Nghiên cứu ảnh hưởng của xử lý 1 mcp đến sự biến đổi hàm lượng một số hợp chất trung gian và hoạt tính enzyme tham gia vào chu trình sinh tổng hợp ethylene của giống cà chua savior trồng vụ hè

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

TRỊNH THỊ THU HỊA

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI:
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA XỬ LÝ 1-MCP ĐẾN
SỰ BIẾN ĐỔI HÀM LƯỢNG MỘT SỐ HỢP CHẤT
TRUNG GIAN VÀ HOẠT TÍNH ENZYME THAM GIA
VÀO CHU TRÌNH SINH TỔNG HỢP ETHYLENE CỦA
GIỐNG CÀ CHUA “SAVIOR” TRỒNG VỤ HÈ

Hà Nội - 2021


HỌC VIỆN NƠNG NGHIỆP VIỆT NAM

KHOA CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI:
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA XỬ LÝ 1-MCP ĐẾN
SỰ BIẾN ĐỔI HÀM LƯỢNG MỘT SỐ HỢP CHẤT
TRUNG GIAN VÀ HOẠT TÍNH ENZYME THAM GIA
VÀO CHU TRÌNH SINH TỔNG HỢP ETHYLENE CỦA
GIỐNG CÀ CHUA “SAVIOR” TRỒNG VỤ HÈ
Người thực hiện

: TRỊNH THỊ THU HỊA

MSV

: 620858

Khóa

: K62

Chun ngành
Giáo viên hướng dẫn

: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
: PGS.TS. TRẦN THỊ ĐỊNH

Hà Nội - 2021


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong Khóa luận này là
trung thực.
Tơi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ trong việc thực hiện Khóa luận này đã
được cảm ơn và các thơng tin được trích dẫn trong chun đề này đã được ghi rõ
nguồn gốc.
Hà Nội, ngày 26 tháng 7 năm 2021
Sinh viên

Trịnh Thị Thu Hòa

i

LỜI CẢM ƠN
Khóa luận tốt nghiệp là một dấu mốc quan trọng, đánh dấu sự kết thúc cho quá
trình học tập suốt bốn năm liền của tôi tại Học viện Nông Nghiệp Việt Nam. Bằng nỗ
lực và cố gắng của bản thân cùng với sự giúp đỡ của các thầy cơ, anh chị và bạn bè, tơi
đã hồn thành khóa luận tốt nghiệp của mình đúng như mong đợi.
Lời đầu tiên, tơi xin bày tỏ lịng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới PGS. TS. Trần
Thị Định - Bộ môn Công nghệ chế biến - Khoa Công nghệ thực phẩm - Học viện
Nông Nghiệp Việt Nam, người đã định hướng đề tài và tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tơi
trong suốt q trình làm khóa luận.
Tơi xin chân thành cảm ơn các thầy giáo, cơ giáo trong và ngồi Khoa Công
nghệ thực phẩm - Học viện Nông Nghiệp Việt Nam đã tận tình truyền đạt kiến thức
trong những năm tôi học tập.
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới chị Nguyễn Minh Việt Thảo, chị Nguyễn
Thị Thúy Ngà và anh Trần Văn Dũng đã ln nhiệt tình giúp đỡ, chỉ bảo tôi trong suốt
thời gian thực hiện đề tài và trong q trình hồn thành khóa luận.
Cuối cùng, tơi xin cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè đã luôn bên cạnh, ủng
hộ, động viên.
Do thời gian thực hiện đề tài có hạn nên đề tài của tơi khơng thể tránh khỏi
những thiếu sót và hạn chế. Tơi rất mong nhận được sự quan tâm, góp ý của thầy cơ
cùng các bạn để khóa luận của tơi được hồn thiện hơn.
Tơi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 26 tháng 7 năm 2021
Sinh viên

Trịnh Thị Thu Hòa

ii

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................................i
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................. ii
MỤC LỤC ..................................................................................................................... iii
DANH MỤC HÌNH ẢNH ...............................................................................................v
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ......................................................................................vi
PHẦN I. ĐẶT VẤN ĐỀ ..................................................................................................1
1.1.

Tính cấp thiết của đề tài .....................................................................................1

1.2.

Mục đích, yêu cầu của đề tài ..............................................................................2

1.2.1.

Mục đích ......................................................................................................2

1.2.2.

Yêu cầu ........................................................................................................2

PHẦN II. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ...............................................................................4
2.1.

Khái quát về cây cà chua và giống cà chua Savior ............................................4

2.1.1.

Khái quát về cây cà chua .............................................................................4

2.1.2.

Giống cà chua Savior ..................................................................................5

2.2.

Chu trình sinh tổng hợp ethylene .......................................................................6

2.2.1.

Ethylene .......................................................................................................6

2.2.2.

Quá trình sinh tổng hợp ethylene ................................................................7

2.2.3.

Tình hình nghiên cứu về quá trình sinh tổng hợp ethylene.........................8

2.3.

1-MCP và ảnh hưởng của 1-MCP đến quá trình chín của quả ..........................8

PHẦN III. VẬT LIỆU, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..................10
3.1.

Vật liệu nghiên cứu ..........................................................................................10

3.1.1.

Đối tượng nghiên cứu................................................................................10

3.1.2.

Thiết bị, dụng cụ, hóa chất ........................................................................10

3.2.

Phạm vi nghiên cứu..........................................................................................10
iii


3.2.1.

Địa điểm nghiên cứu .................................................................................10

3.2.2.

Thời gian nghiên cứu ................................................................................10

3.3.

Nội dung nghiên cứu ........................................................................................10

3.4.

Phương pháp nghiên cứu .................................................................................11

3.4.1.

Phương pháp bố trí thí nghiệm ..................................................................11

3.4.2.

Phương pháp phân tích ..............................................................................12

3.4.3

Phương pháp xử lý số liệu .........................................................................19

PHẦN IV. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.....................................................................20
4.1.

Ảnh hưởng của xử lý 1-MCP đến sự biến đổi hoạt tính in vitro của enzyme

ACS trong chu trình sinh tổng hợp ethylene của cà chua ‘Savior’ trồng vụ hè ........20
4.2.

Ảnh hưởng của xử lý 1-MCP đến sự biến đổi hoạt tính in vitro của enzyme

ACO trong chu trình sinh tổng hợp ethylene của cà chua ‘Savior’ trồng vụ hè ........22
4.3.

Ảnh hưởng của xử lý 1-MCP đến sự biến đổi hàm lượng ACC trong chu trình

sinh tổng hợp ethylene của cà chua ‘Savior’ trồng vụ hè ..........................................23

4.4.

Ảnh hưởng của xử lý 1-MCP đến sự biến đổi hàm lượng MACC trong chu

trình sinh tổng hợp ethylene của cà chua ‘Savior’ trồng vụ hè..................................25
PHẦN V. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ......................................................................28
5.1.

Kết luận ............................................................................................................28

5.2.

Kiến nghị ..........................................................................................................28

TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................30
PHỤ LỤC ......................................................................................................................35

iv


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 2.1. Chu trình sinh tổng hợp ehylene ....................................................................... 7
Hình 3.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm định lượng ACC và MACC......................................... 13
Hình 3.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định hoạt tính enzyme ACO ................................. 16
Hình 3.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định hoạt tính enzyme ACS .................................. 18
Hình 4.1. Sự biến đổi hoạt tính enzyme ACS của mẫu đối chứng và mẫu được xử lý
1-MCP qua các độ chín sau thu hoạch .............................................................................. 20
Hình 4.2. Sự biến đổi hoạt tính enzyme ACO của mẫu đối chứng và mẫu được xử lý
1-MCP qua các độ chín sau thu hoạch ............................................................................. 22
Hình 4.3. Sự biến đổi hàm lượng ACC của mẫu đối chứng và mẫu được xử lý 1-MCP

qua các độ chín sau thu hoạch ........................................................................................... 24
Hình 4.4. Sự biến đổi hàm lượng MACC của mẫu đối chứng và mẫu được xử lý 1MCP qua các độ chín sau thu hoạch .................................................................................. 26

v


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

ACC

: 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid

ACO

: 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid oxidase

ACS

: 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid synthase

ĐC 1

: Độ chín 1

ĐC 2

: Độ chín 2

ĐC 3

: Độ chín 3

ĐC 4

: Độ chín 4

ĐC 5

: Độ chín 5

ĐC 6

: Độ chín 6

ĐC 6 + 6

: Thời điểm sau độ chín 6 sáu ngày

ĐC 6 + 12

: Thời điểm sau độ chín 6 mười hai ngày

ĐC 6 + 18

: Thời điểm sau độ chín 6 mười tám ngày

GC

: Sắc kí khí

MACC

: 1-(malonylamino)cyclopropane-1-carboxylic acid

SAM

: S-adenosyl-L-methionine

vi


PHẦN I. ĐẶT VẤN ĐỀ
1.1.

Tính cấp thiết của đề tài
Cà chua, Lycopesicon esculentum Mill, là loại rau quả được sử dụng rất phổ biến

để ăn tươi cũng như làm nguyên liệu cho công nghiệp chế biến bởi thành phần dưỡng
chất và những lợi ích tuyệt vời mà nó mang lại cho con người. Cà chua chứa chủ yếu là
nước, carbohydrat, protein, lipid, axit hữu cơ, nguyên tố vi lượng và các vitamin rất tốt
cho sức khỏe. Cà chua được sử dụng như một vị thuốc làm mát cơ thể, giải nhiệt, giúp
kháng khuẩn, loại độc tố, kiềm hóa axit và tăng khả năng tiêu hóa tinh bột (Trần Thị
Định và Trần Thị Lan Hương, 2016).
Hiện nay, diện tích trồng cà chua ngày càng được mở rộng cùng với việc áp dụng
các giống mới lai tạo vào sản xuất, biến cà chua thành một cây hoa màu mang lại giá trị
kinh tế cao, trong đó nổi bật là giống cà chua Savior. Đây là một giống cà chua mới, có
khả năng chịu nhiệt và kháng bệnh, chống chịu tốt với các điều kiện ngoại cảnh, thích
hợp trồng ngay cả khi trái vụ và cho năng suất cao (Duong và cộng sự, 2016).
Cà chua là một loại quả hô hấp đột biến, sau khi thu hoạch các quá trình trao đổi
chất, hoạt động sinh lý vẫn diễn ra bên trong mô quả. Q trình chín của quả cà chua

được đặc trưng bởi cường độ hô hấp và sự sản sinh ethylene (Lelievre và cộng sự,
1997). Thông thường vài giờ trước khi xảy ra hô hấp đột biến, hàm lượng ethylene nội
sinh tăng mạnh, kích thích hoạt động của các enzyme, đẩy nhanh q trình chín của quả.
Vì vậy, kiểm sốt ethylene sau thu hoạch cần được thực hiện để đảm bảo điều kiện chín
thích hợp và duy trì chất lượng của quả. Do đó, việc hiểu biết sâu và đầy đủ về chu trình
sinh tổng hợp ethylene ở cà chua là cần thiết để nâng cao chất lượng và kéo dài thời
gian bảo quản của sản phẩm.
Để hạn chế tác động của ethylene, một phương pháp phổ biến đó là sử dụng chế
phẩm 1-Methylcyclopropene (1-MCP) do nó có khả năng ức chế quá trình sinh tổng
hợp của ethylene. 1-MCP đã được thương mại hóa, sử dụng rộng rãi cho các cây trồng
rau hoa quả và được nghiên cứu bởi nhiều nhà khoa học trên thế giới. Theo Jiang và
cộng sự (1999), 1-MCP đã ngăn chặn q trình chín của quả chuối trong 12 ngày ở
24◦C chỉ với nồng độ xử lý rất thấp (0,7 nL/L). Kết quả từ cơng trình nghiên cứu của
1


Dong và cộng sự (2001) cũng chỉ ra xử lý 1-MCP trên quả mận với nồng độ 0,1 ppm ở
20◦C trong 20 giờ, có tác dụng ngăn chặn sản xuất ethylene và duy trì độ cứng. Đối với
quả táo tàu, 1-MCP cũng cho thấy những tác động có lợi trong việc duy trì chất lượng
của quả như: giảm sự sản sinh ethylene ở mức 28 % và giảm 30 % tốc độ hô hấp. Hơn
nữa, 1-MCP hạn chế hiệu quả sự phát triển đường kính vết bệnh của bệnh thối mốc
xanh và giảm đáng kể tỷ lệ bệnh thối rữa tự nhiên (Zhang và cộng sự, 2012). Đối với cà
chua, xử lý 1-MCP sau thu hoạch là một phương pháp hiệu quả trong việc trì hỗn q
trình chín và kéo dài thời gian bảo quản của quả (Wills và cộng sự, 2002).
Hiện nay, những nghiên cứu trong nước ở Việt Nam về ảnh hưởng của 1-MCP
đến quá trình sinh trưởng, phát triển và bảo quản sau thu hoạch cà chua vẫn còn hạn
chế, chỉ tập trung khảo sát những thay đổi thể hiện ra kiểu hình của quả, chưa giải thích
được cơ chế của những biến đổi này ở mức độ protein và gen. Để hiểu rõ hơn về tác
động của 1-MCP trong q trình chín và bảo quản sau thu hoạch của cà chua, đặc biệt là
sự biến đổi hàm lượng một số hợp chất trung gian và enzyme tham gia vào chu trình

sinh tổng hợp ethylene ở cấp độ phân tử, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài “Nghiên
cứu ảnh hưởng của xử lý 1-MCP đến hàm lượng một số hợp chất trung gian và hoạt
tính enzyme tham gia vào chu trình sinh tổng hợp ethylene của giống cà chua Savior
trồng vụ hè”.
1.2.

Mục đích, yêu cầu của đề tài

1.2.1. Mục đích
Xác định ảnh hưởng của xử lý 1-MCP đến sự biến đổi hàm lượng một số hợp
chất trung gian và hoạt tính enzyme tham gia vào chu trình sinh tổng hợp ethylene của
giống cà chua 'Savior' trồng vụ hè. Kết quả của đề tài góp phần cung cấp cơ sở dữ liệu
để điều chỉnh cơ chế chín đột biến của quả cà chua.
1.2.2. Yêu cầu
-

Xác định được ảnh hưởng của xử lý 1-MCP đến sự biến đổi hàm lượng của 1aminocyclopropane-1-carboxylic (ACC) trong chu trình sinh tổng hợp ethylene của
giống cà chua 'Savior' trồng vụ hè.

2


-

Xác định được ảnh hưởng của xử lý 1-MCP đến sự biến đổi hàm lượng của malonylACC (MACC) trong chu trình sinh tổng hợp ethylene của giống cà chua 'Savior'
trồng vụ hè.

-

Xác định được ảnh hưởng của xử lý 1-MCP đến sự biến đổi hoạt tính in vitro của

ACC-oxidase (ACO) trong chu trình sinh tổng hợp ethylene của giống cà chua
'Savior' trồng vụ hè.

-

Xác định được ảnh hưởng của xử lý 1-MCP đến sự biến đổi hoạt tính in vitro của
ACC-synthase (ACS) trong chu trình sinh tổng hợp ethylene của giống cà chua
'Savior' trồng vụ hè.

3


PHẦN II. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1.

Khái quát về cây cà chua và giống cà chua Savior

2.1.1. Khái quát về cây cà chua
2.1.1.1 Nguồn gốc và đặc điểm của cây cà chua
Cây cà chua có tên khoa học là Lycopesium esculentum, có nguồn gốc từ Nam
Mỹ, là loại rau ăn quả làm thực phẩm, họ Cà (Solanaceae). Cà chua là cây dài ngày, tự
thụ phấn, quả mọng, khi chín có màu vàng hoặc đỏ. Theo Dương Bá Tồn (2015), cà
chua có thể trồng trên nhiều loại đất khác nhau song thích hợp nhất vẫn là đất pha cát,
đất phù sa nhiều mùn, đất bồi giữ ẩm và thoát nước tốt. Cà chua là cây ưa sáng, vì vậy
khơng nên gieo hạt q dày, hoặc gieo dưới bóng râm.
Nhiệt độ thích hợp cho cà chua để đạt năng suất cao, chất lượng tốt là khoảng 21
- 24oC và thời tiết khô, độ ẩm 45 - 60 %. Nhiệt độ dưới 12oC kéo dài sẽ gây thiệt hại
nghiêm trọng, nhiệt độ trên 27oC kéo dài sẽ hạn chế ra hoa, đậu quả. Các tế bào phôi và
hạt bị hủy hoại khi nhiệt độ lớn hơn 38oC (Trung tâm nghiên cứu khoa học nông vận,
2016).

2.1.1.2. Giá trị dinh dưỡng của cây cà chua
Cà chua là loại quả có giá trị dinh dưỡng cao, được sử dụng rộng rãi trong việc
chế biến thực phẩm, chăm sóc và bảo vệ sức khỏe. Trung bình 100g cà chua chín tươi sẽ
đáp ứng được 13% nhu cầu hàng ngày về vitamin A, vitamin B6, vitamin C, vitamin B1
và vitamin B2 (Trung tâm nghiên cứu khoa học nông vận, 2016).
Theo Sức khỏe và đời sống (2019), cà chua rất giàu lycopene - chất chống oxy
hóa tự nhiên, có khả năng hỗ trợ và phòng chống ung thư, hỗ trợ tim mạch, làm sáng da.
Bên cạnh đó, nhờ các chất chống viêm như carotenoid và bioflavonoid, cà chua có thể
làm giảm cơn đau mãn tính. Điều tuyệt vời hơn là hàm lượng vitamin A và vitamin C có
trong cà chua có thể giúp tăng thị lực, ngăn ngừa quáng gà, thối hóa điểm vàng và
giảm nguy cơ đục thủy tinh thể.
2.1.1.3. Các giai đoạn chín của cây cà chua
Trong quá trình chín, quả cà chua sẽ trải qua các thời kỳ sau:

4


Thời kỳ quả xanh - immature green: Quả và hạt phát triển chưa hoàn chỉnh. Màu
quả xanh hoàn toàn. Nếu thu hái quả ở thời kỳ này và thông qua các phương pháp thúc
chín thì quả chín khơng bình thường, quả khơng có hương vị, khơng có màu sắc đặc
trưng của giống nên khơng thích hợp cho việc thu hái và bảo quản.
Thời kỳ chín xanh - mature green (Độ chín 1): Chất keo bao quanh hạt được hình
thành. Quả phát triển đầy đủ về kích thước, quả chưa có màu hồng hoặc màu vàng. Nếu
đem thúc chín thì quả sẽ thể hiện màu sắc của giống.
Thời kỳ chín vàng - breaker (Độ chín 2): Đi quả xuất hiện màu vàng hoặc màu
hồng với diện tích bề mặt chiếm khoảng 10%.
Thời kỳ chuyển màu - turning (Độ chín 3): Diện tích bề mặt từ 10 - 30% có màu
vàng hoặc đỏ.
Thời kỳ chín hồng - pink (Độ chín 4): 30 - 60% diện tích bề mặt quả có màu hồng
nhạt hoặc màu vàng. Quả đạt độ chín cao nên đã trải qua các giai đoạn sinh lý quan

trọng nên rất khó đánh giá hiệu quả của bảo quản thơng qua các chỉ tiêu có liên quan tới
các q trình sinh lý như hô hấp, biến đổi màu sắc...
Thời kỳ quả hồng hoặc đỏ - light red (Độ chín 5): 60 - 90% diện tích bề mặt quả
có màu vàng hoặc đỏ.
Thời kỳ quả chín đỏ - red ripe (Độ chín 6): Trên 90% diện tích bề mặt quả có
màu đỏ (Tạ Thu Cúc, 2003).
2.1.2. Giống cà chua Savior
Giống cà chua Savior được các nhà khoa học của Công ty Syngenta Đài Loan
nghiên cứu tạo ra bằng cách sử dụng kỹ thuật di truyền, là giống cà chua chịu nhiệt tốt,
có tính kháng cao với bệnh vàng xoắn lá, bệnh sương mai, bệnh đốm lá, có khả năng
sinh trưởng tốt trong cả điều kiện chính vụ và trái vụ, phát triển khoẻ. Tỷ lệ đậu quả của
giống cà chua Savior tốt cho cả ba vụ: chính vụ và trái vụ đạt từ 62,5 % (vụ sớm) đến
71,2 % (vụ chính), ở vụ muộn có tỷ lệ đậu quả là 65,8 % (Đặng Văn Niên và Nguyễn
Thị Ngọc Lệ, 2008). Cà chua Savior có thịt quả màu đỏ đậm, hương thơm đặc trưng của
cà chua, khơng có vị hăng, ngái, thịt quả khô, mịn, đáp ứng được nhu cầu ăn tươi và chế
biến.
5


Hiện nay, với những đặc điểm vượt trội về năng suất và chất lượng cùng khả
năng kháng bệnh, giống cà chua Savior được trồng phổ biến tại miền Bắc của Việt Nam
như: Hải Dương, Hải Phòng, Nam Định,… và được tiêu thụ rộng rãi trên cả nước trong
tiêu dùng hàng ngày cũng như công nghệ chế biến thực phẩm. Đặc biệt, ở tỉnh Vĩnh
Phúc, diện tích trồng cà chua Savior là khoảng 200 ha. Trong đó, 40 ha cà chua được
trồng với kỹ thuật ghép gốc cà tím, một kỹ thuật đang được nhiều nước trên thế giới áp
dụng để kháng bệnh héo xanh vi khuẩn và tăng sức đề kháng cho cây (Báo Nông nghiệp
Việt Nam, 2021).
Xuất phát từ những ưu điểm kể trên, chúng tôi đã lựa chọn thực hiện nghiên cứu
của mình trên giống cà chua Savior trồng vụ hè, để từ đó tìm ra các phương pháp kéo
dài thời gian bảo quản nhằm duy trì và nâng cao chất lượng của quả cà chua sau thu

hoạch.
2.2.

Chu trình sinh tổng hợp ethylene

2.2.1. Ethylene
Ethylene (C2H4) là một hydrocacbon đơn giản ở thể khí có ảnh hưởng sâu sắc
đến sự sinh trưởng và phát triển của thực vật (Mattoo và Suttle, 1991; Abeles và cộng
sự, 1992). Ethylene là chất điều hòa sự nảy mầm của hạt, cây con, sự phát triển, sự rụng
lá và cánh hoa, sự già đi của các cơ quan, phản ứng với căng thẳng và phản ứng với
mầm bệnh (Schaller và cộng sự, 2002). Một đặc tính quan trọng của ethylene là kích
thích q trình chín của các loại quả hơ hấp đột biến hay cịn gọi là các loại quả có q
trình chín sau thu hoạch.
Ethylene là một trong những hormone thực vật đầu tiên được phát hiện (Abeles
và cộng sự, 1992). Dimitry Neljubov đã xác định ethylene là thành phần "hoạt động"
trong khí chiếu sáng và công bố kết quả của ông vào năm 1901. Trong báo cáo hằng
niên với Bộ Nông nghiệp Jamaica, Couins đã chứng minh trái cam chín sớm hơn khi
được lưu trữ cùng với chuối. Mãi đến 20 năm sau khí này được Gane (1934) chứng
minh là khí ethylene. Trong những năm 1930, ethylene đã được chứng minh là do thực
vật tự sản xuất và thiết lập như một chất điều hòa nội sinh (Croker và cộng sự, 1935).
Trong những năm 1959, sự phát hiện ethylene ở thực vật bằng phương pháp sắc ký khí

6


đã phát triển giúp phát hiện ethylene với mức độ nhỏ hơn gần một triệu lần so với
những phương pháp khác đang tồn tại (Nguyễn Minh Chơn, 2004).
2.2.2. Quá trình sinh tổng hợp ethylene
Chu trình sinh tổng hợp ethylene được thể hiện trên Hình 2.1, cụ thể: S-adenosylmethionine (S-AdoMet) được tổng hợp từ methionine bởi S-adenosyl-methionine
synthetase (SAM synthetase) với một phân tử ATP được sử dụng trên mỗi S-AdoMet

được tổng hợp. S-AdoMet sau đó được chuyển đổi thành 1-aminocyclopropane-1carboxylic acid (ACC) bởi ACC synthase, 5'-methylthioadenosine (MTA) là sản phẩm
phụ trong chu trình này. MTA được tái sản sinh thành methionine bằng các phản ứng
enzyme liên tiếp liên quan đến các chất trung gian khác nhau: 5-methylthioribose
(MTR) và 2-keto-4-methylthiobutyrate (KMB), tạo thành chu trình methionine (chu
trình Yang). Quá trình sản sinh ethylene được xúc tác bởi enzyme ACC oxidase sử dụng
ACC làm cơ chất, tạo ra carbon dioxide và hydrogen cyanide. Malonyl hóa ACC thành
malonyl-ACC (MACC) làm giảm hàm lượng ACC và do đó kiểm sốt q trình sản
sinh ra ethylene.

Hình 2.1: Chu trình sinh tổng hợp ehylene (Arc và cộng sự, 2013)
7


2.2.3. Tình hình nghiên cứu về quá trình sinh tổng hợp ethylene
Chu trình sinh tổng hợp ethylene được phát hiện năm 1979 bởi Yang và cộng sự.
Đến nay, đã có rất nhiều nghiên cứu về chu trình này trên các đối tượng thực vật khác
nhau.
Yang và Cheng (1990) đã nghiên cứu về ảnh hưởng của nhiệt độ và xử lý
ethylene trong q trình chín của quả cà chua. Cà chua được thu hái ở thời kì chín xanh,
sau đó được chia làm hai, một mẫu được xử lý với ethylene (nồng độ 100 ppm) và mẫu
đối chứng cùng được bảo quản ở các nhiệt độ 21◦C, 30◦C, hoặc 37◦C trong vòng 15
ngày. Kết quả của nghiên cứu đã chỉ ra ethylene ngoại sinh không hạn chế được sự sản
sinh ethylene, sự phát triển màu hay sự mềm hóa trong suốt quá trình bảo quản ở 30◦C
và 37◦C. Nhiệt độ cao khơng những làm giảm sự sản sinh ethylene mà cịn làm giảm độ
nhạy của ethylene.
Adams và Yang (1979) đã xác định 1-aminocyclopropane-1- axit cacboxylic
(ACC) có vai trị như một chất trung gian trong quá trình chuyển đổi từ methionine
thành ethylene. Tiếp theo đó, Leslie và cộng sự (1988), đã chỉ ra axit salicylic ức chế
khơng cạnh tranh với sự hình thành ethylene từ ACC trong nuôi cấy huyền phù tế bào tự
đệm (pH 3,8) của lê (Pyrus communis) với K1app khoảng 10 micromolar sau từ 1 đến 3

giờ ủ. Sự ức chế bởi axit salicylic tỷ lệ nghịch với độ pH của môi trường nuôi cấy và
không cần nguồn cung cấp salicylate liên tục từ bên ngoài.
2.3.

1-MCP và ảnh hưởng của 1-MCP đến q trình chín của quả
1-Methylcyclopropene (1-MCP) là một chất ức chế được sử dụng để kéo dài thời

gian bảo quản và chất lượng của nông sản. So với ethylene, 1-MCP hoạt động ở nồng
độ thấp hơn nhiều. Ở điều kiện tiêu chuẩn, 1-MCP là chất khí có cơng thức hóa học là
C4H6, khối lượng phân tử là 54 g/mol, hịa tan hồn tồn trong nước ở điều kiện thường.
1-MCP thường được sử dụng ở 20 - 25oC nhưng cũng có thể được sử dụng ở nhiệt độ
thấp hơn trong một số trường hợp. Thời gian xử lý thường kéo dài từ 12 - 24 giờ trong
một không gian kín. Để đạt được hiệu quả xử lý tốt nhất, 1-MCP nên được sử dụng
ngay cho rau quả sau khi thu hoạch (Blankenship, 2003).

8


Trong thương mại, các chế phẩm của 1-MCP thường ở dạng bột, khi hịa tan
trong nước sẽ giải phóng 1-MCP dưới dạng khí. Hai loại phổ biến nhất hiện nay là
EthylBloc (sử dụng cho cây cảnh) và SmartFresh (sử dụng cho trái cây, rau quả). Bột
SmartFresh thường chứa 3,3 % 1-MCP, đối với quy mơ phịng thí nghiệm hoặc sản xuất
nhỏ sẽ có loại chứa ít hơn, khoảng 0,14 % (Waltskin, 2006).
Quá trình sinh tổng hợp ethylene bị ảnh hưởng mạnh mẽ bởi 1-MCP thông qua
cơ chế phản hồi nhất định. Theo Thế giới nhà nông (2018), cơ chế hoạt động của 1MCP bao hàm sự gắn kết chặt chẽ với sự hấp thụ ethylene ở cây trồng, từ đó ngăn chặn
những tác động của ethylene. 1-MCP được cho là chiếm các thụ thể ethylene để
ethylene không thể liên kết và tạo ra hiệu quả kích thích chín. Ở trạng thái bình thường,
khi ethylene tiếp xúc với cơ quan thụ cảm trên tế bào thực vật, tế bào sẽ có tín hiệu trả
lời bằng một loạt các phản ứng hóa sinh, dẫn đến các biến đổi vật lý, sinh lý, hóa sinh
của thực vật. Khi có mặt trong tế bào, phân tử 1-MCP sẽ cạnh tranh và chiếm chỗ của

ethylene để kết hợp với bộ phận thụ cảm ethylene trong tế bào, dẫn đến các phản ứng
hóa sinh bị ngưng trệ. Do đó, 1-MCP chỉ có tác dụng làm chậm chứ khơng ngăn hồn
tồn các hoạt động sinh lý, sinh hóa của thực vật.
Xử lý 1-MCP có ảnh hưởng tích cực trong việc duy trì chất lượng đối với các sản
phẩm làm vườn, bao gồm cả trái cây và rau quả chín trên cây hoặc chín đột biến
(Blankenship và Dole, 2003; Sisler và cộng sự, 2003; Watkins, 2006). Cơng trình
nghiên cứu của Han và cộng sự (2015) đã chỉ ra rằng 1-MCP làm giảm rõ rệt sự thối rữa
và làm mềm mô, đồng thời hạn chế sự xuất hiện màu vàng của mướp đắng. 1-MCP
cũng làm giảm đáng kể tỷ lệ nâu hóa bên trong quả lê (Dong, 2018). Đối với cà chua,
theo Hurr và cộng sự (2005), nếu xử lý 1-MCP cho cà chua xanh thì q trình chín sau
bảo quản diễn ra không đồng loạt. Cà chua được xử lý 1-MCP ở trạng thái bắt đầu
chuyển màu sẽ cho chất lượng chín sau thu hoạch tốt hơn (Watkins, 2008).

9


PHẦN III. VẬT LIỆU, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1.

Vật liệu nghiên cứu

3.1.1. Đối tượng nghiên cứu
Cà chua Savior trồng vụ hè tại thị trấn Lim, huyện Tiên Du, tỉnh Bắc Ninh.
3.1.2. Thiết bị, dụng cụ, hóa chất
-

Thiết bị: Hệ thống sắc kí khí GC Clarus®580 GC (Perkin Elemer, Mỹ), máy ly tâm
lạnh, máy đo pH tự động, cân kỹ thuật (Sartorius, Đức), cân phân tích (Sartorius,
Đức), máy khuấy từ, máy lắc themor mixer, bể ổn nhiệt, máy nghiền mẫu.

-

Dụng cụ: pipet, micropipet, bình định mức, ống đong, cốc chia độ, ống falcon, bình
thủy tinh, cột lọc khử muối Sephadex G-25 (GE Healthcare, Mỹ), ống thủy tinh vial
20 mL, thiết bị đóng nắp vial.

-

Hóa chất: 1-Aminocyclopropane-1-carboxylic acid, 2-Amino-2-(hydroxymethyl)–
1,3-propanediol, 3-Morpholinopropane-1-sulfonic acid, ascorbic acid sodium salt,
dithiothreitol, glycerol, HCl 37%, sắt (II) sulphate, HgCl2, NaHCO3, NaOH,
polyvinylpyrrolidone,

polyvinylpolypyrrolidone,

pyridoxal-L-phosphate,

S-(5-

adenosyl)-L-methionine chloride, sulfosalicylic acid, tricine.L,…
3.2.

Phạm vi nghiên cứu

3.2.1. Địa điểm nghiên cứu
Đề tài được thực hiện tại Phịng thí nghiệm Trung tâm khoa học và Cơng nghệ
thực phẩm, Phịng thí nghiệm Bộ mơn Cơng nghệ chế biến - Khoa Công nghệ thực
phẩm - Học viện Nông nghiệp Việt Nam.
3.2.2. Thời gian nghiên cứu
Thời gian nghiên cứu dự kiến của đề tài từ 3/2021 đến 9/2021.

3.3.

Nội dung nghiên cứu

 Nghiên cứu sự biến đổi hàm lượng của 1-aminocyclopropane-1-carboxylic (ACC)
acid trong q trình chín sau thu hoạch của quả cà chua Savior trồng vụ hè sau khi
được xử lý 1-MCP.

10


 Nghiên cứu sự biến đổi hàm lượng của malonyl-ACC (MACC) trong q trình chín
sau thu hoạch của quả cà chua Savior trồng vụ hè sau khi được xử lý 1-MCP.
 Nghiên cứu sự biến đổi hoạt tính của enzyme ACC-oxidase (ACO) trong q trình
chín sau thu hoạch của quả cà chua Savior trồng vụ hè sau khi được xử lý 1-MCP.
 Nghiên cứu sự biến đổi hoạt tính của enzyme ACC-synthase (ACS) trong q trình
chín sau thu hoạch của quả cà chua Savior trồng vụ hè sau khi được xử lý 1-MCP.
3.4.

Phương pháp nghiên cứu

3.4.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm
Trong nghiên cứu này, hàm lượng các hợp chất trung gian (ACC và MACC) và
hoạt tính của các enzyme (ACO và ACS) trong quả cà chua đối chứng được so sánh với
hàm lượng và hoạt tính những chất này trong quả cà chua được xử lý với chế phẩm 1MCP ở cùng độ chín. Để thực hiện nghiên cứu, hai mẫu cà chua trên được thu hoạch ở
ĐC 1 và xử lý, lưu mẫu khi quả cà chua đạt các độ chín sau: quả xanh già nhưng đã
thành thục sinh lý (ĐC 1), quả có chấm vàng ở đi quả (ĐC 2), quả chuyển màu (ĐC
3), quả màu cam (ĐC 4), quả màu hồng (ĐC 5), quả màu đỏ (ĐC 6), và độ chín sau thu
hoạch gồm ĐC 6 + 6 ngày, ĐC 6 + 12 ngày. Ngoài ra, mẫu được xử lý 1-MCP sẽ được
phân tích khi quả đạt ĐC 6 + 18 ngày.

Quá trình thu hoạch, xử lý và lưu trữ mẫu cà chua cho phân tích được thực hiện
như sau: 600 quả ở ĐC 1 được thu hoạch vào thời điểm sáng sớm, sau đó được giữ
trong các thùng có chứa đá để tránh nhiệt độ tăng lên quá cao trước khi được vận
chuyển về Phòng thí nghiệm bộ mơn Cơng nghệ chế biến, Khoa Cơng nghệ Thực phẩm.
Tại phịng thí nghiệm, các quả bị sâu, bầm dập, hoặc khơng đúng độ chín cho nghiên
cứu sẽ được loại bỏ, sau đó làm sạch bụi bẩn trên vỏ quả. Các quả đạt tiêu chuẩn sẽ
được phân chia theo hai công thức: mẫu đối chứng và mẫu được xử lý bằng 1-MCP.
Đối với mẫu cà chua đối chứng: 300 quả được chia đều vào các rổ nhựa và được
bảo quản ở nhiệt độ 18◦C, độ ẩm 80%. Ở mỗi độ chín từ ĐC 2 đến ĐC 6, sau 6 ngày và
12 ngày của ĐC 6, quả được lấy mẫu để phân tích hàm lượng các hợp chất trung gian và
hoạt tính enzyme trong chu trình sinh tổng hợp ethylene.

11


Đối với mẫu được xử lý bằng 1-MCP: 300 quả được chia đều vào 2 tủ kính kín
bên trong có đặt một đĩa petri có chứa bột 1-MCP và nước. Quả sẽ được xử lý với 1MCP ở nồng độ 5 ppm trong vòng 24 giờ, nhiệt độ 18◦C. Sau 24 giờ, quả cà chua được
lấy ra khỏi thiết bị xử lý và được bảo quản ở điều kiện 18◦C, độ ẩm 80 %. Ở mỗi độ
chín từ ĐC 2 đến ĐC 6, sau 6 ngày, 12 ngày và 18 ngày của ĐC 6, quả được lấy mẫu để
phân tích hàm lượng các hợp chất trung gian và hoạt tính enzyme trong chu trình sinh
tổng hợp ethylene.
Tại mỗi thời điểm lấy mẫu, quả được loại bỏ hạt, cuống, thái nhỏ sau đó được
làm lạnh đơng bằng nito lỏng. Tiếp đến, quả được xay nhỏ và được lưu trữ trong các
ống falcon ở -80oC cho đến khi phân tích.
3.4.2. Phương pháp phân tích
Hàm lượng các hợp chất trung gian (ACC, MACC) và hoạt tính các enzyme
(ACO, ACS) được phân tích dựa trên phương pháp của Bulens và cộng sự (2011), được
tối ưu để phù hợp với điều kiện thí nghiệm tại Việt Nam.
Q trình phân tích hợp chất trung gian và enzyme đều dựa trên việc đo nồng độ
khí ethylene thốt ra khi kết thúc các phản ứng cuối cùng. Hệ thống sắc kí khí

(Clarus®580 GC, Perkin Elemer, Mỹ) được sử dụng để đo nồng độ ethylene giải phóng,
với nhiệt độ làm việc của đầu dị ion hóa ngọn lửa (Flame Ionization Detector - FID) là
250◦C và nhiệt độ buồng là 60◦C. Khí mang Helium được sử dụng trong hệ thống sắc kí
khí với tốc độ 5 mL/phút.
3.4.2.1. Xác định hàm lượng ACC
Hàm lượng ACC được xác định thông qua định lượng ethylene sinh ra bằng hệ
thống sắc kí khí GC. Sơ đồ bố trí thí nghiệm được thể hiện qua Hình 3.1.

12


Hình 3.1: Sơ đồ bố trí thí nghiệm định lượng ACC và MACC
Quy trình định lượng ACC được tiến hành qua các giai đoạn sau:
Trích ly ACC (và MACC) từ mô:
Bước 1: Cân 1,5 g mẫu vào ống falcon 15 mL trước đó được làm lạnh trong nito lỏng.
Trữ trong nito lỏng hoặc -80◦C cho đến khi tiến hành phản ứng.
Bước 2: Thêm 3 ml dung dịch sulfosalicylic acid (SSA) 5%, vortex cho đến khi tạo
thành một hỗn hợp đồng nhất.
Bước 3: Trích ly 30 phút trong điều kiện có lắc nhẹ ở 4◦C.
Bước 4: Ly tâm mẫu trong 10 phút với vận tốc máy 5000 vòng / phút ở 4◦C. Sau khi ly
tâm, thu dịch ở phía trên (khoảng 2 - 2,5 mL).
Bước 5: Lấy 0,5 mL dịch vừa thu được vào một ống ly tâm cho quá trình thủy phân có
tính axit để giải phóng MACC.
Bước 6: Trữ trong nito lỏng hoặc -80◦C cho đến khi thực hiện bước tiếp theo.
Phản ứng chuyển hóa ACC thành ethylene:
Vì hiệu suất của phản ứng biến ACC thành ethylene phụ thuộc vào mẫu, nên mỗi
mẫu phải được phân tích hai lần. Trong phép đo thứ hai, một lượng ACC đã biết được
thêm vào dịch chiết (bước 3 trong quy trình phản ứng được mô tả bên dưới). Dựa trên
kết quả của cả hai phản ứng, hiệu suất được sử dụng để hiệu chỉnh kết quả cuối cùng,
sau đó được xác định cho từng mẫu riêng lẻ. Ngoài ra, mẫu trắng cũng cần được chuẩn

bị bằng cách thay thế 0,2 mL dịch mẫu bằng nước cất, thêm dung dịch chuẩn ACC với
13


lượng tương tự như mẫu thêm chuẩn (mẫu spike). Quy trình cụ thể được mơ tả qua các
bước:
Bước 1: Làm tan giá mẫu trong đá.
Bước 2: Cho 0,2 mL dịch chiết ACC và 1,2 mL nước cất vào một ống thủy tinh có thể
tích 20 mL.
Bước 3: Thêm 20 μL dung dịch ACC 50μM vào ống thủy tinh.
Bước 4: Thêm 0,4 mL dung dịch HgCl2 10mM và đậy kín ống thủy tinh ngay sau đó
bằng nắp đậy có vách ngăn.
Bước 5: Dùng kim tiêm bơm 0,2 mL hỗn hợp NaOH-NaOCl thông qua vách ngăn của
nắp.
Bước 6: Vortex mẫu 5 giây và để phản ứng xảy ra 4 phút trong đá.
Bước 7: Vortex lại mẫu 5 giây để giải phóng hết tồn bộ ethylene vào khơng gian đầu
của ống thủy tinh.
Bước 8: Lấy mẫu để xác định hàm lượng ethylene sinh ra bằng hệ thống sắc ký khí GC.
Tính tốn kết quả:
Dựa trên kết quả nồng độ ethylene sinh ra thông qua hệ thống sắc ký khí GC của
mẫu bình thường và mẫu spike (mẫu có thêm dịch chiết ACC đã biết), số mol ethylene
được tạo thành trong mẫu và mẫu spike được tính theo cơng thức:
𝑝𝑖 .𝑉𝑓𝑟𝑒𝑒

nsample = Ethsample . 10-6 .
nspike = 𝐸𝑡ℎspike .10-6 .

𝑅.𝑇

𝑝𝑖 .𝑉𝑓𝑟𝑒𝑒

𝑅.𝑇

Trong đó:
Ethsample, Ethspike: Nồng độ ethylene của mẫu, mẫu thêm chuẩn (ppm)
nsample, nspike: Số mol của ethylene hình thành của mẫu, mẫu thêm chuẩn (mol)
pi: Áp suất bên trong ống thủy tinh trước khi phân tích sắc kí (Pa)
Vfree: Thể tích khơng khí tự do trong ống vial (m3)
T: Nhiệt độ phản ứng (K)
R: Hằng số khí lí tưởng (8.314 J.mol-1.K-1).
Hiệu suất phản ứng chuyển hóa ACC được tính bằng cơng thức:
14


Eff=

𝑛 𝑠𝑝𝑖𝑘𝑒 −𝑛𝑏𝑙𝑎𝑛𝑘
𝑛𝑏𝑙𝑎𝑛𝑘

(nblank là giá trị trung bình của số mol ethylene hình thành khi đo mẫu trắng 3 lần)
Hàm lượng ACC trong mẫu (mol.g-1) được tính bằng cơng thức:
ACC =

𝑛𝑠𝑎𝑚𝑝𝑙𝑒 .𝑣𝑒𝑥𝑡𝑟𝑎𝑐𝑡
𝑉𝑟𝑒𝑎𝑑𝑖𝑛𝑔 .𝐸𝑓𝑓.𝑊

Vextract: Tổng thể tích chất lỏng trong mẫu sau q trình trích ly
Vreading: Thể tích dịch trích ly dùng cho phản ứng
W: Khối lượng mẫu được đem đi trích ly (g chất tươi).
3.4.2.2. Xác định hàm lượng MACC
Dịch trích ly ACC được đem đi thủy phân với dung dịch HCl sẽ chuyển hóa

thành MACC, sau đó được cho phản ứng để tạo thành ethylene. Do đó, nồng độ
ethylene tính được từ phần này chính là tổng lượng ACC. Hàm lượng MACC được tính
bằng tổng lượng ACC trừ đi nồng độ ACC đã tính ở trên. Quy trình định lượng MACC
được tiến hành qua các giai đoạn sau:
Phản ứng thủy phân MACC:
Thêm 0,2 mL HCl 6 M vào 0,5 mL dịch trích ly và phản ứng tại 95oC trong 3
giờ. Sau 3 giờ, mẫu được hạ nhiệt tại nhiệt độ phòng trong 15 phút, bổ sung 0,2 mL
NaOH 6 M để trung hịa. Tiếp đó, mẫu được ly tâm ở 22.000 × g trong 5 phút. Dịch
trong ở bề mặt trên của ống sau ly tâm được thu hồi và bảo quản ở nhiệt độ -80oC cho
tới khi tiến hành phản ứng chuyển hóa thành ethylene.
Phản ứng chuyển hóa ACC tổng thành ethylene:
Ngoại trừ các thể tích được thêm vào, phản ứng này giống với phản ứng đối với
dịch chiết ACC, với một lần nữa mỗi mẫu được phân tích hai lần. Thay vì 1,4 mL dịch
chiết (bước 2) sử dụng 0,6 mL nước cất, với 0,1 mL dịch chiết đã thủy phân. Thay vì
0,4 mL HgCl2 (bước 4), thêm 0,2 mL HgCl2. Trong bước 5, sau khi đậy kín ống thủy
tinh, 0,1 mL hỗn hợp NaOH-NaOCl được bơm qua vách ngăn của nắp.
Tính tốn kết quả:

15


Hàm lượng MACC trong mẫu được tính bằng cách lấy hàm lượng ACC thủy
phân (ACCtot) trừ đi hàm lượng ACC tự do (ACCfree):
MACC = ACCtot – ACCfree (mol.g F

)

3.4.2.3. Xác định hoạt tính in vitro của ACO
Enzyme ACO được chiết khỏi mô tế bào bởi dung dịch đệm MOPS, thêm dung
dịch đệm TRIS vào dịch chiết để tạo phản ứng chuyển hóa ACC thành ethylene. Hoạt

tính của enzyme ACO sẽ được xác định thông qua tốc độ của phản ứng chuyển hóa này.
Sơ đồ bố trí thí nghiệm được thể hiện qua Hình 3.2.

Hình 3.2: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định hoạt tính enzyme ACO
Quy trình phân tích mẫu tiến hành qua các giai đoạn cụ thể như sau:
Trích ly ACO từ mơ:
Bước 1: Cân 50 mg Polyvinylpolypyrrolidone (PVPP) vào ống ly tâm 2 mL.
Bước 2: Thêm 500 mg mẫu sau khi làm lạnh ống ly tâm trong nito lỏng.
Bước 3: Thêm 1 mL dung dịch đệm chiết MOPS, vortex cho đến khi hỗn hợp đồng
nhất.
Bước 4: Lắc nhẹ mẫu trong 10 phút ở nhiệt độ 4◦C.
Bước 5: Ly tâm mẫu trong 30 phút với lực ly tâm tương đối 25000 x g trong máy ly tâm
được làm lạnh ở 4◦C.
Bước 6: Giữ mẫu trong đá nếu quá trình phản ứng diễn ra ngay sau đó, nếu khơng đóng
băng dịch chiết bằng nito lỏng và trữ ở nhiệt độ -80◦C.
Phản ứng chuyển hóa ethylene:
Dịch chiết được làm tan giá trong đá. Sau đó, thêm 3,6 mL dung dịch đệm phản
ứng MOPS cùng với 400 μL dịch chiết vào ống thủy tinh, đậy kín ngay sau đó bằng nắp
dùng một lần. Vortex mẫu trong 5 giây để thu được một hỗn hợp đồng nhất. Phản ứng
16


diễn ra trong 1 giờ ở 30◦C trong bể ổn nhiệt và có lắc nhẹ. Sau khi phản ứng kết thúc,
mẫu được vortex lại một lần nữa (5 giây) để giải phóng tồn bộ ethylene vào khơng gian
đầu của ống thủy tinh. Lấy 5 mL khí trong ống bơm vào hệ thống sắc ký khí GC để xác
định hàm lượng khí ethylene sinh ra.
Tính tốn hoạt tính của enzyme ACO:
Lượng ethylene sinh ra (mol) được tính theo cơng thức:
nsample = ( 𝐸𝑡ℎ𝑠𝑎𝑚𝑝𝑙𝑒 −

𝐸𝑡ℎ𝑏𝑙𝑎𝑛𝑘
2

𝑝𝑖 .𝑉𝑓𝑟𝑒𝑒

). 10-6 .

𝑅.𝑇

Trong đó:
nsample: Số mol ethylene tạo thành do ACO xúc tác (mol)
Ethsample, Ethblank: Nồng độ ethylene đo được của mẫu, mẫu trắng (ppm)
pi: Áp suất bên trong vial trước khi phân tích sắc kí (Pa)
Vfree: Thể tích khơng khí tự do trong vial (m3)
T: Nhiệt độ phản ứng (K)
R: Hằng số khí lí tưởng (8.314 J.mol-1.K-1)
Hoạt tính in vitro (mol.g-1.h-1) được tính theo cơng thức:

ACOactivity =

𝑛𝑠𝑎𝑚𝑝𝑙𝑒 .𝑉𝑒𝑥𝑡𝑟𝑎𝑐𝑡
𝑉𝑟𝑒𝑎𝑑𝑖𝑛𝑔 .𝑤.𝑡

Trong đó:
Vextract: Tổng thể tích chất lỏng trong mẫu sau khi trích ly
Vreading: Thể tích dịch sau phản ứng đưa vào vial
w: Khối lượng mẫu đem đi trích ly (g chất tươi)
t: Thời gian phản ứng chuyển hóa ACC thành ethylene (h).
3.4.2.4. Xác định hoạt tính in vitro của ACS
Hoạt tính của enzyme ACS được định lượng bằng tốc độ chuyển hóa SAM thành

ACC, tiếp đó chuyển hóa ACC thành ethylene để định lượng ACC. Sau đó, hàm lượng
ethylene sẽ được đo thơng qua hệ thống sắc kí khí GC. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định
hoạt tính enzyme ACS được thể hiện qua Hình 3.3.

17