圖片作者：NotebookLM
雞蛋是廚房裡最常見的食材。但是，也有些人對雞蛋過敏。對於這些人來說，生活中必需要避開蛋，但是這實在是非常的費工，畢竟，有太多東西都有蛋了。
最近，我去參加了一場研討會，主要是在討論「基因編輯」技術的法規與相關的產品。在研討會裡，我聽到了蠻多有意思的事情，不過最有趣的，是近年來，日本廣島大學與Kewpie合作研發的 OVM-knockout 低敏蛋。
廣島大學的教授利用基因編輯技術，將負責產生Ovomucoid (OVM, 類卵黏蛋白)的基因給去掉，研發出「低致敏蛋（低敏蛋）」。
原來，蛋白中的主要致敏原包括 Ovomucoid（OVM）、Ovalbumin、Ovotransferrin 等。
其中OVM 是最強的過敏原，也就是說，人類免疫系統容易辨識 OVM 的特定片段，引發 IgE 反應。但是它非常穩定，不容易被加熱破壞；結構緊密，含多個雙硫鍵。
所以，OVM 是個「難摧毀」又容易導致過敏的蛋白質。而且，它大約佔蛋白總蛋白量的 11%，所以光靠著少用一點蛋，是無法降低過敏風險的。
因此，廣島大學的研究團隊，以基因編輯的方式讓OVM不表現，這麼一來，雞蛋裡面就不會有它，也就不那麼容易引起過敏了！
最特別的是，這項研究並未採用目前炙手可熱的 CRISPR-Cas9 系統，而是選擇使用 platinum TALEN。研究團隊精準地在 OVM 基因蛋白質轉譯區（open reading frame, ORF）起始後第 15 個鹼基對的位置導入一個 frameshift 突變，確保正確的 ovomucoid（OVM）蛋白完全無法被製造出來。
之所以沒有使用 CRISPR-Cas9，並非因為該技術不夠準確，而是因為 CRISPR 雖然能準確切割目標位置，卻無法控制最終產生的是 −1 bp、−2 bp、+1 bp 的缺失或插入，還是仍維持閱讀框的 in-frame deletion。
然而，日本研究團隊的目標是必須百分之百產生 frameshift 突變，因此捨棄了操作相對簡便的 CRISPR，而選擇了在切割結果可預期性上更高、但技術門檻較高的 TALEN 系統。
至於為何切割位點必須設在轉譯起始後第 15 個鹼基對，關鍵在於 OVM 不僅整個蛋白本身是過敏原，其位於 N 端的分泌訊號胜肽（signal peptide）同樣包含過敏原。
若僅在基因後段導入突變，即使主要蛋白無法表現，前端的訊號胜肽仍可能被翻譯並進入分泌路徑，依然存在引發過敏反應的風險。
因此，唯有在轉譯一開始的地方就破壞閱讀框，確保 OVM 的任何片段都不會被正確翻譯或分泌，才能在理論與實證上同時排除 OVM 所造成的過敏風險。
有趣的是，原本是為了降低蛋白過敏兒童的風險，但研究團隊意外發現：
去掉致敏蛋白 OVM（ovomucoid）後，蛋白竟然比一般雞蛋更容易打發。
這個結果聽起來像是料理魔法，但其實完全符合科學。
怎麼說呢？原來，把蛋白打發靠的不是 OVM，而是其他蛋白！
蛋白之所以能打發，是因為其中的蛋白質能在氣液界面展開、形成薄膜並包住氣泡。主要貢獻者包括：
Ovalbumin(卵白蛋白)：主要成膜蛋白
Ovomucin(卵黏蛋白)：提供黏彈性與泡沫穩定性
Lysozyme、Ovotransferrin：協同增加泡沫強度
看到沒有？OVM與形成蛋白氣泡（打發）無關。事實上，不只是無關，OVM 本身因為結構過於穩定，難以展開，加上分子量小，容易「身先士卒」抵達泡泡的表面；結果就造成它只是在界面上「占位」但不幫忙！也就是說，有OVM在，反而會干擾其他蛋白質形成泡泡！
因此，當他們為了降低過敏而移除 OVM時，就等於讓「不幫忙還擋路的人」退出系統。
這個改變帶來兩個效果：
1. 蛋白質界面競爭減少：少了 OVM，Ovalbumin 與 Ovomucin 更容易爭取界面位置，快速展開，讓蛋白可以形成更細緻的泡膜。
2. 氣泡更穩定：由於OVM 難以變性，使得泡沫不夠彈性。當他們移除OVM後，ovomucin 的黏彈性更能發揮，於是泡沫變得細密且穩固。
於是他們發現：低敏蛋的打發速度顯著快於普通雞蛋，且蓬鬆度更高。
這是一種「功能增益」，雖然不是原始目標，但對食品加工非常有吸引力。
不過，雖然日本法規不要求基因編輯食品標示，但企業仍採取低風險導入策略。他們決定先賣給食品加工業，而不是直接出現在超市的貨架上。
對食品加工業來說，他們比較重視功能，不那麼在意來源；而這種容易打發的蛋，對他們來說，加工起來更快，當然好。
至於超市嘛，由於雞蛋是基本食材，稍有爭議就可能引發情緒反彈；雖然日本政府並不要求一定要標示，但是讓「低敏蛋」透過食品加工業不動聲色地進入市場，比放到架上更安全。
不過，雖然低敏蛋對於雞蛋過敏者是個福音，但是去掉 OVM 並不代表對所有過敏者都安全喔！因為雞蛋裡面會引起過敏的成分，並不是只有OVM而已。
更容易打發的「低敏蛋」看似意外，其實是蛋白質化學、食品科學與基因技術互相交會的結果。
這種案例提醒我們：當科學改變食材的組成時，也可能改變料理世界的物理法則。就像有些人想要用一粒麥、二粒麥磨的麵粉做麵包，就發現因為麵筋結構較弱，難以形成強韌的網狀結構來包覆氣體，使得這些古老麥種磨的麵粉，做出來的麵包口感較紮實，不像現代小麥那樣蓬鬆。
未來，如果基因編輯能針對特定食品功能做更細緻的調控，我們或許能看到更多跨越科學與料理的創新。
參考文獻：
Ezaki R, Sakuma T, Kodama D, Sasahara R, Shiraogawa T, Ichikawa K, Matsuzaki M, Handa A, Yamamoto T, Horiuchi H. Transcription activator-like effector nuclease-mediated deletion safely eliminates the major egg allergen ovomucoid in chickens. Food Chem Toxicol. 2023 May;175:113703. doi: 10.1016/j.fct.2023.113703
