29/12/2010
1
CHƯƠNG V
ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG
CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG
KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC
CNSH TRONG BQ &CB CNSH TRONG BQ &CB
SAU THU HOẠCH SAU THU HOẠCH
Mã MH: 603027
29/12/2010 1603027 - Chuong V
NỘI DUNG CHƯƠNG VNỘI DUNG CHƯƠNG V
I. CNSH trong thay đổi tính chất, thành phần RQI. CNSH trong thay đổi tính chất, thành phần RQ
II. CNSH trong cải thiện tính chất công nghệII. CNSH trong cải thiện tính chất công nghệ
III. Thực phẩm trò liệuIII. Thực phẩm trò liệu
29/12/2010 2603027 - Chuong V
29/12/2010
2
I.I. CNSH trong thay đổi tính chất, thành phần RQCNSH trong thay đổi tính chất, thành phần RQ
Hầu hết các trái cây khi chín, sự hư hỏng về ngoại Hầu hết các trái cây khi chín, sự hư hỏng về ngoại
quan, chất lượng dinh dưỡng và giảm sức đề kháng quan, chất lượng dinh dưỡng và giảm sức đề kháng
xuất hiện khá nhanh sau thu hoạchxuất hiện khá nhanh sau thu hoạch
những biểu hiện :những biểu hiện :
29/12/2010 3603027 - Chuong V
I.I. CNSH trong thay đổi tính chất, thành phần RQCNSH trong thay đổi tính chất, thành phần RQ
Hai đích ngắm chính của CNSH để cải thiện các tính Hai đích ngắm chính của CNSH để cải thiện các tính
chất STH làchất STH là
ii. .
ii. ii.
HầuHầu hếthết cáccác can can thiệpthiệp củacủa côngcông nghệnghệ gen gen đểđể cảicải tiếntiến

cáccác tínhtính chấtchất STH STH chocho RQ RQ làlà tậptập trungtrung vàovào cáccác gen gen
điềiều khiểnkhiển độđộ cứngcứng chắcchắc ((cáccác tínhtính chấtchất củacủa màngmàng tếtế
bàobào vàvà thànhthành tếtế bàobào) ) vàvà tốctốc độđộ chínchín ( ( sựsự tổngtổng hợphợp
ethylene ethylene vàvà ảnhảnh hưởnghưởng củacủa nónó))
29/12/2010 4603027 - Chuong V
29/12/2010
3
I.I.CNSH trong thay đổi tính chất, thành phần RQCNSH trong thay đổi tính chất, thành phần RQ
11. Kiểm soát độ cứng của trái. Kiểm soát độ cứng của trái
Trong suốt quá trình thao tác, vận chuyển, việc RQ bò Trong suốt quá trình thao tác, vận chuyển, việc RQ bò
mềm là yếu tố rất quan trọngmềm là yếu tố rất quan trọng
Trong những gen liên quan đến độ cứng của RQTrong những gen liên quan đến độ cứng của RQ
29/12/2010 5603027 - Chuong V
I.I.CNSH trong thay đổi tính chất, thành phần RQCNSH trong thay đổi tính chất, thành phần RQ
11. Kiểm soát độ cứng của trái. Kiểm soát độ cứng của trái
29/12/2010 6603027 - Chuong V
29/12/2010
4
I.I.CNSH trong thay đổi tính chất, thành phần RQCNSH trong thay đổi tính chất, thành phần RQ
11. Kiểm soát độ cứng của trái. Kiểm soát độ cứng của trái
Các thí nghiệm đã thành công trong việc giảm được Các thí nghiệm đã thành công trong việc giảm được
hàm lượng PG mRNA và hoạt tính của enz nàyhàm lượng PG mRNA và hoạt tính của enz này
Thử nghiệm trên cái cà chua có hàm lượng PG thấp ít Thử nghiệm trên cái cà chua có hàm lượng PG thấp ít
bò dập nát hơn cà chua thường, giảm được mức độ hư bò dập nát hơn cà chua thường, giảm được mức độ hư
hỏng trong suốt quá trình vận chuyển…hỏng trong suốt quá trình vận chuyển…






29/12/2010 7603027 - Chuong V
I.I.CNSH trong thay đổi tính chất, thành phần RQCNSH trong thay đổi tính chất, thành phần RQ
11. Kiểm soát độ cứng của trái. Kiểm soát độ cứng của trái
‘Flavr Savr’tên thương mại của cà chua có PG thấp đã ‘Flavr Savr’tên thương mại của cà chua có PG thấp đã
đánh dấu một mốc lòch sử trong CNSHTV, là thực đánh dấu một mốc lòch sử trong CNSHTV, là thực
phẩm TV biến đổi gen đầu tiên được đưa vào sử dụng. phẩm TV biến đổi gen đầu tiên được đưa vào sử dụng.
NămNăm 19911991 CalgeneCalgene tạotạo thànhthành côngcông vàvà nămnăm 19921992 FDAFDA
cấpcấp giấygiấy vàvà 19941994 sảnsản phẩmphẩm chínhchính thứcthức đượcđược lưulưu hànhhành
29/12/2010 8603027 - Chuong V
29/12/2010
5
I.I.CNSH trong thay đổi tính chất, thành phần RQCNSH trong thay đổi tính chất, thành phần RQ
11. Kiểm soát độ cứng của trái. Kiểm soát độ cứng của trái
TuyTuy nhiênnhiên còncòn nhiềunhiều enzenz kháckhác cũngcũng hoạthoạt độngđộng trongtrong
suốtsuốt quáquá trìnhtrình chínchín nhưnhư cellulases,cellulases, hemicellulasehemicellulase
pectinesterase,pectinesterase, galactanasegalactanase…… mởmở rara thêmthêm nhiềunhiều hướnghướng
chocho cáccác nhànhà nghiênnghiên cứucứu
29/12/2010 9603027 - Chuong V
I.I.CNSH trong thay đổi tính chất, thành phần RQCNSH trong thay đổi tính chất, thành phần RQ
22. Sự sinh tổng hợp ethylene và độ chín. Sự sinh tổng hợp ethylene và độ chín
YangYang vàvà côngcông sựsự đãđã giảigiải thíchthích concon đườngđường tổngtổng hợphợp
ethyleneethylene nhưnhư sausau ((19841984))
29/12/2010 10603027 - Chuong V
29/12/2010
6
29/12/2010 11603027 - Chuong V
I.I.CNSH trong thay đổi tính chất, thành phần RQCNSH trong thay đổi tính chất, thành phần RQ
22. Sự sinh tổng hợp ethylene và độ chín. Sự sinh tổng hợp ethylene và độ chín
TrongTrong đó,đó, enzenz ACCACC synthasesynthase vàvà ACCACC oxidaseoxidase làlà nhữngnhững enzenz
chínhchính điềiều khiểnkhiển 22 bướcbước cuốicuối

TrongTrong càcà chua,chua, gengen ACCACC synthasesynthase hoạthoạt độngđộng trongtrong suốtsuốt quáquá
trìnhtrình chín,chín, nhờnhờ kỹkỹ thuậtthuật gengen đãđã giảmgiảm sảnsản sinhsinh rara ethyleneethylene đếnđến
9999 55%%
TrongTrong khikhi mẫumẫu đốiđối chứngchứng bắtbắt đầầu sinhsinh ethyleneethylene từtừ 4848 5050 ngàyngày
sausau khikhi thụthụ phấnphấn vàvà ngayngay lậplập tứctức điđi vàovào hôhô hấphấp mạnhmạnh mẽmẽ thìthì càcà
chuachua biếnbiến đổiđổi gengen sảnsản xuấtxuất rara lượnglượng ethyleneethylene thấpthấp nhấtnhất CàCà
chuachua biếnbiến đổiđổi gengen bắtbắt đầầu cócó nhữngnhững biểubiểu hiệnhiện phânphân giảigiải
chlorophyllchlorophyll 1010 2020 ngàyngày sausau khikhi mẫumẫu đốiđối chứngchứng chuyểnchuyển sangsang màumàu
vàng,vàng, vàvà dầndần dầndần tạotạo màumàu camcam 22 thángtháng sausau đóđó
29/12/2010 12603027 - Chuong V
29/12/2010
7
I.I.
CNSH trong thay đổi tính chất, thành phần RQCNSH trong thay đổi tính chất, thành phần RQ
22. . SựSự sinhsinh tổngtổng hợphợp ethylene ethylene vàvà độđộ chínchín
ĐiềuĐiều khiểnkhiển sựsự tổngtổng hợphợp ethyleneethylene:: LượngLượng ethyleneethylene tạotạo rara cócó
thểthể đượcđược điềiều khiểnkhiển bằngbằng cáchcách ““đóngđóng”” hoặchoặc làmlàm giảmgiảm sựsự tạotạo
ethylene,ethylene, theotheo mộtmột sốsố cáchcách sausau đâây::
CơngCơng nghệnghệ DRDR DelayedDelayed RipeningRipening
aa ỨcỨc chếchế sựsự biểubiểu hiệnhiện củacủa gengen ACCACC synthasesynthase
ACC ACC synthasesynthase làlà enzyme enzyme chịuchịu tráchtrách nhiệmnhiệm chuyểnchuyển hóahóa SAM SAM
thànhthành ACC. ACC.
29/12/2010 13603027 - Chuong V
I.I.CNSH trong thay đổi tính chất, thành phần RQCNSH trong thay đổi tính chất, thành phần RQ
22. Sự sinh tổng hợp ethylene và độ chín. Sự sinh tổng hợp ethylene và độ chín
bb ChuyểnChuyển gengen ACCACC diaminasediaminase
GenGen mãmã hóahóa chocho enzymeenzyme nàynày nhậnnhận đượcđược từtừ mộtmột vivi khuẩnkhuẩn
đấtđất ((PseudomonasPseudomonas chlororaphischlororaphis)) khơngkhơng gâygây bệnhbệnh
29/12/2010 14603027 - Chuong V
29/12/2010

8
I.I.CNSH trong thay đổi tính chất, thành phần RQCNSH trong thay đổi tính chất, thành phần RQ
22. . SựSự sinhsinh tổngtổng hợphợp ethylene ethylene vàvà độđộ chínchín
cc ChuyểnChuyển gengen SAMSAM hydrolasehydrolase
homoserin
29/12/2010 15603027 - Chuong V
I.I.
CNSH trong thay đổi tính chất, thành phần RQCNSH trong thay đổi tính chất, thành phần RQ
22. Sự sinh tổng hợp ethylene và độ chín. Sự sinh tổng hợp ethylene và độ chín
dd ỨcỨc chếchế sựsự biểubiểu hiệnhiện củacủa gengen ACCACC oxidaseoxidase
ACCACC oxidaseoxidase làlà enzymeenzyme xúcxúc táctác chocho sựsự oxioxi hóahóa ACCACC
thànhthành ethylene,ethylene, bướcbước cuốicuối cùngcùng trongtrong concon đườngđường sinhsinh
tổngtổng hợphợp ethyleneethylene ((cơngcơng nghệnghệ antianti sensesense)





29/12/2010 16603027 - Chuong V
29/12/2010
9
I.I. CNSH trong thay đổi tính chất, thành phần RQCNSH trong thay đổi tính chất, thành phần RQ
33 ThànhThành phầnphần dinhdinh dưỡngdưỡng::
aa ThànhThành phầnphần AminoAmino acidacid
ConCon ngngườườii khơngkhơng ththểể ssốốnngg ddựựaa trêntrên khkhẩẩuu phphầầnn ănăn thithiếếuu
proteinprotein đđượượcc
ProteinProtein ngũngũ ccốốcc thithiếếuu
proteinprotein củcủaa RQRQ thithiếếuu
29/12/2010 17603027 - Chuong V
I.I.CNSH trong thay đổi tính CNSH trong thay đổi tính

chất, thành phần RQchất, thành phần RQ
33. Thành phần dinh dưỡng:. Thành phần dinh dưỡng:
CaCac c ththử ử nghinghiệệm trên đm trên đậậu u nànành nh
chuychuyểển gen lysCMn gen lysCM4 4 ttừ ừ
Escherichia coliEscherichia coli ((mama  hóhóa AK) a AK) vava 
dapA gene tdapA gene từừ Corynebacterium Corynebacterium
((mã hómã hóa cho DHDPS), a cho DHDPS),
kkếết t quả quả cho thcho thấấy y hàhàm lm lượượng ng
lysine tăng lên glysine tăng lên gấấp p 100100 llầầnn. . KKếết t
quả quả tương ttương tự ở ự ở bbắắpp, , lúlúa a mìmì……
aspartate kinase (AK) dihidrodipicolinate
synthase (DHDPS)
29/12/2010 18603027 - Chuong V
29/12/2010
10
I.I.CNSH trong thay đổi tính chất, thành phần RQCNSH trong thay đổi tính chất, thành phần RQ
b. Các chất béo b. Các chất béo
CaCac c acid acid bébéo tho thườường gng gặặp :p :
CaCac acid c acid bébéo o mạmạch ch dàdài i , , có có nnốối đơii đơi polyunsaturated polyunsaturated
fatty acids (PUFA)…fatty acids (PUFA)…aanh hnh hưởưởng tng tốốt t đếđến sn sứức c khỏkhỏe hơne hơn, ,
giảgiảm m cácác bic biếến chn chứứng vng về ề tim tim mạmạchch, , xơ vxơ vữữa đa độộng ng mạmạchch, ,
giảgiảm LDL trong m LDL trong mámáu…u…
29/12/2010 19603027 - Chuong V
DS: n-desaturase: EL: elongase.
Transgenic plants overexpressing the desaturase gene, that encodes for the
enzyme catalysing the conversion of the saturated precursor stearic acid C18
into oleic, have been obtained
29/12/2010 20603027 - Chuong V
29/12/2010
11

I.I.CNSH trong thay đổi tính chất, thành phần RQCNSH trong thay đổi tính chất, thành phần RQ
b. Các chất béob. Các chất béo
TuyTuy nhiênnhiên ddầầuu TVTV chchứứaa cácácc PUFAPUFA thìthì ddễễ bịbị oxhoxh,, ddễễ
hưhư hỏhỏng,ng, ơiơi…… vàvà khikhi ssửử dụdụngng ởở nhinhiệệtt đđộộ caocao nhưnhư
chiênchiên,, xàxàoo ccầầnn phảphảii hydrogenhydrogen hóhóaa ……




 đểđể tăngtăng hàhàmm llượượngng stearatestearate trongtrong TVTV ((BrassicaBrassica))
bbằằngng antisenseantisense chuychuyểểnn gengen mãmã hóhóaa stearoylstearoyl ACPACP
thiosterasethiosterase,, làlàmm tăngtăng đếđếnn 6868 %% tổngtổng hàmhàm lượnglượng
chấtchất béobéo
29/12/2010 21603027 - Chuong V
I.I.CNSH trong thay đổi tính chất, thành phần RQCNSH trong thay đổi tính chất, thành phần RQ
cc. . Tăng thêm Tăng thêm hàhàm lm lượượng vitaminng vitamin
Gạo vàngGạo vàng, , loại hạt hơi vàng chứa betaloại hạt hơi vàng chứa beta carotene carotene –– titiềền n
vitamin A vitamin A ––
ĐượĐược chuyc chuyểển gen từ cây thủy tiên hoa vàng và một vi n gen từ cây thủy tiên hoa vàng và một vi
khuẩn khuẩn ((Trung QuTrung Quốốc và c và ẤẤn n ĐộĐộ) )
29/12/2010 22603027 - Chuong V
29/12/2010
12
I.I.CNSH trong thay đổi tính chất, thành phần RQCNSH trong thay đổi tính chất, thành phần RQ
cc. . Tăng thêm Tăng thêm hàhàm lm lượượng vitaminng vitamin
Gạo vàng Gạo vàng 2 2 ((20052005) có hàm lượng beta) có hàm lượng beta carotene hay còn carotene hay còn
gọi là tiền vitamin A cao gấp gọi là tiền vitamin A cao gấp 20 20 lần so với gạo vàng lần so với gạo vàng
thơng thường. thơng thường.
Gạo vàng Gạo vàng 2 2 có chứa một phiên bản của chất quang hợp có chứa một phiên bản của chất quang hợp
(phytoene synthase) (q trình đầu tiên trong việc tạo (phytoene synthase) (q trình đầu tiên trong việc tạo

ra betara beta carotene) lấy từ ngơ, carotene) lấy từ ngơ,
đây là enz có thể tạo ra nhiều betây là enz có thể tạo ra nhiều beta carotene nhất trong carotene nhất trong
tất cả các loại enz được nghiên cứutất cả các loại enz được nghiên cứu
29/12/2010 23603027 - Chuong V
I.I.CNSH trong thay đổi tính chất, thành phần RQCNSH trong thay đổi tính chất, thành phần RQ
44. Cảm quan: Màu sắc, độ ngọt. Cảm quan: Màu sắc, độ ngọt
a. a. MaMau su sắắcc
nhónhóm m màmàu carotenoid u carotenoid : : ggầần đâyn đây, , con đcon đườường tng tổổng hng hợợp p
carotenoid trong cây thucarotenoid trong cây thuốốc c lá lá ssử dụử dụng CrtO ng CrtO gen gen mã mã
hóhóa cho enzyme carotene ketolasea cho enzyme carotene ketolase, , ttừ tảừ tảo o
Haematococcus pluvialis.Haematococcus pluvialis.
chuychuyểển gen n gen vàvào o cácác c loạloại RQi RQ
Flavonoid Flavonoid là nhólà nhóm m màmàu u tạtạo o màmàu xanhu xanh, , đđỏỏ, , títím … m … ở ở
TVTV, , cũcũng đng đượược nghiên cc nghiên cứứuu
29/12/2010 24603027 - Chuong V
29/12/2010
13
I.I.CNSH trong thay đổi tính chất, thành phần RQCNSH trong thay đổi tính chất, thành phần RQ
44. Cảm quan: Màu sắc, độ ngọt. Cảm quan: Màu sắc, độ ngọt
bb. . CảCải thii thiệện đn độ ngọộ ngọtt
đđộộng cơ : ng cơ :
+ + Do mDo mộột st số ố RQ chưa đRQ chưa đủ ủ đđộ ngọộ ngọt ht hấấp dp dẫẫn ngn ngườười tiêu i tiêu
dùdùngng
+ + ChChấất t tạtạo o ngọngọt t là là đđườường sucroseng sucrose, , chchứứa nhia nhiềều caloriu calori
cácác c nhà nhà CNSH CNSH tìtìm kim kiếếm m giảgiải i pháphápp
29/12/2010 25603027 - Chuong V
Monellin Monellin ttừ ừ cây cây Dioscorephyllum cumminsiiDioscorephyllum cumminsii là là 11
protein protein có có đđộ ngọộ ngọt gt gấấp p 1010 llầần sucrosen sucrose, , gen gen mã mã
hóhóa đa đượược chuyc chuyểển n vàvào cây o cây cà cà chua chua 19921992
CáCác c nhà nhà khoa khoa họhọc c còcòn nghiên cn nghiên cứứu chu chấất t tạtạo o ngọngọt t

thay ththay thế ế cho sucrosecho sucrose, , tạtạo ra o ra cácác c fructanfructan, ,
Gen Gen mã hómã hóa cho enz sucrose fructosyl a cho enz sucrose fructosyl
transferase ttransferase từ ừ Helianthus tuberosusHelianthus tuberosus đđã ã đđượược c
chuychuyểển n vàvào o củ cảcủ cải đi đườườngng
29/12/2010 26603027 - Chuong V
29/12/2010
14
IIII CNSHCNSH trongtrong cảicải thiệnthiện tínhtính chấtchất côngcông nghệnghệ
TínhTính chấtchất hóahóa lýlý củacủa glutengluten bộtbột mìmì vàvà 22 proteinprotein
puroindolinespuroindolines AA vàvà BB
KhoaiKhoai tâytây trongtrong khikhi BQBQ thìthì tinhtinh bbộộtt 



sucrosesucrose 



 hexosehexose,,
gâygây nênnên phảphảnn ứứngng hóhóaa nâunâu khơngkhơng mongmong mumuốốnn khikhi chiênchiên
chipchip
ThayThay đổiđổi tỷtỷ lệlệ amyloseamylose:: amylopectinamylopectin trongtrong tinhtinh bộtbột
29/12/2010 27603027 - Chuong V
III. Thực phẩm trò liệuIII. Thực phẩm trò liệu
từ TV chuyển gen đã tạo được nhiều loại protein : từ TV chuyển gen đã tạo được nhiều loại protein :
Albumin huyết thanh người, IFN, Albumin huyết thanh người, IFN, colony colony stimulating stimulating
factor …factor …
GaGao o ttổổng hng hợợp đp đượược anfa c anfa 11 antitrypsin (antitrypsin (20002000))
Cây thuCây thuốốc c lá lá ttổổng hng hợợp đp đượược somatotropin trong c somatotropin trong lụlục c
lạlạp (p (20002000))

29/12/2010 28603027 - Chuong V
29/12/2010
15
III. Thöïc phaåm trò lieäuIII. Thöïc phaåm trò lieäu
29/12/2010 29603027 - Chuong V