Vi sinh vật biến đổi gen và ứng dụng trong thực phẩm

Vi sinh vật biến đổi
gen và ứng dụng
trong thực phẩm


Khái niệm vi sinh vật biến đổi
gen
• Vi sinh vật biến đổi gen (Genetically Modified Microogarnism)
là các vi sinh vật có vật liệu di truyền được thay đổi theo ý
muốn chủ quan của con người. Ngồi ra cũng có những vi
sinh vật được tạo ra do quá trình lan truyền gen trong tự
nhiên.


Các phương pháp tạo GMM
• Trực tiếp
• Vi tiêm
• Sốc nhiệt
• Sốc điện
• Súng bắn gen

• Gián tiếp
• Dung hợp
• Virus


Sốc nhiệt


Sốc điện
• Các tế bào sẽ bị sốc điện trong 1 thời gian ngắn với điện

trường khoảng 10-20 kV/cm, để từ đó tạo ra các lỗ hổng ở
màng tế bào (làm dãn màng tế bào) và qua đo các DNA có thể
đi vào tế bào. Cần sử dụng máy xung gen.


Chuyển gen bằng phage
• Phage – thực khuẩn thể là tập hợp các loại virus chuyên kí
sinh vi khuẩn. Việc đưa gen qua trung gian phage sử dụng khả
năng tiêm vật chất di truyền của chúng bào bên trong tế bào
chủ.


Ứng dụng của vi sinh vật biến
đổi gen
• Mơi trường
• Cơng nghiệp
• Y dược
• Thực phẩm


Mơi trường
• Vi sinh vật biến đổi gen có khả năng phân hủy sinh học để làm
giảm sự ô nhiễm môi trường. Khi biến đổi gen, khả năng sinh
trưởng, phát triển và hoạt động của vi sinh vật xử lý mơi
trường được tang cường.
• Một số ví dụ:
• Vi sinh vật phân giải cellulose: Pseudomonas, Clostridium, Mucor,
Streptomycin, Saccharomyces,…
• Vi sinh vật làm giảm hàm lượng các kim loại nặng bằng cách hấp thụ và
sản sinh chất oxi hóa: Thiobacillus, Sulfolobus spp.

Y dược
• Vaccine viêm gan B tái tổ hợp:


• Sản xuất Insulin bằng E. coli hoặc các chủng nấm men


Sản phẩm insulin cho người sản xuất bằng E. coli


Cơng nghiệp
• Phát triển chủng nấm men có khả năng phân hủy đường
Pentose (5 gốc Cacbon) thành các nhiên liệu sinh học như
Ethanol.
• Một số rác thải nơng nghiệp hoặc trong công nghiệp đồ gỗ
chứa lượng lớn đường 5 cacbon chủ yếu là D-xylose và Larabinose, dẫn đến chi phí xử lý tốn kém.
• S. cerevisiae được đưa vào các gen XI, XR và XDH từ một số
loại vi khuẩn và nấm khác để có khả năng sử dụng D-xylose
như một nguồn dinh dưỡng để tăng sinh và tạo ethanol trong
công nghiệp.




Thực phẩm
• Sản xuất một số đường tạo vị ngọt nhưng ít năng lượng như
mannitol hoặc sorbitol – có tiềm năng thay thế các đường
nhiều năng lượng như sucrose, fructose,… trong các sản

phẩm thực phẩm.
• Ví dụ: vi khuẩn Leuconostoc mesenteroides, Lactobacillus
plantarum,… được chỉnh sửa gen để bất hoạt gen LDH và bổ
sung gen mã hóa mannitol-P dehydrohenase (MPDH) để tạo
ra đường mannitol.



2'‑O‑fucosyllactose (2'-FL) & Lacto-Nneotetraose (LNnT)
• Đây là 2 sản phẩm của vi sinh vật biến đổi gen được đưa vào trong
thực phẩm dành cho trẻ sơ sinh (Sửa cho trẻ em).
• Được cơng nhận bởi FSANZ (Úc và NewZealand) năm 2020.
• Chủng vi sinh vật được sử dụng: E. coli K-12 tái tổ hợp




• Sucrose và Glucose được sử dụng để làm nguồn cacbon cho E. coli.
Chỉnh sửa gen để thay thế 1 vài con đường tổng hợp sinh học trong tế
bào vi sinh vật để tạo ra sản phẩm mong muốn là 2'‑O‑fucosyllactose O‑O‑fucosyllactose fucosyllactose
(2'-FL) & Lacto-N-neotetraose (LNnT).
• Sản phẩm tạo ra được tinh sạch và đưa vào sản phẩm sữa cho trẻ sơ
sinh dưới sự đảm bảo chất lượng của FSANZ.