GVHD: PGS.TS. Nguyễn Thị Phương Thảo Tiểu luận an toàn sinh học TRUỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC o0o TIỂU LUẬN AN TOÀN SINH HỌC Đề tài: Trên cơ sở các công bố khoa học trên các tạp chí (có peer review), phân tích nguy cơ của công nghệ chuyển gen trong việc tạo ra những thay đổi không mong muốn trong thành phần dinh dưỡng của thực phẩm và phân tích các hậu quả đối với sức khoẻ con người và vật nuôi. GVHD: PGS.TS. Nguyễn Thị Phương Thảo Nhóm SV thực hiện: Họ tên Mã sinh viên Trương Thị Thuỷ 550404 Ngô Thị Trang 550409 Đặng Anh Trang 550407 Đặng Thị Tình 550405 1 GVHD: PGS.TS. Nguyễn Thị Phương Thảo Tiểu luận an toàn sinh học MỤC LỤC I.ĐẶT VẤN ĐỀ II.NỘI DUNG 1.Khái niệm về sinh vật biến đổi gen………………………………………… .4 2.Khái niệm về thực phẩm biến đổi gen……………………………………… .4 3.Các thành phần dinh dưỡng cơ bản có trong thực phẩm truyền thống…… .5 4.Những thay đổi không mong muốn trong thành phần dinh dưỡng của thực phẩm biến đổi gen……………………………………………………………. .5 5.Nguy cơ và rủi ro đối với sức khoẻ con người và vật nuôi………………… .8 5.1.Rủi ro là gì……………………………………………………………… 2 GVHD: PGS.TS. Nguyễn Thị Phương Thảo Tiểu luận an toàn sinh học .8 5.1.1.Khái niệm rủi ro……………………………………………………… .8 5.1.2.Công thức đánh giá rủi ro……………………………………………… .8 5.2.Phân tích những nguy cơ và hậu quả đối với sức khoẻ của con người và vật nuôi……………………………………………………………………… .9 5.2.1.Những nguy cơ gây hại có thể xảy ra đối với người và vật nuôi………. .9 5.2.2.Những hậu quả gây hại đến sức khoẻ người và vật nuôi………………. .12 5.2.3.Phân tích nguy cơ và hậu quả dựa trên các bài báo khoa học………… .13 5.2.3.1.Phân tích khả năng gây di ứng ở thực phẩm biến đổi gen…………… .13 5.2.3.2. Điều tra tác động của ngô biến đổi gen BT Mon810 lên hệ tiêu hoá của động vât………………………………………………………………… .19 5.2.3.3. Phân tích nguy cơ và hậu quả của các sản phẩm từ bò chuyển gen hormone tăng trưởng nhân tạo đối với người và vật nuôi………………… 3 GVHD: PGS.TS. Nguyễn Thị Phương Thảo Tiểu luận an toàn sinh học .20 III.KẾT LUẬN I.ĐẶT VẤN ĐỀ Theo thống kê của tổ chức Y tế thế giới (năm 2010), trên toàn cầu có khoảng 171 triệu trẻ em bị còi cọc do không đủ lương thực, chế độ ăn uống thiếu vitamin và khoáng chất, thiếu chăm sóc y tế. Mỗi năm, có khoảng 1,5 triệu trẻ em tử vong do suy dinh dưỡng thể gầy còm. Như vậy, một câu hỏi lớn đặt ra cho các nhà nghiên cứu và cơ quan quản lý là làm thế nào để cải thiện dinh dưỡng trong thực phẩm? Thực phẩm biến đổi gene làm tăng thành phần dinh dưỡng mong muốn của thực phẩm là giải pháp được các nhà nghiên cứu lựa chọn. Với những gì mà thực phẩm biến đổi gene làm đuợc thì nó đã góp phần không những giải quyết nhu cầu lương thực mà còn cải thiện thành phần dinh dưỡng trong thực phẩm, giảm tỷ lệ suy dinh dưỡng của con người. Tuy nhiên, trong quá trình tạo ra và sử dụng thực phẩm GMO tồn tại không ít nguy cơ. Mà một trong những nguy cơ rất được quan tâm đó là sự thay đổi không mong muốn trong thành phần dinh dưỡng của thực phẩm chuyển gene. Vậy nội dung của bài tiểu luận này sẽ đề cập đến như thế nào là sự thay đổi không mong muốn trong thành phần dinh dưỡng của thực phẩm chuyển gene? Phân tích những nguy cơ do những thay đổi không mong muốn trong thành phần dinh dưỡng của thực phẩm biến đổi gene ? Và hậu quả của nó đến sức khỏe của con người và vật nuôi bằng các thực nghiệm khoa học. 4 GVHD: PGS.TS. Nguyễn Thị Phương Thảo Tiểu luận an toàn sinh học II.NỘI DUNG 1.Khái niệm về sinh vật biến đổi gen Sinh vật biến đổi gen (GMO: Genetically Modified Organism) là sinh vật mà vật liệu di truyền của nó đã bị biến đổi theo ý muốn chủ quan của con người. Ngoài ra cũng có thể có những sinh vật được tạo ra do quá trình lan truyền, biến đổi của gen trong tự nhiên. 2. Khái niệm về thực phẩm biến đổi gen Thực phẩm biến đổi gen: Thực phẩm biến đổi gene là những thực phẩm có nguồn gốc từ những thực phẩm đã được biến đổi gene thông qua các kỹ thuật của công nghệ sinh học hiện đại. Sản phẩm của sinh vật biến đổi là sản phẩm có chứa toàn bộ hoặc một phần thành phần có nguồn gốc từ sinh vật biến đổi gen, bao gồm cả mẫu vật di truyền của sinh vật biến đổi gen không có khả năng tự tạo cá thể mới trong điều kiện tự nhiên. 5 GVHD: PGS.TS. Nguyễn Thị Phương Thảo Tiểu luận an toàn sinh học 3.Các thành phần dinh dưỡng cơ bản có trong thực phẩm truyền thống -Những mặt hạn chế về thành phần dinh dưỡng trong thực phẩm truyền thống: Trong các loại thức ăn xuất phát từ thực phẩm truyền thống cũng mang đầy đủ các thành phần dinh dưỡng tuy nhiên so với nhu cầu cơ thể thì cần một lượng lớn hơn hoặc một số các axit amin không thay thế rất cần cho sinh tổng hợp protein nhưng cơ thể lại không tự tổng hợp được, hoặc …. 4.Những thay đổi không mong muốn trong thành phần dinh dưỡng của thực phẩm biến đổi gen - Khái niệm thế nào là sự thay đổi không mong muốn trong thành phần dinh dưỡng của thực phẩm biến đổi gene Thay đổi không mong muốn nó chung là những thay đổi diễn ra ngoài ý muốn chủ quan của con người. 6 GVHD: PGS.TS. Nguyễn Thị Phương Thảo Tiểu luận an toàn sinh học Như vậy thay đổi không mong muốn trong thành phần dinh dưỡng của thực phẩm biến đổi gen là những thay đổi về thành phần, lượng của một hoặc nhiều thành phần dinh dưỡng và dần đến thay đổi giá trị dinh dưỡng đồng thời những thay đổi này gây ra những hậu quả xấu đối với sức khoẻ con người và vật nuôi. -Nguyên nhân dẫn đến sự thay đổi: Giả thuyết đưa ra: Bản thân mỗi sinh vật sống đều có những đặc điểm di truyền đặc trưng và được xem là phù hợp nhất cho nó. Khi một gene lạ được chuyển vào genome, rất có thể nó sẽ làm xáo trộn những trật tự vốn có, gene được chuyển vào có thể tương tác với các gene trong genome, gây tăng cường hay ức chế một gene khác, ảnh hưởng đến khả năng đồng hóa một số chất. Trong quá trình chuyển gene tiềm ẩn các nguy cơ đó là gene chuyển vào sẽ không chỉ để tạo ra protein mới hoặc cải thiện thành phần dinh dưỡng mục tiêu mà còn có thể ảnh hưởng đến hoạt động của các gen khác từ đó dẫn đến sự thay đổi các thành phần khác trong thực phẩm (có thể làm tăng hoặc giảm các thành phần dinh dưỡng khác, làm giảm chất lượng dinh dưỡng, gây tích lũy độc tố, gây dị ứng ). Và sự thay đổi này có thể gây hậu quả xấu đến sức khỏe của con người và vật nuôi. -Những hướng nghiên cứu nhằm cải thiện thành phần dinh dưỡng: + Cải thiện protein và các axit amin cần thiết: Cây trồng CNSH giàu lysine: Lysine là axit amin không thay thế mà cơ thể người và động vật không tự tổng hợp được, trong ngô lại rất thiếu axit amin này. Vì vậy để tăng hàm lượng lysine trong ngô, người ta đã tiến hành chuyển gene cordapA mã hóa dihydrodipicolinate synthase (cDHDPS) từ Corynebacterium glutamicum vào ngô để tạo LY038. Cây trồng CNSH giàu Methionine: Trong hạt đậu tương rất giàu protein nhưng nghèo methionine. Người ta đã xác định được một loại protein trong hạt hướng dương có chứa nhiều các axit amin có lưu 7 GVHD: PGS.TS. Nguyễn Thị Phương Thảo Tiểu luận an toàn sinh học huỳnh. Người ta đã chuyển gene mã hóa protein này vào đậu tương kết quả hàm lượng protein trong hạt tăng 100%. Cây trồng CNSH giàu Thaumatin: Người ta đã chuyển thành công gene mã hóa cho thaumatin vào cây khoai tây làm cho lá, thân rễ, củ đều ngọt. + Cải thiện thành phần axit béo trong dầu: Thành phần và hàm lượng của các axit béo trong dầu ảnh hưởng đến giá trị dinh dưỡng và giá trị kinh tế của dầu thực vật. Để năng cao hàm lượng axit laurate và myristatic trong dầu cây cải dầu, người ta chuyển gene ClFatB4 mã hóa cho Acyl-[ACP] thioesterases dạng biến đổi vào cải dầu. Để tăng hàm lượng axit oleic trong dầu đậu tương, người ta đã chuyển một số bản sao gene gm-fad2-1 mã hóa omega-6 desaturase làm bất hoạt gene omega-6 desaturase (FAD2-1) nội sinh. Kết quả làm tăng 80% lượng axit oleic cao hơn so với cây truyền thống. + Cải thiện vitamin và muối khoáng: Vitamin và muối khoáng là các yếu tố quan trọng với sức khỏe con người. Tuy nhiên trong lúa gạo lại thiếu nhiều vi chất quan trọng trong đó có tiền vitamin A. Trước thực trạng đó các nhà nghiên cứu đã tạo ra được giống lúa có khả năng tổng hợp tiền chất vitamin A là beta-carotene và đặt tên là “gạo vàng”. Thế hệ đầu tiên gạo vàng được tạo ra nhờ chuyển gene psy từ thủy tiên vào gene crt1 từ vi khuẩn Erwinia uredovo-ra vào lúa. Thế hệ 2, sử dụng psy của ngô kết quả làm tăng hàm lượng beta- carotene. Con người và vật nuôi đều có nhu cầu photphat để sinh trưởng bình thường, mà trong phytase, photphat chiếm tỉ lệ cao nhưng động vật không sử dụng được và thải ra ngoài môi trường gây ô nhiễm môi trường. Vì vậy, người ta đã chuyển gene PhyA mã hóa 3-phytase có khả năng phân giải phytase vào cải dầu và ngô. 8 GVHD: PGS.TS. Nguyễn Thị Phương Thảo Tiểu luận an toàn sinh học Như vậy một câu hỏi được đặt ra là: có hay không nguy cơ do sự thay đổi không mong muốn trong thành phần dinh dưỡng của thực phẩm biến đổi gene? 5.Nguy cơ và rủi ro đối với sức khoẻ con người và vật nuôi 5.1.Rủi ro là gì 5.1.1.Khái niệm rủi ro Rủi ro là các tác động gián tiếp hoặc trực tiếp, không chủ đích có thể gây hại đối với đa dạng sinh học và môi trường do các hoạt động có liên quan đến giống cây trồng CNSH. 5.1.2.Công thức đánh giá rủi ro Đánh giá rủi ro là các hoạt động nhằm xác định những tác động bất lợi có thể xảy ra đối với đa dạng sinh học và môi trường trong các hoạt động có liên quan đến cây trồng CNSH. Đánh giá rủi ro là quá trình bắt đầu từ khi nghiên cứu tạo giống cây trồng CNSH cho đến khi thương mại, gồm cả đánh giá định tính và định lượng. RỦI RO = NGUY CƠ x ĐIỀU KIỆN PHƠI NHIỄM 9 GVHD: PGS.TS. Nguyễn Thị Phương Thảo Tiểu luận an toàn sinh học Nguy cơ (hazard) được định nghĩa chung là ‘tiềm năng gây tác hại’. Nguy cơ là những trường hợp, khả năng mà trong những tình huống cụ thể có thể dẫn tới nguy hiểm (Royal Society, 1992). Phơi nhiễm (exposure) là phép đo định lượng của sự đánh giá đối với nguy cơ có mặt trong phạm vị cụ thể ( ví dụ: môi trường hoặc hệ sinh thái). Nguy cơ và điều kiện phơi nhiễm hay điều kiện để nguy cơ có thể bùng phát là 2 điều kiện cần và đủ để rủi ro có thể xảy ra. Nếu có nguy cơ nhưng không có điều kiện phơi nhiễm để nguy cơ bùng phát, hoặc ngược lại, có điều kiện phơi nhiễm nhưng không có nguy cơ được xác định thì sẽ không tồn tại rủi ro. Như vậy, nguy cơ do những thay đổi không mong muốn trong thành phần dinh dưỡng của thực phẩm biến đổi gen là có. Nhưng việc chúng có làm xuất hiện rủi ro hay không, có gây hậu quả đến sức khỏe của con người và vật nuôi hay không thì còn tùy vào từng trường hợp cụ thể khi mà có điều kiện phơi nhiễm thích hợp. 5.2.Phân tích những nguy cơ và hậu quả do sự thay đổi không mong muốn trong thành phần dinh dưỡng của thực phẩm biến đổi gen đối với sức khoẻ của con người và vật nuôi 5.2.1.Những nguy cơ gây hại có thể xảy ra đối với người và vật nuôi Gồm 4 nhóm nguy cơ chính: • Nguy cơ gây độc hại cho con người và vật nuôi • Nguy cơ gây dị ứng cho con người và vật nuôi • Nguy cơ gây hại đến đường tiêu hóa của người và vật nuôi • Nguy cơ gây ra những biến đổi thành phần vitamin Phân loại nguy cơ do sự thay đổi không mong muốn dựa vào mục đích gen chuyển vào gồm 2 nhóm chính:  Nhóm 1: Gene chuyển vào để tạo protein mới chưa từng có trong đối tượng đó 10 [...]... sinh Trên đây là một số nguy cơ do những thay đổi không mong muốn trong thành phần dinh dưỡng của thực phẩm GM Tuy nhiên, chúng ta cần nhớ rằng để những nguy cơ trên trở thành rủi ro, tức là gây ảnh hưởng tới sức khỏe của con người và vật nuôi thì cần phải có điều kiện phơi nhiễm thích hợp Và nhiệm vụ của các nhà khoa học và các nhà quan lý chính là làm thế nào để loại bỏ những điều kiện phơi nhiễm của. .. phơi nhiễm của chúng ra khỏi thực phẩm biến đổi gene trước khi đưa ra thị trường 5.2.3 .Phân tích nguy cơ và hậu quả dựa trên các bài báo khoa học 5.2.3.1 .Phân tích nguy cơ gây dị ứng và hậu quả của thực phẩm biến đổi gen đối với con người và vật nuôi 13 GVHD: PGS.TS Nguy n Thị Phương Thảo Tiểu luận an toàn sinh học - Đặc tính chất gây dị ứng : bền với nhiệt & không bị phân hủy trong quá trình tiêu... thay đổi không mong muốn trong thành phần dinh dưỡng của thực phẩm biến đổi gene đã được chỉ ra nhưng cho đến nay qua thực nghiệm 10 năm nghiên cứu, các thực phẩm GMO được chứng minh là an toàn đối với sức khỏe người và vật nuôi Về cơ bản, chúng không có sự sai khác ý nghĩa về thành phần các hợp chất so với giống truyền thống; không tiềm ẩn nguy cơ gây độc hại và gây dị ứng cho con người và vật nuôi Chính... biến đổi khác trong thành phần dinh dưỡng: Một nghiên cứu đăng tải trên tạp chí dược phẩm (Dr Marc Lappé, 1999) chỉ ra rằng một số thực phẩm có nguồn gốc từ sinh vật biến đổi gen có 12 GVHD: PGS.TS Nguy n Thị Phương Thảo Tiểu luận an toàn sinh học hàm lượng một số chất dinh dưỡng quan trọng, đặc biệt là các hợp chất phytoestrogen có vai trò trong việc chống lại các căn bệnh về tim mạch và ung thư Trong. .. chức năng cơ quan và các thay đổi được không kèm theo tổn thương mô học Ngô GM làm thức ăn lâu dài cho lợn không ảnh hưởng xấu đến tăng trưởng hoặc các chỉ số y tế được lựa chọn điều tra Kết luận: Khi cho lợn ăn một chế độ ăn uống dựa trên ngô Bt cho 110 ngày: - Không làm thay đổi các chỉ tiêu sinh lý, sinh hóa đã được kiểm tra - Không làm thay đổi thành phần của protein trong huyết thanh - Không ảnh... huyết thanh - Không ảnh hưởng đến cấu tạo cơ thể, trọng lượng cơ thể 5.2.3.3 Phân tích nguy cơ và hậu quả của các sản phẩm từ bò chuyển gen hormone tăng trưởng nhân tạo đối với người và vật nuôi 20 GVHD: PGS.TS Nguy n Thị Phương Thảo Tiểu luận an toàn sinh học 1.Tình hình sử dụng thực phẩm từ bò chuyển gen Hormone tăng trưởng nhân tạo tái tổ hợp Hormone tăng trưởng nhân tạo tái tổ hợp ở bò rBGH (rBGHrecombinant... trên 50% Như vậy, các protein được tạo ra từ 2S-albumin này là protein ràng buộc IgE chính và mạnh nhất của quả hạch Brazil Các nhà khoa học đã đưa ra kết luận cuối cùng là đậu tương biến đổi gen có mang gen 2S-albumin gây dị ứng ở người và vật nuôi Vậy nên nếu 18 GVHD: PGS.TS Nguy n Thị Phương Thảo Tiểu luận an toàn sinh học các loại thực phẩm này mà không được ngăn chặn để đưa ra ngoài thị trường... bài báo của nước Anh (The NEW ENGLAND JOURNAL of MEDICINE): Họ đã đưa ra một bài nghiên cứu của các nhà khoa học về việc xác định một chất gây dị ứng Brazil-Nut trong Đậu nành biến đổi gen Theo như bài báo có viết, mục tiêu của các nghiên cứu này là xác định xem gene 2S albumin từ quả hạch Brazil khi đưa vào trong cây đậu tương chuyển gene có bám vào liên kết với immunoglobulin E (IgE) của những người... thường của hộp sọ) là các ví dụ về sự phơi nhiễm Retinoic acid trước khi sinh 5.2.2 .Những hậu quả gây hại đến sức khoẻ người và vật nuôi - Có thể gây ra các bệnh về đường tiêu hoá, dị ứng, việc tích luỹ độc tố có thể gây hư hại, bệnh hoặc tử vong cho cơ thể Chúng thể hiện tính độc qua các phản ứng hóa học hoặc các hoạt tính ở phạm vi phân tử - Tạo ra các chất đối kháng dinh dưỡng, các chất này được thực. .. ứng với GMO Việc đánh giá khả năng gây dị ứng của GMO cũng được các cơ quan quan tâm Protein không tiềm ẩn nguy cơ gây dị ứng nếu: - Được phân lập từ nguồn không gây dị ứng - Không có sự tương đồng về trình tự acid amin với các chất ây dị ứng đã biết - Phân hủy nhanh trong dịch tiêu hóa mô phỏng - Chiếm tỷ lệ nhỏ trong tổng hợp protein trong hạt (Theo hướng dẫn đánh giá an toàn thực phẩm của CodexAlimentarius . trên các tạp chí (có peer review), phân tích nguy cơ của công nghệ chuyển gen trong việc tạo ra những thay đổi không mong muốn trong thành phần dinh dưỡng của thực phẩm và phân tích các hậu quả. biến đổi gen - Khái niệm thế nào là sự thay đổi không mong muốn trong thành phần dinh dưỡng của thực phẩm biến đổi gene Thay đổi không mong muốn nó chung là những thay đổi diễn ra ngoài ý muốn. phẩm chuyển gene. Vậy nội dung của bài tiểu luận này sẽ đề cập đến như thế nào là sự thay đổi không mong muốn trong thành phần dinh dưỡng của thực phẩm chuyển gene? Phân tích những nguy cơ