Đậu nành ở Mỹ, Brazil, Argentina và một số quốc gia khác có diện tích trang trại lớn, cần áp dụng thuốc diệt cỏ để giảm chi phí làm cỏ bằng tay, dễ dàng áp dụng cho cơ giới hóa. Giống đậu nành GM như vậy đã và đang được phát triển thành công bới Monsanto, Dow AgroSciences và tập đoàn giống khác trên thế giới.

GIỐNG DAS-444Ø6-6

Dow AgroSciences, LLC hợp tác với tổ chức MS Technologies, L.L.C phát triển thành công giống đậu nành biến đổi gen kháng thuốc cỏ, cây sự kiện mang tên DAS-444Ø6-6 được nông dân chấp nhận do kháng được thuốc cỏ. Sự thể hiện AAD-12 (aryloxyalkanoate dioxygenase-12) chống chịu được thuốc cỏ 2,4-diclorophenoxyacetic acid (2,4-D), biểu thị 2mEPSPS (double-mutated maize 5-enolpyruvyl shikimate-3-phosphate synthase) kháng với thuốc cỏ glyphosate, và biểu thị PAT (phosphinothricin acetyl transferase) kháng với thuốc cỏ glufosinate (Naegeli và ctv. 2017, Papineni và ctv. 2017).

Theo văn kiện luật lệ của châu Âu (EU) 503/2013, người ta phải nghiên cứu độc tính sau khi cho chuột ăn 90 ngày thực phẩm chuyển gen (GM food) – giống đậu nành DAS-444Ø6-6. Yêu cầu mới mẽ này được chấp thuận bởi EFSA [European Food Safety Authority].

Giống đậu nành biến đổi gen DAS-444Ø6-6 biểu hiện enzyme “aryloxyalkanoate dioxygenase-12” (AAD-12) làm bất hoạt chất 2,4-diclorophenoxyacetic acid (2,4-D), protein 2mEPSPS (5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase) không mẫn cảm với thuốc cỏ glyphosate , và enzyme “phosphinothricin acetyltransferase” (PAT) kháng thuốc cỏ “glufosinate-ammonium”.

Giống này đáp ứng với quy định của văn kiệnEU 503/2013 (Papineni và ctv. 2018)

Xem https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0273230018300059?via%3Dihub

GIỐNG MST-FGØ72-2 

Cơ sở dữ liệu được công bố trên tạp chí “Data Brief” ngày 17-8-2018 trong tiêu đề "Định tính và đánh giá mức độ an toàn của protein HPPD W336, một hình thức cải biên 4-hydroxyphenylpyruvate dioxygenase protein, và tác động của sự thể hiện gen trên cơ chế biến dưỡng cây đậu nành chuyển gen kháng thuốc cỏ MST-FGØ72-2  " (Dreesen và ctv., 2018).

Người ta công bố những đặc điểm của protein HPPD W336 từ vi khuẩn Escherichia coli được chuyển thành công vào đậu nành với chức năng như “surrogate” làm cho cây đạt chuẩn an toàn sinh học. Đánh giá khả năng của phản ứng glycosyl hóa, theo dõi tính ổn định khi làm nóng protein HPPD W336. Trong khảo nghiệm ngoài đồng, hạt cây đậu nành chuyển gen MST-FGØ72-2 có sự thoái hóa chu trình “tyrosine” và sự biến dưỡng “homogentisate” (Dreesen và ctv., 2018).

Hình 3: So sánh sinh khối phân tử của E. coli sản sinh ra “protein batches HPPD W336-2 và -3” trong mối liên hệ với “HPPD W336-1” bằng điện di SDS-PAGE. Aliquots của protein từ vi khuẩn E. coli là HPPD W336 protein batches được tách ra bởi điện di SDS-PAGE, 10% Bis-Tris gel và chạy trên buffer “MOPS SDS” (Dreesen và ctv., 2018).

TỔNG QUAN VỀ QUẢN LÝ CÂY TRỒNG GM CỦA CHÂU ÂU    

Nhiều nguyên tố khác nhau được người ta đánh giá mức độ an toàn sinh học và mức độ dinh dưỡng với qui trình đặc biệt dành riêng cho cây GM làm thực phẩm và thức ăn gia súc đã được thảo luận trên qui mô toàn thế giới nhiều năm này.

Nguyên tắc chung trong quản lý “đánh giá mức độ rủi ro” của giống cây trồng GM và thực phẩm GM, được mô tả bởi tổ chức EFSA và tư liệu hướng dẫn của họ có tên là “EFSA Scientific Panel on Genetically Modified Organisms”.

Trong “Section 1” chức năng, quyền hạn và những nguyên tắc tổng quát đối với “đánh giá rủi ro” cây trồng GM làm thực phẩm đã được thảo luận rất kỹ. Các sản phẩm GM của cây bắp, cây đậu nành, cây cải dầu, cây bông vải, được cải biên một hoặc nhiều gen ngoại lai du nhập vào hệ gen của chúng mã hóa những protein có liên quan đến tính trạng nông học, ví dụ như kháng thuốc cỏ hoặc kháng sâu bệnh hại.

Cây trồng GM làm thực phẩm đã được ghi nhận rằng sự cải biên tích cực có ảnh hưởng đến sự biến đổi đặc biệt nào đó hay không? về chu trình biến dưỡng dẫn đến thay đổi dinh dưỡng hoặc sức khỏe con người sử dụng chúng, ví dụ cây lúa biến đổi gen beta-carotene, đậu nành có hàm lượng oleic acid cao, cà chua có hàm lượng flavonoids cao.

Đánh giá an toàn sinh học cây trồng GM làm thực phẩm tiếp cận được tính chất so sánh, i.e. thực phẩm được so sánh với cây “không phải GM” có cùng nguồn gốc nhằm xác định sự khác biệt chủ đích và không chủ đích sau khi áp dụng với khả năng tác động lâu dài trong môi trường sống, tính chất an toàn cho người và gia súc, phẩm chất dinh dưỡng có bị xáo trộn hay không?

Những nội dung chủ yếu của qui trình đánh giá như vậy phải dựa trên phân tích ở mức độ phân tử, hóa học, kiểu hình và nông học nhằm khẳng định tính tương đồng và dị biệt giữa cây GM  và cây không GM có cùng nguồn gốc giống. Đánh giá an toàn sinh học dựa trên cơ sở (i) sự có mặt và đặc điểm của những protein mới thể hiện, những thay đổi có thể xảy ra trong thiên nhiên bên cạnh những thay đổi bình thường; (ii) khả năng có thể xảy ra của các ảnh hưởng không mong muốn của cây trồng GM do kết quả cải biên về di truyền.

Muốn xác định được những ảnh hưởng như vậy, người ta tiến hành so sánh kiểu hình và phân tích ở mức độ phân tử cây trồng GM so với cây trồng không GM có cùng nguồn gốc giống, song song với phân tích hóa học mang tính chất đặc biệt trong từng trường hợp.

Phân tích các chu trình biến dưỡng chất dinh dưỡng ở trạng thái “macro” và “micro”, được biết với thuật ngữ “anti-nutrients” và “toxins”.

Những khác biệt đáng kể có thể được trình bày khi có những ảnh hưởng không mong muốn xảy ra, đây là sự kiện rất cần để nghiên cứu có chiều sâu.

“Section 2” cho người ta “tổng quan” những nghiên cứu về an toàn sinh học và đánh giá dinh dưỡng của thực phẩm GM. Những kinh nghiệm quí báu được chia sẻ trong thập niên gần đây trong quản lý cây trồng GM về tính chất an toàn và dinh dưỡng cho người và động vật của sản phẩm GM làm thức ăn và rau.

Những phương pháp tiếp cận như vậy nhằm mục đích an toàn sinh học và dinh dưỡng. Nhiều nghiệm thức về dinh dưỡng đã được báo cáo và tranh luận khoa học trên cây bắp, đậu nành, lúa, khoai tây, cà chua với đối tượng thí nghiệm là chuột, thí nghiệm dài hạn, và những thông số ghi nhận như khối lượng thân thể, khả năng đồng hóa thức ăn, chỉ số sinh hóa máu, khối lượng cơ quan, mô bệnh học, v.v….

Cây trồng GM làm thực phẩm co những tính trạng nông học quan trọng được cải biên thành công bao gồm tính trạng kháng thuốc cỏ, kháng sâu hại.

Những thí nghiệm này không đặt nặng vấn đề ảnh hưởng có tính chất bất bình thường về “clinical” hoặc bất bình thường về “histopathological” trong cơ quan, mô động vật. Trong vài trường hợp, những ảnh hưởng bất thường cũng được quan sát, nó có thể rất khó giải thích hiện tượng do thời gian nghiên cứu chưa đủ để kết luận.

Nhiều nghiên cứu được thực hiện trên các tính trạng nông học khi cho động vật ăn để đánh giá giá trị dinh dưỡng. Đó là cừu, lợn, gà thịt, bò sữa, và cá, so sánh với chỉ tiêu nghiên cứu in vivo khả năng hấp thu sinh học (bioavailability) của các chất dinh dưỡng từ cây trồng GM so sánh với với cây không GM có cùng nguồn gốc giống.

“Section 3” đề cập nhiều đến độc tính học (toxicology) trong các phương pháp xét nghiệm in vivo, in silico, và in vitro. Các pp này đã được thảo luận rất nhiều trên các tạp chí khoa học lớn của thế giới về an toàn sinh học và dinh dưỡng. Theo mục tiêu như vậy, chỉ tiêu theo dõi trên nghiệm thức cho chuột ăn sau 90 ngày các nghiệm thức xét nghiệm được đề ra. Phương pháp trắc nghiệm độc tố riêng hay kết hợp được thực hiện, ở giai đoạn động dục và phát triển + xét nghiệm khả năng miễn dịch, theo nội dung mô tả trong “OECD guideline tests”.

Nhiều phương pháp in silico, in vitro có thể góp phần vào kết quả đánh giá an toàn sinh học cây trồng GM làm thực phẩm như (i) phương pháp  in silico về tương đồng trình tự DNA và/hoặc phương pháp tương đồng về kiến trúc (structural similarity) của những protein mới hoặc sự phân rả sản phẩm đối với protein độc tính hoặc protein gây dị ứng, (ii) dòng chảy trong hệ tiêu hóa (simulated gastric and intestinal fluids) để nghiên cứu khả năng tiêu hóa của protein mới thể hiện trong cây trồng GM  và hệ thống in vitro nhằm phân tích tính ổn định của protein mới dưới điều kiện nhiệt độ nóng khi biến đổi khí hậu hoặc điều khiện khác, và (iii) xét nghiệm in vitro  nhũng vấn đề có liên nquan đến “genotoxicity” (độc tố do di truyền gây ra) với đột biến điểm, đột biến sai khác nhiễm sắc thể và sự tổn thương của DNA hoặc sự sửa lỗi của DNA.