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

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

與人們日常生活最相關的丙烯酰胺來源是食物，主要在高碳水化合物、低蛋白質的植物性食物加熱（120攝氏度以上）烹調過程中形成。

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

天冬酰胺是丙烯酰胺前體，在烹飪過程中轉化為丙烯酰胺。2021年，該團隊在該期刊報道了利用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、四個引導RNAs（gRNAs）和一個Bar標記基因引入小麥cv.Cadenza。

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

大田試驗發(fā)現(xiàn)，轉基因小麥中的天冬酰胺水平比對照品種Cadenza低50%。磨成面粉經過烘焙后，形成的丙烯酰胺量也顯著減少了45%。

領導這項研究的尼格爾·哈爾福德教授說：“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，因為低丙烯酰胺小麥的可用性可以使食品企業(yè)遵守關于食品中丙烯酰胺含量的不斷完善的法規(guī)，而無需對生產線進行代價高昂的改變或降低產品質量。它還可能對消費者的膳食丙烯酰胺攝入量產生重大影響?！?/p>

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)開發(fā)更健康產品方面的潛在影響，但他警告說，未知的監(jiān)管環(huán)境可能會限制該技術的發(fā)展。

他警告說：“只有在正確的監(jiān)管框架到位、并且育種者有信心從對轉基因品種的投資中得到回報的情況下，轉基因植物才會被開發(fā)用于商業(yè)用途?！?/p>

值得一提，這項試驗的結果是及時的，因為英國《基因技術（精準育種）法案》將規(guī)定轉基因作物的發(fā)布和銷售，而該法案正處于英國議會通過的最后階段。一些科學家認為，CRISPR代表了食品行業(yè)令人興奮的發(fā)展，對于不斷變化的環(huán)境將變得越來越重要，但監(jiān)管限制了該技術在農業(yè)中的使用——歐盟禁止基因編輯和基因改造，盡管布魯塞爾正在審查其對CRISPR作物的立場。

與轉基因生物不同，CRISPR并不將新的遺傳物質添加到生物中。作為一種先進的植物育種工具，CRISPR在植物基因組中的特定位置進行切割，通過細胞的內源性修復機制對切割的修復可以引入精確的遺傳信息變化。

英國環(huán)境、食品和農村事務部認為，基因編輯技術，如CRISPR，有可能生產出豐富、健康的食物，并減少全球人口增長對環(huán)境的影響。

它進一步認為，基因編輯技術在用于培育本可以使用傳統(tǒng)方法開發(fā)的作物時，不應被視為“轉基因作物”進行監(jiān)管。盡管CRISPR和轉基因之間存在差異，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)獲得官方批準的技術在歐洲的使用。