MỞ ĐẦU 1. Lý do lựa chọn đề tài Năm 2019, mặt hàng rau quả nước ta tiếp tục đạt kim ngạch xuất khẩu với khoảng 3,74 tỷ USD, tương đương năm 2018, tăng 6,8% so với năm 2017 và 55,8% so với năm 2016 (Tổng cục Hải quan), vượt qua nhiều mặt hàng nông sản vốn là thế mạnh như chè, hạt tiêu, lúa gạo và trở thành một trong những mặt hàng xuất khẩu chủ lực. Theo các chuyên gia, nhu cầu thị trường toàn cầu cho rau quả ngày càng tăng và sẽ đạt khoảng 320 tỷ USD vào năm 2020, đây là tiềm năng rất lớn cho phát triển của ngành rau quả Việt Nam. Điều kiện tự nhiên thuận lợi, người dân có trình độ canh tác cao, Việt Nam có nhiều lợi thế để phát triển ngành rau quả. Với diện tích và sản lượng rau quả không ngừng tăng qua các năm, đạt khoảng 1,8 triệu ha và 27 triệu tấn năm 2019, trong đó nhóm cây ăn quả đạt 1049,6 nghìn ha với sản lượng khoảng 10 triệu tấn/năm, tăng 5,7% so với năm 2018 (Tổng cục Thống kê, Hiệp hội rau quả Việt Nam, 2019). Tuy nhiên, do sản lượng lớn, thu hoạch tập trung, thời hạn sử dụng ngắn, tỉ lệ chế biến thấp, trên 90% rau quả được tiêu thụ ở dạng tươi trong khi công nghệ bảo quản hạn chế gây nhiều khó khăn cho người dân, doanh nghiệp trong tiêu thụ các sản phẩm rau quả, tiềm ẩn nguy cơ an toàn thực phẩm. Mặc dù nhiều biện pháp đã được áp dụng, tổn thất sau thu hoạch rau quả ở nước ta vẫn ở mức cao, 2025%. Để khai thác, phát huy tiềm năng và lợi thế của rau quả Việt Nam, ngoài việc triển khai đồng bộ các giải pháp hiện có, cần nghiên cứu ứng dụng các giải pháp công nghệ mới, tiên tiến theo chuỗi giá trị từ sản xuất đến bảo quản chế biến và tiêu thụ sản phẩm. Trong đó, việc nghiên cứu ứng dụng các các công nghệ thân thiện môi trường nhằm nâng cao giá trị, giảm tổn thất sau thu hoạch và tồn dư hóa chất độc hại trên rau quả là thực sự cần thiết. Trên thế giới, để kéo dài thời hạn sử dụng của rau quả, hạn chế tổn thất, nhiều chế phẩm sinh học và hóa học an toàn đã được nghiên cứu. Trong đó, hoạt chất aminoethoxyvinylglycine (AVG) tổng hợp từ xạ khuẩn Streptomyces spp. đã được chứng minh là an toàn và có hiệu quả cao trong kéo dài thời gian thu hoạch và bảo quản nhiều loại quả tươi nhờ khả năng ức chế sinh tổng hợp ethylene-một phytohormon có hiệu ứng thúc đẩy quá trình chín và hư hỏng của quả trước và sau thu hoạch [30], [149]. Trước những hiệu quả và tính an toàn của hoạt chất AVG, hãng Valent BioSciences Corporation (Úc) đã phát triển và sản xuất thành công sản phẩm Retain và được ứng dụng khá phổ biến hiện nay ở nhiều nước phát triển cho trì hoãn sự chín, kéo dài thời gian thu hoạch và bảo quản nhiều loại quả tươi. Để tăng cường năng lực cung cấp AVG đáp ứng nhu cầu thực tiễn, một số nghiên cứu tổng hợp AVG bằng phương pháp hóa học đã được nghiên cứu. Tuy nhiên, kỹ thuật hiện tại cho thấy có quá nhiều dung môi và hóa chất độc hại phải sử dụng, quy trình tổng hợp và tinh sạch phức tạp, tốn kém cùng với hiệu suất tổng hợp còn quá thấp, 1-6% [93]. Do đó, phương pháp sinh học vẫn là hướng nghiên cứu chính hiện nay được sử dụng để sản xuất AVG. Nhu cầu sản phẩm như Retain hiện tại là không nhỏ không chỉ ở trong nước mà cả trên thế giới, trong khi đó, nước ta có khí hậu nhiệt đới với nguồn giống vi sinh vật rất phong phú và đa dạng, rất thuận lợi cho nghiên cứu, sản xuất các sản phẩm chứa hoạt chất sinh học như AVG. Xuất phát từ nhu cầu thực tiễn cùng tiềm năng của Việt Nam, trên cơ sở kế thừa và phát triển hướng nghiên cứu sinh học, tôi thực hiện đề tài nghiên cứu sinh: “Nghiên cứu tạo chế phẩm Aminoethoxyvinylglycine từ Streptomyces spp. có khả năng ức chế sinh tổng hợp ethylene để trì hoãn quá trình chín quả giai đoạn cận và sau thu hoạch”. 2. Mục đích của đề tài Phân lập, tuyển chọn được một số chủng xạ khuẩn Streptomyces spp. có khả năng sinh tổng hợp AVG từ đất trồng cây ăn quả của Việt Nam và xây dựng được quy trình tạo chế phẩm AVG có độ tinh khiết cao sử dụng cho trì hoãn sự chín của quả, đạt chỉ tiêu an toàn thực phẩm. Đánh giá được khả năng ứng dụng của chế phẩm AVG tạo ra, có hiệu quả trong kéo dài thời gian thu hoạch cam (Citrus sinensis) và kéo dài thời gian thu hoạch, bảo quản chuối tiêu hồng (Musa Cavendish).
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM NGUYỄN VĂN NGUYỆN NGHIÊN CỨU TẠO CHẾ PHẨM AMINOETHOXYVINYLGLYCINE TỪ Streptomyces spp CÓ KHẢ NĂNG ỨC CHẾ SINH TỔNG HỢP ETHYLENE ĐỂ TRÌ HỖN Q TRÌNH CHÍN QUẢ GIAI ĐOẠN CẬN VÀ SAU THU HOẠCH LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI – 2020 iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN .ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT viii DANH MỤC BẢNG x DANH MỤC HÌNH xii MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tình hình sản xuất tiêu thụ tươi 1.1.1 Trên giới 1.1.2 Ở Việt Nam 1.1.2.1 Tình hình sản xuất tiêu thụ cam (Citrus sinensis) 1.1.2.2 Tình hình sản xuất tiêu thụ chuối tiêu (Musa cavendish) 1.2 Đặc điểm q trình sinh trưởng, phát triển, lão hóa trước sau thu hoạch 1.3 Tác động ethylene nội sinh đến q trình sinh trưởng, phát triển lão hóa 1.4 Các nghiên cứu ức chế hoạt động ethylene nội sinh trước sau thu hoạch12 1.4.1 Ức chế sinh tổng hợp 13 1.4.1.1 Kìm hãm enzyme ACS 13 1.4.1.2 Ức chế enzyme ACO 13 1.4.1.3 Cạnh tranh chất SAM 14 1.4.2 Kìm hãm thụ thể nhận biết ethylene 14 1.4.3 Loại bỏ ethylene 15 1.4.3.1 Hấp phụ 15 1.4.3.2 Oxy hóa 15 1.4.3.3 Xúc tác phân hủy 16 iv 1.4.3.4 Bộ lọc sinh học 16 1.5 Hoạt chất AVG 18 1.5.1 Cấu tạo phân tử AVG 18 1.5.2 Tính chất hóa lý AVG 19 1.5.3 Cơ chế kìm hãm sinh tổng hợp ethylene AVG 19 1.5.3.1 ACS tác nhân kìm hãm ACS 19 1.5.3.2 Cơ chế ức chế ACS AVG 20 1.6 Công nghệ sản xuất chế phẩm chứa hoạt chất AVG 21 1.6.1 Sản xuất AVG xạ khuẩn Streptomyces spp 21 1.6.1.1 Đặc điểm xạ khuẩn Streptomyces spp 21 1.6.1.2 Lên men xạ khuẩn Streptomyces spp để sản xuất AVG 25 1.6.1.3 Tách tinh AVG 25 1.6.1.4 Công nghệ tạo chế phẩm AVG 27 1.6.2 Sản xuất AVG tổng hợp hóa học 29 1.6.3 Kỹ thuật tạo sản phẩm điều hòa sinh trưởng 29 1.7 Các cơng trình nghiên cứu ứng dụng hoạt chất AVG 30 1.7.1 Giai đoạn trước thu hoạch 30 1.7.1.1 Trên giới 30 1.7.1.2 Ở Việt Nam 31 1.7.2 Giai đoạn sau thu hoạch 32 1.7.2.1 Trên giới 32 1.7.2.2 Ở Việt Nam 32 1.8 Những ý kiến rút từ tổng quan 33 CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 35 2.1 Vật liệu nghiên cứu 35 2.1.1 Vật liệu 35 2.1.2 Mơi trường, hóa chất 35 2.1.3 Thiết bị, dụng cụ 36 2.2 Phương pháp nghiên cứu 36 v 2.2.1 Các phương pháp nghiên cứu chung 36 2.2.1.1 Phân tích hàm lượng AVG HPLC 36 2.2.1.2 Xác định pH dịch lỏng 37 2.2.1.3 Xác định sinh khối chủng xạ khuẩn dịch lên men 37 2.2.1.4 Xác định hàm lượng chất khô tổng số dịch lỏng 37 Nhỏ giọt mẫu dịch kiểm tra vào lăng kính khúc xạ kế 37 2.2.2 Các phương pháp nghiên cứu theo nội dung 37 2.2.2.1 Phân lập tuyển chọn chủng Streptomyces sp có khả sinh tổng hợp hoạt chất AVG 37 2.2.2.2 Nghiên cứu ảnh hưởng môi trường dinh dưỡng điều kiện lên men đến sinh trưởng sinh tổng hợp hoạt chất AVG chủng Streptomyces sp lựa chọn 40 2.2.2.3 Nghiên cứu làm sạch, thu hồi tạo chế phẩm AVG có khả ức chế sinh tổng hợp ethylene cho trì hỗn q trình chín 43 2.2.2.4 Nghiên cứu khả ứng dụng chế phẩm AVG 49 2.2.3 Các phương pháp xử lý số liệu 53 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 54 3.1 Phân lập tuyển chọn xạ khuẩn Streptomyces sp có khả sinh tổng hợp hoạt chất AVG 54 3.1.1 Kết phân lập chủng xạ khuẩn có khả sinh tổng hợp AVG 54 3.1.2 Đặc điểm hình thái chủng S6 57 3.1.2 Định tên chủng S6 58 3.2 Ảnh hưởng điều kiện lên men đến sinh trưởng sinh tổng hợp hoạt chất AVG chủng S6 60 3.2.1 Ảnh hưởng nguồn carbon 60 3.2.2 Ảnh hưởng nguồn nitơ 61 3.2.3 Ảnh hưởng nguyên tố vi lượng 62 3.2.4 Ảnh hưởng nguyên tố đa lượng 63 3.2.5 Ảnh hưởng tỉ lệ tiếp giống 64 vi 3.2.6 Ảnh hưởng nhiệt độ 66 3.2.7 Ảnh hưởng độ oxy hòa tan (DO) 67 3.2.8 Ảnh hưởng pH môi trường 68 3.2.9 Động học sinh trưởng sinh tổng hợp AVG chủng S6 69 3.2.10 Tối ưu hóa số thông số kỹ thuật cho lên men sinh tổng hợp AVG chủng S6 71 3.3 Làm sạch, thu hồi tạo chế phẩm AVG 77 3.3.1 Làm dịch chứa AVG li tâm 77 3.3.2 Tinh dịch chứa AVG sau li tâm trao đổi ion 78 3.3.2.1 Ảnh hưởng thời gian lưu dịch chứa AVG tốc độ dòng tháo đến hiệu hấp phụ AVG cột trao đổi ion 78 3.3.2.2 Ảnh hưởng thời gian lưu tốc độ dòng rửa giải đến hiệu thu hồi AVG từ cột trao đổi ion 79 3.3.2.3 Ảnh hưởng pH dịch cấp đến khả hấp phụ AVG cột trao đổi ion 81 3.3.2.4 Ảnh hưởng pH dịch rửa giải đến hiệu suất thu hồi AVG từ cột trao đổi ion 83 3.3.2.5 Mức độ tinh AVG dịch thu hồi sau trao đổi ion 83 3.3.2.6 Tăng cường tinh AVG nhiều cột trao đổi ion 84 3.3.3 Cô đặc dịch sau tinh trao đổi ion 87 3.3.4 Thực nghiệm lên men, tinh cô đặc dịch chứa AVG quy mơ lên men 100 lít/mẻ 88 3.3.5 Tạo chế phẩm AVG 90 3.3.5.1 Ảnh hưởng nhiệt độ đầu vào khơng khí sấy đến hiệu suất thu hồi chế phẩm AVG 90 3.3.5.2 Ảnh hưởng nhiệt độ đầu khơng khí sấy đến hiệu suất thu hồi chế phẩm AVG 91 3.3.5.3 Ảnh hưởng tốc độ bơm dịch nguyên liệu đến hiệu suất thu hồi chế phẩm AVG 92 vii 3.3.6 Chất lượng chế phẩm AVG 94 3.3.6.1 Các tiêu vật lý chế phẩm AVG 94 3.3.6.2 Các tiêu sinh học chế phẩm AVG 95 3.3.6.3 Khả ức chế sinh tổng hợp ethylene tươi chế phẩm AVG điều kiện thí nghiệm 97 3.3.7 Quy trình tạo chế phẩm AVG 98 3.4 Khả ứng dụng chế phẩm AVG 100 3.4.1 Khả ứng dụng chế phẩm AVG trì hỗn chín, kéo dài thời gian thu hoạch cam (Citrus sinensis) 100 3.4.1.1 Ảnh hưởng chế phẩm AVG đến tiêu sinh hóa cam 100 3.4.1.2 Ảnh hưởng chế phẩm AVG đến tiêu cảm quan cam 102 3.4.1.3 Ảnh hưởng chế phẩm AVG đến sinh trưởng phát triển cam104 3.4.2 Khả ứng dụng chế phẩm AVG trì hỗn chín, kéo dài thời gian thu hoạch bảo quản chuối tiêu hồng (Musa cavendish) 106 3.4.2.1 Khả trì hỗn chín, kéo dài thời gian thu hoạch chuối 106 3.4.2.2 Khả trì hỗn chín, kéo dài thời gian bảo quản chuối 110 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 116 DANH MỤC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 118 TÀI LIỆU THAM KHẢO 119 PHỤ LỤC 139 viii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ACC : 1-aminocyclopropane-1-carboxylic axit ACO : 1-aminocyclopropane-1-Carboxylic axit oxidase ACS : Aminocyclopropane-1-cacboxylic axit synthase AOAC : Association of Official Analytical Chemists (Hiệp hội nhà hố phân tích thống) AVG : Aminoethoxyvinylglycine CV : Coefficient of variation (hệ số biến động) DTT : DL-dithiothreitol ĐVTN : Động vật thí nghiệm EDTA : Ethylene diamine tetraacetic axit EIN : Ethylene insensitive (thụ thể chống nhạy cảm ethylene) ERS : Ethylene response sensor (thụ thể cảm biến phản ứng ethylene) ETR : Ethylene response (thụ thể phản ứng ethylene) GDP : Gross domestic product (tổng sản phẩm quốc nội) HEPES : 4-2-hydroxyetyl-1-piperazine etan sulfonic axit HPLC : High performance liquid chromatography LD50 : Lethal dose, 50% (liều gây chết 50% động vật thí nghiệm) LeETR : Ethylene receptor family from tomato (họ thụ thể ethylene cà chua) LSD : Least significant difference (khác biệt nhỏ có ý nghĩa) MES : 2-(N-morpholino) etan sulfonic axit MOPS : 3-(N-morpholino) propan sulfonic axit OECD : Organisation for economic co-operation and development (Tổ chức hợp tác phát triển Kinh tế) ppm : Parts per million (một phần triệu) sp : Species (một loài, chủng thuộc chi) SPE : Solid-phase extraction (chiết pha rắn) ix spp : Several species (một số loài thuộc chi) TAPS : 3-{[tri (hidroxymetyl) methyl] amino}propan sulfonic axit TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam TSS : Total soluble solids (chất khơ hòa tan tổng số) UV : Ultra violet (tia cực tím) VSTP : Vệ sinh thực phẩm x DANH MỤC BẢNG TT Tên bảng Trang Khả ức chế xạ khuẩn S cellulosae VTCC 41913 dịch lên 54 bảng 3.1 men số chủng có đặc điểm tương tự xạ khuẩn phân lập 3.2 Mơ hình tối ưu 71 3.3 Kết thực nghiệm theo mơ hình 72 3.4 Kết phân tích ANOVA mơ hình 73 3.5 Sự phù hợp mơ hình 74 3.6 Ảnh hưởng tốc độ li tâm đến khả loại bỏ xác tế bào độ 77 tinh AVG dịch lên men chủng S6 3.7 Ảnh hưởng thời gian lưu tốc độ dòng tháo đến hiệu hấp 79 phụ AVG cột trao đổi ion 3.8 Ảnh hưởng tốc độ dòng rửa giải đến hiệu thu hồi AVG từ 80 cột trao đổi ion 3.9 Ảnh hưởng pH đến khả hấp phụ AVG cột trao đổi ion 82 3.10 Ảnh hưởng pH rửa giải đến hiệu suất thu hồi AVG từ cột trao 83 đổi ion 3.11 Mức độ tinh AVG dịch thu hồi sau trao đổi ion 84 3.12 Khả tinh AVG với nhiều cột liên tiếp 85 3.13 Tính tốn tỉ lệ đặc dịch sau trao đổi ion cho lít dịch lên men 87 3.14 Ảnh hưởng nhiệt độ đến tính chất dịch cô đặc chứa AVG 88 3.15 Ảnh hưởng tốc độ khuấy đến hình thái pellet, sinh khối hàm 89 lượng AVG 3.16 Kết sản xuất, tinh cô đặc dịch chứa AVG quy mô 100 89 lít/mẻ 3.17 Ảnh hưởng nhiệt độ đầu vào khơng khí sấy đến hiệu suất thu hồi 91 xi chất lượng chế phẩm AVG 3.18 Ảnh hưởng nhiệt độ đầu khơng khí sấy đến hiệu suất thu hồi 92 chất lượng chế phẩm AVG 3.19 Ảnh hưởng tốc độ bơm dịch đến hiệu suất thu hồi chất 93 lượng chế phẩm AVG 3.20 Chỉ tiêu vật lý chế phẩm AVG 94 3.21 Khả ức chế xạ khuẩn S cellulosae VTCC 41913 chế 95 phẩm AVG 3.22 Chỉ tiêu vi sinh vật chế phẩm AVG 96 3.23 Một số tiêu kim loại nặng chế phẩm AVG 96 3.24 Ảnh hưởng chế phẩm AVG đến tiêu sinh hóa cam 101 3.25 Ảnh hưởng chế phẩm AVG đến cảm quan cam 103 3.26 Ảnh hưởng chế phẩm AVG đến thân tán cam 105 3.27 Ảnh hưởng chế phẩm AVG đến tiêu lộc đông 105 cam 3.28 Ảnh hưởng chế phẩm AVG đến tiêu 106 suất cam 3.29 Ảnh hưởng chế phẩm AVG đến chất lượng chuối sau trình bảo quản 114 -129- 100 Kushwah, S., Jones, A.M., Laxmi, A., (2011), “Cytokinin interplay with ethylene, auxin and glucose signaling controls Arabidopsis seedling root directional growth”, Plant Physiology, pp 111.175794 101 Kusumaningruml, D., Lee, S.H., Lee, W.H., Mo, C., Cho B.K., (2015), “A review of technologies to prolong the shelf life of fresh tropical fruits in Southeast Asia”, Journal of Biosystems Engineering, 40(4):345-358 eISSN: 2234-1862; pISSN: 1738-1266 102 Lehner, A., Meimoun, P., Errakhi, R., Madiona, K., Barakate, M., Bouteau, F., (2008), “Article addendum toxic and signalling effects of oxalic acid”, Plant Signaling & Behavior 3:9, 746-748; September 2008]; ©2008 Landes Bioscience 103 Lelievre, J.M, Latche, A., Jones, B., Bouzayen, M., Pech, J.C., (1997), “Ethylene and fruit ripening”, Physiology Plant 101(4): 727–739 104 Li, J., Qu, L., Li, N., (2005), “Tyr152 plays a central role in the catalysis of 1-aminocyclopropane-1-carboxylate synthase”, Journal of Experimental Botany, 56:2203-2210 105 “The Liang, X., Abel, S., Keller, J.A., Shen, N.F., Theologis, A., (1992), 1-aminocyclopropane-1-carboxylate synthase gene family of Arabidopsis thaliana”, Proceedings of National Academy of Science of the USA, 89:11046-11050 106 Lin, Z., Zhong, S., Grierson, D., (2009), “Recent advances in ethylene research”, Journal of Experimental Botany, 60 (12), 3311-3336 107 Lisa, R.E., Kilbride, T.K., Jager, K.-F., (1996), “Dry flowable powders of hygroscopic plant growth regulators and tablets formed of the same”, United States Patent 5,589,438 108 Lurie, S., (1998), “Postharvest heat treatments”, Postharvest Biology and Technology, 14:257–269 109 Madan, R.K., Levitt, J., (2014), “A review of toxicity from topical salicylic acid preparations”, Journal of the American Academy of Dermatology, Volume 70, Issue 4, April 2014, Pages 788-792 -130- 110 Maduwanthi, S.D.T., Marapana, R., (2017), “Biochemical changes during ripening of banana: a review”, International Journal of Food Science and Nutrition ISSN: 2455-4898, Volume 2; Issue 5; September 2017; Page No 166-170 111 Magazin, N., Milić, B., Zoran, K., Doric, M., (2012), “Aminoethoxyvinyl glycine (AVG) affects cv Royal Gala apple fruit quality at harvest and after storage - short communication”, Horticultural Science (Prague), 39: 195–198 112 Mahapatra, A.K., Muthukumarappan, K., Julson, J.L., (2005), “Applications of ozone bacteriocins and irradiation in food processing: a review”, Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 45:447–461 113 Maheshwari, D.K., Dubey, R.C., Saravanamuthu, R., (2010), Industrial exploitation of microoraganism, I.K International Publishing House Pvt Ltd ISBN 978-93-800026-53-4, p 308-311 114 Maneerat, C., Hayata, Y., Egashira, N., Sakamoto, K., Hamai, Z., Kuroyanagi, M., (2003), “Photocatalytic reaction of TiO2 to decompose ethylene in fruit and vegetable storage”, Transactions of the ASAE, 46:725– 730 115 Mansour, R., Vaillant, V., Latché, A , Pech, J.-C., (1986), “Metabolism of 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid in ripening apple fruit”, Physiologia Plantarum, 66:495-502 Copenhagen 1986 116 Mariadhas, V A., Thankappan, S R., Naif, A Al-Dhabi, Veeramuthu, D., Savarimuthu, I., Paul, A., Sun-Ju, K., Huxley, V A J., Kyung, D L., Ki, C C., (2014), “Nutritional requirements for the production of antimicrobial metabolites from Streptomyces”, African Journal of Microbiology Research, Vol 8(8), pp 750-758 117 Martínez-Romero, D., Bailén, G., Serrano, M., Guillén, F., Valverde, J.M., Zapata, P., Castillo, S., Valero, D., (2007), “Tools to maintain postharvest fruit and vegetable quality through the inhibition of ethylene action: a review”, https://www.researchgate.net/publication/ 6184795 -131- 118 Mathooko, F.M., (1996), “Regulation of ethylene biosynthesis in higher plans by carbon dioxide”, Postharvest Biology and Technology, 7:1– 26 119 McMurchie, E., McGlasson, W., Eaks, I., (1972), “Treatment of fruit with propylene gives information about the biogenesis of ethylene”, Nature, 237, 235-236 120 Melike, Ç., Fatma, K., (2011), “Effects of aminoethoxyvinylglycine on harvest time and fruit quality of ‘Monroe’ Peaches”, Tarım Bilimleri Dergisi - Journal of Agricultural Sciences, 17 (2011) 177-189 121 Méndez, C.V.C., Ardisson, C., Salas, J.A., (1990), “Biosynthesis of oleandomycin by Streptomyces antibioticus: influence of nutritional conditions and development of resistance”, Journal of General Microbiology (1990), 136, 147-1454 122 Merchante, C., Alonso, J.M., Stepanova, A.N., (2013), “Ethylene signaling: simple ligand, complex regulation”, Current Opinion in Plant Biology, 16(5), 554-560 123 Michael, J.B., Per, B., Srdjan, J., Flavia, M., Pieter, W.P., Mervyn, J.B., (2002), “Engineering of primary carbon metabolism for improved antibiotic production in Streptomyces lividans”, Applied and environmental microbiology, p 4731–4739 124 Miller, G L., (1959), “Use of dinitrosalisylic acid reagent for determination of reducing sugar”, Anal Chem 31 p 426-428 125 Minas, I.S., Vicente, A.R., Dhanapal, A.P., Manganaris, G.A., Goulas, V., Vasilakakis, M., Crisosto, C.H., Molassiotis, A., (2014), “Ozone-induced kiwifruit ripening delay is mediated by ethylene biosynthesis inhibition and cell wall dismantling regulation”, Plant Science, 229, 76-85 126 Mondal, K., Singh, A.P., Saxena, N., Malhotra, S.P., Dhawan, K., Singh, R., (2008), “Possible interactions of polyamines and ethylene during ripening of guava (Psidium guajava L.) fruits”, Journal of Food Biochemistry, 32(1), 46-59 -132- 127 Mukhtar, H., Ijaz, S., Ikram-Ul-Haq, (2012), “Production of antitumor antibiotic by Streptomyces capoamus”, Pakistan Journal of Botany, 44(1): 445-452 128 Naine, S.J., Devi, C.S., Mohanasrinivasan, V., Vaishnavi, B., (2015) “Antimicrobial, antioxidant and cytotoxic activity of marine Streptomyces parvulus VITJS11 crude extract”, Brazilian archives of biology and technology, Vol.58, n.2: pp 198-207, March-April 2015, ISSN 1516-8913 Printed in Brazil 129 Nakatsuka, A., Murachi, S., Okunishi, H., Shiomi, S., Nakano, R., Kubo, Y., Inaba, A., (1998), “Differential expression and internal feedback regulation of 1-aminocyclopropane-1-carboxylate synthase, 1- aminocyclopropane-1-carboxylate oxidase, and ethylene receptor genes in tomato fruit during development and ripening”, Plant Physiology, 118(4), 1295-1305 130 Nguyen, V.T., (2009), “Effects of Retain-AVG (aminoethoxyvinyl glycine) on the storage time of banana (Musa AAA cavendish) after harvest”, https://www.researchgate.net/publication /281305361 131 Nguyen, V.T., Le, V.H., Le, V.T., Chu, D.T, Le, V.L., (2011), “Effects of aminoethoxyVinylGlycine (AVG) spraying time at preharvest stage to ethylene biosynthesis of Cavendish banana (Musa AAA)”, Journal of Agricultural Science, Vol 3, No 1; March 2011 132 O' Malley, R.C., Rodriguez, F.I., Esch, J.J., Binder, B.M., O'Donnell, P., Klee, H.J., Bleecker, A.B., (2005), “Ethylene binding activity, gene expression levels, and receptor system output for ethylene receptor family members from Arabidopsis and tomato”, The Plant Journal, 41(5), 651-659 133 OECD guidelines for testing of chemicals, (2008), Acute oral toxicity - up and down procedure OECD 425 134 Official Journal of the European Communities, (2000), Directive 2000/54/ec of the european parliament and of the council of 18 September -133- 2000 on the protection of workers from risks related to exposure to biological agents at work 135 Paksasorn, A., Hayasaka, T., Matsui, H., Ohara, H., Hirata, N., (1995), “Relationship of polyamine content to ACC content and ethylene evolution in Japanese apricot fruit”, Journal of Japanese Society for Horticultural Science, 63:761–766 136 Palou, L., Crisosto, C.H., (2003), “Postharvest treatments to reduce the harmful of ethylene on apricots”, Acta Horticulturae, 599: 31–38 137 Paul, V., Pandey, R., Srivastava, G.C., (2012), “The fading distinctions between classical patterns of ripening in climacteric and nonclimacteric fruit and the ubiquity of ethylene - an overview”, Journal of Food Science and Technology 49(1): 1-21 138 Pech, J.C., Purgatto, E., Bouzayen, M., Latche, A., (2012), “Ethylene and fruit ripening”, Annual Plant Reviews, 44, 275-304 139 Pesis, E., (2005), “The role of the anaerobic metabolites, acetaldehyde and ethanol, in fruit ripening, enhancement of fruit quality and fruit deterioration”, Postharvest Biology and Technology, 37:1–19 140 Pesis, E., Faiman, D., Dori, S., (1998), “Postharvest effects of acetaldehyde vapor on ripening-related enzyme activity in avocado fruit”, Postharvest Biology and Technology, 13: 245–253 141 Prakasham, R.S., Sudheer, K.B., Vinay, B.T., Yaswanth, V.V.N., Jamal, A., (2014), “Production of polypeptide antibiotic from Streptomyces parvulus and its antibacterial activity”, Brazilian Journal of Microbiology 45, 1, 303-312 (2014), ISSN 1678-4405 142 Pruess, D.L., Scannell, James P., Kellett M., Ax, Helen A., Janecek J., Williams, Thomas H., Stempel, A., Berger, J., (1973), “Antimetabolites produced by microorganisms X1) L-2-amino-4- (2-aminoethoxy) - trans- 3butenoic acid”, Chemical Research Department, Hoffmann-La Roche Inc Nutley, New Jersey 07110, U S A -134- 143 Rane, R., Hattangadi, D., Jadhav, P., Kundalwal, S., Chotalia, C., Suthar, A., (2016), “Significance of brix reading in determination of quality of oral syrup and semisolid formulations”, European Journal of Pharmaceutical and Medical Research, 3(2), 245-251 144 Rani, P.B., Kumar, B.S., Rao, A.K.S.B., Sreenivasrao, S., Narasu, M.L., (2013), “Recovery and purification of rapamycin from the culture broth of MTCC 5681”, Pakistan Journal of Biological Sciences, 16: 219225 145 Ratanachinakorn, B., Klieber, A., Simons, D.H., (1999), “Ethanol vapour vacuum infiltration of tomatoes: morphological analysis and effect on ripening and eating quality”, Journal of the American Society for Horticutural Science, 124:283–288 146 Reddy, N.G., Ramakrishna D.P.N., Raja Gopal, S.V., (2011), “A morphologycal, physiological and biochemical studies of marine Streptomyces rochei (MTCC 10109) showing antagonistic activity against selective human pathogenic microorganism”, Asian Journal of Biological Sciences 4(1): 1-14 147 Rupavatharam, S., (2015), Manipulating harvest maturity and ethylene to extend storage life of feijoa, A thesis presented in partial fulfilment of the requirements for the degree of doctor of philosophy in food technology at Massey University, Palmerston North, New Zealand 148 Saltveit, M.E., (1996), “Physical and physiological changes in minimally processed fruits and vegetables”, Phytochemistry of fruit and vegetables, F.A Tomás-Barberán (ed) Oxford Univ Press, pp 205-220 149 Saltveit, M.E., (2005), “Aminoethoxyvinylglycine (AVG) reduces ethylene and protein biosynthesis in excised discs of mature-green tomato pericarp tissue”, Postharvest Biology and Techology, 32:183–190 150 Schmitz-Schug, I., Foerst, P., Kulozik, U., (2013), “Impact of the spray drying conditions and residence time distribution on lysine loss in spray dried infant formula”, Dairy Science & Technology, 93:443–462 -135- 151 Serek, M., Tamari, G., Sesler, E.C., Borochov, A., (1995), “Inhibition of ethylene-induced cellular senescence symptoms by 1-methylcycloporpene, a new inhibitor of ethylene action”, Physiologia Plantarum, 94:229–231 152 Shirling, E.B., Gottlieb, D., (1966), “Methods for characterization of Streptomyces species”, 1nd, International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, 16: 313 -340 153 Shirling, E.B., Gottlieb, D., (1968), “Cooperative description of type cultures of Streptomyces III Additional species descriptions from first and second studies**“, International Journal of Systematic Bacteriology, pp 279-392 154 Shrivastava, P., Yandigeri, M S., (2015), “Isolation and Characterization of Streptomycetes with Plant Growth Promoting Potential from Mangrove Ecosystem”, https://www.researchgate.net/publication/ 287207207 155 Silverman, E.P., Petraek, P.D., Noll, M.R., Warrior, P., (2004), “Aminoetoxyvinyl-glycine affects on late-season apple fruit maturation”, Plant Growth Regulation, 43:153–161 156 Simons, T., Sivertsen, H., Guinard, J.-X., (2018), “Mapping the preferences of adult and child consumers for California-grown Navel oranges”, Hortscience 53(5):661-668 157 Simpson, T., Bikoba, V., Mitcham, E.J., (2003), “Effects of acetaldehyde on fruit quality and target pest mortality for harvested strawberries”, Postharvest Biology and Technology, 28:405–416 158 Singh, S.P., Singh, Z., Swinny, E.E., (2009), “Postharvest nitric oxide fumigation delays fruit ripening and alleviates chilling injury during cold storage of Japanese plums (Prunus salicina Lindell)”, Postharvest Biology and Technology, 53(3), 101-108 159 Sirivatanapa, S., (2006), Packaging and transportation of fruits and vegetables for better marketing, Proceedings of postharvest management of -136- fruits and vegetables in the Asia Pacific region, pp 43-48, India APO (Asian Productivity Organization) seminar 160 Sisler, E.C., Serek, M., (1997), “Inhibitors of ethylene responses in plants at the receptor level Recent developments”, Physiologia Plantarum, 100:577–582 161 Sisler, E.C., Serek, M., (1999), “Compounds controlling the ethylene receptor”, Botanical Bulletin of Academia Sinica, 40:1–7 162 Smilanick, J.L., (2003a), “Postharvest use of ozone on citrus fruit”, Packinghouse Newsletter, 199:1–6 163 Suzuki, Y., Uji, T., Terai, H., (2004), “Inhibition of senescence in broccoli florets with ethanol vapor from alcohol powder”, Postharvest Biology and Technology, 31:177–182 164 Symons, G., Chua, Y.-J., Ross, J., Quittenden, L., Davies, N., Reid, J., (2012), “Hormonal changes during non-climacteric ripening in strawberry”, Journal of Experimental Botany, 63(13), 4741-4750 165 Tawfik, K.A., Ramadan, E.M., (1991), “Factors affecting the biological activity of Streptomyces aureofaciens MY18 and Str roseviolaceus MR13”, Journal of King Abdulaziz University-Science, vol.3, pp 5-19 166 Tian, M.S., Hewett, E.W., Lill, R.E., (1994), “Effects of inhibitors on the carbon dioxide-stimulation of ethylene-forming enzyme activity in fruit of Japanese pear and apple”, Postharvest Biology and Technology , 4:13–21 167 Torrigiani, P., Bregoli, A.M., Ziosi, V., Scaramagli, S., Ciriaci, T., Rasori, A., Biondi, S., Costa, G., (2004), “Pre-harvest polyamine and aminoethoxyvinylglycine (AVG) applications modulate fruit ripening in Stark Red Gold nectarines (Prunus persica L Batsch)”, Postharvest Biology and Technology, 33:293–308 168 TRBA 466, (2010), Classification of prokaryotes (bacteria and archaea) into Risk Groups, Committee on Biological Agents (ABAS) -137- 169 Turner, T., Burri, B.J., (2013), “Potential nutritional benefits of current citrus consumption”, Agriculture, 3, 170-187, ISSN 2077-0472 170 Valent BioSciences Corporation, (2014), Retain® plant growth regulator for California, EPA Reg No 73049-58 EPA Est No 33762-IA001 List No 12017 171 Valero, D., Marti´nez-Romero, D., Serrano, M., (2002), “The role of polyamines in the improvement of shelf life of fruits”, Trends in Food Science & Technology, 13:228–234 172 Van de Poel, B., Bulens, I., Markoula, A., Hertog, M.L., Dreesen, R., Wirtz, M., Vandoninck, S., Oppermann, Y., Keulemans, J., Hell, R., (2012), “Targeted systems biology profiling of tomato fruit reveals coordination of the yang cycle and a distinct regulation of ethylene biosynthesis during postclimacteric ripening’, Plant Physiology, 160 (3), 1498-1514 173 Vendrell, M., McGlasson, W., (1971), “Inhibition of ethylene production in banana fruit tissue by ethylene treatment”, Australian Journal of Biological Sciences, 24(4), 885-896 174 Waksman, S.A., Horning, E.S., Welsch, M., Woodruff, H.B., (1942), “Distribution of antagonistic actinomycetes in nature”, Soil Science, 54 281296 175 Wang, C.Y., Conway, W.S., Abbott, J.A., Kramer, G.F., Sams, C.E., (1993), “Postharvest infiltration of polyamines and calcium influences ethylene production and texture changes in ‘Golden Delicious’ apples”, Journal of the American Society Horticultural Science, 118: 801–806 176 Watkins, C.B., (2002), “Ethylene synthesis, mode of action, consequences and control”, Fruit Quality and Its Biological Basis, pp 180– 224 Knee, M., Ed., Sheffield Academic Press, Sheffield 177 Wu, C.T., (2010), “An overview of postharvest biology and technology of fruits and vegetables”, Workshop on Technology on Reducing Postharvest Losses and Maintaining Quality of Fruits and Vegetables, pp 211 Available at: www.ir.tari.gov -138- 178 Yamagami, T., Tsuchisaka, A., Yamada, K., Haddon, W.F., Harden, L.A., Theologis, A., (2003), “Biochemical diversity among the 1-aminocyclopropane-1-carboxylate synthase isozymes encoded by the Arabidopsis gene family”, The Journal of Biologycal Chemistry, 278:49102-49112 179 Yanagisawa, S., Yoo, S.-D., Sheen, J., (2003), “Differential regulation of EIN3 stability by glucose and ethylene signalling in plants”, Nature, 425(6957), 521-525 180 Yang, S.F., Hoffman, N.E., (1984), “Ethylene biosynthesis and its regulation in higher plants”, Annual Reviews of Plant Physiology, 35(1), 155189 181 Yasuta, T., Satoh, S., Minamisawa, K., (1999), “New assay for rhizobitoxine based on inhibition of 1-aminocyclopropane-1-carboxylate synthase”, Applied and Environmental Microbiology, 1999, 65(2):849 182 Yu, Y.B., Yang, S.F., (1979), “Auxin-induced ethylene production and its inhibition by aminoethyoxyvinylglycine and cobalt ion”, Plant Physiology, 64(6), 1074-1077 183 Yun, S.D., Lee, S.K., (1996), “A practical methods for ethylene removal and sulphur dioxide treatment in MA package”, Journal of Korean Society of Horticultural Science, 37:345–348 184 Zamorano, J.P., Dopico, B., Lowe, A.L., Wilson, I.D., Grierson, D., Merodio, C., (1994), “Effect of low temperature storage and ethylene removal on ripening and gen expression changes in avocado fruit”, Postharvest Biology and Technology, 4:331–342 185 Zapata, P.J., Martínez-Esplá, A., Guillén, F., Díaz-Mula, H.M., Martínez-Romero, D., Serrano, M., Valero, D., (2014), “Preharvest application of methyl jasmonate (MeJA) in two plum cultivars Improvement of fruit quality and antioxidant systems during postharvest storage”, Postharvest Biology and Technology, 98, 115-122 -139- PHỤ LỤC Phụ lục Một số hình ảnh nghiên cứu luận án Một số chủng Streptomyces spp phân Khuẩn lạc chủng S6 lập luận án Chuỗi bào tử chủng S6 Chuỗi bào tử chủng Streptomyces rochei Một số thí nghiệm lựa chọn mơi trường Sinh khối chủng S6 mơi trường CT1 dinh dưỡng thích hợp (Gause II) CT2 -140- Phản ứng màu dịch Chuẩn bị thí nghiệm cho tinh AVG cột trao chứa AVG với ninhydrin đổi ion Lên men 100 lít/mẻ Phản ứng dịch chứa AVG pH dịch sau lên men với ninhydrin Chuẩn bị cột trao đổi ion Cô đặc dịch chứa AVG Sấy phun tạo chế phẩm AVG -141- Chế phẩm AVG Retain (Úc) Đánh giá khả ứng dụng kéo dài thời Phun chế phẩm AVG chuối Thái gian thu hoạch chế phẩm AVG Nguyên cam Hưng Yên Đối chứng Chế phẩm AVG Retain -142- Chuẩn bị mẫu chuối cho nghiên cứu, phân tích Đo hơ hấp, ethylene Phụ lục Danh sách phụ gia sử dụng trình sản xuất ứng dụng chế phẩm AVG TT Tên phụ gia Xuất xứ Maltodextrin (DE 17-20) Foodchem, Trung Quốc Polyvinyl pyrrolidone (PCT1002) Himedia, Ấn Độ Maxx Organosilicone Surfactant Valent BioSciences Corporation, Úc Phụ lục Số liệu thử nghiệm độc tính cấp Mức Liều thử Số chuột chết/ Số chuột chết/ % liều (g mẫu thử/kg chuột) sống thực tế sống kỳ vọng Chết 14,0 0/10 0/31 16,0 1/9 1/21 4,55 18,0 4/6 5/12 29,41 20,0 6/4 11/6 64,71 22,0 8/2 19/2 90,48 24,0 10/0 29/0 100 -143- Phụ lục Chỉ tiêu mẫu điển hình tương ứng với mức đánh giá Đánh giá thấp Đánh giá cao Màu tổng thể Màu vàng nhạt Màu vàng đậm Cường độ màu Tối Sáng Chỉ tiêu Màu sắc vỏ Tần suất đốm đen vỏ Vị Không có đốm đáng ý Độ bóng vỏ Mờ Bóng Độ nhám Thơ ráp Mịn Nhạt, trắng Vàng đậm Màu sắc tép Mùi Nhiều đốm Mùi thơm tỏa Khơng thơm q trình gọt vỏ hắc Độ Nhạt Ngọt mát Độ chua Nhạt/quá chua Chua vừa phải Đắng Đắng Không đắng Rất thơm ... spp có khả ức chế sinh tổng hợp ethylene để trì hỗn q trình chín giai đoạn cận sau thu hoạch Mục đích đề tài Phân lập, tuyển chọn số chủng xạ khuẩn Streptomyces spp có khả sinh tổng hợp AVG từ. .. 40 2.2.2.3 Nghiên cứu làm sạch, thu hồi tạo chế phẩm AVG có khả ức chế sinh tổng hợp ethylene cho trì hỗn q trình chín 43 2.2.2.4 Nghiên cứu khả ứng dụng chế phẩm AVG 49 2.2.3... động ethylene nội sinh trước sau thu hoạch Dựa đường sinh tổng hợp hoạt động ethylene thấy, để kìm hãm hoạt động ethylene nội sinh cần ức chế trình sinh tổng -13- hợp ethylene ức chế hoạt động ethylene