Bài viết tiến hành tìm hiểu một số đặc điểm của nấm; sử dụng nấm trong phân giải thuốc bảo vệ thực vật. Mời các bạn cùng tham khảo bài viết để nắm chi tiết hơn nội dung nghiên cứu.
NGHIÊN CỨU - TRAO ĐỔI Vai trò nấm phân giải thuốc bảo vệ thực vật n nguyễn Dương tuệ Một số đặc điểm nấm Nấm nhóm sinh vật phân bố tồn giới phát triển nhiều môi trường sống: đất, nước, không khí, mơi trường sinh vật Chúng có mặt môi trường khắc nghiệt sa mạc vùng có nồng độ muối cao nơi có xạ ion hóa hay trầm tích biển sâu Nấm đa dạng, ước tính có khoảng 2,2-3,8 triệu lồi, có khoảng 120.000 lồi mô tả nhà phân loại học Nấm có mặt tích cực khơng tích cực Từ lâu, nấm sử dụng làm nguồn thức ăn trực tiếp người mộc nhĩ, nấm rơm, nấm sò, nấm hương ; dùng sản xuất bánh mì nấm men Sacccharomyces cerevisiae; Sacccharomyces carlbergensis sản xuất nước tương nấm mốc Aspergillus cerevisiae; sản xuất sinh khối cho chăn nuôi gia súc gia cầm Sacccharomyces cerevisiae; Sacccharomyces carlbergensis, Aspergillus cerevisiae; để sản xuất enzim công nghiệp Sacccharomyces cerevisiae; Sacccharomyces carlbergensis, Aspergillus cerevisiae Aspergillus niger ; hay sử dụng trình lên men sản phẩm thực phẩm khác Từ năm 1940, nấm sử dụng để sản xuất kháng sinh nấm mốc Penicillium, Cephalosporin… Gần đây, nhiều loại enzyme sản xuất nấm sử dụng công nghiệp SỐ 10/2017 chất tẩy rửa Nấm sử dụng làm thuốc trừ sâu sinh học Beauveria bassiana, Metarhizium anisopliae, Trichoderma để kiểm soát bệnh thực vật côn trùng gây hại hay sợi nấm Trichoderma viride sản sinh loạt enzyme, bao gồm cellulase chitinase phân giải cellulose Nấm men Sacccharomyces cerevisiae Tạp chí KH-CN Nghệ An [19] NGHIÊN CỨU - TRAO ĐỔI chitin tương ứng sử dụng phân giải phế thải nơng lâm nghiệp phát triển trực tiếp gỗ, cỏ khô, chủ yếu xenluloza, chitin, góp phần tích cực phân giải chất thải rắn làm tăng phì nhiêu cho đất Hoạt tính diệt nấm bệnh làm cho Trichoderma viride trở nên hữu ích tác nhân kiểm soát sinh học chống lại nấm gây bệnh thực vật Rhizoctonia, Pythium chí Armillaria[3] Nó tìm thấy hạt giống việc kiểm soát bệnh Rhizoctonia solani, Macrophomina phaseolina Fusarium Khi sử dụng lúc với hạt giống, xâm chiếm bề mặt hạt khơng giết chết mầm bệnh lớp biểu bì, mà bảo vệ hạt giống chống lại mầm bệnh gây từ vi sinh vật đất [3] Tuy nhiên có nhiều lồi nấm sinh hợp chất có hoạt tính sinh học gọi độc tố như: alkaloids polyketides, độc động vật, kể người Hoặc nấm phân hủy vật liệu, cơng trình sản xuất, trở thành mầm bệnh người động vật khác Tổn thất mùa màng bệnh nấm (bệnh nấm lúa) hư hỏng thực phẩm có ảnh hưởng lớn đến nguồn cung lương thực người kinh tế địa phương Điều khiến cho nhà nghiên cứu phải làm việc nhiều để ngăn ngừa mặt khơng tích cực sử dụng mặt tích cực nấm vào sản xuất, đời sống, mà thời đại vấn đề lớn cấp bách khử độc mơi trường sống khỏi bị ô nhiễm thuốc bảo vệ thực vật (BVTV) Sử dụng nấm phân giải thuốc BVtV Nấm Fusarium verticillioides sử dụng lindane làm nguồn carbon lượng điều kiện hiếu khí Nấm tách từ (thùa) Agave tequilana kỹ thuật làm giàu Các yếu tố môi trường nồng độ lindane men chiết xuất cải thiện hiệu trình phân hủy sinh học [4] Các chủng nấm có tiềm to lớn phân SỐ 10/2017 giải thuốc BVTV Fusarium oxysporum, Lentinula edodes, Penicillium brevicompactum Lecanicillium saksenae, Fusarium subglutinans họ Nectriaceae Khi sử dụng môi trường nuôi cấy hỗn hợp vi khuẩn nấm trắng, nấm có ứng dụng cho phân hủy sinh học aldicarb, atrazine Clo Ala Với thời gian ủ 14 ngày, nuôi cấy hỗn hợp làm giảm 47,98-62% thuốc BVTV Hay lực loài nấm thối trắng khác từ lớp basidiomycete để phân hủy thuốc trừ sâu khảo sát Chúng phân hủy diuron, metalaxyl, atrazine terbuthylazine nuôi cấy lỏng Đây chất diệt cỏ WHO cảnh báo gây ô nhiễm nguồn nước Sự phân giải lớn tất thuốc đạt chủng nấm Coriolus versicolor, Hypholoma fasciculare Stereum hirsutum 86% sau 42 ngày Hay aldicarb loại thuốc trừ sâu carbamate có hiệu chống lại bọ trĩ, rệp, nhện, lygus, fleahoppers leafminers, chủ yếu sử dụng cho nematicide Aldicarb chất ức chế cholinesterase ngăn ngừa phân hủy acetylcholine khớp thần kinh Ở người, trường hợp ngộ độc nghiêm trọng, nạn nhân chết suy hơ hấp Aldicarb loại thuốc trừ sâu sử dụng rộng rãi giới chất độc hại môi trường Ngộ độc aldicarb từ dịng nước nơng nghiệp dẫn đến phá hủy hệ sinh thái lành mạnh ngộ độc đảo ngược đất nông nghiệp màu mỡ Ngộ độc từ thuốc trừ sâu cho có liên quan đến tỷ lệ ung thư cao cộng đồng xung quanh Aral Sea Aldicarb có hiệu việc chống lại chất diệt côn trùng phosphate hữu quan trọng sản xuất khoai tây, nơi sử dụng để kiểm soát tuyến trùng sinh vật gây hại từ đất số dịch hại Mức độ hòa tan cao hạn chế việc sử dụng số khu vực có mực nước gần mặt nước Aldicarb phân loại chất độc hại Hoa Kỳ Methomyl diazinon thuốc trừ sâu có khả phân hủy sinh học với trợ giúp loại nấm thối, nấm có mùi thối, lồi nấm tay quỷ, hay nấm bạch tuộc có tên khoa học nấm Clathrus archeri Nấm sinh sống chủ yếu Australia Tasmania, tìm thấy châu Âu, Bắc Mỹ, châu Á Trong nghiên cứu sử dụng kỹ thuật làm giàu phân huỷ sinh học thuốc trừ sâu thực vật hữu Tạp chí KH-CN Nghệ An [20] NGHIÊN CỨU - TRAO ĐỔI (Chloropyrifos and Ethion) Hai chủng nấm Trichoderma harznaium Rhizopus nodosus phân lập từ đất bị ô nhiễm kỹ thuật làm giàu, có khả chuyển hóa chất diệt côn trùng Chloropyriofos Ethion nguồn carbon nuôi cấy môi trường với nồng độ 100ppm, nấm có khả phân hủy 7080% 21 ngày Hơn nữa, hiệu suy thoái tăng thêm 10-20% với việc bổ sung 0,1% dextrose vào môi trường Chlorpyriofos loại thuốc trừ sâu phosphate hữu sử dụng để diệt số loại sâu bệnh bao gồm trùng sâu Nó sử dụng cho trồng, vật ni tịa nhà [6] Nó tác động lên hệ thống thần kinh trùng cách ức chế acetylcholinesterase Nó gây độc hại cho người có 10.000 người chết năm Chlorpyrifos Tổ chức Y tế Thế giới coi chất nguy hiểm người Sự phơi nhiễm vượt mức đề nghị liên quan đến ảnh hưởng thần kinh, rối loạn phát triển liên tục rối loạn tự miễn dịch Tiếp xúc thời kỳ mang thai gây hại cho phát triển tinh thần trẻ nên bị cấm vào năm 2001 Hoa Kỳ Ethion hợp chất hữu phosphate diệt trùng Nó ảnh hưởng đến enzyme acetylcholinesterase ngăn ngừa hoạt động lipophilic Sự hấp thụ từ da, phổi ruột đến máu xảy thông qua khuếch tán thụ động, chất ức chế enzym cholinesterase enzyme, ảnh hưởng đến dẫn truyền xung thần kinh làm vật tê liệt chết [7] Môi trường nước đất bị ảnh hưởng endosulfan dễ dàng bị tác động dòng nấm (Aspergillus niger) Các endosulfan thuốc trừ sâu clo chuyển hóa thơng qua sản phẩm trung gian khác nấm Endosulfan loại thuốc trừ sâu độc hại thị trường nay, chịu trách nhiệm cho nhiều vụ ngộ độc thuốc gây tử vong toàn giới Hơn 80 quốc gia, bao gồm Liên minh châu Âu, Úc, New Zealand, số quốc gia Tây Phi, Hoa Kỳ, Brazil Canada cấm SỐ 10/2017 thông báo ngừng hoạt động vào thời điểm lệnh cấm Cơng ước Stockholm thống Nó sử dụng rộng rãi Ấn Độ, Trung Quốc vài nước khác [6] Endosulfan chất độc thần kinh đặc biệt côn trùng động vật có vú, kể người nhiều trường hợp ngộ độc subleal gây tổn thương não vĩnh viễn Một loại nấm phân hủy Endosulfan loài Mortierella, phân lập từ đất bị ô nhiễm thuốc trừ sâu organochlorine Nấm Mortierella có khoảng 85 lồi dịng W8 Cm1-45 Mortierella sp phân hủy endosulfan 50-70% 28 ngày 250C Điều làm tăng khả sinh sản đất nông nghiệp [10] Hơn 30 chủng vi sinh vật khác có khả phân hủy loại thuốc trừ sâu, Gliocladium genus có hoạt tính tối đa để phân hủy chlorpyrifos Các loài thường gặp chi Gliocladium như: Gliocladium penicilloides, Gliocladium virens (gần chuyển sang chi Trichoderma), Gliocladium roseum Nấm sử dụng chlorpyrifos làm nguồn dinh dưỡng carbon lượng, gây phân hủy nhanh chóng Chlorpyrifos sử dụng để diệt số loại sâu, côn trùng độc, tác động hệ thống thần kinh côn trùng cách ức chế acetylcholinesterase Ở người, gây độc hại có 10.000 người chết năm [8] Hay Trichoderma viride Trichoderma harzianum có tiềm làm giảm chất pirimicarb Pirimicarb loại thuốc trừ sâu carbamate sử dụng để kiểm soát rệp vừng rau, ngũ cốc nhiều rau Trichoderma viride loại nấm thuốc diệt Nấm Trichoderma đối kháng mạnh với loại nấm bệnh Tạp chí KH-CN Nghệ An [21] NGHIÊN CỨU - TRAO ĐỔI nấm sinh học cải tạo đất Nó sử dụng để xử lý hạt đất để ngăn chặn bệnh nấm khác gây Các chủng Penicillium citrinum, Aspergillus fumigatus, Aspergillus terreus Trichoderma harzianum tìm thấy có khả làm phân hủy chlorfenvinphos, chất dùng rộng rãi để diệt trùng Nó gây ngộ độc qua đường ăn/uống nên Hoa Kỳ Liên minh Châu Âu cấm dùng từ năm 1991 Chlorfenvinphos phân bố rộng rãi khắp thể Loại nấm nhiều nhà nghiên cứu quan tâm nấm trắng Phanerochate chrysosporium, xem mơ hình lý tưởng cho việc xử lý sinh học phân hủy chất cực độc hay chất độc hữu khơng hịa tan Các vật liệu độc hại bị phá hủy hoàn toàn nấm trắng polyclorinated biphenyl (PCBs) dioxins, thuốc trừ sâu, phenol, chlorophenols, nước thải từ nhà máy giấy giấy, thuốc nhuộm kim loại nặng (Singh, 2006) Polychlorinated biphenyl (PCBs) nhóm hợp chất nhân tạo sử dụng rộng rãi khứ chủ yếu thiết bị điện chúng bị cấm vào cuối năm 1970 nhiều nước nguy gây hại cho môi trường sức khỏe Tuy nhiên, PCBs hợp chất bền vững Hiện nay, chúng dùng tồn mơi trường Có khoảng 130 209 loại phân tử PCBs sử dụng mục đích thương mại PCBs chứng minh gây loạt hiệu ứng có hại cho sức khỏe, ung thư động vật, bao gồm hiệu ứng hệ thống miễn dịch, hệ thống sinh sản, hệ thống thần kinh, hệ nội tiết ảnh hưởng sức khỏe khác EPA tiếp cận có chứng việc đánh giá chất gây ung thư tiềm chất gây ô nhiễm môi trường[12] Dioxin tên gọi chung nhóm có hàng trăm hợp chất hóa học tồn bền vững môi trường thể người sinh vật khác Dioxine có 75 đồng phân PCDD (polychlorodibenzodioxines) 135 đồng phân PCDF (polychlorodibenzofuranes) với độc tính khác Dioxine cịn bao gồm nhóm poly-chloro-biphényles, chất tương tự dioxine, bao gồm 419 chất hóa học có 29 chất đặc biệt nguy hiểm Trong số hợp chất dioxine, TCDD (2,3,7,8-Tetrachlorodibenzo-pdioxin) nhóm độc Theo báo cáo sơ thảo Cục Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (EPA) năm 1994, dioxin tác nhân đe dọa nguy hiểm sức khỏe cộng đồng dường khơng có mức độ phơi nhiễm dioxin xem an toàn [11] vấn đề trở nên rõ ràng người, đặc biệt phụ nữ, bị nhiễm dù chút chất dioxin với 1/1 tỷ gram, có khả cao sinh đứa dị tật bẩm sinh./ tài liệu tham khảo: S.M.Booker (2001 Mar), Dioxin in Vietnam: fighting a legacy of war of pesticides Crawford, J J., G.K Sims, R.L Mulvaney, and M Radosevich (1998), “Biodegradation of atrazine under denitrifying conditions” EPA, “Pesticides industry, sales and usage” April, 2015 F D M Guillén-Jiménez et al.(2012), Lindane biodegradation by the Fusarium verticillioides AT-100 strain, isolated from Agavetequilana leaves Gilliom RJ et al.(2007), US Geological Survey The Quality of Our Nation’s Waters: Pesticides in the Nation’s Streams and Ground Water Endosulfan: Supreme Court to hear seeking ban on Monday, The Hindu Chennai, India May (2011) Fukuto, T Roy (1990), “Mechanism of Action of Organophosphorus and Carbamate Insecticides” F I Hai, O Modin, et al (2012), Pesticide removal by a mixed culture of bacteria and white-rot fungi, Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers, vol 43 J Johnson and W G Ware, Pesticide Litigation Manual (1992), Edition, Clark Boardman Callaghan Environmental Law 10 R Kataoka, K Takagi, and F Sakakibara (2010), A new endosulfan-degrading organochlorine pesticides, Mortierella species, isolated from a soil contaminated with fungus 11 Kransler KM, McGarrigle BP, Olson JR; McGarrigle; Olson (2007), “Comparative developmental toxicity of 2, 3, 7, 8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin in the hamster, rat and guinea pig” Toxicology 229 (3) 12 U.S Environmental Protection Agency, (May 14, 2009), National Primary Drinking Water Regulations SỐ 10/2017 Tạp chí KH-CN Nghệ An [22] ... dụng mặt tích cực nấm vào sản xuất, đời sống, mà thời đại vấn đề lớn cấp bách khử độc mơi trường sống khỏi bị ô nhiễm thuốc bảo vệ thực vật (BVTV) Sử dụng nấm phân giải thuốc BVtV Nấm Fusarium verticillioides... Hoặc nấm phân hủy vật liệu, cơng trình sản xuất, trở thành mầm bệnh người động vật khác Tổn thất mùa màng bệnh nấm (bệnh nấm lúa) hư hỏng thực phẩm có ảnh hưởng lớn đến nguồn cung lương thực. .. giúp loại nấm thối, nấm có mùi thối, lồi nấm tay quỷ, hay nấm bạch tuộc có tên khoa học nấm Clathrus archeri Nấm sinh sống chủ yếu Australia Tasmania, tìm thấy châu Âu, Bắc Mỹ, châu Á Trong nghiên