提升食物口味能否真正繞開轉基因技術

　　當你抱怨超市里的蔬果淡而無味時，你是否想過按照自己的味覺喜好“定制”鮮嫩美味的食物呢? 近日，美國佛羅里達大學植物創新研究所的科學家們正在致力于這項研究，園藝學教授Harry J. Klee(哈利·J·克里)與他的同事們試圖通過生物化學與基因技術提升番茄口味。但要聲明的是，這些番茄并不是讓大家聞之色變的轉基因食物，Klee教授是如何做到的?

　　番茄難題

　　超市里的番茄不僅越來越沒味道，連營養價值也在大打折扣，它們怎么了?

　　“我有98%的把握，我們可以顯著提高的番茄口味”，Klee教授說。他和同事們從附近的溫室大棚里摘來番茄，放進玻璃試管中，將影響番茄風味的成分提取出來。在實驗室，Klee教授和他的團隊將對番茄風味成分一一進行識別與研究。他們希望自己的番茄品種在四到五年內可以滿足商業種植要求，甚至再過一兩年進入超市銷售。

　　像其他很多美國人一樣，Klee教授發現超市里的番茄越來越難吃。近幾十年來，超市里的番茄不僅越來越沒味道，連營養價值也在大打折扣。轉基因番茄雖然外形看起來鮮美紅潤，但吃起來依舊淡而無味。事實上，超市里販賣的番茄多數在未成熟時就被采摘，在運輸途中也得不到好的照料，還得在乙烯的作用下催熟。此外，再好的番茄經過冷藏后，其風味也會遭到破壞。

　　10年前，Klee教授在佛羅里達大學參與創立了植物創新研究所，并從此一直致力于研制風味更佳、更有營養的商品番茄。其實，要種出風味更佳、營養價值更高的番茄并不是一件難事。去農貿市場找找，或者把超市品種和天然番茄嫁接一下，在自家后院種，都可以收獲到比超市更有滋味的番茄。但難就難在，雜交品種很難滿足量產需求，植株抗病力差，外觀也不漂亮，因而商業價值不高。

　　農民為了收益不重視味道，超市里的番茄也不可避免地索然無味了。正如Klee教授所指出，這既是一個生物問題，也是一個經濟問題。

　　Klee 教授的目標是通過傳統培育方式改進番茄的DNA，進而在不損失其商業品質的基礎上提升口味。Klee教授說：“我發現我們可以通過大概5個關鍵基因來顯著提升番茄口味。”他指出，其中三個控制關鍵風味成分產生的基因已經被成功定位，下一步需要找到大量生產的基因版本。

　　事實上，番茄口味主要受三種因素影響:糖分、酸和揮發性化學物，其中，揮發性化學物通過擴散作用將水果的芳香帶到空氣中。出人意料的是，Klee教授的研究發現番茄的甜度并不僅取決于含糖量，一些揮發性成分會增強人們對甜味的實際感知。

　　但番茄里有超過400種的揮發性化學物，Klee教授的研究首先要做的就是從這些揮發性化學物中找出提升番茄口味的關鍵成分。為了研究其揮發性化學物質，佛羅里達大學味覺專家琳達·巴特舒克(Linda Bartoshuk)博士也參與到了Klee教授的研究中。科學家們將番茄磨碎，對這些番茄的成分進行研究并請人們試吃，收集反饋。

　　隨后，Klee教授和他的同事們用收集來的數據分析人的偏好和特定番茄風味成分的關系，進而設計出一種理想番茄的化學配方。通過味覺分析試驗，他們得出了一些令人吃驚的結論——有些成分看起來在很多番茄種類中都大量存在，很容易被以為是番茄口味的主要影響因素，但事實上它與番茄風味根本不相關，而有些成分雖然存在量很少，但卻對決定番茄風味發揮了重大作用。巴特舒克博士說，有了這些新的認識，“你會情不自禁地想要培育更好的番茄”。

　　丟不掉的轉基因

　　Klee 教授會在研究過程中使用轉基因技術，但不會用在進入市場的番茄上。

　　過去番茄培育試驗中，人們曾嘗試過提高糖分，但也只是實現了短時間內種出些大個頭番茄，這些大個頭因為無法通過光合作用獲得足夠的能量和光照，最終無法支持糖分的流動。

　　和糖分相比，那些增強甜度感知的風味成分在植物中的存在量不大，通過讓植物產生更多的這類物質來提高番茄甜度，顯然更加容易。當然，這個發現本身還具有一個潛力巨大的應用前景，因為這實際上是在不增加糖分卡路里的前提下，達成了提高食物甜度的效果。

　　康納爾大學植物學教授James Giovannoni表示，“Klee的工作是非常開拓性的”。James Giovannoni是研究水果成熟的專家，也是去年這一領域重量級學術成果“番茄基因測序”的主要負責人之一。他同時指出，Klee教授這種努力并不是一個簡單的任務。“第一，這樣的風味成分有很多，”Giovannoni 介紹說，“第二，我們對其中很多都不了解，他們如何產生了這些成分還是未解之謎。”

　　事實上，Klee教授并沒有在研究過程中排斥轉基因技術的使用。轉基因技術可以幫助實驗室更快地培育番茄，并幫助科學家們將特定成分去除，以了解這些成分是否在番茄風味中產生了作用。但他表示，轉基因技術僅被用于研究和論證，實驗過程中的轉基因番茄不會進入市場。這是出于兩方面的考慮。一是考慮照顧消費者感情，飽受爭議的轉基因技術一旦進入市場，可能會引起巨大反應;二是考慮經濟因素，轉基因番茄想要通過監管審批流程進入市場銷售要花1500萬美元，這對于大學來說是無法承擔的。

　　隨著基因技術的發展，轉基因食品的安全問題在世界各國都備受爭議，對轉基因食品安全生產的研究和評估一直沒有停止過。其實，市場上早就出現過轉基因番茄。上世紀80年代，美國加利福尼亞大學的基因學家就進行過這方面的嘗試。基于他的研究，1994年名為凱爾金(Calgene)的生物技術公司開發出了一種叫 “Flavr Savr”的生物科技食品。它是一種經過基因改造的番茄，也是第一個經過核準的轉基因食品。與一般傳統方式培養的番茄相比，它更不易腐敗。這種番茄受到了市場的青睞，但在農業生物技術公司孟山都收購凱爾金后，Flavr Savr沒有繼續銷售，世界上第一個商業化的轉基因食品至此壽終正寢。

　　然而，Klee教授和他的團隊無意于復制這個計劃。這也正是關鍵所在，Klee教授的目標是通過傳統培育方式而非轉基因的方式改進西紅柿的DNA，因此，研究雖然利用了基因實驗去確定哪些植物含有想要的基因，但他的番茄依舊通過傳統方法培育，算不上是轉基因食品。

　　一些同樣采用傳統方法培育番茄的研究者對Klee教授的方法能否像他說的那樣快奏效持懷疑態度，俄亥俄州立大學的David Francis教授培育過多種番茄品種，他說：“我不認為分子生物學家能改變番茄的口味，因為改變口味比改造一兩個基因要復雜多了。”

　　Klee教授仍醉心于尋找純粹的風味，他并不在乎那些質疑，“這是一個藍圖”，他說，這是一個更宏偉的計劃，他所做的努力是為了鼓勵更多的美國人少吃垃圾食品，多吃果蔬，重回健康飲食之路。