茶樹遺傳分子最完整圖譜在臺灣

茶改場DNA鑑定 確保800億茶飲食安

撰文記者 陳堂麒
日期2017-11-22
胡智益表示,只要微量的茶葉樣品即可進行多次分析,速度快、準確率又高。

2017臺北國際發明暨技術交易展上,農委會茶葉改良場的「茶葉DNA鑑定技術」成為吸睛一大亮點,茶改場同時建置茶樹品種DNA資料庫,可協助茶飲業者辨識茶葉的產地和來源,杜絕低價進口茶葉混充高價的臺灣茶,臺灣茶飲市場1年800億臺幣,目前已有食品大廠進行技術移轉中。

撰文、攝影/陳堂麒

早在2008年起,衛生福利部已經要求進口茶葉進行邊境逐批檢驗,卻還是經常在臺灣茶飲中檢出有農藥超標的問題。2015年爆發「英國藍」茶葉汙染事件後,更針對斯里蘭卡、印度和中國等四大進口國的茶葉與花草茶原料都擴大逐批查驗。

在各方關注食安的聲浪下,衛生福利部食品藥物管理署(簡稱食藥署)開始要求手搖杯業者或茶飲製造商,都必須明確標示茶葉的原料產地和品種。

雖然法令有明確規範與要求,不過實務與技術上卻難以配合,無論政府和民間都沒有相關檢驗服務和認證單位,因此,食藥署便商請農委會責成所屬單位,提供茶葉飲品品種鑑定的服務。

身為國內唯一專業茶葉研發改良的機構,農委會茶業改良場於是自2015年起便積極投入茶葉品種鑑定技術的開發,憑藉以往對茶葉的專業知識和累積多年的茶葉(樹)品種種原庫,不到1年的時間,便開發出茶葉DNA指紋鑑定技術。 

東南亞最大茶樹品種DNA資料庫

今年9月,農委會參加「2017臺北國際發明暨技術交易展」,強力宣傳可技轉業界的新農業技術,農委會主委林聰賢特別推薦「茶葉DNA鑑定技術」將是農業技術的一大亮點,他強調,藉由品種的判別,可協助茶飲業者辨識茶葉的產地和來源,杜絕低價進口茶葉混充高價的臺灣茶,讓消費者喝得更安心。

但在提供茶葉產品檢驗服務之前,建立臺灣茶樹品種的資料庫是第一步。

茶業改良場場長陳國任表示,臺灣茶葉品種約有100多種,但很多優良的茶(葉)樹品種都在未經授權的情況下外流到國外,臺灣的茶農並沒有因此而受益。

茶業改良場近年來已陸續建置茶樹品種的DNA資料庫,除可保護本土優良的茶樹品種外,還可以鑑定進口茶葉跟本土茶葉。

領導「茶葉DNA指紋圖譜技術」開發團隊,有「茶博士」之稱的農委會茶業改良場文山分場茶作股股長胡智益表示,其實早在日治時代(民國20〜30年間),茶葉改良場便已開始陸續建置臺灣茶樹品種的資料庫(種原庫),不過當時建置的資料庫大多以「鮮葉」為主,而非市面上較普遍的「成品茶」。

胡智益表示,從日治時期至今,茶葉改良場已經累積保存了120種茶樹品種,只要是臺灣曾經出現的茶樹品種,都被完整地收藏保存在茶葉改良場的種原庫,因此茶業改良場擁有全臺灣,甚至東南亞最豐富、完整的茶樹品種資料庫。


農委會茶業改良場擁有全臺灣,甚至東南亞最豐富、完整的茶樹品種資料庫。

茶葉DNA指紋鑑定應用廣泛

胡智益表示,茶葉DNA指紋鑑定技術可以適用於臺灣主要栽培的茶樹品種鑑定,無論是茶苗、茶菁或茶葉加工品(成品茶)的微量樣品都可以透過這項技術加以鑑定。

茶葉DNA指紋鑑定技術應用面也非常廣,包括協助茶飲料及連鎖手搖杯業者,針對國內外進口的茶葉來源進行把關,避免低價的國外不同品種原料茶混充高價臺灣茶的爭議。

此外,該項技術也可協助國內優良茶葉競賽時,特定品種規定的判定依據,確保競賽的公平性與茶葉品質的均一性。

同時,還可以保護授權茶樹品種的邊境管理和侵權鑑定,例如,若查出未經授權在國外種植的臺灣新品種茶葉,海關或海巡單位便可以予以沒收或罰緩,以保障臺灣本土優良的茶樹品種智慧財產權。

胡智益指出,茶是臺灣重要的高產值農產品之一,新品種的茶葉可藉由「植物品種與種苗法」獲得保護。

茶葉DNA指紋鑑定技術建立穩定、快速而可靠的EST-SSR、STS及CAPS分子標誌,在開發的41組EST-SSR引子中,僅需兩組引子就可以鑑定出臺灣12個最主要的茶樹經濟栽培品種。

另外,由茶樹細胞質基因體及EST序列設計2組STS及37組CAPS分子標誌,選用5個核心分子標誌,便可有效鑑別臺灣主要茶樹品種。

他表示,茶業改良場所開發的EST-SSR及CAPS分子標誌,具有高專一性、高再現性,且可設計為短片段的優點,非常適用於臺灣主要生產的特色茶成品茶分子鑑定,一旦發現有品種侵權的疑慮時,就可以做為成茶品種鑑定的參考依據。

目前,該項技術一次可以檢測96個樣品,利用專用、設計的引子,搭配建置的茶樹DNA指紋圖譜資料庫,準確率非常高。

茶樹遺傳圖譜鑑定技轉商用

研究團隊表示,茶樹為多年生木本作物,傳統雜交育種耗時費力,且容易受到環境因子的影響而導致選拔的成效不如預期。而分子標誌輔助選種便可以解決這樣的缺點。

為了達到茶樹分子育種的目的,茶業改良場研究團隊以共顯性分子標誌為架構,結合數量較多的顯性分子標誌,建構目前全世界基因體覆蓋率最高的茶樹整合性遺傳圖譜,未來還可以擴大應用在比較定位研究、數量性狀基因座定位及分子標誌輔助選種等領域。

胡智益強調,DNA分子鑑定技術的特點是只要微量的樣品即可進行多次分析,且在短時間之內,可以檢驗大量的樣品、準確度相當高。

DNA變異位置多,只要是不同基因型的個體,都可以找到個體間的差異;而同一品種的茶樹,無論在哪一個生長時期、部位或生長環境,其DNA都完全相同,因此非常適合用來做為茶樹品種的鑑定。

臺灣種植的茶樹品種與國外大不相同,只要比對資料庫裡的茶葉DNA指紋圖譜,便可以得知茶飲中茶葉屬於何種品系。

即使樣品數很少量,也可以進行分析比對,一般來說,即使樣品數只有1~2公克也可以檢驗出來。

目前,茶業改良場鎖定的技術移轉廠商,除了食品大廠、茶飲原料商、茶飲連鎖店之外,民間檢驗認證機構也是努力推廣的對象。

據悉,食品大廠統一企業,對於這項技術有濃厚的興趣,該公司旗下擁有多個茶飲品牌,十分符合經營上的需要,目前正在評估技轉授權與長期委託檢驗的可行性。

粗估以往每年約有2,000~2,500件檢驗案,以每件檢驗樣品收費6,500元計算,光是臺灣每年的檢驗市場就達1,300萬~1,500萬,加上近年來茶飲市場迅速擴增,民眾對於食安問題越來越重視的情況下,檢驗市場需求可望日益增溫。


外帶茶飲市場達800億元

臺灣人有多愛喝茶?根據農委會統計,目前國內每年自產茶葉約1萬5,000公噸,自國外進口的茶葉更高達3萬公噸,其中以越南進口的茶葉佔最大宗,約有69%。

近年來,茶飲料在全球颳起一陣旋風,尤其是手搖杯茶飲更是風靡亞洲各國,根據統計,臺灣外帶茶飲1年的市場規模約800億元,《臺灣連鎖加盟產業特輯報告》中也顯示,臺灣每年賣出10億2,000萬杯手搖茶飲品,平均每人每年購買44杯,商機驚人。

不過,2015年,臺灣發生連鎖手搖杯茶飲「英國藍」茶葉受汙染的事件,其中有6種茶葉原料被驗出含有農藥「芬普尼」,一時間全臺「英國藍」門市紛紛停業。

繼英國藍之後,知名連鎖品牌「50嵐」的茶飲也爆發農藥殘留超標事件,其中50嵐的四季春茶、喫茶小舖的阿薩姆紅茶、A tea的紅茶和廣福鑫的鐵觀音等,都檢出芬普尼超標,手搖茶農藥殘留風暴持續擴大,為臺灣的食安議題添一記悶拳!

以往常有手搖杯茶飲店號稱採用高品質、享譽國際的臺灣茶作為號召,但實際上卻是魚目混珠,以較低價的國外茶混充高價的臺灣茶販售,消費者根本無從知悉和判斷茶飲的茶葉產地、品種和來源,一切只能仰賴業者的良心。


茶飲料席捲全球,售價從幾十元到上百元都有,只是消費者難以判定茶葉原料來源。

>>本文刊登於《環球生技月刊》Vol. 49