Kiểm soât sinh học đề cập đến việc sử dụng câc vi sinh vật tự nhiín được tìm thấy chất đối khâng với câc tâc nhđn bệnh sau thu hoạch.
Sự đối khâng giữa câc vi sinh vật lă một hiện tượng phổ biến liín quan đến nấm, vi khuẩn tự nhiín trong đất vă bề mặt câc cơ quan thực vật khâc (Blakemam vă Fokkema 1982, Rokkema, VandeHeu el 1986, Andrews 1992).
Một trong câc phương phâp tiếp cận để phđn lập vi sinh vật đối khâng để kiểm soât câc bệnh sau thu hoạch lă thông qua việc thúc đẩy vă quản lý thuốc đối khâng tự nhiín vă câc biểu bì đối khâng tự nhiín, chúng có mặt trín bề mặt rau quả.
Sử dụng thuốc trừ sđu trước vă câc phương phâp kiểm soât khâc sau thu hoạch như thuốc diệt nấm vă phun sâp, rửa vă nhúng sau có ảnh hưởng lớn đến hệ vi sinh vật về số lượng vă chất lượng. Nó loại bỏ đi câc vi sinh vật tự nhiín bởi sự ảnh hưởng tới hệ vi sinh vật lăm giảm sức đề khâng của quả.
- Cô lập vă lựa chọn vi sinh vật đối khâng
Việc cô lập vi sinh vật đối khâng đê được tiến hănh trong ống nghiệm. Tuy nhiín sự săng lọc như vậy có khả năng bỏ qua nhiều vi sinh vật có khả năng tâc động như lă tiềm năng đối khâng trong cơ thể mặc dù không sản xuất câc khâng sinh.
Gần đđy sự cô lập vi sinh vật đối khâng sinh không nhất thiết phải sản xuất câc hợp chất khâng sinh trong chu kỳ cuộc sống của chúng.
Năm 1993 Wilson et al đê phât triển một phương phâp để phđn lập vă săng lọc thuốc khâng nấm men. Phương phâp năy dựa trín ứng dụng của nước rửa vết thương trín quả, sau đó cho băo tử nấm ủ bệnh văi ngăy. Trong điều kiện năy vi sinh vật chiếm ưu thế hơn so với nấm men.
Wilson vă Wisniewski, 1989 đê liệt kí câc đặc tính của một vi sinh vật đối khâng: (1) di truyền ổn định, (2) hiệu quả ở nồng độ thấp, (3) nhu cầu dinh dưỡng đơn giản, (4) có khả năng sống sót cao ở điều kiện môi trường bất lợi, (5) có hiệu quả chống lại một loạt tâc nhđn gđy bệnh trín nhiều loại rau quả, (6) đề khâng với thuốc trừ sđu, (7) lă chất không gđy hại với cơ thể con người, (8) không gđy bệnh cho vật chủ. Ngoăi ra còn có tính phổ biến trong thương mại.
Trong việc lựa chọn một chất đối khâng thích hợp cho ứng dụng sau thu hoạch, chúng ta cần tìm những chất thích nghi để tồn tại vă phât triển trong những vết thương hoặc trín bề mặt sản phẩm trong điều kiện lưu trữ, vă có một lợi thế thích nghi hơn câc tâc nhđn gđy bệnh cụ thể (Wilson vă Wisniewski, 1989).
A.pullulans phđn lập để ngăn chặn bệnh sau thu hoạch gđy ra bởi nhiều tâc nhđn gđy bệnh đối với quả vă nó cho phĩp có thể tồn tại vă phât triển trong môi
trường bảo quản lạnh. Nó được sử dụng phổ biến như một tâc nhđn kiểm soât sinh học chống lại nấm hoại sinh gđy bệnh sau thu hoạch (Leibinger et al, 1997; Schena et al 1999). Điều đâng chú ý lă A.pullulans kiểm soât bốn bệnh sau thu hoạch mă một loại thuốc trừ nấm không thể kiểm soât được. Sử dụng sự kết hợp A.pullulans
vă thuốc diệt nấm hóa học để kiểm soât bệnh thối sau thu hoạch.
Câc tính năng cần thiết cho vi sinh vật kiểm soât bệnh sinh học có hiệu quả bao gồm: khả năng tồn tại trong vết thương, tốc độ tăng trưởng trong vết thương vă bề mặt, hiệu quả sử dụng câc chất dinh dưỡng có trong vết thương, khả năng phât triển tại vị trí nhiễm trùng tốt hơn so với tâc nhđn bệnh vă trong một phạm vi rộng hơn về điều kiện nhiệt độ, PH, âp suất thẩm thấu (Droby et al, 1996).
Việc sử dụng phương phâp sử dụng vi sinh vật đối khâng quyết định đến sự thănh công. Một chú ý đối với chất đối khâng nó phải đảm bảo không gđy hại đến đối tượng bảo vệ vă câc loại cđy có hiệu quả kinh tế cao. Hiệu quả của việc ứng dụng chất đối khâng cũng chịu ảnh hưởng bởi hăm lượng ẩm trong vết thương. Ví dụ như Pseudomonas syringae có thể kiểm soât tâc nhđn gđy thối vỏ cam sau thu hoạch. Tuy nhiín, một số chủng P.syringae pv.syringae lă tâc nhđn gđy bệnh trín cđy có múi vă câc loại cđy trồng khâc, do đó câc chủng đó không được sử dụng để kiểm soât sinh học (Smilanick et al, 1996). Nấm đối khâng
Debaryomyces hansenii có hiệu quả chống lại tâc nhđn gđy vết thương trong trâi cđy họ cam quýt nếu âp dụng sau 3 giờ khi trâi cđy đê được cấy tâc nhđn bệnh, nhưng không đạt hiệu quả sau 7 giờ (Chalutz vă Wilson, 1990).
- Phương thức hoạt động của câc vi sinh vật đối khâng [17]
Biết rõ cơ chế của chất đối khâng ức chế tâc nhđn gđy bệnh sau thu hoạch lă điều quan trọng nó cho phĩp lựa chọn chất đối khâng phù hợp để thu được hiệu quả cao. Một số đề xuất để giải thích câc hoạt động kiểm soât sinh học của vi sinh vật đối khâng (Droby et al,1992; Droby vă Chalutz năm 1994, Wilson et al, 1994).
1. Lă chất tiết của câc vi sinh vật có chất khâng sinh 2. Cạnh tranh dinh dưỡng tại vị trí vết thương
3. Ảnh hưởng trực tiếp của chất đối khâng hoặc câc enzyme được tiết ra đối với câc tâc nhđn bệnh
Số lượng băo tử gđy bệnh, hăm lượng ẩm tại vết thương có ảnh hưởng đến nồng độ chất đối khâng cần sử dụng.
- Ứng dụng của vi sinh vật đối khâng[17]
Ví dụ về câc vi sinh vật ức chế tâc nhđn gđy bệnh thông qua việc sản xuất thuốc khâng sinh lă vi khuẩn Bacillus subtilis vă Pseudomanas cepacia. Nghiín cứu ban đầu của Gutter vă Littauer (1953) tìm thấy B.subtilis có khả năng ức chế sự phât triển của câc tâc nhđn gđy bệnh chính của trâi cđy sau thu hoạch. Hơn 30 năm sau, nó đê được tim thấy lă chất đối khâng hiệu quả chống lại nấm phât triển trong trâi cđy họ cam quýt (Singh vă Devarall, 1984).
Bệnh sau thu hoạch ở quả có thể do nguyín nhđn mầm bệnh trước thu hoạch. Nó đê đặt ra một vấn đề, kiểm soât mầm bện trước thu hoạch bằng chất đối khâng. Đối với phương phâp năy, câc chủng kiểm soât sinh học không chỉ kiểm soât tốt ở môi trường dinh dưỡng có sẵn mă còn có bức xạ UV-B vă sự thay đổi của môi trường (Schena et al, 1999). Tỷ lệ nấm mốc xanh Penicillium
digitatum trong cam bảo quản được giảm khi phun câc loại tế băo nấm men
Pichiaguilliermondii (Droby et al, 1992).
Giảm đâng kể trong quâ trình lưu trữ bằng câch đưa một số loăi nấm men tiếp xúc trực tiếp với vết thương ở vỏ trâi cđy khi thu hoạch. Nó giúp ức chế chính câc tâc nhđn gđy bệnh trong trâi cđy cam quýt, bao gồm cả Penicillium digitatum,
Penicillium italicum, Geotrichum candidum (Chalutz vă Wilson, 1990).
Bệnh của trâi cđy trước sau thu hoạch một phần nguyín nhđn xuất phât từ trước khi thu hoạch vì thế có thể sử dụng thuốc đối khâng để kiểm soât bệnh trước thu hoạch tạo điều kiện cho việc kiểm soât sđu bệnh sau thu hoạch. Đối với phương phâp năy, chất đối khâng không chỉ chịu được môi trường dinh dưỡng thấp mă còn bức xạ UV-B vă sự thay đổi của nhiệt độ (Schena et al,1999).