Kỹ thuật di truyền giúp sản xuất thịt bền vững và trung hòa carbon ?

Kỹ thuật di truyền được ví như mũi tên trúng nhiều đích, lợi cả về thực phẩm lẫn trung hòa khí hậu (Nguồn: Foodnavigator).

Sản phẩm “chuyển gen” đầu tiên trên thế giới

Tất cả bắt đầu vào năm 1990 khi bò Herman ra đời, đây là con bò “chuyển gen” đầu tiên trên thế giới được thụ thai trong ống nghiệm tại phòng nghiên cứu thí nghiệm của Công ty Pharming Europe có trụ sở tại Leiden, Hà Lan tạo ra, được cấy một gen ngoại lai, một loại protein đặc biệt có trong sữa mẹ. Herman sống sót và cho ra đời “hậu duệ” hy vọng sẽ sản xuất sữa có chứa protein của con người. Các nhà khoa học muốn sử dụng sữa để giúp phát triển các loại thuốc, kể cả căn bệnh AIDS, nhưng dự án đã thất bại.

Kỹ thuật di truyền giúp sản xuất thịt bền vững và trung hòa carbon ?

Bò Herman, sản phẩm “chuyển gen” đầu tiên trên thế giới (Nguồn: DW)

Vào những năm 2000, các nhà khoa học Canada đã tạo ra loại lợn có tên Enviropig, có các gen được thay đổi để điều chỉnh quá trình tiêu hóa để bài tiết lượng phốt phát ít hơn tới 66% so với lợn bình thường, nhằm hạn chế chất thải động vật gây ô nhiễm nước ngầm và sông ngòi. Tuy nhiên, việc thiếu kinh phí đã khiến dự án bị giãn tiến độ vào năm 2012.

Theo Reuters, tháng Giêng 2022, Đại học Y khoa Maryland, Mỹ (UoM) đã cấy ghép quả tim lợn với 10 biến đổi gen vào một người đàn ông mắc bệnh tim nan y. Câu chuyện mới mẻ này mở ra nhiều hy vọng, nhưng nguồn tim phù hợp từ lợn cũng không hề dồi dào. Vì vậy, Đại học Ludwig-Maximilians ở Munich, Đức (LMU), với người đứng đầu là tiến sĩ Eckhard Wolf, đang bắt tay vào thực hiện dự án lai tạo giống lợn của đảo Auckland để cung cấp tim ghép cho con người, dự kiến sản phẩm đầu tiên sẽ “lên kệ” vào năm 2025. Các bác sĩ ở UoM cho biết, bệnh nhân được ghép tim lợn đang phản ứng tốt dù vẫn còn nguy cơ nhiễm trùng, đào thải nội tạng hoặc tăng huyết áp. Vì vậy, mục tiêu của LMU là cho ra đời sản phẩm đơn giản hơn, nhờ 5 lần chỉnh sửa gene.

Trong vòng 2 thập kỷ trở lại đây, Eckhard Wolf đã nghiên cứu cấy ghép từ động vật sang người, được gọi là xenotransplant. Eckhard Wolf tiết lộ, trong dự án mới nói trên, ông và các cộng sự sẽ sử dụng công nghệ nhân bản thô để tạo ra thế hệ đầu tiên, sau đó tinh chỉnh dần để các thế hệ sau giống nhau về mặt di truyền và tương thích với con người, nhất là những người suy nội tạng không có lựa chọn nào bởi danh sách chờ mà Quỹ Cấy ghép Nội tạng Đức (OTF) công bố, tính đến cuối năm 2021 đã có trên 8,5 nghìn người đang chờ nguồn tim hiến tặng.

Kỹ thuật di truyền giúp sản xuất thịt bền vững và trung hòa carbon ?

Tháng Giêng 2022, UoM đã cấy ghép quả tim lợn với 10 biến đổi gen vào một người đàn ông mắc bệnh tim (Nguồn: Vocal)

Theo Tổ chức Nông Lương thực LHQ (FAO), chăn nuôi trên toàn thế giới tạo ra 14,5% lượng khí thải nhà kính toàn cầu, bao gồm cả khí mê-tan tàn phá khí hậu, mạnh hơn CO2 khoảng 28 lần và được tạo ra trong quá trình tiêu hóa thức ăn của thực vật. Còn theo Quỹ Đổi mới và Công nghệ Thông tin Mỹ (ITIF), khoảng 20% ​​lượng khí mêtan thải ra từ bò có liên quan đến cấu tạo gen của động vật. Do đó, có thể sớm giảm phát thải khí mê-tan của gia súc với sự trợ giúp của “chỉnh sửa gen”.

Kỳ vọng “chỉnh sửa gen” sẽ giúp trung hòa khí carbon

Trong khi chưa có bước đột phá nào về đàn bò, một con cừu mới được nuôi ở New Zealand thải ra ít khí mê-tan hơn 13% so với những con bình thường. Các nhà chăn nuôi đã tính toán, nếu tất cả 25 triệu con cừu của New Zealand được thay thế bằng giống này, thì nó có thể giảm lượng khí mê-tan của ngành chăn nuôi cừu xuống chỉ 1% hàng năm.

Đây là giống cừu của Trung tâm Nông nghiệp Invermay ở Mosgiel, cách Christchurch khoảng 360km về phía Tây Nam, hay còn gọi là những con cừu thân thiện với môi trường. Theo nữ tiến sĩ Rowe, người đứng đầu nghiên cứu, giống cừu nói trên thải thấp hơn sẽ rất hữu ích cho ngành nông nghiệp thực hiện mục tiêu Net Zero (phát thải ròng bằng 0) vào năm 2050. Loại cừu này “xì và ợ hơi” ít hơn do kích thước dạ cỏ nhỏ hơn, ăn các bữa nhỏ hơn. Theo một báo cáo năm 2015 của Meat and Livestock Australia, các thực hành giảm phát thải, bao gồm cả chọn lọc gen, có thể nâng cao năng suất lên tới 22% và giảm phát thải khí mê-tan tới 40%. Dự kiến, trong tương lai gần, các nhà khoa học New Zealandcó thể đưa những con cừu có lượng phát thải khí methane thấp hơn bình thường vào chăn nuôi đại trà.

Kỹ thuật di truyền giúp sản xuất thịt bền vững và trung hòa carbon ?

Những con cừu thân thiện với khí hậu, sản sinh ra ít khí mê-tan hơn 10% so với đồng loại. (Nguồn:DW)

Cho đến nay, chỉ có hai loài động vật biến đổi gen được phép tiêu thụ trên toàn thế giới: lợn GalSafe và cá hồi AquAdvantage, cả hai đều được sản xuất tại Mỹ. Lợn biến đổi gen GalSafe là của của Công ty công nghệ sinh học Mỹ United Therapeutics Corp phát triển, đã được Cơ quan Quản lý Thực & Dược phẩm Mỹ (FDA) cấp phép để loại bỏ sự hiện diện của alpha-gal, một loại đường thường có ở nhiều loài động vật có vú. Loại đường này hiện có trong nhiều sản phẩm, bao gồm cả dược phẩm, mỹ phẩm và thực phẩm có thể gây ra một số phản ứng phụ bất lợi cho con người. Như vậy, lợn là động vật biến đổi gen thứ hai sau cá hồi được FDA cấp phép làm thực phẩm năm 2015.

Theo United Therapeutics Corp, mục tiêu chính của công ty con Silver Spring, trụ sở tại bang Maryland (nơi tạo ra con lợn GalSafe) là phát triển các sản phẩm y tế. Ví dụ, chất làm loãng máu hoặc không gây ra những phản ứng phụ. Và sau cùng doanh nghiệp này hy vọng sẽ coi đây là một hướng phát triển để cấy ghép nội tạng của lợn cho con người.

Cá hồi AquaAdvantage được chuyển gen bằng cách chèn gen từ các loài cá biển khác. Nó không chỉ phát triển vào mùa xuân, mùa hè mà còn quanh năm. Cá hồi biến đổi gen cũng đạt trọng lượng giết mổ nhanh gấp đôi so với cá hồi bình thường nhưng lại dùng thức ăn ít hơn 1/5.

AquAdvantage là giống cá hồi Đại Tây Dương, mang hormone tăng trưởng từ cá hồi Chinook và cấy vùng gen khởi động từ một loài cá nheo đại dương. Những gen này cho phép nó phát triển quanh năm thay vì chỉ trong mùa xuân và hè. Mục đích của việc sửa đổi là để tăng tốc độ loài cá phát triển, mà không ảnh hưởng kích thước cuối của cá hoặc những phẩm chất khác. Kết quả là một loại cá hồi đạt độ lớn có thể đưa ra tiêu thụ chỉ trong vòng 16-18 tháng, thay vì 3 năm như cá thông thường. Con số thứ hai đề cập đến giống có tốc độ tăng trưởng đã được cải thiện bằng 2: 1 là kết quả của chọn giống truyền thống. Người nuôi cá hồi thông thường công khai thách thức tốc độ tăng trưởng như tuyên bố nhưng thành tích này đã đạt được nhờ vào kỹ thuật sinh học.

Kỹ thuật di truyền giúp sản xuất thịt bền vững và trung hòa carbon ?

Cá hồi chuyển gen AquAdvantage của AquaBounty (Nguồn: Centerforfoodsafety)

Những mặt trái từ động vật chuyển gen

Mute Schimpf, nhà hoạt động thực phẩm thuộc tổ chức môi trường Friends of the Earth Europe của châu Âu, nơi phản đối cá hồi GMO đã chỉ ra những cạm bẫy của kỹ thuật di truyền động vật. “Có nhiều nguy cơ cá hồi hoang dã sẽ trộn lẫn với cá hồi chuyển gen. Và sau đó trong khoảng 20 năm nữa, sẽ tạo ra thế hệ cá hồi có nhiều vấn đề về sức khỏe. Đến lúc đó toàn bộ quần thể có thể bị nhiễm gen”.

Những nỗ lực ở Trung Quốc để thiết kế những con lợn cơ bắp hơn đã khiến nhiều con vật chết ngay sau khi sinh, một phần do tỷ lệ thoát vị rốn ngày càng tăng. Vì gen cơ ảnh hưởng đến toàn bộ cơ thể, một số con lợn có lưỡi cực kỳ to và những con khác có thêm đốt sống. Theo Mute Schimpf, kỹ thuật di truyền động vật vì sự bền vững là cách tiếp cận sai lầm. Giải quyết tác động khí hậu của sản xuất thịt và sữa có thể đơn giản đạt được thông qua việc giảm tiêu thụ.

Theo AP, ngay cả thịt lợn chuyển gen tuy đã được FDA cấp phép nhưng việc thị trường có chấp nhận sự hiện diện của sản phẩm này hay không vẫn còn là câu hỏi lớn. Đơn giản vì con người chưa có đủ thời gian để kiểm chứng. “Trong khi động vật biến đổi gen vẫn chưa được chấp thuận để tiêu thụ ở châu Âu, việc tăng sản xuất thịt và sữa được biến đổi gen có thể dẫn đến tiêu thụ nhiều thịt hơn. Ăn nhiều thịt hơn chưa hẳn đã có lợi cho sức khỏe mà còn làm cho môi trường thêm ô nhiễm do chăn nuôi bùng phát”, John Dupre, Chủ tịch Hội đồng Nuffield về Đạo đức Sinh học tại ĐH Exeter (Anh) cảnh báo./.

Kỹ thuật di truyền giúp sản xuất thịt bền vững và trung hòa carbon ?

Động vật GMO vẫn chưa được chấp thuận để tiêu thụ ở châu Âu (Nguồn: Wired ).

Đôi nét về động vật chuyển gen:

Theo FDA, GMO (Genetically modified organism) là sinh vật biến đổi gen hay chuyển gen (cả gia súc lẫn gia cầm), là những sinh vật được thay đổi cấu trúc ADN để tạo ra những sản phẩm theo ý muốn bằng cách đưa ADN của một loại, có thể là vi khuẩn, virút, động vật hay con người vào ADN của vật nuôi khác.

Khắc Nam

Theo DW/ABC/Reuters/FDA- 3/2022

Tham khảo từ các nguồn:

https://www.dw.com/en/can-genetic-engineering-make-meat-sustainable/a-60869271

https://www.abc.net.au/news/rural/2018-06-07/new-zealand-scientists-breed-sheep-that-fart-and-burp-less/9841546

https://www.reuters.com/lifestyle/science/german-researchers-breed-pigs-human-heart-transplants-this-year-2022-02-03/

https://www.fda.gov/food/agricultural-biotechnology/gmo-crops-animal-food-and-beyond?utm_source=facebook&utm_medium=social&utm_campaign=feedyourmind2020