Các nhà khoa học đã phát triển thành công giống lúa mì chỉnh sửa gen, giúp bánh mì khi nướng ở nhiệt độ cao ít sản sinh ra các tác nhân gây ung thư hơn. Cụ thể, nhóm nghiên cứu tại Trung tâm Nghiên cứu Rothamsted (Anh) đã áp dụng công nghệ chỉnh sửa gen CRISPR. Đây là kỹ thuật cho phép các nhà khoa học can thiệp có chọn lọc vào DNA của sinh vật sống. Công nghệ này được phát triển dựa trên các hệ thống chỉnh sửa gen tự nhiên tồn tại ở vi khuẩn.
Trong lúa mì tự nhiên có chứa một loại axit amin gọi là asparagine tự do, đóng vai trò dự trữ nitơ cho cây. Tuy nhiên, khi bánh mì được nướng, chiên hoặc áp chảo, axit amin này sẽ chuyển hóa thành một hợp chất độc hại là acrylamide. Các nhà khoa học đã phân loại acrylamide vào nhóm có khả năng gây ung thư cao.
Kết quả từ hai năm thử nghiệm trên đồng ruộng cho thấy lúa mì chỉnh sửa bằng CRISPR có nồng độ asparagine tự do thấp hơn đáng kể mà không hề làm ảnh hưởng đến năng suất cây trồng. Điều này đồng nghĩa với việc lượng acrylamide hình thành trong thực phẩm sẽ giảm xuống.
Các mẫu bánh mì và bánh quy làm từ loại lúa mì mới này ghi nhận mức acrylamide giảm mạnh. Trong đó, ở một số mẫu bánh mì, hàm lượng chất này thấp đến mức không thể phát hiện được ngay cả sau khi đã nướng.
Các nhà khoa học đã so sánh lúa mì được “cắt tỉa” gen chuẩn xác bằng công nghệ CRISPR với loại lúa mì dùng hóa chất để gây đột biến theo kiểu truyền thống. Dù sử dụng hóa chất, các phương pháp truyền thống vẫn được cấp phép vì chúng chỉ tạo ra những đột biến có thể xảy ra trong tự nhiên, thay vì can thiệp trực tiếp vào cấu trúc gen.
Công nghệ CRISPR được sử dụng để tác động chính xác vào phần gen chịu trách nhiệm sản xuất asparagine của lúa mì. Ở một nhánh thí nghiệm khác, các nhà khoa học còn can thiệp vào một gen liên quan để tăng hiệu quả. Những can thiệp này đã giúp giảm lượng asparagine tự do trong hạt tới 59%. Đặc biệt, ở dòng được chỉnh sửa kép, con số này giảm tới 93% trong khi năng suất vẫn giữ nguyên. Trong khi đó, các phương pháp truyền thống chỉ giảm được 50% lượng asparagine nhưng lại khiến năng suất sụt giảm tới 25%. Nguyên nhân có thể đến từ các đột biến ngoài ý muốn xảy ra ở các vị trí khác trong bộ gen.
 |
| Nghiên cứu đã thực hiện đối chiếu giữa lúa mì chỉnh sửa gen CRISPR và lúa mì đột biến ngẫu nhiên theo phương pháp truyền thống. |
Tiến sĩ Navneet Kaur, trưởng nhóm nghiên cứu tại Trung tâm Nghiên cứu Rothamsted cho biết: “Nghiên cứu này chứng minh sức mạnh của công nghệ CRISPR trong việc tạo ra những thay đổi chính xác và có lợi cho di truyền cây trồng. Với khung pháp lý phù hợp, chúng ta có thể mở ra những lợi ích to lớn cho ngành nông nghiệp và hệ thống thực phẩm”.
Kể từ sau khi rời khỏi Liên minh châu Âu (EU), Anh đã trở thành một trong những trung tâm nghiên cứu chỉnh sửa gen toàn cầu do không còn phải tuân thủ các quy định khắt khe của EU về thực phẩm biến đổi gen. Với việc ban hành Luật Công nghệ Di truyền Chọn giống Chính xác vào năm 2023, quốc gia này đã tạo điều kiện thuận lợi cho việc đẩy mạnh việc phát triển và thương mại hóa các loại cây trồng và vật nuôi biến đổi gen.
Tuy nhiên, hướng đi này đang đứng trước rủi ro do các thỏa thuận mới về vệ sinh và kiểm dịch động thực vật (Hiệp định SPS) đang được đàm phán giữa Anh và EU. Nếu EU thành công trong việc yêu cầu Anh tuân thủ các quy định thực phẩm chung mà không có ngoại lệ cho nông sản chọn giống chính xác, quá trình ứng dụng loại lúa mì này tại Anh có thể bị chậm lại.
Mặt khác, một số loại bánh mì hiện nay có nguy cơ bị cấm tại EU do hàm lượng acrylamide quá cao. Khối này đã có quy định về mức chuẩn cho hợp chất này và dự kiến sẽ tiếp tục thắt chặt giới hạn tối đa trong năm 2026. Quy định này cũng sẽ áp dụng với các sản phẩm xuất khẩu vào EU, bao gồm cả hàng hóa từ Anh.
Giáo sư Nigel Halford, trưởng nhóm nghiên cứu nhận định: “Lúa mì có hàm lượng acrylamide thấp có thể giúp các doanh nghiệp thực phẩm đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn đang ngày càng khắt khe mà không làm giảm chất lượng sản phẩm hay phát sinh chi phí sản xuất lớn. Đồng thời, đây cũng là cơ hội để giảm mức độ tiếp xúc của người tiêu dùng với độc tố acrylamide trong chế độ ăn uống hàng ngày”.
