切开三周不变色！转基因苹果在美国加州上市

“北极苹果（Arctic apples）最早是今年二月在美国中西部少数几个州销售，这个月计划开始在加州销售，可能是切成片装袋销售，预计今年年底会在美国其他区域开始销售。”15日，美国北卡罗莱纳大学医学院药理系博士后任金琪告诉科技日报记者。

这种转基因苹果，源于加拿大一家名为Okanagan Specialty Fruits的公司，该公司的研究人员通过基因改造技术把苹果褐化的时间延长到了三周，并给它们取了个名字，叫北极苹果（Arctic apples）。

转基因苹果从研发到在美国率先上市，都备受关注。科技日报采访了相关专家，为读者掀开它的神秘面纱。

“基因沉默”让“变色酶”量降低

任金琪看到在网站上，有不少人购买了这种转基因苹果。“从评论看，大家主要是好奇三周后变不变色；对味道的评论则甚少，通过基因技术改良的苹果应该不会影响口味。”他说。

转基因苹果为什么会在切开三周后不变色？



“苹果细胞中的叶泡中含有一些不寻常有机物——多酚类，细胞器叶绿体和线粒体中则含有多酚氧化酶。正常情况下两者分处不同场所，不会相遇。”中科院遗传与发育研究所生物学研究中心高级工程师姜韬对科技日报记者说，当苹果被切开或细胞受损，多酚氧化酶与多酚类就会相遇，这时前者就利用空气中的氧气，把多酚类氧化生成醌类物质，然后中间经过一系列产物，颜色变得越来越重，由浅褐变为棕色。

这就是苹果、香蕉、土豆、茶叶等果蔬褐化的原因。

姜韬说，这也是植物演化出的重要防御途径，褐变时局部口味会立即变差，明显变苦涩，可以阻止昆虫的进一步啃食；醌类物质还具有较快速的氧化能力，可以抑制甚至杀死细菌和霉菌，防止伤口被随后感染，为伤口的修复争取机会。

于是，Okanagan的研究人员通过一种叫“基因沉默”（Gene Silencing）的技术，在多酚氧化酶基因表达活性不变的情况下，把控制多酚氧化酶的合成模板mRNA的量得到降低，从而减少了多酚氧化酶的量。

“基因沉默”技术是科学家探索的一种前沿技术，并希望能付诸于实践。



Okanagan的创立者尼尔·卡特（Neal Carter）在十几年前就有了研究这种转基因苹果的想法，他在1997年开始亲力亲为种植这种苹果，2001年他的研究团队研发出了可以阻止多酚氧化酶释放的技术，2004年他亲自尝了第一口这种不会褐化的苹果。

“苹果的细胞内多酚氧化酶的‘生产’分为三个关键阶段，第一个是基因表达的转录阶段，这个阶段产生出多酚氧化酶的mRNA模板；第二个是转录后的多酚氧化酶mRNA的数量稳定阶段，第三个阶段是按照模板制造出最终的多酚氧化酶。”姜韬说。

他进一步解释，“基因沉默”技术不直接抑制基因产生mRNA的量，而是在第二个阶段降解掉其中数量的90%，这样就剩下10%的mRNA模板用于第三个阶段蛋白质酶分子的合成了，随着蛋白产物大幅降低，苹果的褐变就会比原来慢很多。

“也因此，转基因苹果相对非转基因苹果而言，更容易被吃苹果的微生物感染，这未必对人有害，转基因苹果会更容易发酵制备成苹果酒或苹果醋；而且由于不怎么变色，其切块后是否长出微生物人们肉眼就更容易辨别出。”姜韬说。

价格便宜污渍少，不贴转基因标签

便宜、方便……是转基因食品能卖得出去最重要的原因。

转基因苹果，切开后不变色是最大的卖点之一。卡特就预计，北极苹果上市后，美国的水果超市、快餐店这种会提供鲜切水果的地方会是最积极的订购商。

“除了切口本身不变色，这种转基因苹果还有一个好处就是，不会使得苹果汁沾到洁白的衣服和餐巾上，形成难以彻底去除的黄色污渍斑点。”姜韬说。



诸多优点，让人们好奇价格会如何呢？“北极苹果投放区主要集中在美国中西部，预计有两万磅（约九千多公斤）上市，价格比普通苹果会便宜，但具体的十个零售商名并未透露。”任金琪说。

根据MIT Technolog Review提供的一份2011年的报告估算，一种转基因食品从研发到上市，整个过程大约要花费1.3亿美元。而卡特说他们的苹果的成本只有500万到1000万美元，因为它们的整个研发都很节省，比如没有购买转基因食品工厂需要的昂贵设备，而是把相关技术外包出去。

对于销售的情况，任金琪说，因为这种转基因苹果投放市场的量很小，很难找到销售额的数据。

销售量和价格较难统计的另外一个原因是，这种苹果是不贴转基因标签的。

“北极苹果是2015年先后被美国农业部（USDA）和美国食品药品监督管理局（FDA）批准。因为只改变原有苹果的多酚氧化酶水平，所以被许可不需明确标识为转基因食品，但消费者可以通过手机扫描条形码来识别这种苹果。”任金琪说。



实际上，美国在2016年之前对转基因食品标识没有明文规定，2016年之后的政策也比较宽松：将外来生物体的基因引入生物中才叫转基因，只有这类食品需要贴上转基因标识。

任金琪透露，在华盛顿州栽培的其他三十万株这种转基因苹果树预计半数可在2018年开花结果，因此，美国其他地区尚未有机会接触北极苹果。但是任金琪身边大部分人都持积极态度，表示愿意尝试并购买。

在北极苹果之前，大面积种植的转基因大豆、玉米，价格只有普通三文鱼一半的转基因三文鱼等目前都已经在美国或加拿大等市面上开始销售。

注：文中图片除注明外均来自网络

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