SEMINAR ĐẬU NÀNH BIẾN ĐỐI GEN FG72 MÔN AN TOÀN SINH HỌC VÀ AN TOÀN THỰC PHẨM

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (246.24 KB, 11 trang )

Trang 1<div class="page_container" data-page="1">

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH ĐẠI HỌC QUỐC GIA



SEMINAR

ĐẬU NÀNH BIẾN ĐỐI GEN FG72

MƠN: AN TỒN SINH HỌC VÀ AN TOÀN THỰC PHẨM

7 Phan Thị Quế Minh 2013781

8 Lưu Hoàng Lan 2011504

Thành phố Hồ Chí Minh - 2023

</div>Trang 2<div class="page_container" data-page="2">

MỤC LỤC

1. Ứng dụng và mục đích sử dụng ... 1

2. Tính trạng mới ... 1

3. Đặc trưng của đậu nành FG72 ... 1

3.1. Thông tin về sinh vật mẹ ... 1

3.2. Thông tin về sinh vật cho ... 2

3.3. Mơ tả các đặc điểm di truyền và đặc tính được đề cập hoặc sửa đổi ... 3

4. Phương pháp chuyển gen... 3

4.1. Đặc điểm biển đổi gen ... 4

4.2. Độ an toàn của protein biểu hiện ... 4

5. Đánh giá rủi ro an toàn sinh học đối với sức khỏe con người ... 5

</div>Trang 3<div class="page_container" data-page="3">

1. Ứng dụng và mục đích sử dụng

Ứng dụng: nhập khẩu và phát hành đậu nành FG72 và các sản phẩm của nó để cung cấp, bán hoặc đưa vào thị trường.

Mục đích: sử dụng trực tiếp đậu nành FG72 và các sản phẩm của nó làm thực phẩm, thức ăn chăn ni và chế biến.

2. Tính trạng mới

Đậu nành FG72 được phát triển thông qua một biến đổi gen cụ thể cho phép khả năng chịu đựng thuốc diệt cỏ isoxaflutole và glyphosate sử dụng trong kiểm soát cỏ dại ở cây đậu nành.

3. Đặc trưng của đậu nành FG72 3.1. Thông tin về sinh vật mẹ

Cây nhận hoặc cây mẹ là Glycine max (L) Merr. (đậu nành). Đậu nành được trồng

rộng rãi và có chiều dài lịch sử cho việc sử dụng an toàn để làm thực phẩm và thức ăn chăn nuôi. Loại cây này được trồng chủ yếu để thu hạt, có vơ số ứng dụng trong lĩnh vực thực phẩm và công nghiệp, và là một trong những nguồn chính của dầu thực vật ăn được và protein để sử dụng làm thức ăn chăn nuôi. Bằng chứng lịch sử và địa lý cho thấy rằng đậu nành lần đầu tiên được thuần hóa ở miền đơng Trung Quốc giữa thế kỷ 17 và 11 trước Công nguyên.

Ngày nay, đậu nành được trồng như một loại cây trồng thương mại ở hơn 35 quốc gia mà khơng có bất kỳ tác động bất lợi nào đối với môi trường. Cây đậu nành khơng có đặc tính cỏ dại. Đậu nành phần lớn là loài tự thụ phấn và các nghiên cứu đã phát hiện ra rằng khả năng thụ phấn chéo tự nhiên là rất thấp. Hạt đậu nành được trồng hiếm khi biểu hiện bất kỳ đặc điểm ngủ đông nào và chỉ trong những điều kiện môi trường nhất định mới phát triển thành loài tự phát với số lượng lớn trong năm sau khi gieo trồng. Nếu điều này xảy ra, các cá thể này sẽ không cạnh tranh tốt với các cá thể mới ở vụ mùa tiếp theo.

</div>Trang 4<div class="page_container" data-page="4">

Các sản phẩm thương mại chính của đậu nành là hạt, dầu và bột. Đậu nành nguyên hạt được sử dụng để sản xuất mầm đậu nành, đậu nành nướng, đậu nành rang, bột đậu nành béo và các thực phẩm đậu nành truyền thống (miso, sữa đậu nành, nước tương và đậu phụ). Ngoài dầu nguyên chất được sử dụng cho con người, dầu đậu nành tinh luyện cịn có nhiều ứng dụng kỹ thuật và công nghiệp khác. Glycerol, axit béo, sterol và lecithin đều có nguồn gốc từ dầu đậu nành. Protein đậu nành cô lập được sử dụng như một nguồn axit amin trong sản xuất thức ăn công thức cho trẻ sơ sinh và

sản phẩm thực phẩm khác. Bột đậu nành rất giàu axit amin thiết yếu, đặc biệt là lysine và tryptophan, là những chất bổ sung cần thiết trong khẩu phần ăn của động vật để tăng trưởng và sức khỏe tối ưu. Bột đậu nành được sử dụng trong khẩu phần ăn cho gia cầm, lợn, bò sữa, bị thịt và vật ni.

Các loại đậu, bao gồm cả đậu nành, chúng có một số yếu tố kháng dinh dưỡng như axit phytic, chất ức chế protease, lectin (hemagglutinin) và oligosaccharides stachyose và raffinose. Tuy nhiên, khi trải qua các bước chế biến như gia nhiệt đã làm bất hoạt các yếu tố kháng dinh dưỡng có trong hạt đậu nành thơ.

3.2. Thơng tin về sinh vật cho

Đặc điểm của Pseudomonas fluorescens

Pseudomonas fluorescens là một chủng vi khuẩn được được sử dụng lâu đời, an

tồn và có ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như nông nghiệp, chăm sóc sức khỏe và xử lý sinh học.

Trong lĩnh vực nông nghiệp, P. fluorescens được sử dụng để làm thuốc trừ sâu sinh

học trên một số loại cây trồng để ngăn ngừa sự phát triển của vi khuẩn hình thành sương

giá trên hoa. Ngồi ra, P. fluorescens cịn được dùng để xử lý hạt giống, giảm các bệnh

do nấm và sâu bệnh hại.

P. fluorescens có thể phân giải được nhiều chất hóa học khác nhau, do đó có nhiều

ứng dụng trong xử lý chất thải. Về độc lực học, P. fluorescens được xác định là một

chủng vi khuẩn an tồn, khơng có khả năng nhân lên nhanh chóng ở nhiệt độ cơ thể

</div>Trang 5<div class="page_container" data-page="5">

người và cạnh tranh với hệ miễn dịch của vật chủ. Trong phân loại của vi sinh vật, P.

fluorescens được phân vào chủng vi khuẩn không gây bệnh hoặc mầm bệnh không cơ hội

đối với các bệnh nhân bị suy giảm miễn dịch.

Đặc điểm của Zea mays (cây ngô)

Cây ngô được chứng minh là không gây bệnh, không gây dị ứng và không độc hại đối với động vật có vú. Ngơ là một trong số ít cây trồng chính được trồng ở nhiều khu vực có điều kiện khí hậu khác nhau, cung cấp nguồn nguyên liệu lớn cho các ngành hàng thực phẩm, thức ăn chăn ni,...

Ngơ có chứa nhiều dinh dưỡng như tinh bột, đạm, chất béo và vitamin, là cây trồng quan trọng trong dinh dưỡng của con người và động vật. Trải qua nhiều năm trồng trọt và sử dụng, ngô đã được cơng nhận về tính an toàn trong sinh học và cho sức khỏe con người.

3.3. Mô tả các đặc điểm di truyền và đặc tính được đề cập hoặc sửa đổi

Bảng 3.1. Tóm tắt các yếu tố di truyền đã được đề cập

4. Phương pháp chuyển gen

Đậu nành mang sự kiện FG72 được tạo ra bằng phương pháp chuyển gene trực tiếp, sử dụng đoạn Sa/l đã tinh sạch từ plasmid pSF10 vào giống đậu nành Jack. Plasmid

pSF10 mang 2 gene hppdPf W336 (mã hóa protein 4–hydroxyphenylpyruvate dioxygenase của Pseudomonas fluorescens) và gene 2mepsps (mã hóa cho đột biến kép 5

– enolpyruvylshikimate – 3 – phosphate ở ngô). Không dùng vật chủ trung gian trong quá

</div>Trang 6<div class="page_container" data-page="6">

trình chuyển gene cũng như không tồn tại gene kháng kháng sinh từ vector mang đoạn

chuyển. Thay vào đó, gene hppdPf W336 và 2mepsps biểu hiện 2 protein tương ứng tạo

ra khả năng chống chịu với thuốc trừ cỏ isoxaflutole và glyphosate, được dùng như gene đánh dấu chọn lọc.

4.1. Đặc điểm biển đổi gen

Phương pháp Southern blot và giải trình tự gen DNA từ đậu nành FG72 đã cho thấy rằng sự kiện chuyển gen chứa hai bản sao của plasmid pSF10 đã tích hợp trong DNA nhiễm sắc thể nhận. DNA chèn hoàn chỉnh của đậu nành FG72 đã được giải trình tự. Sử dụng phân tích tin sinh học xác định được rằng khơng có gen chức năng liên quan đã biết nào bị gián đoạn trong q trình chuyển gen.

4.2. Độ an tồn của protein biểu hiện

Protein HPPD có mặt khắp nơi trong tự nhiên trên tất cả các giới: vi khuẩn, nấm, thực vật và động vật bao gồm cả động vật có vú. Đặc biệt, protein HPPD là đặc trưng của các sinh vật có mặt trong thực phẩm của con người từ nguồn gốc thực vật, nấm hoặc động vật với đánh giá về độ an toàn cao. Protein HPPD được ghi nhận về độ an tồn tiêu thụ, khơng phát hiện độc tính hoặc dị ứng nào liên quan. Vì protein HPPD W336 chỉ sửa đổi 1 axit amin, hồ sơ an tồn của protein mới dự kiến sẽ khơng thay đổi so với thể tự nhiên (wild-type) của nó.

Protein EPSPS có mặt khắp nơi trong tự nhiên, biểu hiện rộng rãi trong cây lương thực và thức ăn chăn nuôi (như đậu nành, cà chua, ngô, nho, v.v.). Khơng có tác dụng phụ tác động đến sức khỏe liên quan đến những cây này. Vì protein 2mEPSPS có nguồn gốc từ ngô và chỉ có hai sửa đổi axit amin, hồ sơ an toàn của protein mới dự kiến sẽ không thay đổi so với protein tự nhiên (wild-type) của nó. Protein 2mEPSPS có độ tương đồng cao cũng như khối lượng phân tử và chức năng tương tự với các protein tổng hợp shikimate khác. Protein EPSPS có vai trị sinh hóa rất phổ biến và đặc trưng trong thực vật. Các đặc tính sinh hóa và tác dụng trao đổi chất của 2mEPSPS ở thực vật có thể so sánh với các protein EPSPS nội sinh ngoại trừ việc không nhạy cảm với glyphosate.

</div>Trang 7<div class="page_container" data-page="7">

5. Đánh giá rủi ro an toàn sinh học đối với sức khỏe con người 5.1. Thành phần dinh dưỡng

Phân tích so sánh trên đậu FG72, giống đậu Jack không biến đổi gene và các giống thương mại bao gồm thành phần và các thông số dinh dưỡng (độ ẩm, chất béo thô, protein thơ, chất xơ thơ, tro, carbohydrate, khống chất, vitamin, axit amin và acid béo).

Về thành phần, dữ liệu và kết quả cho thấy đậu nành FG72 có thành phần dinh dưỡng

tương đương so với đối chứng và các giống thương mại hiện nay. Về giá trị dinh dưỡng, dựa trên kết quả thống kê dữ liệu, đánh giá và quan sát tác động dinh dưỡng khác nhau cho thấy đậu nành FG72 có hàm lượng dinh dưỡng tương đương với đối chứng (giống truyền thống không BĐG) và giống đậu Jack. Do đó có thể kết luận, việc chuyển gene hay thử nghiệm xử lý bằng thuốc diệt cỏ không làm thay đổi thành phần hợp chất, giá trị dinh dưỡng của đậu.

5.2. Độc học

Một nghiên cứu về sự tương đồng về trình tự của amino acid tổng thể được thực hiện bằng cách so sánh trình tự chuỗi amino acid hoàn chỉnh của protein HPPD W336

với tất cả trình tự chuỗi protein có trong cơ sở dữ liệu được cơng bố. Kết quả phân tích In

silico cho thấy được rằng protein HPPD W336 không thể ngăn chặn được những độc

tính. Thêm vào đó, một nghiên cứu cấp tính trên chuột đã chứng minh rằng khơng có dấu hiệu lâm sàng, tỷ lệ tử vong hoặc các liệu pháp chữa trị liên quan tới ảnh hưởng sau khi sự tiêu thụ cấp tính qua đường miệng protein HPPD W336 tại 2000 mg/kg cân nặng cơ thế. Do đó, người ta rút ra được rằng protein HPPD W336 rất không giống như một loại độc tố thậm chí dưới điều kiện phơi nhiễm đường miệng tối đa với liều dùng rất cao.

Tương tự, một nghiên cứu về sự tương đồng của trình tự amino acid cũng được thực hiện bằng cách so sánh trình tự amino acid hồn chỉnh của protein 2mEPSPS với cơ sở

dữ liệu trình tự amino acid được công bố. Sử dụng phương pháp phân tích in silico cũng

khơng thể tìm thấy minh chứng giống với những độc tố đã biết. Chỉ có sự tương đồng cao đối với các protein EPSPS khác và với những enzyme khác từ nhiều loài khác nhau, được

</div>Trang 8<div class="page_container" data-page="8">

ghi nhận là an tồn tốt, được tìm thấy. Vì thế, khơng có dấu hiệu cho thấy protein 2mESPS là một chất độc. Thêm vào đó, một nghiên cứu cấp tính trên chuột đã chứng minh rằng không có dấu hiệu lâm sàng, tỷ lệ tử vong hoặc các liệu pháp chữa trị liên quan tới ảnh hưởng sau khi sự tiêu thụ cấp tính qua đường miệng protein 2mEPSPS tại 2000mg/kg cân nặng cơ thế. Do đó, người ta rút ra được rằng protein 2mEPSPS rất không giống như một loại độc tố thậm chí dưới điều kiện phơi nhiễm đường miệng tối đa với liều dùng rất cao.

5.3. Dị ứng

Khả năng mà trình tự axit amin tương tự của protein HPPD W336 với các chất gây

dị ứng đã biết được đánh giá bằng cách sử dụng một số phương pháp in silico. Kết quả

cho thấy không có sự tương đồng về trình tự có liên quan với bất kỳ chất gây dị ứng đã biết nào từ cơ sở dữ liệu AllergenOnline. Ngoài ra, các kết quả tìm kiếm khác về các yếu tố kháng ngun cho thấy khơng có sự đồng nhất với các yếu tố kháng nguyên từ protein gây dị ứng đã biết. Do đó, khơng chắc là protein HPPD W336 sở hữu đặc tính gây dị ứng. Hơn nữa, xét nghiệm khả năng tiêu hóa trong ống nghiệm đã chứng minh rằng protein HPPD W336 bị suy giảm nhanh chóng trong mơi trường mơ phỏng dịch dạ dày và ruột của con người, giảm thiểu khả năng protein này có thể tồn tại trong đường tiêu hóa và ít gây rủi ro cho sức khỏe con người và động vật.

Sự giống nhau về trình tự axit amin tiềm ẩn của protein 2mEPSPS với các chất gây

dị ứng được đánh giá bằng cách sử dụng một số phương pháp in silico. Kết quả cho thấy

khơng có sự tương đồng về trình tự có liên quan với bất kỳ các chất gây dị ứng đã biết từ cơ sở dữ liệu AllergenOnline. Ngoài ra, kết quả của tìm kiếm tương đồng các yếu tố kháng ngun cho thấy khơng có sự đồng nhất với các yếu tố kháng nguyên từ protein gây dị ứng đã biết. Do đó, khơng chắc là protein 2mEPSPS sở hữu đặc tính gây dị ứng. Hơn nữa, sự xuống cấp nhanh chóng của Protein 2mEPPSPS trong dịch dạ dày hoặc ruột mô phỏng cho thấy khả năng tối thiểu mà protein có thể tồn tại và được hấp thụ qua hệ tiêu hóa. Do đó, loại protein được tiêu hóa nhanh chóng này sẽ có khả năng khơng hoặc ít rủi ro đối với sức khỏe con người và động vật.

</div>Trang 9<div class="page_container" data-page="9">

6. Đánh giá rủi ro an tồn sinh học đối với mơi trường

Sự kiện này khơng được phóng thích ra mơi trường. Nó chỉ nhằm mục đích cho việc nhập khẩu các sản phẩm đậu nành FG72 từ các quốc gia đã phê duyệt và trồng thương mại dưới dạng thực phẩm hoặc làm nguyên liệu chế biến thực phẩm.

7. Kế hoạch ứng phó khẩn cấp

Hạt lấy từ cây đậu nành FG72 nhập khẩu để chế biến. Hạt có thể sống được, nhưng khơng được dùng để trồng làm hạt giống. Các công cụ phát hiện cụ thể đã được phát triển và có sẵn trên thị trường để cho phép nhận dạng các sản phẩm có nguồn gốc từ sự kiện FG72. Giống như đậu nành thông thường, những cây từ sự kiện FG72 nhạy cảm với các loại thuốc diệt cỏ khác ngoài isoxaflutole và glyphosate và có thể được kiểm soát hoặc tiêu diệt bằng thuốc diệt cỏ ngoài isoxaflutole và glyphosate hoặc bằng cách phá hủy cơ học.

Đậu nành có nguồn gốc từ đậu nành FG72 có thành phần tương đương với đậu nành thông thường. Các cây này về mặt nông học giống như cây đậu nành thông thường ngoại trừ khả năng chống chịu với thuốc diệt cỏ isoxaflutole và glyphosate. Nếu các tác động bất lợi được báo cáo và xác minh, hành động tiếp theo thích hợp sẽ được thực hiện để điều tra những điều này và nếu được xác minh hành động thích hợp sẽ được thực hiện.

Các biện pháp sơ cứu

Không yêu cầu các biện pháp sơ cứu đặc biệt khi tiếp xúc với sản phẩm này.

Các biện pháp khắc phục phát tán hạt

Không yêu cầu các biện pháp đặc biệt để đối phó với việc khắc phục phát tán hạt. Hạt rơi vãi phải được quét, xúc hoặc hút bụi theo cách tránh tạo ra bụi và các nguy cơ liên quan đến bụi. Trong quá trình chế biến cơng nghiệp, đậu có nguồn gốc từ sự kiện FG72 không thể phân biệt được với đậu nành thông thường và không cần xử lý cụ thể hoặc bổ sung so với đậu nành thông thường.

</div>Trang 10<div class="page_container" data-page="10">

Xử lý và bảo quản

Khơng u cầu quy trình xử lý đặc biệt nào đối với sản phẩm này. Đối với đậu nành FG72 và các sản phẩm của nó, có thể áp dụng cách bảo quản và xử lý tương tự như đối với đậu nành thông thường. Khơng cần quy trình lưu trữ đặc biệt cho sản phẩm này. Loại đậu này được bảo quản như bất kỳ sản phẩm đậu nành khác.

Các biện pháp xử lý và thải bỏ

Các biện pháp xử lý và thải bỏ chất thải tương tự như đối với đậu nành thơng thường cũng có hiệu lực đối với đậu có nguồn gốc từ sự kiện FG72.

</div>Trang 11<div class="page_container" data-page="11">

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Capt, A. 2011. Food and feed safety assessment of the double herbicide-tolerant

soybean FG72. 73pp. M-404217-01-1.

[2] Martone, A. (2009). Structural and functional equivalence of 2mEPSPS protein

produced in Escherichia coli to 2mEPSPS in FG72 soybean, Glycine max, USA,

2009. 27pp M-357733-01-1.

</div>