Tiểu Luận An Toàn Thực Phẩm Đề Tài Chất Kích Thích Sinh Trưởng

An toàn thực phẩm Nhóm 2 HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM TIỂU LUẬN AN TOÀN THỰC PHẨM ĐỀ TÀI CHẤT KÍCH THÍCH SINH TRƯỞNG Hà Nội MỤC LỤC PHẦN THỨ NHẤT ĐẶT VẤN ĐỀ 4 2 1 Khái quát 5[.]

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM TIỂU LUẬN AN TOÀN THỰC PHẨM ĐỀ TÀI: CHẤT KÍCH THÍCH SINH TRƯỞNG Hà Nội MỤC LỤC PHẦN THỨ NHẤT: ĐẶT VẤN ĐỀ .4 2.1 Khái quát 2.2 Phân loại 2.3 Cơ chế tác động chất kích thích sinh trưởng .5 2.3.1 Auxin(AIA) .5 2.3.2 Gibberellin .10 2.3.3 Cytokinin .14 2.4 Phương pháp xác định tồn dư chất kích thích sinh trưởng (GA3) .17 2.4.1 Phương pháp trắc quang UV- VIS 17 2.4.2 Phương pháp sắc khí nâng cao (HPLC) 17 2.4.3 Phương pháp điện di mao quản động học mixen (MEKC) 18 2.5 Tác hại người sử dụng tồn dư lượng thuốc thực phẩm : 18 2.4 Thực trạng sử dụng .19 2.4.1 Trên giới 19 2.4.2 Việt Nam .20 2.6 Khuyến cáo sử dụng chất kích thích sinh trưởng 22 PHẦN THỨ BA: KẾT LUẬN 25 TÀI LIỆU THAM KHẢO .26 Khoa Công nghệ thực phẩm Page PHẦN THỨ NHẤT: ĐẶT VẤN ĐỀ Việt Nam nước nông nghiệp nhiệt đới thuận lợi cho trồng phát triển,tuy nhiên năm gần nước ta phải đối mặt với nhiều khó khăn khí hậu,thiên tai ,nguồn nước,và đặc biệt sâu bệnh phá hoại mùa màng.Để giải đáp nhu cầu người dân, loạt loại thuốc bảo vệ thực vật,thuốc kích thích sinh trưởng đời Các chất kích thích sinh trưởng có hiệu rõ rệt trình sinh trưởng phát triển trồng Việc sử dụng chất kích thích có nhiều ý nghĩa sản xuất nông nghiệp, không nên lạm dụng mức Tuy nhiên tác dụng chúng chưa hiểu rõ hết cần có hướng nghiên cứu tác dụng chất kích thích sinh trưởng Chính vậy, xu hướng quay trở lại nông nghiệp hữu với việc tăng cường sử dụng chất điều hòa sinh trưởng, phân bón hữu canh tác trồng xu hướng chung Việt Nam nói riêng giới nói chung Vai trị chất điều hịa sinh trưởng sản xuất nơng nghiệp thừa nhận có ưu điểm sau đây: - Khơng gây ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe người, trồng - Không gây ô nhiễm môi trường sinh thái - Có tác dụng cân hệ sinh t - Có tác dụng đồng hóa chất dinh dưỡng, góp phần tăng suất chất lượng nơng sản phẩm.  Tuy nhiên, thời gian gần đây, người tiêu dùng không khỏi thắc mắc tượng lạ như: Mùa hè nắng nóng có bắp cải, hoa lơ, cà tím Mùa đơng giá rét, rau muống xanh mơn mởn Đó cịn chưa kể loại trái vụ như: Xoài, hồng xiêm, lê vừa ngọt, to, nhanh chín vào mùa đơng Ngun nhân nơng dân sử dụng thuốc kích thích sinh trưởng trơi để tăng gia sản xuất Tình trạng lạm dụng thuốc kích thích sinh trưởng trồng đáng báo động tồn xã hội Khoa Công nghệ thực phẩm Page Vậy chất kích thích sinh trưởng có thực tên gọi khơng,nó có tác dụng thể nào,hiệu suất đến đâu,trong tiểu luận chúng tơi xin trình bày chất kích thích sinh trưởng PHẦN THỨ HAI: NỘI DUNG CHÍNH 2.1 Khái quát Chất điều hòa sinh trưởng thực vật (còn gọi hocmon sinh trưởng) chất sinh để điều khiển trình phát triển Trong suốt đời sống, phải trải qua nhiều giai đoạn phát triển nảy mầm, lớn lên, hoa, kết Các chất điều hòa sinh trưởng giúp tiến hành giai đoạn cách cân đối hài hịa theo đặc tính quy luật phát triển với liều lượng thấp Mỗi giai đoạn điều khiển nhóm chất định Ở giai đoạn trước hoa có nhóm chất kích thích sinh trưởng Tới mức độ định chuyển sang thời kỳ phát triển hoa, kết có nhóm chất ức chế sinh trưởng hình thành Chất kích thích sinh trưởng xếp chung vào danh mục thuốc bảo vệ thực vật chế tác động hoàn toàn khác Thuốc bảo vệ thực vật (thuốc trừ sâu, bệnh, cỏ dại,…) tác động lên sâu, bệnh để phịng trừ dịch hại cịn thuốc kích thích sinh trưởng tác động trực tiếp lên trồng, đẩy mạnh trình trao đổi chất làm tăng sinh khối, sản lượng trồng Tồn dư chất kích thích thực vật lượng hóa chất cịn lưu lại nơng sản mơi trường sau phun thuốc kích thích tăng trưởng.Lượng tồn dư ảnh hưởng xấu đến người, mơi trường sinh,có thể gây nhiều bệnh tật nhẹ vô nặng( ung thư… ) 2.2 Phân loại Dựa vào chế tác động để phân loại chất kích thích chia thành loại gồm:  Nhóm kích thích theo chiều ngang: Auxin, Gibberellin (tác động đến kéo dài, lớn lên tế bào)  Nhóm kích thích theo chiều dọc: Cytokinin (có vai trò phân chia tế bào) 2.3 Cơ chế tác động chất kích thích sinh trưởng 2.3.1 Auxin(AIA) Khoa Công nghệ thực phẩm Page a Định nghĩa cấu trúc hoá học Auxin hợp chất tương đối đơn giản, có nhân indole, có cơng thức nguyên là: C10H9O2N, tên axit β-indol-acetic.Auxin tổng hợp tất thực vật bậc cao, tảo, nấm vi khuẩn Ở thực vật bậc cao AIA tổng hợp chủ yếu đỉnh chồi từ vận chuyển xuống với vận tốc 0,5 - 1,5cm/h b Sự sinh tổng hợp Sự vận chuyển auxin có tính chất phân cực nghiêm ngặt, tức vận chuyển theo hướng gốc Chính mà xa đỉnh ngọn, hàm lượng Auxin giảm dần tạo nên gradien nồng độ giảm dần Auxin từ đỉnh xuống gốc Quá trình tổng hợp Auxin xảy thường xuyên mạnh mẽ xúc tác enzyme đặc hiệu Axit β-Indol Axetic loại Auxin phổ biến cây, tổng hợp từ tryptophan đường khử amin, cacboxyl oxy hóa Auxin tổng hợp thường khơng dạng tự do, mà liên kết với acid amin (acid aspartic ở Pisum, acid glutamic cà chua), hay glucid (AIA-glucoz, AIA-thioglucosid, AIA-inositol) Các dạng liên kết hoạt tính auxin dễ dàng phóng thích auxin theo đường enzim (bởi thuỷ giải kiềm thực nghiệm), dạng dự trữ (không bị phá huỷ AIA-oxidaz) vận chuyển auxin c Tính chất sinh lý auxin Auxin can thiệp vào nhiều tượng sinh lý, hoạt động tuỳ thuộc vào nồng độ hỗ tương qua lại chúng với chất điều hoà khác Một số hoạt động auxin: Khoa Cơng nghệ thực phẩm Page  Hoạt động kéo dài tế bào Auxin kích thích mạnh kéo dài tế bào chồi Sự kéo dài tế bào trình phức tạp, kết hợp nhiều tượng: hấp thu nước; dãn dài vách với sức trương; đặt hợp chất vách mạng vi sợi cellulos; sinh tổng hợp protein chất khác Vai trò Auxin gây nên giảm pH thành tế bào cách hoạt hóa bơm proton ( H+) nằm màng ngoại chất Khi có mặt Auxin bơm proton hoạt động bơm H+ vào thành tế bào làm giảm pH hoạt hóa enzyme xúc tác cắt đứt cầu nối ngang polysaccarit Enzyme tham gia vào trình pectinmetylesterase hoạt động metyl hóa nhóm cacboxyl ngăn chặn cầu nối ion nhóm cacboxyl với canxi để tạo nên pectat canxi, mà sợi cenlulose tách rời Khoa Công nghệ thực phẩm Page Ngồi ra, auxin kích thích tổng hợp mRNA – chất ribosome tham gia vào tổng hợp chất protein  Hoạt động phân chia tế bào  Kích thích phân chia tế bào tượng tầng Auxin kích thích mạnh phân chia tế bào tượng tầng (tầng phát sinh libe - mộc), không tác động mô phân sinh sơ cấp Như vậy, auxin tác động tăng trưởng theo đường kính Ở nồng độ cao, auxin kích thích tạo mơ sẹo từ tế bào sống nhờ vào chất “histogene” (là chất tạo nhiều tế bào giống hoàn toàn) Đây đặc tính tốt áp dụng ni cấy tế bào  Phân hố mơ dẫn Auxin kích thích phân chia tượng tầng, đồng thời giúp phân hoá mơ dẫn (libe mạch mộc) Auxin có khả cảm ứng trực tiếp phân hoá tế bào nhu mô thành tổ chức mô dẫn  Hoạt động phát sinh hình thái (rễ, chồi, quả)  Kích thích phát triển chồi Auxin (phối hợp với cytokinin) giúp tăng trưởng chồi non khởi phát tạo mô phân sinh chồi từ nhu mô Tuy nhiên, nổng độ cao, auxin cản phát triển phát thể chồi vừa thành lập hay chồi nách: chồi vào trạng thái tiềm sinh Auxin gây tượng ưu ngọn: Hiện tượng ưu tượng phổ biến Khi chồi rễ sinh trưởng ức chế sinh Khoa Công nghệ thực phẩm Page trưởng chồi bên rễ bên Ðây ức chế tương quan loại trừ ưu cách cắt chồi rễ cành bên rễ bên giải phóng khỏi ức chế sinh trưởng Hiện tượng giải thích auxin tổng hợp chủ yếu vận chuyển xuống làm cho chồi bên tích luỹ nhiều auxin nên ức chế sinh trưởng Khi cắt chính, lượng auxin tích luỹ chồi bên giảm kích thích chồi bên sinh trưởng  Kích thích phát triển rễ Auxin nồng độ cao kích thích tạo sơ khởi rễ (phát thể non rễ), cản tăng trưởng sơ khởi này.  Đặc tính ứng dụng phổ biến giâm cành Sự hình thành rễ phụ giâm cành chia làm giai đoạn: giai đoạn đầu phản phân hoá tế bào trước tầng phát sinh, xuất mầm rễ cuối mầm rễ sinh trưởng thành rễ phụ chọc thủng vỏ Giai đoạn đầu cần hàm lượng auxin cao, giai đoạn rễ sinh trưởng cần auxin có khơng cần có auxin  Kích thích hình thành, sinh trưởng tạo không hạt Tế bào trứng sau thụ tinh tạo nên hợp tử sau phát triển thành phôi Phôi hạt nguồn tổng hợp auxin nội sinh quan trọng, khuyếch tán vào bầu kích thích sinh trưởng bầu để hình thành Vì hình thành có Khoa Cơng nghệ thực phẩm Page thụ tinh Nếu q trình thụ tinh khơng hình thành phơi hoa bị rụng Việc xử lý auxin ngoại sinh cho hoa thay nguồn auxin nội sinh vốn hình thành phơi khơng cần q trình thụ phấn thụ tinh bầu lớn lên thành nhờ auxin ngoại sinh Trong trường hợp không qua thụ tinh khơng có hạt So sánh tự nhiên (bên trái) với xử lý chất kích thích tăng trưởng (bên phải) (Ảnh: www.plant-hormones.info) Auxin hình thành liên tục đỉnh sinh trưởng thân rễ (Ảnh: www.nsf.gov)  Kìm hãm rụng lá, hoa, Vì ức chế hình thành tầng rời cuống lá, hoa, vốn cảm ứng chất ứ chế sinh trưởng Vì phun Auxin ngoại sinh giảm rụng lá, tăng đậu hạn chế rụng nụ, non làm tăng suất Cây tổng hợp đủ lượng auxin ức chế rụng hoa, quả, Khoa Công nghệ thực phẩm Page 2.3.2 Gibberellin a Lịch sử khám phá Gibberellin nhóm phytohormone thứ hai phát sau auxin Từ nghiên cứu bệnh lý “bệnh lúa von” loài nấm ký sinh lúa Gibberella fujikuroi (nấm Fusarium moniliforme ở giai đoạn dinh dưỡng) gây nên Năm 1926, nhà nghiên cứu bệnh lý thực vật Kurosawa (Nhật Bản) thành cơng thí nghiệm gây “bệnh von” nhân tạo cho lúa ngô.  Yabuta (1934 – 1938) tách hai chất dạng tinh thể từ nấm lúa von gọi gibberellin A B chưa xác định chất hóa học chúng Năm 1955 hai nhóm nghiên cứu Anh Mỹ phát acid gibberellic lúa bị bệnh lúa von xác định công thức hóa học C19H22O6 Năm 1956, West, Phiney, Radley tách gibberellin từ thực vật bậc cao xác định phytohormone tồn phận b Đặc điểm,cấu tạo Hiện người ta phát 50 loại gibberellin ký hiệu A1, A2, A3, A52 Trong gibberellin A3 (GA3) acid gibberellic có tác dụng sinh lý mạnh Người ta tìm gibberellin nhiều nguồn khác loại nấm, thực vật bậc thấp thực vật bậc cao Gibberellin tổng hợp phôi sinh trưởng, quan sinh trưởng khác non, rễ non, non tế bào tổng hợp mạnh lục lạp Gibberellin vận chuyển khơng phân cực, hướng hướng gốc tùy nơi sử dụng Gibberellin vận chuyển hệ thống mạch dẫn với vận tốc Khoa Công nghệ thực phẩm Page 10 từ 5- 25 mm 12 Gibberellin tồn dạng tự dạng liên kết auxin, chúng liên kết với glucose protein c Vai trò  Hiệu sinh lý rõ rệt gibberellin kích thích mạnh mẽ sinh trưởng kéo dài thân, vươn dài lóng Hiệu có gibberellin kích thích mạnh lên pha giãn tế bào theo chiều dọc Vì xử lý gibberellin cho làm tăng nhanh sinh trưởng dinh dưỡng nên làm tăng sinh khối Dưới tác động gibberellin làm cho thân tăng chiều cao mạnh (đậu xanh, đậu tương thành dây leo, đay cao gấp – lần) Nó khơng kích thích sinh trưởng mà thúc đẩy phân chia tế bào  Gibberellin kích thích nảy mầm, nảy chồi mầm ngủ, hạt củ, có tác dụng việc phá bỏ trạng thái ngủ nghỉ chúng Hàm lượng gibberellin thường tăng lên lúc chồi cây, củ, hành hết thời kỳ nghỉ, lúc hạt nảy mầm Trong trường hợp gibberellin kích thích tổng hợp enzyme amilaza enzyme thuỷ phân khác protease, photphatase làm tăng hoạt tính enzyme này, mà xúc tiến trình phân hủy tinh bột thành đường phân hủy polime thành monome khác, tạo điều kiện nguyên liệu lượng cho trình nảy mầm Trên sở đó, xử lý gibberellin ngoại sinh phá bỏ trạng thái ngủ nghỉ hạt, củ, hành kể trạng thái nghỉ sâu  Trong nhiều trường hợp gibberellin kích thích hoa rõ rệt Ảnh hưởng đặc trưng hoa gibberellin kích thích sinh trưởng kéo dài nhanh chóng cụm hoa Gibberellin kích thích ngày dài hoa điều kiện ngày ngắn (Lang, 1956)  Gibberellin ảnh hưởng đến phân hóa giới tính hoa, ức chế phát triển hoa kích thích phát triển hoa đực Gibberellin có tác dụng giống auxin làm tăng kích thước tạo không hạt Hiệu rõ rệt phối hợp tác dụng với auxin d Cơ chế tác động Khoa Công nghệ thực phẩm Page 11 Một q trình có liên quan đến chế tác động gibberellin nghiên cứu kỹ hoạt động enzyme thủy phân hạt họ lúa nảy mầm  Gibberellin gây nên giải ức chế gen chịu trách nhiệm tổng hợp enzyme mà hạt ngủ nghỉ chúng hoàn toàn bị trấn áp protein histon  Gibberellin đóng vai trị chất cảm ứng mở gen để hệ thống tổng hợp protêin enzyme thủy phân hoạt động  Ngồi vai trị cảm ứng hình thành enzyme gibberellin cịn có vai trị kích thích giải phóng enzyme thủy phân vào nội nhũ xúc tiến trình thủy phân polime thành monome kích thích nảy mầm loại hạt  Gibberellin xúc tiến hoạt động auxin, hạn chế phân giải auxin chúng có tác dụng kìm hãm hoạt tính xúc tác enzyme phân giải auxin (auxinoxydase, flavinoxydase), khử tác nhân kìm hãm hoạt động auxin Cơ chế kích thích giãn tế bào gibberellin liên quan đến hoạt hóa bơm proton auxin Tuy nhiên tế bào nhạy cảm với auxin gibberellin khác có đặc trưng khác Ðiều liên quan đến có mặt nhân tố tiếp nhận hormone khác kiểu tế bào khác e Độc tính Độc tính chất độc khả gây độc chất thể tính theo liều lượng sử dụng Độ độc loại chất độc thay đổi tùy theo đối tượng bị gây độc thể liều lượng khác Liều lượng chất độc cần có để gây tác động định thể sinh vật Cách để xác định độ độc cho sinh vật thí nghiệm hấp thu liều lượng định chất độc theo dõi diễn tiến kết Trong thực tế người ta thường đề cập liều lượng gây chết 50 % sinh vật thí nghiệm Ký hiệu LD50 (Lethal dose) Đơn vị LD50 là mg ai/kg (mg chất độc hoạt động kg thể trọng sinh vật thí nghiệm) Có thể chia độ độc thuốc qua LD50 như sau: Loại Tên gọi I Đặc biệt độc Khoa Công nghệ thực phẩm Page 12 LD50 ( mg/kg )