Phân lập nấm fusarium oxysporum gây bệnh thối khô trên củ gừng (zingiber officinale roscoe) và nghiên cứu hoạt tính kháng nấm của muối natri benzoat và natri sulfit

Đồ án tốt nghiệp
MỤC LỤC
1
Đồ án tốt nghiệp
DANH MỤC BẢNG BIỂU
2
Đồ án tốt nghiệp
DANH MỤC SƠ ĐỒ, ĐỒ THỊ, HÌNH VẼ
3
Đồ án tốt nghiệp
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
AUDPC : (Area Under Disease Progress Curve) đường
cong tiến triển chung của bệnh
ATP : Adenosin triphosphat
B.subtilis : Bacillus subtilis
C.albicans : Candida albicans
CT : Công thức
CFR : (Cost and Freight) giá thành và cước
ĐC : Đối chứng
FAO : (Food and Agriculture Organization of the
United Nations) Tổ chức Lương thực và Nông
nghiệp Liên Hợp Quốc
F.acuminatum : Fusarium acuminatum
F.avenaceum : Fusarium avenaceum
FDA : (Food and Drug Administration) Cục Quản
lý thực phẩm và dược phẩm Hoa Kỳ
F.equiset : Fusarium equiseti
F.oxysporum : Fusarium oxysporum
HLUC : Hiệu lực ức chế
INS : (International Numbering System) Hệ thống
đánh số quốc tế

MIC : (The minimum concentration showing over
inhibition of mycelia growth) Nồng độ ức chế
tối thiểu sự phát triển sợi nấm
PDA : Potato Dextrose Aga
PDB : Potato Dextrose Broth
PE : Polyetylen
P.fluorescens : Pseudomonas fluorescens
rRNA : Deoxyribonucleic acid
4
Đồ án tốt nghiệp
Rs : (Pupees) Tiền Ấn Độ
USD : (United States dollar) Đô la Mỹ
USDA : (United States Department of Agriculture) Bộ
Nông nghiệp Hoa Kỳ
T.aureiviride : Trichoderma aureiviride
T.harzianum : Trichoderma viride
TLB : Tỷ lệ bệnh
TNT : Trinitrotoluen (thuốc nổ)
T.viride : Trichoderma viride
5
Đồ án tốt nghiệp
PHẦN 1
ĐẶT VẤN ĐỀ
Nước ta nằm trong vành đai nhiệt đới khí hậu gió mùa, là điều kiện rất
thích hợp cho việc phát triển nền nông nghiệp trong đó gia vị là một trong
những loại cây phổ biến không những cung cấp sản lượng lớn cho thị trường nội
địa mà còn mang lại giá trị cao trong xuất khẩu tạo nguồn thu nhập ổn định cho
người nông dân. Một trong những cây gia vị đó là gừng.
Gừng (Zingiber officinale), một thành viên thuộc họ Zingiberaceae, là
một gia vị nổi tiếng được sử dụng trong chế độ ăn uống hàng ngày ở nhiều nước

châu Á [24]. Tuy nhiên trên thực tế sản xuất gừng thường bị ảnh hưởng bởi
nhiều bệnh do nấm, vi khuẩn và tuyến trùng…Cây thường bị bệnh như héo rủ do
Ralstonia solanacearum, thối rễ gây ra bởi loài Pythium, Fusarium, Sclerotium,
Pseudomonas và những loài khác… Những bệnh ở gừng gây giảm năng suất và
giá trị cảm quan. Trong đó có thối khô gây ra bởi Fusarium oxysporum gây ảnh
hưởng nghiêm trọng đến chất lượng gừng. Bệnh héo trên gừng được ghi nhận
lần đầu tiên tại Quảng Nam vào năm 2000 [4]. Bệnh gây ra thiệt hại nghiêm
trọng, nhiều nông dân thất thu 100%. Vì vậy việc tìm ra biện pháp ngăn ngừa và
kiểm soát bệnh là một vấn đề rất quan trọng.
Phương pháp sử dụng hóa chất đang được áp dụng phổ biến để kiểm soát
tác nhân gây bệnh trên rau quả trong quá trình canh tác, ra hoa, bảo vệ quả non
và bảo quản. Với ưu điểm đơn giản, dễ sử dụng, có tác dụng nhanh và một lúc
có thể xử lí một khối lượng nguyên liệu lớn nên rất phù hợp với bảo quản công
nghiệp [2]. Natri benzoat và natri sulfit là những hợp chất có khả năng kháng
nấm, kháng khuẩn rất tốt, ở liều lượng cho phép chúng không gây ảnh hưởng
đến sức khỏe con người. Chính vì vậy, chúng tôi tiến hành đề tài ”Phân lập
nấm Fusarium oxysporum gây bệnh thối khô trên củ gừng và nghiên cứu
hoạt tính kháng nấm của muối natri benzoat và natri sulfit”.
6
Đồ án tốt nghiệp
PHẦN 2
TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
2.1. TỔNG QUAN VỀ CÂY GỪNG
2.1.1. Nguồn gốc của cây gừng
Cây gừng có tên khoa học là: Zingiber officinale Roscoe thuộc:
Giới: Thực vật (Plantae)
Ngành: Thực vật có hoa (Angiosperms)
Lớp: Một lá mầm (Monocots)
Phân lớp: Thài lài (Commelinids)
Bộ: Gừng (Zinggiberales)

Họ: Gừng (Zinggiberaceae)
Chi: Gừng ( Zingiber)
Loài: Zingiber officinale
Gừng có tên gọi khác là: can khương hay sinh khương [49]. Là một cây
gia vị quan trọng, được trồng chủ yếu ở Trung Á để xuất khẩu trên toàn thế giới.
Họ gừng (Zingiberaceae) là một họ thực vật thân thảo sống lâu năm với các thân
rể bò ngang hay tạo củ bao gồm 47 chi và khoảng trên 1000 loài phân bố ở vùng
cận nhiệt đới [65]. Thân cây gừng có hai dạng đó là thân ngầm (thường gọi là
củ) và thân khí sinh.
Thân rễ có khi phồng thành củ. Thân rễ (quen gọi là củ) không có hình
dạng nhất định, phân nhánh trên một mặt phẳng, làm thành nhiều đốt, kích thước
không đều, dài 3-7 cm, dày 0,5-1,5 cm, mặt ngoài màu trắng tro hay vàng nhạt,
có vết nhăn dọc, ở đầu đốt có vết tích của thân cây đã rụng, trên các đốt có vết
sẹo của các lá khô (vảy), vết bẻ màu trắng tro hoặc ngà vàng, lõi tròn rõ, mùi
thơm, vị cay nóng.
Thân khí sinh: cấu tạo từ nhiều bẹ, lá ôm lấy lõi thân.
+ Bẹ lá: hình lưỡi liềm. Biểu bì trên hình đa giác, có kích thước lớn hơn
biểu bì dưới. Các bó mạch nhỏ, gồm từ 1- 6 mạch gỗ, mạch gỗ ở trên, libe ở
dưới, các tế bào xung quanh hóa mô cứng. Tại đoạn có bó mạch, mô mềm và
biểu bì bị ép dẹp.
7
Đồ án tốt nghiệp
+ Thân: tế bào biểu bì hình chữ nhật, nhỏ. Dưới biểu bì là mô mềm, tế bào
hình tròn, vách mỏng. Trụ bì gồm 2-3 lớp tế bào uốn lượn tạo thành 1 vòng liên
tục. Bên trong và ngoài vòng trụ bì có nhiều bó mạch gỗ nhỏ gồm từ 1-6 mạch
gỗ, libe chồng lên gỗ. Các bó gỗ ngoài trụ bì thường có vòng mô cứng bao xung
quanh, các bó phía trong thì không có. Mô mềm, tế bào đa giác hoặc chữ nhật,
đôi khi có chừa các khuyết lớn.
Ở bẹ lá và thân đều chứa rải rác tinh thể canxi oxalat hình khối nhỏ, túi
tiết và tế bào tiết rải rác trong vùng mô mềm.

+ Lá: lá không cuống, mọc so le thành 2 dãy, hình ngọn giáo, thắt lại ở
gốc, đầu nhọn dài 15-20 cm, rộng 2 cm, mặt trên màu lục sẫm bóng, mặt dưới
nhạt, gân lá song song. Bẹ nhẵn, có thể ôm vào nhau thành một thân giả [49].
2.1.2. Giá trị dinh dưỡng
Bảng 2.1. Thành phần hóa học của gừng [49], [47]
Thành phần
Trong 100g
củ gừng tươi
Trong 100g
củ gừng khô
Năng lượng 333kJ (80 kcal) 1.404 kJ (336 kcal)
Cacbonhydrat 17,77 g 71,62 g
Đường 1,7 g 3,39 g
Chất xơ 2 g 14,1g
Chất béo 0,75 g 4,24 g
Protêin 1,82 g 898 g
Vitamin C 5 mg 0,7 mg
Photpho 34 mg 168 mg
Kali 415 mg 1320 mg
Natri 13 mg 27 mg
Sắt 0,6 mg 19,8 mg
Canxi 16 mg 114 mg
Magie 43 mg 214 mg
Vitamin B9 11 µg 34 µg
Nguồn: [USDA]
Gừng chứa 2-3% tinh dầu với thành phần chủ yếu là các hợp chất
hydrocacbon sesquiterpenic: β-zingiberen (35%), ar-curcumenen (17%), β-
8
Đồ án tốt nghiệp
farnesen (10%) và một lượng nhỏ các hợp chất ancol monoterpenic như

geraniol, linalol, borneol.
Nhựa dầu chứa 20-25% tinh dầu và 20-30% các chất cay. Thành phần chủ
yếu của nhóm chất cay là zingeron, shogaol và zingerol, trong đó gingerol chiếm
tỷ lệ cao nhất. Ngoài ra, trong tinh dầu gừng còn chứa α-camphen, β-phelandren,
eucalyptol và các gingerol. Cineol trong gừng có tác dụng kích thích khi sử dụng
tại chỗ và diệt khuẩn [49].
2.1.3 Tình hình sản xuất và tiêu thụ gừng trên thế giới và Việt Nam
2.1.3.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ gừng trên thế giới
Năm 1585, gừng từ phương Đông được đưa vào trồng ở châu Mỹ và châu Âu.
Trong năm 2012, Ấn Độ với hơn 30% sản lượng xuất khẩu toàn cầu và trở
thành nước dẫn đầu thay thế Trung Quốc, đẩy Trung Quốc xuống vị trí thứ 2
(khoảng 20%), tiếp theo là Nepal (với khoảng 12%), Nigieria và Thái Lan (7%)
và Indonesia (5%) [45].
Bảng 2.2. Tình hình sản xuất gừng năm 2012 [62]
Nước Sản lượng (tấn)
Ấn Độ 703.000
Trung Quốc 425.000
Nepal 255.000
Nigieria 156.000
Thái Lan 150.000
Indonesia 113.851
Thế giới 2.095.056
Nguồn [ FAO]
Trong tổng số sản lượng, khoảng 30% được sản xuất dưới dạng khô, trong
khi 50% được tiêu thụ dưới dạng tươi và còn lại là để làm giống. Gừng khô
được sản xuất chủ yếu ở Kerala, một phần lớn trong số đó được xuất khẩu.
9
Đồ án tốt nghiệp
Bảng 2.3. Diện tích, sản lượng của gừng trên thế giới 1998 – 2009 [10]
Năm Diện tích (hect) Sản lượng (tấn)

1998 321.108 864.760
1999 308.631 952.222
2000 305.696 953.222
2001 310.923 988.951
2002 317.099 1.007.503
2003 341.360 1.109.833
2004 341.829 1.141.319
2005 372.271 1.264.891
2006 414.183 1.337.188
2007 429.481 1.387.445
2008 421.336 1.605.444
2009 427.423 1.618.627
[Nguồn: FAO]
Năm 2009, gừng trên thế giới sản xuất khoảng 1.618.627 tấn. Gừng được
trồng nhiều tại Ấn Độ, Trung Quốc, Nhật Bản, Indonesia, Australia, Negiea và
đảo West Indies. Tổng thu nhập ước tính khoảng 190 tỷ USD mỗi năm. Các nhà
nhập khẩu gừng lớn nhất là Anh, Hoa Kỳ và Saudi Arabia. Sản xuất gừng ở
Nepal trong năm 2008 – 2009 tăng lên đến 178.988 tấn gừng và gừng xuất khẩu
trị giá 1,37 tỷ Rs (18,3 triệu USD ) khoảng 99% tổng sản lượng của Ấn Độ.
Nepal nhập khẩu gừng trị giá 550 triệu Rs (7,74 triệu USD) [62].
2.1.3.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ gừng ở Việt Nam
Hiện nay gừng được xuất khẩu chủ yếu sang thị trường Trung Quốc, đã có
một số công ty Nhật Bản muốn nhập gừng nước ta với khối lượng lớn. Năng
suất trồng gừng dưới tán rừng có thể đạt trung bình 3 – 4 tấn/ ha.
Ở Việt Nam, cây gừng được trồng khá phổ biến từ Bắc (tỉnh Lạng Sơn) vào
Nam (Cà Mau). Nhưng chủ yếu được trồng với quy mô nhỏ, trong các hộ gia
đình với sản lượng chưa nhiều, cung cấp cho thị trường địa phương và trong
nước là chính [59].
10
Đồ án tốt nghiệp

2.1.4. Các bệnh sau thu hoạch ở gừng và biện pháp bảo quản
Gừng là loại cây có nhiều công dụng trong việc chữa bệnh, dùng làm gia vị
cho các bữa ăn, đặc biệt củ gừng còn dùng để làm mứt. Trong suốt quá trình
sinh trưởng gừng bị nhiều loại dịch hại tấn công nhưng đáng lo ngại nhất là bệnh
thối củ [63].
2.1.4.1. Các bệnh thường gặp ở gừng
 Thối xanh
Đây là bệnh hại nghiêm trọng nhất trên gừng và không có thuốc trị hữu
hiệu. Bệnh do vi khuẩn Pseudomonas solanascerum và Ewiniam sp. gây nên.
Triệu chứng: cây gừng đang xanh tốt bổng dưng bị héo đột ngột vào giữa
trưa, vài hôm sau toàn bộ cây bị vàng, khi nhổ lên đỉnh sinh trưởng sẽ có nhựa
đục như sữa.
Vết bệnh lúc đầu là một đốm nhỏ màu nâu xám hơi mọng nước, sau đó lớn
dần và ăn sâu vào bên trong củ bị thối. Bệnh này còn gây hại trong thời gian bảo
quản. Vi khuẩn tồn tại trong đất xâm nhập vào củ qua vết thương. Bệnh lây lan
rất nhanh, nếu thấy bệnh xuất hiện cần thu hoạch sớm để tránh thiệt hại.
 Thối khô
Đây là bệnh do nấm Fusarium sống trong đất gây ra.
Triệu chứng: vết bệnh thường xuất hiện trên chóp lá và cháy từ chóp vào
hoặc có những vết cháy hình tròn hoặc bầu dục trên lá, lá vàng, rụng và chết
tương đối chậm hơn so với héo do vi khuẩn. Nếu bệnh phát triển mạnh, nấm tấn
công vào nách lá, xuống củ làm chết cả cây. Trên củ có vết màu nâu, phần củ bị
nhăn nheo, teo tóp lại có phủ nấm màu trắng và thường xuất hiện trong điều kiện
thời tiết có mưa bão, độ ẩm cao [67].
 Thối mềm
Thối mềm là một căn bệnh phá hoại nhất trong tổng số các bệnh trên gừng.
Bệnh truyền qua đất và thường gây ra bởi Phythium spp. trong đó P.
aphanidermatum và P. myriotylum là phổ biến nhất. Nấm sẽ sinh trưởng và phát
triển khi độ ẩm cao do gió mùa Tây Nam mang lại. Chồi nhỏ thường mẫn cảm
với các tác nhân gây bệnh. Bệnh bắt đầu nhiễm từ phía ngoài vào trong. Tại khu

vực bị nhiễm trở nên mọng nước và thối lan vào thân rễ dẫn đến thối mềm và có
mùi hôi đặc trưng.
11
Đồ án tốt nghiệp
Triệu chứng: xuất hiện đầu tiên là mép lá có màu vàng sáng và nhạt dần
vào trong phiến lá. Trong giai đoạn đầu, phần giữa của lá vẫn xanh trong khi lề
lá trở nên vàng. Sau đó lây lan toàn bộ, lá cuối cùng héo và khô lại [25].
2.1.4.2. Các biện pháp bảo quản
 Bảo quản lạnh
Gừng tươi có thể được bảo quản trong môi trường lạnh và ẩm ướt. Theo
thực nghiệm cho thấy có thể thiết kế buồng lạnh tại trạng trại PeruvannamuzhI
IISR để lưu trữ gừng tươi, duy trì nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ bên ngoài 6 ÷ 7
o
C.
Thời hạn sử dụng của gừng tươi có thể được kéo dài bằng cách lưu trữ ở
nhiệt độ 10 – 12
o
C và độ ẩm cao (trong một nghiên cứu về gừng ở Hawaii), chất
lượng ổn định trong suốt 28 tuần khi bảo quản ở 12,5
o
C và độ ẩm tương đối
90%. Trong khi đó lưu trữ 22
o
C và độ ẩm 70% rút ngắn chỉ còn 20 tuần do mất
quá nhiều nước và hàm lượng chất xơ.
 Phương pháp chiếu xạ
Chiếu xạ tại 0,05 – 0,06 kGy có thể sử dụng để ức chế nảy mầm và kéo dài
thời hạn sử dụng của gừng tươi. Tuy nhiên chiếu xạ ở các mức thấp làm giảm
hàm lượng các chất dễ bay hơi ở gừng tươi, được ghi nhận bằng phân tích cảm
quan sau 5 tháng bảo quản.

 Kết hợp kiểm soát bằng sinh học và bao gói
Sự kết hợp của kiểm soát sinh học với Trichoderma sp. và lưu trữ trong túi
polyethylene ở nhiệt độ 25 – 30
o
C có thể kiểm soát cả sự mất nước do nấm
Sclerotium.
Theo viện nghiên cứu gia vị ở Ấn Độ nghiên cứu khuyến cáo bảo quản
gừng tươi trong túi nhựa polyethylene, thông gió 2% bao bì ngăn cản cả việc
mất nước và nấm mốc [14].
2.2. TỔNG QUAN VỀ BỆNH THỐI KHÔ
Đặc điểm bệnh thối khô
Thối khô do nấm Fusarium gây ra là vấn đề nghiêm trọng nhất ở gừng, phổ
biến hơn héo do vi khuẩn. Nó đã được tìm thấy trong hầu hết diện tích trồng
rừng thương mại tại Hawaii. Cây bị bệnh do nấm F.oxysporum f.zingiberi không
héo nhanh chóng như héo vi khuẩn. Thay vì cây gừng bị nhiễm bệnh lá còi cọc
và ngã vàng những chiếc lá khô lâu hơn trong thời gian dài.
12
Đồ án tốt nghiệp
Biểu hiện là cây bị vàng và còi cọc hơn giữa các cây xanh khỏe mạnh. Cây
gừng cuối cùng bị khô do các loại nấm xâm nhập vào và làm toàn bộ hệ thống
mao dẫn hóa nâu. Thân rễ không trở nên mềm và nhũng như héo do vi khuẩn và
cũng không có rỉ chất nhờn.
Bệnh có thể bắt đầu trong giống trồng ban đầu, cũng có những nhận xét cho
rằng các loại nấm có thể dễ dàng xâm nhập vào hạt giống khỏe mạnh khi bị
thương do nấm trong đất bị nhiễm vào trong lúc trồng. Khi thối lan vào phần
thân rễ mới bị lõm. Sự lây nhiễm càng nhanh chóng và dễ dàng hơn trong thời
gian bảo quản gừng.
Fusarium oxysporum f.zingiberi là một loại nấm có thể tìm thấy trong thân
rễ bị nhiễm bệnh. Các loại nấm cũng sản sinh ra các cấu trúc trong các mô phân
hủy của thân rễ bị nhiễm bệnh. Do đó, mô từ cây trồng bị nhiễm bệnh còn lại

trên thực tế như một nguồn chứa của các loại nấm. Một khi cánh đồng gừng bị
nhiễm, nấm có thể tồn tại trong đất nhiều năm. Củ gừng được thu hoạch từ cánh
đồng bị nhiễm bởi nấm Fusarium gây thối khô có thể bị nhiễm bệnh và nấm sẽ
tiếp tục phân hủy mô thân rễ trong bảo quản. Đây là thối khô đặc trưng bởi sự
thối của mô vỏ và thỉnh thoảng kèm theo màu tím nhạt ở khu vực bị nhiễm bệnh
và phát triển các hệ thống sợi bông trắng nhẹ trên mặt cắt của củ gừng [36].
Theo NARI (2004), nhiễm trùng do nấm Fusarium thường liên quan đến các
vết thương hoặc hư hại do côn trùng và giun tròn. Vết bệnh nhỏ, màu nâu bất
thường và thối khô đặc trưng trên thân rễ là sự xuất hiện sợi nấm màu trắng [18].
2.3. TỔNG QUAN VỀ FUSARIUM OXYSPORUM
2.3.1. Đặc điểm và phân loại
Fusarium là chi lớn nhất trong Tuberculariaceae, chúng hoại sinh hoặc ký
sinh trên nhiều cây trồng, cây ăn trái và rau. Nó là nguyên nhân chính làm héo
rủ cây chủ. Hệ nấm lan tỏa khắp mô mạch và lấp kín mạch gỗ. Fusarium cũng
sản xuất một số chất độc tiết vào mạch dẫn cây chủ cũng có thể gây ra héo rủ.
Rất nhiều loại thực vật bị Fusarium tấn công [1].
Các bệnh héo Fusarium là vấn đề quan trọng ở Việt Nam. Những bệnh héo này
do các loài của F.oxysporum gây ra. Một vài F.oxysporum cũng có thể gây thối dưa
hấu và củ khoai tây đã bị sâu hoặc bị dụng cụ gặt hái làm tổn thương [4].
Theo Killan và Maire cho rằng F.oxysporum vẫn tồn tại ở dạng hậu bào tử
trong các mô bệnh của cây cọ (rễ và cuống lá…). Với sự phân hủy của mô như
13
Đồ án tốt nghiệp
vậy bào tử hậu có thể được phát tán vào đất. Các loại nấm có thể sống sót khi ký
sinh trên vật chủ. Các loại nấm phân bố không đồng đều và được tìm thấy ở độ
sâu 0 - 30 cm và đôi khi hơn 1 m ở trong đất. Bào tử hậu là rất hiếm nhưng có
thể tồn tại trong đất lâu hơn 8 năm. Ngay với một số lượng nhỏ cũng có thể bắt
đầu gây bệnh và nhiễm trùng. Trong điều kiện thích hợp, bào tử hậu nảy mầm
và xâm nhập vào các mô mạch của rễ. Các tiểu bào tử tiến vào các mạch gỗ, khi
bị cản trở thì chúng có khả năng nảy mầm, các ống mầm xâm nhập và hình

thành các bào tử nhỏ. Cây chết khi các loại nấm và các độc tố phát tán.
F.oxysporum tấn công vào mô và hình thành các sợi nấm trong tế bào làm cây
chết. Sau khi cây chết các sợi nấm tiếp tục phát triển và hình thành rất nhiều hậu
bào tử trong đất. Điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của các loại nấm là 21 –
27,5
o
C, sinh trưởng vẫn còn đáng kể ở 18 và 32
o
C, nhưng dừng lại ở mức 7 và
37
o
C [24].
Fusarium có hệ sợi nấm phân nhánh, có vách ngăn, sợi nấm thường không
màu, chuyển nâu khi già. Hệ sợi nấm sản sinh độc tố tiết vào hệ mạch gây héo
cây chủ.
Fusarium sinh sản vô tính trung bình giữa 3 kiểu bào tử vô tính là bào tử
đính lớn, bào tử đính nhỏ, và bào tử vách dày (bào tử hậu). Bào tử đính lớn dài,
nhiều nhân, hình lưỡi liềm hoặc thân cong sinh ra từ cuống bào tử. Đầu và cuối
bào tử lớn thuôn nhọn. Một vài bào tử lớn tách rời và không gắn trên cuống bào
tử, những tế bào sinh bào tử lớn gọi là cuống bào tử. Tiểu bào tử đính thường
đơn nhân đôi khi 2 ngăn, hình cầu hoặc hình trứng được sinh ra từ một thể bình
hay những cuống bào tử phân nhánh hoặc không phân nhánh. Bào tử hậu hình
tròn hoặc hình trứng, vách dày, nằm tận cùng hoặc chen giữa các sợi nấm.
Chúng có thể phát triển đơn hoặc thành chuỗi, chúng tách ra và mọc thành các
ống mầm nếu bào tử gặp điều kiện thuận lợi [26].
14
Đồ án tốt nghiệp
Hình 2.1. Bào tử nấm F.oxysporum [40]
2.3.2. Sự phân bố
Các chủng mầm bệnh đã được báo cáo là phân phối rộng rãi ở khắp các

khu vực, lần đầu tiên được báo cáo ở Ohio (1940), nó đã trở nên phổ biến và trở
thành mối lo ngại đến nền kinh tế cho đến khi phát hiện ra ở Florida (1961). Kể
từ đó chúng được nhanh chóng báo cáo trong một số các quốc gia khác bao gồm
Australia, Brazil, Anh, Israel, Mexico, Moroco, Hà Lan và Iraq [42].
2.3.3. Phạm vi kí chủ
Nấm Fusarium là một trong những tác nhân gây bệnh nghiệm trọng ở cây
trồng trên thế giới. Chúng thường xâm nhập vào các bộ phận của cây dưới mặt
đất. Nấm trong chi này gây ra một loạt các bệnh trên một phạm vi rộng đối
với cây chủ, chúng có thể xuất hiện trong đất, trong không khí hay truyền qua
đường nước, thậm chí chúng còn tiềm ẩn trong các hạt giống và có khả năng
hồi sinh [16].
 F.oxysporum gây hại trên chuối:
F.oxysporum là một trong những tác nhân quan trọng gây bệnh héo trên
chuối. Căn bệnh này đã được báo cáo trong tất cả các vùng sản xuất chuối trên
thế giới ngoại trừ những nước giáp với Địa Trung Hải, Melanesia, Somalia và
một số đảo ở Nam Thái Bình Dương [21].
15
Đồ án tốt nghiệp
Héo do Fusarium được xem như là một bệnh đặc trưng ở chuối. Chúng
xâm nhập qua các mô mạch vào rễ gây ra sự đổi màu và héo. Bên ngoài, xuất
hiện những dấu hiệu rõ ràng của bệnh, lá vàng nhạt sau đó biến đổi dần sang
vàng tươi và cây bắt đầu chết. Bên trong các triệu chứng đầu tiên rõ ràng hơn đó
là có sự biến đổi từ nâu đỏ sang nâu sẫm của các mạch gỗ [20].
Hình 2.2. Bệnh thối do nấm F.oxysporum ở chuối [52], [43]
 F.oxysporum gây hại trên cà chua
Héo ở cà chua gây ra bởi các mầm bệnh xâm nhập vào qua hệ thống mạch
dẫn làm gián đoạn dòng chảy, trong đó F.oxysporum là nguyên nhân chính.
Triệu chứng đầu tiên thường là sự xuất hiện màu vàng ở lá sau đó héo dần và
cuối cùng cây chết. Các biểu hiện lúc đầu có thể xảy ra ở một cành sau đó lan
dần ra cả cây cho đến khi các lá bị héo. Nếu ta tiến hành cắt tại nơi xuất hiện vết

bệnh sẽ nhận thấy sự biến đổi màu nâu đỏ
Hình 2.3. Héo cà chua do nấm F.oxysporum [67]
16
Đồ án tốt nghiệp
Ở phần trung tâm của thân và màu xanh lá cây bên ngoài. Trong điều kiện
nhiệt độ và độ ẩm cao như ở trong nhà F.oxysporum có thể gây thiệt hại đáng
kể hơn. Các tác nhân gây héo Fusarium có thể tồn tại nhiều năm trong đất
[27], [29].
 F.oxysporum gây hại trên khoai tây
Thối do F.oxysporum ở khoai tây thường có biểu hiện: thân cây bị thối
đen do các mảnh mục nát dần và lan rộng lên toàn thân cây. Các tổn thương trên
củ xuất hiện thường là hơi nhũn, hóa nâu, nhiễm bệnh thông qua các vết thương
và cuối cùng cây chết. Cây và củ khô dần là do các mạch dẫn bị tác nghẽn
không có hoặc rất ít nước được cung cấp đến cây héo dần và chết [26].
2.3.4. Biện pháp phòng trừ
F.oxysporum là tác nhân gây bệnh héo nghiêm trọng đối với nhiều loại cây trồng
về mặt kinh tế. Nó là tác nhân gây bệnh truyền qua đất là chủ yếu, có thể sống
trong thời gian dài gây ảnh hưởng đến cây bệnh sau thu hoạch, do vậy việc tìm
tra giải pháp để ngăn ngừa là vấn đề rất quan trọng:
 Biện pháp cải thiện đất
Để giảm nhẹ mức độ nghiệm trọng của của bệnh thường sử dụng các chất
methyl bromde, choloropicrin và metam natri để xông đất và khử trùng. Thông
thường người dân nâng độ pH của đất lên 6,5 -7,0 để đạt hiệu quả khử trùng tốt
nhất [41], [61].
 Biện pháp hóa học
Có thể đạt hiệu quả kiểm sóat bệnh thối khô bằng phương pháp sử dụng hóa chất
như tops MZ, maxim MZ và moncoat MZ. Những hóa chất này không những
chống bệnh thối khô mà còn chống lại các bệnh khác như Rhizoctonia, vảy bạc
và chấm đen [46].
Phương pháp sử dụng hóa chất đang được áp dụng phổ biến để kiểm soát tác

nhân gây bệnh trên rau quả trong quá trình canh tác, ra hoa, bảo vệ quả non và
bảo quản. Với ưu điểm đơn giản, dễ sử dụng, có tác dụng nhanh và một lúc có
thể xử lý một lượng lớn nguyên liệu nên rất phù hợp với bảo quản công nghiệp.
 Biện pháp sinh học
Kiểm soát thối khô bằng biện pháp sinh học là phương pháp hiệu quả nhất. Các
nhà nghiên cứu tại đại học bang Michigan đang điều tra hiệu quả của Bacillus
subtilis Bacillus pumilis và Trichoderma harzinum trong kiểm soát thối khô
[46].
2.4. TỔNG QUAN VỀ MỘT SỐ MUỐI VÔ CƠ
2.4.1. Tổng quan về natri benzoat
2.4.1.1. Giới thiệu về natri benzoat
17
Đồ án tốt nghiệp
Tên tiếng Việt: Natri benzoat
Tên tiếng Anh: Sodium benzoat
INS: 211
Hình 2.4. Cấu tạo của natri benzoat [53]
Natri benzoat là muối natri của axit benzoic, có công thức hóa học:
C
6
H
5
COONa.
2.4.1.2. Ứng dụng của natri benzoat [44]
Natri benzoat là chất bảo quản thường được sử dụng trong đồ uống có ga.
Thông thường đối với các sản phẩm sử dụng 0,03% - 0,08%. Natri benzoat
thường được sử dụng để bảo quản siro có mùi thơm trước khi bổ sung các axit
trong nước giải khát. Đồ uống không có ga thường đòi hỏi nồng độ cao hơn,
thường là 0,05% - 0,1% natri benzoat trong các sản phẩm.
Tuổi thọ của rượu táo không tiệt trùng có thể được kéo dài rất nhiều bằng

cách sử dụng natri benzoat và nó được bổ sung ngay sau khi nước được ép. Một
mùi hương nhẹ, vị rõ ràng hơn có thể được truyền cho rượu táo bởi nồng độ
natri benzoat thấp 0,04%.
Trong bơ thực vật được quy định theo tiêu chuẩn của danh mục mô tả
trong 21 CFR 166,110 natri benzoat được cho phép như một chất bảo quản nồng
độ lên đến 0,1%. Đặc biệt chú ý đến việc bảo quản kết hợp cho thêm ít muối
hoặc muối bơ thực vật tự do, muối có tác dụng hiệp đồng với natri benzoat.
18
Đồ án tốt nghiệp
Trong các sản phẩm trái cây, nước ép trái cây, xà lách thông thường natri
benzoat sẽ được sử dụng ở mức 0,05% - 0,1% để bảo quản. Anh đào ngâm rượu
được bảo quản với nồng độ 0,05 - 0,1% natri benzoat. Thời hạn sử dụng của
món salat cam quýt ướp lạnh và khối lượng được cải thiện bằng cách sử dụng
natri benzoat 0,08%.
Ngoài ra natri benzoat được sử dụng rộng rãi trong các chế phẩm dược
phẩm, vệ sinh và mỹ phẫm.
Trong sản xuất thuốc viên dạng nén với mức 2 - 4% bột natri benzoat
trong viên có tác dụng làm chất bôi trơn hiệu quả và làm thời gian tan rã nhanh
chóng.
Natri benzoat là một chất bảo quản an toàn và kinh tế, những lợi thế của
natri benzoat trong các ứng dụng này là nó không màu, không mùi dễ tan và nói
chung là tương thích với các thành phần khác.
2.4.1.3. Tính chất vật lý natri benzoat
Trạng thái và hình dạng vật lý: hạt màu trắng hoặc bột tinh thể
Mùi: không có mùi
Vị: hơi ngọt, khó chịu
Màu: trắng hoặc bột tinh thể không màu
Điểm nóng chảy: > 300
o
C

Natri benzoat rất dễ hòa tan trong nước (550 – 630g/l ở 20
o
C) và hút ẩm
khi độ ẩm trên 50%. Nó hòa tan trong ethanol, methanol và ethylene glycol.
Natri benzoat khô được tích điện bằng ma sát và tạo một hỗn hợp khí nổ
khí bụi của nó phân tán trong không khí [56], [23], [37].
2.4.1.4. Tính độc hại
 Ngộ độc cấp tính:
Khi tiếp xúc với natri benzoat ở nồng độ cao có thể gây ngộ độc cấp tính.
Khi tiếp xúc trực tiếp với natri benzoat có thể gây ho, đối với da có thể gây phát
ban, làm cho mắt mẩn đỏ, nếu nuốt vào sẽ gây buồn nôn, ói mửa, và đau bụng.
Khi nuốt vào bụng lượng lớn natri benzoat có thể gây rối loạn chuyển hóa, nâng
cao lactate huyết thanh và thở nhanh. Hạ kali máu và giảm canxi máu [50].
 Ngộ độc mãn tính:
19
Đồ án tốt nghiệp
FDA (1990) đã chứng minh rằng natri benzoat có thể phản ứng với axit
ascorbic, hay còn gọi là vitamin C, để tạo thành benzen gây ung thư. Việc sử
dụng có thể góp phần tích lũy các bệnh ung thư như ung thư máu. Điều này
tạo ra một mối nguy nghiêm trọng, bởi vì natri benzoat thường được sử dụng
trong thực phẩm có tính axit với vitamin C, chẳng hạn như nước trái cây,
nước ngọt và salat [54].
 Liều lượng sử dụng
Theo quy ước đặt tính gây độc của tổ chức quản lý chất độc quốc tế, natri
benzoat được xếp vào nhóm không gây ung thư, mà thuộc nhóm một số người
cần tránh vì có thể gây dị ứng cho đối tượng có cơ địa nhạy cảm với hóa chất.
Tại Việt Nam, tiêu chuẩn natri benzoat sử dụng để bảo quản thực phẩm , tùy
loại quy định hàm lượng dưới 0,05% hoặc dưới 0,2% trọng lượng sản phẩm [4].
Nồng độ tối đa axit benzoic hoặc natri benzoat được thêm vào thực phẩm với
mục đích bảo quản là trong khoảng 2000 mg/kg thức ăn. Tuy nhiên ở một số

nước nồng độ tối đa cho phép là khác nhau, USA là 0,1%, ở các nước khác từ
0,15 – 0,25%, nồng độ cho phép của Uỷ ban Châu Âu (EC) lên đến 0,015 –
0,5% [38].
2.3.1.4. Cơ chế kháng vi sinh vật của natri benzoat
Mặc dù chưa có chưa có nghiên cứu nào có thể giải thích rõ ràng cơ chế
kháng khuẩn của natri benzoat nhưng nó được cho rằng có liên quan đến khả
năng hòa tan lipit của natri benzoat cho phép tích tụ trên màng tế bào hoặc cấu
trúc khác và bề mặt của tế bào [44].
Natri benzoat ưa mỡ, dễ dàng thâm nhập vào màng tế bào cơ thể ảnh
hưởng đến tính thẩm thấu của màng tế bào, ức chế khả năng hấp thụ các axit
amin của tế bào, axit hóa thành các tế bào trong cơ thể dự trữ ion kiềm trong tế
bào và ức chế khả năng hô hấp, đồng thời ngăn chặn phản ứng ngưng tụ của
acetyl coenzyme A [64].
Khi có mặt các chất sát khuẩn, vi sinh vật đồng thời ngừng phát triển,
ngừng sinh trưởng và chết nhanh chóng. Sự chết của tế bào không xảy ra ngay
cùng một lúc trong cả quần thể mà diễn ra dần dần. Một số yếu tố chủ yếu là các
hóa chất có thể thể hiện tác dụng ức khuẩn hoặc diệt khuẩn tùy theo nồng độ của
chúng có trong môi trường [7].
2.4.2 Tổng quan về natri sulfit
20
Đồ án tốt nghiệp
2.4.2.1. Giới thiệu về natri sulfit
Tên tiếng việt: Natri sulfit
Tên tiếng anh: Sodium sulfit
INS: 221

Hình 2.5. Cấu tạo của natri sulfit [66]
Natri sulfit là muối natri của axit sunfuro H
2
SO

3
. Khi hòa tan SO
2
vào
nước, sẽ tạo ra giữa phản ứng giữa SO
2
với nước và tạo thành axit sunfuro
(H
2
SO
3
). Cho dung dịch axit này phản ứng với NaOH hoặc Na
2
CO
3
tạo ra natri
sulfit, có công thức hóa học: Na
2
SO
3
[9].
2.4.2.2. Ứng dụng natri sulfit
Muối natri sulfit ngoài chức năng tham gia bảo quản ra con có tác dụng
điều chỉnh độ axit, làm rắn chắc, ổn định, chống oxy hóa, xử lý bột, tạo phức
kim loại.
Natri sulfit được dùng trước tiên trong ngành công nghiệp sản xuất giấy
và bột giấy. Nó được dùng làm chất khử, chất thải có oxi trong quá trình xử lý
nước, trong ngành công nghiệp nhiếp ảnh để bảo vệ dung dịch tráng phim khỏi
bị oxi hóa và để rửa sạch thuốc thử khỏi các cuộn phim và giấy ảnh, làm chất tẩy
rửa, chất khử clo và lưu huỳnh trong ngành in ấn và ngành da giày làm chất

sulfit hóa các phần da được chiết. Nó còn dùng để tinh chế TNT trong quân sự.
Nó dùng trong sản xuất hóa chất làm tác nhân sunonat và sunfomety hóa, trong
sản xuất natri thiosulfat [66].
21
Đồ án tốt nghiệp
Ngoài ra nó còn dùng trong nhiều ứng dụng khác như tách quặng, thu hồi
dầu, bảo quản thực phẩm, làm phẩm nhuộm [57].
2.4.2.3. Tính chất vật lý của natri sunfit
Trạng thái: tinh thể màu trắng
Mùi: không mùi
Điểm nóng chảy: 600
o
C
Độ hòa tan trong nước: 49,5g/100 ml ở 20
o
C
Trọng lượng phân tử: 126,04
2.4.2.4. Tính độc hạị
 Ngộ độc cấp tính: khi tiếp xúc trực tiếp có thể gây kích ứng mắt, da và đường hô
hấp. Gây ngộ độc vừa phải khi ăn. Nếu nuốt phải natri sulfit có thể giải phóng
axit lưu huỳnh trong dạ dày, gây ra khó chịu cho đường tiêu hóa, buồn nôn,
mửa, tiêu chảy, đau bụng, mất nước, buồn ngủ, sửng sờ, rối loạn tuần hoàn và có
thể tử vong. Nuốt một lượng lớn natri sulfit có thể gây ra sự dư thừa natri trong
cơ thể, đặc trưng bởi khát, bồn chồn, suy nhược, đau đầu, chóng mặt, huyết áp
thấp, mê sảng và có thể ngừng hô hấp. Khi bệnh nhân hen suyễn tiếp xúc có thể
gây dị ứng với da hoặc phản ứng hô hấp nhạy cảm. Natri sulfit gây chậm tăng
trưởng, kích thích dây thần kinh, teo tủy xương, trầm cảm và bệnh bại liệt ở
động vật.
 Ngộ độc mãn tính: natri sulfit trong những thử nghiệm ngắn hạn cho thấy gây ra
sự sai lệch nhiễm sắc thể trong tế bào của chuột. Theo khảo nghiệm cho thấy nó

gây đột biến trong nấm men và Micrococcus aureus, nhưng không gây đột biến
trong Ames salmonella. Không có dữ liệu cho thấy natri sulfit gây nguy hiểm cho
việc sinh sản của con người. Khi được tiêm với liều lượng 1 -5 mg, natri sulfit can
thiệp với phân bào trong sản xuất trứng ở chuột, bò và cừu [48].
 Liều lượng sử dụng
Sulfit là một trong những chất phụ gia quan trọng, trong đó mức sử dụng thường
không phản ảnh mức độ còn lại trong thực phẩm. Tùy loại sản phẩm khác nhau
mà quy định về hàm lượng tối đa là khác nhau. Mứt, thạch…mức độ tooid đa là
3000mg/kg. Giới hạn tối đa cho các chất cô đặc của nước ép trái cây là
2000mg/kg. Đối với giấy và trái cây là 3000mg/kg [51].
2.5. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC
2.5.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nước
22
Đồ án tốt nghiệp
Rajan và cộng sự (2002) đã tiến hành nghiên cứu các vi sinh vật gây hại
trên củ gừng. Kết quả cho thấy các bệnh ở gừng gắn liền với Ralstonia
(Pseudomonas) solanacearum, Pythium spp., Fusarium oxysporum và
Pratylenchus coffeae. Thí nghiệm lây bệnh nhân tạo được tiến hành cho thấy sự
tham gia của Pythium sp. (thối mềm), Fusarium oxysporum (thối khô) và
R.solanacearum (héo) và nhận thấy rằng Pratylenchus coffeae tăng mức độ
nghiêm trọng nhiễm bệnh cùng với F.oxysporum [32].
Ogasawara và cộng sự (2008) cho rằng: sự phát triển của Candida albicans
trong môi trường RPMI 1640 bị ức chế bởi natri sulfit pH 3-6. Trong điều kiện
pH 7 tăng trưởng của C.albicans không bị ức chế bởi natri sulfit. Trong điều kiện
có tính axit, natri sulfit có ảnh hưởng Candidacial và hoạt động này được thể hiện
trong 150 phút. Sự tổng hợp ATP trong C.albicans giảm do natri sulfit. Sự sản sinh
ethanol của C.albicans bị ức chế bơi natri sulfit ở pH 5 [17].
Năm 2009, D Stanojevic và cộng sự đã tìm hiểu sự ảnh hưởng của các
muối như natri benzoat, natri nitrit và kali sorbat và sự phối hợp của (natri nitrit
và natri benzoat, natri nitrit với kali sorbat, natri benzoat và kali sorbat) cho vào

những thực phẩm hư hỏng do vi khuẩn và nấm, trong ngành công nghệ thực
phẩm. Các loài vi sinh vật được sử dụng thử nghiệm là: Bacillus subtilis,
Bacillus mycoides, phylococcus aureus, Escherichia coli, Pseudomonas
aeruginosa, Aspergillus flavus, Fusarium oxysporum, Candida albicans,
Trichoderma harsianum và Penicillium italicum. Kết quả cho thấy chất kháng
khuẩn mạnh nhất được đưa ra bởi natri nitrit (MIC 0,5mg/ml) liên quan đến
các loài Pseudomonas aeruginosa. Và sự phối hợp hiệu quả cao nhất 40% thử
nghiệm đối với loài (Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Bacillus
mucoides và Candida albicans) với sự kết hợp của natri benzoat và kali
benzoat [35].
Natr
i benzoat ở nồng độ 0,02% và 0,04% không ảnh hưởng đến sự tăng
trưởng của A. niger nhưng ở nồng độ 0,1% có hiệu quả cao nhất. Natri benzoat
0,02% có tác dụng tốt hơn so với kali sorbat theo nghiên cứu của
Ahmad
Heydaryinia và cộng sự (2011) [11].
Miru Du và cộng sự (2012) đã phân lập được, tổng cộng có 260 chủng
Fusarium trong 698 củ khoai tây thu thập trong 6 vùng sản xuất khoai tây quan
trọng ở miền bắc Trung Quốc, trong đó có 5 loài Fusarium khác nhau là
Fusarium sambucinum, F.avenaceum, Fusarium oxysporum, F.equiseti và
F.acuminatum đã được phân lập [30].
23
Đồ án tốt nghiệp
Silvino Intra Moreira và cộng sự (2013) đã nghiên cứu về một số nấm và
vi khuẩn liên quan đến bệnh thối khô sau thu hoạch ở gừng, kết quả cho thấy:
bệnh chủ yếu do Acremonium murorum, Acrostalagmus luteo-albus, Fusarium
sp., Fusarium oxysporum, Lasodiplodia theobromae và Sclerotium rolfsii gây
ra. Đối với thân rễ lấy mẫu trong quá trình thu hoạch, tỷ lệ trung bình các tác
nhân gây bệnh như sau: Fusarium oxysporum (74%), Fusarium sp (31%),
Fusarium solani (21%), Nigrospora oryzae (5%),…Mucor hiemalis (1%) [34].

2.5.2. Tình hình nghiên cứu trong nước
Vũ Thúy Nga (2012) đã tiến hành phân lập và tuyển chọn một số chủng
Bacillus có khả năng ức chế loại nấm gây bệnh héo rủ cây trồng cạn Fusarium
oxysporum là loại ký sinh gây hại nghiêm trọng nhiều loại cây trồng [5].
Trần Vũ Phến và cộng sự (2012) đã nghiên cứu khả năng chống chịu của
một số giống gừng đối với bệnh thối củ do vi khuẩn Ralstonia solanacearum
hoặc nấm Fusarium proliferatum [6].
Fusarium oxysporum f.sp.zingiberi đã được ghi nhận rộng rãi tại nhiều
nước là nguyên nhân gây bệnh héo Fusarium ở gừng. Tuy nhiên, những mẫu
nấm F.oxysporum phân lập được từ gừng ở Quảng Nam trên các giống gừng ở
địa phương để chứng minh rằng đó là nấm bệnh chứ không phải nấm hoại
sinh [4].
Mặc dù có nhiều nghiên cứu về bênh hại do nấm F.oxysporum nhưng chưa
có tài liệu nào được công bố về việc gây hư hại của nấm F.oxysporum trên gừng
sau thu hoạch và biện pháp phòng ngừa nó. Do đó đề tài nghiên cứu của chúng
tôi là có ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao.
24
Đồ án tốt nghiệp
PHẦN 3
ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
- Nấm Fusarium oxysporum: được phân lập từ củ gừng bị nhiễm bệnh
thối khô trong tự nhiên, tại phòng thí nghiệm vi sinh thực phẩm, khoa Cơ khí
công nghệ, trường Đại học nông lâm Huế.
- Hóa chất: C
6
H
5
COONa (natri benzoat)
- Hóa chất: Na

2
S
2
O
3
(natri sulfit)
3.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.2.1. Phân lập và định danh loài
3.2.1.1. Phương pháp thu mẫu bệnh
- Mẫu bệnh thu từ những củ gừng có triệu chứng vết bệnh ban đầu điển
hình rửa sạch bằng nước để loại bỏ tạp chất. Sau đó khử trùng bằng cồn 70
o
, rửa
lại bằng nước cất vô trùng.
- Mẫu bệnh được ủ trong hộp vô trùng bọc túi PE và ghi đầy đủ thông tin
cần thiết (địa điểm, tên giống, ngày tháng thu mẫu…).
25