基因编辑小麦有助于降低患癌症风险
编译：王巍
面包在烘烤过程中会形成丙烯酰胺，并且面包的颜色越深这种致癌化合物可能就越多。现在，由罗瑟斯塔研究所(RothamstedResearch)和布里斯托尔大学(UniversityofBristol)的科学家领导的一个研究小组使用了基因组编辑的新技术，开发出一种烘焙时不太可能产生丙烯酰胺的小麦品种。
该项目负责人奈杰尔·哈尔福德教授表示，研究人员正准备向英国政府提交一份申请，从秋季开始进行这种新小麦的田间试验，这也将是首次在欧洲进行基因编辑小麦的田间试验。
自从年在食品中发现丙烯酰胺以来，它一直是食品制造中的一个非常严重的问题。可能会诱发啮齿类动物和人类致癌。它不仅出现在吐司和其他小麦产品中，也出现在许多其他油炸或烤制的食品中，包括薯片、烤土豆和咖啡等。
面包中的丙烯酰胺含量相对较低，但当面包被烘烤时，丙烯酰胺含量会随之增加。此外，影响面包颜色、味道和香气的化合物会通过与丙烯酰胺类似的化学途径形成，所以面包颜色越深、味道越好，可能含有的丙烯酰胺就越多。这同样适用于其他受影响的食物。SarahRaffan刚刚完成了一项博士项目，该项目旨在制造和分析低天门冬酰胺小麦，她将成为这次田间试验的首席研究员。她表示已经可以使用基因组编辑来减少谷物中天门冬酰胺氨基酸的含量。在烘烤和烤面包的过程中，天冬酰胺会转化为丙烯酰胺。因此，天冬酰胺含量较低的小麦可以降低丙烯酰胺的含量，这对那些喜欢烤面包的人来说是个好消息。
国际癌症研究机构(InternationalAgencyforResearchonCancer)将丙烯酰胺列为一种可能的致癌物。年，联合国粮农组织/世卫组织食品添加剂联合专家委员会的一份报告指出，饮食中丙烯酰胺的潜在致癌作用令人担忧。年，欧盟污染委员会(CONTAMCommittee)也得出了类似的结论。这些困扰促使Raffan、Halford和他的同事们尝试利用基因组编辑技术生产低天冬酰胺小麦。CRISPR/Cas9基因组编辑技术会导致DNA发生细微的变化，如DNA短片段的删除或插入，或DNA序列的改变，在这种情况下可能导致与生成天冬酰胺有关的基因功能缺失。它与转基因方法的不同之处在于，它不涉及引入新的、外来的或额外的基因片段。通过CRISPR/Cas9可以定向改造特定的目标基因，并且这一过程与自然变化相一致。
尽管CRISPR/Cas9基因编辑技术和转基因技术之间存在一定差异，但根据欧盟的规定，基因编辑过的植物目前的处理方式与转基因作物相同，因此也阻止了这一技术在世界许多其他地区获得官方的批准。希望英国政府在这一问题上的磋商能促使英国出台新的立法，允许消费者购买经过仔细监管的基因编辑食品。
在这项研究中，研究人员敲除了小麦中的天冬酰胺合成酶基因TaASN2。与未编辑的植物相比，基因编辑过的植物谷粒中的天冬酰胺浓度大大降低。这一消息将受到食品行业的欢迎，在食品行业中，丙烯酰胺被列为加工污染物，需要根据欧盟法律进行密切监测。丙烯酰胺仅在高温下形成，并与油炸，烘烤的食物相关。除了谷物类产品外，这些产品可能还包括薯片，烤土豆和咖啡等。
哈尔福德教授说:“通过改变加工方法来减少食品中丙烯酰胺的多种方法已经开发出来。有些方法是成功的，但它们并不适用于所有食品类型，实施起来往往昂贵，并可能对产品质量产生不利影响。因此，食品工业将受益于具有较低丙烯酰胺形成潜力的原材料，而由小麦和黑麦谷物(可能还有其他谷物)制成的产品中丙烯酰胺形成的决定因素是可溶性(非蛋白)天冬酰胺的浓度。哈尔福德教授强调，小麦仍处于实验阶段，我们必须在田间试验中测试小麦的天冬酰胺浓度，以及产量、蛋白质含量和其他品质及农艺性状，以了解其表现如何。如果它通过大田试验，就可以提供给小麦育种家。即便如此，还需要5-10年时间，天冬酰胺含量较低的小麦才能面市，并且只有在监管框架有利的情况下才能实现。”
至于现在，对担心丙烯酰胺问题的消费者提出了以下建议：油炸、烘焙和烤过的食物的颜色与丙烯酰胺的化学形成途径相似，所以颜色可以很好地反映丙烯酰胺的形成情况。因此，建议把面包或土豆烤成浅棕色而不是深棕色。
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