Tăng cường giá trị dinh dưỡng của ngô bằng công nghệ sinh học

Nhu cầu về ngô ngày càng tăng trên phạm vi thế giới và Việt Nam. Ngô cũng giống như các cây ngũ cốc khác có hàm lượng một số chất dinh dưỡng quan trọng thấp, đặc biệt là các chất như lysine, vitamin A, acid folic, sắt, kẽm và selenium. Chính vì thế, các nhà khoa học đã có nhiều nỗ lực trong nghiên cứu nâng cao giá trị dinh dưỡng của cây ngũ cốc nói chung và cây ngô nói riêng. Bài báo này tổng quan các kết quả nghiên cứu về cải tiến dinh dưỡng của cây ngô bằng công nghệ sinh học. Trong đó tập trung vào các công trình cải tiến chất lượng protein, hàm lượng carotenoid và các vi dưỡng chất như sắt và kẽm. Những kết quả nghiên cứu này đã mở ra triển vọng cho việc cải tiến chất lượng dinh dưỡng ở cây ngũ cốc, trong đó có cây ngô nói riêng; đồng thời cũng cho thấy những vấn đề cần được tiếp tục nghiên cứu về hướng này.

Tăng cường giá trị dinh dưỡng của ngô bằng công nghệ sinh học trang 1

Trang 1

Tăng cường giá trị dinh dưỡng của ngô bằng công nghệ sinh học trang 2

Trang 2

Tăng cường giá trị dinh dưỡng của ngô bằng công nghệ sinh học trang 3

Trang 3

Tăng cường giá trị dinh dưỡng của ngô bằng công nghệ sinh học trang 4

Trang 4

Tăng cường giá trị dinh dưỡng của ngô bằng công nghệ sinh học trang 5

Trang 5

Tăng cường giá trị dinh dưỡng của ngô bằng công nghệ sinh học trang 6

Trang 6

Tăng cường giá trị dinh dưỡng của ngô bằng công nghệ sinh học trang 7

Trang 7

Tăng cường giá trị dinh dưỡng của ngô bằng công nghệ sinh học trang 8

Trang 8

Tăng cường giá trị dinh dưỡng của ngô bằng công nghệ sinh học trang 9

Trang 9

Tăng cường giá trị dinh dưỡng của ngô bằng công nghệ sinh học trang 10

Trang 10

Tải về để xem bản đầy đủ

pdf 14 trang Trúc Khang 09/01/2024 10400
Bạn đang xem 10 trang mẫu của tài liệu "Tăng cường giá trị dinh dưỡng của ngô bằng công nghệ sinh học", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Tăng cường giá trị dinh dưỡng của ngô bằng công nghệ sinh học

Tăng cường giá trị dinh dưỡng của ngô bằng công nghệ sinh học
Tăng cường giá trị dinh dưỡng của ngô 
 1
TĂNG CƯỜNG GIÁ TRỊ DINH DƯỠNG CỦA NGÔ 
BẰNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC 
Nguyễn Đức Thành 
Viện Công nghệ sinh học, Viện Hàn lâm KH & CN Việt Nam 
TÓM TẮT: Nhu cầu về ngô ngày càng tăng trên phạm vi thế giới và Việt Nam. Ngô cũng giống 
như các cây ngũ cốc khác có hàm lượng một số chất dinh dưỡng quan trọng thấp, đặc biệt là các 
chất như lysine, vitamin A, acid folic, sắt, kẽm và selenium. Chính vì thế, các nhà khoa học đã có 
nhiều nỗ lực trong nghiên cứu nâng cao giá trị dinh dưỡng của cây ngũ cốc nói chung và cây ngô 
nói riêng. Bài báo này tổng quan các kết quả nghiên cứu về cải tiến dinh dưỡng của cây ngô bằng 
công nghệ sinh học. Trong đó tập trung vào các công trình cải tiến chất lượng protein, hàm lượng 
carotenoid và các vi dưỡng chất như sắt và kẽm. Những kết quả nghiên cứu này đã mở ra triển 
vọng cho việc cải tiến chất lượng dinh dưỡng ở cây ngũ cốc, trong đó có cây ngô nói riêng; đồng 
thời cũng cho thấy những vấn đề cần được tiếp tục nghiên cứu về hướng này. 
Từ khóa: Zea mays, cây ngũ cốc, công nghệ sinh học, giá trị dinh dưỡng, protein chất lượng cao, 
vitamin A. 
Nhìn chung, các loại hạt ngũ cốc đều nghèo 
các chất như lysine, vitamin A, folic acid, sắt, 
kẽm và selenium, trong khi các chất này lại hết 
sức quan trọng cho trao đổi chất và phát triển 
bình thường của con người. Một phần ba dân số 
thế giới phần lớn ở châu Phi và Đông Nam Á sử 
dụng ngũ cốc như nguồn dinh dưỡng chính 
(Christou & Twyman, 2004). Nhu cầu về lương 
thực, thức ăn chăn nuôi và nhiên liệu trên thế 
giới ngày một tăng và đã vượt xa so với khả 
năng sản xuất. Theo dự báo, đến 2020 nhu cầu 
về ngũ cốc trên thế giới tăng 45%; trong khi ở 
châu Á, nhu cầu về ngô sẽ tăng 87% so với 
1995 (IFPRI, 2003). Ở Việt Nam, ngô là cây 
lương thực đứng thứ hai sau cây lúa. Sản lượng 
ngô ở Việt Nam không đáp ứng do yêu cầu 
ngày càng tăng, vì vậy, việc nhập khẩu ngô 
ngày một gia tăng. Năm 2013, Việt Nam phải 
nhập khẩu 2,6 triệu tấn, năm 2014 trên 3,0 triệu 
tấn (Mai Xuan Trieu, 2014), năm 2015 lên tới 
7,55 triệu tấn, tăng 71,2% so với năm 2014 
( Nhu cầu 
ngày càng tăng, trong khi chất lượng dinh 
dưỡng của ngô lại kém, chính vì vậy, việc thiếu 
dinh dưỡng do sử dụng ngô là một thách thức 
lớn đối với thế giới và Việt Nam. Đây cũng là lý 
do cho nhiều nỗ lực trong nghiên cứu nhằm cải 
thiện giá trị dinh dưỡng của cây ngũ cốc nói 
chung và cây ngô nói riêng. Bài báo này tổng 
quan các kết quả nghiên cứu về nâng cao chất 
lượng dinh dưỡng của cây ngô bằng công nghệ 
sinh học nhằm cung cấp những cơ sở khoa học 
và thực tiễn cho việc tăng cường giá trị dinh 
dưỡng của cây ngô. Những kết quả nghiên cứu 
nhận được về cải tiến chất lượng protein, gia 
tăng tổng hợp carotenoid, các nguyên tố vi 
lượng sắt và kẽm v.v. đã mở ra triển vọng cho 
việc cải thiện chất lượng dinh dưỡng ở ngô và 
các cây ngũ cốc; đồng thời cũng cho thấy những 
vấn đề cần được tiếp tục nghiên cứu. 
Thành phần dinh dưỡng của ngô 
Thành phần dinh dưỡng chủ yếu của ngô 
bao gồm protein, lipid, carbonhydrate, một số 
vitamin (B1, PP) và các carotenoid tiền vitamin 
A. 
Hàm lượng protein của các giống ngô 
thường dao động từ 8 đến 11% 
(
m). Protein chính của ngô là zein, một loại 
prolamine gần như không có lysine và 
tryptophan. Trong hạt ngô toàn phần có 4-5% 
lipid, phần lớn tập trung ở mầm. Trong chất béo 
của ngô có 50% là acid linoleic, 31% là oleic 
acid, 13% là panmitic acid và 3% là stearic acid. 
Carbonhydrate trong ngô chiếm khoảng 72-73%, 
chủ yếu là tinh bột. Ngoài ra ở hạt ngô non có 
thêm một số đường đơn và đường kép. Ngô 
chứa ít canxi nhưng nhiều phospho. Vitamin tập 
trung ở lớp ngoài hạt ngô và ở mầm. Ngô có 
TAP CHI SINH HOC 2017, 39(1): 1-14
 DOI: 10.15625/0866-7160/v39n1.7909
Nguyen Duc Thanh 
 2
nhiều vitamin B1 nhưng vitamin PP thấp cộng 
với việc thiếu tryptophan-một tiền chất để tạo 
vitamin PP. Vì vậy, nếu ăn ngô đơn thuần và 
kéo dài sẽ mắc bệnh Pellagra (bệnh thiếu 
vitamin PP). 
Hàm lượng carotenoid tiền vitamin A ở ngô 
rất thấp. Trong hạt ngô chứa chủ yếu các dạng 
carotenoid tiền vitamin A gồm -carotene, -
carotene và -cryptoxanthin nhưng hàm lượng 
thấp với giá trị tương ứng từ 0,0-1,3; 0,13-2,7 
và 0,13-1,9 nmol/g (Kurilich Juvik, 1999). Hiện 
nay, nhờ sự cố gắng trong nghiên cứu cải tạo 
giống, các nhà khoa học đã tạo được giống ngô 
có hàm lượng -carotene tổng số đạt 15 g/g so 
với 0,1 g/g ở giống ngô bình thường 
(
html). Tuy nhiên, hàm lượng này vẫn rất thấp 
khi so sánh với carrot (83,32 g/g) 
(
ural-food-sources-of-beta-carotene.php. 
 Hàm lượng các chất vi lượng như sắt và 
kẽm ở ngô cũng thấp (Bouis, 2000; Welch 
Graham, 2002). Hàm lượng kẽm trung bình 
trong hạt ngô là 2,0 mg/100 g hạt (Ortiz-
Monasterio et al., 2007) còn hàm lượng sắt chỉ 
từ 1,2 đến 3,6 mg/100 g (Queiroz et al., 2011). 
Do thiếu lysine, triptophan, ít tiền vitamin A, 
kẽm và sắt nên chất lượng dinh dưỡng của n ... d., 227: 869-880. 
Hirschberg J., 2001. Carotenoid biosynthesis in 
flowering plants. Current Opinion in Plant 
Biology, 4(3): 210-218. 
Hoekenga O. A., Lung’aho M. G., Tako E., 
Kochian L. V., Glahn R. P., 2011. Iron 
biofortification of maize grain. Plant Genet 
Resources: Characterization and Utilization, 
9(2): 327-329. 
Howitt C. A., Pogson B. J., 2006. Carotenoid 
accumulation and function in seeds and 
non-green tissues. Plant Cell Environ., 
29:435-445. 
Huang S., Adams Zhou W. Q., Malloy K. P., 
Voyles D. A., Anthony J., Kriz A. L., 
Luethy M. H., 2004. Improving nutritional 
quality of maize proteins by expressing 
sense and antisense zein genes. J. Agricul. 
Food Chem., 52(7): 1958-1964. 
Huang S., Kruger D., Grizz A., Ordene R., 
Florida C., Adams W., Brown W., Luethy 
M., 2005. High lysine corn produced by 
combination of enhanced lysine 
biosysnthesis and reduced zein 
accumulation. Plant Biotech. J., 3: 555-569. 
IFPRI, 2003. 2025 Projections. International 
model for policy analysis of agriculture 
commodities and trade (IMPACT) special 
project: Global Trend in Food Security & 
Demand. IFPRI, Washington, D.C. 
Ishimaru Y., Bashir K., Nishizawa N. K., 2011. 
Zn uptake and translocation in rice plants. 
Rice, 4: 21-27. 
Jin T., Zhou J., Chen J., Zhu L., Zhao Y., 
Huang Y., 2013. The genetic architecture of 
zinc and iron content in maize grains as 
revealed by QTL mapping and meta-
analysis. Breed. Sci., 63: 317-324; 
doi:10.1270/jsbbs.63.317. 
Kurilich A.C., Juvik J.A., 1999. Quantification 
of carotenoid and tocopherol antioxidants in 
Tăng cường giá trị dinh dưỡng của ngô 
 11
Zea mays. J. Agric. Food. Chem., 47:1948-
55. 
Lang Z., Zhao Q., Yu J., Zhu D., Ao G., 2004. 
Cloning of potato SBgLR gene and its intron 
splicing in transgenic maize. Plant Sci., 166: 
1227-1233. 
Lambert R., Alexander D., Dudley J., 1969. 
Relative performance of normal and 
modified protein (opaque-2) maize hybrids. 
Crop Sci., 9: 242-243. 
Li L., Yang Y., Xu Q., Owsiany K., Welsch R., 
Chitchumroonchokchai C., Lu S., Van Eck 
J., Deng X. X., Failla M., Thannhauser T. 
W., 2012. The Or gene enhances carotenoid 
accumulation and stability during post-
harvest storage of potato tubers. Mol. Plant, 
5(2): 339-352. 
Lopez-Pereira M. A., 1992. The economics of 
quality protein maize fully acknowledged as 
an animal feed: case studies of Brazil and El 
Salvador. CIMMYT Economics Working 
Paper 92-06. CIMMYT, Mexico, D.F. 
Lu S., Eck Van J., Zhou X., Lopez A.B., 
O’Halloran D. M., Cosman K. M., Conlin B. 
J., Paolillo D. J., Garvin D. F., Vrebalov J., 
Kochian L. V., Kupper H., Earle E. D., Cao 
J., Li L., 2006. The cauliflower Or gene 
encodes a DnaJ cysteine-ricdomain 
containing protein that mediates high levels 
of beta-carotene accumulation. Plant Cell, 
18: 3594-3605. 
Lung’aho M. G., Mwaniki A. M., Szalma S. J., 
Hart J. J., Rutzke M. A., Kochian L. V., 
Glahn R. P., Hoekenga O. A., 2011. Genetic 
and physiological analysis of iron 
biofortification in maize kernels. PLoS One 
6: e20429. doi: 10.1371/journal.pone. 
0020429. 
Lyons G. H., Stangoulis J., Graham R. D., 2004. 
Exploiting micronutrient interaction to 
optimize biofortification programs: The case 
for inclusion of selenium and iodine in the 
Harvest Plus Program. Nutr. Rev., 62: 247-
252. 
Mai Xuan Trieu, 2014. Maize production in 
Vietnam. 12 Maize conference and expert 
consultation on “Maize for food, feed, 
nutrition and environmental security” 30 
October-01 November, 2014, Bangkok, 
Thailand. Extended Summaries. pp. 332-
338. 
Maret W., Sandstead H. H., 2006. Zinc 
requirements and the risks and benefits of 
zinc supplementation. J. Trace Elem. Med. 
Biol., 20: 3-18. 
Masuda H., Usuda K., Kobayashi T., Ishimaru 
Y., Kakei Y., Takahashi M., Higuchi K., 
Nakanishi H., Mori S., Naoko K. Nishizawa 
N. K., 2009. Overexpression of the barley 
nicotianamine synthase gene HvNAS1 
increase iron and zinc concentrations in rice 
grains. Rice, 2: 155-166. 
Masuda H., Ishimaru Y., Aung M. S., 
Kobayashi T., Kakei Y., Takahashi M., 
Higuchi K., Nakanishi H., Nishizawa N. K., 
2012. Iron biofortification in rice by the 
introduction of multiple genes involved in 
iron nutrition. Sci. Report 2: 543 DOI: 
10.1038/srep00543. 
Messias R. S., Galli V., dos Anjose Silva S. D., 
Rombaldi C. V., 2014 Carotenoid 
biosynthetic and catabolic pathways: Gene 
expression and carotenoid content in grains 
of maize landraces. Nutrients, 6: 546-563. 
Mertz E. T., Bates L. S., Nelson E. Z., 1964. 
Mutant gene that changes protein 
composition and increases lysine content of 
maize endosperm. Science, 145: 279-280. 
Nelson E. Z., Mertz E. T., Bates L. S., 1965. 
Second mutant gene affecting the amino 
acid pattern of maize endosperm proteins. 
Science, 150: 1469-1470. 
Neumann C. G., Gewa C., Bwibo N. O., 2004. 
Child nutrition in developing countries. 
Pediatr Ann, 33(10): 658-674. 
Ortega E. I., Bates L. S., 1983. Biochemical and 
agronomic studies of two modified hard-
endosperm opaque-2 maize (Zea mays L.) 
populations. Cereal Chem., 60: 107-111. 
Ortiz-Monasterio J. I., Palacios-Rojas N., Meng 
E., Pixley K., Trethowan R., Pena R. J., 
2007. Enhancing the mineral and vitamin 
content of wheat and maize through plant 
breeding. J. Cereal Sci., 46:293-307. 
Nguyen Duc Thanh 
 12
Paine J. A., Shipton C. A., Chaggar S., Howells 
R. M., Kennedy M. J., Vernon G., Wright S. 
Y., Hinchliffe E., Adams J. L., Silverstone 
A. L., Drake R., 2005. Improving the 
nutritional value of Golden Rice through 
increased pro-vitamin A content. Nat. 
Biotechnol., 23: 482-487. 
Palmer C. M., Guerinot M. L., 2009. Facing the 
challenges of Cu, Fe and Zn homeostasis in 
plants. Nat. Chem. Biol., 5: 333-340. 
Queiroz V. A. V., de Oliveira Guimaraes P. E., 
Queiroz L. R., de Oliveira Guedes E., 
Vasconcelos V. D. B., Guimaras L. J., de 
Aquino Ribeiro P. E., Schaffert R. E., 2011. 
Iron and zinc availability in maize lines. 
Ciênc. Tecnol. Aliment., Campinas, 31(3): 
577-583. 
Qin H. N., Cai Y. L., Liu Z. Z., Wang G. Q., 
Wang J. G., Guo Y. Wang H., 2012. 
Identification of QTL for zinc and iron 
concentration in maize kernel and cob. 
Euphytica, 187: 345-358. 
Rabbani S., Beyer P., Lintig J., Hugueney P., 
Kleinig H., 1998. Induced beta-carotene 
synthesis driven by triacylglycerol 
deposition in the unicellular alga Dunaliella 
bardawil. Plant Physiol., 116: 1239-1248. 
Rhodes D., Klug A., 1993. Zinc fingers. Sci. 
Am., 268: 56-65. 
Romer S., Fraser P. D., Kiano J. W., Shipton C. 
A., Misawa N., Schuch W., Bramley P. M., 
2000. Elevation of the provitamin A content 
of transgenic tomato plants. Nat. 
Biotechnol., 18: 666-669. 
Rosati C., Aquilani R., Dharmapuri S., Pallara 
P., Marusic C., Tavazza R., Bouvier F., 
Camara B., Guiliano G., 2000. Metabolic 
engineering of beta-carotene and lycopene 
content in tomato fruit. Plant Journal, 24(3): 
413-420. 
Roohani N., Hurrell R., Kelishadi R., Schulin R., 
2013. Zinc and its importance for human 
health: An integrative review. Journal of 
Research in Medical Sciences: The Official 
Journal of Isfahan University of Medical 
Sciences, 18(2):144-157. 
Saltzman A., Birol E., Bouis H. E., Boy E., De 
Moura F. F., Islam Y., Pfeiffer W. H., 2013. 
Biofortification: Progress toward a more 
nourishing future. Global Food Security, 2: 
9-17. 
Sandmann G., 2002. Molecular evolution of 
carotenoid biosynthesis from bacteria to 
plants. Physiol. Plant, 116: 431-440. 
Segal G., Songh R., Messing J., 2003. A new 
opaque variant of maize by single dominant 
RNA-I inducing transgene. Genet., 165: 
387-397. 
Shewmaker C. K., Sheehy J. A., Daley M., 
Colburn S., Ke D. Y., 1999. Seed-specific 
overexpression of phytoene synthase: 
increase in carotenoids and other metabolic 
effects. Plant J., 20: 401-412. 
Shewry P. R., Tatham A. S., 1999. The 
characteristics, structures and evolutionary 
relationships of prolamins. In Seed Proteins; 
Shewry, P. R., Casey, R., Eds.; Kluwer 
Academic Publishers: Dordrecht, The 
Netherlands, pp 11-33. 
Shewry P. R., 2000. Seed proteins. In Seed 
Technology and its Biological Basis; Black, 
M., Bewley, J. D., Eds.; CRC Press: Boca 
Raton, FL, 2000; pp 42-84. 
Singh J., Koshy S., Agarwal K., Singh N. N., 
Lodha M., Sethi A., 1980. Relative 
efficiency of opaque-2 maize in growth of 
preschool children. Ind. J. Nutr. Dietet., 17: 
326-334. 
Sofi P. A., Wani S. A., Rather A. G., Wani S. 
H., 2009. Review article: Quality protein 
maize (QPM): Genetic manipulation for the 
nutritional fortification of maize. J. Plant 
Breed. Crop Sci., 1(6): 244-253. 
Stein A. J., 2010. Global impacts of human 
mineral malnutrition. Plant Soil, 335: 133-
154. 
Suwarno W. B., Pixley K. V., Palacios-Rojas 
N., Kaeppler S. M., Babu R., 2015. 
Genome-wide association analysis reveals 
new targets for carotenoid biofortification in 
maize. Theor. Appl. Genet., 128: 851-864. 
Tako E., Hoekenga O. A., Kochian L. V., Glahn 
R. P., 2013. High bioavailablilty iron maize 
Tăng cường giá trị dinh dưỡng của ngô 
 13
(Zea mays L.) developed through molecular 
breeding provides more absorbable iron in 
vitro (Caco-2 model) and in vivo (Gallus 
gallus). Nutrition Journal, 12: 3. 
doi:10.1186/1475-2891-12-3 
Tang M., He X., Luo Y., Ma L., Tang X., 
Huang K., 2013. Nutritional assessment of 
transgenic lysine-rich maize compared with 
conventional quality protein maize. J. Sci. 
Food Agric., 93: 1049-1054. 
Taylor M., Ramsay G., 2005. Carotenoid 
biosynthesis in plant storage organs: recent 
advances and prospects for improving plant 
food quality. Physiol. Plant, 124:143-151. 
Tran Thi Cuc Hoa, Al-Babili S., Schaub P., 
Potrykus I., Beyer P., 2005. Approach to 
improve CrtI expression in rice endosperm 
for increasing the -carotene in Gold Rice. 
Omonrice, 13: 1-11. 
Tran Thi Cuc Hoa, Pham Trung Nghia, 2010. 
Expression of -Carotene in advanced back 
crosses of the high-yield rice varieties to the 
transgenic gold rice lines. Omonrice, 17: 1-
7. 
Tyczkowski J. K., Hamilton P. B., 1986. 
Absorption, transport, and deposition in 
chickens of lutein diester, a carotenoid 
extracted from marigold (Tagetes erecta) 
petals. Poultry Sci., 65: 1526-1531. 
Vallabhaneni R., Gallagher C. E., Lic ciardello 
N., Cuttriss A. J., Quinlan R. F., Wurtzel E. 
T., 2009. Metabolitesorting of a germplasm 
collection reveals the Hydroxylase3 locus as 
a new target for maize provitamin A 
biofortification. Plant Physiol., 151:1635-
1645. 
Vallabhaneni R., Bradbury L. M. T., Wurtzel E. 
T., 2010.The carotenoid dioxygenase gene 
family in maize, sorghum, and rice. Arch. 
Biochem. Biophys., 504: 104-111. 
Vallee B. L., Falchuk K. H., 1993. The 
biochemical basis of zinc physiology. 
Physiol. Rev., 73: 79-118. 
Velu G., Ortiz-Monasterio I., Cakmak I., Hao 
Y., Singh R. P., 2014. Biofortification 
strategies to increase grain zinc and iron 
concentrations in wheat. J. Cereal Sc., 
59(3): 365-372. 
Wang M., Liu C., Li S., Zhu D., Zhao Q., Yu J., 
2013. Improved nutritive quality and salt 
resistance in transgenic maize by 
simultaneously overexpression of a natural 
Lysine-rich protein gene, SBgLR, and an 
ERF transcription factor gene, TSRF1. Int. J. 
Mol. Sci., 14: 9459-9474. 
Welch R. M., Graham R. D., 2002. Breeding 
crops for enhanced micronutrient content. 
Plant Soil, 245: 205-214. 
White P. J., Broadley M. R., 2005. Biofortifying 
crops with essential mineral elements. 
Trends Plant Sci., 10: 586-593. 
WHO, 2002. World Health Report 2002. http:// 
www.who.int/whr/2002/en/. 
WHO, 2001. Iron deficiency anemia assessment, 
prevention and control. A guide for program 
managers. Geneva: WHO/NDH: 15-21. 
WHO, 2007. Protein and amino acid 
requirements in human nutrition. In: Report 
of a joint WHO/FAO/UNU experts conclu. 
Geneva: Switzerland WHO 
Press,
RS_935_eng.pdf. 
WHO, 2009. Global prevalence of vitaminA 
deficiency in populations at risk 1995-2005. 
In: WHO Global Database on Vitamin A 
Deficiency, pp 1-55. 
Wurtzel T. E., Cuttriss A., Vallabhaneni R., 
2012. Maize provitamin A carotenoids, 
current resources, and future metabolic 
engineering challenges. Fronties in Plant 
Sci., 3:1-12, doi: 10.3389/fpls.2012.00029. 
Yu J., Peng P., Zhang X., Zhao Q., Zhu D., Sun 
X., Liu J., Ao G., 2004. Seed-specific 
expression of the lysine-rich protein gene 
sb401 significantly increases both lysine 
and total protein content in maize seeds. 
Mol. Breed., 14: 1-7. 
Yue J., Li C., Zhao Q., Zhu D., Yu J., 2014. 
Seed-specific expression of a Lysine-rich 
protein gene, GhLRP, from cotton 
significantly increases the Lysine content in 
maize seeds. Int. J. Mol. Sci., 15: 5350-5365. 
doi:10.3390/ijms15045350. 
Nguyen Duc Thanh 
 14
Zhai S., 2002. Nutritional evaluation and 
utilization of QPM Zhang Dan 9404 in 
laying ren feeds. M.Sc. Thesis. North 
Western Agri. & Forestry Univ. of Sci. & 
Tech, China, 13-21. 
Zhu C., Naqvi S., Sonia G., Pelacho A., Capell 
T., Christou P., 2007. Transgenic strategies 
for nutritional enhancement of plant. Trends 
Plant Sci 12: 548-555. 
Zhu C. F., Naqvi S., Breitenbach J., Sandmann 
G., Christou P., Capell T., 2008. 
Combinatorial genetic transformation 
generates a library of metabolic phenotypes 
for the carotenoid pathway in maize. Proc. 
Natl. Acad. Sci. USA 105: 18232-18237. 
m. 
ral-food-sources-of-beta-carotene.php. 
html. 
THE ENHANCEMENT OF NUTRITION VALUE OF MAIZE 
BY BIOTECHNOLOGY 
Nguyen Duc Thanh 
Institute of Biotechnology, VAST 
SUMMARY 
The demand on maize is increasing both in the world and Vietnam. While, as other cereals, maize is low 
in important nutrition compounds, especially, lysine, vitamin A, folic acid, iron, zinc and selenium. Therefore, 
there have been many attempts in the researches on improvement of nutrition value of cereal crops, in general, 
and maize, in particular. This article reviews the published results obtained from the studies aimed to enhance 
maize nutrition value by biotechnological tools. Especially, the progress in the improvement of protein quality, 
carotenoid content and micro-nutrition elements such as ferrous and zinc will be highlighted. The published 
results showed bright prospect for the improvement of nutrition value of maize and other cereal crops as well 
as the issues that need the further investigation. 
Keywords: Zea mays, Biotechnology, cereals, nutrition value, high quality protein, vitamin A. 
Citation: Nguyen Duc Thanh, 2017. The enhancement of nutrition value of maize by biotechnology. Tap chi 
Sinh hoc, 39(1): 1-14. DOI: 10.15625/0866-7160/v39n1.7909. 
*Corresponding author: nguyenducthanh_pcg@ibt.ac.vn. 
Received 17 March 2016, accepted 20 March 2017 

File đính kèm:

  • pdftang_cuong_gia_tri_dinh_duong_cua_ngo_bang_cong_nghe_sinh_ho.pdf