Nghiên cứu tổng hợp và sử dụng một số chất có nguồn gốc tự nhiên làm tăng hiệu lực sinh học của thuốc trừ sâu BT

VIỆN HOÁ HỌC CÔNG NGHIỆP VIỆT NAM








BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI

NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ SỬ DỤNG MỘT SỐ
CHẤT CÓ NGUỒN GỐC TỰ NHIÊN LÀM TĂNG
HIỆU LỰC SINH HỌC CỦA THUỐC TRỪ SÂU BT


CNĐT: HOÀNG THÂN HOÀI THU










9016

HÀ NỘI – 2011




1

MỞ ĐẦU

Hiện nay do sự phát triển dân số cùng với tốc độ đô thị hóa nhanh đất
canh tác, nền nông nghiệp nước ta đang áp dụng các biện pháp thâm canh cao,
với việc sử dụng ngày càng nhiều phân bón, thuốc bảo vệ thực vật (BVTV) có
nguồn gốc hóa học nhằm tăng năng suất và chất lượng nông phẩm. Tuy nhiên,
sự thâm canh nông nghiệp đã làm cho đất đai ngày càng thoái hóa, hệ sinh
thái mất cân bằng dinh dưỡng, hệ vi sinh vật trong
đất bị phá hủy, tồn dư các
chất độc hại trong đất ngày càng cao, nguồn bệnh tích lũy trong đất ngày càng
nhiều dẫn đến phát sinh một số dịch hại không báo trước.
Trong lĩnh vực phòng trừ dịch hại, do sâu bệnh kháng thuốc nhanh nên
nông dân thường tăng nồng độ sử dụng, dẫn đến dư lượng thuốc BVTV trong
sản phẩm nông nghiệp ngày càng cao, mất an toàn cho người sử dụng, ảnh
hưở
ng xấu tới môi trường và sức khỏe cộng đồng. Ngoài ra, các sản phẩm
làm ra không thể xuất khẩu được nên ảnh hưởng lớn đến thu nhập của nông
dân. Đây cũng là một thách thức lớn cho nông dân Việt Nam khi gia nhập
WTO.
Để giảm thiểu tác động xấu của thuốc BVTV đến môi trường và cộng
đồng, xu hướng sử dụng các chế phẩm có nguồn gốc sinh học thay thế dần
thuốc hóa h
ọc ngày càng phát triển. Các thuốc BVTV có nguồn gốc sinh học

làm một trong những lĩnh vực mà Hóa học xanh quan tâm và hướng tới.
Trong đó, thuốc trừ sâu vi sinh Bt (Bacillus thuringiensis) hiện đang chiếm
phần lớn thị trường thuốc trừ sâu sinh học ở Việt Nam cũng như trên thế giới.
Chế phẩm sinh học Bt không gây ô nhiễm môi trường, an toàn với
người và động vật có ích, không để lại dư lượng trong nông sản, nên được s
ử
dụng rất nhiều đặc biệt trong sản xuất nông nghiệp sạch.
Tuy nhiên, sử dụng Bt có nhược điểm lớn nhất là tác động chậm, 48
tiếng sau khi ăn độc tố thì sâu mới chết; thuốc dễ bị phân hủy khi có tia cực
tím của ánh sáng mặt trời và đặc biệt dễ gây hiện tượng kháng thuốc (quen
thuốc) của côn trùng. Vì vậy, tác dụng của thuốc Bt không đem lại hiệu qu
ả
phòng trừ.
2

Đề khắc phục hiện tượng kháng thuốc và tăng hiệu quả sử dụng của
thuốc người ta thường hỗn hợp Bt với các thuốc BVTV khác có khả năng diệt
nhanh hơn hoặc gia công hỗn hợp với các chất co tác dụng hiệp đồng
(synergist). Tuy nhiên, sử dụng các chất synergist hỗn hợp với thuốc BVTV
nói chung và với thuốc trừ sâu Bt nói riêng có ưu điểm là không cần dùng
thêm các loại thuố
c khác độc hại. Bản thân các chất synergist thường không
độc hoặc ít độc với môi trường và cộng đồng, vì vậy sản phẩm hỗn hợp ít độc
hại hơn mà hiệu lực sinh học có thể tăng lên gấp nhiều lần so với Bt dùng
đơn.
Nhằm mục đích giảm hiện tượng kháng thuốc và nâng cao hiệu quả sử
dụng của thuốc trừ sâu Bt, trung tâm Hữu cơ – Viện Hóa học Công nghiệ
p
Việt Nam đã thực hiện đề tài « Nghiên cứu tổng hợp và sử dụng một số chất
có nguồn gốc tự nhiên làm tăng hiệu lực sinh học của thuốc trừ sâu vi sinh

Bt». Sản phẩm sẽ được áp dụng phòng trừ sâu khoang và sâu tơ hại rau cho
sản xuất nông nghiệp sạch

3

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN

1.1. Giới thiệu về thuốc trừ sâu có nguồn gốc sinh học
1.1.1. Hiểu biết về thuốc BVTV có nguồn gốc sinh học
Theo Cơ quan Bảo vệ môi trường Mỹ (US EPA), Thuốc BVTV có
nguồn gốc sinh học là những chế phẩm có tác dụng phòng trừ, diệt các côn
trùng gây hại. Hoạt chất là các vi sinh vật (nấm, vi khuẩn, virus), thảo mộc
hoặc các hợp chất hóa sinh.
Thuốc trừ sâu vi sinh (còn gọi là thuốc tr
ừ sâu có nguồn gốc vi khuẩn)
là một dạng thuốc BVTV có nguồn gốc sinh học. Trên thị trường thuốc trừ
sâu vi sinh trên thế giới thì sản phẩm chứa Bt chiếm 90% số lượng.
Đặc điểm ưu việt của thuốc BVTV có nguồn gốc sinh học so với các
thuốc BVTV thông thường là:
- Ít độc hơn đối với người, gia súc và không ảnh hưởng tới các loài có
ích như chim, cá và các thiên địch.
-
Tính chọn lọc và hiệu lực sinh học cao (liều lượng sử dụng thấp).
- Phân hủy sinh học nhanh, ít để lại dư lượng trong môi trường và nông
phẩm nên thuốc rất thân thiện với môi trường và thường được thay thế các
thuốc BVTV thông thường trong các chương trình quản lý dịch hại tổng hợp
(IPM).
Do vậy, các thuốc sinh học là đối tượng quan tâm của Hóa học xanh và
thường được khuyến cáo sử dụng trong các l
ĩnh vực sản xuất nông nghiệp

sạch nói riêng và nền nông nghiệp bền vững nói chung.
Nhược điểm
- Tác động của thuốc trừ sâu vi sinh chậm nên hiệu quả chậm bởi vì
thuốc trừ sâu vi sinh thường có quá trình gây bệnh và nhiễm bệnh khi vào cơ
thể sâu thì thời gian ủ bệnh phải mất 1-3 ngày. Do đó hiệu quả ban đầu
không cao.
- Phổ tác dụng hẹp do tính chọn lọc cao

4

1.1.2. Tình hình sử dụng thuốc trừ sâu có nguồn gốc sinh học [5]
Thị trường tiêu thụ thuốc BVTV thế giới đã có những thay đổi trong thời
gian gần đây. Do tính chất độc hại và tồn lưu lâu trong môi trường, ảnh hưởng
tới sức khỏe con người và cộng đồng, do tính kháng thuốc của sâu bệnh đối
với những sản phẩm sử dụng nhiều lần, thời gian gần đây
đã xuất hiện những
chế phẩm mới với những phương thức tác động mới, hiệu quả phòng trừ cao
và ít ảnh hưởng tới môi trường và con người.
Bảng 1.1. Dự báo tăng trưởng thị trường thuốc phòng trừ dịch hại năm 2011
Khu vực
Thuốc
trừ cỏ
Thuốc
trừ sâu
Thuốc trừ
bệnh
Các loại
khác
Tổng
số

Sản
phẩm
sinh học
Mỹ La tinh -0,7 0,4 4,2 1,6 0,9 3,2
Châu Âu 0,7 1,3 2,4 -0,3 1,4 1,4
Châu Á 3,5 1,4 2,3 0,2 2,4 3,5
Trung Đông 2,6 3,5 6,0 0,7 3,4 4,3
Tổng số 0,9 1,2 2,7 0,3 1,4 2,2
Trong số các sản phẩm mới, các thuốc BVTV có nguồn gốc sinh học thể
hiện rõ những tính năng ưu việt so với các loại thuốc hóa học trước đây, đặc
biệt trong bối cảnh phải xây dựng nền nông nghiệp bền vững. Cũng theo Tổ
chức BCC Research LLC, các sản phẩm có nguồn gốc sinh học có tốc độ tăng
trưởng khá nhanh trong thời gian gần đây so với các thuốc BVTV hóa học,
khoảng 15,6 % hàng năm (từ 1,6 tỷ USD năm 2009 lên khoảng 3,3 tỷ USD
vào năm 2014) so với 3% đối với thuốc hóa học (xem Hình 1.1).






Hình 1.1. Dự báo thị trường thuốc BVTV thế giới đến năm 2014
5

Như vậy, các thuốc BVTV có nguồn gốc sinh học sẽ phát triển mạnh
trong thời gian tới do những tính chất ưu việt của nó.
Ở Việt Nam, xu hướng sử dụng thuốc trừ sâu có nguồn gốc sinh học
cũng đang phát triển. Việc nghiên cứu sản xuất và ứng dụng chúng có hiệu
quả trong điều kiện Việt Nam đang được quan tâm, trước mắt trong công
tác phòng trừ tổng h

ợp.
Trên rau và lúa, nông dân đã đầu tư nhiều cho thuốc trừ sâu có nguồn
gốc sinh học. Họ đã nhận thấy được lợi ích của loại thuốc này, là biện pháp
chủ yếu để sản xuất rau an toàn, lương thực, thực phẩm sạch. Vì thế, thuốc
sinh học tuy giá thành hơi cao nhưng vẫn được ưa chuộng.
Tình hình sử dụng thuốc BVTV có nguồn gốc sinh học trên rau được
thể hiệ
n ở bảng 1.2 dưới đây :
Bảng 1.2. Tình hình sử dụng thuốc trừ sâu sinh học trên rau
Thời gian Tỷ lệ (%)
2000-2005 <1%
2006 5%
2007 7,5%
2008 10,1%
(Nguồn : Báo cáo của Viện Môi trường Nông nghiệp 2009)
Số thuốc sinh học đăng ký qua các năm được thể hiện qua bảng 1.3
dưới đây :
Bảng 1.3. Số lượng thuốc sinh học đăng ký qua các năm
Số lượng đăng ký
Năm
Sinh học Hóa học
Tỉ lệ (%) thuốc sinh học
so với thuốc hóa học
Đến 1992 2 99 2,00
1995 4 213 1,85
1997 20 246 8,1
6

2001 30 304 9,8
2003 51 366 13,94

2008 95 744 12,76
2009 98 986 9,9
2010 103 1012 10,7
(Nguồn : Số liệu Cục Bảo vệ Thực vật -2011)
1.2. Thuốc trừ sâu vi sinh Bacillus thuringiesis
1.2.1. Giới thiệu chung
Lần đầu tiên vào năm 1870, nhà bác học Pasteur người Pháp đã phát
hiện một loài vi khuẩn gây bệnh cho con tằm và đặt tên là Bacillus bombycis.
Sau đó vào năm 1911, nhà côn trùng học người Đức là Berline đã phát hiện
loài vi khuẩn này trên loài sâu xám ở Thuringia vùng Địa Trung Hải và đặt
tên là Bacillus thuringiensis (Bt).
Sau đó đến khoảng giữa thế kỷ 20, người ta đ
ã phát hiện nhiều chủng
Bt ký sinh trên nhiều loài sâu khác nhau như sâu xanh, sâu keo, sâu róm
thông. Từ đó vi khuẩn Bt đã được chế tạo thành thuốc trừ sâu sử dụng trong
nông nghiệp ở nhiều nước, mở đầu cho công nghệ thuốc trừ sâu sinh học.
Với những thành tựu của di truyền học và công nghệ sinh học, người ta
đã phát hiện nhiều chủng Bt có khả năng ký sinh mạnh, sản xuất ra những chế
phẩm có hàm lượ
ng độc tố và tính ổn định cao để tăng hiệu lực diệt sâu và mở
rộng phổ tác dụng trên nhiều loài sâu hại thuộc nhiều bộ côn trùng ở các vùng
khí hậu khác nhau. Từ đó đến nay đã xác định có tới trên 150 loài sâu hại bị
nhiễm các chủng Bt, trong đó bao gồm hầu như toàn bộ đều có ở Việt Nam.
Hiện nay thuốc trừ sâu từ vi khuẩn Bt đã chiếm phần lớn thị tr
ường
thuốc trừ sâu sinh học trên thế giới cũng như ở nước ta. Ngoài việc dùng làm
thuốc trừ sâu, hiện nay người ta đã tách một số gen từ vi khuẩn Bt ghép vào
hệ thống gen cây để tạo ra các giống cây kháng sâu như giống bông kháng sâu
xanh, lúa kháng sâu đục thân, sâu cuốn lá, giống ngô kháng sâu…[7]
Bt là vi khuẩn sinh bào tử hiếu khí, gram dương, kích thước 3-6µm, có

phủ tiêm mao không dày. Tế bào đứng riêng rẽ và xếp thành từng chuỗi, chứa
7

tinh thể độc có khả năng diệt sâu. Bt phát triển trong điều kiện nhiệt độ 15-
45
0
C nhưng thích hợp nhất từ 29-30
0
C. Tế bào vi khuẩn Bt bao gồm các tinh
thể (crystal) và bào tử (spore). Bào tử dạng hình ovan hoặc hình trứng dài 1,2-
1,6 µm, có thể nảy mầm sinh dưỡng khi gặp điều kiện thuận lợi (Hình 1.2,
1.3)


Hầu hết là các chủng Bt có một hoặc nhiều gien tiền độc tố. Cơ sở gây
bệnh cho côn trùng chính là các gien Cry khác nhau. Các gien này tạo các tinh
thể có khả năng diệt các côn trùng khác nhau.
1.2.2. Đặc điểm tinh thể độc
Tinh thể
độc của Bt có dạng hình thoi, hình quả trám hoặc hình tháp
mang bản chất protein và có độc tính cao với rất nhiều loại côn trùng, chiếm
30% trọng lượng khô của tế bào (hình 1.4). Tinh thể độc rất bền ở nhiệt độ
cao, có trọng lượng phân tử là 5000 đơn vị. Trong quá trình bảo quản, nếu để
lâu Bt sẽ mất hoạt tính do tinh thể độc bị biến dạng hoặc phân huỷ. Dung dịch
formandehit 20% và tia tử ngoại có thể làm mất ho
ạt tính của tinh thể độc
.

Có 4 loại tinh thể độc
+ Ngoại độc tố: α-exotoxin hay phospholipase

Hình 1.2.Vi khuẩn Bt
Hình 1.4. Bào tử Bt và tinh thể protein tiền độc tố
Hình 1.3. Tế bào vi khuẩn Bt với
tinh thể (crystal) và bào tử (spore)
8

+ Ngoại độc tố: β-exotoxin hay ngoại độc tố bền nhiệt
+ Ngoại độc tố: γ-exotoxin hay độc tố tan trong nước
+ Nội độc tố: δ-endotoxin (đây chính là tinh thể độc), chiếm chủ yếu
trong 4 loại độc tố (trên 90%) và có khả năng diệt sâu cao nhất.
Độc tố này là những hợp chất đạm cao phân tử không bền vững trong
môi trường kiềm, môi trường axit mạnh và dưới tác
động của một số loại
enzym; không tan trong nước và trong nhiều dung môi hữu cơ nhưng không
bền trong dung dịch kiềm có độ pH từ 10 trở lên, tan trong dịch ruột của ấu
trùng sâu bọ cánh vẩy. Độ lớn của tinh thể độc tố từ 0,5-2 mµ. α – exotoxin (α
ngoại độc tố) có hiệu lực cao đối với ấu trùng bộ cánh vảy, cánh cứng, cánh
màng và cánh thẳng. β - exotoxin (β ngoại độc tố) có hi
ệu lực cao đối với sâu
non bộ hai cánh, δ– endotoxin (δ nội độc tố) có hiệu lực cao đối với ấu trùng
bộ cánh vẩy. Đặc tính chọn lọc chủng Bt của côn trùng phụ thuộc vào pH của
ruột giữa các loài khác nhau. Ví dụ, ở ruột giữa bộ cánh phấn có pH 8-10, rất
thuận lợi cho endotoxin của Bt phát huy tác dụng; trong khi đó ở châu chấu
pH 6,2-7,1, endotoxin không hòa tan nên châu chấu không bị diệt.
Bt hầu như không độc vớ
i người và động vật máu nóng, không độc với
cá và ong. LD
50
> 5000mg/kg với chuột. Vì vậy có thể dùng trong các lĩnh
vực khác nhau mà không gây ảnh hưởng đến cộng đồng và môi trường. Hiện

nay, Bt là một trong những sản phẩm chủ yếu sử dụng trong các chương trình
phòng trừ tổng hợp IPM ở một số nước [4].
1.2.3. Hoạt tính sinh học và ứng dụng
Bt là loại thuốc vị độc, không có hiệu lực tiếp xúc và xông hơi. Trong
ruột, các đạm tinh thể với khối lượng phân t
ử lớn bị bẻ gãy bởi dịch kiềm và
các enzym thành phân tử nhỏ có hoạt tính như tiền độc tố. Ở liều gây chết, các
tiền độc tố này sẽ phá hoại các nếp nhăn của ruột giữa, làm hoạt tính của
màng ruột bị ngừng trệ và giảm dần, gây tử vong cho côn trùng. Vi khuẩn Bt
còn gây cho côn trùng tính chán ăn hay ngừng ăn. Vì vậy, tuy hiệu lực diệt
sâu của Bt chậm nhưng ngay sau khi phun thuốc, sâu
đã ngừng gây hại. Có
hai loại thuốc Bt, loại chứa tinh thể độc tố và bào tử (khoảng 10
7
bào tử/mg)
và loại thuốc Bt chỉ chứa tinh thể độc tố. Sau khi phun, tinh thể độc tố gây
hiệu lực ngay và sau đó phân hủy giải độc còn bào tử thì có thể tồn tại lâu (1-
2năm).
9

Cơ chế tác động của tinh thể độc:
- Khi được phun lên lá cây, protein độc tố dưới dạng tinh thể sẽ diệt
những loại sâu hại nhất định. Cụ thể là sau khi sâu hại ăn phải các tinh thể
tiền độc tố, dưới tác dụng của một loại enzym tiêu hoá trong dịch ruột của
sâu, tiền độc tố bị hoà tan thành những phân tử nhỏ có hoạt tính độc. Các độc
tố này bám vào màng vi mao trong ruột, tạo ra các lỗ rò để cho nước chảy
vào, làm sâu mọng nước, ngừng ăn và chết. (Hình 1.6)
-Bằng con đường tiêu hoá sâu ăn thức ăn có lẫn Bt chỉ sau khoảng thời
gian 1-6 h sâu non bị tê liệt toàn thân.
- Sau 2-3 ngày sâu bị chết có màu đen, toàn thân khô cứng (Hình 1.5)

Quá trình từ khi nhiễm Bt cho đến chết thì sâu non có thời gian ủ bệnh, ở
những sâu tuổi nhỏ, thời gian tiềm ẩn 1-2 ngày, sâu tuổi lớn thời gian ủ bệ
nh
kéo dài 4-5 ngày. Tùy từng độ tuổi sâu mà khả năng chết cũng khác nhau [6].
Hình 1.5. Sâu chết do trúng độc từ thuốc trừ sâu Bt
Hình 1.6. Cơ chế tác động của tinh thể độc đối với sâu
10

Thuốc Bt loại chứa bào tử và tinh thể độc tố được gia công thành dạng
bột thấm nước 16000UI/mg, dung dịch đặc 4000 UI/mg. Thuốc Bt bột thấm
nước được dùng từ 300-2000g/ha để trừ sâu tơ hại rau; sâu xanh hại ngô,
bông; sâu đo hại đay; sâu róm hại thông, bọ gậy.
Thuốc Bt hỗn hợp được với hầu hết các loại thuốc trừ sâu khác. Chế
phẩm không chứa bào tử có thể hỗ
n hợp với nhiều loại thuốc trừ nấm bệnh
nhưng không hỗn hợp được với các loại thuốc có tính kiềm mạnh như vôi +
lưu huỳnh, vôi + phèn xanh và phân bón hóa học. Thuốc Bt rất mẫn cảm với
nhiệt độ cao và tia cực tím, do đó cần bảo quản nơi mát [7].
Trong danh mục thuốc BVTV được phép lưu hành tại Việt Nam, năm
2004 có 18 sản phẩm, năm 2010 có 38 sản phẩm đăng ký liên quan
đến thuốc
trừ sâu Bt [1]. Như vậy, xu hướng sử dụng Bt ở Việt Nam ngày càng tăng.
Một số thuốc phổ biến như: An huy (8000 IU/mg) WP (Công ty TNHH
Trường Thịnh), Biobit 16 H WP, 32 B FC (Forward Int. Ltd), Biocin 16 WP,
8000 SC (Cty TTS Sài Gòn), Baolus 50000 IU/mg WP (Công ty TNHH
Thuốc BVTV DV TM Nông Thịnh), Comazol (16000 IU/mg) WP (Công ty
CP Nicotex), Vi - Bt 16000 WP, 32000 WP (Cty Thuốc sát trùng Việt

Nam)…
Tại Việt Nam, sử dụng các thuốc Bt để trừ các loài sâu hại sau đây:
- Trừ sâu tơ
, sâu ăn tạp, sâu xanh da láng, sâu khoang, trên rau cải, cà
chua, dưa leo, đậu cô ve, hành.
- Trừ sâu xanh, sâu xanh da láng, sâu khoang, sâu đục hoa, đục quả trên
đậu xanh, đậu nành, lạc.
- Trừ sâu xanh, sâu ăn tạp, sâu đo, sâu loang, sâu hồng trên thuốc lá,
bông vải, đay.
1.2.4. Ưu điểm và hạn chế khi sử dụng thuốc trừ sâu Bt
a. Ưu điểm
- Không gây ô nhiễm môi trường.
- Bt có hiệu lực cao đối với sâu đã kháng các loại thuốc gốc lân,
cacbamat…
11

- Tinh thể độc do Bt tạo ra không hoà tan trong dịch dạ dày của người nên
thuốc hoàn toàn không độc đối với người cũng như với các động vật có ích
khác như cá, ong và các loài thiên địch.
- Thời gian cách ly ngắn.
b. Hạn chế
- Dễ gây hiện tượng kháng thuốc.
- Chỉ diệt được sâu non khi chúng ăn lá, không diệt được trứng, nhộng và
bướm.
- Dễ bị phân huỷ bởi tia cực tím có trong ánh mặt trời.
- Chỉ có tác dụ
ng vị độc, không có tác dụng nội hấp, tiếp xúc.
- Hạn chế lớn nhất của thuốc trừ sâu Bt là phát tác chậm, 48 tiếng sau khi
ăn độc tố thì sâu mới chết.
1.2.5. Các biện pháp làm tăng hiệu quả phòng trừ của thuốc trừ sâu Bt

1.2.5.1. Khắc phục hạn chế bằng điều chỉnh cách sử dụng
- Nên chú ý phun sớm ngay khi cây trồng bị sâu phá hại, thích hợp nhất
là sâu còn non từ 1 đến 3 ngày tuổi. Do sâu th
ường gối lứa nên sau khi phun
5-7 ngày, khi cần thiết phải phun lại một lần nữa để diệt sâu non mới nở.
- Nên phun thuốc vào lúc chiều mát, lúc này sâu dễ dàng trúng độc do
thường bò lên ăn vào ban đêm. Tránh phun thuốc khi trời đang nắng gắt hoặc
sắp mưa. Sau khi tưới hãy phun thuốc và 1 ngày sau đó có thể tưới trở lại.
Không sử dụng thuốc trừ sâu Bt trên cây dâu dùng nuôi tằm.
- Cần phun ướt đều hai mặt lá nhất là mặt d
ưới và các bộ phận của cây
mà sâu thích ăn; có thể thêm một ít mật rỉ đường để tăng sự bám dính thì hiệu
quả diệt sâu sẽ cao hơn.
1.2.5.2. Hỗn hợp Bt với các thuốc BVTV
- Hỗn hợp Bt và Clodimeform (N
’
-(4-clo-o-tolyl)-N,N-dimetyl formamidine)
Hàng loạt thí nghiệm được thực hiện để so sánh hiệu lực của Bt dùng
đơn và Bt hỗn hợp với Clodimeform khi trừ sâu đo (Trichoplusia ni) và sâu
bướm (Spodoptera frugiperda) trên cải bắp [13]. Robert Kingsbury Clark và
các cộng sự đã nhận thấy rằng khi sử dụng Bt dạng bột thấm nước với liều
12

dùng 2,0l/hecta hiệu quả thấp hơn khi so sánh với Bt hỗn hợp với
Clodimeform với tỉ lệ 1:1.
- Hỗn hợp Bt với thuốc trừ nhện clo hữu cơ 1,1-bis-(p-clorophenyl)
etanol (DMC); 1,1-bis-(p-clorophenyl) sulfide (DDDS); 1,1-bis-(p-
clorophenyl) metan (Neotran)
Tadahary Kitagaki và các cộng sự [19] đã nhận thấy rằng nếu Bt hỗn
hợp với các thuốc trừ nhện clo hữu cơ như trên với tỉ lệ 0,5:1 đến 2,0:1, gia

công ở dạng bột, bột thấ
m nước hay nhũ dầu, phòng trừ sâu bệnh trên lá đậu
tương thì tỉ lệ sâu chết tăng lên rõ rệt so với Bt chỉ dùng đơn.
Thuốc trừ sâu
Nồng độ
(ppm)
Sâu bệnh bị chết
(%)
Bt 2000 25
DMC 25 30
DDDS 250 47
Neotran 500 41
Bt + DMC 1000 + 25 100
Bt + DDDS 500 + 250 93
Bt + Neotran 500 + 500 98
- Hỗn hợp Bt và 1-(4-clorophenyl)-3-(2,6-difluorobenzoyl)- ure
Qua nghiên cứu, nhóm tác giả Abdul Rehman Chauthani [9] đã thấy
rằng khi hỗn hợp Bt và 1-(4-clorophenyl)-3-(2,6-difluorobenzoyl)- ure với tỉ
lệ từ 1:3 đến 3:1 theo khối lượng thì hiệu quả tăng lên rõ rệt. Khi Bt chiếm 50-
70% khối lượng hỗn hợp thì hiệu quả thu được là cao nhất.
Bt (%)
1-(4-clorophenyl)-3-(2,6-
difluorobenzoyl)- ure (%)
Tỉ lệ sâu chết
(%)
100 0 50
75 25 60
13

70 30 100

65 35 92
60 40 94
55 45 96
50 50 100
45 55 84
40 60 88
35 65 60
30 70 60
25 75 50
0 100 60
0 0 2
- Hỗn hợp Bt với thuốc trừ sâu thảo mộc Pyrethrum
Theo tài liệu của nhóm tác giả Edward B. Westall [24], khi phối trộn Bt
với thuốc trừ sâu thảo mộc pyrethrum với tỉ lệ 12:1 đến 1:20 thì tăng hiệu quả
phòng trừ côn trùng chích hút, miệng nhai và ấu trùng.
Bt loại 25 000UI/mg được sử dụng để thử nghiệm. Pyrethrum được tổng
hợp bằng cách sử dụng dung dịch 20% trộn với hạt bentonit sau đó sấy khô
tạo hạt. Sản phẩm có chứa 50% bentonit và 50% pyrethrum. Hỗn hợp Bt và
pyrethrum được phối trộn theo tỉ lệ 2:1, 1:1 và 1:2 được xác định LD
50
.
Tỉ lệ Bt và Pyrethrum trong hỗn hợp
Bt Pyrethrum
1%:1/2% 1%:1% 1%:2%

LD
50

1500 1500 3560 4840 5800
Nhận xét: khi hỗn hợp Bt và pyrethrum thì LD

50
tăng lên đáng kể so với
LD
50
của Bt.
14

Hỗn hợp trên được tiến hành thử hiệu lực sinh học với côn trùng miệng
nhai và chích hút trên cải bắp, liều lượng sử dụng 1,12kg/ha. Kết quả thu được
như sau:
Tỉ lệ sâu chết khi xử lý
Loại sâu Bt Pyrethrum Hỗn hợp
Ăn lá 65% 10% 100%
Chích hút 0% 85% 85%

1.2.5.3. Hỗn hợp Bt với các chất khác có tác dụng synergist
- Hỗn hợp Bt và một số muối vô cơ
Lui Ming Qiu và cộng sự tại đại học Nông nghiệp Huazhong [20] đã
nghiên cứu 5 loại muối vô cơ Na
2
CO
3
, K
2
CO
3
, CaCl
2
, MgSO
4

, MgCl
2
ở 4
nồng độ khác nhau 0,01; 0,025; 0,05; 0,1% hỗn hợp với Bt ở dạng dầu để
đánh giá hiệu quả phòng trừ P.xylosterlla và Heliothis. Kết quả cho thấy cả 5
muối kim loại trên đều có hiệu quả synergist cho Bt.
Khi thử nghiệm hiệu lực sinh học trên P.xylosterlla thấy MgCl
2
ở nồng
độ 0,1 và 0,01% tăng hiệu lực Bt lên 1,56 và 1,54 lần. Na
2
CO
3
0,025% và
MgSO
4
0,1% tăng hiệu lực lên 1,44 và 1,43 lần.
Khi thử nghiệm trên Heliothis thấy rằng Na
2
CO
3
0,025% và MgSO
4

0,125% tăng hiệu lực Bt lên 1,69 và 1,59 lần.
- Hỗn hợp Bt với Natri benzoat và một số muối của EDTA
Một số phương pháp sinh hóa được sử dụng để tăng hiệu lực phòng trừ
của Bt var. entomocidus khi xử lý sâu ăn lá trên cây bông Spodoptera
littoralis [18]. Hàng loạt thử nghiệm khác nhau được tiến hành để đánh giá
khả năng tăng hiệu lực của nội độc tố endotoxin. Kết quả chỉ

rằng một số tác
nhân tạo nhũ với chất béo, tác nhân làm bền protein làm tăng hiệu lực của nội
độc tố từ 2,7 đến 21,7 lần. Một số muối được sử dụng như natri benzoat, muối
Ca, Zn, Cu của EDTA tăng hiệu lực lên 19 đến 21 lần. Vì vậy khi kết hợp với
Bt làm hoạt chất có hiệu lực cao ở nồng độ thấp khi hỗn hợp với các chất này.

15

- Hỗn hợp Bt với virus
Nhóm tác giả Nguyễn Thúy Hà, Phạm Thị Thùy [3] đã tiến hành nghiên
cứu ảnh hưởng của hỗn hợp chế phẩm sinh học Bt và virus đến khả năng diệt
sâu trên cây su hòa vụ đông xuân sớm năm 200 tại Thái Nguyên. Kết quả thấy
rằng, ở thí nghiệm dùng thuốc trừ sâu sinh học Bt hỗn hợp với virus để trừ sâu
hại rau su hào đã khống chế
được sự phát triển của sâu hại rau, giúp cây phát
triển một cách thuận lợi, nâng cao năng suất su hào. Ngoài ra các chỉ tiêu về
sinh trưởng, các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất cao hơn đối chứng chỉ
sử dụng Bt. Năng suất su hào đạt 22,5 tấn / ha tương đương với công thức
phun theo địa phương 23 tấn/ha. Phân tích nhanh dư lượng thuốc BVTV bằng
Test kit cho thấy, ở các công thức xử lý bằng chế ph
ẩm sinh học không có dư
lượng thuốc BVTV còn công thức phun theo địa phương đã phát hiện là dư
lượng ở mức không an toàn.
- Hỗn hợp BT với dầu khoáng (mineral oil)
Năm 2007, B. Amiri Besheli làm việc tại Phòng thí nghiệm Độc học,
Bộ môn BVTV, Khoa nghiên cứu Hóa nông, trường ĐH Tổng hợp
Mazandaran, Iran đã sử dụng dầu khoáng làm chất synergist cho thuốc trừ
sâu Bt để diệt loài sâu đục cành cam Phyllocnistis citrella Stainton
(Lepidptera: Gracillariidae) [11]. Vai trò của dầu khoáng có thể
làm tăng

khả năng thẩm thấu thuốc Bt vào lớp biểu bì của cây.
Ngoài ra, một số hợp chất hóa học được thêm vào làm tăng họat tính
cho Bt bao gồm axit formic (0,5%), maleic axit (0,5%), CaCl
2
(0,5%), citric
axit (1%), nurcap metanol (0,5%), ure (0,5%), K
2
CO
3
(0,1%) [27].
Như vậy, vai trò của các chất synergist cho Bt rất quan trọng vì vậy đã
có nhiều công trình đã được nghiên cứu và áp dụng vào thực tế sản xuất.
1.3. Các chất có tác dụng hiệp đồng (synergist)
1.3.1. Giới thiệu về các chất synergist
1.3.1.1. Khái niệm
Việc sử dụng nhiều lần các hóa chất BVTV trong công tác phòng trừ
dịch hại đã tạo ra hiện tượng quen thuốc hoặc kháng thuốc của sâu bệnh, làm
cho hiệu quả c
ủa thuốc bị giảm sút. Để khắc phục, các nhà nghiên cứu đã tìm
nhiều biện pháp khắc phục, trong đó việc sử dụng các chất có tác dụng hiệp
16

đồng trong hỗn hợp gia công và áp dụng ngoài đồng ruộng là biện pháp mang
lại lợi ích kinh tế xã hôi to lớn vì không phải tăng lượng thuốc sử dụng mà
hiệu quả phòng trừ vẫn tốt, giảm thiểu sự ô nhiễm môi trường.
Các chất có tác dụng hiệp đồng là những chất hóa học có hoặc không
có hoạt tính độc với sâu bệnh, nhưng khi kết hợp với một chất BVTV trong sử
dụng s
ẽ làm thay đổi quá trình chuyển hóa trong cơ thể côn trùng nhằm tăng
độc tính của thuốc đối với côn trùng đó. Hiện tượng đó gọi là hiện tượng hiệp

đồng tác dụng.
Ưu điểm chính trong việc sử dụng các chất synergist là rất hiệu quả đối
với hiện tượng kháng thuốc của côn trùng. Sự có mặt của các chất synergist
trong thành phần hỗn hợp của thuốc loại trừ khả
năng kháng thuốc của sâu
bệnh, thậm trí tăng độ độc của hoạt chất lên nhiều lần, do vậy liều lượng sử
dụng của hoạt chất giảm đáng kể. Kết quả vừa có ý nghĩa về kinh tế, vừa giảm
thiểu ô nhiễm môi trường [4].
1.3.1.2. Cơ chế tác động của các chất synergist
Mặc dù hiện tượng synergist được khám phá cách đây trên 60 năm và
số
lượng các chất được sử dụng như những synergist cho đến nay đã lên đến
hàng nghìn, việc nghiên cứu cơ chế tác động còn tốn nhiều công sức và thời
gian vì quá trình chuyển hóa trong cơ thể côn trùng rất phức tạp [5].
Gần đây do nhu cầu, các chất synergist được nghiên cứu và áp dụng
vào thực tế tăng lên. Với nhiều thiết bị hiện đại và phương pháp nghiên cứ
tiên tiến các nhà khoa học đã có thể đ
i sâu vào tìm hiểu cơ chế tác động, sự
chuyển hóa trong cơ thể côn trùng dẫn đến khả năng phòng trừ sâu bệnh của
các chất BVTV.
Cơ chế tác động của các chất synergist có thể được giải thích theo nhiều
cách:
- Cơ chế sinh học: các chất synergist tác dụng lên hệ thống các enzym
chuyển hóa của côn trùng.
- Cơ chế hóa học: cấu trúc hóa học của các chất synergist dự trữ một
n
ăng lượng liên kết dư, có khả năng tham gia vào hiện tượng cộng hưởng
năng lượng với cấu trúc hóa học của các chất BVTV, làm tăng độc tính của
chúng lên hoặc làm giảm sự phân hủy của hoạt chất trong cơ thể côn trùng.
17

- Cơ chế lý hóa : các chất synergisi có khả năng làm thay đổi quá trình
xâm nhập các chất độc vào cơ thể côn trùng hoặc làm thay đổi quá trình đào
thải chất độc ra khỏi cơ thể chúng.
Trong cơ thể côn trùng, các chất synergist có tác dụng:
-Làm ức chế hoạt động của các enzym gây kháng thuốc, từ đó hạn chế
sự giải độc của côn trùng, không còn hiện tượng quen thuốc. Ví dụ: S,S,S –
tributylphosphotrithoat ức chế enzym esterase, piperonyl butoxide ức ch
ế
enzym mixed fuction oxidase (MFO), SKF-525-A ức chế enzym
monooxygenase (MM), dimetyl maleat ức chế enzym MFO, triphenyl-
phosphat ức chế enzym carboxylesterase…
-Kìm hãm quá trình chuyển hóa, vận chuyển các chất cần thiết nuôi
dưỡng cơ thể côn trùng như oxy, glucose.
-Xúc tác cho quá trình phản ứng giữa thuốc với một số enzym (ví dụn
enzym colinesterase), gây ức chế hoạt động của các enzym này, ngăn cản khả
năng cảm thụ của các tế bào thần kinh, làm ngưng trệ hoạt động chức năng
củ
a các cơ quan côn trùng. Vì vậy quá trình ngộ độc xảy ra nhanh hơn.
Ngoài ra trong một số trường hợp, có một số synergist tác dụng theo
những cơ chế riêng khác.
1.3.1.3. Kỹ thuật sử dụng các chất synergist trong gia công thuốc BVTV [6]
Việc hỗn hợp hai hay nhiều chất hóa học với nhau trong gia công nông
dược nhằm mang lại hiệu quả cao phụ thuộc vào nhiều yếu tố:
-Tính chất lý hóa của synergist, hoạt chất và các phụ gia cho gia công
(chất mang, chấ
t hoạt động bề mặt, chất ổn định…) vì nó quyết định khả năng
hỗn hợp, gia công để tạo ra chế phẩm bền và tốt.
-Tỷ lệ hỗn hợp giữa synergist và hoạt chất hoặc giữa các chất với nhau.
-Hoạt tính của hệ thống các enzym tham gia vào quá trình chuyển hóa

và giải độc của cơ thể côn trùng.
Vì vậy khi chọn và sử dụng các chất synergist cần lưu ý mộ
t số kỹ thuật sau:
1. Mỗi một chất synergist chỉ có thể phù hợp với một hoạt chất nhất định,
cũng như chỉ có hiệu quả đối với một số đối tượng sâu bệnh nhất định, thậm
chí cùng một đối tượng sâu bệnh nhưng chỉ vào giai đoạn sinh trưởng nhất
18

định. Vì vậy trên cơ sở tài liệu tham khảo cần tiến hành thử hiệu lực kỹ trong
điều kiện thực tế đồng ruộng.
2. Tỉ lệ hỗn hợp tối ưu giữa synergist và hoạt chất được xác định cho từng
loại. Ví dụ: chất naphto-2,3-dioxol có tác dụng synergist mạnh nhất đối với
carbaryl với tỉ lệ rất nhỏ nghiên cứu 1:1000. Lượng chất synergist
đưa vào
bao nhiêu, về kỹ thuật phụ thuộc vào khả năng kìm hãm hoàn toàn hệ thống
giải độc của côn trùng. Tuy nhiên, để đạt được trạng thái ngừng hoàn toàn các
enzym giải độc không đơn giản và phụ thuộc vào cơ chế chuyển hóa chất độc
trong cơ thể côn trùng. Vì vậy, đối với từng loại côn trùng nhất định cần xác
định hệ số hoạt tính synergist và tỉ lệ synergist/hoạt chất nhất đị
nh.
3. Cách hỗn hợp: tốc độ thẩm thấu qua thành tế bào và phân bố lượng chất
synergist trong cơ thể côn trùng cho đến khi ức chế được enzym giải độc đối
với từng cá thể khác nhau và quyết định việc sử dụng synergist đồng thời với
các hoạt chất hay không để đạt được hiệu quả cao nhất. Từ đó xác định cách
hỗn hợp và gia công cho từng loại chế phẩ
m.
1.1.3.4.Giới thiệu một số chất synergist phổ biến [5]
Các chất synergist đầu tiên được phát hiện là những hợp chất có nguồn
gốc tự nhiên được tách ra từ các chất có trong dầu thực vật. Sau đó dựa vào
cấu trúc hóa học của các chất này, người ta đã tìm cách tổng hợp các chất

tương tự. Do vậy có thể chia thành hai nhóm như sau :
a. Chất synergist có nguồn gốc tự nhiên
STT Tên chất Công thức hóa học Nguồn gốc
Hiệu quả
tác dụng
1
Sesamin


O
H
2
C
O
O
CH
2
O
O
O


Tách từ
dầu vừng
Hỗn hợp
với
pyrethrin thì
hoạt tính trừ
sâu tăng 2-5
lần

2 Hynochinin

O
H
2
C
O
O
CH
2
O
OC
O
CH
2
CH
2
Tách từ cây
ChamalcyparisTusa
Tương
đương với
sesamin
3 Piperin

Alcaloid trong cây
hạt tiêu


19

b. Một số synergist tổng hợp
Từ những năm 80 của thế kỷ trước, do vấn đề ô nhiễm môi trường đã
trở nên trầm trọng, hàng loạt các công trình được công bố sử dụng các chất
synergist có nguồn gốc tự nhiên hỗn hợp với thuốc trừ sâu nhằm tăng hiệu
lực phòng trừ của thuốc và giảm hàm lượng hoạt chất sử dụng.
1.3.2. Các chất synergist có nguồn gốc tự nhiên
1.3.2.1. Giới thiệu chung
Lịch sử phát triển của các chất synergist bắt đầu bằng những công trình
nghiên cứu về sử dụng hiệu quả và ổn định hoạt chất pyrethrum tách từ hoa
cúc Chrysanthemum mọc ở Kenya để diệt ruồi, muỗi và các côn trùng y tế
khác.
Trong quá trình sử dụng, đã có nhiều công trình nghiên cứu về các chất
synergist ứng dụng vào thực tế, trong đó các chấ
t có nguồn gốc tự nhiên ngày
càng được quan tâm do thân thiện với môi trường và nguồn nguyên liệu tái
tạo phong phú. Các synergist tự nhiên bao gồm:
a) Các synergist có nguồn gốc dầu béo
Trong số các nguyên liệu tự nhiên, người ta quan tâm đến các dầu thực
vật như dầu đậu nành, dầu thầu dầu, dầu họ cam chanh, hương nhu, dầu
quế, đinh hương, dầu vừng, ngũ cốc, dầu bông, hạt tiêu, chè, xoan…vì một
số chất có hoạt tính sinh họ
c đối với côn trùng y tế (ruồi, muỗi, kiến, gián).
Đã có nhiều công trình nghiên cứu được công bố, cụ thể:
STT
Tên chất
synergist
Công thức hóa học Tác dụng
1
Piperonyl
butoxide

H
2
C
O
O
(CH
2
)
2
CH
3
CH
2
- O - (CH
2
CH
2
O)
2
(CH
2
)
3
CH
3

Synergist cho dãy
pyrethroid
2
Sulfoxide

Synergist cho dãy
pyrethroid
3
Sesamex
Synergist cho dãy
pyrethroid và
pyrethrin
20

- Ngay từ năm 1940, Craig Eagleson và Fruidale Tex đã nhận thấy khi
thêm dầu vừng (sesame oil) từ cây vừng (Seasamum indicum) vào các
thuốc trừ sâu tự nhiên pyrethrin thì hoạt tính sinh học của chúng tăng đáng
kể so với khi không có dầu vừng. Từ đó người ta đã đi sâu nghiên cứu về
dầu vừng và đã tách được chất sesamin và sesamolin [15].
Sesamin và sesamolin đều không có tác dụng trừ sâu. Nhưng khi hỗn
hợp với pyrethrin thì hoạt tính trừ sâu của pyrethrin tăng lên 2 - 5 lần.
- Tương tự như các sản phẩm từ dầu vừng, Sesamex được M. Boroza
xác định như chất synergist đối với các chất pyrethrin và pyrethroid vào
năm 1956. Hãng Shulton Inc. đăng ký dưới tên thương mại là Sesoxane.
Sản phẩm được điều chế từ phản ứng ngưng tụ sesamol (thu được từ
piperonal khi xử lý với axit peraxetic) với vinyl-etyl ete của etylenglycol.
Từ những năm 80 của thế kỷ trước, do vấn đề ô nhiễm môi tr
ường đã
trở lên trầm trọng, hàng loạt các công trình được công bố sử dụng các chất
synergist có nguồn gốc các dầu thực vật, hỗn hợp với thuốc trừ sâu nhằm
tăng hiệu lực phòng trừ của thuốc và giảm hàm lưQợng hoạt chất sử dụng.
Sau đây là một số ví dụ:
- Năm 1990, Puritch, George, S. đã đăng ký công trình nghiên cứu với
tên là “Thuốc trừ sâu thân thiện môi trườ

ng”, trong đó ông cũng sử dụng
muối Natri hoặc Kali của 2 axit oleic và linoleic như chất synergist, hỗn
hợp với các thuốc trừ sâu dãy pyrethroid như Fenvalerate, Permetrin,
Cypermetrin để tạo ra sản phẩm “xà phòng an toàn” chống các côn trùng
như rệp, ruồi [22].
- Gần đây nhất, năm 2010, Byron I. Reid và cộng sự đã công bố công
trình nghiên cứu một cách tương đối toàn diện về sử dụng các synergist
khác nhau trong gia công thuốc trừ côn trùng y tế như gián, kiến…Các
synergist sử dụng là axit oleic, axit linoleic (1%), metyl oleat, metyl
linoleat, metyl palmitat (5%)…, còn thuốc trừ sâu là Imidacloprid [12].
- Dạng gia công bả (bait) sử dụng trong công tác phòng trừ côn trùng y
tế rất thuận tiện vì dễ dùng, ít gây ô nhiễm môi trường xung quanh. Vì vậy,
lĩnh vực này cũng được quan tâm từ lâu. Năm 1998, Barcay và công sự đã
nghiên cứu thành công bả trừ gián, kiến, rệp, ruồi, trong đó sử dụng hỗn
hợp chủ yếu là axit boric, dầu đậu nành, đường mía hoặc dịch chiết từ
21

enzym bia như những chất synergist, không cần bất cứ loại thuốc trừ sâu
nào [23].
Một hướng nghiên cứu sử dụng các dầu thực vật làm phụ gia trong gia
công thuốc BVTV cũng được quan tâm. Ngoài tác dụng synergist, các este
của axit béo còn có tính chất hoạt động bề mặt, chất dẫn hoặc thậm chí làm
dung môi hòa tan một số hoạt chất BVTV không tan trong nước. Vì vậy
chúng còn được sử dụng như các phụ gia trong gia công nông dược. Ví dụ,
công trình củ
a Alefesh Hailu và công sự đã nghiên cứu sử dụng các metyl
este của axit lauric, myristic, palmitic, stearric, oleic, linoleic làm phụ gia
gia công thuốc trừ sâu Propanil… [10].
b) Các synergist có nguồn gốc tự nhiên khác
Ngoài nguyên liệu ban đầu từ dầu béo (sau đó chuyển hóa tiếp) hoặc

dùng trực tiếp làm các chất synergist cho thuốc trừ sâu, các nguyên liệu có
nguồn gốc tự nhiên khác cũng được nghiên cứu trong thời gian qua.
Axit kojic [5-hydroxy-2-(hydroxymethyl)-4-pyrone], một sản phẩm phụ
của quá trình lên enzym lúa mạch để sản xuất rượu sake ở Nhật Bả
n, sử dụng
chủng enzym Aspergillus oryzae (người Nhật gọi là enzym koji) và các dẫn
xuất este đã được sử dụng làm chất synergist cho một số thuốc trừ sâu
pyrethroid và carbamat. Chúng có thể thay thế cho chất synergist piperonyl
butoxide [21].
Mặt khác, nguồn dầu mỡ cá cũng là nguyên liệu tiềm tàng để tạo các
chất synergist cho thuốc BVTV. Tác giả David Keen và Stuart, Fl. đã giới
thiệu hỗn hợp mỡ cá mòi dầu với dầu vừng, lecithin với các loại thuố
c trừ
sâu, trừ nấm khác nhau để tạo sản phẩm trừ một số côn trùng hại cam như
nhên đỏ, tuyến trùng đất, rệp…rất hiệu quả. Hỗn hợp dầu mỡ cá và dầu
vừng có tác dụng như những chất mang cho gia công, vừa đóng vai trò là
chất synergist cho thuốc [16].
Như vậy, các chất có nguồn gốc tự nhiên sử dụng trong gia công thuốc
BVTV rất đa dạng và đa dụng. Chúng
đóng vai trò như những chất
synergist, nhưng cũng đồng thời là chất mang, phụ gia cho hoạt chất, tạo
sản phẩm có hiệu lực sinh học cao hơn, đồng thời rất thân thiện với môi
trường. Hiện nay, ngày càng có nhiều công trình nghiên cứu và ứng dụng
22

các hợp chất này trong lĩnh vực nông nghiệp vì bản thân chúng không độc,
phân hủy sinh học nên hạn chế ô nhiễm môi trường và sức khỏe cộng đồng.
Vì vậy, những hợp chất này rất được ưa dùng trong nền nông nghiệp bên
vững, tạo ra những sản phẩm sạch cho nhu cầu tiêu dùng.
1.3.2.2. Một số synerigst tự nhiên dùng cho thuốc trừ sâu Bt

a. Các axit béo không no và muối của nó
Gaudet và cộng sự đã công bố công trình sử dụng mu
ối của các axit
béo không no C
18
như axit oleic, linoleic làm chất synergist cho thuốc trừ
sâu vi sinh Bt phòng trừ sâu Halisidota argentata [17]. Kết quả giảm đáng
kể hàm lượng Bt sử dụng đồng thời giảm thời gian knock out, làm cho sâu
chết nhanh hơn, khắc phục nhược điểm của thuốc trừ sâu Bt.
b. Dầu chiết từ cây ngải thân đỏ (Artemisia scoparia) synergist với Bt để
phòng trừ ấu trùng bướm trên cây cải bắp
Hòa trộn dịch dầu thô chiết xuất t
ừ cây ngải thân đỏ (Artemisia
scoparia) với Bt để diệt trừ ấu trùng bướm trắng trên cải bắp với tỉ lệ 1:8,8 (Bt
loại 1,5x10
9
UI/mg) trong cùng điều kiện ánh sáng. Kết quả hệ số synergist
thu được là 208,4. Sau 72h, tỉ lệ ấu trùng chết đạt 76,3% [18].
c. Hợp chất avidin và Bt trừ sâu trên cây bông
Việc sử dụng cây bông có gen Bt trở nên phổ biến. Ngày nay, nhằm
nâng cao hiệu quả và giảm sự kháng côn trùng của Bt, người ta sử dụng
avidin như là một chất synergist cho Bt. Avidin là một protein trong lòng
trắng trứng. Avidin là một protein trong lòng trắng trứng, có thể liên kết với
biotin (vitamin H) làm mất hoạt tính của biotin nh
ưng an toàn với động vật
bậc cao. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng, sự có mặt của avidin trong thức ăn
có thể giảm sự tăng trưởng của côn trùng bộ cánh phấn. Vì avidin là protein
có hoạt tính sinh học nên khi kết hợp với Bt, gen của nó được chèn vào bộ
gen của cây bông hay xếp chồng lên nhau với các gen của Bt. Zhu, Yu
Cheng và các cộng sự đã xác định tỉ lệ tử vong của 3 loài côn trùng bộ cánh

phấn Helicoverpa zea (Boddie), Spodoptera exigua
(Hübner), and Anticarsia
gemmatalis (Hübner) khi có mặt của avidin. Các thử nghiệm được tiến hành
vào giai đoạn côn trùng mới nở hoặc hóa nhộng, người ta thấy rằng, ở liều
lượng 10ppm avidin không có tác dụng nhưng ở nồng độ 100ppm thì 100%
23

côn trùng bị chết. Khi hỗn hợp Bt + Avidin thì tỉ lệ tử vong tăng lên 57% so
với 21,6% khi chỉ dùng Bt [25].
d. Dầu neem hỗn hợp với Bt trừ sâu xanh và sâu tơ [2]
Nhằm mục đích tăng khả năng tác dụng nhanh và hiệu quả, nhóm tác
giả Vũ Văn Độ và cộng sự đã tiến hành phối trộn dầu neem và Bt và khảo sát
hiệu quả gây chết của chế phẩm này trên sâu xanh (Heliothis armigera) và sâu
tơ
(Plutella xylostella).
Các thí nghiệm được thiết kế theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên với 3 lần
lặp lại. Đối với sâu xanh các nghiệm thức bao gồm 15 chế phẩm đuợc bố trí ở
3 nồng độ 5%, 10%, 15% và đối chứng không xử lý. Đối với sâu tơ: các thí
nghiệm bao gồm 15 chế phẩm được bố trí ở 3 nồng độ 2,5%; 5%; 7,5% và đối
chứng không xử lý. Kết quả cho thấy rằng chế phẩm ph
ối trộn giữa dầu neem
và Bt gây chết sâu xanh và sâu tơ mạnh hơn so với chế phẩm chỉ chứa dầu
neem hoặc Bt. Các chế phẩm phối trộn có tác động chậm, cần đỏi hỏi thời
gian nhất định để đạt hiệu lực gây chết đối với sâu tơ (1 đến 2 ngày) và sâu
xanh (5-6 ngày)
1.3.3. Lựa chọn chất synergist hỗn hợp với Bt trừ sâu trên rau
Qua các tài liệu tổng quan trên ta thấy, tùy thuộc vào mụ
c đích sử dụng
khác nhau có thể lựa chọn các synergist phù hợp cho thuốc trừ sâu Bt. Đối
tượng phòng trừ lựa chọn là một số loài sâu hại rau có tính kháng thuốc cao

như sâu khoang và sâu tơ. Sử dụng thuốc trừ sâu vi sinh Bt phù hợp với vùng
sản xuất rau sạch, vì vậy đề tài lựa chọn nội dung nghiên cứu tổng hợp chất
synergist cho thuốc trừ sâu Bt là hỗn hợp muối kali của axit oleic và linoleic
(được chiết tách từ d
ầu thực vật) do:
- Không độc, không ô nhiễm môi trường.
- Hầu hết các dầu thực vật sẵn có ở Việt Nam đều chứa hàm lượng khá
cao hai axit trên. Quá trình tách chúng không quá phức tạp.
- Các hợp chất này không độc, dễ phân hủy sinh học, không để lại dư
lượng trong nông phẩm và môi trường, rất phù hợp cho đối tượng sử dụng.
1.3.4. Các phương pháp chiết tách axit béo từ dầu thực vật
Trên thế
giới hiện nay thường sử dụng các phương pháp sau để tạo các
sản phẩm axit béo có hoạt tính sinh học cao:
24


Hình 1.7. Sơ đồ các phương pháp chiết axit oleic và linoleic từ dầu thực vật
-Phương pháp 1: Sử dụng các phương pháp hóa học để tinh chế axit
oleic và linoleic
-Phương pháp 2: Tách trên cột Silicagen, tráng bạc AgNO
3
. Phương
pháp này phù hợp với quy mô nghiên cứu nhỏ cho phân tích thí nghiệm,
không phù hợp với quy mô sản xuất vì AgNO
3
có giá thành rất cao.
-Phương pháp 3: Dùng sắc kí lỏng cao áp pha đảo C18. Phương pháp
này tiêu tốn lượng lớn dung môi tinh khiết, chi phí lớn dẫn tới giá thành sản
phẩm sẽ cao.

- Phương pháp 4: Sử dụng hệ enzym đặc hiệu Lipaza để phân lập các
axit béo oleic và linoleic. Phương pháp này đòi hỏi phải có các kỹ thuật với
công nghệ vi sinh tiên tiến, không phù hợp với điều kiện Việt Nam
Lựa chọn phương án công nghệ chi
ết tách axit oleic và linoleic
Xét trên phương diện hiệu quả kinh tế và điều kiện thực tiễn, các phương
pháp 2,3,4 đều sử dụng các phương tiện thiết bị hóa chất chuyên dụng, đắt
tiền bởi vậy ở điều kiện cụ thể tại Việt Nam, phương pháp 1 (phân lập và tinh
chế bằng phương pháp hóa học) sẽ được chọn là phương pháp để tách chiết
và phân lập axit oleic và linoleic cho các thử nghi
ệm tiếp theo.
Sau quá trình thủy phân dầu thực vật, thu được axit béo tổng chứa các
axit béo no và không no. Để loại bỏ axit béo no và làm giàu axit béo không
no, đề tài tiến hành các phương pháp tinh chế axit oleic và linoleic.
1.3.5. Lựa chọn phương pháp làm giàu (tinh chế) axit oleic và linoleic
Có nhiều phương pháp làm giàu axit béo không no như: tách phân đoạn
bằng ly tâm phân tử, kết tinh phân đoạn ở nhiệt độ thấp, chưng cất chân