3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực ti ễn của đề tài
1.8.2. Cơ chế tác động của 1-methylcyclopropene
Ethylene thoát ra ở dạng khí và nó hoạt động ở các mức truy xuất trong suốt
vòng đời của cây trồng bằng cách kích thích hoặc điều chỉnh các quá trình khác nhau
như quá trình chín của quả ở giai đoạn cuối của quá trình sinh trưởng, quá trình nở hoa
và rụng lá.
Ở trạng thái bình thường, khi ethylene tiếp xúc với cơ quan thụ cảm trên tế bào thực vật, tế bào sẽ có tín hiệu trả lời bằng một loạt các phản ứng hóa sinh, dẫn đến các
biến đổi sinh lý hóa sinh của thực vật. Điều này dẫn đến hoạt lực của enzyme ACC
oxydase (enzyme xúc tác quá trình chuyển hóa từ cơ chất ACC đến ethylene) cũng bị
Hình 1.12. Ethylene gắn vào thụ thể ethylene và tạo nên các phản ứng sinh hóa trong
mô thực vật (Blankenship, 2001) [34]
Cơ chế hoạt động của 1-MCP bao hàm sự gắn kết chặt chẽ của nó với sự hấp
thụ ethylene ở cây trồng, do đó ngăn chặn những tác động của ethylene. Quá trình này
được mô tả ở hình 1.13.
Hình 1.13. Phân tử 1-MCP chiếm chỗ trên thụ thể ethylene làm cho ethylene không
gắn kết được với thụ thể (Blankenship, 2001) [34]
Cơ chế cạnh tranh của 1-MCP cụ thể như sau: 1-MCP có thể hoạt động như một
“chìa khóa” đi vào bên trong “ổ khóa” là cơ quan thụ cảm ethylene, nhưng nó không
thể xoay “ổ khóa” và “mở cửa”. Do đó, tế bào thực vật không có tín hiệu trả lời kích
thích của 1-MCP. Tuy nhiên, khi 1-MCP đã gắn vào “ổ khóa” thì nó không để “chìa
khóa” ethylene đi vào trong “ổ khóa”. 1-MCP sẽ ngăn chặn sự xoay của “ổ khóa” bởi
ethylene do vậy “cửa” không thể mở được. Ở nồng độ thấp hơn nhiều nhưng ái lực của
1-MCP với thụ thể ethylene lại cao hơn khoảng 10 lần so với ethylene. Cứ như vậy, 1- MCP sẽ chiếm chỗ của ethylene vĩnh viễn trên cơ quan thụ cảm. Cơ quan thụ cảm mới
sẽ được hình thành sau đó và gắn kết với ethylene. Bằng cách này, 1-MCP hoạt động
như là một chất ức chế ethylene trong rau quả sau thu hoạch, nhờ vậy kìm hãm quá trình chín của rau quả. Vì vậy, 1-MCP chỉ có tác dụng làm chậm chứ không ngăn chặn
hoàn toàn các hoạt động sinh lý, hóa sinh của thực vật [34].
Tùy thuộc vào các yếu tố như nồng độ, thời gian và phương pháp xử lý (xông,
một vài nghiên cứu cho thấy khi xử lý 1-MCP ở nồng độ quá cao có thể ảnh hưởng
đáng kể đến khả năng chín hoàn toàn cũng như chất lượng của quả [38]. Bên cạnh đó,
độ già của quả cũng ảnh hưởng đến hiệu quả của 1-MCP, nếu quả chín hoặc quá già
thì 1-MCP không phát huy được nhiều tác dụng của nó [34].