Công nghệ sinh học được áp dụng trong đời sống hàng ngày qua nhiều lãnh vực từ y học, dược phẩm, hóa chất, năng lượng cho đến ngành trồng trọt, ngư nghiệp và lâm nghiệp, mặc dù gặp phải sự chống đối không ngừng của một số công luận, chủ yếu từ các nước Châu Âu và một ít nước đang phát triển với các nhóm Hòa Bình Xanh, Người Bạn Địa Cầu… Đặc biệt, lãnh vực lương thực con người vẫn còn gặp nhiều khó khăn do các biện pháp kiểm soát quá gắt gao và những nguyên tắc đề phòng quá đáng, vì lo ngại công nghệ sinh học có thể gây ra nhiều rủi ro tiềm ẩn cho sức khoẻ (như dị ứng với đậu phụng GM) và môi sinh (giết các loài bướm, ong, xâm nhập siêu cỏ, gây ra độc tố…) (FAO, 2001). Năm 2007, Nhựt Bổn khám phá gạo nhập khẩu từ Mỹ có lẫn lộn vài phần trăm hạt gạo cải biến di truyền (GM) nên họ ngưng ngay giao dịch này. Hạt gạo vàng, một loại thực phẩm GM phát minh cách nay 9 năm, nhưng chưa được phổ biến cho nông dân trồng, dù loại lương thực này chứa “tiền sinh tố A” (beta-carotene) có thể giúp hàng triệu trẻ con thoát khỏi bệnh mù mắt và chết sớm tại nhiều nước đang phát triển. Áp dụng công nghệ sinh học còn gặp nhiều chống đối vì mới lạ.

 

Dù các cuộc tranh cải còn tiếp diễn - nên hay không nên sử dụng các loại lương thực hay nông sản GM - chúng ta từ lâu đã dùng loại thực phẩm này trong một số bữa ăn hàng ngày, chẳng hạn bánh mì; các loại bánh làm bằng bột mì; dầu ăn làm bằng bắp, canola, đậu nành; cà chua; chất mù tạt; thịt, sữa; v.v. Ngoài ra, những loại nông sản do đột biến hoặc ngẫu biến, cũng là loại nông sản biến đổi gien mà ít người để ý, đã được bày bán ngoài thị trường và sử dụng từ nhiều thập niên qua, nhưng thoát khỏi búa rìu dư luận!

 

Trong 2007, thế giới có độ 114,3 triệu ha trồng các màu GM, hay tăng 12% so với năm 2006, với tham gia của khoảng 12 triệu nông dân từ 23 quốc gia, gồm có Argentina, Úc, Brazil, Canada, Chile, Trung Quốc, Columbia, Cộng Hòa Czech, Pháp, Đức, Honduras, Ấn Độ, Mexico, Paraguay, Philippines, Ba Lan, Bồ Đào Nha, Romania, Slovakia, Nam Phi, Tây Ban Nha, Hoa Kỳ và Uruguay. Trong đó có 11 nước công nghiệp và 12 nước đang phát triển; ảnh hưởng của công nghệ sinh học xanh đang lan rộng đến nhiều nước kém mở mang, đem lợi ích đến người nghèo trong 12 năm qua (James, 2007).

 

Mỹ, Argentina, Brazil, Canada, Ấn Độ và Trung Quốc theo thứ tự là những nước trồng màu GM nhiều nhứt thế giới. Năm 2007, Mỹ đứng hàng đầu với 57,7 triệu ha hay 50% diện tích màu GM toàn cầu, với diện tích bắp GM tăng 40% cho sản xuất rượu ethanol làm nhiên liệu sinh học. Ở Mỹ, các màu GM có khuynh hướng chứa 2 hay 3 gien biến đổi (stacked genes) để có nhiều lợi thế hơn đáp ứng nhu cầu nông dân và giới tiêu thụ. Độ 63% bắp GM và 78% bông vải GM chứa 2 hoặc 3 gien biến đổi. Trong thời gian này, thị trường màu GM đạt đến 6,9 tỉ Mỹ kim hay 16% của thị trường bảo vệ mùa màng thế giới (42,2 tỉ Mỹ kim); trong đó bắp GM chiếm 3,2 tỉ, đậu nành 2,6 tỉ, bông vải 0,9 tỉ và canola 0,2 tỉ (James, 2007). Nhưng Hạt gạo vàng chưa được đề cập đến trong báo cáo này.

 

          Ngày 14-10-2008, Rockefeller Foundation tuyên bố sẽ tài trợ Viện Thí Nghiệm Lúa Quốc Tế (IRRI) ở Philippines để hỗ trợ dự án Hạt gạo vàng, nhằm tăng tốc quy trình kiểm tra chấp thuận loại lương thực GM này tại các nước đông dân: Ấn Độ, Bangladesh, Indonesia và Philippines (AgBioView on line, 14-10-2008). Cơ quan Rockefeller hy vọng tài trợ nêu trên sẽ giúp Hạt gạo vàng đến tay nông dân sớm hơn để họ có thể sản xuất đại trà.

 

 

Hạt gạo vàng (Hình 1) còn gọi là “Hạt Hy Vọng” là một khám phá lớn của ngành nghiên cứu lúa gạo thế giới vào đầu thế kỷ 21, nhằm giúp giảm thiểu hàng triệu trẻ con bị mù mắt và tử vong. Theo Tổ Chức WHO và FAO, mỗi năm có độ 2,4 tỉ đàn bà bị bệnh thiếu dinh dưỡng về chất sắt và hàng triệu trẻ con bị thiếu sinh tố A. Nhiều nước đã cố gắng phát động chương trình xóa đói giảm nghèo cùng các chương trình bổ túc thêm các chất dinh dưỡng hàng ngày và đa dạng hóa thức ăn để khắc phục tình trạng xáo trộn dinh dưỡng nêu trên; nhưng không làm sao giải quyết tận gốc ở những nước còn kém tiến bộ. Bệnh thiếu sinh tố A thường gây ra bệnh mù mắt cho khoảng 400 triệu trẻ con hàng năm, hơn phân nửa số trẻ này chết trong vòng một năm sau khi bị mù, và còn làm nguy hại đến hệ thống miễn nhiễm của trẻ con dưới 5 tuổi (FAO, 2000 và 2003). Bệnh này thường xảy ra tại các nước dùng lúa gạo làm thức ăn căn bản vì gạo không chứa nhiều loại sinh tố A. Do đó, công nghệ sinh học gần đây đã đặc biệt chú ý đến vấn đề thiếu dinh dưỡng, nhứt là thiếu chất sắt và sinh tố A, nhằm làm giảm bớt bệnh trẻ con và phụ nữ. Trong năm 2000, công nghệ này đã gây ra tiếng vang lớn trong nghiên cứu về dinh dưỡng thế giới - một loại gạo biến đổi di truyền màu vàng có chứa tiền sinh tố A và một số lượng lớn chất sắt được phát minh.

 

Hạt gạo vàng là một thành quả lớn trong chương trình nghiên cứu của đội ngũ khoa học gia Thụy Sĩ và Đức quốc, được cơ quan Rockerfeller Foundation của Mỹ tài trợ 100 triệu Mỹ kim trong 10 năm. Đội ngũ này được hướng dẫn bởi Giáo sư Ingo Potrykus, Viện Kỹ Thuật Liên Bang ở Thụy Sĩ, và Tiến Sĩ Peter Beyer, Đại học Freiburg ở Đức. Các nhà khoa học đã đưa tất cả 7 gien lạ vào giống lúa TP 309 qua hai qui trình khác nhau, với phương pháp chuyển gien bằng vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens (Potrykus, 2003):

 

- 3 loại enzym có mã số từ gien carotene synthetase (vi khuẩn Erwinia uredovora), gien phytoene synthase (Narcissus), và gien lycopene cyclase (cDNAs từ Narcissus pseudonarcissus) cùng một phân tử geranyl-pyrrhophosphate làm cho hạt gạo có khả năng tạo ra chất β-carotene màu vàng; và

 

- 3 emzym khác: một gien chuyển chất sắt ferritin (từ đậu Tây Phaseolus vulgaris) làm tăng hàm lượng sắt gấp đôi, một gien để tạo ra chất giống protein - metallothionin (từ gạo Basmati Oryza sativa) có nhiều chất cystein để làm tăng hấp thụ chất sắt 7 lần, và enzym phytase chịu nhiệt độ cao (từ Aspergillus fumigatus) ngăn phá hủy chất sắt để giúp hạt gạo tích tụ nhiều chất này mà cơ thể con người có thể hấp thụ được.

 

Tuy nhiên, cho đến nay Hạt gạo vàng còn gặp nhiều khó khăn trong phòng thí nghiệm và luật lệ kiểm nghiệm, nên chỉ giới hạn trong các cuộc thử nghiệm tại nhiều quốc gia Á Châu. Loại gạo này chưa được phổ biến trồng sản xuất đại trà trên thế giới, vì các nguyên nhân sau:

 

1) Nhiều chuyên gia nghi ngờ rằng Hạt gạo vàng không sản xuất đủ beta-carotene để bảo đảm cho trẻ em tiếp nhận đủ số lượng trong bữa ăn hàng ngày, vì hạt gạo có màu vàng quá nhạt (ít beta-carotene). Thoạt đầu, sự phân tích sinh hóa hạt gạo xay chà cho thấy hạt gạo có màu sắc vàng và những chất sắc tố terpenoids hữu ích cho thức ăn. Theo tính toán của một nhà dinh dưỡng học, Hạt Gạo Vàng chứa 1,6 microgram chất beta-carotene cho mỗi gram gạo, nghĩa là 200 lần hơn chất sinh tố beta-carotene của loại gạo thường, có thể vừa đủ để ngừa thiếu chất sinh tố A khi dùng 200 g Hạt gạo vàng mỗi ngày.

 

2) Ngoài ra, giống lúa có hạt gạo vàng đã được tạo ra từ loại lúa địa phương Đài Loan TP 309, cho nên cần phải lai tạo với các giống lúa cao năng bản xứ mới có ích lợi kinh tế cho phần đông người dân ăn cơm gạo. Vì vậy, một Mạng Lưới Hạt Gạo Vàng đã được thành lập ở Châu Á để lai tạo lúa vàng với lúa địa phương, gồm có các cơ quan nghiên cứu quốc gia và quốc tế tham dự như: IRRI và PhilRice (Philippines); Viện Nghiên Cứu Lúa Đồng Bằng Sông Cửu Long (Việt Nam); Cục Công Nghệ Sinh Học, IARI, UDSC (Delhi), Cục Nghiên Cứu Lúa Gạo, Hyderabad, TNAU, Tamil Nadu (Ấn Độ); Viện Nghiên Cứu Lúa Gạo ở Bangladesh; Viện Nghiên Cứu Lúa Gạo Quốc Gia, Viện Khoa Học Nông Nghiệp Vân Nam,... (Trung Quốc); và Cơ Quan Nghiên Cứu và Phát Triển Nông Nghiệp, Jakarta (Indonesia). Các cơ quan hợp tác trên nằm trong Mạng Lưới Hạt Gạo Vàng Nhân Đạo Quốc Tế (Potrykus, 2003).

 

3) Hạt gạo vàng là loại màu GM, nên nhiều nước rất dè dặt sử dụng làm thực phẩm cho người, đặc biệt các thủ tục kiểm nghiệm quá khó khăn, chậm chạp vì cần nhiều thời gian thử nghiệm theo dõi đánh giá trước khi đi đến quyết định chấp thuận hay không việc phổ biến hạt giống GM đến nông dân.

 

Vào ngày 27-3-05, một đội ngũ khoa học gia của công ty Hạt Giống Syngenta ở Cambridge, Anh Quốc, đã tuyên bố khám phá được loại gạo vàng mới (Gạo Vàng 2) chứa lượng beta-carotene gấp 23 lần lớn hơn gạo vàng cũ (Gạo Vàng 1) được khám phá vào năm 2000. Với số lượng beta-carotene lớn này, Gạo Vàng 2 có thể cung cấp đủ sinh tố A cho nhu cầu trẻ con thiếu chất sinh tố này trong bữa ăn hàng ngày.

 

Dr. Rachel Drake và cộng sự viên của công ty Hạt Giống Syngenta đã nghiên cứu rất kỹ về Gạo Vàng 1 để tìm hiểu nguyên nhân tại sao loại Gạo Vàng này chứa quá ít beta-carotene. Họ đặc biệt chú ý đến 2 gien của Gạo Vàng 1: Gien thứ nhứt gọi là phytoene synthase được trích từ cây doffodils (narcissus). Gien thứ hai gọi là carotene synthetase 1 được lấy từ vi khuẩn đất (Erwinia uredovora). Bà Drake đã khám phá ra chính enzym tạo bởi gien phytoene synthase là nguyên nhân chủ yếu làm cản trở Gạo Vàng 1 sản xuất chất beta-carotene. Do đó, họ cố gắng tìm kiếm gien này từ loại thảo mộc khác hơn doffodils có thể hoạt động tốt hơn trong cây lúa. Cuối cùng họ tìm thấy gien phytoene synthase trong cây bắp làm cho Gạo Vàng 2 chứa đến 37 micrograms chất tiền sinh tố A/gram gạo. Cơ thể con người sẽ hấp thụ chuyển đổi beta-carotene thành sinh tố A. Kết quả nghiên cứu đã được đăng tải trên mạng tạp chí Nature Biotechnology ngày 27-3-2005. Công ty Hạt Giống Syngenta đã cống hiến Gạo Vàng 2 cho Hội Đồng của Mạng Lưới Hạt Gạo Vàng Nhân Đạo Quốc Tế. Philippines và Ấn Độ là hai nước đầu tiên được nhận giống lúa Gạo Vàng 2 để tiếp tục thử nghiệm trong điều kiện địa phương.

 

Tuy nhiên, các giới quan sát còn nêu ra hai vấn đề khác: Gạo Vàng 2 sẽ còn giữ lại bao nhiêu chất tiền sinh tố A sau khi nấu thành cơm? và cơ thể con người thật sự hấp thụ bao nhiêu chất sinh tố A của loại gạo này? Hy vọng rằng sẽ sớm có giải đáp cho hai câu hỏi trên.

 

Ngoài ra, giới quan sát ở châu Á còn quan tâm đến màu sắc vàng của loại gạo GM. Màu vàng của gạo có thể làm cho giới tiêu thụ gạo không thích ăn mỗi ngày, cũng giống như họ không thích ăn gạo lức vậy, mặc dù gạo lức chứa nhiều chất dinh dưỡng và sinh tố. Đó là chưa kể đến sự chống đối của dư luận với loại thức ăn GM. Gần đây có một số nhà khoa học đã cố gắng làm cho màu vàng mất đi, nhưng vẫn còn giữ lại tác dụng của β -carotene, bằng cách đưa một gien vào hạt gạo vàng với hai mục đích (liên lạc với Dr Hans Verhoef, 2000 ở Hà Lan):

 

- Thứ nhứt, mỗi phân tử beta-carotene có thể cho hai phân tử retinol và được cơ thể hấp thụ nhiều hơn beta-carotene.

 

- Thứ hai, phương pháp biến đổi gien này có thể làm cho hạt gạo vàng không còn màu vàng nữa.

 

Tóm lại, Hạt gạo vàng không phải là biện pháp duy nhứt để làm giảm bớt bệnh thiếu dinh dưỡng sinh tố A và chất sắt cho nhiều trẻ con và phụ nữ trên thế giới; nhưng rất có triển vọng hữu dụng rộng rãi tại các nước đang phát triển Á Châu. Bệnh thiếu dinh dưỡng là do nhiều nguyên nhân phức tạp từ mặt chính trị đến kinh tế, văn hóa và xã hội trong nhiều nước chậm tiến; cho nên, bệnh này không thể giải quyết dứt khoát bằng yếu tố kỹ thuật duy nhứt. Nhưng đây là một bằng chứng xác thực cho thấy khả năng tuyệt vời của ngành công nghệ sinh học có thể giúp nhân loại giải quyết các vấn đề khó khăn lớn lao cho sức khoẻ con người cũng như lãnh vực nông nghiệp, mà có lúc họ tưởng rằng bất lực. Ngoài ra, bảng đồ Genome cây lúa đã được hoàn tất trong 2002, tạo ra bước đột phá mới làm tăng thêm hiệu năng của các phương pháp lai tạo giống lúa và các loại Hòa thảo khác. Tuy nhiên, cần phải có biện pháp theo dõi các rủi ro tiềm tàng trong các công tác thử nghiệm và sản xuất các sản phẩm biến đổi di truyền liên hệ đến an toàn sức khoẻ và môi sinh.

 

Cũng cần nhắc lại vào tháng Giêng 2008, tại Hoa Kỳ, sau khi theo dõi và nghiên cứu nhiều năm các thành tố dinh dưỡng như: vitamin A, C, B1, B2, B6 and B12 cũng như niacin, pantothenic acid, calcium, iron, phosphorous, zinc, fatty acids, cholesterol, fat, protein, amino acids và lactose trong thịt và sữa của 600 loại sản phẩm gồm cả thịt bò, heo và dê, Cơ Quan Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ FDA lần đầu tiên đã công bố chính thức công nhận thức ăn như thịt và sữa GM an toàn cho sức khỏe con người. Cũng vậy, Cơ quan Thẩm Quyền An Toàn Lương Thực Châu Âu (the European Food Safety Authority) báo cáo không có sự khác biệt giữa thực phẩm thiên nhiên và GM (Yahoo online, 1-2008).

 

          Theo ước đoán của nhiều chuyên gia lúa gạo quốc tế, giống lúa có hạt gạo vàng sáng chế từ 2000 có thể sẵn sàng cho nông dân trồng đại trà ở Châu Á vào 2011. Một công trình khoa học tốn kém trên 100 triệu Mỹ kim với thời gian làm việc hơn 20 năm.

 

Trần Văn Đạt, Ph.D.

10-2008

  

 

 
Trở về Trang KH & NN