Sử dụng chủng Aspergillus aflavus không sinh độc tố để phòng trừ sự nhiễm nấm mốc và aflatoxin tự nhiên trên một số giống ngô, lạc trồng ở một số tỉnh

MỤC LỤC

Vấn đề khử nhiễm các mycotoxin

Sự ô nhiễm aflatoxin trong thực phẩm và thức ăn gia súc có thể gây nguy hiểm đến sức khoẻ của con người và động vật, các nhà khoa học đã cố gắng tìm kiếm các phương pháp để loại trừ hay phá huỷ các aflatoxin trong các sản phẩm bị nhiễm. Đáng tiếc là những biện pháp như vậy là rất khó thực hiện trong thực tế vì nó phụ thuộc vào điều kiện khí hậu và các thay đổi cần thiết trong thực tiễn bảo quản và thực tiễn nông nghiệp. Nhiều hoá chất có thể phá huỷ aflatoxin tinh khiết hay aflatoxin trong các nguyên liệu tự nhiễm tự nhiên như: chlorin, ozon, axit hydrochloric … Đáng tiếc, các hoá chất này mặc dầu chúng phá huỷ các aflatoxin nhưng lại làm giảm đáng kể giá trị dinh dưỡng của nguyên liệu xử lý và tạo nên các sản phẩm độc hay các sản phẩm có tác dụng phụ không mong muốn.

Do vậy, việc sử dụng các chủng không có hại cho con người và thực phẩm mà lại có khả năng giảm sự tạo độc tố hoặc ức chế hoàn toàn việc tạo độc tố là biện pháp lý tưởng. Những nghiên cứu để xác định các chủng đối kháng với các chi nấm mốc Aspergillus, Fusarium, Rhizoctonia, Alternaria, Claviceps…đã và đang tiếp tục trong nhiều năm. Biện pháp phòng trừ nấm mốc độc bằng các chủng đối kháng căn cứ vào những đặc điểm di truyền học (trao đổi chất, tự phân đôi nhân, đột biến, tiết enzym có tác dụng thuỷ phân …) tính cạnh tranh sinh thái (nguồn dinh dưỡng, điều kiện nhiệt độ và độ ẩm …).

Một số chủng nấm mốc và vi khuẩn có khả năng giảm sự tạo độc tố thì ngoài việc đảm bảo tính an toàn không độc hại đối với con người và thực phẩm được xử lý, đôi khi cần phải thoả mãn một số yêu cầu khác, chẳng hạn với Stretoroccus lactis đòi hỏi nuôi trên môi trường dinh dưỡng đặc biệt, nên không thích hợp đối với việc xử lý trên ngũ cốc và thực phẩm. Các nhà khoa học ở Nhật Bản đã tìm ra một số chủng B.subtilis có khả năng ức chế sự phát triển của nấm Aspergillus flavus sản sinh aflatoxin và quá trình tổng hợp aflatoxin của chúng. Sự cộng sinh của các loài nấm khác (Aspegillus flavus, Aspergillus niger, Tricoderma, Rhizotonia … không sinh độc tố) cũng kìm hãm sự phát triển và khả năng tạo độc tố của nấm mốc Aspergillus flavus [38].

Các giải pháp về di truyền học đã nghiên cứu các chủng đề kháng thí nghiệm và ngoài đồng cho thấy sự khác nhau lớn ở các chủng loại ngô có khả năng đề kháng với Aspergillus flavus và tạo aflatoxin của nó. Mọi lớp vỏ không thấm được của hạt bông gọi là hạt cứng đã được Lillehoj [41] thông báo là có xu hướng ít cho phép Aspergillus flavus phát triển trên nó và tạo aflatoxin ít hơn các hạt giống không có lớp vỏ cứng này. Vì biện pháp phòng ngừa khó thực hiện trong thực tế, cho nên cần tìm những biện pháp kiềm chế khác có được các thực phẩm và thức ăn gia súc không có aflatoxin có thể ăn được.

Mặc dù chúng phá huỷ các aflatoxin nhưng lại làm giảm đáng kể giá trị dinh dưỡng của nguyên liệu xử lý và tạo nên các sản phẩm độc hay các sản phẩm có các tác dụng phụ không mong muốn. Trong số này, hydrogen peroxit, natri hydroxit và natri hydroclorit dường như có khả năng trong việc khử aflatoxin từ các sản phẩm giàu protein hay các sản phẩm dùng cho người ăn, trong khi đó dimetylamin, metylamin hay amoniac có thể áp dụng cho việc khử độc tố các hạt có dầu hay ngô.

Vấn đề phòng chống nấm mốc cho lương thực trong quá trình bảo quản

- Nó phải không được tạo hay giải phóng ra bất kỳ các dư lượng độc hay gây ung thư ở sản phẩm cuối cùng. - Phải phá huỷ các bào tử và sợi nấm mà dưới điều kiện thuận lợi, chúng có thể tái nhiễm lại ở sản phẩm. Một số quá trình xử lý bằng hoá chất có hiệu quả trong việc phá huỷ aflatoxin thoả mãn những tiêu chuẩn trên.

Những hoá chất này bao gồm hydrogen peroxit hay những chất oxy hoá tương tự, canxihydroxit, canxihydroxit/formaldehyt, natrihydroxit, natrihypochlorit, dimetylamin hay metylamin và amoniac. Việc xử lý aflatoxin trên ngô và khô lạc bằng amoniac đã được áp dụng rộng rãi trong việc xử lý thức ăn nhiễm aflatoxin ở nhiều nước. Về cơ chế ở nhiệt độ cao, có thể trong điều kiện áp suất xảy ra sự thoái biến aflatoxin B1 bởi amoniac.

- Chiếu xạ: chiếu xạ tia cực tím, tia ở với mục đích tiêu diệt các loại vi khuẩn, nấm mốc để làm giảm sự thiệt hại do chúng gây ra, các tia này làm biến đổi các cấu trúc chủ yếu của các axit amin, axit nucleotit, protein, làm tác động chuyển hoá tế bào, tác dụng diệt nấm, vi khuẩn. - Sử dụng các loại khí: Methylbromid ở liều 129 mg/l/h hoặc 40mg/l/h có thể diệt được nhiều loài nấm mốc. Khí ozon ở liều 10mg/m3 không khí được tiếp xúc liên tục trong nhiều ngày có thể ngăn cản sự phát triển của nấm mốc.

- Hoá học: được ứng dụng và nghiên cứu do tính chất an toàn của một số hoá chất, đặc biệt là axit hữu cơ: axit sorbic, axit propionic, axit acetic, axit benzoic, các muối Na và Ca của chúng như canxi propionat hay natriropi, ở liều 1 - 3% các axit hoặc muối của axit trên có thể ức chế sự phát triển của nấm mốc trong thời gian dài. Một số hợp chất hữu cơ khác thiosulfit, Na2SO3, KHSO2, NaHSO3, Na2S2O5, thiabendazon diphing, tinh dầu thực vật (tinh dầu cam ở liều 0,2%) có thể ức chế đựoc nhiều loài nấm mốc, mentho liều 1,1%, một số tinh dầu khác: tinh dầu hôi, tinh dầu được chiết từ cây tỏi có tác dụng ức chế nấm mốc. VD: dùng lá cây xoan hoặc lá hoa cúc vàng để xông vì cả hai loại lá cây này đều có tinh dầu, axit formic.

- Phương pháp hấp thụ: các chất hấp thụ như silicagel, axit nhân silic, than hoạt tính … có tác dụng rất tốt để hấp thụ aflatoxin trong quá trình tiêu hoá, các aflatoxin được hấp thụ sẽ được thải ra ngoài qua phân. Hiện nay người ta sử dụng NH3 ở dạng khí nén được bơm tuần hoàn vào các thùng chứa ngô bằng thép (Metal silo) hoặc trong các túi P.E có thể chứa tới 20-30 tấn ngô.

VẬT LIỆU VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Phương pháp

Các bào tử được tạo hỗn dịch trong nước và hỗn dịch này được pha loãng bằng nước cất tinh khiết theo các bậc: 1:10. Để phân loại đến loài của chi Aspergillus, là chi nấm hay gặp nhất, chúng tôi sử dụng tài liệu của Raper và Fennell [44]. Các vết nhỏ của dung dịch được chấm vào phiến mỏng cách đường thẳng mép 2cm (từ mép dưới của phiến mỏng) và 1,5 – 2cm từ mỗi cạnh bên.

Phát hiện aflatoxin bằng cách phát hiện sự phát quang của phiến lớp mỏng ở buồng tối dưới đèn cực tím sóng dài (độ phát xạ cực đại 365nm). Phát hiện bằng mắt thường trên sắc ký đồ của mẫu chiết cường độ phát quang của các vết có giá trị Rf bằng với chuẩn. Nếu như màu phát quang của các vết của mẫu chiết không chuyển sang màu vàng như ở mẫu chuẩn, tức là không có aflatoxin trong mẫu thử.

Nhưng nếu màu phát quang của các vết của mẫu thử aflatoxin ứng với độ di động sắc ký cũng chuyển thành màu vàng, điều đó có thể xem như là có aflatoxin trong mẫu thử. V6 là thể tớch dung dịch chiết chấm vào bản mỏng (àl) m là lượng aflatoxin ở vết chuẩn trên phiến mỏng (ng) M là trọng lượng sản phẩm lấy để phân tích (g). Điều chế hỗn dịch của chúng Aspergillus flavus và Aspergillus parasiticus sao cho nồng độ 109 bào tử là tốt nhất.Theo phương pháp pha loóng hàng loạt ở mục (3.2.4).

Lấy 1ml hỗn dịch trên cấy vào môi trường đó khử trựng, nuụi cấy cỏc chủng Aspergillus flavus và Aspergillus parasiticus ở 28 – 300C trong 9 ngày, mỗi ngày đều lấy ra lắc. Chiết xuất aflatoxin B1 từ cỏc chủng Aspegillus flavus và Aspegillus parasiticus đó nuụi cấy (theo phương pháp 3.2.5). Thớ nghiệm 1: Aspergillus flavus sinh độc tố với sản lượng 331ppb được nuôi hỗn hợp với từng chủng của 8 chủng Aspegillus flavus không tạo độc tố (số khuẩn lạc của 2 chủng là 7,1.106 khuẩn lạc), nuụi cấy trên cơ chất ngô đó xỏc định là khụng cú nấm mốc và khụng cú aflatoxin B1, nuôi 7 ngày trong điều kiện nhiệt độ 28 – 300C, ẩm độ 19 – 20 %, cho aflavus sinh trưởng và phát triển.

Sau đó đem chiết để kiểm tra khả năng ức chế của từng chủng Aspergillus flavus không sinh độc tố đối với chủng sinh độc tố. Thớ nghiệm 2: Aspergillus flavus không sinh độc tố aflatoxin B1(chủng có hiệu quả giảm độc tố cao nhất trong các chủng được thực hiện ở thí nghiệm 1), trộn vào cơ chất ngô đó xỏc định hàm lượng aflatoxin B1 là 3000ppb (theo phương pháp 3.2.5), nuôi 7 ngày trong điều kiện nhiệt độ 28 – 300C, ẩm độ 19 – 20%, cho Aspergillus flavus sinh trưởng và phát triển.