Trong nhà kính, lúa biến đổi gen đã được cải thiện đủ hàm lượng sắt và kẽm trong hạt. Credit: Navreet Bhullar/ETH Zurich.

Các nhà nghiên cứu ETH đã biến đổi gen một loại gạo quan trọng, làm cho nó rất hiệu quả trong việc cải thiện những tính chất hạt của lúa với sắt và kẽm.

Một nhóm các nhà nghiên cứu dẫn đầu bởi Navreet Bhullar từ Viện Sinh học Thực vật Phân tử tại ETH Zurich đã biến đổi di truyền một trong những giống lúa được trồng phổ biến nhất. Ưu điểm so với giống nguyên thủy/ban đầu là các cây này tốt hơn trong việc huy động những nơi dự trữ kẽm, sắt và lắng đọng chúng trong phần màu trắng của hạt gạo (được gọi là nội nhũ). Điều này có nghĩa là vi chất dinh dưỡng đã được vận chuyển và tập trung ở đó. Các nhà nghiên cứu ETH là người đầu tiên khám phá khía cạnh này của cơ chế vận chuyển tế bào sắt và kẽm để cải thiện gạo với các vi chất dinh dưỡng.

Để đạt được sự cải thiện này, Bhullar và nhóm của bà đã kết hợp một cấu trúc di truyền thể hiện sự kết hợp của ba gen bổ sung vào cây lúa. Một trong những gen này tạo điều kiện cho việc huy động sắt được lưu trữ trong các không bào thực vật, một loại khác mã hóa cho một protein lưu trữ sắt Ferritin và thứ ba thúc đẩy sự hấp thụ sắt và kẽm hiệu quả của rễ.

Năm ngoái, cùng một nhóm các nhà nghiên cứu đã thiết lập một bằng chứng về khái niệm của sự kết hợp ba đặc tính liên quan đến dinh dưỡng trong một dòng lúa, có tên đó là sắt, kẽm và β-carotene được tăng đồng thời trong các hạt gạo.

Mức độ vi chất dinh dưỡng cao đạt được

Theo kiến nghị của nhóm Tư vấn Nghiên cứu Nông nghiệp Quốc tế (CGIAR), 15 μg/g khối lượng khô (DW) và 28 μg/g DW kẽm trong những hạt đánh bóng được yêu cầu để cung cấp 30% yêu cầu trung bình ước tính (EAR). Trong nghiên cứu mới nhất, các nhà nghiên cứu ETH đã phát triển các dòng lúa có hàm lượng sắt tăng hơn 90% hàm lượng sắt được khuyến cáo và lên tới 170% hàm lượng kẽm được khuyến cáo trong hạt gạo.

Những cây này cho đến nay đã được thử nghiệm trong phòng thí nghiệm và trong điều kiện nhà kính, và nó vẫn còn duy trì để được kiểm tra xem chúng có thực hiện tương tự trong điều kiện thực địa đồng ruộng hay không. Các dòng mới được dự đoán sẽ được thử nghiệm trong các thí nghiệm thực địa trong tương lai gần.

"Đầu tiên chúng ta phải xác nhận rằng các cây giữ lại hàm lượng kẽm và sắt tương tự trong hạt ngũ cốc trong điều kiện thực địa. Một khi chúng ta đã làm được điều đó, chúng ta nên đánh giá khả dụng sinh học của những chất dinh dưỡng tăng lên này cho con người. Bhullar cho biết phải có thể mất vài năm trước khi những giống lúa biến đổi gen có thể tiếp cận đến với công chúng.

Mục tiêu hoàn hảo cho việc cải thiện dinh dưỡng

Gạo là một thực phẩm chủ yếu cho một nửa số người trên hành tinh. Thông thường, chỉ các hạt gạo được đánh bóng mới được ăn. Thật không may, các giống lúa được trồng rộng rãi nhất chỉ chứa một phần nhỏ hoặc hoàn toàn thiếu nhiều chất dinh dưỡng quan trọng trong hạt. Hầu hết các giống lúa thương mại chỉ chứa khoảng 2μg/g sắt trong nội nhũ. Điều này giải thích tại sao thiếu vi chất dinh dưỡng phổ biến ở các nước mà gạo cung cấp một phần lớn lượng calo hàng ngày.

Gần 1,6 tỷ người trên thế giới đã bị ảnh hưởng bởi thiếu máu, mà thiếu sắt là nguyên nhân góp phần đáng kể và thiếu kẽm cũng được báo cáo ảnh hưởng đến một phần ba dân số thế giới. Thiếu sắt có thể dẫn đến một trong số những thứ khác, thiếu máu và thiếu kẽm dẫn đến một hệ miễn dịch bị tổn hại. Vì vậy, sự biến đổi sinh học lúa gạo là một cách tiếp cận bền vững để cải thiện sức khỏe của các quần thể bị ảnh hưởng trên toàn cầu.
 

 Nguyễn Thị Quỳnh Thuận theo Phy.org