基因食品

基因重組小麥與基因重組食品之認識

目前美國並沒有基因重組小麥（GMO Wheat）的生產，雖然基因重組黃豆、玉米及棉花等產品在美國市場佔有重要的角色。基因重組是利用遺傳基因工程及育種方法改良動、植物或微生物的特性，而創造一種新的生命體。基因重組技術最早運用於醫療領域，目前在農業育種、食品工業上大放異彩。

美國對基因重組小麥的開發與推廣已趨於保守，先要觀察市場的反應與消費者的接受程度，才決定是否要推廣種植基因小麥。有許多科學家認為基因重組技術利用於農業是將來必走的路。因此在此介紹有關基因重組食品之認識。

基因重組生物（GMO, Genetically Modified Organisms）技術衍生的食品，稱為基因重組食品。基因重組技術是以遺傳基因工程以及育種方法將植物、動物或微生物等生物體改良其特性，而達成的一種新生命體。現代化的基因遺傳技術可以將我們所要求特性的特殊基因物質--去氧核糖核酸（DNA），由一個生物體中以特殊酵素分割及分離出來，再經由載體（Carrier）植入另一個生物體的DNA鏈中，而組成一個具有我們期望特質的生物體。這種技術很有效地改進了傳統的遺傳育種方式，能夠正確而且迅速地達成我們所求的新品種。這種技術最早並非利用於食品上，大部分適用於醫藥或人類疾病的防治。例如：治療糖尿病所需之胰島素、治療心血管疾病的溶血塊酵素，這些都是遺傳基因工程的偉大成就。這種基因技術用於食品科技發展後，也將農業育種改良工作推向新的紀元。

基因重組技術在食品工業之利用

傳統食品作物（包括穀物、豆類、蔬菜及水果等）之品種改良或新品種開發的育種工作，都是耗時而費工夫的。一個新品種的開發從第一代的實驗室階段到可以商業化生產，需歷經十來年的歲月。基因遺傳工程技術開發後，以分子生物之技術了解農產作物體內之DNA每一片段所具功能以及其控制作物特性後，在嚴密控制條件下，可以輕而易舉地將不同作物的特質結合成一種新作物。此一新作物可能對某種蟲害具有抑制性，或是對某種並害具有防疫性，因而大大地提升了該作物單位面積產能，減少農藥用量，同時亦降低了生產成本。

例如：以基因重組技術所開發之新品種馬鈴薯，對於病害（Late bright）具有耐性，如此一來，1840年代愛爾蘭因馬鈴薯遭病害欠收而導致大飢荒的歷史將不再重演。又如美國蒙桑多（Monsanto）公司所推出之基因改良的黃豆及棉花品種，再農場種植時可降低殺蟲劑（Insecticides）及除草劑（herbicides）的使用量，有效降低了生產成本。目前美國約有50%的黃豆、30%的玉米以及20%的棉花都是利用此種基因重組技術的新品種來栽植的。

基因重組作物是利用基因重組技術從其他種類作物或微生物中的DNA傳入作物中而培育出來的新品種作物。此新品種之基因重組作物包括以下三類：

一、所導入之基因物質是從基因物質以自然的育種方式亦可生產，但以基因重組方式完成，可有效縮短時間以增進效率。

二、所導入之基因物質是從其他植物中切割與分離出來者。

三、所導入之基因物質是從微生物或其他非植物中可分出者。

第一及第二類的基因重組作物是目前美國基因重組技術之主流，此二種產品的營養組成成分及實用安全性完全與天然農產品無異。

第三類產品由於從非植物而來，所產生的新蛋白體是否會對環境或人體的健康產生威脅，比較難以完全掌握，消費者也對此產生疑慮。尤其是此新作物連續種植時，環保及生物學家對其對環境的生態系統或是生物鏈會產生何種影響也十分擔憂。

基因重組為一先進的科技，非一般人所能運用，因此目前基因重組作物所須之種子都是由數家私人公司所生產與銷售，與傳統由農民自己培育、保存種子的方式不同。因此，在歐洲的消費者擔心日後農民的財務會被少數幾家生產基因重組作物種子的公司所掌控。

台灣基因重組技術之發展

台灣基因重組技術的發展以有二十多年的歷史。在國科會、中央研究院及農委會等單位的推動下，基因重組農產品已有初步的重果。在15年前新竹食品工業技術研究所即已發表利用基因重組技術開發出生產蛋白質分解酵素之商業化生產菌株。國科會認為基因重組技術之開發是台灣事後農業發展的主要趨勢。台灣基因重組農產品開發之主要成就包括有：

一、基因重組米類產品：
中央研究院利用基因重組技術改良傳統米品種，使其離胺酸（lysine）之含量較傳統品種為高。
台灣農業改良場亦利用此技術開發出基因重組米，可以抵抗蝗蟲害。

二、基因重組水果、蔬菜及園藝類產品：
農業實驗所及國立台灣大學開發一系列的產品，包括有耐馬賽克病（mosaic Virus）之芥茉葉及香瓜。
國立中興大學開發出耐蛾害及耐高溫（diamond-back moth, heat tolerant）的花椰菜及包心菜。
亞洲蔬菜研究中心開發出耐黑葉病（Gray leaf spot diseases，由黴菌及濾過性病毒Virus、黴菌所引起）之蕃茄品種。
國立中興大學開發出耐斑點病（potato ring spot Virus）之木瓜品種。

三、基因重組魚類及動物產品：
中央研究院利用基因重組技術開發出新品種魚（Sweet fish），使成長荷爾蒙分泌增加而使成長速度加快。
中央研究院亦開發三倍染色體之牡蠣，比正常的牡蠣長得快並且長得大。
國立台灣大學以基因重組技術開發出一種乳羊，所生產之羊乳含有氣喘抗體（asthma antigens）。

基因重組食品之標示問題

任何消費者對自己所吃之食品是否為基因重組食品，都有知的權利。因此先進國家都要求對基因重組食品進行標示。所以，在作物種植之初，就將基因重組作物與非基因重組作物區隔進行栽作。除了區隔種植區域的農田之外，對收成後作物的儲藏筒倉、運輸設備及其加工都需要加以區分，因此也增加了相當多的成本。縱使如此嚴防、區別，有些時候仍存在滯礙難行之處。例如非基因重組作物在開花期遭受別處基因重組作物隨風傳來的花粉在不知不覺中進行授粉，而導致非基因重組作物受到污染。

而很多農民對基因重組作物的標示相當反對，認為會增加許多無意義的成本。因此，基因重組產品是否需要標示？在標示時，有無任何技術上的問題？以及檢驗基因重組之DNA的標準方法為何？仍有許多爭議。目前只有基因重組技術起步較慢的歐洲國家對基因重組食品要求標示之聲音較大外，其他一些基因重組技術較先進的國家如美國、日本等認為重要的是在產品推出前的審核、安全評估等工作要嚴格管制，一旦經過核准上市，並評定該產品為營養成分不變，但對人體無害之基因重組食品後，則採自由標示。

美國對基因重組食品之安全管理

新基因重組農產品之開發，從實驗室階段一直到商業化的種植與生產，在美國需經過幾個單位機構與團體共同監督及管制。當計畫開發一種新的基因重組產品時，美國政府之基因操作顧問委員會（Genetic Manipulation Advisory Committee，簡稱GMAC）就需要先評估與審查利用基因重組技術之目的及用途，以及此產品開發後種植成長過程是否會產生潛在性之問題等等。每一個基因重組的步驟都在嚴格的監督下完成，這些步驟包括：

一、基因重組體之製備目的及其所使用之方法。

二、宿主（host）之有關資料（如遺傳親緣）是否會產生有害生理活性物質，過敏誘發性物質等。

三、自然環境的條件下，其增值能力資料。

四、作為食品之用的歷史及安全性資料。

五、載體（Vector）之名稱、來源與性質資料，包括：DNA之分子量、限制剪切圖譜（restriction enzyme map）、是否會產生有毒物質之基因、抗藥性等資料。

六、植入基因或DNA片段之來源及安全性，及以片段之純度及穩定性資料。

七、新基因重組體之新特質資料，包括有過敏誘發性、毒性、環境生存以及增值性等。

八、提出新基因重組體不活化方法、生長及繁殖條件，以及種子的製作與管理等資料。同時試驗階段之產品在未經安全鑑定之前，是絕對禁止食用的。

美國聯邦政府還有一些機構同時負責督導及確保新開發及核准商業化生產基因重組產品對人類、動植物體以及環境生態之安全。這些政府機構包括有：

一、美國農業部動植物衛生檢驗署（USDA’S Animal and Plant Health Inspection Service，簡稱APHIS）負責防止農作物之蟲害及病害。此單位審核新基因重組產品尤其是動物免疫產品或微生物產品，並發放准許生產證明文件。

二、美國農業部食品安全及檢驗署（USDA’S Food Safety and Inspection service，簡稱FSIS）負責畜肉類及禽肉類等食品安全。

三、美國衛生部之食品藥物管理局（The Department of Health and Human Services’ Food and Drug Administration，簡稱FDA）負責對食品、藥物及飼料之安全與標示。

四、環保署（The Environmental Protection Agency，簡稱EPA）負責評估殺菌劑、除草劑等對環境與生態安全之影響。

五、美國衛生部之國家健康研究所（The Department of Health and Human Services’ s National Institutes of Health）研擬基因重組實驗方法指導手冊。此手冊最初用於微生物之基因重組試驗，目前已被美國及世界許多國家應用於其他動植物基因重組之實驗室的操作標準書。

美國農業部之動植物衛生檢驗署（APHIS）是管理新基因重組作物於田間試種之安全評估及生態環境評估的最主要機構。一般研究機構、學校團體或私人公司要試種新開發的基因重組品種時，必先取得APHIS核准後，才可以進行下一步之試驗。其安全審查之項目與資料，如前所述提供給基因操作顧問委員會審查，此外還有新基因重組產品之來源、目的、試驗方法及詳細計畫書，及如何避免花粉污染其他田間作物之預防措施細節，都要巨細靡遺地提出並接受評審。美國農業部之動植物衛生檢察署的審核人員會從各方面包括毒性問題、人體健康之影響以及環境生態之影響等不同角度來進行評估。

通過核准之後品種的下一步可以田間試驗標準操作手冊進行田間試種。在整個試種期間，該檢察署的科學家會不定期到試種田間一起進行追蹤與考核。通過該項考核後，在由動植物衛生檢察署長時間之審查，合格者即獲頒發安全部不受管制種植與生產證明書（Determination of non-regulated status），該品種即可正式的商業化自由種植，此時即與傳統的作物一樣不必在接受任何的管制。

美國農業部之動植物衛生檢察署從1987年以來總過核准的三萬五千個田間試驗申請案件，大約有四十個基因重組農產品通過試驗，並核定為安全品種。這四十種產品包括：黃豆、玉米及棉花等作物，而且已經廣被種植於世界各地。

美國農業部之經濟研究所（USDA’ S Economic Research Service）發表第一份農業部有關基因重組作物栽種面積之資料，此報告可由網路（網址：www.econ.ag.gov/whatsnew/issues/biotech）上取得，資料上顯示美國近年來的黃豆、玉米及棉花之基因重組產品種植，正在相當快速成長。

美國基因重組小麥之開發

美國目前並沒有基因重組小麥的商業化生產。美國基因重組小麥的商業化生產最快可能是在2006年，由蒙桑多（Monsanto）公司所生產之小麥（G1yphosate Tolerant）。但是蒙桑多公司並未很明確的說明該公司是否要如期的推出該品種的小麥種子。

依據美國農業部之說明，目前有十九種基因重組小麥正在申請審查之中。美國農業部聲稱，目前審查中的基因重組小麥都是從不同小麥品種中取得之基因片段再以基因槍方式（Gene gun, partied bombardment device）融入另外一個小麥的胚乳中，而得到新基因組合體。例如從白麥中取得基因導入高筋麥中，開發出新品種之白麩皮硬麥。其安全性可謂非常高，對消費者而言，應該沒有安全上的顧慮。

基因重組小麥的開發目的及方向

美國基因重組小麥開發之目的及方向，不外乎下列幾種：

一、增進麵包製作之品質：
小麥中麵筋蛋白（G1utenin）含量高時，其麵筋性質較強，比較適合製作麵包。美國已經以基因重組技術開發出高麵筋蛋白含量的DNS小麥。

二、改良杜蘭麥的加工品質：
同樣以基因重組方法提高杜蘭麥之麵筋蛋白（G1utenin）含量，提升其製作麵條之品質，增進麵條之彈性及咬感。

三、改變小麥中澱粉之組成成分：
小麥是六倍體（hexaploid），因此比較不容易得到突變株（mutant）。利用基因重組之方式，將玉米之基因與小麥之基因重新組合，生產出高黏度的小麥澱粉，提升小麥澱粉之加工利用性。

四、耐乾旱性：
利用基因重組技術改變小麥之特性，使小麥在乾旱地區同樣可以生長得很好。

五、耐病蟲害性：
利用基因重組技術增進小麥株之耐病蟲害性，以減少農藥之施用。

結論

有些消費者對新的科技產品感覺不習慣而產生恐懼與不安，因此抵制此新的科技產品。尤其是在歐洲對基因重組食品有很強烈的抵制，但是歐洲人對基因重組藥品並沒有抵制，僅只針對食品而已。此與歐洲長久以來在基因遺傳工程起步較晚、進展較慢，並且政府或研究機構對基因重組產品又沒有一套完整的管制與安全評估方法有關。此外，消費者無法明瞭何種基因重組產品是安全的，而哪一種才識有安全疑慮的。所以演變成基因重組產品成為另類的新貿易障礙。

台灣、新加坡、日本及美國同屬基因遺傳工程較為先進之國家，期望政府衛生單位能作正當之宣導及教育，避免消費者對基因重組產品有不正確的認識，阻礙了國內基因重組科技之發展。

（美國小麥協會台北辦事處處長盧榮錦先生提供）

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