基因编辑酵母如何可能彻底改变食品风味 - 《华尔街日报》

冰镇的品脱杯呈现出深金色泽，近乎不透明。在您啜饮第一口冰爽苦味之前，一股混合着菠萝汁与鲜榨葡萄柚的泡沫香气已扑鼻而来——这正是经典浑浊IPA啤酒的标志性特征。

或者说近乎经典。IPA啤酒标志性的果香通常来自啤酒花，这种花朵赋予了许多啤酒独特风味。但若您在旧金山、洛杉矶或西雅图的本地精酿酒吧点这款酒，其风味可能还源自一家名为Berkeley Yeast公司销售的转基因酵母分泌物。

“他们创造了我从其他渠道无法获得的新颖独特风味，“加州奥克兰Temescal Brewing的首席酿酒师瑞恩·哈蒙德表示。该酒厂将啤酒花与转基因酵母结合使用，应用于约半数啤酒产品中。

有研究人员预测，未来某天，大多数食品饮料中添加的风味物质或可通过酵母发酵罐生产，而非从植物中提取或实验室合成。约二十年前，科学家发现调整酵母（单细胞真菌）的基因可使其产生多种化合物。如今，通过基因工程改造的酵母正在生产风味分子，相关研究或将最终创造出全新未知的味觉体验。

“假设全球肉桂树灭绝，我们仍能让酵母分泌肉桂酸，“康奈尔大学农业与生命科学学院细胞生物学与微生物学实验室负责人帕特里克·吉布尼教授解释道，“只要发现某种强烈风味蛋白或代谢物，理论上就能设计出相应微生物来合成它。”

支持者表示，利用酵母生产香料可以节省成本，减少稀缺环境资源的使用，并降低对受天气影响的收成的依赖。自丝绸之路贸易时代以来，许多香料和香气的生产成本一直很高。20世纪初，化学家发现石油化工的副产品可用于在实验室合成香料，许多食品公司至今仍以这种方式生产香草和樱桃等人工香料。

加州大学伯克利分校化学与生物分子工程教授杰伊·基斯林指出，某些风味分子——如麝香以及椰子、菠萝和黄油中的成分——可能难以合成。通过涉及酶和工程微生物的生物过程来制造这些化学物质则相对简单得多。基斯林领导的实验室专注于研究微生物细胞代谢工程的实用应用。

“在基斯林开创这一领域之前，改造微生物来制造自然界任何化合物的想法完全是科幻小说，“伯克利酵母公司联合创始人查尔斯·登比说。他曾在基斯林的实验室担任研究员。

登比表示，目前这类风味酵母还难以大规模生产。但与其他成分相比，大多数食品所需的风味添加剂用量并不大。“与啤酒花或水果等需要数年甚至数十年生长周期的特种农业不同，这项技术几乎可以即时调整生产规模。”

为了让酵母通过生物工程分泌出特定的风味分子，科学家们会识别水果或花卉中产生该风味的基因编码，并将其植入酵母。常用的酵母是面包师基础酵母——酿酒酵母。

轻松测序并识别这些基因链的技术直到过去十年才得以普及。如今，生物技术初创公司可以更进一步，通过对其基因数据库进行计算建模，寻找能让酵母产生目标分子的路径。

银杏生物工程公司培养皿中经过基因改造的酵母菌落。图片来源：Tim Llewellyn/银杏生物工程公司"我们可以从植物中提取某些你可能非常喜欢的风味和香气，但提取量有限，或者种植这类作物并不现实，“总部位于波士顿的银杏生物工程公司合成生物学家帕特里克·博伊尔表示。该公司产品包括由转基因酵母生产的风味和芳香物质。他领导的"代码库"团队负责研究和存储基因编码，为这家生物技术初创公司创造各种风味及其他产品。

研究人员指出，酵母生产风味物质广泛应用的潜在障碍在于其由转基因生物制成。这可能会延缓对部分消费者不信任转基因食品敏感的大型食品公司的采用。自20世纪90年代末以来，消费者的疑虑一直存在，当时一些主食作物经过基因改造以抵抗杀虫剂，环保人士认为这种做法会导致滥用农药。如今，民意调查显示，部分消费者担心转基因生物可能对健康和环境有害。

由转基因酵母生产的香料中，其化合物本身通常与植物中发现的对应物质在化学结构上完全相同，因此在美国通常不需要标注任何转基因标签。

然而，银杏生物工程公司的博伊尔（他认为这类食品是安全的）表示，从长远来看，仅将产品宣传为技术上非转基因并非可行的商业策略。“我们希望人们能了解并参与到食品制造技术中来。”

基斯林对此表示赞同。“如果我们要养活未来100亿人口，就必须采用基因改造技术，而且必须将其应用于香料等领域以使食物更可口，“他说。

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本文发表于2023年7月24日印刷版，标题为《酵母或将彻底改变食品风味》。