Bài giảng chương 5 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 trị của cơng 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, cịn 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 hố
chất). Nhờ có chứa các hợp chất
hoạt động sinh học mà ngoài giá
trị dinh dƣỡng cơ bản, các thực
phẩm chức năng cịn có tác
dụng giúp điều trị và phịng 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 cịn 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 hố (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 nịi giống bằng
chính sự an tồn 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.




Cơng nghệ chuyển gen là một q 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 ni. Do tính thống nhất của mã di truyền
mà một khi gen mã hố 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 lồi khơng 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 khơng 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, khơng 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 qn 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 toàn sinh học được hiểu là sự bảo vệ con
người, xã hội và môi trường khỏi các tác động có
hại hoặc nguy hiểm đối với sức khỏe con người
của thế hệ hôm nay và mai sau do các độc tố hay
các sản phẩm của công nghệ gen. Nó đòi hỏi phải
đánh giá mức độ an toàn của tất cả các biện pháp
sử dụng như các tác nhân chẩn đoán và trị liệu ;
dị ghép cơ quan; các tác nhân bảo vệ cây trồng
vật nuôi,…


Ngay từ lúcï khởi đầu vào năm 1973, nhiều nghi
ngờ đã được đưa ra về tính an toàn của công nghệ

DNA tái tổ hợp. Những mối lo ngại này đã thúc đẩy
các nhà khoa học chấp nhận các nguyên tắc chỉ đạo
quản lí chính thức được đưa ra, nhằm đảm bảo các
vi sinh vật tái tổ hợp không có khả năng phát triển
bên ngoài các phòng thí nghiệm, và các nhân viên
phòng thí nghiệm phải được bảo vệ để không bị bất
kì một rủi ro nào. Nội dung của các điều luật này
được tiến hành vào năm 1974 và 1975 trong các
phiên họp mở dưới sự giám sát của báo chí. Vì vậy,
công chúng đã biết đến các khả năng có thể xảy ra
mang tính tiêu cực cũng như tích cực của các vi sinh
vật đã được biến đổi di truyeàn.


Vào năm 1998, một chiến dịch ầm ó và đầy tranh
cãi đã chống lại việc trồng các cây GMO và các
sản phẩm mua bán từ những loại cây trồng này.
Ba ứng dụng thử nghiệm GMO được thừa
nhận vào năm 1982. Hai thử nghiệm về thực vật
biến đổi gen là bắp và cây thuốc lá. Đề xuất thứ
ba liên quan đến việc kiểm tra dòng vi sinh vật
Pseudomonas syringae biến đổi gen để xác nhận
liệu nó có thể giới hạn khả năng làm chết cóng
cây. Sự đệ trình đặc biệt này trở thành sự kiện
bước ngoặt cho việc cải tiến các thủ tục quản lí
việc phóng thích các GMO vào môi trường.


Các nơng 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
bị (chứng bị điên) hồnh 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 tồn
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 đã chấp thuận enzyme
chymosin được sản xuất bằng công nghệ gen

để dùng làm phômai mà không cần phải qua
tất cả các xét nghiệm. FDA lập luận rằng,
nếu chymosin tái tổ hợp tương đồng với
chymosin được sản xuất tự nhiên, người đệ
đơn phải chứng tỏ rằng chúng có cùng khối
lượng phân tử với chymosin được tinh chế từ
bê, và các hoạt tính sinh học của 2 enzyme
này là giống nhau.


– Sự cố với Tryptophan : Suốt năm 1989 và 1990
ở Mó, có một số lượng lớn bất bình thường của
các ca bệnh hội chứng đau cơ (eosinophiliamyalgia syndrome - EMS) được công bố. Căn
bệnh hiếm gặp này gây đau cơ nghiêm trọng,
yếu cơ và có thể gây chết do không thể hô hấp.
Đặc tính thường thấy ở EMS là các bệnh nhân
sử dụng liều lượng lớn amino acid tryptophan
làm nguồn thức ăn bổ sung. Những cuộc điều
tra sâu hơn cho thấy tất cả các đợt tryptophan
"hư hỏng" bị nghi ngờ được sản xuất từ dòng vi
khuẩn công nghệ gen, được tạo ra để sản xuất
vượt mức tryptophan.