Bài giảng xu hướng phát triển thực phẩm các nhóm thực phẩm biến đổi gen

Cây trồng biến đổi gen• Được nghiên cứu và thương mại hoá nhiều nhất cho mục đích thực phẩm/TACN • Các tính trạng được sử dụng: • Chống chịu thuốc trừ cỏ EPSPS, PAT, • Kháng sâu, Kháng

CÁC NHÓM THỰC

PHẨM BIẾN ĐỔI GEN

Phân nhóm GMO/sản phẩm GMO

• Các sinh vật biến đổi gen

• Động vật: bò, lợn, cá, muỗi…

• Thực vật: ngô, lúa, khoai tây, cao su, xoan, cỏ…

• Vi sinh vật: nấm men, vi khuẩn lactic…

• Theo tình trạng

• Đang nghiên cứu: chủ yếu là động vật

• Đã được cấp chứng nhận để sử dụng: chủ yếu là thực vật

• Mục đích sử dụng:

• y học/thú y

• Thực phẩm/thức ăn chăn nuôi

• Mục đích khác

Cây trồng biến đổi gen

• Được nghiên cứu và thương mại hoá nhiều nhất cho mục đích thực

phẩm/TACN

• Các tính trạng được sử dụng:

• Chống chịu thuốc trừ cỏ (EPSPS, PAT),

• Kháng sâu, Kháng kháng sinh, Kháng nấm, virus

• Thay đổi đặc điểm phát triển: chín chậm

• Thay đổi đặc điểm enzyme

• Thêm enzyme để tăng cường chuyển hoá

• Giảm nicotine, thay đổi thành phần axit amin

• Thay đổi hàm lượng dầu, axit béo

• Tăng khả năng chịu hạn

• Các loại cây trồng được biến đổi: ngô, đậu tương, cải dầu, cà chua, mía, củ cải đường, khoai tây, bí ngòi

• Nguồn gốc gen: vi sinh vật (Agrobacterium, E.coli, Bacillus, Streptomyces…),

thực vật (ngô, cà chua…)

Một số ví dụ về GMC

• Cà chua FLAVR SAVR™ (Monsanto) chín chậm

• Ngô Mavera™: Renessen LLC (Netherlands): ngô có hàm lượng

amino acid biến đổi

• Đậu tương Vistive Gold™ (monsanto): biến đổi thành phần axit béo

• Táo không bị thâm Arctic™ Fuji Apple

• Phytaseed™ Canola: Cải dầu biến đổi khả năng sinh phytase

• Ngô chịu hạn Genuity® DroughtGard™ (Monsanto)

Động vật biến đổi gen và ứng dụng

• So với cây trồng biến đổi gen GMC, động vật GMA chủ yếu vẫn đang

được nghiên cứu, chưa được thương mại hoá

• Mục đích:

• Tăng trưởng tốt, năng suất cao : có tốc độ lớn nhanh, hiệu quả sử dụng thức ăn cao

• Cải thiện chất lượng: sữa, thịt

• Kháng bệnh và môi trường tốt

• sản xuất protein quý dùng trong y dược

• mô hình nghiên cứu bệnh ở người

• cung cấp nội quan cấy ghép cho người

GMF từ động vật

• Các tính trạng được sử dụng: Tăng khả năng sinh trưởng và tỷ lệ sống sót cho vật nuôi, tăng năng suất.

• Tăng khả năng tạo sữa và thay đổi chất lượng sữa (casein, lactose, lactoferine),

ví dụ thêm bản sao gen mã hoá casein.

• Đưa gen lactalbumin bò vào lợn, tạo nhiều sữa giúp lớn con phát triển nhanh

hơn,

• Đưa gen tạo hormon sinh trưởng porcine vào lợn, khả năng phát triển nhanh

hơn, tạo nhiều nạc hơn;

• Đưa gen tạo phytase trong tuyến nước bọt, giúp hấp phụ phosphat tốt hơn.

• Loại bỏ (hoặc mất chức năng) gen myostatin trong bò, tạo nhiều nạc hơn.

• AquaAdvantage được tạo ra, chứng minh tính an toàn nhưng chưa được cấp

chứng nhận à có thể là sự kiện chuyển gen đầu tiên trong động vật được sử dụng làm thực phẩm.

• Việt Nam đang dự thảo luật Đầu tư và Luật Doanh Nghiệp sửa đổi cấm

thực phẩm biến đổi gen từ động vật (tháng 8/2014)

Động vật biến đổi gen và ứng dụng – một số ví dụ

• Biosteel: sợi tổng hợp được làm từ protein

thu từ sữa của dê biến đổi gen

• Dê biến đổi gen mang gen mã hoá các

protein MaSpI hoặc dragline I lấy từ nhện,

tạo ra các protein trong sữa Các protein

này được thu nhận và sử dụng làm sợi tổng

hợp, với độ bền cao hơn, ứng dụng trong

công nghệ sợi nano

Động vật biến đổi gen và ứng dụng – một số ví dụ

• Herman the Bull : Bò mang gen lactoferin từ người

• Tạo ra năm 1990, bằng phương pháp vi tiêm, chết do bệnh năm

2004

• Được sử dụng để lai tạo, tổng cộng được 83 bò thế hệ sau đều

mang gen tạo lactoferin người

Ứng dụng động vật biến đổi gen – một số ví dụ

• Lợn Enviropig mang gen

phytase (phân giải phospho), có

khả năng chuyển hoá các

phytate trong thức ăn tốt hơn

nhờ tạo phytase trong tuyến

nước bọt à hiệu quả sử dụng

thức ăn tốt hơn, giảm ô nhiễm

môi trường do hợp chất

phospho

• Gen phytase lấy từ E.coli,

chuyển gen vào phôi bằng

phương pháp vi tiêm

Ứng dụng động vật biến đổi gen – một số ví dụ

• Cá hồi Aquavantage Salmon

(Aquabounty Technology)

• Động vật biến đổi gen duy nhất được

cấp chứng nhận an toàn Thực phẩm

• Gen hormon tăng trưởng từ cá hồi

Chinook - kết hợp với promoter từ lươn

biển để đưa vào cá hồi đại tây dương

Cá hồi phát triển quanh năm (thay vì chỉ

mùa xuân và hè)

• Số cặp nhiễm sắc thể lẻ (triploid) nên

không có khả năng sinh sản, giảm nguy

cơ phát tán gen vào môi trường khi

sống ở điều kiện tự nhiên.

• Hiện nay: 100 tấn/năm, quy mô trang

trại khép kín

Vi sinh vật biến đổi gen và ứng dụng

• Sử dụng cho mục đích y học là chủ yếu: virus, vi khuẩn tạo

vaccine, kháng sinh, protein điều trị các bệnh…

• Cho mục đích thực phẩm, vi sinh vật biến đổi gen chủ yếu được

dùng chính để sản xuất các chất phụ gia thực phẩm, các chất bổ trợ: enzyme, hương liệu, vitamin, polymer

• Số lượng nhỏ vi sinh vật biến đổi gen được sử dụng trực tiếp

trong thực phẩm/TACN: probiotics trong sữa chua, chế phẩm vi sinh cho thức ăn chăn nuôi

GMF từ vi sinh vật

• Phụ gia hỗ trợ quá trình sản xuất:

• Enzyme từ sinh vật biến đổi gen : từ vi khuẩn, nấm mốc và nấm men, được sử dụng trong nhiều quy trình chế biến thực phẩm: đồ uống có cồn bia, rượu cồn, tinh bột, bánh kẹo, Sữa (ví dụ danh mục của FSANZ)

• Phụ gia thực phẩm: Chất tạo hương, tạo vị sản xuất, tạo cấu trúc theo con đường GMM

• Probiotics

GMM: Nấm men biến đổi gen (ví dụ)

• Nấm men được sử dụng trong sản xuất rượu, bia, bánh mì

• Biến đổi hệ gen của nấm men nhằm: giảm thời gian ủ bánh; cải thiện

quá trình lên men bia, tăng ổn định hương vị; giảm thời gian lên

men vang, cải thiện vị cho sản phẩm

• Ở Mỹ và Canada, 2 chủng nấm men biến đổi gen GM được công

nhận là an toàn khi sử dụng cho sản xuất vang:

• ML01: cải thiện độ ổn định màu và hương vị của vang, giảm sự hình thành histamine.

• Giảm sự hình thành (ethylcarbamate, gây ung thư) trong lên men chính

Cho mục đích khác

• Thay đổi màu hoa:

• hoa cẩm chướng

• Hoa hồng

• Tạo động vật cảnh: cá cảnh

• Tạo cây hàm lượng lignin thấp

• Thay đổi khả năng quang hợp tăng

nhanh sự phát triển: arabidopsis (cây sử dụng nhiều trong nghiên cứu)

• Sợi Bông cho dệt may

Nguồn tham khảo