Các bước phát triển một sản phẩm kiểm soát sinh học

Các bước phát triển một sản phẩm
kiểm soát sinh học

Khả năng
tương thích

Thu thập các
tác nhân KSSH

Xác định đặc tính
và phân loại

Đánh giá áp dụng
thử nghiệm

Đánh giá trong
PTN

Phát triển

Nhân giống
hàng loạt

Mở rộng

Áp dụng trên diện rộng

Phối trộn định dạng
sản phẩm

Cải thiện chủng

Tương tác với
vùng rễ

Lưu kho và
phân phối

Đánh giá sự chấp nhận sản phẩm

Sản phẩm cuối cùng

Nghiên cứu

Xác định
sự nhiễm tạp


4. Đánh giá toàn diện sản phẩm
KSSH
4.1. Tương tác giữa tác nhân KSSH, vi sinh
vật nhiễm tạp và vật chủ
4.2. Tác nhân KSSH, công nghệ và phát
triển
4.3. Tác nhân KSSH và các quy định về an
toàn


4.1. Tương tác giữa tác nhân KSSH, vi
sinh vật nhiễm tạp và vật chủ
A. Thử nghiệm trong phịng thí nghiệm

 Nuôi

cấy đối ngẫu (dual)
 Khả năng sinh tổng hợp các chất kháng vi sinh vật
bay hơi và không bay hơi
 Khả năng ký sinh lên các phần màng cứng của VSV
gây bệnh
 Khả năng sống sót ở điều kiện khắc nghiệt
 Khả năng tương tác ở vùng rễ
 Khả năng chịu các chất hóa học (trừ sâu, kháng
khuẩn)
 Khả năng sinh enzym thủy phân và kháng sinh
 Khả năng kích thích sự chống chịu của vật chủ


Nuôi cấy đối ngẫu

Khả năng kháng lại Aspergillus flavus của một số loài Trichoderma
(Desai et al, 2002. Comprehensive testing of Biocontrol agents)


Nuôi cấy đối ngẫu

Khả năng của Pseudomonas
fluorescens PNA1 kháng lại một
số vsv gây bệnh
(Desai et al, 2002. Comprehensive
testing of Biocontrol agents)


Khả năng sinh tổng hợp các chất
kháng vi sinh vật
 Các

chất bay hơi:

 Cấy

riêng các chủng VSV đối kháng và vsv
nhiễm tạp trên đĩa petri
 Úp hai đĩa vào nhau và bịt kín bằng parafilm
 Ni và kiểm tra khả năng đối kháng


Khả năng sinh tổng hợp các chất
kháng vi sinh vật
 Các

chất khơng bay hơi

 Dùng

màng cellophane có cấy vi sinh vật đối
kháng ni trên bề mặt đĩa petri
 Bóc lớp màng có chứa VSV
 Cấy vsv nhiễm tạp
 Ni và kiểm tra khả năng đối kháng

Kiểm tra khả năng ký sinh lên hạch
nấm
 Hạch

nấm được tiếp xúc với VSV đối
kháng rồi nuôi cấy tiếp tục
 Kiểm tra khả năng sống sót của hạch nấm
 Tương tự đối với bào tử


Tương tác giữa Rahnella aquatilis
và Botrytis cinerea

Interaction between Rahnella aquatilis and Botrytis cinerea:
cinerea: A) and C) Light microscope micrography and SEM micrography of test with 20 μl of
Rahnella aquatilis suspensions in GP medium (106 cells/ml) and 20 μl of conidial suspension (106 spores/ml) after 48 h incubation at
28 °C. B) and D) Light microscope micrography and SEM micrography of control with 20 μl of GP medium without antagonist and 20 μl of
conidial suspension (106 spores/ml) after 48 h incubation at 28 °C.
Calvo et al., 2007. Biological control of postharvest spoilage caused by Penicillium expansum and Botrytis cinerea in apple by using the
bacterium Rahnella aquatilis . International Journal of Food Microbiology 113(3), 251-257


Tương tác giữa Rahnella aquatilis và
Penicillium expansum

Interaction between Rahnella aquatilis and Penicillium expansum:
expansum: A) and C) light microscope micrography and SEM
micrography of test with 20 μl of Rahnella aquatilis suspensions in GP medium (106 cells/ml) and 20 μl of conidial
suspension (106 spores/ml) after 48 h incubation at 28 °C. B) and D) Light microscope micrography and SEM
micrography of control with 20 μl of GP medium without antagonist and 20 μl of conidial suspension

(106 spores/ml) after 48 h incubation at 28 °C.


Kiểm tra khả năng STH các enzym
thủy phân và kháng sinh
 Chitinaza
 Glucanaza
 Polygalacturonza
 Proteaza
 Mannaza


4.1. Tương tác giữa tác nhân KSSH, vi
sinh vật nhiễm tạp và vật chủ
B. Áp dụng thử nghiệm quy mô nhỏ
 Kiểm

tra hoạt tính của tác nhân KSSH trên
phổ rộng của VSV gây bệnh
 Đánh giá khả năng đối kháng của tác nhân
KSSH trong điều kiện thực tế
 Đánh giá chế phẩm, phương pháp sử dụng


4.2. Tác nhân KSSH, công nghệ và
phát triển
Yêu cầu công nghệ của tác nhân KSSH
 Hoạt tính ổn định
 An toàn
 Dạng chế phẩm bền vững

 Phương pháp ứng dụng
 Kích cỡ phù hợp dễ đưa ra thị trường
 Giá thành rẻ


4.2. Tác nhân KSSH, công nghệ và
phát triển
 Sản

xuất tác nhân KSSH với khối lượng

lớn
 Tạo chế phẩm
 Đánh giá hiệu quả sản phẩm
 Giới thiệu với người tiêu dùng
 Đánh giá các đặc tính cơng nghệ
 Quay lại phịng thí nghiệm để nghiên cứu
cải tiến


Tạo chế phẩm
 Nhân

giống với khối lượng lớn

 Môi

trường, điều kiện nhân giống tối ưu
 Chi phí thấp
 Phương pháp lên men (nuôi cấy môi trường lỏng

hoặc môi trường rắn)
 Chế

phẩm

 Dạng

chế phẩm (bột, dạng lỏng, dạng hạt,…)
 Bản chất của chất độn
 Chế độ bảo quản, thông tin về hạn sử dụng
 Một số chất bổ sung nhằm kích thích hoạt tính của
tác nhân KSSH


Chế phẩm của tác nhân KSSH
 Dạng

bột mịn (dust) thông thường chứa 510% sinh khối theo khối lượng
 Bột hòa tan (wettable powder) chứa 5080%
 Dạng hạt (granular) chứa 5-20%
 Dạng lỏng chứa 10-40%


Điều kiện, môi trường nuôi cấy

Chủng giống

Điều kiện nuôi cấy

Phương pháp tạo chế phẩm,

chế độ bảo quản


Kiểm soát và bảo đảm chất lượng
 Là

chế phẩm sinh học phức tạp
 Khơng có quy tắc chung cho tất cả các loại chế
phẩm
 Kiểm soát về độ thuần khiết của chủng giống
 Kiểm soát tốt các thiết bị nhà xưởng tránh nhiễm
tạp
 Khó

khăn đối với ni cấy mơi trường rắn, ni cấy
bề mặt

 Kiểm

sốt tốt điều kiện bảo quản


Đánh giá chất lượng và cải tiến
 Đánh

giá trên quy mô lớn
 Chấp nhận của người sử dụng
 Nghiên cứu cải tiến

4.3. Tác nhân KSSH và các quy định
về an
 Đánh giá tác động
đốitồn
với mơi trường
 Đánh

giá sự an tồn đối với sức khỏe con
người
 Quy định về an toàn cho tác nhân KSSH:
ở các nước Bắc Mỹ, chưa có quy định cụ
thể ở Việt nam
 Cần phối hợp nhiều phía (nhà sản xuất,
người tiêu dùng, phịng thí nghiệm, cơ sở
y tế, cơ quan quản lý nhà nước,…)


Một số lưu ý
 Đánh

giá tương tác với các tác nhân bảo
quản khác (hóa học, vật lý)
 Mơ tả đặc điểm và định tên tác nhân
KSSH
 Hình

thái
 Đặc điểm sinh học phân tử
 Điều kiện tối thiểu để bộc lộ hoạt tính
 Định tên

 Đăng ký, đưa vào danh mục


5. Một số bước tiếp cận trong ứng
dụng sản phẩm KSSH trong bảo quản
quả
5.1. Áp dụng sau thurau
hoạch
 Thông

thường VSV đối kháng được phân lập
ngay từ bề mặt rau quả
 Số lượng tự nhiên của VSV đối kháng thường
không đủ để biểu hiện hoạt tính mạnh
 Đưa vào một lượng lớn VSV đối kháng đối với
sản phẩm sau khi thu hoạch
 Tăng sinh đối với VSV đối kháng đã có sẵn trên
sản phẩm


Áp dụng sau thu hoạch
 Ưu

điểm

 Đơn

giản, dễ thực hiện ngay sau thu hoạch
bằng cách phun, ngâm, tưới
 Nếu đúng cách, đúng thời điểm (trước khi

VSV gây bệnh xâm nhập) sẽ có hiệu quả cao
 Ít tốn kém hơn việc phun thuốc cả diện tích
lớn, có thể dùng VSV nồng độ cao

Candida oleophila, Cryptococcus albidus,
Pichia membranefaciens


Áp dụng sau thu hoạch
 Giới

hạn

 Cần

đưa vào ngay lập tức sau thu hoạch
trước khi VSV gây hại xâm nhập
 Một số vết thương ở vỏ quả họ cam chanh có
chứa tinh dầu, khó khăn hơn cho VSV đối
kháng bám vào


Áp dụng sau thu hoạch
Giới hạn
 Hiệu quả của VSV đối kháng tương đối
hẹp
Phụ

thuộc loại rau quả
Phụ thuộc vào hoạt tính đặc hiệu đối với VSV gây

bệnh
 Khả

năng bám dính của VSV đối kháng
lên bề mặt là khác nhau đối với những sản
phẩm sau thu hoạch khác nhau