日本基因編輯產品首度上市 高GABA番茄解決社會難題-科學人雜誌
精準育種

日本基因編輯產品首度上市 高GABA番茄解決社會難題

2021/12/17 廣告部企劃製作

江面浩小檔案

日本筑波大學生命與環境科學系教授兼Sanatechseed公司技術長江面浩(Dr. Hiroshi Ezura)
生理學、基因組學、遺傳學領域的科學家,茄科和葫蘆科植物的育種與生物技術。主要研究為生物技術的研究和開發(細胞和組織培養,基因轉殖),新的糧食作物與植物育種技術。

▲日本筑波大學生命與環境科學系江面浩教授與團隊找出了能夠控制番茄中GABA含量的關鍵基因。

2021年9月,日本第一個基因編輯產品「高GABA番茄」上市了。一般民眾只要透過網路訂購,就能在家中收到首批新鮮的高GABA番茄。


GABA的中文名稱為γ-胺基丁酸(γ-Aminobutyric acid),是一種神經傳導物質,主要功能是抑制大腦神經細胞的活性,避免細胞過於興奮。若大腦裡的GABA分泌量不足,就可能讓人感到緊張、焦慮,甚至出現失眠的情況。因此適時補充GABA,可幫助舒緩神經,放鬆身心,同時還有降低血壓的作用。



▲江面浩教授所開發的高GABA番茄是透過基因編輯技術,製造出蘊含高GABA神經傳導物質的番茄。

這種由筑波大學與Sanatechseed公司共同開發的高GABA番茄,其GABA含量超過一般番茄的5倍以上。日本筑波大學生命與環境科學系教授兼Sanatechseed公司技術長江面浩(Hiroshi Ezura)透露,他們之所以會研發高GABA番茄的最大原因,便是著眼於日本龐大的老年人口。


江面浩指出,日本目前已進入超高齡社會,2025年,65歲以上老年人口的比例將突破25%;2050年,則將達到驚人的40%。因此如何確保老年族群的生活品質,成為日本政府的重要目標。其中一環,便是均衡的飲食與營養攝取。老年族群除了常有睡眠問題,高血壓也是普遍罹患的疾病。面對這樣的社會難題,給了基因編輯技術發揮的空間。


一般番茄在製造GABA時,會受到多種基因調控,因而限制了GABA的含量。而江面浩等人從番茄中,找到了一種專門調控GABA製造的關鍵基因「SIGAD3」。於是他們採用CRISPR/Cas9基因編輯技術,誘導SIGAD3產生突變而失去自我抑制的功能,解開了製造GABA的限制器,成功製造出富含GABA的超級番茄,讓老年族群能藉由攝取這種番茄,幫助改善健康問題。



▲江面浩教授團隊將番茄限制GABA含量的關鍵基因突變而失去自我抑制作用後,就能大幅增加番茄GABA的含量。

事實上,2005年已有高GABA番茄的科學研究出爐,隨著基因編輯技術的出現,以及日本國家型計畫的支持,2014年正式啟動高GABA番茄的育種開發計畫。同一時期,日本國內也開始研擬與討論基因編輯這種新興精準育種技術的管理方式與法規制定。如今,日本已針對基因編輯作物建立了完整規範,根據不同的基因剪輯方式,都有對應的管理措施與申請流程。


例如高GABA番茄在研發過程中,會與厚生勞動省及農林水產省進行「早期諮詢」,確認此產品不屬於「基因改造」類別(即產品不含外源基因)。上市前,Sanatechseed也把高GABA番茄相關的食品安全、環境安全等資訊通報給厚生勞動省、農林水產省等政府單位,讓政府掌握整體狀況,使上市過程透明化。


上市後,Sanatechseed沒有依循傳統販售途徑(由農民種植後送到市場,消費者再從中購買),而是與契作農家合作,由農家種植,之後Sanatechseed全數購回,再把產品寄送給消費者。透過這種模式,消費者能隨時隨地訂購,公司也能直接獲取消費者的回饋意見,同時追蹤產品流向。

在高GABA番茄上市後,得到許多消費者的正面回應,加上完備的基因編輯作物規範,許多新的基因編輯產品已蓄勢待發,例如低毒性馬鈴薯、高產量稻米,還有更容易養殖的藍鰭鮪魚。這些基因編輯作物在通過食品安全的驗證後,將能夠解決更多族群的需求,並成為人們日常生活的一部份。


▲透過基因編輯技術所改良的番茄,Sanatechseed在上市銷售時以自願性標註的方式,讓民眾了解作物的育種過程。




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# 關鍵字:精準育種GABA基因番茄日本
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