Chế tạo và phát triển sản phẩm phân bón oligoalginate bằng phương pháp chiếu xạ kết hợp xử lý hóa học trực tiếp bã rong nâu sau khi chiết fucoidan

SỞ NƠNG NGHIỆP VÀ PTNT CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Độc lập – Tự – Hạnh phúc TRUNG TÂM CÔNG NGHỆ SINH HỌC BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO VÀ PHÁT TRIỂN SẢN PHẨM PHÂN BÓN OLIGOALGINATE BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHIẾU XẠ KẾT HỢP XỬ LÝ HÓA HỌC TRỰC TIẾP BÃ RONG NÂU SAU KHI CHIẾT FUCOIDAN MSNV: NN01/18-19 Cơ quan chủ trì nhiệm vụ: Trung tâm Cơng nghệ Sinh học TP Hồ Chí Minh Chủ nhiệm nhiệm vụ: PGS.TS Lê Quang Luân Thành phố Hồ Chí Minh - 2020 SỞ NƠNG NGHIỆP VÀ PTNT CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Độc lập – Tự – Hạnh phúc TRUNG TÂM CÔNG NGHỆ SINH HỌC BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO VÀ PHÁT TRIỂN SẢN PHẨM PHÂN BÓN OLIGOALGINATE BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHIẾU XẠ KẾT HỢP XỬ LÝ HÓA HỌC TRỰC TIẾP BÃ RONG NÂU SAU KHI CHIẾT FUCOIDAN MSNV: NN01/18-19 (Đã chỉnh sửa theo kết luận Hội đồng nghiệm thu ngày 18/6/2020) Chủ nhiệm nhiệm vụ: Lê Quang Luân Cơ quan chủ trì nhiệm vụ PGS.TS Dương Hoa Xơ Thành phố Hồ Chí Minh - 2020 SỞ NƠNG NGHIỆP VÀ PTNT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRUNG TÂM CƠNG NGHỆ SINH HỌC CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc Thành phố Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2020 BÁO CÁO THỐNG KÊ KẾT QUẢ THỰC HIỆN NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU KH&CN I THÔNG TIN CHUNG Tên nhiệm vụ: Chế tạo phát triển sản phẩm phân bón oligoalginate bằng phương pháp chiếu xạ kết hợp xử lý hóa học trực tiếp bã rong nâu sau chiết fucoidan (Mã số: NN01/18-19) Thuộc chương trình:  Chương trình Mục tiêu phát triển rau an toàn địa bàn Thành phố giai đoạn 2016-2020  Chương trình Phát triển nơng nghiệp ứng dụng công nghệ cao địa bàn Thành phố Hồ Chí Minh giai đoạn 2016-2020, định hướng đến năm 2025 Chủ nhiệm nhiệm vụ: Họ tên: Lê Quang Luân Ngày, tháng, năm sinh: 20/08/1969 Nam/ Nữ: Nam Học hàm, học vị: Phó Giáo sư, Tiến sỹ Hóa Sinh Chức danh khoa học: Nghiên cứu viên cao cấp Chức vụ: Trưởng phòng CNSH Vật liệu Nano Điện thoại: 028 37153792 E-mail: lequangluan@gmail.com Tên tổ chức công tác: Trung tâm CNSH TP.HCM Địa tổ chức: 2374 Quốc Lộ 1, khu phố 2, phường Trung Mỹ Tây, Q.12 Địa nhà riêng: Tổ chức chủ trì nhiệm vụ: Tên tổ chức chủ trì nhiệm vụ: Trung tâm Công nghệ Sinh học TP.HCM Điện thoại: 028 37153792 Fax: 028 38916997 E-mail: ttcnsh.snn@tphcm.gov.vn Website: hcmbiotech.com.vn Địa chỉ: 2374 Quốc Lộ 1, Phường Trung Mỹ Tây, Quận 12, Tp Hồ Chí Minh Họ tên thủ trưởng tổ chức: PGS.TS Dương Hoa Xô Số tài khoản: 3713.0.1007645 Kho bạc: Nhà nước TP HCM Tên quan chủ quản đề tài: Sở Nông nghiệp Phát triển Nông thôn II TÌNH HÌNH THỰC HIỆN Thời gian thực nhiệm vụ: - Theo Hợp đồng ký kết: 24 tháng từ tháng 1/2018 đến tháng 12/2019 - Thực tế thực hiện: từ tháng 1/2018 đến tháng 12/2019 - Được gia hạn (nếu có): tháng (từ tháng 01/2020 đến tháng 06/2020) Kinh phí sử dụng kinh phí: a) Tổng số kinh phí thực hiện: 600 tr.đ, đó: + Kính phí hỗ trợ từ ngân sách khoa học: 600 tr.đ + Kinh phí từ nguồn khác: tr.đ b) Tình hình cấp sử dụng kinh phí từ nguồn ngân sách khoa học: Theo kế hoạch Số TT Thực tế đạt Thời gian (Tháng, năm) Kinh phí (Tr.đ) Thời gian (Tháng, năm) Kinh phí (Tr.đ) 1/201812/2018 250 1/201812/2018 248,81 1/201912/2019 350 1/201912/2019 175 c) Kết sử dụng kinh phí theo khoản chi: Đối với đề tài: Ghi (Số đề nghị tốn) Đơn vị tính: Triệu đồng Theo kế hoạch Số Nội dung TT khoản chi Tổng NSKH Thực tế đạt Nguồn khác Tổng NSKH Nguồn khác Trả công lao động (khoa học, phổ 192,37 192,37 thông) 123,88 123,88 Nguyên, vật liệu, 311,54 311,54 lượng 216,63 216,63 Thiết bị, máy móc Xây dựng, chữa nhỏ Chi khác Tổng cộng sửa 96,09 96,09 83,3 83,3 600 600 423,81 423,81 - Lý thay đổi (nếu có): Các văn bản hành quá trình thực đề tài/dự án: (Liệt kê định, văn quan quản lý từ công đoạn xét duyệt, phê duyệt kinh phí, hợp đồng, điều chỉnh (thời gian, nội dung, kinh phí thực có); văn tổ chức chủ trì nhiệm vụ (đơn, kiến nghị điều chỉnh có) Số TT Số, thời gian ban hành văn Tên văn Quyết định số 12/QĐ- Quyết định việc phê duyệt đề tài CNSH ngày tháng nghiên cứu khoa học cấp sở năm năm 2018 2018 Hợp đồng số 50/HĐGV Hợp đồng giao việc thực đề tài -CNSH ngày 28 tháng cấp sở năm 2018 năm 2018 Quyết định số 106/QĐ- Quyết định Trung tâm Công CNSH ngày 26 tháng 12 nghệ Sinh học Thành phố Hồ Chí năm 2018 Minh việc phê duyệt điều chỉnh kinh phí thực nhiệm vụ khoa học công nghệ chuyển tiếp năm 2019, 2020, 2021 Ghi Số 50/HĐGV-CNSH/ Phụ lục hợp đồng giao việc PHỤ LỤC ngày 2/1/2019 Quyết định số 349/QĐ- Quyết định Sở Nông nghiệp SNN ngày 28 tháng 10 Phát triển nông thôn việc giao năm 2019 tiếp tục thực nhiệm vụ khoa học công nghệ cấp sở chuyển tiếp từ năm 2016, 2017, 2018 sang năm 2019, 2020, 2021 Hợp đồng số Hợp đồng thực nhiệm vụ 24/2019/HĐ-SNN ngày khoa học công nghệ cấp sở 09 tháng 12 năm 2019 “Chế tạo phát triển sản phẩm phân bón oligoalginate phương pháp chiếu xạ kết hợp xử lý hóa học trực tiếp bã rong nâu sau chiết fucoidan” Quyết định số 476/QĐ- Quyết định Sở Nông nghiệp SNN ngày 27 tháng 12 Phát triển nông thôn việc gia hạn năm 2019 thời gian thực nhiệm vụ khoa học công nghệ cấp sở Phụ lục hợp đồng số Phụ lục hợp đồng (HĐ số: 20/2020/PLHĐ-SNN 24/2019/HĐ-SNN) thực nhiệm ngày 28 tháng năm vụ khoa học công nghệ cấp sở 2020 Tổ chức phối hợp thực nhiệm vụ: Số TT Nội dung Tên tổ chức Tên tổ chức đăng ký theo tham gia thực Thuyết minh tham gia chủ yếu Sản phẩm chủ yếu đạt Ghi chú* - Lý thay đổi (nếu có): Cá nhân tham gia thực nhiệm vụ: (Người tham gia thực đề tài thuộc tổ chức chủ trì quan phối hợp, không 10 người kể chủ nhiệm) Tên cá nhân đăng ký theo Thuyết minh Tên cá nhân tham gia thực PGS.TS Lê Quang Luân PGS.TS Lê Quang Luân - Chủ nhiệm đề tài ThS Hàng Khánh Linh ThS Hàng Khánh Linh ThS Nguyễn Thị Ngọc Anh ThS Nguyễn Thị Ngọc Anh - Xác định hàm lượng đặc trưng cấu trúc alginate bã rong nâu sau tách chiết fucoidan ThS Nguyễn Xuân Tuấn ThS Nguyễn Xuân Tuấn Số TT Nội dung tham gia Sản phẩm chủ yếu đạt - Định hướng nghiên cứu xây dựng kế hoạch - Báo cáo đề cương, tổ chức thực hiện, tiến độ nghiệm thu phân tích kết thực hồn chỉnh nghiệm, báo cáo tổng kết kết nghiên cứu - Chiếu xạ bã rong nâu điều kiện có xử lý kết hợp H2O2 tách chiết oligoalginate - Khảo sát đặc trưng oligoalginate - So sánh hiệu phương pháp chế tạo oligoalginate cách chiếu xạ alginate (sau tách từ bã rong) chiếu xạ trực tiếp bã rong - Khảo sát hiệu ứng tăng trưởng thực vật chế phẩm điều kiện nhà kính - Hồn thiện quy trình Vật liệu oligoalginate chế tạo phương pháp chiếu xạ - Xác định đặc trưng kích thước bề mặt - Xác định đặc trưng cấu trúc alginate phổ tử ngoại (UV-vis), phổ hồng ngoại (FTIR) - Đánh giá, so sánh hiệu cắt mạch, đặc trưng cấu trúc hiệu kinh tế phương pháp - Đánh giá hiệu ứng tăng trưởng thực vật chế phẩm rau ăn - Quy trình cơng nghệ hồn chỉnh - Bộ tiêu chuẩn sở phù hợp theo thông tư 21/2007/TTBKHCN Bộ Ghi chú* cơng nghệ chế tạo chế KHCN phẩm - 500 lít chế phẩm bón - Xây dựng tiêu phân chuẩn cho chế phẩm oligoalginate phân bón - Bộ hồ sơ xin cấp phép vào danh mục oligoalginate phân bón theo đúng - Chế tạo thử nghiệm quy định Cục lập hồ sơ xin cấp Bảo vệ Thực vật, Bộ phép vào danh mục NN&PTNT phân bón CN Huỳnh Gia Hòa CN Huỳnh Gia Hòa - Xác định hàm lượng đặc trưng cấu trúc alginate bã Vật liệu rong nâu sau tách oligoalginate chế tạo chiết fucoidan phương pháp - Chiếu xạ bã rong nâu chiếu xạ điều kiện có xử lý kết hợp H2O2 tách chiết oligoalginate - Đánh giá hiệu KS Trần KS Trần ứng tăng trưởng thực Đức Đức - Khảo sát hiệu ứng vật chế phẩm Trọng Trọng tăng trưởng thực vật rau ăn chế phẩm - Quy trình cơng nghệ hồn chỉnh điều kiện nhà kính - Bộ tiêu chuẩn sở - Hồn thiện quy trình phù hợp theo thông công nghệ chế tạo chế tư 21/2007/TTphẩm BKHCN Bộ - Xây dựng tiêu KHCN chuẩn cho chế phẩm - 500 lít chế phẩm phân bón phân bón oligoalginate oligoalginate - Chế tạo thử nghiệm - Bộ hồ sơ xin cấp lập hồ sơ xin cấp phép vào danh mục phép vào danh mục phân bón theo đúng quy định Cục phân bón Bảo vệ Thực vật, Bộ NN&PTNT - Lý thay đổi ( có): 6 Tình hình hợp tác quốc tế: Số TT Theo kế hoạch Thực tế đạt (Nội dung, thời gian, kinh phí, địa điểm, tên tổ chức hợp tác, số đoàn, số lượng người tham gia ) (Nội dung, thời gian, kinh phí, địa điểm, tên tổ chức hợp tác, số đoàn, số lượng người tham gia ) Ghi chú* - Lý thay đổi (nếu có): Tình hình tổ chức hội thảo, hội nghị: Số TT Theo kế hoạch Thực tế đạt (Nội dung, thời gian, kinh phí, địa điểm ) (Nội dung, thời gian, kinh phí, địa điểm ) Ghi chú* - Lý thay đổi (nếu có): Tóm tắt các nội dung, cơng việc chủ yếu: Thời gian Số TT (Bắt đầu, kết thúc Các nội dung, công việc chủ yếu (Các mốc đánh giá chủ yếu) - tháng … năm) Theo kế hoạch Xây dựng đề cương chi tiết 01/2018 Nội dung 1: Xác định hàm lượng đặc trưng cấu trúc alginate bã rong nâu sau tách chiết fucoidan 0207/2018 Người, quan thực Thực tế đạt L Q Luân H K Linh 01/2018 N X Tuấn N T N Anh H G Hòa L Q Luân H K Linh 02-07/2018 N X Tuấn N T N Anh H G Hòa Nội dung 2: Chiếu xạ bã rong nâu 02/2017trong điều kiện có xử lý kết hợp 07/2018 H2O2 tách chiết oligoalginate 02/201707/2018 Nội dung 3: Khảo sát đặc 08/2018trưng oligoalginate 10/2018 08/201810/2018 Nội dung 4: So sánh hiệu phương pháp chế tạo 10/2018oligoalginate cách chiếu xạ 12/2018 alginate (sau tách từ bã rong) chiếu xạ trực tiếp bã rong 10/201812/2018 Nội dung 5: Khảo sát hiệu ứng 12/2018tăng trưởng thực vật chế phẩm 05/2019 điều kiện nhà kính 12/201810/2019 Nội dung 6: Hồn thiện quy trình cơng nghệ chế tạo chế phẩm 05/2019oligoalginate phương pháp 07/2019 chiếu xạ kết hợp xử ký H2O2 quy mơ 100 lít/ mẻ 05/201911/2019 10 Nội dung 7: Xây dựng tiêu 08/2019chuẩn sở cho chế phẩm phân 10/2019 bón oligoalginate Nội dung 8: Chế tạo thử nghiệm 07/2019và lập hồ sơ xin cấp phép vào 11/2019 danh mục phân bón Viết báo cáo nghiệm thu đề tài 12/2019 08/201910/2019 07/201911/2019 06/2020 L Q Luân H K Linh N X Tuấn N T N Anh H G Hòa L Q Luân H K Linh N X Tuấn N T N Anh H G Hòa L Q Luân H K Linh N X Tuấn N T N Anh H G Hòa L Q Luân H K Linh N X Tuấn N T N Anh N T Nghĩa T Đ Trọng KTV KTV L Q Luân H K Linh N X Tuấn N T N Anh N T Nghĩa T Đ Trọng KTV L Q Luân N X Tuấn T Đ Trọng L Q Luân N T Nghĩa T Đ Trọng L Q Luân - Lý thay đổi (nếu có): Tăng thời gian khảo sát hiệu ứng tăng trưởng thực vật chế phẩm điều kiện nhà kính Mặt khác từ kết bảng 4.14 cho thấy, giai đoạn 21 ngày gia tăng sinh tổng hợp sinh khối tất nghiệm thức Trong đó, tiêu sinh khối nghiệm thức bổ sung chế phẩm OA có Mw từ 11,1-23,2 kDa chế phẩm Seaweed tăng mạnh (cao 42,88-152,72% tiêu sinh khối tươi 42,44-159,18% tiêu sinh khối khơ), nghiệm thức bổ sung chế phẩm OA có Mw 14,4 kDa cho kết tốt với giá trị sinh khối tươi đạt 40,36 g/cây (cao 152,72% so với nghiệm thức đối chứng) giá trị sinh khối khô đạt 3,53 g/cây (cao 159,18% so với nghiệm thức đối chứng) Kết thu thí nghiệm tương đồng với kết cơng trình liên quan công bố trước (Tomoda ctv, 1994) 3.5.2.2 Khảo sát hiệu ứng tăng trưởng thực vật chế phẩm oligoalginate rau cải xanh Tiếp tục khảo sát khả tăng cường tăng trưởng rau cải xanh hệ thống thuỷ canh nhỏ giọt Sau ngày trồng hệ thống nhỏ giọt, kết tiêu sinh trưởng rau cải nhỏ giọt trình bày bảng 4.15 Kết tiêu chiều cao chiều dài rễ nghiệm thức có bổ sung chế phẩm OA khơng có khác biệt đáng kể so với nghiệm thức đối chứng Cụ thể, chiều cao tăng 1,27-20.25% chiều dài rễ 25-36,76% SVĐC Trong giai đoạn này, chênh lệch sinh khối nghiệm thức có bổ sung chế phẩm OA so với đối chứng khơng thật rõ ràng (hình 4.32) ngoại trừ nghiệm thức có Mw OA 14,4 11,1 kDa Như vậy, cần có theo dõi đánh giá sinh trưởng rau cải thuỷ canh giai đoạn Bảng 4.15 Sự phát triển rau cải xanh sau ngày trồng hệ thống thuỷ canh nhỏ giọt Mw, kDa Chiều cao cây, cm Chiều dài rễ, cm Sinh khối tươi, g/cây Sinh khối khô, g/cây ĐC 7,90b ±0,19 6,80b ±0,34 0,508d ±0,01 0,044c ±0,0 566,2 7,90b ±0,48 6,70b ±0,3 0,526d ±0,04 0,046c ±0,0 63 34,7 8,00b ±0,16 8,50a ±0,42 0,576cd ±0,05 0,048c ±0,0 23,2 8,80ab ±0,25 8,50a ±0,42 0,684bc ±0,01 0,052c ±0,0 14,4 9,50a ±0,22 9,30a ±0,32 1,004a ±0,06 0,080a ±0,0 11,1 8,30b ±0,34 8,40a ±0,43 0,774b ±0,04 0,066b ±0,0 Seaweed 8,60b ±0,29 6,90b ±0,29 0,780b ±0,03 0,054c ±0,0 Trong cột giá trị theo sau kí tự giống khơng khác biệt có ý nghĩa thống kê (p