Lai tạo thành công giống đậu nành “3 không”

Các nhà khoa học từ Trường Đại học Arizona và Đại học Illinois đã tạo ra một giống đậu nành mới với lượng chất gây dị ứng thấp và nó còn có thể làm cho việc tạo ra thức ăn chăn nuôi hiệu quả hơn.
Tại Hoa Kỳ, có khoảng 15 triệu người và 1 trong 13 trẻ em bị dị ứng thực phẩm. Chỉ tính riêng bang Arizona, mỗi lớp học có ít nhất hai trẻ bị dị ứng thực phẩm.
Đậu nành là một trong tám loại thực phẩm nằm trong danh sách quản lý của đạo luật dán nhãn thực phẩm gây dị ứng và bảo vệ người tiêu dùng, gọi tắt là FALPA. Đậu nành là một thành phần chính trong nhiều thức ăn cho trẻ sơ sinh, thực phẩm chế biến và thức ăn chăn nuôi được sử dụng cho nông nghiệp. Đậu nành chứa nhiều protein gây dị ứng và kháng dinh dưỡng, do đó ảnh hưởng đến việc sử dụng đậu nành để làm thực phẩm và thức ăn chăn nuôi.
Sau nỗ lực nghiên cứu cả chục năm, các nhà khoa học trường Đại học Arizona, gồm  Monica Schmidt và Eliot Herman và một nhà khoa học Trường Đại học Đại học Illinois là Theodore Hymowitz đã tạo ra được một giống đậu nành mới với tỷ lệ giảm đáng kể ba protein chính gây ra ảnh hưởng dị ứng và kháng dinh dưỡng.
Trở ngược lại vào năm 2003, Herman, lúc đó đang công tác tại Bộ Nông nghiệp Mỹ, đã gây xôn xao khi ông và các đồng nghiệp đã tìm ra P34 là chất gây dị ứng chính trong đậu nành, và đã biến đổi gen của nó. Mặc dù giống đậu nành mới chuyển gen có thể ít có khả năng gây ra phản ứng dị ứng hơn nhưng thử nghiệm đã bị cản trở do có liên quan đến việc biến đổi gen đặc biệt trong các ứng dụng quan trọng như thức ăn dành cho trẻ sơ sinh.
Để tránh vấn đề này, Herman, Schmidt và Hymowitz đã quyết định tạo ra một giống đậu nành tương tự bằng phương pháp nhân giống thông thường. Sau khi sàng lọc 16.000 giống đậu nành khác nhau để tìm ra tính trạng mong muốn, họ đã tìm ra được một giống mà gần như hoàn toàn thiếu chất gây dị ứng P34. Nhóm đã đưa tính trạng không có chất P34 này vào hai giống mà trước đây đã được Hymowitz xác định là thiếu agglutinin đậu nành và các chất ức chế trypsin – là các protein gây ra ảnh hưởng kháng dinh dưỡng ở đậu nành trong gia súc và con người.
“Chúng tôi thực sự tin tưởng vào mục tiêu này và muốn sản xuất ra một giống đậu nành tăng cường mà có thể sử dụng được”, Herman cho biết. “Điều đó đã trở thành động lực cho việc sử dụng phương pháp lai giống thông thường chứ không phải là phương pháp chuyển gen”.
Sau gần một thập kỷ lai giống từng giống với bộ gen đậu nành tham khảo gọi là Williams 82, nhóm nghiên cứu đã sản xuất ra được một giống đậu nành mà thiếu hầu hết P34 và protein ức chế trypsin, và hoàn toàn thiếu agglutinin đậu nành. Ngoài những đặc điểm này ra thì đậu nành mới gần giống với Williams 82. Họ đặt tên là giống mới “3 không”.
“Chúng tôi cho rằng điều này sẽ được chấp nhận bởi nhiều người, cho dù là họ thích lai giống thông thường hay họ thích phương pháp chuyển gen trong sản xuất lương thực”, Schmidt nhận xét. “Nó có thể trồng hữu cơ, có thuốc trừ sâu, và mặc dù là phương pháp lai giống thông thường nhưng nó có thể chuyển đổi để thêm vào các tính trạng khác khác”.
Hợp tác với các nhà khoa học tại Đại học Purdue, việc kiểm tra đã được lên kế hoạch để đánh giá hiệu quả của giống đậu nành với lượng chất gây dị ứng thấp ở lợn. Nhóm nghiên cứu Trường Đại học Purdue đã lai tạo được giống lợn mà có phản ứng dị ứng mạnh mẽ tương tự như phản ứng dị ứng của trẻ sơ sinh bị dị ứng với các thức ăn có chứa đậu nành. Nghiên cứu trên lợn sẽ cho phép kiểm tra giống đậu nành 3 không và cho phép thực hiện các phương pháp mới để giảm thiểu dị ứng đậu nành ở người.
“Dị ứng thực phẩm là một vấn đề rất lớn và ngày càng tăng đối với trẻ em. Tại Arizona, các giáo viên phải trải qua đào tạo về cách đối phó với tình huống khẩn cấp khi một đứa trẻ có phản ứng đáng kể khi tiếp xúc với chất gây dị ứng”, Herman giải thích. “Chúng tôi hy vọng nghiên cứu này sẽ mang lại một  phương pháp mới để phát triển các thực phẩm ít chất gây dị ứng và giúp giảm tình trạng dị ứng thực phẩm ngày càng tăng”.
Giống đậu nành 3 không cũng có thể dùng cho gia súc và nông nghiệp do đậu nành là nguồn protein thực vật chính trong thức ăn chăn nuôi trên toàn cầu. Việc sử dụng đậu nành ngày càng tăng trong nuôi trồng thủy sản – ngành sản xuất hơn 50 phần trăm lượng thủy sản tiêu thụ – thì con số này dự kiến ​​sẽ tăng lên 75 phần trăm vào năm 2030. Trước khi đậu nành được sử dụng trong thức ăn chăn nuôi, nó phải trải qua một quá trình làm nóng để loại bỏ các protein kháng dinh dưỡng như chất ức chế trypsin và agglutinin đậu nành và do đó làm tăng thêm chi phí – và đây chính là những thành phần mà Herman, Schmidt và Hymowitz đã loại bỏ một cách hiệu quả.
“Tất cả các nơi trên thế giới, người ta đang ăn nhiều thịt hơn”, Herman nói. “Với tốc độ hiện nay, chúng ta sẽ phải tăng gấp đôi sản lượng thức ăn chăn nuôi đến năm 2050. Điều này có nghĩa rằng sẽ cần phải xử lý thêm vài trăm triệu tấn đậu nành trước khi có thể dùng nó làm thức ăn cho động vật”. Bằng cách gỡ bỏ các thành phần kháng dinh dưỡng của đậu nành, các nhà nghiên cứu hy vọng rằng giống đậu nành mới 3 không có thể giúp bỏ đi quá trình xử lý thêm và làm cho việc tạo ra thức ăn chăn nuôi hiệu quả hơn, có khả năng dùng đậu nành sống làm thức ăn cho gia súc.
“Đến năm 2050, nhu cầu thức ăn chăn nuôi dự kiến ​​sẽ tăng lên 235 phần trăm”, Schmidt nói. “Chúng tôi hy vọng rằng giống đậu nành của chúng tôi có thể giúp ích. Thật tuyệt vời khi biết rằng chúng có thể tạo ra ảnh hưởng lớn như vậy”.