Bài giảng Ứng dụng công nghệ sinh học trong công nghệ thực phẩm - Chương V: Công nghệ sinh học thực phẩm trong tương lai

CHƯƠNG V: 
CÔNG NGHỆ SINH HỌC 
THỰC PHẨM 
TRONG TƢƠNG LAI 
MỤC LỤC 
 1. Thực phẩm chức năng 
 2. Thực phẩm biến đổi gen 
 3. Vai trò của công nghệ sinh học 
trong sự phát triển ngành công nghệ 
thực phẩm 
1. Thực phẩm chức năng 
Thực phẩm chức năng là thực phẩm 
dùng để hỗ trợ hoạt động của các bộ 
phận trong cơ thể, có tác dụng dinh 
dƣỡng, tạo cho cơ thể tình trạng 
thoải mái và giảm bớt nguy cơ gây 
bệnh. 
 Thực phẩm chức năng, tuỳ theo công 
dụng, hàm lƣợng vi chất và hƣớng 
dẫn sử dụng, còn có các tên gọi khác 
là thực phẩm bổ sung vi chất dinh 
dƣỡng; thực phẩm bổ sung; thực 
phẩm bảo vệ sức khoẻ; sản phẩm 
dinh dƣỡng y học. 
 Thực phẩm chức năng là sản 
phẩm giao thoa giữa thực phẩm 
(nguồn gốc thiên nhiên) và dƣợc 
phẩm (thuốc- nguồn gốc hoá 
chất). Nhờ có chứa các hợp chất 
hoạt động sinh học mà ngoài giá 
trị dinh dƣỡng cơ bản, các thực 
phẩm chức năng còn có tác 
dụng giúp điều trị và phòng bệnh 
tốt. 
Thuật ngữ “Thực phẩm chức năng” đầu 
tiên đƣợc giới thiệu ở Nhật vào khoảng 
giữa những năm 1980. 
 Thực phẩm chức năng bắt nguồn từ 
thực vật, có thể kể các sản phẩm chế 
biến từ đậu, cà chua, tỏi, các loại trái 
cây, tỏi, trà, rƣợu vang. Có thể đƣa ra 
một ví dụ nhƣ đu đủ cũng là một thực 
phẩm chức năng. 
 Đu đủ là thực phẩm chứa nhiều 
carotenoid nhất, chiếm đến 7,2mg trong 
một quả trong khi mơ chỉ chứa 2,6mg. 
Carotenoid chính là nhóm chất chống 
oxy hóa rất mạnh, rất hữu ích trong việc 
phòng chống các bệnh tim mạch và ung 
thƣ. 
Trong số 19 chất carotenoid thì chủ yếu 
là các nhóm cryptoxanthin, beta-caroten, 
cryptoflavin. Ngoài ra đu đủ cũng rất giàu 
vitamin A, B, C. Trong 10g quả chứa 0,2 g 
protein, 14,5 g hydrat carbon, 1g lipid và 
0,11 g khoáng chất. 
Trong y học cổ truyền Nam Mỹ, đu đủ 
đƣợc đánh giá có hiệu lực trị bệnh tiểu 
đƣờng, hen suyễn và chống ký sinh 
trùng đƣờng ruột và điều trị hiệu quả 
bệnh ho lao nếu dùng đều đặn trong 
thời gian dài. 
Đu đủ còn đƣợc đánh giá cao trên lĩnh 
vực thực phẩm chức năng nhờ các 
enzym nhƣ papain, có tác dụng giống 
nhƣ các enzym do dạ dày tiết ra nên rất 
cần thiết cho việc tiêu hóa thực phẩm. 
 Tác dụng của papain trong đu đủ: 
Enzym papain từ đu đủ giống nhƣ 
bromelin từ dứa (thơm) là nguồn 
enzym thực vật có tác dụng giống 
pepsin của dạ dày hoặc trypsin của 
dịch tụy. 
 Enzym này tỏ ra hết sức hiệu quả 
trong việc phân hủy các hỗn hợp 
protein, nhất là trong các bệnh xơ hóa 
túi mật, tiêu hóa khó khăn và nóng rát 
dạ dày, thiểu năng tuyến tụy làm giảm 
hàm lƣợng enzym pancreatin tiết ra. 
 Dùng đu đủ làm thực phẩm chức năng: 
- Góp phần hỗ trợ sự tiêu hóa sau những bữa ăn 
gây nặng bụng hoặc dùng làm nƣớc ép uống khi 
có rối loạn tiêu hóa nhƣ tiêu chảy, viêm ruột kể cả 
trẻ em trong thời kỳ mọc răng. 
- Tại Nhật có một sản phẩm rất đƣợc ƣa chuộng 
tên là “Immun’Age” từ đu đủ lên men chống lão 
hoá. 
- Tại các quốc gia nhiệt đới, ngƣời ta dùng nhựa 
từ đu đủ xanh hoặc hạt làm thuốc chống ký sinh 
trùng đƣờng ruột nhƣ tẩy giun kim, giun đũa, sán 
heo... dƣới dạng thuốc sắc. Nƣớc sắc này còn có 
tác dụng kích thích chức năng gan, mật hoạt 
động. 
 Thực phẩm chức năng có nguồn gốc 
từ động vật: Các loại cá, thịt, sản phẩm 
từ sữa. 
 Thực phẩm chức năng bao gồm nhiều 
nhóm nhƣ nhóm thực phẩm có chứa 
chất chống oxy hoá (quả gấc, cam, 
chanh, bƣỡi, giá); nhóm thực phẩm 
có chứa polyphenol (trà); nhóm thực 
phẩm có chứa melanoidine và caramel 
(gạo rang); nhóm probiotics (sữa chua, 
dƣa chua) 
 Trên thế giới, thực phẩm chức năngđã 
đƣợc nghiên cứu và ứng dụng ở nhiều 
nƣớc nhƣ Nhật Bản, Mỹ, Đức trong đó 
Nhật Bản là nƣớc đi đầu. 
2. Thực phẩm biến đổi gen 
2.1. Thực phẩm biến đổi gen, tính cấp 
thiết và các ảnh hƣởng liên quan. 
 Thực phẩm có gen đã bị biến đổi là 
thực phẩm có nguồn gốc từ sinh vật có 
gen đã bị biến đổi do sử dụng công 
nghệ gen. 
Trƣớc sự thúc ép gia tăng về dân số 
của hành tinh chúng ta, một mặt 
chúng ta phải bảo tồn tính đa dạng 
sinh học, mặt khác lại phải sản xuất ra 
nhiều của cải vật chất để nuôi sống 
con ngƣời và bảo tồn nòi giống bằng 
chính sự an toàn thực phẩm do con 
ngƣời làm ra. 
Thực hiện ƣớc muốn này, chúng ta sử dụng 
thành tựu của khoa học- công nghệ gen: 
Sinh vật chuyển gen và cây trồng chuyển 
gen đã tác động trực tiếp đến thực phẩm 
chuyển gen. Do đó, những đột biến gen 
trong lĩnh vực cây trồng, chăn nuôi và chế 
biến thực phẩm sẽ là một trong những giải 
pháp tích cực và hiệu quả nhất để đảm 
bảo an ninh lƣơng thực và sản phẩm thực 
phẩm đa dạng phục vụ cuộc sống của con 
ngƣời. 
 Công nghệ chuyển gen là một quá trình chuyển đổi 
cho phép chúng ta xoá bỏ đƣợc ranh giới giữa các 
giống, loài vƣợt qua đƣợc “hàng rào tự nhiên” để 
cải tiến, đột biến các chủng giống vi sinh vật, cây 
trồng, vật nuôi. Do tính thống nhất của mã di truyền 
mà một khi gen mã hoá theo tình trạng mong muốn 
đƣợc phân lập từ bất kỳ một sinh vật nào (dù từ vi 
sinh vật), ngƣời ta đều có thể chuyển gen đó vào 
một sinh vật khác hoặc giữa các loài không có quan 
hệ, mà sinh vật đó chúng ta đang cần cải tiến hoặc 
mong muốn đột biến. Đây là thành tựu to lớn của 
khoa học vì quyền năng này không thể thực hiện 
đƣợc khi chúng ta sử dụng các phƣơng pháp lai tạo 
giống cổ điển, tự nhiên. Nhƣ vậy, thành tựu của 
công nghệ chuyển gen giúp cho con ngƣời sử dụng 
một cách triệt để hơn tính đa dạng sinh học vào các 
mục đích cần thiết của con ngƣời. 
 Hiện nay, không phải tất cả các loại thực 
phẩm có trên thị trường đều là thực phẩm 
biến đổi gen, nhưng sản phẩm chuyển gen 
có được phải là thành tựu của công nghệ 
sinh vật chuyển gen và cây trồng chuyển 
gen. Thực phẩm chuyển gen có một số ưu 
điểm cho cả người sản xuất và người tiêu 
dùng, nghĩa là con người đã dùng kỹ thuật 
gen để tạo ra sản phẩm thực phẩm có giá 
trị thấp hơn thành sản phẩm có giá trị cao 
hơn, có lợi ích lớn hơn hoặc khía cạnh này, 
hoặc khía cạnh kia, hoặc cho cả hai khi xét 
về giá trị dinh dưỡng và thời gian bảo 
quản thực phẩm. 
 Tuy vậy, còn nhiều ý kiến và các câu 
hỏi vẫn luôn thường trực đối với 
người tiêu dùng khi nhắc tới thực 
phẩm chuyển gen, vì mọi người đều 
cho rằng sử dụng thực phẩm truyền 
thống là cách an toàn nhất, nhưng 
chúng ta lại quên rằng, một số đặc 
tính hiện có của thực phẩm tự nhiên 
có thể bị thay đổi hoặc theo cách 
tích cực hoặc tiêu cực. 
2.2. An toàn sinh học đối với thực phẩm biến đổi gen. 
 An toaøn sinh hoïc ñöôïc hieåu laø söï baûo veä con 
ngöôøi, xaõ hoäi vaø moâi tröôøng khoûi caùc taùc ñoäng coù 
haïi hoaëc nguy hieåm ñoái vôùi söùc khoûe con ngöôøi 
cuûa theá heä hoâm nay vaø mai sau do caùc ñoäc toá hay 
caùc saûn phaåm cuûa coâng ngheä gen. Noù ñoøi hoûi phaûi 
ñaùnh giaù möùc ñoä an toaøn cuûa taát caû caùc bieän phaùp 
söû duïng nhö caùc taùc nhaân chaån ñoaùn vaø trò lieäu ; 
dò gheùp cô quan; caùc taùc nhaân baûo veä caây troàng 
vaät nuoâi, 
 Ngay töø luùcï khôûi ñaàu vaøo naêm 1973, nhieàu nghi 
ngôø ñaõ ñöôïc ñöa ra veà tính an toaøn cuûa coâng ngheä 
DNA taùi toå hôïp. Nhöõng moái lo ngaïi naøy ñaõ thuùc ñaåy 
caùc nhaø khoa hoïc chaáp nhaän caùc nguyeân taéc chæ ñaïo 
quaûn lí chính thöùc ñöôïc ñöa ra, nhaèm ñaûm baûo caùc 
vi sinh vaät taùi toå hôïp khoâng coù khaû naêng phaùt trieån 
beân ngoaøi caùc phoøng thí nghieäm, vaø caùc nhaân vieân 
phoøng thí nghieäm phaûi ñöôïc baûo veä ñeå khoâng bò baát 
kì moät ruûi ro naøo. Noäi dung cuûa caùc ñieàu luaät naøy 
ñöôïc tieán haønh vaøo naêm 1974 vaø 1975 trong caùc 
phieân hoïp môû döôùi söï giaùm saùt cuûa baùo chí. Vì vaäy, 
coâng chuùng ñaõ bieát ñeán caùc khaû naêng coù theå xaûy ra 
mang tính tieâu cöïc cuõng nhö tích cöïc cuûa caùc vi sinh 
vaät ñaõ ñöôïc bieán ñoåi di truyeàn. 
 Vaøo naêm 1998, moät chieán dòch aàm ó vaø ñaày tranh 
caõi ñaõ choáng laïi vieäc troàng caùc caây GMO vaø caùc 
saûn phaåm mua baùn töø nhöõng loaïi caây troàng naøy. 
 Ba öùng duïng thöû nghieäm GMO ñöôïc thöøa 
nhaän vaøo naêm 1982. Hai thöû nghieäm veà thöïc vaät 
bieán ñoåi gen laø baép vaø caây thuoác laù. Ñeà xuaát thöù 
ba lieân quan ñeán vieäc kieåm tra doøng vi sinh vaät 
Pseudomonas syringae bieán ñoåi gen ñeå xaùc nhaän 
lieäu noù coù theå giôùi haïn khaû naêng laøm cheát coùng 
caây. Söï ñeä trình ñaëc bieät naøy trôû thaønh söï kieän 
böôùc ngoaët cho vieäc caûi tieán caùc thuû tuïc quaûn lí 
vieäc phoùng thích caùc GMO vaøo moâi tröôøng. 
Các nông dân, chính phủ, và người tiêu dùng châu Âu lo 
lắng về GMO ngay từ ban đầu. Phản ứng này một 
phần có lẽ là do tác động bi kịch của bệnh viêm não ở 
bò (chứng bò điên) hoành hành ở Anh suốt những 
năm của thập niên 1990. Một nghiên cứu đã quả quyết 
rằng hệ thống miễn dịch của chuột đã bị tổn thương 
sau khi cho chuột ăn khoai tây chuyển gen. 
 Nghiên cứu khác đề nghị rằng hạt phấn từ cây bắp Bt 
đã huỷ hoại quần thể bướm “hoàng hậu” (Monarch 
butterflies). Việc rắc rối thứ ba liên quan đến một lỗ 
hổng trong hệ thống quản lí ở Mĩ nên đã cho phép một 
sản phẩm chuyển gen chủ ý chỉ dùng làm thức ăn cho 
động vật nhưng lại chuyển sang làm nguồn cung cấp 
thực phẩm cho người. Những sự kiện này đã giúp 
khởi động chiến dịch chống cây trồng GMO. 
* Quản lí thực phẩm và các thành phần trong 
thực phẩm chuyển gen 
 Tại Mĩ, Cục Quản lí thực phẩm và dược 
phẩm (Food and Drug Administration - 
FDA) chịu trách nhiệm quản lí việc đưa các 
loại lương thực, thuốc, dược phẩm và các 
dụng cụ y khoa vào thị trường. Tính an toàn 
của các lương thực từ cây trồng cũng như 
thành phần thực phẩm bao gồm hương vị 
và chất phụ gia phải được đánh giá kĩ lưỡng 
trước khi cho phép tiêu thụ. 
 Chymosin: FDA ñaõ chaáp thuaän enzyme 
chymosin ñöôïc saûn xuaát baèng coâng ngheä gen 
ñeå duøng laøm phoâmai maø khoâng caàn phaûi qua 
taát caû caùc xeùt nghieäm. FDA laäp luaän raèng, 
neáu chymosin taùi toå hôïp töông ñoàng vôùi 
chymosin ñöôïc saûn xuaát töï nhieân, ngöôøi ñeä 
ñôn phaûi chöùng toû raèng chuùng coù cuøng khoái 
löôïng phaân töû vôùi chymosin ñöôïc tinh cheá töø 
beâ, vaø caùc hoaït tính sinh hoïc cuûa 2 enzyme 
naøy laø gioáng nhau. 
– Söï coá vôùi Tryptophan : Suoát naêm 1989 vaø 1990 
ôû Mó, coù moät soá löôïng lôùn baát bình thöôøng cuûa 
caùc ca beänh hoäi chöùng ñau cô (eosinophilia-
myalgia syndrome - EMS) ñöôïc coâng boá. Caên 
beänh hieám gaëp naøy gaây ñau cô nghieâm troïng, 
yeáu cô vaø coù theå gaây cheát do khoâng theå hoâ haáp. 
Ñaëc tính thöôøng thaáy ôû EMS laø caùc beänh nhaân 
söû duïng lieàu löôïng lôùn amino acid tryptophan 
laøm nguoàn thöùc aên boå sung. Nhöõng cuoäc ñieàu 
tra saâu hôn cho thaáy taát caû caùc ñôït tryptophan 
"hö hoûng" bò nghi ngôø ñöôïc saûn xuaát töø doøng vi 
khuaån coâng ngheä gen, ñöôïc taïo ra ñeå saûn xuaát 
vöôït möùc tryptophan. 
Hậu quả là, L-tryptophan, thậm chí 
tinh khiết, cũng bị cấm dùng cho 
người dân Mĩ. Mặc dù công nghệ gen 
không có vấn đề, nhưng bài học từ 
điều này là không nên thừa nhận 
tính tương đương sinh học giữa một 
giống và bản sao bị biến đổi di 
truyền của nó. 
 - Somatotropin boø : Cuoäc tranh luaän veà 
somatotropin ôû boø (BST, bST, bovine 
somatotrophin, hoaëc hormone taêng 
tröôûng ôû boø) laø ñieån hình cho caùc söï kieän 
coù theå phaùt sinh töø vieäc söû duïng saûn 
phaåm DNA taùi toå hôïp. FDA ñaõ pheâ chuaån 
cho baùn BST taùi toå hôïp treân thò tröôøng 
(rBST, hoaëc Posilac). Nhöng nhieàu nöôùc 
khaùc nhau khoâng ñoàng yù vôùi vaøi keát luaän 
cuûa FDA. 
Từ thập niên 1930, người ta thấy rằng việc 
tiêm BST vào bò sữa sẽ làm tăng sản lượng 
sữa một cách đáng kể. Do việc thu nhận số 
lượng lớn BST tự nhiên vừa khó và chi phí 
lại cao, nên nó không thường được dùng 
làm chất phụ gia trong công nghệ sữa. Tuy 
nhiên, với công nghệ rBST do tế bào E. coli 
tạo ra được thu nhận, tinh chế và kiểm tra. 
Dưới các điểu kiện thử nghiệm, lượng sữa 
trong các con bò sữa tăng 20 25% sau khi 
tiêm rBST. 
Tính an toàn của BST tự nhiên trong sữa 
được nghiên cứu kiõ lưỡng. Trong các con 
bò đã qua xử lí, lượng BST trong sữa không 
cao hơn so với các con đối chứng. Hơn nữa, 
BST không có hoạt tính trong cơ thể người, 
và tất cả các xét nghiệm kiểm tra độc tính 
cho thấy không có tác động gây hại trên 
những sinh vật thử nghiệm. Sử dụng tất cả 
các kết quả nghiên cứu có thể thu thập, 
FDA đã kết luận thịt và sữa từ những con 
bò đã được xử lí với rBST an toàn cho con 
người. 
 
Tuy nhiên, vấn đề chính chống lại rBST là 
"các hormone công nghệ gen" trong "sữa chứa 
hormone" sẽ có hại và gây bệnh ung thư cho 
người. Những người phản đối rBST cho rằng 
việc sử dụng rBST sẽ làm gia tăng nguy cơ 
nhiễm vi khuẩn vào tuyến sữa (chứng viêm vú) 
ở các gia súc nuôi lấy sữa. Tranh cãi sâu hơn 
nữa là lượng kháng sinh phải được sử dụng 
nhiều hơn bình thường nhằm ổn định sức khoẻ 
của các gia súc được xử lí rBST, vì vậy, dẫn 
đến lượng kháng sinh gia tăng trong sữa bò, 
điều này có thể gây những phản ứng dị ứng ở 
nhiều người tiêu dùng. 
* 50 năm tới thế giới cần sản xuất ra 
nhiều thức ăn cho ngƣời, thức ăn cho 
động vật và sợi hơn so với trong thời 
gian của toàn bộ lịch sử loài ngƣời. 
Cuộc cách mạng công nghệ tạo ra bởi 
các bộ gen cho cơ hội duy nhất để thực 
hiện mục đích này. 
 Các cây trồng biến đổi gen chịu đƣợc 
thuốc diệt cỏ và sâu đang mang lại 
những lợi ích thông qua những thức ăn 
cho ngƣời, thức ăn cho động vật và sợi 
mà ngƣời dân có thể mua đƣợc. Những 
thứ này đòi hỏi ít thuốc trừ sâu hơn, 
bảo vệ đất tốt hơn và cung cấp một môi 
trƣờng bền vững hơn. 
Trái với những ý kiến chỉ trích, các cây 
trồng công nghệ sinh học tỏ ra cũng an 
toàn nhƣ hoặc an toàn hơn những cây 
trồng sản xuất bằng các phƣơng pháp 
thông thƣờng. Trong tƣơng lai, những 
tiến bộ trong công nghệ sinh học nông 
nghiệp sẽ cho ra những cây trồng làm cải 
thiện khả năng chịu hạn hán, thời tiết 
nóng và lạnh; đòi hỏi ít phân bón và thuốc 
trừ sâu hơn; sản xuất các vắc-xin để ngăn 
ngừa những bệnh lây lan chủ yếu; và có 
những đặc điểm mong muốn khác. 
3. Vai trò của công nghệ sinh học trong sự 
phát triển ngành công nghệ thực phẩm 
Các cây trồng và nông nghiệp đã đóng vai 
trò quan trọng trong phát triển và thúc 
đẩy sự văn minh. Các cây trồng cung cấp 
những thức ăn bền vững cho con ngƣời, 
cho động vật, sợi cho xây dựng và quần 
áo, thuốc men, dƣợc phẩm, nƣớc hoa, 
các hóa chất cho các quá trình sản xuất 
công nghiệp, năng lƣợng để nấu nƣớng 
và sƣởi ấm và gần đây nhất, sinh khối để 
đáp ứng nhu cầu ngày một tăng về nhiên 
liệu phục vụ vận tải. 
Các cây trồng còn đóng vai trò chủ yếu 
về mặt môi trƣờng bằng việc ngăn 
ngừa sói mòn đất, tăng cƣờng mức ôxi 
trong khí quyển, giảm sự phát tán CO2 
từ việc đốt than đá, và làm giầu đất 
bằng nitơ, mà chúng quay vòng theo 
chu kỳ giữa đất và khí quyển. 
3.1 Nông nghiệp trong thế kỷ 21 
Nếu dân số tiếp tục tăng nhƣ dự đoán, 
thì trong 50 năm tới chúng ta cần phải 
sản xuất thêm thức ăn cho ngƣời, thức 
ăn cho động vật và sợi hơn so với thời 
gian của toàn bộ lịch sử loài ngƣời. Và 
chú ... ngẫu 
nhiên các đột biến, hoặc biến dị gen vào 
bộ gen của cây rồi sau đó từ quần thể 
rộng chọn ra bộ phụ nhỏ những thay đổi 
dẫn đến sự thay đổi tích cực. Trong đa 
số các trƣờng hợp, những thay đổi gen 
đƣợc tạo ra đều không đƣợc biết. 
Trái lại, việc biến đổi gen mang lại cho 
việc nhân giống một phƣơng án chính 
xác hơn, và vì sự chính xác của nó, nên 
nó có thể đƣợc dùng để phát triển 
những đặc điểm mới có giá trị trong một 
thời gian rất ngắn đƣợc đòi hỏi để tiếp 
tục nghiên cứu những kỹ thuật nhân 
giống tƣơng đối không chính xác. 
Những gen đã đƣợc mô tả đặc điểm có 
thể đƣa vào các cây trồng theo cách 
chính xác và đƣợc điều khiển nhằm tạo 
ra những cây trồng đƣợc cải thiện về 
gen có những đặc điểm mà các quy trình 
nhân giống cổ điển không thể nào thực 
hiện đƣợc. 
3.3. SỰ PHÁT TRIỂN VÀ LỢI ÍCH CỦA CÂY 
TRỒNG THEO CÔNG NGHỆ SINH HỌC 
Các loại cây đầu tiên đƣợc trồng theo kĩ 
thuật di truyền phát triển vào đầu những 
năm 1980 có khả năng đề kháng với thuốc 
diệt cỏ và thuốc trừ sâu. Ngày nay, đa số 
các loại cây trồng theo công nghệ sinh 
học đều có hai đặc tính này - đề kháng 
với thuốc diệt cỏ và thuốc trừ sâu. Trong 
20 năm qua, trên toàn thế giới ngƣời ta đã 
cố gắng phân lập các gen có khả năng 
đáp ứng một loạt các yêu cầu mà các nhà 
chăn nuôi, nông dân, ngƣời tiêu thụ, và 
các nhà công nghiệp đã nêu ra nhằm cải 
thiện nhiều loại cây trồng. 
Ngày nay, công nghệ sinh học cây trồng 
và kỹ thuật di truyền là hoạt động chính 
trong các khu vực nhà nƣớc và tƣ 
nhân và đang trở thành một bộ phận 
quan trọng của ngành trồng cây trên 
khắp thế giới. Thật vậy, chƣa bao giờ 
ngành nông nghiệp lại sôi nổi nhƣ vậy 
vì các công nghệ gen hiệu quả cao đã 
cho phép nhận biết các loại gen có tiềm 
năng mang lại những biến đổi to lớn 
cho ngành sản xuất cây trồng trong 50 
năm tới. 
• Từ khi ra đời vào năm 1996, việc sử 
dụng các loại cây trồng cải thiện nhờ 
kỹ thuật di truyền đã gia tăng với tốc 
độ hơn 10%/năm và vào năm 2004, 
theo một báo cáo của cơ quan quốc tế 
về ứng dụng công nghệ sinh học 
nông nghiệp, lƣợng cây trồng đó 
đƣợc sử dụng ở mức gia tăng 20%. 
Các loài cây mang gen công nghệ 
sinh học mới là đậu nành, ngô, bông 
và canola, chiếm tƣơng ứng 56%, 
14%, 28% và 19% diện tích trồng các 
loài cây này trên toàn cầu. 
• Tổng diện tích của chúng chiếm gần 
30% diện tích dành cho các loài cây 
này trên toàn cầu. Tại Mỹ, đậu nành 
công nghệ sinh học (đề kháng với 
thuốc diệt cỏ), ngô (đề kháng với 
thuốc diệt cỏ và thuốc trừ sâu) và 
bông (đề kháng với thuốc diệt cỏ và 
thuốc trừ sâu) chiếm diện tích tƣơng 
ứng gần 85%, 75% và 45% diện tích 
toàn phần của các loài cây đó. 
• Mỹ là nƣớc đi đầu về diện tích cây 
trồng theo công nghệ sinh học với hơn 
48 triệu ha, tiếp theo là Argentina (16 
triệu ha), Canada (6 triệu ha), Brazil (4,8 
triệu ha), và Trung Quốc (4 triệu ha). 
Giá trị cây trồng theo công nghệ sinh 
học là gần 5 tỉ USD, tƣơng ứng bằng 
15% và 16% sản lƣợng cây trồng toàn 
cầu và thị trƣờng giống. 
Cây trồng công nghệ sinh học mang lại 
lợi ích với việc cung cấp nhiều thực 
phẩm, thức ăn gia súc và sợi hơn, 
đồng thời đòi hỏi ít thuốc trừ sâu hơn, 
duy trì chất lƣợng đất tốt hơn và có lợi 
hơn cho việc bảo vệ môi trƣờng bền 
vững. Hơn nữa, thu nhập hàng năm 
của nông dân nghèo tại các nƣớc đang 
phát triển đã gia tăng đáng kể nhờ sử 
dụng cây trồng công nghệ sinh học, 
theo thống kê gần đây của Tổ chức 
Nông Lƣơng Liên hợp quốc. 
Phần lớn giá trị gia tăng mang lại thu 
nhập cho những ngƣời nông dân này 
chứ không phải là cho ngƣời cung cấp 
công nghệ. 
3.4 SỬ DỤNG ĐỘNG VẬT BIẾN ĐỔI GEN 
TRONG THỰC PHẨM 
• a. SẢN XUẤT THỊT 
• Nhiều nghiên cứu ban đầu của vật nuôi 
chuyển gen, nhằm làm thúc đẩy sự tăng 
trưởng. Các gen mã hoá cho hormone tăng 
trưởng của người, cừu, heo và bò được chèn 
vào cừu, heo, bò và thỏ. Các con vật này cho 
thấy tăng trưởng nhanh, tăng tỉ lệ nạc/mỡ, 
và tăng khả năng chuyển hóa thức ăn Tuy 
nhiên, chi phí tương đối cao khi tạo các động 
vật biến đổi gen. 
• Heo đầu tiên được biến đổi gen là 
Beltswille thể hiện hormone tăng 
trưởng và sau đó, chúng nảy sinh nhiều 
vấn đề bao gồm: loét dạ dày, hư hại 
thận và gan, thoái hoá kết hợp bệnh, đi 
khập khiễng, ngủ lịm, mất sự kết hợp, 
nhạy cảm với viêm phổi, thị giác hư 
hỏng, tình trạng tiểu đường, viêm da 
và mất khả năng sinh sản... 
• Một số nhóm nghiên cứu khác đã báo cáo 
rằng, heo chuyển gen hormone kích thích 
tăng trưởng đã tăng trưởng tốt, không bị 
những ảnh hưởng bất lợi nào cho tới khi mắc 
bệnh viêm phổi sau 18 tuần sinh ra. Cừu 
chuyển gen tăng trưởng của người và bò 
cũng phát sinh bệnh tiểu đường và một số 
bệnh khác dẫn đến chết sớm. 
• Gần đây, các nhà khoa học Nhật bản đã 
báo cáo heo biến đổi di truyền với gen từ cây 
rau bina (spinach), FAD2, gen sản suất 
enzyme liên quan đến chuyển hoá mỡ để tạo 
heo ít mỡ, rất tốt cho người sử dụng. 
• b. SẢN XUẤT SỮA 
• Rất nhiều các nghiên cứu tìm cách sản 
xuất protein trong sữa của động vật biến đổi 
gen, bên cạnh đó, một số nghiên cứu khác tìm 
cách thay đổi thành phần của sữa. Đây là 
chiến lược chủ yếu của các công ty dược 
phẩm và thực phẩm: sản xuất protein qua 
con đường tiết sữa (thông qua bò, cừu, dê). 
• 
• Lợi thế của chiến lược sản xuất protein qua 
tuyến sữa: 
• - Số lượng các protein được sản xuất 
trong tuyến sữa của các động vật có vú khá 
phong phú, sản lượng sữa được tiết ra khá 
lớn. 
• - Tuyến sữa của động vật có vú là một cơ 
quan sản xuất sinh học, dễ thích nghi với 
việc sản xuất protein và bài tiết sữa. 
• - Sự biểu hiện gen ở tuyến sữa động vật 
có vú rất chính xác về thời gian. 
• Ba mục đích chính khi biến đổi di truyền bò để thu sữa: 
• - Sữa bò mang “tính người” (humanisation): chuyển 
thêm vào bò những gen mã hoá cho lactoferrin và 
lysozyme, nhằm làm tăng các đặc tính kháng khuẩn của 
sữa bò. Lactoferrin tăng cũng làm gia tăng khả năng hấp 
thu Fe2+ trong khẩu phần thức ăn của trẻ em. Tuy nhiên 
nồng độ lactoferrin và lysozyme cũng gia tăng chứng 
viêm vú, đồng thời sữa từ bò biến đổi gen hiện tại, khó 
được sự chấp nhận của xã hội. 
• - Tăng hàm lượng protein trong sữa đặc biệt là 
casein, một protein có vai trò quan trọng trong sản xuất 
sữa. 
• - Giảm hàm lượng lactose: làm dễ hấp thu sữa đối với 
gần 70% dân số (chủ yếu là Châu Á do không dung nạp 
được lactose), do đó có ảnh hưởng tốt đến thị trường. 
• Nếu chuyển gen tăng hormone sinh trưởng 
có nguồn gốc ngoại sinh, sẽ kích thích tăng 
18% sản lượng sữa ở bò mà không hề gây 
các tác động xấu, như trường hợp phải tiêm 
các hormone ngoại sinh này vào tĩnh mạch. 
• 
• Tuy nhiên, bò biến đổi gen để sản xuất 
sữa gặp nhiều khó khăn: 
• (a) GMO quá đắt tiền để sử dụng như là 
hệ thống sản xuất nông nghiệp. 
• (b) Sữa cần được kiểm định, phê chuẩn 
trước khi được dùng làm thực phẩm. 
• (c) Người tiêu thụ khó chấp nhận sữa 
này – đặc biệt là cho trẻ em uống. 
• Trong nông nghiệp, bên cạnh những động 
vật hữu nhũ, các thủy sinh vật như cá và 
giáp xác cũng được biến đổi gen. Các gen 
được chuyển thông thường là kích thích sự 
tăng trưởng (mã hoá các hormone tăng 
trưởng), hoặc tăng khả năng chống chịu với 
các tác nhân bất lợi của môi trường. 
 • Bên cạnh nhiều lợi ích, các sinh vật chuyển 
gen cũng làm nảy sinh nhiều tranh cãi về 
tính an toàn cho người tiêu dùng và cho môi 
trường. 
• Tuy trong quá trình chế biến, các sản phẩm 
chuyển gen đều đã bị phân hủy, song có ba 
vấn đề an toàn thực phẩm được đưa ra. 
• - Thứ nhất, liệu có thể loại bỏ hết toàn bộ 
hoạt tính của các sản phẩm chuyển gen 
bằng những hình thức chế biến thông 
thường như nấu chín? 
• - Thứ hai, đó là nguy cơ gây dị ứng đối với 
người tiêu dùng. 
• - Thứ ba, độc tố của sản phẩm đối với sức 
khỏe người tiêu dùng. 
• Rủi ro về môi trường của những loài thủy 
sinh vật chuyển gen rất đáng lo ngại. Đó là 
nguy cơ “dòng chảy gen” (gene flow). Ngoài 
ra còn có những rủi ro về sinh thái. 
3.5 TRIỂN VỌNGTƢƠNG LAI 
Trong thập niên sắp tới, những tiến bộ 
mới trong công nghệ sinh học nông 
nghiệp sẽ sản sinh ra những loài cây 
trồng có thể chịu đựng tốt hơn các tình 
trạng hạn hán, nóng và lạnh; đòi hỏi sử 
dụng ít phân bón và thuốc trừ sâu hơn; 
sản sinh các loại vaccin phòng các 
bệnh truyền nhiễm chính ; có kích 
thƣớc, số lƣợng hạt, và hàm lƣợng 
dinh dƣỡng gia tăng ; và có thể tái sinh 
sản trong điều kiện thiếu tác nhân lai 
tạp – sinh sản mạnh. 
Các loài cây trồng có hàm lƣợng dinh 
dƣỡng cao cũng sẽ đƣợc phát triển để 
khắc phục tình trạng thiếu dinh dƣỡng 
tại các nƣớc đang phát triển. Hiện nay 
giống “gạo vàng 2” đƣợc đƣa vào thử 
nghiệm có thể sản sinh tới 30 microgram 
beta-caroten, một tiền chất của vitamin 
A, theo một bài báo xuất bản gần đây của 
Jacqueline Paine và cộng sự. Theo các 
tác giả này, lƣợng beta-caroten này có 
thể cung cấp ít nhất 50% lƣợng vitamin A 
hàng ngày cần cho một khẩu phần điển 
hình gồm 60g gạo. 
• Một số nƣớc chủ yếu nhƣ Mỹ và Trung 
Quốc đang đẩy mạnh hoạt động trong 
lĩnh vực công nghệ sinh học nông 
nghiệp, đầu tƣ một cách thích đáng cho 
các hoạt động nghiên cứu, triển khai và 
xây dựng một hệ thống pháp quy phù 
hợp cho việc sử dụng và kinh doanh các 
loài cây mới đƣợc cải thiện bằng công 
nghệ sinh học. 
• Nếu chúng ta chuẩn bị tạo ra một nền 
nông nghiệp kiểu mới trong thế kỉ XXI, 
vừa bền vững vừa có sản lƣợng cao để 
đảm bảo an toàn thực phẩm và tự túc 
đƣợc năng lƣợng, chúng ta sẽ cần sử 
dụng mọi công cụ và phát minh khoa 
học sẵn có, kể cả công nghệ sinh học và 
kĩ thuật di truyền và tiếp tục đi theo con 
đƣờng có những đột phá nông nghiệp 
đã từng thúc đẩy tiến bộ của loài ngƣời 
hàng nghìn năm. 
Trước hết là không có một công nghệ nào là 
an toàn tuyệt đối: 
- Điện thoại di động ảnh hưởng đến tim, 
não bằng sóng điện từ, chưa thể kết luận 
được ảnh hưởng lâu dài. 
- Điện hạt nhân có nguy cơ gây phóng xạ; 
thuỷ điện gây thay đổi sinh thái môi 
trường. 
Cây trồng chuyển gen và sản phẩm chuyển gen có 
thực sự an toàn không? 
- Động cơ đốt trong, Ôtô, xe máy: sinh ra 
khí thải, gây bệnh đường hô hấp, ung 
thư phổiGây chết người bằng tai nạn 
trực tiếp - ở Việt Nam 12 ngàn người 
chết mỗi năm. 
- Trong tất cả các trường hợp trên con 
người đều phải cân đối giữa lợi và hại để 
quyết định sử dụng hay không sử dụng 
một công nghệ 
An toàn giao thông được đảm bảo 
bằng “luật giao thông” 
An toàn trong việc sử dụng cây trồng 
chuyển gen được đảm bảo “luật an 
toàn sinh học” 
Làm thế nào đảm bảo an toàn trong sử dụng 
cây trồng biến đổi gen? 
- Đối với công nghệ gen các nhà khoa học phải 
tính toán, gen nào, lấy từ đâu đưa vào cây 
trồng nào và đưa vào bằng cách nào để đảm 
bảo tính an toàn cao nhất cho môi trường, con 
người và đa dạng sinh học. 
- Khi có cây trồng biến đổi gen ngưòi ta phải 
nghiên cứu ảnh hưởng của nó đối với môi 
trường, đa dạng sinh học và con người. 
- Chỉ khi gen đó, với phương pháp chuyển 
như thế, trong loại cây trồng đó được 
khẳng định là an toàn thì mới được phép 
sử dụng. 
- Điều này cho phép khẳng định cây trồng 
chuyển gen và sản phẩm của chúng an 
toàn không kém cây trồng thông thường. 
Thực phẩm biến đổi gen: Có lợi hay 
có hại? 
1. Một vài thuận lợi của thực phẩm biến 
đổi gen: 
Dân số thế giới ngày càng tăng, việc 
cung cấp thực phẩm để nuôi số dân 
này là một thách thức. Thực phẩm biến 
đổi gen có thể đáp ứng đƣợc yêu cầu 
này qua một số đặc điểm sau đây: 
• Kháng sâu. 
• Chịu đựng đƣợc thuốc diệt cỏ. 
• Kháng đƣợc bệnh tật cho cây trồng. 
• Chống chịu đƣợc lạnh, khô hạn, mặn. 
• Dinh dƣỡng cao. 
• Có dƣợc tính. 
• Thực vật hỗ trợ việc làm sạch môi 
trƣờng (hấp thu kim loại trong đất). 
2. Những khuyến cáo chống lại thực 
phẩm biến đổi gen: 
• Gây nguy hiểm không định trƣớc đối 
với các sinh vật khác. 
Nghiên cứu cho thấy bắp chuyển gen B.t. 
gây tỉ lệ chết cao trên các lòai 
bƣớmbông tai. Bƣớm này ăn bông tai 
chứ không ăn bắp nhƣng ngƣời ta cho 
rằng hạt phấn của bắp B.t. đã phát tán 
sang các cánh đồng kế cận và bƣớm 
đã ăn phải các hạt phấn này. Độc chất 
của B.t. có thể giết chết côn trùng ở 
giai đoạn ấu trùng. 
• Làm giảm hiệu quả của thuốc trừ sâu: 
Ngƣời ta đã thấy xuất hiện lòai muỗi có 
khả năng kháng lại thuốc DDT. 
• Có hiện tƣợng chuyển gen đến loài 
không phải là mục tiêu (do lai chéo). 
• Ảnh hƣởng đến sức khỏe con ngƣời: 
– Gây dị ứng đối với các cơ thể nhạy cảm. 
– Những ảnh hƣởng không rõ trên sức khỏe 
con ngƣời nếu dùng thực vật chuyển gene 
vì hiện tƣợng này đã quan sát thấy trên 
động vật hữu nhũ. 
• Trở ngại về mặt kinh tế: Quá trình đƣa 
một thực phẩm chuyển gen vào thị 
trƣờng khá phức tạp, nếu không có tài 
trợ ban đầu thì khó mang lại hiệu quả 
mong muốn. 
Vai trò của chính phủ trong việc điều 
hành thực phẩm chuyển gen 
Các quốc gia trên thế giới có phƣơng 
thức điều hành khác nhau về thực 
phẩm chuyển gen. 
• Ở Nhật Bản, Bộ Y tế đề nghị kiểm tra 
một số tiêu chuẩn ảnh hƣởng đến sức 
khỏe của thực phẩm chuyển gen. Trên 
thị trƣờng Nhật tồn tại cả 2 loại thực 
phẩm chuyển gen và không chuyển 
gen, trong đó xu hƣớng ngƣời tiêu 
dùng ƣa chuộng thực phẩm không 
chuyển gen hơn. 
• Chính phủ Ấn Độ chƣa công bố một 
chính sách nào đối với thực phẩm 
chuyển gen vì ở Ấn Độ chƣa hề có nuôi 
trồng thực phẩm chuyển gen. Tuy 
nhiên các nghiên cứu về thực phẩm 
chuyển gen vẫn đang thực hiện và có 
xu hƣớng khẳng định rằng mặt lợi từ 
thực phẩm chuyển gen sẽ cao hơn mặt 
rủi ro vì đây là một quốc gia đông dân, 
vấn đề sản lƣợng lƣơng thực phải 
đƣợc đặt lên hàng đầu. 
• Một số bang ở Brazil cấm hoàn toàn 
thực phẩm chuyển gen. Tuy nhiên 
nông dân Brazil vẫn đang lƣu giữ các 
hạt giống chuyển gen vì họ e ngại 
những thiệt hại về kinh tế nếu phải 
cạnh tranh với thị trƣờng toàn cầu, 
nhất là những nƣớc xuất khẩu nông 
sản. 
• Cộng đồng châu Âu phản ứng khá 
quyết liệt với thực phẩm chuyển gen. 
• Ở Hoa Kỳ, việc điều hành thực phẩm 
chuyển gen khá lẫn lộn vì có đến 3 cơ 
quan liên quan. 
– EPA đánh giá cây trồng chuyển gen ở khía 
cạnh an toàn cho môi trƣờng. 
– USDA đánh giá cây chuyển gen có thể an 
toàn để trồng. 
– FDA đánh giá cây trồng chuyển gen có thể 
an toàn để ăn. 
Dân số toàn 
cầu 
Từ 6.05 tỷ thành 
7.5 tỷ 
 VIỆT NAM 
TỪ 80 TRIỆU 
THÀNH 100 
TRIỆU 
 Sản lượng ngũ cốc phải 
tăng 50% 
Để nuôi số dân này ... 
Sản lượng ngũ cốc Việt 
Nam phải đạt 50 triệu 
tấn 
• Phá rừng, xói mòn 
• Bóc lột đất quá mức 
• Thay đổi môi trường 
• Thiếu đất canh tác do nhu 
cầu nhà ở, đô thị hoá, phát 
triển công nghiệp... 
• Tài nguyên hết dần 
Trong khi đó tiềm năng sản 
xuất nông nghiệp bị 
hạn chế bởi ... 
Nguồn: FAO 
Một số thành tựu 
Công nghệ sinh học 
ở Việt Nam 
Vi nhân giống 
Sugar can 
Hệ thống vi nhân giống 
Công nghệ đơn bội lúa 
Công nghệ đơn bội ngô 
Anther donor plant in 
the field 
Microspore in 
middle 
uninucleous 
stage 
Embryos 
formed from 
anthers 
Inbreed line 
created within 8 
months 
 Chuyển gen