5 công nghệ sinh học đột phá ngành heo

22/05/2019 | 03:33

(Người Chăn Nuôi) - Với sự phát triển không ngừng, những công nghệ sinh học mới đang hứa hẹn bảo tồn đa dạng di truyền trong chăn nuôi heo, làm tăng hiệu quả sử dụng thức ăn và năng suất; đồng thời phát triển các chất thay thế kháng sinh trong tương lai.

Theo đánh giá mới nhất trên Tạp chí Khoa học và Công nghệ sinh học chăn nuôi, các ứng dụng công nghệ sinh học mới đang được ưu tiên để tạo ra một đòn bẩy vững chắc cho ngành nuôi heo; từ đó đáp ứng nhu cầu tiêu thụ thịt chất lượng cao đang có xu hướng gia tăng; đồng thời giảm dấu chân carbon và bài tiết chất thải. Những ứng dụng công nghệ sinh học mới sẽ ảnh hưởng sâu rộng tới ngành chăn nuôi heo trong tương lai và vẫn đang được giới khoa học khám phá. Dưới đây là 5 công nghệ sinh học mới nhất, được kỳ vọng mang lại bước phát triển đột phá cho ngành chăn nuôi heo toàn cầu.

Công nghệ Cloning giúp bảo tồn các giống loài, đặc biệt là loài quý hiếm
Công nghệ Cloning giúp bảo tồn các giống loài, đặc biệt là loài quý hiếm
 

Công nghệ Cloning

Một lợi thế của công nghệ tạo dòng (Cloning) là khả năng lưu trữ các đoạn gen có giá trị. Nhờ đó, cloning giúp bảo tồn các giống loài, đặc biệt là loài quý hiếm. Nhờ công nghệ Cloning, các con heo đực bị thiến mang tính trạng có giá trị, như chất lượng thịt cao hoặc hiệu quả sử dụng thức ăn cao sẽ được lưu trữ và lặp lại ở thế hệ con cháu.

 

Công nghệ tái tổ hợp DNA

Công nghệ tái tổ hợp DNA (rDNA) là nền tảng để sản xuất vật nuôi mang gen di truyền tốt; đồng thời có giá trị cao trong sản xuất protein, peptide, vaccine, axit amin, axit béo và vitamin bởi vi khuẩn. rDNA cũng có giá trị lớn trong phát triển sản phẩm thức ăn giàu dinh dưỡng như axit amin có thể giảm đáng kể khối lượng protein trong thức ăn heo bằng cách giảm khối lượng nitrogen bài tiết vào môi trường. Việc điều chỉnh các hệ gen vi khuẩn sử dụng công nghệ rDNA cũng cho phép nhiều thế hệ enzyme có năng lực hơn trong việc lên men thức ăn, có thể được sử dụng để phát triển thành công vaccine, và góp phần vào quá trình ngăn chặn sự tình trạng kháng kháng sinh của vi khuẩn.

 

Biến đổi gen của động vật

Công nghệ biến đổi gen cho phép chèn một gen lạ vào trong dòng phôi của động vật để hình thành các tính trạng mong muốn (như tỷ lệ mô nạc đạt được cao hơn và hiệu quả sử dụng thức ăn cao) hoặc để tạo ra một khả năng mới (như tổng hợp protein trong các ứng dụng dinh dưỡng) ở vật nuôi. Biến đổi gen có thể hỗ trợ chăn nuôi truyền thống nâng cao hiệu quả thông qua sự cải thiện quá trình: Tiêu hóa, hấp thu và tận dụng chất dinh dưỡng; kháng lại dịch bệnh truyền nhiễm hoặc chuyển hóa; và ứng dụng vào môi trường sống. Những vật nuôi biến đổi gen có thể sản xuất enzymes để loại bỏ các tác nhân kháng dinh dưỡng, nâng cao hiệu quả sử dụng chất dinh dưỡng để giảm mật độ nuôi tại trang trại cũng như giảm ô nhiễm môi trường từ nitrogen và phosphorus.

 

Chỉnh sửa gen knock-out hoặc knock-in

Chăn nuôi truyền thống gặp phải nhiều vấn đề như chu kỳ nuôi dài và bị hạn chế nguồn gen. Trái lại, các công cụ chỉnh sửa hệ gen có thể mang lại những giải pháp nhanh chóng, hiệu quả, chính xác hơn để giải quyết những vấn đề này với một chi phí tương đối phù hợp. Công nghệ chỉnh sửa gen đơn giản và hiệu quả cao hơn các phương pháp trao đổi gen di truyền trước đây. Chỉnh sửa gen cũng nâng cao tỷ lệ thành công ở các đột biến đơn gen và alen nhân bội của hệ gen động vật chăn nuôi, cũng như chèn gen lạ vào một vị trí cụ thể trong suốt quá trình phát triển phôi.

Công nghệ chỉnh sửa gen để sản xuất hệ gen mang những tính trạng quan trọng và có giá trị như kháng bệnh, năng suất thịt cao, kháng lại vi khuẩn truyền nhiễm hay rối loạn tiêu hóa đã được ứng dụng rất nhiều trong ngành chăn nuôi heo. Gắn gen (knock-in) của UPC1 protein vào hệ gen của heo đã được chứng minh là có khả năng làm tăng cơ chế sinh nhiệt không run và tỷ lệ sống của heo con; trong khi công nghệ loại trừ gen (knock-out) CD163 đã làm tăng khả năng kháng lại virus gây bệnh tai xanh (PRRS).

Kháng thuốc và thay thế kháng sinh

Một số loại vi khuẩn chỉ kháng lại một chủng kháng sinh nhất định, số khác lại kháng lại đa thuốc và gây ra hàng loạt lo ngại sức khỏe của cả người và vật nuôi. Khi hiệu lực tối ưu của kháng sinh trong điều trị vi khuẩn lây nhiễm ở vật nuôi và con người được duy trì, thì mối lo ngại về kháng thuốc (AMR) lại càng gia tăng trên toàn cầu. Các gen kháng khuẩn ở vi khuẩn có thể được di truyền từ tế bào mẹ sang tế bào con bằng cách phân chia, hoặc từ một chủng này sang chủng vi khuẩn khác thông qua quá trình di chuyển plasmid. Các plasmid trong vi khuẩn thường mang thông tin có lợi cho sự sống sót của chúng thông qua khả năng kháng kháng sinh được tạo ra bởi chúng hoặc các cơ chế khác trong môi trường của chúng.

Tuy nhiên, AMR hoàn toàn có thể bị xử lý nhờ công cụ chỉnh sửa gen CRISPR được lấy từ một protein của vi khuẩn - cho phép các nhà khoa học cắt và dán các phần ADN cụ thể. Công nghệ CRISPR-Cas9 đã được sử dụng thành công để loại trừ gen AMR trong Staphylococci aureus (vi khuẩn gam âm) và được tạp chí Science danh tiếng của Mỹ bình chọn là "Đột phá của năm". Các chuyên gia cho rằng công nghệ này sẽ làm thay đổi ngành chăn nuôi heo và có tiềm năng tạo ra một cuộc cách mạng trong nông nghiệp. Từ đây, ngành heo có thể giảm AMR và phát triển các chất thay thế kháng sinh trong thức ăn.

Mi Lan

Gửi bình luận

Gửi Làm lại