Chương II: Một số vi sinh vật ứng dụng trong kiểm soát sinh học

Thực phẩm tươi sống dễ bị biến đổi vật lý do vận chuyển, bảo quản Hiện nay dùng các chất bảo quản tổng hợp bằng phương pháp hóa học Nguy cơ sức khỏe Ảnh hưởng môi trường Tạo khả năng kháng chất bảo quản Kiểm soát sinh học gắn liền với phát triển nông nghiệp bền vững Định nghĩa kiểm soát sinh học: “Dùng một loài sinh vật hoặc sản phẩm của sinh vật sống để hạn chế, tiêu diệt sinh vật khác” Vi sinh vật có khả năng ức chế hoặc tiêu diệt vi sinh vật có hại Pseudomonas syringae Van Hall có khả năng kháng Botrytis, Penicillium, Mucor và Geotricum Candida oleophila Montrocher kháng Botrytis, Penecillium spp.

Chương II Một số vi sinh vật ứng dụng kiểm soát sinh học Khái niệm kiểm soát sinh học vi sinh vật đối kháng Kiểm soát sinh học (Biocontrol)  Thực phẩm tươi sống dễ bị biến đổi vật lý vận chuyển, bảo quản  Hiện dùng chất bảo quản tổng hợp phương pháp hóa học  Nguy sức khỏe  Ảnh hưởng môi trường  Tạo khả kháng chất bảo quản Kiểm soát sinh học  Kiểm soát sinh học gắn liền với phát triển nông nghiệp bền vững  Định nghĩa kiểm sốt sinh học: “Dùng lồi sinh vật sản phẩm sinh vật sống để hạn chế, tiêu diệt sinh vật khác” Vi sinh vật đối kháng (antagonistic microorganism)  Vi sinh vật có khả ức chế tiêu diệt vi sinh vật có hại  Pseudomonas syringae Van Hall có khả kháng Botrytis, Penicillium, Mucor Geotricum  Candida oleophila Montrocher kháng Botrytis, Penecillium spp 2 Yêu cầu vsv đối kháng Bền di truyền Hoạt động có hiệu nồng độ thấp Có khả kháng nhiều loại vsv gây hỏng, gây bệnh Nhu cầu dinh dưỡng đơn giản Có khả sống môi trường không thuận lợi Yêu cầu vsv đối kháng Có thể sinh trưởng chất đơn giản thiết bị phản ứng Không gây độc hại vật chủ, không sinh độc tố gây hại cho người Bền tác dụng chất bảo quản khác, chịu công đoạn xử lý hóa học vật lý Cơ chế hoạt động tác nhân kiểm soát sinh học Vật chủ (thực phẩm) VSV gây hại, gây bệnh VSV khác VSV đối kháng Cơ chế hoạt động Khả sinh kháng sinh Cạnh tranh dinh dưỡng khơng gian Khả bám lên VSV có hại tác dụng trực tiếp lên chúng (ký sinh) Kích thích khả chống chịu VSV gây bệnh vật chủ Khả sinh kháng sinh  Đây chế hiệu  Bacillus subtilis sinh  Iturin: peptide có tính kháng nấm  Gramicidin S  Cơ chế thường phối hợp số chế khác theo “công nghệ rào cản” (hurdle technology) Khả sinh kháng sinh Vấn đề cần quan tâm:  Khả kháng kháng sinh VSV người  Hiện tác nhân kiểm sốt sinh học sinh kháng sinh chấp nhận bảo quản thực phẩm tươi sống Kiểm soát sinh học Pseudomonas cepacia P.d: Penecillium digtatum gây mốc xanh lam P.i: Penecillium italicum gây mốc xanh lục Theo nghiên cứu Dr Wojciech Janisiewicz, USDA-ARS, Kearneysville, WV (www.ars.usda.com) Kiểm soát sinh học Pseudomonas cepacia  Xử lý pyrrolnitrin sinh tổng hợp từ P cepacia với nồng độ khác  VSV gây bệnh Penecillium digitatum Theo nghiên cứu Dr Wojciech Janisiewicz, USDA-ARS, Kearneysville, WV (www.ars.usda.com) Kiểm soát sinh học Pseudomonas cepacia  Kiểm soát mốc xanh lục gây Penecillium expansum pyrrolnitrin sinh tổng hợp từ P cepacia Theo nghiên cứu Dr Wojciech Janisiewicz, USDA-ARS, Kearneysville, WV (www.ars.usda.com) Cạnh tranh dinh dưỡng không gian  Cơ chế thường gặp nấm men  Nấm men thường cạnh tranh với VSV gây hại, ức chế sinh trưởng, không tiêu diệt chúng  Khả ức chế hiệu nguồn dinh dưỡng khan Cạnh tranh dinh dưỡng không gian  Nấm men có khả tổng hợp màng polysaccharide  tăng khả bám dính lên bề mặt rau  VSV đối kháng sinh trưởng nhanh xâm chiếm vị trí vết dập rau  Sự sinh trưởng nhu cầu dinh dưỡng vsv đối kháng làm cho số nấm mốc khơng có đủ dinh dưỡng để phát triển Sự tạo thành Biofilm Candida oleophila Wisniewski et al (2007) Post harvest biocontrol: New concepts and applications Sự ký sinh  Pichia guilliermondii có khả bám dính sợi nấm Botrytis cinerea, tiêu diệt nấm số enzym phân hủy màng tế bào  Aspergilus pullulans vết dập táo có khả sinh tổng hợp enzym exochitinase β1,3-glucanase  Một số nấm men khác có khả giảm bám dính bào tử ngăn cản bào tử nảy mầm Sự bám dính Pichia guillemondii lên sợi nấm Botrytis cinerea Wisniewski et al (2007) Post harvest biocontrol: New concepts and applications Kích thích khả chống chịu  Một số vsv có khả tương tác với vật chủ, thúc đẩy trình lành sẹo  Một số nấm men biểu tính đối kháng đưa vào trước cấy vsv gây hại Kích thích khả chống chịu  Một số chủng Pichia guilliermondii có khả kích thích sinh ethylen, hocmơn kích thích sinh tổng hợp phenylalaninammonium – lyase  Kích thích khả sinh ezym trình STH polyphenol số chất kháng khuẩn khác vật chủ Một số chế phẩm kiểm soát sinh học thương mại hóa Tên chế phẩm Tác nhân kiểm sốt sinh học Bio-save 100 Bio-save 1000 Bio-save 110 Pseudomonas syringae ESC10 Pseudomonas syringae ESC11 BlightBan A506 Pseudomonas fluorescens A506 Tác nhân gây hư hỏng Dạng chế phẩm Ứng dụng Nước sản xuất Botrytis cinerea, Penecillium spp., Mucor pyroformis, Geotrichum candidum Tế bào viên nhỏ dạng lạnh đông Bảo quản sau thu hoạch cách dội qua, nhúng, phun EcoScience Corp., USA Hỏng đông đá, Erwinia amylovora, vi khuẩn gây nâu đỏ Bột pha nước Phun vào hoa lúc nở trực tiếp lên Plan Health Technology, USA ... quản Kiểm soát sinh học  Kiểm sốt sinh học gắn liền với phát triển nơng nghiệp bền vững  Định nghĩa kiểm soát sinh học: “Dùng loài sinh vật sản phẩm sinh vật sống để hạn chế, tiêu diệt sinh vật. .. thích sinh ethylen, hocmơn kích thích sinh tổng hợp phenylalaninammonium – lyase  Kích thích khả sinh ezym q trình STH polyphenol số chất kháng khuẩn khác vật chủ Một số chế phẩm kiểm soát sinh học. .. phối hợp số chế khác theo “công nghệ rào cản” (hurdle technology) Khả sinh kháng sinh Vấn đề cần quan tâm:  Khả kháng kháng sinh VSV người  Hiện tác nhân kiểm sốt sinh học sinh kháng sinh chấp