Hiệu quả và bền vững
Năm 2021, một loại cá tráp đỏ mới được tung ra thị trường Nhật Bản. Đây là sản phẩm của Viện nghiên cứu thủy sản Kyoto sau một thử nghiệm kéo dài từ năm 2018. Trong thử nghiệm này, các nhà khoa học tại Đại học Kyoto và Kindai đã kiểm soát trứng cá đã thụ tinh để loại bỏ gen mã hoá myostatin – một loại protein ức chế sự phát triển của tế bào cơ. Cá tráp đỏ chỉnh sửa gen đạt sản lượng thịt cao hơn các loại cá tráp đỏ thông thường khoảng 1,2 – 1,6 lần. Do đó, loại cá này được kỳ vọng trở thành động lực thúc đẩy nông dân chuyển hướng sang nuôi các loại cá chỉnh sửa gen.
Cá tráp đỏ nói trên chính là một sản phẩm điển hình của công nghệ CRISPR – chỉnh sửa gen bằng cách loại bỏ hoặc thêm các đoạn ADN mới. CRISPR cũng đang được ứng dụng vào lĩnh vực nuôi trồng thủy sản để tạo ra các dòng cá có tính trạng mong muốn.
Các nhà nghiên cứu tại Nhật Bản đã chứng minh CRISPR có thể đẩy mạnh sự phát triển cơ của vật nuôi thủy sản, từ đó làm giảm tiêu thụ thức ăn và tăng cường sức đề kháng. Ảnh: CAT
Ximing Guo tại Đại học Rutgers, New Brunswick, N.J cho biết: “CRISPR là một phần của cơ chế bảo vệ miễn dịch mà vi khuẩn sử dụng để chống lại virus. Vi khuẩn chứa các enzyme như Cas-9 có khả năng cắt bỏ DNA ở các vị trí cụ thể. Để chỉnh sửa bộ gen, cũng cần phải có RNA dẫn đường để hướng dẫn enzyme Cas-9 cắt DNA trong vùng mong muốn và tạo ra một đột biến có khả năng loại bỏ một gen cụ thể, hoặc thay thế gen đó bằng một gen mới hiệu quả hơn, còn gọi là một bản sao hoàn hảo hơn”.
Ximing Guo đang nuôi hàu có khả năng chống lại dịch bệnh MSX và Dermo từng tàn phá ngành nuôi học dọc bờ biển Atlantic của Mỹ và Canada. Trong tương lai, ông và nhóm chuyên gia vẫn tiếp tục sử dụng công nghệ CRISPR để nghiên cứu chức năng của gen và có thể loại bỏ gen mã hoá myostatin trong sò điệp để tạo ra cơ thịt lớn và săn chắc hơn. Theo GS. Guo, nghiên cứu của Nhật Bản về loại cá tráp đỏ mới là minh chứng rõ ràng và xác thực về công nghệ CRISPR có khả năng cải thiện di truyền ở các loài thủy sản. Ông nói: Đây là một cách nuôi cá hiệu quả hơn hẳn những phương thức thông thường, mà quan trọng đây lại là những con cá cho sản lượng thịt cao hơn, đồng thời ít tiêu tốn thức ăn và chi phí sản xuất. Nhưng điều quan trọng là phải kiểm tra cá để đảm bảo không có tác động đáng kể nào lên thành phần dinh dưỡng và chất lượng thịt và phải chứng minh điều này với người tiêu dùng.
Thách thức phía trước
Chỉnh sửa bộ gen tức là sử dụng công nghệ để thay đổi mã di truyền của một sinh vật. Sự thay đổi này có thể là thêm, bớt hoặc thay đổi một chút trình tự DNA của sinh vật đó nhằm mục đích tăng, giảm hoặc dừng hẳn hoạt động của gen để thay thế bằng gen mới. TS. Tim Regan, thuộc Viện Roslin, Đại học Edinburgh (Anh), cho biết có thể tiến hành chỉnh sửa bộ gen một cách rất chính xác để tạo ra những vật nuôi giống hệt với những con được lai tạo bằng phương pháp thông thường mà không phụ thuộc vào quá trình thay đổi để chọn lọc tính trạng mong muốn.
Chỉnh sửa bộ gen khác kỹ thuật di truyền, như chuyển gen – quá trình đưa vật chất di truyền (DNA hoặc RNA) ngoại lai từ tế bào này vào tế bào khác để kháng bệnh, thúc đẩy tăng trưởng hoặc biến đổi thức ăn hiệu quả hơn. Quá trình cải thiện các tính trạng này giảm thời gian nuôi, lượng tiêu thụ thức ăn tổng thể và điều trị bệnh, từ đó giảm chi phí sản xuất và tăng hiệu quả nuôi trồng thủy sản.
Theo TS. Regan, chỉnh sửa gen là công cụ nâng cao bền vững của ngành nuôi trồng thủy sản theo nhiều cách, và cá tráp đỏ ở Nhật Bản là một ví dụ điển hình. Gen myostatin ức chế sự phát triển của cơ, vì vậy loại bỏ gen này hoặc giảm hoạt động của nó sẽ làm tăng khối cơ, trọng lượng và sản lượng thịt. Đến nay, các nhà khoa học tại Nhật Bản đã thực hiện thành công chỉnh sửa gen cá tráp đỏ, cá nóc hổ và cá rô phi Nile. Những công nghệ này vẫn bị ràng buộc bởi hàng loạt quy định hiện hành, nên các nhà khoa học vẫn chưa thể xác định được các tác động thương mại của nó đối với ngành NTTS nhưng tiềm năng thì không thể phủ nhận.
Tuy nhiên, các sản phẩm thủy sản chỉnh sửa gen có thể thành công về mặt thương mại hay không còn phụ thuộc vào sự chấp nhận của người tiêu dùng. Còn một mối lo ngại nữa về các sản phẩm chỉnh sửa gen là rủi ro an toàn thực phẩm và môi trường. Trong khi đó, một số người tiêu dùng chỉ đơn giản là không thích những loại hải sản “khác thường”, ngay cả khi nó tốt cho môi trường và an toàn, theo GS. Guo. Do đó, ông cho rằng ngành nuôi trồng thủy sản phải minh bạch trong quá trình nghiên cứu và giải quyết công khai mọi mối lo ngại về an toàn thực phẩm và môi trường.
Ứng dụng công nghệ chỉnh sửa gen trong nuôi trồng thủy sản vẫn đang gặp nhiều thách thức. Đây là công nghệ phức tạp, tốn kém và đòi hỏi kỹ năng cao. Lựa chọn một tính trạng để tăng cường hay chỉnh sửa đã không đơn giản, nhưng để biết được trình tự di truyền nào chi phối tính trạng đó lại mất thời gian và tốn kém hơn. Nhưng ví dụ ở Nhật Bản mở ra tia hy vọng và niềm tin vào công nghệ mới này hoàn toàn có khả năng mang lại cả lợi ích cho người sản xuất và tiêu dùng thủy sản.
Tuấn Minh
(Theo Worldseafoods – thuysanvietnam.com.vn)
