闕麗卿* 施養志 行政院衛生署藥物食品檢驗局
摘 要
近年來，全球基因改造(簡稱基改)技術急遽進展，尤以許多抗病蟲害、耐 除草劑之基改作物已成功開發，並已大量推廣於田間栽培。衛生署負責基改食 品之申請、安全性評估審查、上市、標示及檢驗等管理，業已完成「基因改造 食品」安全性評估方法，並於2001 年 2 月公告「基因改造之黃豆及玉米」查 驗登記辦法及食品標示事宜。為配合衛生署政策實行及符合國際趨勢與消費者 保護，衛生署藥物食品檢驗局(簡稱藥檢局)自 2000 年起著手於基改食品檢驗 方法開發，共建立基改大豆、玉米、木瓜、蕃茄及馬鈴薯等定性或定量檢驗方 法30 種，同時，構築檢測用參考質體，並針對市售大豆、玉米及木瓜等相關 產品進行標示調查與檢驗。為評估建立之檢驗方法，積極參與國際間精準度試 驗，至目前，共參加美國農業部 GIPSA 舉辦之國際性基改大豆及玉米檢驗方 法精準度測試9 次，皆獲得優良成績。另，辦理國內首創基改食品檢驗方法實 驗室間共同試驗，以測試及評估方法之準確性，2004 年計有 16 間國內實驗室 參加，涵蓋政府、學術單位及業界；同時，亦參加日本「農林水產省獨立行政 法人食品總合研究所」舉辦之共同試驗。公開參考檢驗方法9 篇。另外，建置 基改食品網站及發行平面出版品，以加強宣導及民眾教育。
關鍵詞：PCR、基因改造食品、檢驗、大豆、玉米
近年來，全球基因改造技術急遽進展，尤以許多抗病蟲害、耐除草劑之基 因改造作物已成功開發，並已大量推廣於田間栽培。至 2004 年全球允許上市 之基因改造產品已餘90 種。基因改造大豆、玉米、棉花及油菜籽為目前商業 化量產之主要基因改造作物。
至2004 年登記之基因改造玉米轉殖品項已超過 20 種，主要改造特性為抗 病蟲害與耐除草劑等。種植基因改造玉米之地區集中於美國及加拿大。美國 2004 年栽種之基因改造玉米，佔其玉米總栽種面積 45%，南達柯塔州領先全 美，79%玉米為基因改造。商品化之基改抗蟲玉米因其殖入抗蟲蛋白質之不 同，區分為四大系列，Cry1A (YieldGard)、Cry9C (StarLink)、Cry1F (Herculex
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I)及 Cry3Bb1 (MON863)。至於耐除草劑基改玉米，亦因其殖入基因之不同，
區分為耐嘉磷塞(glyphosate)與耐固殺草(glufosinate ammonium)除草劑二大系 列。另外，目前市場上也出現多種混合型(stacked traits hybrid)轉殖品項，如 MON810×GA21、MON810×NK603、MON863×NK603 等(http://www.agbios.com)。
至2004年登記之基因改造大豆轉殖品項有7種，主要改造特性為耐除草劑 與改變脂肪酸含量等。種植基因改造大豆之地區集中於美國、阿根廷及巴西 等。美國2004年栽種之基因改造大豆，佔其大豆總栽種面積85%，其中南達柯 塔州領先全美，95%大豆為基因改造大豆。商品化之基因改造大豆因其殖入基 因之不同，分為二大類別，第一類是屬耐除草劑特性，其中又區分為二大系列，
即耐嘉磷塞(glyphosate)與耐固殺草(glufosinate ammonium)除草劑，前者如 Roundup Ready (RRS, GTS 40-3-2)，係孟山都公司產品，為目前主要種植之基 因改造大豆品項，後者如A2704-12、A2704-21、A5547-35 (Aventis)，A5547-127 (Bayer)，GU262 (Bayer)及W62、W98 (Bayer)等。第二類是屬改變脂肪酸含量，
如high oleic acid產品G94-1、G94-19及G168 (DuPont)；low linolenic acid產品 OT96-15 (Agriculture & Agri-Food Canada)等(http://www.agbios.com)。
台灣目前市面出現之基因改造產品以進口基因改造大豆及玉米為主，至於 國產基因改造產品尚未核准量產。根據農委會進口大豆及玉米資料統計，估算 台灣每年約有二百萬公噸大豆及六百萬公噸玉米進口，其中約有 80%大豆屬 基因改造大豆，40%玉米屬基因改造玉米。衛生署負責國內基因改造食品查驗 登記與標示，標示制度採自願與強制標示並行，自願標示於 2001 年實施，強 制標示則於2003 年起依產品加工程度分三年三階段施行，標示產品種類為大 豆、玉米原料及其相關製品，標示基準為含基因改造大豆或玉米超過百分之 五，且該等原料佔最終產品總重量百分之五以上之食品 (附件)。
至2004 年共有 15 件國外基因改造產品向衛生署辦理查驗登記(表一)。衛 生署藥物食品檢驗局(簡稱藥檢局)負責基因改造食品之查驗登記鑑別檢驗、檢 驗方法開發及市場監測調查等業務。有鑑於此，自2000 年起藥檢局即致力於 一符合國際規範之基因改造食品檢驗系統之建立，內容涵蓋基因改造食品檢 驗方法開發、評估、測試與推展，如實驗室間共同試驗(collaborative study)及 精準度測試(proficiency test)等，另，包括市場及港口監測調查、資料庫之建立，
同時建置基因改造食品網站及發行平面出版品、申請參考質體與檢驗方法專 利等多項工作。截至目前，各項工作之執行結果簡述如後。
一、檢驗方法開發
(一) 檢驗方法原理
為配合基因改造食品標示制度之施行，有關研發基因改造食品之檢驗方
法陸續被發表(Anklam et al 2002)，其中以核酸及蛋白質為基礎方法最為常 用，以核酸為基礎方法：如Polymerase chain reaction (PCR)等，以蛋白質為基 礎方法：如 Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA)等。前述方法中，以 PCR 方法應用最廣，實驗室本身可以根據殖入基因片段設計不同引子，用以 鑑別產品。PCR 方法依據所選定設計引子之區域，分為二大用途，用於產品 之篩選及產品特異性之檢測。產品特異性檢測引子依殖入基因序列位置之設 計，再細分為基因特異性(gene-specific)、構造特異性(construct-specific)及轉殖 品項特異性(event-specific) (圖一)。PCR 方法除可供定性分析外，亦可用於定 量分析，如所謂定量競爭型PCR (quantitative competitive PCR, QC-PCR)，必 須設計internal standard competitor 以估算標的基因含量(Anklam et al 2002)，另 外發展如 PCR-ELISA(Anklam et al 2002)及 real-time PCR 等(Anklam et al 2002)。Real-time PCR 能夠同步偵測及定量 PCR 產物，依所用螢光物質類別，
區分成非特異性(non-specific)與特異性(specific)二種，前者如使用 SYBR Green I，後者則可配合不同型式探針，如 TaqMan、Molecular beacons 及 Hybridization probe 等(Anklam et al 2002)。目前發表用於定量檢測基因改造玉米之文獻或商 業化套組，多數以使用TaqMan 探針之 real-time PCR 為主。 釋(Anklam et al 2002)，或以1%、2%、5%等參考物質(Hoehne et al 2002)，亦有 以PCR增幅產物片段直接系列稀釋(Holck et al 2002)，及採用PCR增幅產物片 段構築之質體等製作標準曲線(Kuribara et al 2002)。
(二) 建立之檢驗方法
國內截至2004 年 12 月共有 15 種轉殖品項基因改造大豆及玉米向衛生署 辦理查驗登記申請，其中只有一種品項GTS 40-3-2 為基因改造大豆，其餘 14 種皆為基因改造玉米。該14 種品項為 Event176、Bt11、MON810、T25、GA21、
NK603 、 TC1507 、 DBT418 、 DLL25 、 MON863 、 MON810×MON863 、 MON810×NK603、DAS 59122-7 及 MON88017，其中 DBT418 及 DLL25 已經 停產，NK603、TC1507 及 MON863 為 2000 年以後新上市轉殖品項，2003 年 開始量產。至於DAS-59122-7 及 MON88017 分別為加拿大杜邦公司及美國孟 山都公司最新研發出之基因改造玉米，皆於2004 年向我國衛生署提出查驗登 記申請，目前各國仍處於審查階段中，尚未通過核准，而其他 5 種轉殖品項 皆曾於國內食品玉米原料產品檢出(Chiueh et al 2001&2002)。為配合國內基因 改造食品標示制度之施行及鑑於轉殖品項特異性檢測方法之需求，藥檢局自 2000 年起致力於基因改造食品檢驗方法之開發，至目前累計共建立基因改造 大豆、玉米、木瓜、蕃茄及馬鈴薯共16 品項具構造特異性之定性及基因改造 大豆與玉米共 9 品項具構造特異性之定量檢驗方法，以及基因改造大豆、玉 米與木瓜共5 品項之轉殖品項特異性(event-specific)檢驗方法(Lin et al 2000；
Chiueh et al 2001, 2002 &2004；施等 2003 & 2004)。
二、評估、測試與推展檢驗方法
(一) 檢驗方法實驗室間共同試驗(collaborative study)
為測試及評估藥檢局自行開發檢驗方法之準確性，分別於 2003 及 2004 年舉辦國內基因改造大豆及玉米檢驗方法實驗室間共同試驗。測試方法為藥 檢局自行研發之八種基因改造玉米(Event176、Bt11、MON810、T25、GA21、
NK603、TC1507 及 MON863)與一種基因改造大豆(GTS 40-3-2)檢驗方法，包 括定性與定量。試驗項目含儀器精度測試、殖入基因與內生性基因比值的內 標比測試及不同濃度樣品之盲樣測試等三階段。測試之即時 PCR 機型有 ABI PRISM 7700、ABI PRISM 7000 及 Roche LightCycler 三種儀器。2003 及 2004 年分別計有國內8 間及 16 間實驗室參加，包括台灣大學、經濟部標準檢驗局、
食品工業發展研究所等單位。同時，藥檢局亦參加日本「農林水產省獨立行 政法人食品總和研究所」舉辦之基因改造大豆及玉米定量檢驗方法實驗室間 共同試驗。
2004 年共同試驗之內標比測試實驗結果顯示，與藥檢局所自行完成之實 驗室內部測試（inter-laboratory test）Cv 值相近。盲樣試驗結果之統計分析，
顯示再現性（repeatability）與再生性（reproducibility）在 5%樣品濃度時 ABI PRISM 7700 分別為 RSDr＜15.2%與 RSDR＜17.55%；ABI PRISM 7000 則分別
為 RSDr＜23.52%與 RSDR＜24.92%。至於 5%樣品濃度之檢測數據偏移值
（bias）方面，ABI PRISM 7700 及 7000 皆可達到 30%左右或更低，而 0.1%
樣品濃度，除少數幾項品項外，偏移值約可達到 40%左右或更低。由盲樣測 試結果顯示本共同試驗之分析系統符合衛生署所訂定之 GMO 食品標示法規 需求，可以實際應用於目前市售食品中八種基因改造玉米及一種基因改造大豆 之定量檢驗。至於儀器的分析效能評比方面，ABI PRISM 7700 具有較為精確 之GMO 定量效能表現(施等 2004)。
(二)檢驗方法精準度測試
藥檢局自2000 年度起持續開發基因改造食品檢驗方法，為測試與評估自 行開發檢驗方法之準確性，於2002 年 5 月開始參加由美國農業部 GIPSA (Grain Inspection Packers and Stockyards Administration)舉辦之國際性基因改造大豆 及玉米檢驗方法精準度測試。2002 及 2003 年度分別參加 3 次定性及 3 次定量 檢驗測試，測試品項包括大豆1 種及玉米 7 種。2004 年度則參加 3 次定量檢 驗測試，包括大豆 1 種及玉米 9 種轉殖品項。累計共 9 次之測試結果皆獲優 良 成 績 ， 充 分 肯 定 本 方 法 之 適 用 性 ， 該 結 果 並 公 佈 於 GIPSA 網 站 http://www.usda.gov/gipsa/biotech/，目前藥檢局仍持續參加該項計畫 (表二及 表三)。
三、研訂基因改造食品參考檢驗方法：
公開9 篇定性與 8 篇定量基因改造食品參考檢驗方法於衛生署基因改造食 品網站http://gmo.doh.gov.tw/。
四、基因改造食品市場或港口調查：
藥檢局自2002年起分別執行市售基因改造產品，包括大豆、玉米、木瓜、
藥檢局自2002年起分別執行市售基因改造產品，包括大豆、玉米、木瓜、