Nghiên cứu ứng dụng chế phẩm trichoderma SPP trong bảo quản chuối tiêu ở điều kiện thường

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI      NGUYỄN THỊ KHÁNH MINH NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CHẾ PHẨM TRICHODERMA SPP. TRONG BẢO QUẢN CHUỐI TIÊU Ở ðIỀU KIỆN THƯỜNG LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP Chuyên ngành : CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH Mã số : 60.54.10 Người hướng dẫn khoa học: TS. TRẦN THỊ MAI TS. VŨ THỊ KIM OANH HÀ NỘI - 2014 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp i LỜI CAM ðOAN Tôi xin cam ñoan toàn bộ số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là hoàn toàn trung thực. Tôi xin cam ñoan rằng mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn này ñều ñã ñược cảm ơn. Trong luận văn tôi sử dụng các thông tin từ nhiều nguồn khác nhau, các thông tin trích dẫn ñược sử dụng ñều ñược ghi rõ các nguồn gốc, xuất xứ. Tác giả luận văn Nguyễn Thị Khánh Minh Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp ii LỜI CẢM ƠN ðể hoàn thành luận văn thạc sĩ này, ngoài sự nỗ lực phấn ñấu của bản thân, tôi còn nhận rất nhiều sự giúp ñỡ quý báu khác. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Trần Thị Mai và TS. Vũ Thị Kim Oanh ñã tận tình hướng dẫn, giúp ñỡ, dìu dắt tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn. Tôi xin cảm ơn các anh chị tại Bộ môn Công nghệ sinh học sau thu hoạch - Viện Cơ ñiện nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch, các thầy cô giáo trong Khoa công nghệ thực phẩm, các cán bộ Ban quản lý ñào tạo - Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội ñã quan tâm và tạo ñiều kiện cho tôi thực hiện luận văn. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các tập thể, cá nhân, bạn bè và người thân ñã ñộng viên, khích lệ tôi trong thời gian học tập tại trường và thực hiện ñề tài tốt nghiệp. Hà Nội, ngày 30 tháng 04 năm 2014 Tác giả luận văn Nguyễn Thị Khánh Minh Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp iii MỤC LỤC Lời cam ñoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục các ký hiệu, chữ cái viết tắt vii Danh mục các bảng viii Danh mục các hình ix Phần I MỞ ðẦU 1 1.1 ðặt vấn ñề 1 1.2 Mục ñích - Yêu cầu 3 1.2.1 Mục ñích 3 1.2.2 Yêu cầu 3 Phần II TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4 2.1 Giới thiệu chung về chuối 4 2.1.1 Tình hình sản xuất và bảo quản chuối ở Việt Nam 4 2.1.2 ðặc ñiểm sinh lý, sinh hóa của quả chuối 7 2.1.3 Những biến ñổi hoá sinh của quả chuối trong quá trình chín 7 2.1.4 Một số bệnh hại chuối tiêu sau thu hoạch 9 2.1.5 Những yếu tố ảnh hưởng ñến thời hạn tồn trữ chuối 12 2.1.6 Các phương pháp bảo quản chuối 14 2.2 Tổng quan về nấm Trichoderma 17 2.2.1 ðặc ñiểm hình thái nấm Trichoderma spp. 17 2.2.2 Các sản phẩm trao ñổi chất của nấm Trichoderma spp. 19 2.2.3 Cơ chế kiểm soát sinh học của nấm Trichoderma spp. 20 2.2.4 Tính an toàn của các chủng Trichoderma 26 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp iv 2.3 Kiểm soát các nấm bệnh gây hại bằng vi sinh vật ñối kháng kết hợp chitosan 28 2.4 Tình hình nghiên cứu sử dụng nấm Trichoderma spp. bảo quản chuối trong và ngoài nước 30 2.4.1 Tình hình nghiên cứu ngoài nước 31 2.4.2 Tình hình nghiên cứu trong nước 32 2.5 Giới thiệu về chế phẩm nấm T. asperellum TR17 ñối kháng 33 Phần III. VẬT LIỆU, NỘI DUNG - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 35 3.1 Vật liệu nghiên cứu 35 3.1.1 Nguyên liệu 35 3.1.2 Hóa chất 35 3.1.3 Môi trường 35 3.1.4 Thiết bị và dụng cụ 36 3.2 Nội dung nghiên cứu 36 3.3 Phương pháp nghiên cứu 37 3.3.1 Phương pháp bố trí các thí nghiệm 37 3.3.2 Phương pháp phân tích các chỉ tiêu 44 3.3.3 Phương pháp xử lý số liệu 45 Phần IV. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 46 4.1 Phân lập một số nấm gây bệnh chính trên chuối tiêu 46 4.1.1 Phân lập các nấm gây bệnh trên chuối tiêu 46 4.1.2 ðặc ñiểm hình thái của các chủng nấm gây bệnh chính trên chuối tiêu 47 4.1.3 Khả năng gây bệnh trên chuối tiêu của các chủng C. musae, T. paradoxa, L. theobromae phân lập 51 4.2 ðánh giá khả năng ñối kháng của nấm Trichoderma spp. với một số loài nấm gây bệnh ñiển hình trên chuối tiêu ñã ñược phân lập (in vitro và in vivo) 54 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp v 4.2.1 Khả năng ñối kháng của nấm Trichoderma spp. với một số loài nấm gây bệnh chính trên chuối tiêu trong ñiều kiện in vitro 54 4.2.2 ðánh giá khả năng ñối kháng của nấm Trichoderma spp. với một số loài nấm gây bệnh ñiển hình trên quả chuối (in vivo) 57 4.3 Nghiên cứu ứng dụng chế phẩm Trichoderma spp. trong bảo quản chuối tiêu 58 4.3.1 Ảnh hưởng của mật ñộ tế bào nấm T. asperellum TR17 ñến khả năng giảm thối hỏng chuối gây ra bởi 3 loài nấm gây bệnh chính trên chuối tiêu 58 4.3.2 Ảnh hưởng của chitosan, T. asperellum TR17 trong kiểm soát các nấm gây bệnh chính trên quả chuối 59 4.3.3 Ảnh hưởng của chitosan, T. asperellum TR17, CaCl 2 trong kiểm soát các nấm gây bệnh chính trên quả chuối 61 4.3.4 Ảnh hưởng của phương pháp xử lý chế phẩm ñến hiệu quả bảo quản chuối 64 4.3.5 ðánh giá hiệu quả của chế phẩm thông qua các chỉ tiêu chất lượng của chuối bảo quản 64 4.3.6 So sánh hiệu quả của chuối bảo quản bằng chế phẩm với phương pháp bảo quản bằng hóa chất 68 4.3.7 Quy trình ứng dụng bảo quản chuối tiêu bằng chế phẩm chứa nấm ñối kháng Trichoderma spp. 72 4.4 Kết quả thực nghiệm mô hình bảo quản chuối quy mô 500kg 74 4.4.1 Một số chỉ tiêu cơ lý, hóa sinh của chuối nguyên liệu và chuối sau 20 ngày bảo quản 75 4.4.2 ðánh giá chất lượng cảm quan chuối sau 20 ngày bảo quản 75 4.4.3 Chi phí bảo quản của mô hình và hiệu quả ñem lại 76 Phần V KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ 78 1 KẾT LUẬN 78 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp vi 2 KIẾN NGHỊ 79 TÀI LIỆU THAM KHẢO 80 PHỤ LỤC 88 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp vii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ CÁI VIẾT TẮT FAO : Food and Agriculture Organization of the United Nations LDPE : Low degree hydrophobic polypropylene PDA : potato dextrose agar STH : sau thu hoạch TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam TBZ : Thiabendazole Topsin-M : Thiophanate-methyl 1-MCP : 1-Methylcyclopropen Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp viii DANH MỤC CÁC BẢNG STT Tên bảng Trang 4.1 Kết quả phân lập nấm mốc gây bệnh từ chuối 46 4.2 Khả năng gây thối hỏng quả của L. theobromae, C. musae và T. paradoxa 52 4.3 Khả năng ñối kháng của T. asperellum TR17 với 3 chủng nấm bệnh chính trên chuối 54 4.4 Khả năng ñối kháng của chủng T. asperellum TR17 với các nấm gây bệnh trên chuối. 57 4.5 Khả năng ñối kháng với 3 loài nấm gây bệnh chính trên chuối của nấm T. asperellum TR17 ở các nồng ñộ khác nhau 58 4.6 Ảnh hưởng của chitosan, Trichoderma asperellum TR17 trong kiểm soát thối hỏng chuối gây ra bởi các nấm bệnh chính trên quả chuối. 60 4.7 Ảnh hưởng của chitosan, T. asperellum TR17, CaCl 2 trong kiểm soát các nấm gây bệnh chính trên quả chuối 61 4.8 Một số chỉ tiêu cơ lý, hóa sinh của chuối trong quá trình bảo quản 65 4.9 Kết quả cảm quan chuối bảo quản bằng chế phẩm chứa nấm ñối kháng Trichoderma spp. 67 4.10 Một số chỉ tiêu cơ lý, hóa sinh của chuối trong quá trình bảo quản bằng các phương pháp khác nhau 68 4.11 Chất lượng cảm quan của chuối trong quá trình bảo quản bằng các phương pháp khác nhau 72 4.12 Một số chỉ tiêu cơ lý, hóa sinh của chuối nguyên liệu và chuối sau 20 ngày bảo quản 75 4.13 Kết quả ñánh giá cảm quan của chuối sau 20 ngày bảo quản 76 4.14 Chi phí thực hiện mô hình bảo quản chuối sử dụng chế phẩm nấm ñối kháng Trichoderma spp. 76 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp ix DANH MỤC CÁC HÌNH STT Tên hình Trang 2.1 Sự phát triển của quả chuối (Lourdes et al, 2004) 7 2.2 Hình ảnh khuẩn lạc và tế bào nấm T.harzianum KRL-AG2 18 2.3 Hình ảnh dưới kính hiển vi ñiện tử chứng minh sự ức chế của chủng Trichoderma longthrachtatum (T) với chủng Thielaviopsis paradoxa (Th) gây bệnh thối hỏng trên chuối (2 ngày nuôi cấy) (Vladimir Sanchez, 2007). 22 3.1 Sơ ñồ quy trình thu nhận chế phẩm nấm T. asperellum TR17 ñối kháng 34 3.2 Phương pháp cấy ñổi kháng trực tiếp 40 3.3 Ảnh thang màu PCI (Peel Color Index) 43 4.1 Phân lập chủng nấm mốc gây bệnh từ chuối 47 4.2 Một số hình ảnh ñặc ñiểm hình thái khuẩn lạc và cấu trúc vi học của chủng L. theobromae LT6 48 4.3 Một số hình ảnh ñặc ñiểm hình thái khuẩn lạc và cấu trúc vi học của chủng C. musae CM2 50 4.4 Một số hình ảnh ñặc ñiểm hình thái khuẩn lạc và cấu trúc vi học của chủng T. paradoxa TP1 51 4.5 Khả năng gây bệnh trên chuối của các nấm gây bệnh sau 5 ngày nuôi cấy ở 28 o C 53 4.6 Hình ảnh khả năng ñối kháng của T. asperellum TR17 với lần lượt 3 chủng L. Theobromae LT3, C. Musae CM2, T. paradoxa TP3 56 4.7 Hình ảnh thử nghiệm khả năng ñối kháng của chủng Trichoderma TR17 với các nấm gây bệnh C. musae, L. theobromae, T.paradoxa trên chuối 58 [...]... ph m n m Trichoderma spp ñ b o qu n chu i tiêu nh m gi m t n th t dư i 10% sau ít nh t 20 ngày b o qu n ñi u ki n thư ng 1.2.2 Yêu c u - Xác ñ nh ñư c m t s lo i vi sinh v t gây b nh ñi n hình trên qu chu i tiêu - ðánh giá ñư c kh năng ñ i kháng c a n m Trichoderma spp v i m t s loài vi sinh v t gây b nh ñi n hình trên qu chu i tiêu ñã ñư c phân l p (trong ñi u ki n in vitro và in vivo) - Nghiên c... phân l p (trong ñi u ki n in vitro và in vivo) - Nghiên c u ng d ng ch ph m Trichoderma spp trong b o qu n chu i tiêu: nh hư ng c a m t ñ t bào, cách th c ph i ch và phương pháp x lý T ñó, thi t l p ñư c quy trình t ng h p ng d ng Trichoderma spp trong b o qu n chu i tiêu ñi u ki n thư ng - Th nghi m mô hình b o qu n chu i tiêu quy mô 5 t chu i nguyên li u/m t i Công ty TNHH m t thành viên th c ph... ñư c nghiên c u trong quá trình tương tác v t ký sinh – ký ch gi a các loài Trichoderma spp v i m t s n m gây b nh cây tr ng nh t ñ nh, cũng như dư i ñi u ki n mô ph ng nhân t o c a quá trình ký sinh n m (khi Trichoderma spp ñư c cho phát tri n trên các môi trư ng có ch a h s i n m vô trùng ho c các vách t bào n m b nh) (Ulrike Krauss, 1996) Nghiên c u cho th y, ho t ñ ng th y phân c a các ch ng Trichoderma. .. p nên phương pháp này khó áp d ng trong th c t s n xu t 2.1.6.3 B o qu n trong khí quy n c i bi n (Modified atmosphere - MA) Phương pháp b o qu n trong môi trư ng không khí c i bi n (phương pháp MA) là phương pháp mà thành ph n vi khí h u có s thay ñ i thích h p trong quá trình b o qu n Bao gói qu trong khí quy n bi n ñ i trong túi màng polyetylen thư ng ñư c s d ng trong v n chuy n gi a các qu c gia... (Lassois et al., 2008), Pseudomonas sp (Costa et al., 1998), Trichoderma spp trong ñó nh ng nghiên c u s d ng n m Trichoderma spp ñ i kháng v i các vi sinh v t gây b nh trên chu i ñư c H c vi n Nông nghi p Vi t Nam – Lu n văn th c s Khoa h c Nông nghi p 16 nhi u nhà khoa h c quan tâm hơn c (Dionisio, 2008; M Golam Mortuza et al., 1999…) Các nghiên c u ñ u cho th y các vi sinh v t ñ i kháng này có kh... th c s Khoa h c Nông nghi p 19 trò quan tr ng trong ho t ñ ng ký sinh ch ng l i n m gây b nh Nhi u nghiên c u ñã ch ra r ng vi c t o ra các enzyme th y phân và các enzyme th y phân chitin t Trichoderma spp có kh năng c ch r t nhi u n m b nh (Horvath et al.,1995; Lora et al., 1995; Lorito et al., 1993) 2.2.3 Cơ ch ki m soát sinh h c c a n m Trichoderma spp Nghiên c u v cơ ch ñ i kháng có ý nghĩa r t quan... c ti m năng r t l n c a vi c ng d ng n m Trichoderma spp trong b o qu n rau qu , ñư c s cho phép c a B môn Công ngh sinh h c sau thu ho ch – Vi n Cơ ñi n nông nghi p và công ngh STH và Khoa Công ngh th c ph m – Trư ng ð i h c Nông Nghi p Hà N i, chúng tôi ti n hành th c hi n ñ tài Nghiên c u ng d ng ch ph m Trichoderma spp trong b o qu n chu i tiêu ñi u ki n thư ng” H c vi n Nông nghi p Vi t Nam –... và các loài Trichoderma khác nhau có kh năng ki m soát sinh h c không gi ng nhau Th m chí, ñi u này có th còn ñư c th hi n c p ñ ch ng, nghĩa là các H c vi n Nông nghi p Vi t Nam – Lu n văn th c s Khoa h c Nông nghi p 23 ch ng Trichoderma khác nhau trong cùng m t loài có th bi u hi n nh ng ho t tính tiêu di t n m m c tiêu khác nhau M t trong nh ng kháng sinh quan tr ng ñư c sinh ra t ch ng Trichoderma. .. ñ i kháng nói chung và n m Trichoderma nói riêng ch có tác d ng c ch và tiêu di t n m gây b nh th i h ng trên chu i và ch là m t khâu trong công ngh b o qu n chu i ð b o qu n chu i thành công c n ph i k t h p v i các k thu t b o qu n khác như s d ng ch t h p th etylen, t o màng, ñi u ch nh khí quy n… 2.2 T ng quan v n m Trichoderma 2.2.1 ð c ñi m hình thái n m Trichoderma spp S i n m (Hypha) thư ng... b hư h i l nh khi dư i 130C trong m t vài gi ñ n m t vài ngày ph thu c vào ñi u ki n tr ng tr t, ñ thu n th c c a qu và nhi t ñ trong giai ño n c n thu ho ch 2.1.6.2 B o qu n trong khí quy n ki m soát (Controlled atmosphere - CA) Phương pháp b o qu n trong môi trư ng không khí ñư c ki m soát (phương pháp CA) là phương pháp mà thành ph n vi khí h u ñư c duy trì không ñ i trong su t quá trình b o qu . hiệu quả của chuối bảo quản bằng chế phẩm với phương pháp bảo quản bằng hóa chất 68 4.3.7 Quy trình ứng dụng bảo quản chuối tiêu bằng chế phẩm chứa nấm ñối kháng Trichoderma spp. 72 4.4 Kết. Công nghệ thực phẩm – Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội, chúng tôi tiến hành thực hiện ñề tài Nghiên cứu ứng dụng chế phẩm Trichoderma spp. trong bảo quản chuối tiêu ở ñiều kiện thường . Học. Nghiên cứu ứng dụng chế phẩm Trichoderma spp. trong bảo quản chuối tiêu: ảnh hưởng của mật ñộ tế bào, cách thức phối chế và phương pháp xử lý. Từ ñó, thiết lập ñược quy trình tổng hợp ứng dụng