早在2002年4月，瑞典國(guó)家食品管理局（NFA）和斯德哥爾摩大學(xué)研究人員就率先報(bào)道，在一些油炸和燒烤的淀粉類食品（如薯?xiàng)l、薯片、谷物、面包等）中檢出丙烯酰胺；之后，挪威、英國(guó)、瑞士和美國(guó)等也相繼報(bào)道了類似結(jié)果。

引起國(guó)際社會(huì)和各國(guó)政府的高度關(guān)注的丙烯酰胺，具有潛在的神經(jīng)毒性、遺傳毒性和致癌性。根據(jù)2017年10月27日世界衛(wèi)生組織國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)公布的致癌物清單，丙烯酰胺在2A類致癌物清單中。

與人們?nèi)粘Ｉ钭钕嚓P(guān)的丙烯酰胺來(lái)源是食物，主要在高碳水化合物、低蛋白質(zhì)的植物性食物加熱（120攝氏度以上）烹調(diào)過(guò)程中形成。

近日，英國(guó)洛桑研究所的大田試驗(yàn)表明，通過(guò)CRISPR-Cas9基因編輯敲除小麥天冬酰胺合成酶基因TaASN2，其面粉經(jīng)過(guò)烘焙加工后，丙烯酰胺顯著減少。這是歐洲首次對(duì)基因編輯小麥品種進(jìn)行的大田試驗(yàn)，該研究成果發(fā)表在《植物生物技術(shù)雜志（PlantBiotechnologyJournal）》上，題為“Fieldassessmentofgenomeedited，lowasparaginewheat：Europe'sfirstCRISPRwheatfieldtrial”。

天冬酰胺是丙烯酰胺前體，在烹飪過(guò)程中轉(zhuǎn)化為丙烯酰胺。2021年，該團(tuán)隊(duì)在該期刊報(bào)道了利用CRISPR-Cas9敲除天冬酰胺合成酶基因TaASN2。其中，基因編輯包括將編碼Cas9核酸酶的基因、四個(gè)引導(dǎo)RNAs（gRNAs）和一個(gè)Bar標(biāo)記基因引入小麥cv.Cadenza。

大田試驗(yàn)是確定轉(zhuǎn)基因小麥可行性的重要一步。前期的玻璃溫室試驗(yàn)已被證明是成功的，但只有在實(shí)驗(yàn)田中種植，研究人員才能確保這種種子可以提供給農(nóng)民。

大田試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)基因小麥中的天冬酰胺水平比對(duì)照品種Cadenza低50%。磨成面粉經(jīng)過(guò)烘焙后，形成的丙烯酰胺量也顯著減少了45%。

領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的尼格爾·哈爾福德教授說(shuō)：“研究表明，基因編輯以降低小麥籽粒中的天冬酰胺濃度，田間和溫室條件下一樣有效。這很重要，因?yàn)榈捅０沸←湹目捎眯钥梢允故称菲髽I(yè)遵守關(guān)于食品中丙烯酰胺含量的不斷完善的法規(guī)，而無(wú)需對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行代價(jià)高昂的改變或降低產(chǎn)品質(zhì)量。它還可能對(duì)消費(fèi)者的膳食丙烯酰胺攝入量產(chǎn)生重大影響。”

雖然尼格爾·哈爾福德教授看好基因編輯在幫助食品行業(yè)開(kāi)發(fā)更健康產(chǎn)品方面的潛在影響，但他警告說(shuō)，未知的監(jiān)管環(huán)境可能會(huì)限制該技術(shù)的發(fā)展。

他警告說(shuō)：“只有在正確的監(jiān)管框架到位、并且育種者有信心從對(duì)轉(zhuǎn)基因品種的投資中得到回報(bào)的情況下，轉(zhuǎn)基因植物才會(huì)被開(kāi)發(fā)用于商業(yè)用途。”

值得一提，這項(xiàng)試驗(yàn)的結(jié)果是及時(shí)的，因?yàn)橛?guó)《基因技術(shù)（精準(zhǔn)育種）法案》將規(guī)定轉(zhuǎn)基因作物的發(fā)布和銷售，而該法案正處于英國(guó)議會(huì)通過(guò)的最后階段。一些科學(xué)家認(rèn)為，CRISPR代表了食品行業(yè)令人興奮的發(fā)展，對(duì)于不斷變化的環(huán)境將變得越來(lái)越重要，但監(jiān)管限制了該技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的使用——?dú)W盟禁止基因編輯和基因改造，盡管布魯塞爾正在審查其對(duì)CRISPR作物的立場(chǎng)。

與轉(zhuǎn)基因生物不同，CRISPR并不將新的遺傳物質(zhì)添加到生物中。作為一種先進(jìn)的植物育種工具，CRISPR在植物基因組中的特定位置進(jìn)行切割，通過(guò)細(xì)胞的內(nèi)源性修復(fù)機(jī)制對(duì)切割的修復(fù)可以引入精確的遺傳信息變化。

英國(guó)環(huán)境、食品和農(nóng)村事務(wù)部認(rèn)為，基因編輯技術(shù)，如CRISPR，有可能生產(chǎn)出豐富、健康的食物，并減少全球人口增長(zhǎng)對(duì)環(huán)境的影響。

它進(jìn)一步認(rèn)為，基因編輯技術(shù)在用于培育本可以使用傳統(tǒng)方法開(kāi)發(fā)的作物時(shí)，不應(yīng)被視為“轉(zhuǎn)基因作物”進(jìn)行監(jiān)管。盡管CRISPR和轉(zhuǎn)基因之間存在差異，但根據(jù)歐盟法規(guī)，基因編輯植物目前與轉(zhuǎn)基因的處理方式相同，基本上阻止了那些在世界許多其他地區(qū)獲得官方批準(zhǔn)的技術(shù)在歐洲的使用。