chuyển hóa trong cơ thể động vật
Nhiều phương pháp đã được đề xuất để nâng cao chất lượng dinh dưỡng và để cải tiến hiệu quả của các sản phẩm được sản xuất từ sữa như phó-mát, kem và sữa chua (Bảng 4).
Trong hướng này nổi bật là những nghiên cứu nâng cao chất lượng sữa bò, sữa cừu bằng cách chuyển gen lactose vào các đối tượng quan tâm. Sự biểu hiện của gen này được điều khiển bởi promoter của tuyến sữa. Trong sữa của những động vật chuyển gen này, đường lactose bị thủy phân thành đường galactose và đường glucose. Do vậy những người không quen uống sữa cũng có thể sử dụng được sữa này mà không cần quá trình lên men. Mới đây, các nhà khoa học (Brigid Brophy, 2003) đã chuyển thêm các gen mã hoá ß-casein (CSN2) và kappa-casein (CSN3) bò vào các nguyên bào sợi của bò và tạo ra bò chuyển gen cho sữa có mức ß-casein và kappa-casein cao hơn bình thường: hàm lượng ß-casein tăng lên 8-20%, hàm lượng kappa-casein tăng gấp 2 lần và tỉ lệ kappa- casein so với casein tổng số thay đổi một cách đáng kể. Hai loại casein là protein chủ yếu ở trong sữa và là thành phần chính của sữa đông, chìa khoá của sự sản xuất phó-mát và sữa chua. Các protein này rất quan trọng, chúng làm cho sữa có hàm lượng protein cao nhưng chứa nhiều nước.
Hiện tại người ta chú ý tới việc đưa một số gen của vi sinh vật vào cơ thể động vật. Tiến bộ nổi bật nhất trong hướng này là đưa gen mã hóa enzyme chịu trách nhiệm tổng hợp axít amin cystein vào cừu. Cystein là axít amin được tổng hợp từ serine nhờ hai enzyme là: serine transacetylase va O-acetylserine sulfahydrylase. Hai gen chịu trách nhiệm tổng hợp hai enzyme này là cys E và cys K. Cystein là axít amin cơ bản rất quan trọng trong sự phát triển của lông. Những cố gắng để bổ sung axít amin này vào thức ăn đều không đạt kết quả do chúng bị phân hủy trong ống tiêu hóa của động vật. Bởi vậy, nếu đưa được gen tổng hợp cystein vào cơ thể động vật sẽ làm tăng năng suất lông lên rất nhiều.
Các nhà khoa học Australia đã dùng gen tổng hợp cystein có nguồn gốc từ vi sinh vật (E.coli và S. typhimurium) để đưa vào cừu. Hai gen cys E và cys K phân lập từ hai chủng vi sinh được gắn với nhau thành một đoạn DNA, sau đó được gắn tiếp với promoter methallothionein. Ở chuột được chuyển tổ hợp gen này thì ở hầu hết các cơ quan đều có mặt tổ hợp và lượng lông tăng lên rất nhiều. Sự biểu hiện ở chuột và cừu giống nhau nên trong tương lai không xa sẽ tạo ra được giống cừu chuyển gen cystein với năng suất lông tăng lên rất nhiều lần.
(Wall. R. J, 1997)
Một số thay đổi các thành phần của sữa được đề xuất
Sự thay đổi Kết quả
Tăng α-CN và ß-CN
Tăng khả năng bền vững của sữa đông cho việc làm phó- mát, cải tiến tính bền vững đối với nhiệt và tăng hàm lượng calcium
Tăng vị trí phosphoryl
hoá trong casein Tăng hàm lượng calcium và cải tiến sự hoá nhũ tương Ðưa các trình tự phân giải
protein vào casein
Tăng tốc độ phát triển kết cấu (cải tiến sự chín của phó- mát)
Tăng nồng độ kappa-CN
Tăng tính ổn định của sự kết tụ casein, giảm kích thước mixen và giảm đông keo (gelation) và đông tụ
(coagulation)
Tiết ß-LG Giảm đông keo ở nhiệt độ cao, cải tiến tính tiêu hoá, giảm dị ứng và giảm nguồn cystein sơ cấp trong sữa.
Giảm α-LA
Giảm lactose, tăng khả năng thương mại của sữa, giảm sự hình thành các tinh thể nước đá, làm giảm sự điều khiển tính thấm của tuyến sữa
Thêm lactoferin người Tăng cường sự hấp thu sắt và bảo vệ chống lại sự nhiễm trùng ruột
Thêm các trình tự phân
giải protein vào ?-CN Tăng tốc độ chín của phó-mát Giảm sự biểu hiện của
acetyl-CoA cacboxylase
Giảm hàm lượng mỡ, cải tiến chất lượng dinh dưỡng và giảm giá thành sản xuất sữa
Biểu hiện gen Ig Bảo vệ chống lại các bệnh như Salmonella và Listeria Thay thế các gen protein
sữa bò bằng các gen protein sữa người
Tạo ra sữa giống như sữa người
Tương tự, việc đưa gen tổng hợp axít amin cơ bản như threonine và lysine có nguồn gốc vi sinh vật vào cơ thể động vật để làm tăng hiệu quả sử dụng thức ăn của vật nuôi là có triển vọng trong tầm tay.
Việc nghiên cứu để tạo ra vật nuôi chuyển gen hormone sinh trưởng có tốc độ lớn nhanh, hiệu suất sử dụng thức ăn cao và hướng sản xuất các protein quý dùng chữa bệnh cho con người nhờ tuyến sữa động vật là có nhiều triển vọng hơn cả. Lý do là hormone sinh trưởng cũng như nhiều protein quý chỉ do một gen chịu trách nhiệm tổng hợp nên dễ biểu hiện hơn là những tính trạng do nhiều gen tham gia. Các protein được cơ thể động vật sản xuất phần lớn tiết ra qua tuyến sữa nhờ promoter ß- lactoglobulin nên không gây độc hại cho cơ thể vật nuôi và có thể khai thác nhiều lần.
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});