XÂY DỰNG QUY TRÌNH XÁC ĐỊNH GEN CRY1ABAC, CPTI TRÊN GẠO CHUYỂN GEN (GENETICALLY MODIFIED RICE) BẰNG PHƯƠNG PHÁP REAL – TIME PCR

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

XÂY DỰNG QUY TRÌNH XÁC ĐỊNH GEN CRY1AB/AC, CPTI
TRÊN GẠO CHUYỂN GEN (GENETICALLY MODIFIED
RICE) BẰNG PHƯƠNG PHÁP
REAL – TIME PCR

Ngành học

: CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Sinh viên thực hiện

: PHẠM VĂN TÀI

Niên khóa

: 2010 – 2014

Tháng 12/2013


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

XÂY DỰNG QUY TRÌNH XÁC ĐỊNH GEN CRY1AB/AC, CPTI
TRÊN GẠO CHUYỂN GEN (GENETICALLY MODIFIED
RICE) BẰNG PHƯƠNG PHÁP
REAL – TIME PCR

Hướng dẫn khoa học

Sinh viên thực hiện

TS. HUỲNH VĂN BIẾT

PHẠM VĂN TÀI

ThS. TRẦN THỊ ÁNH NGUYỆT

Tháng 12/2013


LỜI CẢM ƠN
Đầu tiên, tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu Trường Đại Học Nông
Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh, Ban Chủ Nhiệm Bộ Môn Công Nghệ Sinh Học, Ban
Lãnh Đạo Trung Tâm Kỹ Thuật Tiêu Chuẩn Đo Lường Chất Lượng 3, Phòng thử
nghiệm Vi Sinh – GMO đã tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất để tôi hoàn thành tốt đề tài
và khóa luận tốt nghiệp.
Đặc biệt, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến ThS. Phạm Vân An, ThS. Trần
Thị Ánh Nguyệt, ThS. Chu Nguyên Thanh, ThS. Vũ Diệu Thu là những người đã tận
tình chỉ dạy, giúp đỡ, hướng dẫn tôi rất nhiều trong quá trình thực hiện đề tài này.
Đồng thời , tôi cũng xin cảm ơn tất cả các chị trong phòng thử nghiệm Vi Sinh
– GMO , cô Lâm, cô Dung, chị Phương , chị Phượng, chị Hồng, chị Hương Anh, chị

Tiên, chị Thủy,.. là những người đã hướng dẫn, chỉ bảo và giúp đỡ tôi rất nhiều trong
những lúc tôi gặp khó khăn khi thực hiện đề tài tại Trung Tâm.
Bên cạnh đó, tôi cũng xin gởi lời cảm ơn sâu sắc tới TS. Lê Đình Đôn, ThS.
Tôn Bảo Linh, thầy Võ Khánh Hưng, đặc biệt là TS. Huỳnh Văn Biết cùng toàn thể
quý thầy cô đã dạy dỗ, và truyền đạt cho tôi những kiến thức quý giá, những kinh
nghiệm về cuộc sống trong suốt những năm tháng học tại trường và trong suốt thời
gian thực hiện khoá luận này.
Cảm ơn tất cả các bạn trong tập thể lớp DH10SH các bạn không chỉ là những
người bạn, mà còn là những người anh, người chị đã luôn gắn bó, chia sẻ, động viên
và sát cánh cùng mình trong suốt quá trình học tập tại trường.
Và trên hết, con xin cảm ơn Ba, Mẹ và gia đình đã là những người luôn bên
cạnh con, những người luôn ủng hộ , khuyến khích và tạo mọi điều kiện tốt nhất để
con có thể hoàn thành không chỉ khóa luận này mà còn trong cả một chặng đường dài
phía trước. Gia đình không chỉ là chỗ dựa vững chắc cho con vượt qua mọi khó khăn,
là nơi chốn để con trở về mà còn là nguồn động lực để con tiếp tục hoàn thành những
mục tiêu sắp tới.
Xin chân thành cảm ơn
Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2013
Phạm Văn Tài
i


TÓM TẮT
Đề tài “ Xây dựng quy trình xác định gene cry1Ab/Ac và Cpti trên gạo chuyển
gen” được tiến hành nhằm phê duyệt phương pháp phát hiện 2 đối tượng gen mới được
chuyển vào gạo để có thể áp dụng phân tích trong các phòng thí nghiệm phân tích
GMO.
Đề tài gồm các nội dung: Đánh giá phương pháp tách chiết DNA bằng CTAB
trên nền mẫu gạo; tối ưu hóa phản ứng real-time PCR phát hiện từng gen cry1Ab/Ac
và CpTi trên gạo chuyển gen; phê duyệt hiệu lực phương pháp đã phát triển thông qua

việc xác định giới hạn phát hiện LOD và độ đặc hiệu của phản ứng; khảo sát sự có mặt
của gen CpTi và CryIAb/Ac trong 20 mẫu gạo thu ngẫu nhiên trên thị trường bằng
phương pháp vừa phê duyệt.
Các kết quả ghi nhận cho thấy phương pháp tách chiết DNA bằng CTAB trên
nền mẫu gạo cho kết quả tốt, và không nhiễm tạp chất hữu cơ. Giới hạn phát hiện của
phản ứng real-time PCR cho cả hai mồi Cpti và Cry1Ab/Ac là LOD ≤ 0,05% , không
xuất hiện hiện tượng âm tính giả và dương tính giả.
Kết quả khảo sát 20 mẫu gạo trên thị trường cho thấy có 2 mẫu chứa trình tự
CpTi và 2 mẫu chứa trình tự cry1Ab/Ac.

ii


SUMMARY
The thesis title “Establishing a screening method to detect CpTi and
Cry1Ab/Ac genes in GMR (Genetically Modified Rice) by Real-time PCR” was
carried out to verify the method to detect 2 new genes transferd rice in order to apply
to analysis in GMO laboratory.
The thesis includes the contents : evaluating DNA extraction method on rice
matrix by CTAB, optimizing the real-time PCR condition to detect each gene
CryIAb/Ac and CpTi in genetically modified rice; verificating the developed method
through determining limit of

detection (LOD) and specifictity; using verificated

method to determine the presence of CpTi and CryIAb/Ac in 20 rice samples collected
randomly in the market.
The results indicated that the DNA extraction method using CTAB runs well
in rice matrix, there was no contaminated organic chemistry. The designed Real-time
PCR method showed good sensitivity and specificity: LOD ≤ 0,05%, and there is no

false positive as well as false negatives result.
The survey results of 20 rice samples on the market revealed that there are 2
samples haboring CpTi and 2 other ones haboring Cry1Ab/Ac.
Key word : DNA extraction, CTAB, Real-time PCR, GMR, GMO, CpTi,
Cry1Ab/Ac, cowpea.

iii


MỤC LỤC
Trang
LỜI CẢM ƠN

i

TÓM TẮT

ii

SUMMARY

iii

MỤC LỤC

iv

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT

vii

DANH SÁCH CÁC BẢNG

ix

DANH SÁCH CÁC HÌNH

x

Chương 1 MỞ ĐẦU

1

1.1 Đặt vấn đề

1

1.2 Yêu cầu của đề tài

2

1.3 Nội dung thực hiện

2

Chương 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

3

2.1. Định nghĩa thực phẩm có nguồn gốc biến đổi gen

3

2.1.1 Định nghĩa sinh vật biến đổi gen

3

2.1.2 Định nghĩa thực phẩm có nguồn gốc biến đổi gen

3

2.1.3 Quá trình tạo sinh vật biến đổi gen

3

2.1.4 Thành phần cấu trúc của gen chuyển vào thực vật

4

2.2. Lợi ích và tác hại của cây trồng biến đổi gen

6

2.2.1 Lợi ích của cây trồng biến đổi gen

6

2.2.2 Tác hại của cây trồng biến đổi gen

7

2.3 Hiện trạng cây trồng và thực phẩm biến đổi gen

9

2.3.1 Hiện trạng cây trồng và thực phẩm biến đổi gen trên thế giới

9

2.3.2 Hiện trạng cây trồng và thực phẩm biến đổi gen ở Việt Nam

10

2.4. Vấn đề quản lý sản phẩm biến đổi gen

11

2.4.1 Quản lý sản phẩm biến đổi gen trên thế giới

11

2.4.2 Quản lý sản phẩm biến đổi gen tại Việt Nam

11

2.5. Phương pháp phân tích sản phẩm biến đổi gen

12

2.5.1 Phương pháp kiểm định dựa vào protein

12

2.5.2. Phương pháp kiểm định dựa vào DNA

13

iv


2.5.2.1 Phương pháp tách chiết DNA

13

2.5.2.2 Phương pháp PCR căn bản

13

2.5.2.3 Phương pháp Real-time PCR

13

2.6. Mức độ chuyên biệt trong kiểm định sinh vật biến đổi gen

18

2.6.1 Phương pháp sàng lọc

18

2.6.2 Phương pháp chuyên biệt gen

18

2.6.3 Phương pháp chuyên biệt cấu trúc

19

2.6.4 Phương pháp chuyên biệt sự kiện

19

2.7. Một số nghiên cứu trong và ngoài nước về kiểm định GMO

19

2.7.1 Nghiên cứu ngoài nước

19

2.7.2 Nghiên cứu trong nước

20

2.8. Vài nét về trình tự mục tiêu CpTi và Cry1Ab/Ac

21

Chương 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

23

3.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu

23

3.2. Vật liệu thí nghiệm

23

3.2.1 Hóa chất, dụng cụ và thiết bị

23

3.2.2 Mẫu thí nghiệm

23

3.3. Phương pháp nghiên cứu

23

3.3.1. Đánh giá phương pháp tách chiết DNA bằng CTAB

23

3.3.1.1 Chuẩn bị mẫu

24

3.3.1.2 Khảo sát phương pháp tách chiết DNA bằng CTAB

24

3.3.1.3 Phân tích sản phẩm DNA sau tách chiết

25

3.3.2 Bước đầu xây dựng chuẩn cho gen mục tiêu Cpti

27

3.3.3 Tối ưu hóa điều kiện nhiệt độ của phản ứng

28

3.3.4 Đánh giá độ đặc hiệu của phản ứng

29

3.3.5. Đánh giá độ nhạy của phản ứng

31

3.3.5.1 Đánh giá độ nhạy của mồi Cry1Ab/Ac

32

3.3.5.2 Đánh giá độ nhạy của mồi CpTi

33

3.3.6 Khảo sát một số mẫu gạo trên thị trường

34

Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

36

4.1. Đánh giá phương pháp tách chiết DNA bằng CTAB

36

4.1.1 Đánh giá độ tinh sạch của DNA sau tách chiết

36

v


4.1.2 Đánh giá độ nguyên vẹn của DNA

36

4.1.3 Đánh giá sự hiện diện của các chất ức chế phản ứng PCR

37

4.2 Bước đầu xây dựng chuẩn cho gen mục tiêu CpTi

39

4.3. Tối ưu hóa điều kiện nhiệt độ của phản ứng

42

4.3.1 Tối ưu hóa điều kiện nhiệt độ của mồi Cry1Ab/Ac

42

4.3.2 Tối ưu hóa điều kiện nhiệt độ của mồi CpTi

43

4.4 Đánh giá độ đặc hiệu của phản ứng

44

4.5 Đánh giá độ nhạy của phản ứng

47

4.5.1 Đánh giá độ nhạy của mồi Cry1Ab/Ac

47

4.5.2 Đánh giá độ nhạy của mồi CpTi

49

4.6 Khảo sát các mẫu trên thị trường

51

Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ

54

5.1 Kết luận

54

5.2 Đề nghị

54

TÀI LIỆU THAM KHẢO

56

PHỤ LỤC

61

vi


DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
ABI: Applied Biosystem

Bt: Bacillus thuringiensis
CaMV: Cauliflower mosaic virus (virus khảm súp lơ)
CpTi: Cowpea Trypsin Inhibitor
CRM: Certified reference material (Vật liệu chuẩn chứng nhận)
Cry1Ab/Ac : Dạng protien độc tố Bt
cs: cộng sự
Ct: Threshold cycle (Chu kỳ ngưỡng)
CTAB: Cetyl-trimetyl-ammonium-bromide
ctv: Cộng tác viên
EC: European Community (Cộng đồng châu Âu)
EDTA: Ethylendiamin Tetraacetic Acid
EEA: European Environment Agency (Cơ quan môi trường châu Âu)
ELISA: Enzyme linked immunosorbent assay
ENGL: European Network of GMO Laboratories (Mạng lưới liên kết các phòng thí
nghiệm GMO Châu Âu)
EU: European Union (Liên minh châu Âu)
Primer F: Forward ( mồi xuôi )
Primer R: Reward ( mồi ngược )
FN: False negative (Âm tính giả)
FP: False positive (Dương tính giả)
GMC: Genetically modified crop (Cây trồng biến đổi gen)
GMF: Genetically modified food (Thực phẩm biến đổi gen)
GMO: Genetically modified organism (Sinh vật biến đổi gen)
IhCp: Institute for health and consumer protection (Cơ quan bảo vệ sức khỏe người
tiêu dùng)
ISO: International Organization for Standardization (Tổ chức tiêu chuẩn hóa quốc tế)
LOD: Limit of detection (Giới hạn phát hiện)
Mx: Mẫu thứ x
vii

No.: Number (số)
Nos: Nopaline synthetase
OD: Optical density (mật độ quang)
P-35s: Promoter 35S.
PCR: Polymerase chain reaction (Phản ứng chuỗi trùng hợp)
Plasmid Ti: Tumor-inducing plasmid (plasmid gây khối u)
PLD: Phospholipase D
PPT: Phosphinothricin
ppt: Parts per thousand (phần nghìn)
PR: Pathogenesis–related protein (protein liên quan mầm bệnh)
QC-PCR: Quantitative competitive PCR (PCR cạnh tranh định lượng)
Rn: Normalized reporter
RRS: Roundup Ready Soya
SD: Standard Deviation (độ lệnh chuẩn)
SSU: Small subunit
Taq: Thermus aquaticus
TBE: Tris-HCl, acid boric, EDTA
TCVN: Tiêu Chuẩn Việt Nam
TE: Tris EDTA
TN: True negative (Âm tính thật)
Tnos: Terminator nos.
TP: True positive (Dương tính thật)

viii


DANH SÁCH CÁC BẢNG
Trang
Bảng 2.1 Một số trình tự chuyển gen trong thực vật

5

Bảng 3.1 Tiêu chuẩn đánh giá độ tinh sạch của mẫu chiết DNA

25

Bảng 3.2 Thành phần phản ứng xác định sự hiện diện của chất ức chế

26

Bảng 3.3 Chu trình nhiệt phản ứng xác định sự hiện diện của chất ức chế

27

Bảng 3.4 Thành phần phản ứng PCR xác định gen Cpti

27

Bảng 3.5 Chu trình nhiệt phản ứng PCR xác định gen Cpti

28

Bảng 3.6 Thành phần phản ứng PCR tối ưu nhiệt độ phản ứng

29

Bảng 3.7 Chu trình nhiệt phản ứng PCR tối ưu nhiệt độ phản ứng

29

Bảng 3.8 Đánh giá sự xuất hiện các trình tự Cpti, Cry1Ab/Ac

30

Bảng 3.9 Thành phần phản ứng Real-time PCR xác định độ đặc hiệu

31

Bảng 3.10 Chu trình nhiệt phản ứng Realtime PCR xác định độ đặc hiệu

31

Bảng 3.11 Nồng độ ban đầu và thành phần pha loãng mẫu GMO

32

Bảng 3.12 Thành phần phản ứng đánh giá độ nhạy mồi Cry1Ab/Ac

32

Bảng 3.13 Chu trình nhiệt phản ứng đánh giá độ nhạy mồi Cry1Ab/Ac

33

Bảng 3.14 Thành phần phản ứng đánh giá độ nhạy mồi Cpti

34

Bảng 3.15 Chu trình nhiệt phản ứng đánh giá độ nhạy của mồi Cpti

34

Bảng 3.16 Thành phần phản ứng Real-time PCR khảo sát mẫu thị trường

35

Bảng 3.17 Chu trình nhiệt phản ứng Real-time PCR khảo sát mẫu thị trường

35

Bảng 4.1 Đánh giá lượng DNA thu được bằng phương pháp CTAB

36

Bảng 4.2 Thông số ảnh hưởng đến phản ứng PCR

37

Bảng 4.3 Đánh giá kết quả độ đặc hiệu của mồi CpTi và Cry1Ab/Ac

45

Bảng 4.4 Đánh giá kết quả khảo sát một số mẫu trên thị trường

51

ix

DANH SÁCH CÁC HÌNH
Trang
Hình 2.1 Quy trình chuyển gen

4

Hình 2.2 Cơ chế hoạt động của SYBR Green I

16

Hình 2.3 Cơ chế hoạt động của Taqman Probe

16

Hình 2.4 Biểu đồ khuếch đại của phản ứng Real time PCR

16

Hình 2.5 Đường chuẩn của phản ứng Real time PCR

17

Hình 2.6 Mức độ chuyên biệt trong phát hiện và định lượng GMOs

18

Hình 2.7 Một số trình tự plasmid được tạo dòng chứa gen Cpti

21

Hình 2.8 Thành phần của một số plasmid chuyển gen dòng Bt

22

Hình 4.1 Kết quả OD của các mẫu gạo, cháo, bún khô

36

Hình 4.2 Kết quả điện di của các mẫu gạo, bún, cháo

37

Hình 4.3 Biểu đồ khuếch đại và đường tương quan của nền mẫu gạo

38

Hình 4.4 Biểu đồ khuếch đại và đường tương quan của nền mẫu cháo

38

Hình 4.5 Biểu đồ khuếch đại và đường tương quan của nền mẫu bún

38

Hình 4.6 Kết quả điện di của phản ứng PCR với cặp mồi CpTi

39

Hình 4.7 Kết quả blast trên NCBI của gen Cpti

40

Hình 4.8 Đánh giá mức độ tương đồng của gen cpti

41

Hình 4.9 Kết quả giải trình tự được so sánh với kết quả của Wang

41

Hình 4.10 Khảo sát nhiệt độ bắt cặp cuả mồi Cry1Ab/Ac

42

Hình 4.11 Chu kỳ khuếch đại và đỉnh chảy của Cry1Ab/Ac

43

Hình 4.12 Khảo sát nhiệt độ bắt cặp của mồi CpTi

43

Hình 4.13 Chu kỳ khuếch đại và đỉnh chảy của mồi CpTi

44

Hình 4.14 Kết quả phân tích độ đặc hiệu của mồi CpTi

46

Hình 4.15 Kết quả phân tích độ đặc hiệu của mồi Cry1Ab/Ac

46

Hình 4.16 Khảo sát độ nhạy của mồi Cry1Ab/Ac

48

Hình 4.17 Khảo sát độ nhạy của mồi Cry1Ab/Ac ở mức 0,05%

48

Hình 4.18 Khảo sát độ nhạy của mồi Cpti

50

Hình 4.19 Khảo sát độ nhạy của mồi CpTi ở mức 0,05%

50

Hình 4.20 Kháo sát độ nhạy của mồi CpTi ở mức 0,01%

50

Hình 4.21 Khảo sát mẫu trên thị trường với cặp mồi Cpti

52

Hình 4.22 Khảo sát mẫu trên thị trường với cặp mồi Cry1Ab/Ac

52

x


Chương 1 MỞ ĐẦU

1.1 Đặt vấn đề
Hiện nay, không chỉ trên thế giới và ngay cả nước ta, tình hình trồng và sử dụng
các loại sản phẩm nông sản, thực phẩm biến đổi gen đang diễn ra ngày càng phức tạp,
đặc biệt là những sản phẩm nông sản- thực phẩm quan trọng như : lúa, gạo, ngô, đậu
nành. Do trước tình hình thực phẩm biến đổi gen đang được trồng và sử dụng tràn lan
tại nhiều nơi trên thế giới và cả Việt Nam mà chưa có một tổ chức nào có trách nhiệm
rà soát và đánh giá tình trạng này. Nên, thực phẩm biến đổi gen xâm nhập vào thị
trường hàng hoá, trộn lẫn trong các sản phẩm thường ngày là điều không thể tránh
khỏi và có thể làm giảm giá trị của hàng hoá, thực phẩm đó trên thị trường.
Hiện tại trên thế giới, đặc biệt là Trung Quốc, việc trồng, thử nghiệm và sử
dụng các sản phẩm gạo biến đổi gen đang trở nên phổ biến tại nhiều nơi. Các giống
gạo đang được trồng và thương mại hoá như các giống gạo dòng LLRICE62, LL604,
Kengfeng6, Kengfeng8,… tại nhiều nơi tại chính quốc gia này. Do đó, việc kiểm soát
chính những sản phẩm gạo có nguồn gốc biến đổi gen này đang trở nên khó khăn tại
Trung Quốc. Vì thế, hiện trạng các sản phẩm gạo biến đổi gen tràn ngập trên thị
trường và lan ra các quốc gia khác là điều không thể tránh khỏi. Không chỉ nước ta,
mà rất nhiều nước trên thế giới đặc biệt là liên minh EU, đều đề ra các phương pháp
tối ưu để phát hiện ra các sản phẩm gạo có nguồn gốc biến đổi gen từ Trung Quốc.
Vậy vấn đề đặt ra là để làm sao nước ta có thể kiểm soát được tình trạng này, và
tiếp tục giữ vai trò quan trọng trong việc xuất khẩu những mặt hàng chủ lực về nông
sản, đặc biệt là gạo, đạt kết quả tốt thì ngay từ khâu quản lí và kiểm định chất lượng
sản phẩm cần được đầu tư một cách kĩ lưỡng. Một trong những tiêu chí mà nhiều nước
trên thế giới quan trọng ngoài tiêu chí chất lượng và giá thành đó chính là thực phẩm

này có phải là thực phẩm chuyển gen hay không? Và sự kiện được chuyển gen là gì?
Để giải quyết được vấn đề đó, thì chúng ta phải có một phương pháp để sàng lọc, và
phát hiện các sản phẩm biến đổi gen, một trong những phương pháp tối ưu, cho độ
nhạy cao và kết quả tốt đó chính là phương pháp Real-time PCR.

1


Xuất phát từ thực tế đó, đề tài “ Xây dựng quy trình xác định gene Cry1Ab/Ac
và CpTI trên gạo chuyển gen( GMR ) bằng phương pháp Real - Time PCR “ được
thực hiện.
1.2 Yêu cầu của đề tài
 Xác định được sự kiện chuyển vào trong gạo chuyển gen là cry1Ab/Ac hoặc
CpTI
 Xây dựng được phương pháp để xác định được sự kiện cry1Ab/Ac và CpTI có
độ nhạy và độ đặc hiệu cao
 Phương pháp đáng tin cậy và có khả năng ứng dụng được trong thực tiễn
1.3 Nội dung thực hiện
 Đánh giá phương pháp tách chiết DNA bằng CTAB đối với các mẫu gạo và sản
phẩm từ gạo.
 Xây dựng chất chuẩn cho phản ứng Real-time PCR sử dụng mồi Cpti
 Tối ưu hóa điều kiện nhiệt độ cho phản ứng real-time PCR với hai cặp mồi
CpTi và Cry1Ab/Ac.
 Đánh giá độ đặc hiệu, độ nhạy của phương pháp Real-time PCR.
 Xác định sự kiện Cry1Ab/Ac và CpTI trong gạo chuyển gen bằng phương pháp
Real-time PCR.
 Khảo sát các mẫu gạo trên thị trường bằng phương pháp Real-time PCR sử
dụng 2 cặp mồi là Cry1Ab/Ac và CpTi.

2

Chương 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Định nghĩa thực phẩm có nguồn gốc biến đổi gen
2.1.1 Định nghĩa sinh vật biến đổi gen
Từ rất lâu, các kỹ thuật lai tạo thông thường như lai chéo, tái tổ hợp tự nhiên đã
được sử dụng để tạo ra những sản phẩm có đặc tính mong muốn và loại bỏ những đặc
tính không cần thiết. Tuy nhiên, chúng đòi hỏi trải qua thời gian dài và qua nhiều thế
hệ. Vào thế kỷ 20, sinh học đã có những bước tiến vượt bậc trong việc nghiên cứu
sinh học phân tử ở mức độ DNA và protein. Các tiến bộ này đã được ứng dụng vào
thực tiễn và phát triển thành một công nghệ mới, đó là công nghệ gen, bao gồm các kỹ
thuật tái tổ hợp DNA và chuyển nạp gen.
Một trong những ứng dụng đó chính là việc tạo ra các sinh vật biến đổi gen,
đặc biệt là cây trồng biến đổi gen (Genetically Modified Crops – GMC). Với các ưu
điểm nổi bật, các giống thực vật này khi ra đời đã góp phần nâng cao chất lượng và
sản lượng lương thực, thực phẩm - một vấn đề cấp bách của nhân loại.
Hiện nay, trên thế giới có nhiều định nghĩa khác nhau về sinh vật biến đổi gen
(Genetically Modified Organisms – GMO). Sinh vật biến đổi gen là một sinh vật,
ngoại trừ con người, mà vật liệu di truyền của nó được thay đổi theo một cách không
tự xảy ra trong điều kiện tự nhiên do quá trình lai truyền thống hoặc tái tổ hợp tự nhiên
hoặc cả hai. Đối với thực vật, thuật ngữ này được dùng để chỉ các loại cây trồng mà bộ
gen của chúng đã được chuyển nạp ổn định những gen hữu ích mới bằng các kỹ thuật
chuyển nạp gen và trong đa số trường hợp các gen này được biểu hiện và tổng hợp ra
các sản phẩm của chúng (Nguyễn Thái Sơn, 2013).
2.1.2 Định nghĩa thực phẩm có nguồn gốc biến đổi gen
Thực phẩm có nguồn gốc biến đổi gen là thực phẩm mà bản thân chúng hoặc
được chế biến từ các cơ thể động, thực vật mang các gen tái tổ hợp được chuyển vào
một cách nhân tạo nhằm phục vụ các lợi ích kinh tế . Hay nói đơn giản hơn, thực phẩm
có nguồn gốc biến đổi gen là những thực phẩm được sinh ra hay chế biến từ các sinh
vật biến đổi gen (Trích dẫn bởi Nguyễn Hoàng Huy, 2012).

2.1.3 Quá trình tạo sinh vật biến đổi gen
Sinh vật biến đổi gen là sản phẩm của những tiến bộ khoa học kỹ thuật tiên tiến
nhất của con người trong công nghệ sinh học thực vật. Mặc dù các kỹ thuật tạo ra
3


chúng khá đa dạng và phức tạp, quá trình vẫn có những bước tiến hành chung để đạt
được kết quả cuối cùng. Để thực hiện quá trình này, những vấn đề quan trọng về cơ
chế sinh lý, sinh hóa, sự điều hòa và biểu hiện gen cũng như những sản phẩm do gen
đó tạo ra cần phải được chú ý và nghiên cứu nhằm đảm bảo cho sự thành công của quá
trình.

Hình 2.1 Quy trình chuyển gen (Choi và Cheong, 2004)
Các bước cơ bản bao gồm: Ly trích acid nucleic (DNA/RNA), dòng hóa gen,
thiết kế gen cho quá trình chuyển gen, chuyển gen và lai backcross.
Đây thật sự là một quá trình khá phức tạp và tốn kém. Thời gian cần thiết cho việc
phát triển một giống cây trồng biến đổi gen mới phụ thuộc vào gen mong muốn, giống
thực vật, nguồn gen và sự phê chuẩn của cơ quan quản lý. Nó kéo dài khoảng từ 6 – 15
năm trước khi một dòng lai chuyển gen mới được phép thương mại hóa trên thị trường.
2.1.4 Thành phần cấu trúc của gen chuyển vào thực vật
Promoter là vùng điều khiển sự biểu hiện gen, nơi nhận dạng và kéo dài của
RNA polymerase II trong phiên mã. Do đó, để tạo cây chuyển gen có hiệu quả cao
trong sản xuất và thương mại, các gen chuyển vào thực vật phải mang một promoter
tương ứng (Hoàng Thị Bích Thủy, 2010).
Hiện nay, có rất nhiều promoter được sử dụng như promoter 35S (Cauliflower
Mosaic Virus promoter), promoter FBP1 (Floral Binding Protein 1), promoter SSU

4

(small subunit)… Trong đó, promoter 35S được sử dụng phổ biến và khai thác một
cách có hiệu quả do có khả năng chuyển mã ở mức độ cao trong mô của nhiều loài cây
khác nhau, đặc biệt ở cây hai lá mầm (Chu Nguyên Thanh, 2012).
Bảng 2.1 Một số trình tự chuyển gen trong thực vật
Yếu tố

Chức năng

FMV35s, P-35S

Trình tự khởi đầu phiên mã

T-Nos, T-35S

Trình tự kết thúc phiên mã

Bt (từ vi khuẩn Bacillus
thuringiensis)

Tạo protein dạng tinh thể độc trong cây

Gen Xa-21

Tạo tính kháng khuẩn cao có ở lúa hoang

Gen CP

Tạo coat protein kháng virus.

Gen bxn (Klebsiella

Mã hóa enzyme Bromoxynil nitrilase làm mất hoạt tính

pneumonia)

của bromoxynil.

Gen bar (Streptomyces
hygroscopicus)

Sản sinh chất thứ cấp là tripeptide bialaphos là chất gây
ức chế enzyme glutamine synthetase. Tích lũy ammonia
trong cây làm cây chết
Tổng hợp enzyme 5-enolpyruvylshikimat-3-phosphat

Ctp2-cp4 epsps

synthetase phân giải thuốc diệt cỏ glyphosphate ở nhiều
loại cây trồng
Tạo chất chọn lọc và kháng thuốc diệt cỏ chứa

pat

glufosinate-ammonium.

npt2

Kháng kanamycin, neomycin

bla

Kháng kháng sinh Imipenem và Carbapenem.

hpt

Kháng hygromycin

Cry1Ab/Ac

Yếu tố Bt, tạo protein tinh thể độc trong cây

Cpti

Ức chế hoạt động của các protease như : trypsin,
chymotrypsin,elastase.

(Nguyễn Thái Sơn, 2013); ( Khush, 1996); (Jacq Leaves, 2010)

Theo GS. TS. Phạm Thị Anh Thư, tại hội thảo “Giới thiệu về sinh vật chuyển
đổi gen” do hội các phòng thí nghiệm Việt Nam (VINATEST) tổ chức ngày
05/05/2005, cho biết 95% cây chuyển gen ở Châu Âu mang promoter 35S và/hoặc
5


terminator nos kiểm soát trình tự gen được chuyển vào cây trồng biến đổi gen. Khi
mẫu phân tích có một trong hai trình tự này thì mẫu đó 95% là có chuyển gen.
Terminator là vùng đóng vai trò dấu hiệu dừng của quá trình phiên mã, điểm nhận
dạng và ngưng hoạt động của RNA polymerase II. Các terminator hiện nay được sử
dụng như terminator PinII (potato proteinase inhibitor II), terminator 35S (terminator
CaMV).

Các plasmid sử dụng trong chuyển nạp gen chứa gen thông báo và những gen
mang mã di truyền của các marker có tính chọn lọc nhằm xác định những tế bào đã
chuyển nạp trên cơ sở tăng trưởng của chúng trong môi trường chọn lọc. Marker có
tính chọn lọc thông dụng là tính kháng kháng sinh và kháng thuốc diệt cỏ… Các gen
này thường được kiểm soát bởi các yếu tố điều hòa như promoter 35S và terminator
nos (Phạm Thị Anh Thư, 2005). Ngày nay, có rất nhiều trình tự chuyển gen được
chuyển vào thực vật, tuy nhiên những gen được chuyển thông dụng nhất vẫn là các
gen kháng côn trùng được lấy từ vi khuẩn Bacillus thuringiensis có khả năng sản sinh
các protein dạng tinh thể gây độc ở trong cây, ngoài ra, một số dòng gen tự nhiên có
khả năng tạo protein gây độc mới được phát hiện từ cây đậu bò (cowpea) và chuyển
vào cây trồng như gen CpTi.
2.2. Lợi ích và tác hại của cây trồng biến đổi gen
2.2.1 Lợi ích của cây trồng biến đổi gen
Đối với kinh tế, cây trồng biến đổi gen giúp nâng cao hiệu quả lao động, giảm
chi phí trong việc phun xịt các loại thuốc diệt cỏ, trừ sâu và cày cấy; nâng cao năng
suất nhờ giảm được thất thoát do côn trùng và bệnh tật, giảm áp lực cho đất trồng; tạo
ra các đặc tính biến đổi phù hợp với quá trình sản xuất, ví dụ: cà chua không bị mềm
quá sớm, do đó giảm lượng nước cần trong quá trình sản xuất thực phẩm; tạo lợi
nhuận cao bằng các sản phẩm mới như cá phát sáng, hoa hồng xanh…: làm chủ năng
suất như nâng cao độ tinh sạch của hạt giống giúp tăng năng suất; cho phép canh tác
trên những vùng đất trước đây không thể sử dụng; tăng sản lượng và lợi nhuận nông
nghiệp. Chuyển gen kháng lạnh vào đu đủ, tạo cây trồng chuyển gen chống nhiều loại
stress như khô hạn, ngập úng hay ngập mặn.
Đối với môi trường, cây trồng biến đổi gen giúp giảm dư lượng phân bón nhờ
cố định đạm, giảm áp lực đất trồng, giảm sử dụng thuốc trừ sâu, diệt cỏ . Ví dụ: lúa
Nàng Hương Chợ Đào chuyển gen kháng sâu đục thân, kháng thuốc diệt cỏ, cây trồng
6


chuyển gen chống vi sinh vật gây bệnh như gen kháng virus, cây thuốc lá chuyển gen

kháng Tomato spotted wilt tospovirus, chuyển gen kháng vi khuẩn.
Đối với sức khỏe con người, cây trồng biến đổi gen giúp giảm các tác động độc
hại do thuốc diệt côn trùng gây ra với sức khỏe, tạo ra được các loại thực phẩm mới có
chất lượng tốt hơn, có khả năng chữa bệnh phục vụ cho người và nâng cao dinh dưỡng
cho con người. Ví dụ: chuyển gen sản xuất vitamin E, khoai tây chứa vaccine chống
viêm gan B, gạo vàng chứa nhiều vitamin A.
Những tác động có lợi này giúp cây trồng biến đổi gen được sản xuất và thương
mại hóa ngày càng rộng rãi trên khắp thế giới (Hoàng Thị Bích Thủy, 2010).
2.2.2 Tác hại của cây trồng biến đổi gen
Việc trồng và thương mại hóa cây trồng biến đổi gen ngày càng tăng tại nhiều
quốc gia trên thế giới không có nghĩa là cây trồng biến đổi gen hoàn toàn không có rủi
ro hay tác hại nào đối với môi trường và sức khỏe con người. Theo nhiều nhà khoa học
trên thế giới, những rủi ro và tác hại này có thể do nhiều nguyên nhân như (i) gen
chuyển nạp chèn vào vị trí ngẫu nhiên, phá vỡ trình tự gen hiện hữu, (ii) thiếu kiểm
soát thông thường đối với gen chuyển nạp dẫn đến các gen chuyển nạp thường biểu
hiện liên tục trong mọi tế bào, kể cả sau khi được mua bán và tiêu dùng, (iii) hầu hết
gen có nhiều chức năng và tương tác chặt chẽ, làm sao có thể kiểm soát hết tất cả các
tác dụng do gen chuyển nạp tạo ra, (iiii) sự chuyển gen ngang, nghĩa là các gen hữu
ích chuyển nạp vào cây trồng thường kèm với các vật liệu di truyền có nguồn gốc từ vi
khuẩn hay virus: vector, promoter, marker. Điều này gây lo ngại về tác hại lên sức
khỏe con người khi các gen thoát khỏi sinh vật biến đổi gen vào các vi sinh vật, thậm
chí tế bào động vật có vú đặc biệt (Querci và ctv, 2004).
Sự chuyển gen từ thực vật biến đổi gen cho các loài thực vật tự nhiên khác gây
ra các biến đổi di truyền bất thường trên các loài này. Thực vật chuyển gen kháng côn
trùng có thể tác động xấu đến các loài sinh vật và côn trùng có lợi khác. Cây trồng
biến đổi gen gia tăng việc sử dụng thuốc hóa học trong nông nghiệp. Báo cáo năm
1999 tại Mỹ, cho thấy nông dân trồng đậu nành biến đổi gen Roudup Ready gia tăng
sử dụng thuốc hóa học từ 2 đến 5 lần so với nông dân trồng đậu nành thông thường.
Trong năm 2001-2002, lượng thuốc hóa học sử dụng đã tăng 70 tỷ pound tại Mỹ. Điều
này gây ra lo ngại về dư lượng thuốc hóa học trong các sản phẩm nông nghiệp.

7


Các gen kháng thuốc diệt cỏ có thể phóng thích khỏi cây trồng biến đổi gen và
chuyển vào các loại cây trồng, cỏ dại khác tạo nên loại “siêu cỏ dại” có khả năng
kháng một hay nhiều loại thuốc diệt cỏ. Điều này sẽ gây nhiều khó khăn trong việc
phòng trừ cỏ dại trong thời gian tới. Sự hình thành “siêu côn trùng” kháng lại các tác
nhân gây độc Bt gây khó khăn trong việc phòng trừ sâu hại (Benbrook, 2003).
Cây trồng biến đổi gen tạo ra các tác nhân dị ứng mới: công nghệ gen cho phép
biểu hiện gen chuyển nạp bắt nguồn từ nhiều loại sinh vật khác loài như virus, vi
khuẩn. Các loại protein mới này có thể gây ra triệu chứng dị ứng trên người. Dư lượng
thuốc bảo vệ thực vật: việc tạo ra cây trồng kháng thuốc diệt cỏ cho phép sử dụng
thuốc diệt cỏ trên cây đang trong giai đoạn phát triển. Điều này vốn bị cấm trước đây
do người tiêu dùng có thể bị ảnh hưởng bởi dư lượng thuốc diệt cỏ trong thực phẩm họ
sử dụng. Ngoài ra, các gen kháng kháng sinh làm marker trong thực phẩm có nguồn
gốc biến đổi gen có thể chuyển nạp vào vi khuẩn đường ruột gây ra tính kháng kháng
sinh. Cây biến đổi gen cũng có thể tạo ra chất độc mới do tương tác không kiểm soát
giữa sản phẩm biến đổi gen và các phần tử khác (Eyquem, 2004 ; Larcher, 2007).
Các nghiên cứu và dẫn chứng cụ thể: Cà chua Flavr Savr gây ra nhiều thương
tổn cho chuột (7 trong số 40 con chuột thí nghiệm đã chết sau 15 ngày), đã bị cấm bán
trên thị trường. Trong thí nghiệm của tiến sĩ Arpad Pusztai (Viện nghiên cứu Rowett)
cho thấy thương tổn trong hệ tiêu hóa chuột khi ăn khoai tây biến đổi gen chứa gen sản
xuất lectin. Các con chuột này không bị ảnh hưởng khi chỉ ăn khoai tây không biến đổi
gen hay ăn lectin.
Nghiên cứu của Đại học Newcastle về chuyển nạp gen cho thấy khi ăn thực
phẩm chứa đậu nành biến đổi gen có hiện tượng gen chuyển nạp thoát ra và chuyển
nạp vào vi khuẩn đường ruột (Soil Association, 2004).
Nghiên cứu của Anh về sự chuyển gen ở cừu cho thấy sau khi cừu ăn bắp
chuyển gen khoảng 8 phút, một số gen chuyển đã di chuyển khỏi bắp và “chuyển gen

ngang” vào vi khuẩn ở miệng. Một trong số các gen được chèn mã hóa cho sự đề
kháng đối với kháng sinh kanamycin. Sau đó, vi khuẩn E. coli được tìm thấy có tính
kháng đối với kháng sinh, chứng tỏ gen chuyển đã cài nhập vào DNA của vi khuẩn.
Điều này chứng minh sự “chuyển gen ngang” của gen chèn có thể xảy ra tương đối dễ
dàng Thực phẩm có nguồn gốc biến đổi gen bổ sung L-tryptophan đã gây ra 37 trường

8


hợp tử vong và ít nhất 1500 trường hợp tàn tật tại Mỹ do một chất độc không xác định.
Công ty đã bồi thường 2 tỷ USD cho trên 2000 nạn nhân (Duggan và ctv, 2003).
Nhóm các nhà khoa học Anh, do tiến sĩ Anh David Bohan đứng đầu, khẳng
định cây trồng biến đổi gen gây hại cho môi trường. Kết quả từ cuộc nghiên cứu lớn
nhất thế giới (trong bốn năm với kinh phí lên tới 9,5 triệu USD) cho thấy các cánh
đồng trồng GMO có rất ít chim, ong, bướm và các côn trùng khác, so với các cánh
đồng trồng cây bình thường. Các GMO kiềm chế quá trình ra hoa và kết quả của cây
hoang dại có lợi cho môi trường và đời sống hoang dã, trong khi lại kích thích phát
triển các cây hoang dại có hại cho môi trường. Do đó, GMO không chỉ tác động trực
tiếp mà còn tác động gián tiếp đến môi trường. Nghiên cứu cũng cảnh báo rằng GMO
sẽ tạo ra thế độc canh trong nông nghiệp và gây hại cho sự đa dạng sinh học (Trích
dẫn bởi Nguyễn Hoàng Huy, 2012).
2.3. Hiện trạng cây trồng và thực phẩm biến đổi gen
2.3.1 Hiện trạng cây trồng và thực phẩm biến đổi gen trên thế giới
Theo Tổ chức quốc tế về tiếp thu các ứng dụng CNSH trong Nông nghiệp
(ISAAA), năm 2012, đánh dấu mức tăng kỷ lục 100 lần về diện tích canh tác cây trồng
CNSH, từ 1,7 triệu ha năm 1996 lên 170,3 triệu ha năm 2012, cây chuyển gen đã trở
thành công nghệ cây trồng được đưa vào ứng dụng nhanh nhất trong lịch sử nền nông
nghiệp hiện đại.
Năm 2012 đã xác lập mức kỷ lục với 17.3 triệu nông dân ở 28 quốc gia trồng
cây chuyển gen. Trong số đó, có 20 nước đang phát triển và 8 nước công nghiệp, với

diện tích trồng cây chuyển gen ở các nước đang phát triển chiếm khoảng 52% diện tích
trồng cây chuyển gen trên toàn cầu, cao hơn con số 50% của năm 2011 và 48% trong
năm 2012. Năm 2012, tốc độ trồng cây chuyển gen ở các nước đang phát triển nhanh
gấp 3 và lớn gấp 5 lần về diện, ở mức 11% hay 8,7 triệu ha, so với 3% hoặc 1,6 triệu
ha ở các nước công nghiệp.
Hoa Kỳ tiếp tục là nước có diện tích trồng cây chuyển gen lớn nhất trên toàn
cầu chiếm hơn 43 % với 69,5 triệu ha. Trong đó, 90% là cây chuyển gen đối với tất cả
các loại cây trồng, 87% diện tích đậu nành và 90% diện tích ngô. Năm nước đang phát
triển đứng đầu về diện tích trồng cây chuyển gen là Brazil, Argentina, Ấn Độ, Trung
Quốc và Nam Phi trồng 78,2 triệu ha chiếm 46% diện tích cây trồng CNSH toàn cầu.
Brazil là nước xếp thứ hai chỉ sau Mỹ về diện tích canh tác cây trồng CNSH đạt 36,6
9


triệu ha, tăng 21% ha so với 30,3 triệu trong năm 2011 và có 85% diện tích đậu nành
là biến đổi gen. Ấn Độ trồng 10,8 triệu ha bông CNSH chiếm 93% tổng diện tích trồng
bông toàn quốc, con số đó ở Trung Quốc là 4 triệu ha, chiếm 80% tổng diện tích trồng
bông của nước này. Canada canh tác cải dầu CNSH đạt 8,4 triệu ha, chiếm 97,5% trên
tổng diện tích cải dầu toàn quốc. Các nước EU có tổng diện tích là 129 nghàn ha Ngô
Bt, tuy nhiên, Ba Lan thì đã ngừng trồng ngô CNSH vì không đủ các tiêu chuẩn theo
quy định nghiêm ngặt của EU. Đức và Thụy Điển không thể tiếp tục trồng khoai tây
CNSH vì bị cấm bán trên thị trường (James, 2012).
2.3.2 Hiện trạng cây trồng và thực phẩm biến đổi gen ở Việt Nam
Hiện tại, Việt Nam chưa có một loại cây trồng biến đổi gen nào được thương
mại hóa chính thức. Các nghiên cứu chủ yếu là các dự án hợp tác quốc tế hoặc các kết
quả chỉ mới dừng lại trong khuôn khổ phòng thí nghiệm mà chưa tạo được sinh vật
biến đổi gen nào có giá trị ứng dụng cho sản xuất nông nghiệp. Tính đến năm 2012,
Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn chỉ cho phép khảo nghiệm bốn loại cây là
ngô, đậu, bông vải và bắp. Đây là bốn loại cây biến đổi gen trên thế giới trồng nhiều
và cũng là sản phẩm mà Việt Nam phải nhập khẩu số lượng lớn.

Theo Tổng cục Hải quan, trong 8 tháng đầu năm 2012, giá trị nhập khẩu thức
ăn chăn nuôi (TACN) và nguyên liệu của nước ta đã đạt trên 1,477 tỷ USD. Lúa mì là
loại hạt có khối lượng nhập khẩu lớn nhất với 1,8 triệu tấn, trị giá 555,5 triệu USD.
Tiếp đó là ngô trên 1,1 triệu tấn, trị giá 346 triệu USD; đậu nành hạt 930,1 ngàn tấn, trị
giá 538,7 triệu USD. Trong đó, có 2 sản phẩm gia tăng rất mạnh về khối lượng nhập
khẩu là đậu nành hạt (tăng tới 95,6% so với cùng kỳ 2011) và ngô (tăng 60,6%).
Năm 2011, nước ta nhập khẩu đậu nành nhiều nhất là từ Brazil với 506,9 ngàn
tấn. Tiếp theo là Mỹ (227,1 ngàn tấn), Argentina (159,8 ngàn tấn), Canada (88,2 ngàn
tấn)… Cũng trong năm 2012, VN nhập nhiều ngô nhất từ Ấn Độ (561.355 tấn), Thái
Lan (142.799 tấn), Brazil (129.794 tấn)… Điều đáng nói là hiện nay, phần lớn trong số
những nước đang cung ứng đậu nành và ngô cho Việt Nam, đã thương mại hóa các sản
phẩm biến đổi gen. Do đó, nguồn ngô và đậu nành nhập khẩu vào nước ta trong những
năm qua có thể là của các sản phẩm biến đổi gen. Cả năm 2012, lượng ngô nhập khẩu
là 972.254 tấn, thì chỉ trong 8 tháng đầu năm nay, lượng ngô nhập khẩu đã lên tới
1.128.550 tấn. Ngoài ra, VN đã phải nhập khẩu tới 1,6 triệu tấn khô dầu đậu nành làm
nguyên liệu chế biến TACN (Báo Nông Nghiệp Việt Nam, 2013).
10


2.4. Vấn đề về quản lý sản phẩm biến đổi gen
2.4.1 Quản lý sản phẩm biến đổi gen trên thế giới
Nghị định thư An toàn sinh học Cartagena do Liên Hiệp Quốc ban hành và có
hiệu lực từ ngày 11/09/2003 đưa ra những quy định, quản lý việc phóng thích vào môi
trường và thương mại hóa các sinh vật biến đổi gen trên toàn cầu. Đây là văn bản đầu
tiên trên thế giới xác định sinh vật biến đổi gen là khác biệt so với các sinh vật thông
thường khác, vì vậy cần có các biện pháp quản lý riêng biệt; đồng thời thể hiện sự tiến
bộ của thế giới trong việc đạt sự đồng thuận về vấn đề sinh vật biến đổi gen.
Theo một cuộc thăm dò ý kiến của các nước EU về việc sử dụng sản phẩm
GMO được tiến hành vào tháng 11-12/2007 cho thấy phần lớn người châu Âu tuyên
bố phản đối việc sử dụng GMO (58%), trong khi có khoảng 21% ủng hộ, cṇ khoảng

trên 9% nói rằng họ chưa bao giờ nghe nói về GMO. Mức độ phản đối GMO khác
nhau ở các nước. Nước phản đối mạnh mẽ nhất là Slovenia (82%), Cyprus (81%).
Nước ủng hộ cao nhất là Malta và Bồ Đào Nha (28%) (Huỳnh Thị Mai, 2009).
Bên cạnh nghị định thư, hầu hết các quốc gia trên thế giới tùy thuộc tình hình
thực tế của nước mình mà ban hành những văn bản quy định cụ thể về việc xuất nhập
khẩu, thương mại hóa và dán nhãn các sản phẩm biến đổi gen. Châu Âu là nơi ban
hành những quy định sớm và chặt chẽ nhất về sinh vật biến đổi gen (từ năm 1990)
nhằm bảo vệ người tiêu dùng và môi trường. Các văn bản này quy định việc thử
nghiệm và thương mại hóa các sinh vật biến đổi gen rất chặt chẽ. Đặc biệt, mức
ngưỡng mới 0,9% thay vì 1% cho việc dán nhãn sản phẩm biến đổi gen, Nhật Bản và
Canada

là 5%, Úc là 1% (Nghị định 69/2010/NĐ-CP, 2010; Quyết định

102/2007/QG-TTG, 2007).
2.4.2 Quản lý sản phẩm biến đổi gen ở Việt Nam
Ngày 10/7/2007, Thủ tướng Chính phủ đã ký quyết định phê duyệt “Đề án tổng
thể tăng cường năng lực quản lý an toàn sinh học đối với sinh vật biến đổi gen và sản
phẩm hàng hóa có nguồn gốc từ sinh vật biến đổi gen” để xây dựng và hoàn thiện hệ
thống văn bản quy phạm pháp luật, cơ chế, chính sách về quản lý an toàn sinh học cây
trồng biến đổi gen, nâng cao nhận thức của cộng đồng về an toàn sinh học.
Tiếp đó, đến ngày 21/6/2010, Thủ tướng Chính phủ ký Nghị định số
69/2010/NĐ-CP về an toàn sinh học đối với sinh vật biến đổi gen, mẫu vật di truyền
và sản phẩm của sinh vật biến đổi gen. Theo đó, sản phẩm của sinh vật biến đổi gen
11


trên thị trường với tỷ lệ lớn hơn 5% mỗi thành phần thì ngoài việc phải tuân thủ các
quy định ghi nhãn hàng hóa còn phải thể hiện các thông tin liên quan đến sinh vật biến
đổi gen trên nhãn hàng hóa. Đây được xem là quy định mới nhất của nước ta về vấn đề

quản lý sinh vật biến đổi gen (Quyết định 102/2007/QG-TTG, 2007).
Trên tầm quốc tế, Việt Nam đã ký tham gia Công ước Cartagena vào năm 2003
quy định về vận chuyển qua biên giới các loại sinh vật biến đổi gen. Bên cạnh đó, một
số trung tâm nghiên cứu cũng trang bị các loại máy móc, thiết bị hiện đại nhằm phục
vụ cho nhu cầu kiểm tra các sản phẩm biến đổi gen sản xuất và xuất khẩu như Trung
tâm kỹ thuật tiêu chuẩn đo lường chất lượng 3 (Quatest 3), Trung tâm dịch vụ phân
tích thí nghiệm, ĐH Nông Lâm Tp HCM, ĐH Khoa học Tự nhiên Tp HCM.
Vừa qua, Sở KH-CN TP HCM đã nhờ Trung tâm Kỹ thuật tiêu chuẩn đo lường
chất lượng 3 khảo sát, lấy mẫu kiểm nghiệm về sự hiện diện của thực phẩm biến đổi
gen trên thị trường. Tổng cộng đã có 323 mẫu ngô, đậu nành, khoai tây, cà chua…
được lấy ngẫu nhiên ở 17 chợ, siêu thị, cửa hàng thực phẩm trên địa bàn TP HCM. Kết
quả kiểm nghiệm cho thấy có khoảng 1/3 là sản phẩm biến đổi gen, gồm ngô (ngô hạt,
ngô trái, bột ngô và thực phẩm chế biến từ ngô), hạt giống, nguyên liệu và sản phẩm
chế biến từ đậu nành, khoai tây và sản phẩm chế biến từ khoai tây, cà chua, đậu Hà
Lan (Nguyễn Thái Sơn, 2013).
2.5. Phương pháp phân tích sản phẩm biến đổi gen
Có nhiều phương pháp khác nhau được sử dụng để kiểm tra thực phẩm nguồn
gốc biến đổi gen như kiểm tra sản phẩm của gen chuyển, thường là protein và một
phương pháp kiểm tra sự hiện diện của DNA từ gen chuyển hoặc một phần khác của
gen (Hoàng Thị Bích Thủy, 2010).
2.5.1 Phương pháp kiểm định dựa vào protein
Thử nghiệm miễn dịch là phương pháp phổ biến để phát hiện và định lượng
những protein mới (ngoại lai) được đưa vào thông qua sự chuyển gen thực vật. Dựa
vào sự gắn kết đặc hiệu giữa một kháng nguyên và một kháng thể. Phản ứng miễn dịch
có thể có độ đặc hiệu cao và mẫu thường chỉ cần một sự chuẩn bị đơn giản trước khi
được phân tích.
Tuy nhiên, do tính thoái hóa trong dịch mã nên đặc tính di truyền của sản phẩm
protein thường không ổn định. Lượng protein biểu hiện chuyên biệt và mức độ khác
nhau nhiều ở từng mô và các giai đoạn phát triển của thực vật khoảng 0 - 2% so với
12

tổng protein hòa tan. Đồng thời, sản phẩm qua chế biến thì hàm lượng lớn đã bị biến
tính hoặc phân hủy nên có thể cho kết quả âm tính giả khi phát hiện và định lượng. Vì
thế, protein thường không thích hợp để phát hiện biến đổi gen trong một loạt các sản
phẩm như thực phẩm và thức ăn (Arne, 2012).
Western-blot, ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay) và Lateral Flow
Strip là những phương pháp thử nghiệm dựa vào protein tiêu biểu.
2.5.2. Phương pháp kiểm định dựa vào DNA
2.5.2.1 Phương pháp tách chiết DNA
Rất nhiều phương pháp để tách chiết DNA có khả năng áp dụng cho việc phát
hiện GMO ở thực vật và những thực phẩm có nguồn gốc từ thực vật. Hiện nay, ba
phương pháp tách chiết DNA từ thực vật và những thực phẩm có nguồn gốc từ thực
vật được sử dụng phổ biến là phương pháp CTAB, phương pháp tách chiết qua cột
silica và sự kết hợp cả hai phương pháp này.
Tuy nhiên, việc ly trích DNA từ các mẫu hỗn hợp thực phẩm hoặc các sản
phẩm đã qua tinh chế gặp khó khăn như ở dầu tinh luyện, nước tương, sốt đậu nành.
Đây là điểm hạn chế trong việc phát hiện và định lượng GMO trong các mẫu thực
phẩm đã qua chế biến dựa vào DNA (Nguyễn Thái Sơn, 2013).
2.5.2.2 Phương pháp PCR căn bản
Kỹ thuật thông dụng và đang phát triển hiện nay chủ yếu dựa vào khả năng
khuếch đại một đoạn DNA cụ thể có trong mẫu cần kiểm tra bằng kỹ thuật PCR. Dựa
vào kỹ thuật này người ta đã phát triển thêm ba phương pháp khác dùng để phát hiện
GMO là PCR đa thành phần (multiplex PCR), PCR cạnh tranh (quantitive competitive
PCR) va Real-Time PCR.
2.5.2.3 Phương pháp Real-time PCR
Real – Time PCR là phản ứng PCR mà số lượng sản phẩm khuếch đại được ghi
nhận ngay sau mỗi chu kỳ nhiệt của phản ứng nhờ các phẩm nhuộm phát huỳnh quang
bám trên sản phẩm khuếch đại và một thiết bị ghi nhận tín hiệu huỳnh quang (thiết bị
Real – time PCR). Do đó, người làm thí nghiệm biết được dữ liệu của cả quá trình chứ

không chỉ khi kết thúc quá trình. Đồng thời, có thể định lượng số bản sao DNA mục
tiêu hiện diện trong mẫu ban đầu.
Kỹ thuật chính của Real – time PCR là các phẩm nhuộm huỳnh quang được
thêm vào phản ứng. Các phẩm nhuộm huỳnh quang khi hiện diện tự do trong hỗn hợp
13