使細胞利用自身的修復機制時，誤將這段DNA片段當作範本，在切口位置的鹼基序列換成我們想要的排列方式。
SDN-3
利用定點核酸酶（SDN）切斷特定的DNA片段的同時，事先準備好另一段已知性狀且欲加入基因序列中的外來基因，促使細胞再利用自身的修復機制時，把這個外來基因接進去。SDN-3和過去的基因改造比較相似，都是嵌入一段已知效用的基因片段。

上述 3種都是以定點核酸酶（SDN）進行基因編輯的作法。每個國家針對基因編輯食品的規範不同，日本重視的是基因編輯過程和最終成品，使用哪一種基因編輯的方法，決定了食品安全審查的方式⋯⋯

目前台灣依據《食品安全衛生管理法》將基因編輯食品視為基因改造食品，而台灣目前的基因改造食品皆為進口原物料，台灣境內沒有在生產或使用基因改造生物。