13

Tác động có hại
Môi trƣờng
Sự chuyển gen từ các thực vật biến đổi gen cho các loài thực vật tự nhiên khác
gây ra các biến đổi di truyền bất thường trên các loài thực vật này [34].
Tác động xấu đến các loài không mục tiêu: các loài thực vật chuyển gen kháng
sâu hại có thể tác động xấu đến các loài sinh vật và côn trùng có lợi khác [34].
Gia tăng việc sử dụng thuốc hóa học trong nông nghiệp: Trái với mong đợi, báo
cáo năm 1999 tại Mỹ cho thấy, nông dân trồng đậu nành biến đổi gen Roundup Ready
gia tăng sử dụng thuốc hóa học từ 2 đến 5 lần so với nông dân trồng đậu nành thông
thường. Trong năm 2001-2002, lượng thuốc hóa học sử dụng đã tăng 70 tỷ pound tại
Mỹ. Điều này gây ra lo ngại về dư lượng thuốc hóa học trong các sản phẩm nông
nghiệp [12].
Sự hình thành “siêu cỏ dại”: các nghiên cứu cho thấy, các gen kháng thuốc diệt
cỏ có thể phóng thích khỏi cây trồng biến đổi gen và chuyển vào các loại cây trồng, cỏ
dại khác tạo nên một loại “siêu cỏ dại” có khả năng kháng một hay nhiều loại thuốc diệt
cỏ. Điều này sẽ gây ra rất nhiều khó khăn trong việc phòng trừ cỏ dại trong thời gian tới
[34].
Sự hình thành “siêu côn trùng” kháng lại các tác nhân biến đổi gen gây độc được
tạo ra (Bt). Điều này có thể gây ra rất nhiều khó khăn trong việc phòng trừ sâu hại
[23][34].

Sức khoẻ ngƣời tiêu dùng
Các tác nhân dị ứng mới: Công nghệ gen cho phép biểu hiện các gen chuyển nạp
bắt nguồn từ nhiều loại sinh vật khác loài: virus,vi khuẩn. Các loại protein mới này có
thể gây ra các triệu chứng dị ứng trên con người.

- L-tryptophan: Thực phẩm biến đổi gen bổ sung chất này đã gây ra 37 trường
hợp tử vong và ít nhất 1500 trường hợp tàn tật tại Mỹ do một chất độc không
xác định được. Công ty sản xuất đã bồi thường 2 tỷ USD cho trên 2000 nạn
nhân [34].

Dƣ luận xã hội đối với cây trồng biến đổi gen
Bên cạnh những ý kiến tranh cãi hết sức gay gắt của các nhà khoa học, dư luận
xã hội về vấn đề cây trồng biến đổi gen cũng hết sức phức tạp do lương thực, thực
phẩm là một vấn đề có tác động to lớn đối với đời sống con người. Có nhiều ý kiến ủng
hộ nhưng cũng không thiếu những ý kiến phản đối hết sức gay gắt. 15 Hình 2.8: Biểu tình phản đối GMO tại châu Âu [27] Hiện nay, các Tổ chức bảo vệ môi trường (Greenpeace, Friends of the Earth…)
và người dân tại nhiều quốc gia trên thế giới đã phản đối hết sức gay gắt cây trồng biến
đổi gen và các công ty nông nghiệp. Sự phản đối này bắt nguồn từ các nguyên nhân
sau:
- Các tác động xấu tiềm năng do thực vật biến đổi gen gây ra cho môi trường
và sức khoẻ con người.
- Các công ty thiếu trách nhiệm trong việc nghiên cứu những ảnh hưởng của
chúng lên con người.
- Cây trồng biến đổi gen sẽ gây ra tình trạng lệ thuộc vào hạt giống và thuốc
hóa học của các công ty nông nghiệp [27].
Tại châu Âu, những phản đối này đã dẫn đến việc thành lập những khu
vực „Không GMO„ (GMO free zone) tại nhiều quốc gia châu Âu (22 khu vực vào năm

[26].
Bên cạnh Nghị định thư, các nước còn ban hành các văn bản quản lý vấn đề
sinh vật biến đổi gen. Hiện nay, qui định của các quốc gia trên thế giới rất đa dạng và
khác biệt tùy theo tình hình thực tế tại mỗi nước. Hầu hết các nước đều ban hành
những quy định cụ thể nhằm quản lý việc xuất nhập khẩu và thương mại hóa các sản
phẩm biến đổi gen. Một điểm chính trong các quy định là yêu cầu dán nhãn các sản
phẩm biến đổi gen được thương mại hóa. Bên cạnh việc quản lý, quy định này còn
giúp người tiêu dùng phân biệt được sản phẩm biến đổi gen với các sản phẩm truyền
thống không biến đổi gen khác, qua đó cho phép họ lựa chọn việc sử dụng sản phẩm
nào là thích hợp nhất. Trong việc dán nhãn, điều quan trọng nhất là việc xác định mức
ngưỡng. Mức ngưỡng này biểu thị sự hiện diện của thành phần biến đổi gen (do ngẫu
nhiên hay không thể loại bỏ được) trong một loại thực phẩm hay thức ăn được thương
mại hóa. Nếu thành phần biến đổi gen này vượt quá mức ngưỡng cho phép, sản phẩm
đó phải được dán nhãn. Tuy nhiên, mức ngưỡng quy định và yêu cầu dán nhãn rất
khác biệt ở các nước. Ta có thể điểm qua một số quốc gia sau đây: 17

Bảng 2.2: Quy định một số quốc gia trên thế giới về cây trồng biến đổi gen [10]
Quốc gia
Qui định về
dán nhãn
Mức ngƣỡng cho sự hiện diện
vật liệu chuyển gen trong thực phẩm (%)
Châu Âu
Bắt buộc

đề sinh vật biến đổi gen (từ năm 1990) nhằm bảo vệ người tiêu dùng và môi trường.
Hiện nay, các văn bản quy định hiện hành bao gồm:
- Chỉ thị 2001/18/EC (Directive 2001/18/EC)
- Chỉ thị 98/81/EC (Council Directive 98/81/EC)
- Quy định 258/97 (EC) (Regulation (EC) No 258/97)
- Quy định 1829/2003 (EC) (Regulation (EC) 1829/2003)
- Quy định 1830/2003 (EC) (Regulation (EC) 1830/2003)

18

Các văn bản này quản lý và quy định việc thử nghiệm và cấp phép thương mại
các sinh vật biến đổi gen rất chặt chẽ, đặc biệt những mức ngưỡng mới, nhỏ hơn cho
việc dán nhãn đã được qui định trong thời gian gần đây. Mức ngưỡng 1% cũ cho tỷ lệ
gen chuyển nạp của những sản phẩm GMO đã được cấp phép đã giảm xuống ở mức
0,9%. Thêm vào đó, đối với những sản phẩm biến đổi gen chuẩn bị được cấp phép, tỷ
lệ gen chuyển nạp được qui định là 0,5%. Cộng đồng châu Âu xác định người tiêu
dùng có quyền được thông tin và việc dán nhãn như là một công cụ để có sự lựa chọn
chính xác. Từ năm 1997, việc dán nhãn để thông báo sự hiện diện của GMO hay thực
phẩm biến đổi gen là bắt buộc. Vì những lý do đó, châu Âu xác định sự cần thiết phải
phát triển các phương pháp phân tích. Chúng không chỉ phát hiện sự hiện diện có thể
xảy ra của GMO trong thực phẩm mà còn giúp xác định một sản phẩm biến đổi gen
đặc biệt và định lượng hàm lượng của GMO trong những thành phần thực phẩm và
thức ăn khác nhau.

Nguyên tắc định lƣợng dựa trên DNA
Theo quy định châu Âu, những sản phẩm được phát hiện có thành phần biến đổi
gen sẽ phải trải qua bước định lượng để xác định tỷ lệ phần trăm thành phần biến đổi

mẫu thí nghiệm. Trong số này, promoter 35S và terminator nos là hai đối tượng được
kiểm tra nhiều nhất do chúng hiện diện phần lớn trong các sản phẩm biến đổi gen
[31][32][37].

Quá trình định lƣợng sản phẩm biến đổi gen
Quá trình định lượng nhằm xác định chính xác tỷ lệ phần trăm chuyển gen của
một mẫu sản phẩm, đây là cơ sở cho việc áp dụng các quy định dán nhãn cho mẫu sản
phẩm. Các đối tượng được định lượng có thể là p35S, tnos hay chính xác gen chuyển

20

nạp. Việc định lượng p35S và tnos trong các mẫu sản phẩm hỗn hợp nhiều thành phần
có thể không chính xác do chúng hiện diện trong rất nhiều sản phẩm biến đổi gen khác
nhau, do đó kết quả định lượng chỉ là kết quả tổng. Vì vậy, việc định lượng thường
được tiến hành trên những đối tượng riêng biệt cho mẫu sản phẩm đó, như: gen chuyển
nạp, trình tự nối giữa promoter và gen chuyển nạp. Tại châu Âu, gen chuyển nạp đã
đăng ký và chưa đăng ký được áp dụng 2 mức ngưỡng khác nhau (0,9 % và 0,5%)
[37][42]. Hình 2.11: Quy trình kiểm soát GMO tại châu Âu [13]

Như vậy, nhìn trên Hình 2.11 ta thấy quy trình quản lý và kiểm tra này được
thực hiện khá hoàn chỉnh và chặt chẽ từ khâu đầu đến khâu cuối, áp dụng cho tất cả
các loại thực phẩm và thức ăn được sản xuất và xuất nhập khẩu tại châu Âu (ở đây chỉ
là ví dụ ở bắp và đậu nành, hai loại nông sản chuyển gen chính). Điều này cũng đặt ra
những thách thức và rào cản đối với nông sản của các nước khi muốn tham gia vào thị

trồng tràn lan các giống nông sản gây ra tình trạng lẫn lộn giữa các giống chuyển gen
và không chuyển gen. Đây là vấn đề nghiêm trọng, có thể gây ra các tác hại không
lường được đối với môi trường và sức khỏe người tiêu dùng khi ta sử dụng các giống
này. Đồng thời, việc thiếu một văn bản pháp lý hoàn chỉnh cũng gây ra không ít khó
khăn khi ta muốn xuất khẩu nông sản sang các nước khác, đặc biệt là thị trường châu
Âu, vốn đòi hỏi rất khắt khe về vấn đề này.

22

Nhận thức được điều đó, nước ta đã tích cực hợp tác với quốc tế trong vấn đề
an toàn sinh học và xây dựng bộ luật riêng ở Việt Nam. Vào tháng 2/2002, nước ta là
một trong 10 nước tham gia vào dự án: “Xây dựng năng lực an toàn sinh học cho các
giống cây trồng biến đổi di truyền (GM) tại châu Á” do chính phủ Nhật Bản tài trợ
chính thông qua tổ chức Lương Nông Liên Hiệp Quốc (FAO). Đồng thời, vào năm
2003, nước ta cũng đã chính thức tham gia vào Nghị định thư An toàn sinh học
Cartagena. Từ năm 1999, nước ta cũng đã bắt đầu xây dựng quy chế nhằm kiểm soát,
quản lý cây trồng biến đổi gen. Tuy nhiên, đến năm 2004, quy chế này vẫn chưa hoàn
thành. Bên cạnh đó, nhằm phục vụ cho nhu cầu kiểm tra các sản phẩm biến đổi gen
sản xuất và xuất khẩu, một số trung tâm nghiên cứu cũng đã trang bị các loại máy móc
hiện đại (Real-time PCR) phục vụ cho việc định lượng GMO, như: Trung tâm kỹ thuật
tiêu chuẩn đo lường chất lượng 3 (Quatest3), Trung tâm dịch vụ phân tích thí nghiệm
(số 2, Nguyễn Văn Thủ), ĐH Khoa Học Tự Nhiên Tp Hồ Chí Minh, ĐH Nông Lâm
Tp Hồ Chí Minh. Điều này cho thấy nhu cầu phát hiện và định lượng GMO đã xuất
hiện ở nước ta xuất phát từ yêu cầu khắt khe của các đối tác nước ngoài trong việc
nhập khẩu nông sản Việt Nam sản xuất. Tình hình đó đòi hỏi việc tập trung nghiên cứu
và phát triển các phương pháp xét nghiệm theo tiêu chuẩn quốc tế. Vì vậy, Khóa luận
tốt nghiệp này xuất phát từ yêu cầu đó [2][5][6].

gel agarose với cường độ khác nhau. Vì thế, các dãy thu được có thể xác định được số
lượng ban đầu của DNA mục tiêu. Phương pháp này có khả năng phát hiện một cách
đơn giản và bán định lượng được sản phẩm biến đổi gen trong thực phẩm [42]. Hình 2.12 : QC-PCR

Tuy vậy, hai phương pháp này đều có ưu khuyết điểm riêng. Kỹ thuật ELISA
có thể cho phép định lượng sự hiện diện sản phẩm biến đổi gen với tỷ lệ từ 0,3% đến
5%, tuy nhiên khuyết điểm lớn nhất của nó là kĩ thuật này chỉ áp dụng được cho các
mẫu sản phẩm thô, chưa chế biến do protein có thể bị biến tính ở nhiệt độ cao. Nghiên
cứu cho thấy kĩ thuật này chỉ có hiệu quả khi mẫu sản phẩm chế biến ở nhiệt độ nhỏ
hơn 65
o
C trong thời gian dưới 60 phút, đây là giới hạn giữ cho protein không bị biến
tính. Tuy nhiên, đối tượng chính của việc định lượng lại là các sản phẩm thực phẩm và
thức ăn đã chế biến. Hầu hết chúng đều trải qua quá trình chế biến với nhiệt độ cao
trong thời gian khá dài (đặc biệt là các sản phẩm tinh luyện) nhằm diệt khuẩn và giữ
chất lượng sản phẩm. Chính điều này đã hạn chế khá lớn phạm vi áp dụng của kĩ thuật
ELISA. Đồng thời, các nghiên cứu cho thấy DNA có độ bền vững cao, có thể tồn tại

24

qua quá trình chế biến khắc nghiệt, giúp cho việc định lượng chúng. Trong các kĩ thuật
định lượng bằng PCR, kĩ thuật QC-PCR xuất hiện từ sớm, tuy nhiên chúng mang
nhiều khuyết điểm như độ chính xác không cao, khó khăn trong thiết kế. Trong khi đó,
kĩ thuật Real-time PCR với các ưu điểm là độ chính xác cao, có thể xác định sự hiện


25 SYBR Green I Hình 2.13: Thuốc nhuộm SYBR Green I [43][45]

Thuốc nhuộm SYBR Green I gắn với DNA mạch đôi, mà không gắn với DNA
mạch đơn. Kết quả là tín hiệu huỳnh quang (bước sóng kích thích khoảng 488 nm và
254 nm; bước sóng phát quang 560 nm) được gia tăng rất nhiều (khoảng 800 đến 1000
lần). Khi phản ứng PCR bắt đầu, sự gia tăng số lượng trình tự DNA mới được tổng
hợp sẽ làm tăng lượng tín hiệu huỳnh quang phát ra. Một điểm hạn chế của việc định
lượng bằng SYBR Green I là hóa chất này liên kết không đặc hiệu với DNA mạch đôi.
Vì vậy, mọi trình tự DNA mạch đôi trong phản ứng đều được định lượng, cho dù đó là
sản phẩm PCR không đặc hiệu hay primer-dimer. Để giải quyết vấn đề này, việc phân
tích một đường cong nhiệt độ nóng chảy cần được thực hiện. Khi chu kỳ cuối kết thúc,
sản phẩm khuếch đại được nung biến tính thành mạch đơn từ từ và tín hiệu huỳnh
quang được thu nhận. Do mỗi chuỗi DNA mạch đôi đều có một nhiệt độ nóng chảy
khác nhau, ta có thể xác định các thành phần có nhiệt độ nóng chảy khác nhau trong
phản ứng và do đó, có thể loại bỏ các kết quả không đặc hiệu khi định lượng [42].

Mẫu dò phân hủy (Taqman probe)
Vấn đề về sự đặc hiệu của phản ứng định lượng đã được giải quyết bằng cách
sử dụng các mẫu dò có trình tự đặc hiệu gắn với chất phát quang được thiết kế bên
trong cặp mồi của phản ứng PCR. Quá trình liên kết và phân hủy của các mẫu dò này