Nghiên cứu ứng dụng nano kim loại ag và cu trong ức chế nấm penicillium digitatum và colletotrichum gloeosporioides gây bệnh trên quả cam tại hàm yên tuyên quang (citrus nobilis lour)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
------------***------------

Nguyễn Vũ Mai Linh

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG NANO KIM LOẠI AG VÀ CU
TRONG ỨC CHẾ NẤM PENICILLIUM DIGITATUM VÀ
COLLETOTRICHUM GLOEOSPORIOIDES GÂY BỆNH TRÊN
QUẢ CAM TẠI HÀM YÊN - TUYÊN QUANG (CITRUS NOBILIS LOUR)

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội - 2018


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
------------***------------

Nguyễn Vũ Mai Linh

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG NANO KIM LOẠI AG VÀ CU
TRONG ỨC CHẾ NẤM PENICILLIUM DIGITATUM VÀ
COLLETOTRICHUM GLOEOSPORIOIDES GÂY BỆNH TRÊN
QUẢ CAM TẠI HÀM YÊN - TUYÊN QUANG (CITRUS NOBILIS LOUR)

Chuyên ngành: Khoa học Môi trƣờng
Mã số: 8440301.01

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
TS. Phan Thị Hồng Thảo
PGS. TS. Nguyễn Kiều Băng Tâm

Hà Nội - 2018


LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất tới TS. Phan Thị Hồng
Thảo và PGS.TS. Nguyễn Kiều Băng Tâm đã tận tâm hướng dẫn và truyền đạt kiến
thức chuyên môn cho tôi trong suốt quá trình nghiên cứu đề tài. Xin cảm ơn nguồn
kinh phí từ dự án Khoa học công nghệ trọng điểm cấp Viện Hàn lâm Khoa học và
Công nghệ Việt Nam, mã số VAST.TĐ.NANO-NN/15-18, “Nghiên cứu ứng dụng
Công nghệ nano trong nồng nghiệp” do PGS.TS. Nguyễn Hoài Châu làm chủ
nhiệm.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong Khoa Môi trường, Trường Đại
học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội đã dành mọi tâm huyết giảng
dạy, trang bị kiến thức cho tôi trong suốt khóa học này.
Tôi cũng xin cảm ơn tập thể nghiên cứu viên Phòng Vi sinh vật đất, Viện
Công nghệ Sinh học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã luôn nhiệt
tình cộng tác và giúp đỡ tôi để hoàn thành đề tài này.
Cuối cùng, tôi xin được gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè đã luôn ở bên
động viên, chia sẻ khó khăn giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và thực hiện luận
văn này.
Hà Nội, ngày tháng

năm 2018

Học viên cao học

Nguyễn Vũ Mai Linh


MỤC LỤC
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ................................................................................3
DANH MỤC BẢNG ..................................................................................................4
DANH MỤC HÌNH ...................................................................................................5
MỞ ĐẦU ....................................................................................................................7
CHƢƠNG I: TỔNG QUAN .....................................................................................9
1.1. Giới thiệu về giá trị của quả cam và vai trò của cây cam Hàm Yên –
Tuyên Quang ............................................................................................................ 9
1.2. Các bệnh phổ biến trên quả cam sau thu hoạch........................................ 11
1.2.1. Bệnh mốc xanh do nấm Penicillium digitatum trên cam ............................ 12
1.2.2. Bệnh thán thư do Colletotrichum gloeosporioides gây ra ........................... 16
1.3. Các phƣơng pháp bảo quản trái cây sau thu hoạch.................................. 20
1.3.1. Phương pháp bảo quản hóa học................................................................... 20
1.3.2. Phương pháp bảo quản bằng các loại màng ............................................... 22
1.4. Công nghệ nano và tiềm năng ứng dụng của nano ................................... 22
1.4.1. Giới thiệu về công nghệ nano và tình hình nghiên cứu trên thế giới ........ 22
1.4.2. Tiềm năng ứng dụng của nano..................................................................... 24
1.4.3. Tình hình nghiên cứu nano trong nước ...................................................... 29
2.1. Hóa chất ......................................................................................................... 31
2.2. Vật liệu nghiên cứu....................................................................................... 31
2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu ............................................................................. 32
2.3.1. Phân lập nấm từ cam bệnh ............................................................................32
2.3.2. Xác định đặc điểm nuôi cấy và phân loại nấm dựa trên phân tích trình tự
gen ITS..................................................................................................................... 32
2.3.3. Khảo sát khả năng ức chế của nano kim loại đối với nấm ở giai đoạn bào tử ....
.....................................................................................................................32

1


2.3.4. Khảo sát khả năng ức chế của nano kim loại đối với nấm ở giai đoạn sinh
dưỡng .....................................................................................................................33
2.3.5. Xác định tác dụng của nano kim loại ở các nồng độ khác nhau lên nấm
gây bệnh trên cam ....................................................................................................33
2.3.6. Đánh giá chất lượng của quả cam bảo quản sau xử lý nano ở quy mô
phòng thí nghiệm .....................................................................................................34
CHƢƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ......................................................35
3.1. Phân lập nấm Penicilium và Colletotrichum gây bệnh trên cam Hàm Yên Tuyên Quang .......................................................................................................... 35
3.1.1. Phân lập nấm Penicillium ............................................................................ 35
3.1.2. Phân lập nấm Colletotrichum ...................................................................... 36
3.2. Định danh nấm N8 và N11 dựa vào trình tự gen ITS.................................. 38
3.3. Khả năng ức chế của các nano kim loại Ag và Cu đến sự sinh trƣởng của
nấm Penicillium digitatum N11 và Colletotrichum gloeosporioides N8 .............. 40
3.3.1. Giai đoạn bào tử ............................................................................................ 40
3.3.2. Giai đoạn sinh dưỡng.................................................................................... 46
3.4. Nghiên cứu ứng dụng nano trong hạn chế bệnh trên quả cam Hàm Yên Tuyên Quang trong lây nhiễm nhân tạo .............................................................. 54
3.5. Đánh giá chất lƣợng của quả cam sau xử lý nano bảo quản ở quy mô nhỏ ..
..................................................................................................................... 58
3.5.1. Ảnh hưởng của sử dụng nano đến tỷ lệ thối hỏng và mốc cuống quả cam58
3.5.2. Ảnh hưởng của sử dụng nano AgH đến chất lượng quả cam trong bảo
quản

..................................................................................................................... 60

TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................66

2


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
ATP

Adenosine triphosphate

DNA

Deoxyribonucleic acid

FAO

Food and Agriculture Organization of the United Nations

ITS

Internal transcribed spacer

MFC

Minimum Fungicidal Concentration

MIC

Minimum Inhibitory Concentration

PCR

Polymerase Chain Reaction – phản ứng khuếch đại gen

rDNA

Ribosome Deoxyribonucleic Acid

3


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1. Một số chất diệt nấm được sử dụng trong bảo quản quả sau thu hoạch --- 20
Bảng 2. Tính chất của các nano Ag và Cu sử dụng trong nghiên cứu --------------- 31
Bảng 3. Mức độ tương đồng của gen mã hóa vùng ITS của chủng nấm N11 với các
chủng trên GenBank ------------------------------------------------------------------------- 39
Bảng 4. Mức độ tương đồng của gen mã hóa vùng ITS của chủng nấm N8 với các
chủng trên GenBank ------------------------------------------------------------------------- 40
Bảng 5. Nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) và nồng độ diệt (MFC) của nano kim loại
Ag và Cu đối với bào tử nấm P. digitatum N11 ----------------------------------------- 41
Bảng 6. Nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) và tiêu diệt (MFC) của các chất nghiên cứu
đối với bào tử nấm C. gloeosporioides N8 ----------------------------------------------- 42
Bảng 7. Ảnh hưởng của nano kim loại đến khả năng phát triển của nấm N11 ----- 47
Bảng 8. Tỷ lệ cam bị bệnh trong điều kiện xâm nhiễm nấm N11 xử lý với nano
AgH sau 5 ngày ------------------------------------------------------------------------------ 56
Bảng 9. Tỷ lệ cam bị bệnh trong điều kiện xâm nhiễm nấm N8 xử lý với nano AgH
sau 5 ngày ------------------------------------------------------------------------------------- 57
Bảng 10. Ảnh hưởng của nano bạc đến tỷ lệ thối hỏng của quả cam ---------------- 59
Bảng 11. Chất lượng quả cam bảo quản với màng EC có bổ sung các nồng độ nano
AgH khác nhau theo ngày ------------------------------------------------------------------ 61

4

DANH MỤC HÌNH
Hình 1. Sản lượng cây có múi Việt Nam từ năm 1990 đến năm 2015 ....................10
Hình 2. Quả cam bị bệnh mốc xanh, hình thái nấm N11 trên môi trường Hansen,
Czapek và cấu trúc sinh sản và bào tử nấm N11 ......................................................36
Hình 3. Cam bị bệnh thán thư ..................................................................................36
Hình 4. Hình thái khuẩn lạc nấm N8 nuôi cấy trên đĩa môi trường PDA sau 3 ngày
và 2 tuần ....................................................................................................................37
Hình 5. Khuẩn lạc nấm N8 trên môi trường Czapek; cơ quan sinh bào tử và bào tử
của nấm N8 ..............................................................................................................37
Hình 6. Điện di kiểm tra DNA tổng số và sản phẩm PCR khuếch đại vùng ITS của
chủng nấm N11 và N8 trên gel agarose 1% .............................................................. 38
Hình 7. Nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) của các nano kiểm tra với bào tử nấm
N11với nano Cu , nano AgH, nano Ag và Carbendazim .........................................42
Hình 8. Nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) với bào tử nấm N8 với nano Cu, nano Ag,
nano AgH và Carbendazim .......................................................................................43
Hình 9. Đánh giá mức độ tác động của nano với nấm N11 ở giai đoạn bào tử với
nano Ag, nano Cu ......................................................................................................44
Hình 10. Ảnh hưởng của nano đến khả năng phát triển hình thành khuẩn lạc của
nấm N8 ở giai đoạn bào tử với nano AgH, nano Ag, nano Cu ............................... 45
Hình 11. Hiệu quả ức chế nấm của nano Ag và nano Cu đối với nấm N11 sau 10
ngày ........................................................................................................................... 48
Hình 12. Hiệu quả ức chế nấm của các nano AgH đối với nấm N11 sau 3 ngày và
10 ngày ......................................................................................................................48
Hình 13. Hiệu quả ức chế nấm của Carbendazim đối với nấm N11 trong 10 ngày.49
Hình 14. Hiệu quả ức chế của nano Cu đối với C. gloeosporioides N8 sau 7 ngày 49
Hình 15. Hiệu quả ức chế của nano Ag đối với C. gloeosporioides N8 sau 7 ngày 50
Hình 16. Ảnh hưởng của nano đồng đến sinh trưởng của nấm N8 .......................... 50
Hình 17. Ảnh hưởng của bạc đồng đến sinh trưởng của nấm N8 ............................ 50

Hình 18. Hiệu quả ức chế của AgH đối với C. gloeosporioides N8 sau 7 ngày ......51

5


Hình 19. Ảnh hưởng của nano AgH đến sự phát triển của nấm N8......................... 51
Hình 20. Hiệu quả ức chế của Carbendazim với nấm N8 ........................................51
Hình 21. Cam Hàm Yên - Tuyên Quang được chuẩn bị cho thí nghiệm .................54
Hình 22. Hình ảnh cam lây nhiễm nấm bệnh trong in vitro đối với nấm N8...........55
Hình 23. Hình ảnh cam lây nhiễm nấm bệnh trong in vitro đối với nấm N11.........55
Hình 24. Hình ảnh cam lây nhiễm nấm bệnh trong in vitro xử lý với Anvil đối với
nấm N11 và nấm N8 .................................................................................................55
Hình 25. Ảnh hưởng của nano bạc đến tỷ lệ mốc cuống của quả cam ....................60
Hình 26. Hình ảnh cam bảo quản theo ngày ở quy mô pilot ....................................64

6


MỞ ĐẦU
Cam là một loại quả rất quan trọng, được Việt Nam định hướng là mặt hàng
thương mại được chú trọng đầu tư đến năm 2030. Sau khi thu hoạch, quả cam
thường được lưu trữ, bảo quản và phân phối. Tuy nhiên, hư hỏng do nấm gây bệnh
thực vật là yếu tố chính hạn chế thời hạn sử dụng của trái cam, gây ra những thất
thoát về cả số lượng và chất lượng của quả. Tăng thời gian bảo quản bằng cách hạn
chế sự phát triển của vi sinh vật gây thối hỏng trên trái cây có thể giảm tổn thất kinh
tế. Hiện nay, tại Việt Nam, thuốc bảo quản hóa học đang được sử dụng tràn lan và
sự lạm dụng hóa chất đang gây ra những tác động tiêu cực đến môi trường cũng như
sức khỏe con người. Sự kháng thuốc của các vi sinh vật ngày càng gia tăng, thiếu
hụt các biện pháp thay thế thuốc diệt nấm hiệu quả đồng thời những lo ngại về sức
khỏe do đặc tính gây ung thư của hóa chất là thách thức lớn trong lĩnh vực bảo quản

thực phẩm. Thực tế này đặt ra yêu cầu cấp thiết cho sự tìm kiếm cách tiếp cận và
các phương pháp khác an toàn hơn, thân thiện với môi trường để giảm tổn thất sau
thu hoạch.
Trong vài thập kỷ gần gây, vật liệu nano đã nhanh chóng chiếm vị trí quan
trọng trong nhiều lĩnh vực khoa học và công nghệ do những đặc tính khác biệt của
chúng so với vật liệu khối và khả năng ứng dụng chuyên sâu trong nhiều lĩnh vực
khoa học. Trong những năm đầu tiên, việc áp dụng công nghệ nano trong sản xuất
nông nghiệp chủ yếu được thực hiện qua các nghiên cứu trong phòng thí nghiệm,
nhưng ngay sau đó nó đã bắt đầu và đang tiếp tục có ảnh hưởng đáng kể trong các
ngành quan trọng. Các vật liệu nano cũng được chú trọng sử dụng trong lĩnh vực
quản lý chất lượng nước và nông sản, đặc biệt là để bảo quản, đóng gói nông sản.
Các ứng dụng trong tương lai hướng tới kéo dài thời hạn sử dụng, cải thiện chất
lượng thực phẩm. Việc áp dụng công nghệ nano vào các ngành nông nghiệp và thực
phẩm được đặt ra lần đầu tiên trong chương trình hành động của Bộ Nông nghiệp
Hoa Kỳ vào tháng 9 năm 2003 và được dự đoán sẽ là công nghệ then chốt tạo ra
thay đổi quan trọng trong các ngành này.

7


Vật liệu chứa nano kim loại kháng khuẩn, kháng nấm dùng trong đóng gói
thực phẩm là một hình thức đầy hứa hẹn của “bao bì thực phẩm hoạt hóa”, đóng
một vai trò quan trọng trong việc kéo dài thời gian sử dụng của thực phẩm và giảm
nguy cơ gây bệnh. Xuất phát từ ý tưởng đó, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài:
“Nghiên cứu ứng dụng nano kim loại Ag và Cu trong ức chế nấm Penicillium
digitatum và Colletotrichum gloeosporioides gây bệnh trên quả cam tại Hàm Yên
- Tuyên Quang (Citrus nobilis Lour)” nhằm ứng dụng và phát triển công nghệ
nano trong hạn chế nấm bệnh thực vật điển hình trên quả cam, thay thế cho các loại
hóa chất độc hại đang hiện hành, góp phần bảo vệ môi trường và sức khỏe con
người.



Mục tiêu của luận văn: Nghiên cứu ứng dụng của chế phẩm nano để ức chế
nấm gây bệnh mốc xanh và bệnh thán thư trên quả cam Hàm Yên- Tuyên
Quang.



Ý nghĩa khoa học của luận văn:
+ Góp phần nghiên cứu phát triển thêm giải pháp hiệu quả theo hướng thân
thiện với môi trường, thay thế cho biện pháp sử dụng hóa chất trong xử lý
nấm gây thối hỏng quả cam sau thu hoạch



Nội dung nghiên cứu:
+ Phân lập và định danh được chủng nấm Penicillium sp. gây bệnh mốc xanh
và Colletotrichum sp. bệnh thán thư trên quả cam Hàm Yên- Tuyên Quang.
+ Xác định được nano kim loại thích hợp để ức chế nấm Penicillium sp. và
Colletotrichum sp. trên quả cam.
+ Xác định được nồng độ nano kim loại có khả năng ứng dụng trong bảo quản
quả cam.
+ Đánh giá chất lượng quả cam khi được xử lý với nano sau thời gian bảo
quản.

8


CHƢƠNG I: TỔNG QUAN
1.1.

Giới thiệu về giá trị của quả cam và vai trò của cây cam Hàm Yên –
Tuyên Quang

 Giá trị của quả cam
Cam là một loại quả rất quan trọng được con người sử dụng từ thời cổ đại, và
hiện nay được trồng ở trên 100 nước trên thế giới. Quả cam là nguồn cung cấp dồi
dào vitamin C - là hoạt chất có khả năng chống oxy hóa cao [18]. Trong 100 g cam
có chứa hàm lượng dinh dưỡng cao: Calo (47 kcal), Kali (181 mg), Cacbohydrat
(11,75 g), chất xơ (2,4 g), đường (9,35 g), protein (0,94 g ), vitamin A (225 IU ),
vitamin C (53,2 mg), Canxi (40 mg ) [50].
40 - 45% sản lượng cam của thế giới được tiêu thụ trong công nghiệp sản xuất
nước ép. Brazil là nước sản xuất nước cam nhiều nhất thế giới, sau đó là Florida,
Hoa Kỳ. Tinh dầu cam được chế biến bằng cách ép vỏ, nó được dùng làm gia vị
trong thực phẩm và làm hương vị trong nước hoa. Tinh dầu từ quả cam chứa
khoảng 90% D-Limonene, một dung môi có trong nhiều hóa chất dùng trong gia
đình, cùng với dầu chanh dùng để làm chất tẩy dầu mỡ và tẩy rửa nói chung. Chất
tẩy rửa từ tinh chất cam hiệu quả, thân thiện với môi trường, và ít độc hại hơn sản
phẩm cất từ dầu mỏ, đồng thời có mùi dễ chịu hơn [54].
 Vai trò của cây cam trên thế giới và tại Việt Nam
Cây có múi là cây ăn quả quan trọng nhất trên thế giới, với tổng sản lượng
vượt xa các cây rụng lá như táo, lê, đào và mận. Sản lượng trồng các loại cây có
múi ở thế giới trong niên vụ 2014 - 2015 vào khoảng 130,947 triệu tấn, trong đó
cam giữ vị trí dẫn đầu với 52,39%, thứ hai là quýt 29,25%, 11,83% chanh, và
6,53% bưởi. Tổng số sản lượng các loại trái cây có múi đã tăng lên trong những
thập kỷ qua và đạt mức cao nhất là 131 triệu tấn trong năm 2014 [15]. Cam được
trồng rộng rãi ở những nơi có khí hậu ấm áp, và vị cam có thể biến đổi từ ngọt đến
chua. Khu vực Địa Trung Hải gồm các nước xuất khẩu trái cây tươi lớn nhất. Các
nhà nhập khẩu lớn nhất là Đức, Pháp, Hà Lan và Anh. Hiện nay cam quýt được
trồng ở các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, giới hạn bởi vĩ độ 40 Bắc, Nam tại hơn

9


137 quốc gia trên 6 lục địa và tạo ra khoảng 105 tỷ $ mỗi năm trên thị trường trái
cây thế giới [19].
Theo số liệu về cây có múi năm 2014 và 2015 của FAO [15], tại Việt Nam,
tổng sản lượng cây có múi năm 1990 đạt 109,2 nghìn tấn đã tăng lên 985,6 nghìn
tấn năm 2015 và 998,7 nghìn tấn năm 2016. Trong đó, sản lượng cam đạt 520 nghìn
tấn năm 2015 và luôn đóng vai trò quan trọng nhất trong sản lượng cây có múi.
Trong quy hoạch phát triển cây nông nghiệp đến năm 2020 và tầm nhìn đến năm
2030 của Chính Phủ, cây cam, quýt được định hướng phát triển từ 61,5 nghìn ha
năm 2010 mở rộng đến diện tích 115 nghìn ha và là quả thương mại được chú trọng
đầu tư.
Sản lƣợng cây có múi tại Việt Nam

Sản lƣơng (Nghìn tấn)

998,7
1000
900
800

700
600
500
400
300
200

109,2

100
0

Năm 1990

Năm 2015

Hình 1. Sản lượng cây có múi Việt Nam từ năm 1990 đến năm 2015 [15]
Một số giống cam đặc sản ở Việt Nam bao gồm cam Sành Bố Hạ, cam Sành
Hà Giang - Tuyên Quang - Yên Bái, Cam Xã Đoài, Cam Ham-Lin, Cam Sông Con,
Cam Vân Du, Cam Bù Hà Tĩnh, Cam Canh [51].

10


 Cam Sành Hàm Yên-Tuyên Quang
Tuyên Quang có tọa độ 21°46′38″B 105°13′42″Đ, là một tỉnh thuộc vùng
Đông Bắc Việt Nam. Khu vực này có điều kiện tự nhiên - kinh tế xã hội thuận lợi
để sản xuất một số sản phẩm nông nghiệp. Trong đó, cam Sành là giống cây địa
phương đã được người dân ưu tiên khai thác từ lâu đời và đem lại nguồn thu nhập
đáng kể cho người nông dân. Trên địa bàn huyện Hàm Yên, cam Sành được trồng ở
15 xã, thị trấn, trong đó có 9 xã, thị trấn nằm trong vùng được quy hoạch gồm: Yên
Thuận, Yên Phú, Bạch Xa, Minh Khương, Minh Dân, Yên Lâm, Tân Thành, Phù
Lưu và thị trấn Tân Yên. Trong mùa vụ 2015-2016, huyện Hàm Yên có 4037,9 ha
cam Sành, năng suất trung bình trên 13 tấn / ha, sản lượng đạt 31,075 tấn quả; tổng
thu nhập trên 310 tỷ đồng. Đặc biệt, năm 2013 cam Sành Hàm Yên đã được vinh
danh và lọt vào Top 10 loại trái cây nổi tiếng bậc nhất Việt Nam. Xác định đây là
loại cây trồng mũi nhọn trong phát triển kinh tế, huyện Hàm Yên sẽ ưu tiên phát

triển, mở rộng diện tích vùng trồng cam trong những năm tiếp theo và đẩy mạnh
thương hiệu cam Sành Hàm Yên [56].
1.2.

Các bệnh phổ biến trên quả cam sau thu hoạch
Trái cây sau thu hái luôn có những biến đổi về vật lý, sinh lý và sinh hóa,

gây ra những thất thoát về cả số lượng và chất lượng của quả. Các biến đổi này xảy
ra có mối liên hệ chặt chẽ với nhau và phụ thuộc nhiều vào yếu tố như giống, điều
kiện chăm sóc, độ chín, vận chuyển, kỹ thuật bảo quản... Trong đó, yếu tố vi sinh
vật gây ra sự tổn thất đáng kể của trái cam sau thu hoạch. Tại Việt Nam, khí hậu
nhiệt đới nóng ẩm quanh năm, nhiệt độ trên 20oC đến 35oC (hoặc cao hơn), và độ
ẩm không khí thường xuyên trên 80 ÷ 90% nên rất thích hợp cho vi sinh vật phát
triển. Do đó, trái cây dù ở dạng tươi hay dạng đã chế biến, thường bị các vi sinh vật,
đặc biệt là nấm mốc gây hư hỏng, ảnh hưởng xấu đến chất lượng và giá trị thương
phẩm của trái cây [2].
Hư hỏng sau thu hoạch do nhiễm nấm tiềm ẩn thông qua vết thương gây ra
tổn thất lớn (25 ÷ 50%) và vẫn là một thách thức quan trọng trong sản xuất lương
thực bền vững [39]. Tình trạng tổn thất sau thu hoạch của các loại trái cây có múi

11


nói chung và quả cam nói riêng bắt nguồn từ một trong hai giai đoạn phát triển của
cây. Giai đoạn đầu là khoảng thời gian từ khi ra hoa đến khi quả chín. Giai đoạn thứ
hai kéo dài trong suốt quá trình thu hoạch đến các hoạt động bảo quản. Nhiễm nấm
thường tiềm ẩn trong quả trước khi thu hoạch, ngay tại các vườn trồng, trong quá
trình thu hái và trong quá trình hoàn thiện sản phẩm: tại các nhà buôn, nhà phân
phối, bán lẻ… nhưng tồn tại trong trạng thái nghỉ và hoạt động khi gặp các điều
kiện thích hợp cho sự phát triển.

Trong nhiều năm qua, Viện Bảo vệ thực vật đã điều tra phát hiện trên cây có
múi tại Việt Nam có tới 19 loại bệnh do nấm, 2 loại bệnh do vi rút, 2 loại do bệnh vi
khuẩn. Hiện nay, các vùng trồng cam quýt ở nước ta bị nhiễm các bệnh do nấm
Phytophthora (bệnh chảy gôm), Capnodium citri (bệnh nấm muội đen), vi khuẩn
Xanthomonas (bệnh loét) vv…, nấm Colletotrichum gloeosporioides (bệnh thán
thư), nấm Lasiodiplodia theobromae (bệnh thối cuống), Penicillium digitatum
(bệnh mốc xanh lá), P. intalicum (bệnh mốc xanh da trời)… [52]. Bệnh thán thư và
bệnh mốc xanh là nguyên nhân chính gây thất thoát nặng nề sau thu hoạch cho trái
cam tại Hàm Yên, Tuyên Quang.
1.2.1. Bệnh mốc xanh do nấm Penicillium digitatum trên cam
Trong số các tác nhân gây bệnh từ vết thương, nấm mốc xanh lá
(P.digitatum) và mốc xanh da trời (P. italicum) chính là nguyên nhân gây hư hỏng
quả có múi trên toàn thế giới [31]. Các bào tử trong Penicillium chứa sắc tố màu
xanh lá hoặc xanh da trời, đây là màu sắc đặc trưng của nấm khi phát triển và phát
bệnh trên quả.
Penicillium digitatum, nấm mốc màu xanh lá, được mô tả và phân loại bởi
Saccardo năm 1886. Hiện nay, tên khoa học được chấp nhận là Penicillium
digitatum (Pers: Fr.) Sacc. (MycoBank # 169.502). Theo cơ sở dữ liệu MycoBank,
có ba tên đơn vị phân loại: P. digitatum var. californicum Thom (1930), P.
digitatum var. digitatum, và P. digitatum var. latum S. Abe (1956). Các loài được
xếp vào giới Nấm, ngành Ascomycota (nấm túi hay nấm nang), ngành phụ

12


Pezizomycotina, lớp Eurotiomycetes, lớp phụ Eurotiomycetidae, bộ Eurotiales, họ
Trichocomaceae, và chi Penicillium [28].
Bề mặt khuẩn lạc có màu xanh lá và mặt dưới thường có màu vàng hoặc
xanh. Kết cấu khuẩn lạc có lông tơ, không có giọt tiết. Các loại nấm có khả năng
nảy mầm trong môi trường nhân tạo tại 5°C, không tăng trưởng ở 37°C. Bộ máy

sinh bào tử rất dễ vỡ và có xu hướng phá vỡ thành nhiều tế bào. Bào tử sinh ra từ
sợi nấm khí sinh, bề mặt bào tử đính trơn, có thành bao quanh, hình dạng thay đổi
từ elip đến hình trụ, kích thước không đồng đều, trung bình là 3,5 ÷ 8,0 × 3,0 ÷ 4,0
mm. Nảy mầm bào tử là bước đầu tiên để nấm bệnh xâm nhiễm vào cây chủ [28].
Thiệt hại thực tế do tác động của Penicillium thay đổi phụ thuộc vào khí hậu
và các yếu tố vườn cây ăn quả, giống quả, mức độ chấn thương vật lý quả trong thu
hoạch, hiệu quả của phương pháp xử lý nấm, và môi trường sau thu hoạch [41]. Tại
Tây Ban Nha, nghiên cứu của Tuset (1988) ước tính rằng quả thối hỏng do
Penicillium spp. chiếm 55 ÷ 80% tổng số quả bị hư hỏng sau thu hoạch khi theo dõi
trong suốt mùa vụ thương mại, và chiếm 30 ÷ 55% trong các phòng lưu trữ đóng
gói quả trong nhà. Kiểm tra ở New York, quả có múi ở California và Florida bị
nhiễm nấm mốc màu xanh lá và màu xanh da trời chiếm 30% các lô hàng kiểm tra
[7]. Mốc xanh lá thường gây thiệt hại lớn hơn trong thương mại hóa bởi vì nó chiếm
ưu thế ở nhiệt độ môi trường, nhưng mốc xanh da trời trở nên nghiêm trọng hơn khi
trái cây có múi bảo quản ở nhiệt độ rất lạnh trong thời gian dài vì P. italicum phát
triển nhanh hơn so với P. digitatum dưới 10°C [31]. Nhìn chung, tỷ lệ hư hỏng sau
thu hoạch cao hơn trong trồng trọt tại những vùng có lượng mưa dồi dào, như
Brazil, Florida hay Đông Nam Á. Mầm bệnh do nấm Penicillium spp. có ảnh hưởng
rất lớn đến tất cả các khu vực này vì chúng sinh sản rất nhanh, bào tử của chúng có
mặt khắp nơi trong bầu không khí, trên bề mặt trái cây và dễ dàng được phát tán bởi
dòng không khí. Vì vậy, nguồn gốc nấm bệnh trong vườn cam quýt và khu bảo
quản tồn tại trong suốt mùa vụ, và chính trái cây có thể bị lây nhiễm trong khu
vườn, trong khu bảo quản, đóng gói, phân phối và tiếp thị.

13


 Quá trình nhiễm bệnh của nấm
Bệnh sau thu hoạch được chia thành hai nhóm dựa trên thời gian chiếm ưu
thế nhiễm bệnh: nhiễm bệnh trước thu hoạch gây ra những mầm bệnh tiềm ẩn, và

nhiễm bệnh sau thu hoạch do những mầm bệnh trên vết thương. Nấm mốc
Penicillum gây bệnh theo cách thứ hai.
Penicillium digitatum và P. italicum là nguyên nhân gây bệnh cho trái cây có
múi chỉ thông qua nhiễm trùng vết thương vỏ. Thông thường, những vết thương
được gây ra trong quá trình thu hoạch và xử lý trái cây trong nhà đóng gói hoặc
trong quá trình thương mại hóa, nhưng một nấm bệnh có thể lây nhiễm trước khi
thu hoạch thông qua chấn thương, vết nứt hay vết thương do côn trùng. Trong
trường hợp này, nếu trái cây nhiễm bệnh một thời gian dài trước khi thu hoạch
thường rụng xuống khỏi cây, nhưng trái cây bị nhiễm ít hơn 3 ngày trước khi thu
hoạch không thể phát hiện được và có thể được thu hoạch như quả lành. Bào tử nấm
từ hoa quả thối rữa trên mặt đất trong vườn cây ăn quả, trong bao bì ở các cơ sở lưu
trữ, hoặc ở bất kỳ nơi nào trong quá trình vận chuyển và tiếp thị đang liên tục
chuyển động bằng dòng không khí và có thể dễ dàng lây nhiễm trái cây xung quanh.
Bệnh không phát tác nếu các trái cây có vỏ còn nguyên vẹn vì bào tử tự do nằm trên
bề mặt vỏ không thể nảy mầm. Ngược lại, các bào tử nằm ở vết thương bị vỡ tuyến
dầu của vỏ thường gây ra sự nhiễm bệnh chỉ trong vòng 48 giờ ở 20 ÷ 25°C. Bào tử
của nấm Penicillium spp. nảy mầm bên trong vết thương vỏ và sự phát triển sợi nấm
tiếp theo đòi hỏi nước, chất dinh dưỡng, điều kiện nhiệt độ và pH riêng [28].
Khi nhiễm P. digitatum thường chỉ nhìn thấy bằng mắt thường sau 3 ngày ở
điều kiện nhiệt độ phòng. Một vòng tròn xung quanh các chỗ bị nhiễm trùng (vỏ vết
thương) xuất hiện ướt nước, mềm và mất màu. Nấm sản xuất ra enzyme thủy phân,
chủ yếu là polygalacturonase và cellulase làm mềm các mô vỏ, tạo điều kiện phát
triển bệnh. Khi phát triển, sợi nấm khí sinh màu trắng phát triển tại trung tâm tổn
thương và mở rộng tỏa tròn. Tùy thuộc vào mức độ của nguồn bệnh, bào tử bắt đầu
hình thành sau 3 đến 5 ngày ở nhiệt độ phòng (15 ÷ 28°C), sau 7 đến 8 ngày, khu
vực trung tâm của tổn thương có màu xanh lá được bao quanh bởi một dải rộng dày

14

đặc, trắng của những sợi nấm không hình thành bào tử, giới hạn ngoài là viền vỏ
mục nát [28].
Chủng P. digitatum có thể thay đổi khả năng tấn công, nhưng không có báo
cáo nào về những chủng phân lập bị biến đổi di truyền làm mất khả năng gây độc.
Sự nhiễm bệnh rõ ràng và sự phát triển bệnh phụ thuộc vào số lượng bào tử của các
chủng Penicillium để sự xâm nhiễm thành công qua vết thương ở vỏ. Các mối quan
hệ giữa số lượng bào tử và tỷ lệ nhiễm thực tế là tuyến tính, với điều kiện là các trái
cây nhạy cảm cao (không non) và nhiệt độ thích hợp cho nhiễm trùng (20 ÷ 25°C).
Trong những điều kiện này, 50 và 500 bào tử của P. digitatum được cấy vào vết
thương vỏ cam trên dẫn đến tỷ lệ nhiễm nấm màu xanh lá tương ứng là 10% và
65%. Mật độ cấy 106 bào tử / ml P. digitatum đã được đề nghị là mật độ thí nghiệm
để thu được các các mức độ gây bệnh có thể chấp nhận được sau khi cấy nhân tạo
vào quả có múi để đánh giá khả năng kiểm soát của phương pháp điều trị chống
nấm sau thu hoạch. Nhiều báo cáo cho rằng Penicillium spp. thường kết hợp với
một mầm bệnh quan trọng từ vết thương sau thu hoạch trên cam quýt, ví dụ như
Geotrichum citri-aurantii (Ferraris) E.E. Butler - nguyên nhân gây ra bệnh thối
chua [28].
Mốc xanh lá xuất hiện thường xuyên hơn trên trái cây giữ ở nhiệt độ phòng,
vì nó phát triển nhanh hơn trong những điều kiện này. Các nghiên cứu in vitro khác
nhau cho thấy P. italicum nảy mầm và lớn nhanh hơn so với P. digitatum ở nhiệt độ
thấp và trong điều kiện khô hạn. Các nhiệt độ tối ưu cho sự nảy mầm và phát triển
của cả hai loài là 25°C và chúng hoạt động trong khoảng 4 ÷ 30°C. Tuy nhiên,
chúng đều không thể phát triển ở 37°C. Khi cam bảo quản ở nhiệt độ 4°C, triệu
chứng mốc xanh lá có thể nhìn thấy sau 16 ngày. Ngược lại, P. digitatum lớn nhanh
hơn ở nhiệt độ khác nhau trên 10°C. Về ảnh hưởng của pH, kết quả bởi Prusky et al.
(2004) cho rằng P. digitatum và P. italicum tăng cường tính độc của chúng bằng
cách axit hóa môi trường xung quanh vết thương trên vỏ cam quýt [28].

15

 Các yếu tố sau thu hoạch ảnh hưởng đến sự xâm nhiễm của nấm
Cả P. digitatum và P. italicum là mầm bệnh gây hại trên vết thương sau khi
thu hoạch. Sự xâm nhiễm vào trái non của các loại nấm rất hiếm khi phát triển
thành bệnh do khả năng kháng bệnh tự nhiên của cây chủ được kích hoạt bằng hàng
loạt cơ chế phức tạp.
Tuy nhiên, còn có các yếu tố khác bên cạnh những điều kiện nội tại để mầm
bệnh và cây chủ có thể ảnh hưởng đến sự xâm nhiễm hoặc phát triển bệnh. Các
thông số quan trọng (nhiệt độ, mật độ cấy, vỏ trưởng thành và điều kiện…) có thể
giải thích ảnh hưởng của các hoạt động xử lý trái cây thương mại như làm sạch,
phân loại hoặc lưu trữ kho lạnh.
Thu hoạch: mối quan hệ trực tiếp giữa mức độ của chấn thương vỏ và tỷ lệ
nấm Penicillium đã được chứng minh. Do đó, việc xử lý trái cây khi thu hoạch cần
rất cẩn thận để giảm thiểu việc trầy xước vỏ, tạo thương tổn, vết bầm tím, và chấn
thương cơ học nói chung. Mặt khác, thu hoạch không nên thực hiện sau mưa hoặc
khi nước tự do tồn tại trên bề mặt trái cây. Đây là những điều kiện thuận lợi cho sự
hình thành bào tử mầm bệnh, và sự căng quá mức của vỏ làm cho nó dễ bị tổn
thương cơ học và nhiễm trùng sau đó [28].
1.2.2. Bệnh thán thư do Colletotrichum gloeosporioides gây ra
Tên Colletotrichum gloeosporioides lần đầu tiên được đề xuất ở Penzig
(1882) dưới tên Vermicularia gloeosporioides, loại mẫu được thu thập từ cây có
múi ở Ý. C. gloeosporioides gây bệnh thán thư với nhiều loại cây trên toàn thế giới.
Ảnh hưởng nghiêm trọng của C. gloeosporioides (Penz.) Penz. & Sacc và bệnh thán
thư gây ra cho sản phẩm rau quả hiện là mối đe dọa đối với nông nghiệp toàn cầu.
Trong những khoản thua lỗ khi kinh doanh trái cây tươi và rau quả, hơn 50% gây ra
bởi loài nấm Colletotrichum [6, 29]. Bệnh thán thư dễ bùng phát ở điều kiện ẩm ướt
và ấm [53]. Các triệu chứng không xuất hiện trong suốt mùa vụ là nguyên nhân gây
ra bệnh và dẫn đến thua lỗ đáng kể sau thu hoạch. Các tác nhân gây bệnh thán thư
xâm nhiễm trước thu hoạch trong chùm hoa, trái cây, lá và thân của một loạt các
loại cây ăn quả. Các loại nấm sản xuất các enzym (polygalacturonase và

16


pectatelyase) làm suy giảm thành tế bào thực vật và nguyên nhân thiệt hại kinh tế
đáng kể [34]. Triệu chứng bệnh thán thư có đặc điểm điển hình là vết bệnh dạng
đốm tròn hoặc bất kỳ, có viền xung quanh màu nâu đỏ đến nâu đen. Vết đốm có thể
nứt, lõm sâu trên thân, quả.
Phân loại nấm Colletotrichum lần đầu tiên được nghiên cứu bởi Corda
(1837), lúc đó được gọi là Colletothrichum, sau đó cũng chính tác giả đã đổi lại tên
gọi thành Colletotrichum và được mô tả có 11 loài. Theo ý kiến gần nhất của
Baxter và cộng sự (1985), Colletotrichum được giới thiệu có 21 loài: C. coccodes,
C. dematium, C. gloeosporioides, C. graminicola, C. falcatum và C. capsici… là
những loài thường gây bệnh thán thư (anthracnose). Các loài Colletotrichum gây
bệnh trên cây trồng tại một số vùng ở Việt Nam được xác định là C. acutatum (cao
su); C. gloeosporioides (địa lan); C. acutatum (dâu tây); C. gloeosporioides (cà phê,
cam, xoài); C. capsici (ớt) [1].
Nấm có thể sinh trưởng ở nhiệt độ 4oC nhưng nhiệt độ thích hợp nhất cho
nấm phát triển là ở nhiệt độ 28 † 30°C và độ ẩm cao. Đặc biệt bào tử nấm thán thư
có sức sống cao, có khả năng chịu đựng khô hạn, dễ dàng phát tán nhờ gió và côn
trùng. Bào tử nảy mầm sau 6 † 12 giờ ở độ ẩm 98 † 100%. Bào tử phân sinh hình
thành nhiều trên lá già trong giai đoạn khô có thể tồn tại vài tuần tới 60 ngày. Nấm
gây bệnh tồn tại chủ yếu ở dạng sợi nấm và bào tử phân sinh trên tàn dư lá, thân
cành, quả và hạt bị nhiễm bệnh. Vì vậy, tàn dư cây bị nhiễm bệnh và hạt giống cũng
là những con đường truyền lan bệnh chủ yếu trong tự nhiên. Sợi nấm già đôi khi
hình thành vách dày, màu nâu sậm, hình cầu hoặc không đều gọi là hậu bào tử, nó
có thể ở tận cùng hoặc xen giữa sợi nấm và tồn tại trong thời gian dài, khi tách ra
chúng cũng mọc mầm để hình thành sợi nấm mới [39].
Trên môi trường Hansen, tản nấm có màu trắng xám nhạt đến màu xám đậm.
Ở một số mẫu phân lập sợi nấm kí sinh chỉ hình thành quả thể và quả thể hình thành

trên khuẩn lạc non phổ biến hơn so với khuẩn lạc già.
Phân loại các chủng Colletotrichum chủ yếu dựa vào đặc điểm khuẩn lạc,
hình dạng, kích thước bào tử, lông gai và giác bám. Đĩa cành hình thành trên các bộ

17


phận của cây, có lông cứng dài màu nâu, thuôn về phía đỉnh, hơi phồng nhẹ ở phần
gốc, kích thước khoảng 500 µm, đường kính 4 † 8 µm, có từ 1 ÷ 4 vách ngăn, đôi
khi bào tử cũng được sinh ra từ lông gai. Bào tử phân sinh hình thành trên cành bào
tử ngắn, trong suốt, hình trụ, đầu hơi tù, đỉnh tròn, không có vách ngăn, kích thước
9 ÷ 24 × 3 ÷ 6 µm. Trên môi trường khoai tây PDA, kích thước và hình dạng bào tử
có sự thay đổi so với trên cây kí chủ. Bào tử màu hồng nhạt được hình thành trên
cành bào tử phân sinh đơn độc sinh ra từ sợi nấm trong đĩa cành nhẵn hoặc có lông
gai. Bào tử nảy mầm và hình thành giác bám màu nâu, hình ôvan hoặc hình quả
đấm, kích thước 6 † 20 × 4 † 12 µm. Colletotrichum chỉ sinh sản vô tính bằng bào
tử đính, bào tử đính phát triển trên cuống bào tử trong dạng quả thể là cụm cuống
bào tử. Cụm cuống bào tử có dạng đĩa phẳng, mặt sau có cấu trúc phấn mịn, mỗi
cụm cuống bào tử gồm lớp chất nền, bề mặt sản sinh cuống bào tử trong suốt.
Cuống bào tử không có vách ngăn kéo dài đơn bào, dạng liềm, cong, bào tử trong
suốt. Cùng với bào tử và cuống bào tử là các lông cứng trên mỗi cụm cuống bào tử,
dài, thuôn nhọn, không phân nhánh và cấu trúc đa bào như tơ cứng. Frost (1964) mô
tả một loài Colletotrichum có hoặc không có lông cứng có thể được kiểm soát bởi
sự thay đổi độ ẩm. Sự hình thành một số lớp của bào tử gây nứt gãy trên bề mặt vật
chủ, gặp điều kiện thuận lợi, mỗi bào tử mọc từ một đến nhiều ống mầm để hình
thành hệ sợi nấm [39].
Nấm Colletotrichum xâm nhập vào cây chủ yếu bằng bào tử. Trước khi xâm
nhập bào tử phải tiếp xúc trực tiếp với kí chủ, gặp điều kiện thuận lợi (nhiệt độ, độ
ẩm) bào tử nấm sẽ nảy mầm thành ống mầm. Đầu ống mầm hình thành một cấu trúc
đặc biệt gọi là giác bám. Trên giác bám hình thành đế xâm nhập đâm xuyên qua bề

mặt kí chủ gồm tầng cutin và vách tế bào. Giác bám tích lũy nhiều cacbohydrate
(chủ yếu là glycerol) tạo áp lực thẩm thấu giúp hút nước từ bên ngoài vào bên trong
giác bám, tạo áp suất trương lớn, cho phép nấm xâm nhập vào bề mặt kí chủ. Ngoài
ra, nấm cũng tiết ra các enzyme nhằm hỗ trợ cho sự xâm nhập như cellulase,
pectinase. Trong nhiều trường hợp, sự xâm nhập chỉ có thể xảy ra nếu giác bám tích

18


lũy sắc tố đen (melanin). Melanin sẽ làm cho vách giác bám vững chắc, không bị vỡ
khi hút nước để tạo áp suất trương lớn [39].
 Phạm vi cây chủ và sự mất mùa
Chu kỳ sống của mầm bệnh này bắt đầu từ sự nảy mầm của bào tử trên bề
mặt thực vật để tạo thành các cấu trúc xâm nhiễm melanin hoá, được gọi là
appressoria, sau đó là sự xâm nhập vào mô chủ. Tại các điểm xâm nhiễm, các sợi
nấm dày được sinh ra từ các tế bào bị nhiễm trùng sơ cấp, giai đoạn này được gọi là
giai đoạn sinh biotrophic. Sau đó, nấm đột ngột chuyển sang giai đoạn hoại tử, được
đặc trưng bởi sự hình thành của các sợi nấm thứ cấp mỏng, có nguồn gốc từ các sợi
nấm sơ cấp. Sợi nấm thứ cấp bắt đầu xâm nhập vào các tế bào gần đó, dẫn đến sự
phát triển của các tổn thương nhìn thấy được ở vị trí nhiễm trùng. Cuối cùng các
bào tử được hình thành trên bề mặt của mô bị nhiễm bệnh và chúng được phát tán
bởi côn trùng, không khí và dòng nước để bắt đầu một chu kỳ lây nhiễm [38].
C. gloeosporioides lây nhiễm cho khoảng 470 loại cây chủ khác nhau, gồm
một số cây trồng quan trọng trước và sau thu hoạch như: bơ, xoài, đậu, hạt điều, cây
sả, cây cam quýt, bông, đậu bò, dưa leo, cà tím, xanh lá, xoài, hành, tiêu, bí , đu đủ,
đậu tương, cà chua, dưa hấu, lúa mì, dưa chuột, ngũ cốc, đậu và rau chân vịt [38].
Gần đây, các chi Colletotrichum được đánh giá là nhóm nấm gây bệnh thực vật
đứng thứ tám trên thế giới, dựa trên đánh giá giá trị khoa học và kinh tế [11].
Trong hai thập kỷ vừa qua thiệt hại đáng kể trong vùng sản xuất cam quýt ở
Bồ Đào Nha liên quan đến bệnh thán thư đã được ghi nhận, nguyên nhân chủ yếu là

do C. gloeosporioides. Trên cây cam quýt, C. gloeosporioides (Penz.) Penz. & Sacc
và C. acutatum J. H. Simmonds là hai loài được báo cáo là các tác nhân phổ biến
gây ra triệu chứng của bệnh thán thư. Gần đây hơn, các nghiên cứu bệnh dịch và
dịch tễ học được thực hiện tại Brazil cho thấy, C. gloeosporioides cũng tham gia
vào quá trình hoại tử trong các cụm hoa của các giống cam ngọt [33]. Sự nhiễm
bệnh đối với quả cà phê ở Việt Nam đã được quan sát và mầm bệnh gây bệnh C.
gloeosporioides được xác định bằng các phương pháp hình thái học và phân tử.

19


Viện Bảo vệ thực vật cho biết bệnh thán thư có mặt trên tất cả các vùng trồng cam
của nước ta.
1.3.

Các phƣơng pháp bảo quản trái cây sau thu hoạch
Sự ổn định các chỉ tiêu của nông sản thực phẩm là một vấn đề ưu tiên hàng

đầu của nông dân, thương nhân và người sử dụng. Có rất nhiều hình thức bảo quản
nông sản (lý học, hóa học và sinh học) để duy trì, nâng cao chất lượng của nông sản
sau khi đến tay người tiêu dùng.
1.3.1. Phương pháp bảo quản hóa học
Tùy từng loại đối tượng quả sử dụng các loại hóa chất khác nhau. Thông
thường các hóa chất này có tác dụng diệt vi sinh vật, đặc biệt là nấm trên bề mặt
quả. Theo Nguyễn Mạnh Khải (2007) một số hóa chất diệt nấm thường được sử
dụng để bảo quản quả sau thu hoạch như trên Bảng 1.
Bảng 1. Một số chất diệt nấm được sử dụng trong bảo quản quả sau thu hoạch
Tên hoá chất

Đối tƣợng phòng trừ

Đối tƣợng nông sản

Benzimidazole, Benomyl,

Penicillium,

Cam, quýt

thiabendazole, thiophanate,

Colletotrichum

Chuối, táo, lê, dứa,

methyl, Carbendazim

Các nấm khác

đào, mận

Hydrocacbon và các dẫn
xuất: Biphenyl, Methyl
chloroform
Các chất oxy hoá: Axit
hypocloric, Iot
Nitơ trichlorit
Các axit hữu cơ và aldehyt
Axit dehydroaxetic, sorbic

Penicillium

Cam, quýt

Diplodia
Vi khuẩn và nấm nhiễm
trong nước rửa
Vi

khuẩn,

nấm

Penicillium
Botrytis và các nấm khác
Alternaria,
Cladosporium

Nông sản nói chung,
cam, quýt, nho
Cà chua, cam, quýt

Dâu tây
Vải

Lưu huỳnh (vô cơ): Bột

Monilinia

Đào

lưu

Botrytis

Nho

20


huỳnh, Bisulphate, dioxide
sulphur
Thối hỏng trong bảo
Lưu huỳnh HC: Captan,
Thiram, Zizam, Thiourea,
Thioacetamide

quản bởi Clasdosporium
Thối đầu và cuống quả
bởi Alternaria
Bào tử của Penicillium,

Rau quả các loại:
Dâu tây, Chuối,
Cam, quýt

Diplodia
Đối với các loại quả có múi, sử dụng dung dịch Carbendazim 0,1% hoặc
dung dịch Topxin-M 0,1%. Có thể sử dụng một số hóa chất khác như Guazatine:
1000 ppm (0,1%) + Benomyl 500 ppm, hoặc Thiabendazole 1000 ppm [2].

Carbendazim, Benomyl và Thiophanate Methyl là những hợp chất hóa học
thuộc nhóm Benzimidazole. Trên thực vật, trong nước và ngoài môi trường,
Benomyl và Thiophanate Methyl nhanh chóng bị chuyển hóa chủ yếu thành
Carbendazim (Benomyl chuyển hóa sau 2 giờ trong nước, 19 giờ trong đất;
Thiophanate Methyl chuyển hóa sau 2 ngày trong nước và 1 ngày trong đất). Thuộc
nhóm độc IV, LD50 qua miệng > 7.500 mg/kg, LD50 qua da >2.000 mg/kg. Là
thuốc trừ nấm nội hấp, phổ tác dụng rộng, liều lượng sử dụng thông thường từ 0,2 ÷
2,0 kg, lít/ha, thời gian cách ly 7 đến 14 ngày, dư lượng tối đa cho phép trên rau 1,0
÷ 1,5 mg/kg; ngũ cốc, dưa leo 0,5 mg/kg; chuối 0,2 mg/kg; sản phẩm khác 0,1
mg/kg. Tuy nhiên, do những hoạt chất trên có khả năng gây ảnh hưởng xấu đến sức
khỏe con người, vật nuôi, hệ sinh thái, môi trường và có hiệu lực thấp đối với sinh
vật gây hại (điểm a, b - khoản 2 – điều 49 Luật Bảo vệ và Kiểm dịch thực vật),
ngày 03/01/2017, Bộ Nông nghiệp & PTNT đã ban hành quyết định số 03/QĐBNN-BVTV về việc loại bỏ thuốc BVTV chứa hoạt chất Carbendazim, Benomyl và
Thiophanate Methyl ra khỏi Danh mục thuốc BVTV được phép sử dụng tại Việt
Nam hiện hành. Theo lộ trình được Bộ Nông nghiệp & PTNT đưa ra, các thuốc
BVTV có chứa hoạt chất Carbendazim, Benomyl và Thiophanate Methyl chỉ được
sản xuất, nhập khẩu tối đa 1 năm; được buôn bán, sử dụng tối đa 2 năm kể từ ngày

21


03/01/2017. Đồng thời ngừng toàn bộ các thủ tục đưa vào Danh mục đối với các hồ
sơ đăng ký thuốc BVTV có chứa 3 loại hoạt chất trên [55].
Hiện nay, kiểm soát nguồn bệnh sau thu hoạch phần lớn vẫn dựa trên các
chất diệt nấm tổng hợp. Tuy nhiên, sự lạm dụng hóa chất có độc tính mạnh đã làm
gia tăng các chủng kháng thuốc cũng như lượng tồn dư sản phẩm hóa học gây ra
nhiều bệnh lý trầm trọng tới sức khỏe con người. Trước thực trạng này, người tiêu
dùng đang yêu cầu thực hiện cắt giảm việc sử dụng thuốc hóa học về cả số lượng và
hàm lượng. Điều này thúc đẩy các nhà khoa học tìm kiếm các chiến lược kiểm soát
thay thế thân thiện và hiệu quả hơn.

1.3.2. Phương pháp bảo quản bằng các loại màng
Thuật ngữ "bao gói kháng khuẩn" hiện được sử dụng rộng rãi và được ngành
công nghiệp thực phẩm quan tâm đặc biệt, bao gồm tất cả các kỹ thuật bao gói được
sử dụng để kiểm soát sinh trưởng của vi sinh vật trong thực phẩm.
Đó là các vật liệu bao gói, các màng bọc, màng ăn được có chứa các chất
kháng khuẩn và các kỹ thuật thay đổi không khí trong gói. Màng có tiềm năng kiểm
soát vận chuyển khối lượng giữa thực phẩm và môi trường và giữa các thành phần
khác nhau của thực phẩm, như vậy sẽ kéo dài thời gian bảo quản và cải thiện chất
lượng cũng như tăng thời gian sử dụng của quả tươi. Người tiêu dùng đòi hỏi sản
phẩm không có chất bảo quản nhưng vẫn giữ được chất lượng cao, vì vậy màng
hoặc kỹ thuật bao gói được đánh giá có hiệu quả hơn, mặc dù áp dụng phức tạp hơn
[2].
1.4.

Công nghệ nano và tiềm năng ứng dụng của nano

1.4.1. Giới thiệu về công nghệ nano và tình hình nghiên cứu trên thế giới
Công nghệ nano là lĩnh vực khoa học mới xuất hiện nhưng đang dần chiếm
lĩnh sự quan tâm về tiềm năng vượt trội trong việc chế tạo ra những vật liệu mới
độc đáo có khả năng ứng dụng chuyên sâu trong nhiều lĩnh vực khoa học như dược
phẩm, hóa học, nông nghiệp, công nghệ sinh học [47].
Công nghệ nano là công nghệ liên quan đến thiết kế, phân tích, chế tạo và
ứng dụng các cấu trúc, thiết bị và hệ thống bằng cách điều chỉnh các hình dạng và

22