Khả năng kháng nấm Aspergillus niger N2 trên hành tăm sau thu hoạch của nanochitosan được tạo ra bằng phương pháp gel ionic kết hợp sóng siêu âm

Nghiên cứu đã khảo sát khả năng kháng nấm Aspergillus niger N2 gây bệnh thối mốc đen hại hành tăm sau thu hoạch của nanochitosan tạo ra bằng phương pháp gel ionic kết hợp sóng siêu âm ở[r]

KHẢ NĂNG KHÁNG NẤM ASPERGILLUS NIGER N2 TRÊN HÀNH TĂM SAU THU HOẠCH CỦA NANOCHITOSAN ĐƯỢC TẠO RA BẰNG PHƯƠNG PHÁP

GEL IONIC KẾT HỢP SÓNG SIÊU ÂM

Lê Thanh Long1*, Nguyễn Thị Kim Uyên1, Nguyễn Thị Thủy Tiên1, Lê Đại Vương2 1Trường Đại học Nông lâm, Đại học Huế; 2Trường Cao đẳng Công nghiệp Huế *Liên hệ email: lethanhlong@huaf.edu.vn

TÓM TẮT

Nghiên cứu khảo sát khả kháng nấm Aspergillus niger N2 gây bệnh thối mốc đen hại hành tăm sau thu hoạch nanochitosan tạo phương pháp gel ionic kết hợp sóng siêu âm điều kiện in vitro in vivo Kết nghiên cứu chứng minh nanochitosan có khả hạn chế sự sinh trưởng phát triển nấm A niger N2 môi trường PDA PDB Nồng độ 0,4% 0,2% nanochitosan ức chế hoàn toàn sinh trưởng nấm A niger N2 tương ứng môi trường PDA PDB Hiệu lực ức chế 50% 90% đường kính tản nấm, sinh khối khơ đạt tương ứng với nồng độ nanochitosan 0,1% 0,26%, 0,1% 0,18% Ở điều kiện in vivo, dung dịch 0,2% nanochitosan có khả ức chế 100% phát triển gây bệnh A niger N2 hạt hành tăm sau 15 ngày 28oC Trong khi, dung dịch 0,1% nanochitosan có khả khống chế 80,18% tỷ lệ nhiễm bệnh hạt hành tăm, giá trị MIC50 MIC90 tương ứng 0,04% 0,15%

Từ khoá: Aspergillus niger, bệnh thối mốc đen, hành tăm, nanochitosan

Nhận bài: 31/1/2019 Hoàn thành phản biện: 20/2/2019 Chấp nhận bài: 28/2/2019

1 MỞ ĐẦU

Hành tăm (Allium schoenoprasum) loại rau gia vị có giá trị dược liệu kinh tế cao, nhiên hành tăm sau thu hoạch chủ yếu bảo quản phương pháp truyền thống chưa hạn chế hư hỏng nấm bệnh gây Trong đó, bệnh thối mốc đen (thối củ) nấm Aspergillus niger bệnh thường gặp gây tổn thất lớn hành tăm sau

thu hoạch (Rabinowitch Currah, 2002)

Bệnh thối mốc đen sau thu hoạch thường xâm nhiễm từ hạt giống, đất trước thu hoạch

và phát triển mạnh củ hành tăm bảo quản nhiệt độ 30oC với độ ẩm 80%

Để khống chế bệnh thối mốc đen phát triển hành tăm sau thu hoạch, việc làm

bề mặt, hạn chế tổn thương, trì nhiệt độ thấp 15oC độ ẩm thấp, việc xử lý

các loại hoá chất diệt nấm SO2, Benomyl thường áp dụng (Brewster, 2008) Mặc dù

việc sử dụng hóa chất có hiệu dễ áp dụng việc lạm dụng chúng gây tình trạng nhiễm mơi trường Thêm vào đó, yêu cầu ngày cao chất lượng vệ sinh an toàn thực phẩm với qui định khắt khe dư lượng thuốc hoá học khiến phương pháp kiểm sốt bệnh sau thu hoạch hóa chất khơng khuyến khích áp dụng

mặt lớn nên có hoạt tính kháng nấm vượt trội nhiều so với chitosan (Zahid cs., 2012) Mặc dù xem polymer có hoạt tính sinh học mạnh, có khả kháng nấm, kháng khuẩn việc sử dụng nanochitosan kháng bệnh thối mốc đen hành tăm chưa nghiên cứu cách đầy đủ Kết bước đầu cho thấy, nanochitosan tạo phương pháp tạo gel ionic có kích thước nhỏ, hiệu đáng kể kháng nấm Colletotrichum gloeosporioides, Fusarium solani gây bệnh thán thư thối cà chua (Nguyễn Cao Cường cs., 2014; Nguyễn Thị Thuỷ Tiên cs., 2017), Colletotrichum acutatum ớt (Lê Thanh Long cs., 2015) Tuy vậy, dung dịch nanochitosan tạo có tính đồng chưa cao, nhiều ảnh hưởng đến hoạt tính chế phẩm cảm quan màng phủ tạo rau xử lý Đồng thời, việc sử dụng nanochitosan kháng bệnh mốc đen hành tăm chưa công bố

Trong báo này, chúng tơi trình bày kết tạo nanochitosan phương pháp gel ionic kết hợp sóng siêu âm đồng thời khảo sát khả kháng nấm A niger N2 gây bệnh thối mốc đen hành tăm sau thu hoạch nanochitosan điều kiện in vitro in vivo

2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Vật liệu nghiên cứu

Hành tăm thu thập chợ đầu mối rau thành phố Huế với mẫu hành tăm có vết bệnh thối mốc đen điển hình để phân lập Mẫu thí nghiệm khác lựa chọn đồng màu sắc, kích thước, không bị tổn thương học hay nhiễm bệnh

Chitosan thương mại đạt chất lượng sử dụng cho thực phẩm Công ty TNHH Hùng Tiến, Tp Cần Thơ cung cấp với độ deacetyl (DD): 85 - 90%, cặn tro không tan HCl: 0,1%

2.2 Phương pháp thí nghiệm

2.2.1 Phương pháp chuẩn bị chế phẩm nanochitosan

Nanochitosan chuẩn bị từ chitosan theo phương pháp gel ionic Tang cs., (2007) với vài điều chỉnh Dung dịch chitosan (pha acid acetic 1%) với nồng độ

0,1; 0,3; 0,5; 0,8; 1; 1,2; 1,5% siêu âm tần số 24 kHz 10 phút Nhỏ từ từ 20 mL

dung dịch sodium tripolyphosphates (STPP) với nồng độ 0,125; 0,25; 0,375; 0,5; 0,625; 0,75% vào 40 mL dung dịch chitosan siêu âm, khuấy từ 1.500 v/phút giữ nhiệt độ phòng tuần Có trạng thái tạo thành: phân lớp riêng biệt, kết tủa nhũ tương đồng Dung dịch nhũ tương đồng xác định trạng thái nano bền (Balcerzak cs., 2013) Hạt nanochitosan chụp kính hiển vi điện tử quét FE-SEM S4800

2.2.2 Phân lập, định danh loài nấm A niger gây bệnh thối mốc đen hành tăm

Môi trường PDA dùng để phân lập nấm mốc từ hành tăm Dựa vào hình thái, màu sắc khuẩn lạc, đặc điểm bào tử soi kính hiển vi so với chủng đối chứng, sơ tuyển chọn loài nấm mốc nghi ngờ A niger Chủng định danh phương pháp khuếch đại (PCR), giải trình tự gene mã hố 28S rRNA tra cứu công cụ BLAST

2.2.3 Ảnh hưởng nanochitosan đến phát triển A niger N2 môi trường PDA Môi trường PDA tiệt trùng có chứa nồng độ nanochitosan khảo sát (0% (đối

chứng), 0,025%, 0,05%, 0,1%, 0,2% 0,4%) phân phối vào đĩa Petri đường kính cm (10 mL/đĩa), lần lặp lại cơng thức Tản nấm có đường kính mm cắt từ rìa đĩa

đã chuẩn bị sẵn, ni 28oC Theo dõi đo đường kính tản nấm (ĐKTN), ngày/lần

thước kẹp điện tử Hiệu lực ức chế tính theo tỷ lệ phần trăm (%) ức chế phát triển đường kính tản nấm, PIRG (%) (Percentage Inhibition of Radial Growth); Hiệu lực ức chế 50% 90% (MIC_Minimum Inhibitory Concentration) tính theo phương trình tương quan nồng độ nanochitosan hiệu lực ức chế khoảng nồng độ khảo sát (Al-Hetar cs., 2011)

2.2.4 Ảnh hưởng nanochitosan đến sinh khối sợi nấm A niger N2 môi trường PDB

Cắt tản nấm có đường kính mm từ mép rìa khuẩn lạc nấm C niger N2 đặt vào đĩa Petri có chứa mL mơi trường PDB với nồng độ nanochitosan cần khảo sát (0 g/L (đối chứng), 0,025%, 0,05%, 0,1% 0,2%), nồng độ lặp lại lần Sinh khối khô

của sợi nấm xác định sau nuôi 28oC ngày cách lọc qua giấy lọc sấy

ở 55oC khối lượng không đổi Xác định hiệu lực ức chế nanochitosan đến sinh

khối nấm A niger (Al-Hetar cs, 2011)

2.2.5 Xác định khả kháng nấm A niger N2 nanochitosan điều kiện in vivo

Mẫu hành tăm bệnh rửa nước sạch, khử trùng cồn 70o

phút, rửa lại nước cất vô trùng làm khơ nhiệt độ phịng Mẫu hành tăm khử trùng

được lây bệnh cách nhúng vào huyền phù bào tử A niger N2 nồng độ 105 bào tử/mL Để

khô tự nhiên giờ, nhúng vào dung dịch nanochitosan có nồng độ 0% (đối chứng), 0,025%, 0,05%, 0,1% 0,2% phút, lặp lại lần nồng độ khảo sát Cho hành tăm lây bệnh xử lý với nanochitosan vào đĩa Petri có lót giấy giữ ẩm vơ trùng, bọc

túi PE (có đục lỗ) ủ 28oC Sau - ngày bệnh hình thành, xác định tỷ lệ nhiễm bệnh

ngày/lần theo công thức Zhansheng cs., (2006)

𝐷𝐼 =1𝑥𝑁1+2𝑥𝑁2+3𝑥𝑁3

3𝑥𝑁

Trong đó: N1, N2, N3: Lần lượt số hạt nhiễm bệnh

theo mức độ 1, 2, (mức 1: nhiễm ¼ hạt, mức 2: nhiễm ¼ - ½ hạt, mức 3: nhiễm ½ - ¾ hạt) N tổng số hạt

2.2.6 Phương pháp xử lý số liệu

Các số liệu thí nghiệm xử lý phân tích

phương sai ANOVA để xác định sai khác giá trị trung bình, có ý nghĩa với độ tin cậy p < 0,05, sử dụng phần mềm SAS, phiên 9.13

3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1 Kết tạo chế phẩm nanochitosan

Bảng Ảnh hưởng nồng độ chitosan STPP đến trạng thái dung dịch nanochitosan Nồng độ chitosan

(%)

Nồng độ STTP (%)

0,125 0,25 0,375 0,50 0,625 0,75

0,1 ↑↑↑ ↑↑↑ ↑↑↑ ↑↑↑ ↑↑↑ ↑↑↑

0,3 ↑↑↑ ↑↑↑ ↑↑↑ ↑↑↑ ↑↑↑ ↑↑↑

0,5 ↑↑↑ ↑↑↑ ↑↑↑ ↑↑↑ ↑↑↑ ↑↑↑

0,8 ↑↑↑ ooo ooo o↑o ↑↑↑ ↑↑↑

1,0 ↑↑↑ ooo ooo o↑o ↑↑o ↑↑↑

1,2 ↑↑↑ ↑↓↓ ↓↓↓ ↓↓↓ ↓↓↓ ↓↓↓

1,5 ↑↓↓ ↑↓↓ ↓↓↓ ↓↓↓ ↓↓↓ ↓↓↓

Ghi chú: ↑: phân lớp riêng biệt; ↓: kết tủa; o: nhũ tương đồng

(0 ) (1 ) (2 ) (3 )

Kết từ Bảng cho thấy, trạng thái dung dịch nanochitosan tạo thành sau tháng nhiệt độ phòng xuất vài nồng độ chitosan kết hợp với STPP Trạng thái dung dịch nhũ tương đồng bền dung dịch nanochitosan hình thành khoảng nồng độ chitosan 0,8 - 1,0% kết hợp với STPP nồng độ 0,25 - 0,50% (Hình 2)

(a) Phân lớp riêng biệt; (b) Kết tủa; (c) Nhũ tương đồng Hình Trạng thái hỗn hợp dung dịch chitosan sau tuần phối trộn.

(a) Bột chitosan; (b) Chitosan hòa tan acetic 1%; (c) Chế phẩm nanochitosan

Hình Ảnh chụp kính hiển vi điển tử quét FE - SEM chitosan chế phẩm nanochitosan

Từ kết thu được, để tiết kiệm chi phí cơng thức chọn tạo dung dịch nanochitosan kết hợp dung dịch chitosan nồng độ 0,8% dung dịch STPP nồng độ 0,375% Tiến hành làm khơ quan sát kính hiển vi điện tử quét phân giải cao FE-TEM hạt nanochitosan hình cầu tạo phản ứng tạo gel ion có kích thước ổn định (Hình 3)

3.2 Kết phân lập định danh nấm A niger

Từ hạt hành tăm bị bệnh phân lập mẫu nấm ký hiệu N1, N2 Kết so sánh cho thấy mẫu N2 có mức tương đồng cao hình thái, màu sắc khuẩn lạc như đặc điểm sinh bào tử với nấm A niger theo quan sát Gautam Bhadauria (2012) Trên môi trường PDA, tản nấm xốp, sợi nấm phân nhánh mỏng dần phía rìa tản nấm, có màu nâu đen tới đen Bào tử phân sinh có dạng hình cầu có vách ngăn, dính lại, cành bào tử suốt không màu

Mẫu nấm N2 định danh phương pháp giải trình tự phần gen mã hoá cho tiểu phần ribosome 28S (rRNA 28S), trình tự nucleotide nấm N2 trình bày bên

Kết so sánh trình tự gen rRNA 28S mẫu nấm N2 chương trình BLAST

trên NCBI cho thấy trình tự gen tương đồng 100% với mẫu A niger KAML02 Kết

đã cho phép kết luận mẫu nấm N2 chủng thuộc loài A niger, ký hiệu A niger N2

A

b c

a

b c

CCCCGCCCAAGACGGGATTCTCACCCTCTCTGACGGCCCGTTCCAGGGCACTTAGACGGG GGCCGCACCCAAAGCATCCTCTGCAAATTACAATGCGGACTCCGAAGGAGCCAGCTTTC AAATTTGAGCTCTTGCCGCTTCACTCGCCGTTACTGAGGCAATCCCGGTTGGTTTCTTTTC CTCCGCTTATTGATATGCTTAAGTTCAGCGGGTATCCCTACCTGATCCGAGGTCAACCTG GAAAGAATGGTTGGAAAACGTCGGCAGGCGCCGGCCAATCCTACAGAGCATGTGACAAA GCCCCATACGCTCGAGGATCGGACGCGGTGCCGCCGCTGCCTTTCGGGCCCGTCCCCCCG GAGAGGGGGACGGCGACCCAACACACAAGCCGGGCTTGAGGGCAGCAATGACGCTCGG ACAGGCATGCCCCCCGGAATACCAGGGGGCGCAATGTGCGTTCAAAGACTCGATGATTC ACTGAATTCTGCAATTCACATTAGTTATCGCATTTCGCTGCGTTCTTCATCGATGCCGGAA CCAAGAGATCCATTGTTGAAAGTTTTAACTGATTGCATTCAATCAACTCAGACTGCACGC TTTCAGACAGTGTTCGTGTTGGGGTCTCCGGCGGGCACGGGCCCGGGGGGCAGAGGCGC CCCCCCGGCGGCCGACAAGCGGCGGGCCCGCCGAAGCAACAGGGTACAATAGACACGG ATGGGAGGTTGGGCCCAAAGGACCCGCACTCGGTAATGATCCTTCCGCAGGTTCACCTAC GGAAACCTTGTTACGACTTTTACTTCCTCTAAATGACCGGGTTTGACCAACTTTCCGGCTC TGGGGGGTCGTTGCCAACCCTCCTGAGCCAGT CCGAAGGCCTCACCGAGCCATCAATC 3.3 Ảnh hưởng nanochitosan đến phát triển A niger N2 môi trường PDA

Ảnh hưởng nanochitosan đến phát triển A niger N2 môi trường PDA thể qua bảng

Bảng Ảnh hưởng nanochitosan đến sinh trưởng A niger N2 môi trường PDA Nồng độ

(%)

Đường kính tản nấm (cm) PIGR (%) 10 ngày 10 ngày

0,0 (ĐC) 1,75a 3,36a 3,67a 4,26a 5,22a

0,025 1,42b 2,61b 3,24b 3,65b 4,14b 20,69 0,05 1,05c 2,24c 2,39c 3,34bc 3,79c 27,39

0,1 0d 0,59d 2,19c 3,08c 3,50d 32,95

0,2 0d 0e 0,23d 0,66d 0,81e 84,48

0,4 0d 0e 0d 0e 0e 100

Ghi chú: Các giá trị trung bình đường kính tản nấm theo cột có chữ in thường không sai khác mức ý nghĩa p < 0,05

Kết từ Bảng cho thấy nanochitosan ảnh hưởng đáng kể đến phát triển A

niger N2 tất nồng độ khảo sát So với ĐC, ĐKTN giảm dần nồng độ nanochitosan

tăng lên Sau ngày, nấm bắt đầu phát triển công thức bổ sung 0,2% nanochitosan ĐKTN ĐC đạt 3,67 cm sinh trưởng nấm bị ức chế hoàn toàn nồng độ nanochitosan 0,4% Sau 10 ngày, ĐKTN từ 5,22 cm (ĐC) giảm xuống 0,81 cm

(nanochitosan 0,2%), tương ứng với hiệu lực ức chế đạt đến 84,48% Giá trị MIC50 MIC90

tương ứng 0,1% 0,26% (y = -594,37x2 + 481,31x + 3,83 ; R2= 0,95)

3.4 Ảnh hưởng nanochitosan đến phát triển sinh khối A niger N2 môi trường PDB

Hình Ảnh hưởng nanochitosan đến sinh khối nấm A niger N2 hiệu lực ức chế chúng sau 10 ngày nuôi cấy 28oC

Kết khảo sát cho thấy việc bổ sung nanochitosan vào môi trường PDB gây ức chế rõ rệt đến phát triển sinh khối nấm A niger N2 tác dụng mạnh so với môi trường PDA Sau 10 ngày nuôi cấy, khối lượng khô nấm thu tỷ lệ nghịch với nồng độ nanochitosan môi trường Khối lượng khô nấm giảm gần nửa nồng độ 0,1% 100% nồng độ 0,2% so với ĐC Hiệu lực ức chế nanochitosan tới phát triển sinh khối nấm thấp nồng độ 0,025% (13,43%) đạt 100% nồng độ 0,2% Giá trị

MIC50 MIC90 tương ứng 0,1% 0,18% (y = 504,63x - 1,54 ; R2= 0,98)

3.5 Ảnh hưởng nanochitosan đến tỷ lệ nhiễm bệnh thối mốc đen nấm A niger N2 trên hành tăm điều kiện in vivo

Khả ức chế phát triển bệnh thối mốc đen nấm A niger N2 nanochitosan hành tăm thể thông qua tỷ lệ nhiễm bệnh (DI) (bảng 3) Kết cho thấy, tỷ lệ nhiễm bệnh lây nhiễm nhân tạo hành tăm chịu ảnh hưởng đáng kể xử lý tạo màng dung dịch nanochitosan nồng độ khác Tỷ lệ nhiễm bệnh nấm A niger N2 gây hành tăm giảm dần theo chiều tăng nồng độ nanochitosan xử lý Sau 15 ngày quan sát, tỷ lệ nhiễm bệnh mẫu ĐC đạt tới 84,44% cao gấp 4,22 lần so với công thức 0,1%

Trong đó, bệnh khơng xuất nồng độ xử lý nanochitosan 0,2% (hình 5) Giá trị MIC50

và MIC90 tương ứng 0,04% 0,15% (y = 28,91Ln(x) + 145,53 ; R2= 0,97)

Bảng Ảnh hưởng nanochitosan đến tỷ lệ nhiễm bệnh thối mốc đen nấm A niger N2 hành tăm

Nồng độ (%)

DI (%) PIGR (%)

15 ngày ngày 12 ngày 15 ngày

0,0 (ĐC) 16,30a 31,85a 48,15a 75,56a 84,44a

0,025 10,37b 18,52b 31,11b 40,01b 48,89b 42,1 0,05 5,19c 11,11c 20,02c 29,63c 39,26c 53,51

0,1 0,74d 5,93d 10,37d 14,82d 16,74d 80,18

0,2 0d 0e 0e 0e 0e 100

Ghi chú: Các giá trị trung bình tỷ lệ nhiễm bệnh theo cột có chữ in thường khơng sai khác mức ý nghĩa p < 0,05

Nanochitosan tạo từ chitosan phương pháp gel ionic với STPP thường lựa chọn dễ thực với kích thước hạt nhỏ, phân bố đồng điện hạt nano

0.201a 0.174b 0.158c 0.104d 0e 13.43 21.39 48.26 100 20 40 60 80 100 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25

0 0.025 0.05 0.1 0.2

Hiệ u lự c ức c hế (% ) S in h kh ối kh ô (g )

Nồng độ nanochitosan (%)

cao (Grenha, 2012) Tuy nhiên, trạng thái nano thường không ổn định phụ thuộc lớn vào nồng độ chitosan, tỷ lệ STPP/chitosan khối lượng phân tử chitosan (Helene cs., 2012; Nguyễn Cao Cường cs., 2014) Kết cho thấy, nanochitosan tạo từ dung dịch chitosan có tương tác sóng siêu âm tần số 24 kHz 10 phút cho trạng thái dung dịch nhũ tương đồng (trạng thái nanochitosan) bền sau tháng theo dõi điều kiện thường Rõ ràng tác dụng sóng siêu âm tần số cao, cấu trúc phân tử mạch chitosan bị ảnh hưởng theo hướng giảm kích thước làm bền hạt nano hình thành tạo gel ionic với STPP (Yavuz cs., 2014) Sự khác biệt độ bền dung dịch nanochitosan cịn giải thích khác loại chitosan sử dụng (độ tinh sạch, khối lượng phân tử, mức độ DD), tác nhân tạo nối STPP khác phương pháp đông khô (freeze-drying) thu hồi hạt nanochitosan

Hiệu ức chế chitosan dẫn xuất nanochitosan tới sinh trưởng tản nấm, hình thành sinh khối nấm gây bệnh sau thu hoạch điều kiện in vitro cà chua, chuối, đu đủ long công bố (Munoz cs, 2009; Zahid cs, 2012; Mustafa cs, 2013) Nanochitosan tạo phương pháp tạo gel ionic được khẳng định hiệu đáng kể kháng nấm Colletotrichum gloeosporioides gây bệnh thán thư cà chua (Nguyễn Cao Cường cs., 2014) Colletotrichum acutatum ớt (Lê Thanh Long cs., 2015) Các nghiên cứu cho thấy chitosan nanochitosan có tác dụng ức chế đáng kể đối tượng nấm bệnh khác khoảng nồng độ 0,5 - 2%, đồng thời nanochitosan với kích thước hạt khác có hiệu ức chế phát triển nấm bệnh tốt so với chitosan thông thường Cơ chế tác dụng chitosan nanochitosan lên loại nấm bệnh đánh giá mức độ khác giải thích theo

cơ chế tương tác trực tiếp nhóm NH3+ có cấu trúc chitosan lên bề mặt màng tế bào

nấm (hình thành phức polyelectrolyte chitosan với nhóm điện tích âm bề mặt tế bào) gây rò rỉ, thay đổi vật chất bên tế bào (tính thấm thay đổi, co rút nguyên sinh chất) Ngoài chitosan dẫn xuất nanochitosan gây tổn thương trực tiếp màng tế bào, ảnh hưởng đến tính tồn vẹn tế bào gây ức chế phát triển nấm (Hernandez cs., 2011; Zahid và cs., 2012) Như vậy, kết kháng nấm A niger N2 hành tăm chế phẩm nanochitosan thu điều kiện in vitro phù hợp với nghiên cứu khả kháng nấm chitosan nanochitosan tác giả công bố

Ở điều kiện in vivo, chitosan dẫn xuất nanochitosan khảo sát khả

năng kháng loại nấm bệnh khác rau (Zahid cs., 2012) Kết nghiên cứu chứng tỏ xử lý nanochitosan có tác dụng ức chế rõ rệt phát triển bệnh thối mốc đen

0,05% 0,025%

0% (ĐC)

0,1% 0,2%

nấm A niger N2 hành tăm thông qua tỷ lệ nhiễm bệnh Tuy nhiên, khác với sinh trưởng phát triển bệnh nấm lây nhân tạo từ vết tổn thương quả, tác dụng ức chế phát triển bào tử nấm A niger N2 bề mặt hành tăm nanochitosan mạnh so với điều kiện in vitro Kết cho thấy dung dịch nanochitosan có khả tạo lớp màng bán thấm, có tác dụng điều hịa trao đổi khí, giảm q trình nước làm chậm q trình chín (khơng trình bày) Bên cạnh đó, ngồi tác dụng trực tiếp lên bề mặt tế bào nấm, chitosan cịn có tác dụng chất kích kháng ngoại bào, tạo sức đề kháng vật chủ (hạt) chế kích thích tăng cường sinh tổng hợp số enzyme phòng vệ chitinase, β-1,3-glucanase, phenylalanine ammonia-lyase (PAL) (Asgar cs., 2012) Tuy vậy, không tiếp xúc nhanh (qua lớp vỏ lụa hạt hành tăm) với mơi trường dinh dưỡng tối thích hạt hành tăm sau thu hoạch, nấm A niger N2 phát triển chậm bề mặt hạt, tác dụng ức chế nanochitosan tốt so với điều kiện in vitro lý giải

4 KẾT LUẬN

Nanochitosan tạo phương pháp gel ionic có khả ức chế mạnh

mẽ đến sinh trưởng tản nấm, phát triển sinh khối nấm A niger N2 hạn chế phát triển, gây hại nấm hạt hành tăm Nồng độ 0,4% 0,2% nanochitosan có khả ức chế hồn tồn phát triển nấm A niger N2 tương ứng điều kiện in vitro in vivo Có thể hạn chế 50% mức độ nhiễm bệnh hạt trường hợp hành tăm bị bệnh mốc đen công xử lý hành tăm với dung dịch nanochitosan 0,04%

TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 Tài liệu tiếng Việt

Nguyễn Cao Cường, Lê Thanh Long, Nguyễn Thị Thủy Tiên, Trần Bích Lam (2014) Nghiên cứu ứng dụng nanochitosan phòng trừ bệnh thán thư hại ớt sau thu hoạch Tạp chí Khoa học Công nghệ, ĐH Bách Khoa HCM, 52(5C), 222-228

Lê Thanh Long, Nguyễn Thị Nga, Nguyễn Cao Cường, Trần Ngọc Khiêm, Nguyễn Thị Thuỷ Tiên (2015) Khả ức chế nanochitosan Colletotrichum acutatum L2 gây hại cà chua sau thu hoạch Tạp chí Khoa học Phát triển, Học viện Nông nghiệp VN, 13(8), 1481-1487

Nguyễn Thị Thủy Tiên, Lê Thanh Long, Nguyễn Hiền Trang, Trần Thị Thu Hà, Nguyễn Cao Cường (2017) Khả kháng nấm Fusarium solani gây thối cà chua sau thu hoạch nanochitosan Tạp chí Khoa học Đại học Huế, 3(4), 65-72

2 Tài liệu tiếng nước

Al-Hetar, M Y., Zainal, A M A., Sariah, M., Wong, M Y (2010) Antifungal activity of chitosan against Fusarium oxysporum f sp Cubense Journal of Applied Polymer Science, 120, 2434-2439

Asgar A., T.M Mahmud., Yasmeen, S (2012) Control of anthracnose by chitosan through stimulation of defence-related enzymes in Eksotika II papaya (Carica papaya L.) fruit Journal of Biology and Life Science, (1), 1-12

Badawy, M.E.I., & Rabea, E.I (2011) A biopolymer chitosan and Its derivatives as promising antimicrobial agents against plant pathogens and their applications in crop protection International Journal of Carbohydrate Chemistry, 1-29

Brewster, J L (2008) Onions and Other Vegetable Alliums CABI Publishing

Gautam, A.K., & Bhadauria, R (2012) Characterization of Aspergillus associated with commercially stored triphala powder African Journal of Biotechnology, 11(104), 16814-16823

Grenha, A (2012) Chitosan nanoparticles - a survey of preparation methods Journal of Drug Targeting, 20(4), 291-300

Helene, J., Anna-Lena K., & Marianne, H (2012) Stability of Chitosan Nanoparticles Cross-Linked with Tripolyphosphate Biomacromolecules, 13, 3747-3756

Hernández, L.A., Valle, M.G., & Guerra-Sánchez, M.G (2011) Current status of action mode and effect of chitosan against phytopathogens fungi Microbiogical Research, 5(25), 4243-4247 Muñoz, Z., Moret, A., & Garcés, S (2009) Assessment of chitosan for inhibition of Colletotrichum sp

on tomatoes and grapes Crop Protection, 28, 36-40

Mustafa, M.A., A Ali., & Manickam, S (2013) Application of a chitosan based nanoparticle formulation as an edible coating for tomatoes (Solanum lycoperiscum L.) Acta Horticulturae, 1012, 445-452

Rabinowitch, H.D., & Currah, L (2002) Allium Crop Science: Recent Advances CABI Publishing Tang, Z.X., Quian, J.Q., Q.Q., & Shi, L.E (2007).Preparation of chitosan nanoparticles as carrier for

immobilized enzyme Applied Biochemistry and Biotechnology, 136(1), 77-96

Yavuz, G., Burcu C., Nuray Y., Ayla C., & Zeki, A (2014) Ultrasonication of chitosan nanoparticle suspension: Influence on particle size Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 462, 75-81

ANTIFUNGAL ABILITY OF NANOCHITOSAN PREPARED BY IONIC GELATION METHOD COMBINATING WITH ULTRASONICATION AGAINST

ASPERGILLUS NIGER N2 IN POSTHARVEST CHIVES BULBS

Le Thanh Long1*, Nguyen Thi Kim Uyen1, Nguyen Thi Thuy Tien1, Le Dai Vuong2 1Hue University – University of Agriculture and Forestry;

2Hue Industrial College *Contact email: lethanhlong@huaf.edu.vn

ABSTRACT

The study examined the antifungal effect of nanochitosan prepared by ionic gelation method combinating with ultrasonication on Aspergillus niger N2 isolated from Black mould rot infected chives bulbs both in in vitro and in vivo The results demonstrated that nanochitosan inhibited the growth of A niger N2 on PDA and PDB media Concentration of 0.4% and 0.2% nanochitosan and completely inhibited the growth of A niger N2 on PDA and PDB media, respectively Inhibitory effect of 50% and 90% mycelial diameter and dry biomass was achieved at the nanochitosan concentration of 0.1% and 0.26%, 0.1% and 0.18%, respectively In in vivo, the concentration of 0.2% nanochitosan could completely inhibited the growth of A niger N2 on chives bulbs after 15 days at 28oC While, the nanochitosan of 0,1% inhibited 80,18% the infection rate of disease on chives bulbs and MIC50 and MIC90 was achieved at concentration of 0.04% and 0.15%, respectively

Key words: wilt, fish mint, dried, star tea, fish mint tea bag