2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.5.Tổng quan về hợp chất 1-Methylcyclopropene (1-MCP)
2.5.1.Giới thiệu chung về 1-MCP
1- Methylcyclopropene (1-MCP) là một dẫn xuất cyclopropen với công thức phân tử là C4H6. Nó là một chất khắ dễ bay hơi ở nhiệt ựộ và áp xuất tiêu chuẩn , ựiểm sôi xấp xỉ 12ỨC [14].
2.5.2.Cơ chế tác ựộng của 1-MCP
Như chúng ta ựã biết, ethylene là một sản phẩm tự nhiên của quá trình trao ựổi chất ở thực vật. Nó tác ựộng ựến cây bằng kắch thắch hoặc ựiều chỉnh các quá trình khác nhau của như sự nở của hoa, sự chắn của quả và sự rụng lá. 1- MCP xâm nhập và cạnh tranh với những thụ thể ethylene trong thực vật, ức chế sự sản sinh ethylene trong thực vật, do ựó ngăn chặn những tác ựộng của ethylene.
nhận tế bào (chất nhận ethylene), sau khi liên kết nó ựược sắp xếp lại các nối liên kết như sau:
Ớ Dạng thứ nhất ethylene (axethylen, carbon monoxit, iso cyaniede) liên kết với các cơ chất của tế bào (chất nhận ethylene) và gây ra phản ứng.
Ớ Dạng thứ hai: Các thành phần olefin mạch vòng (thắ dụ 2,5 NBD và transcyclopropene) liên kết với chất nhận ethylene nhưng ựòi hỏi phải liên tục có mặt thành phần này.
Ớ Dạng thứ ba: Các thành phần olefin mạch vòng khác (thắ dụ 1-MCP, clopropene và 3,3 DMCP) liên kết với chất nhận ethylene ựến khoảng 10-12 ngày ở nồng ựộ rất thấp. Như vậy, trong thời gian này, ethylene không có khả năng phản ứng với chất nhận ethylene [15].
Kết quả trên cũng trùng với kết luận của Burg (1967) là hoạt tắnh sắnh học của các olefin với ethylene bằng cách ỘtróiỢ và kết hợp chặt với cơ quan cảm thụ trên rau quả và xảy ra sự phản ứng . Ethylene gắn với cơ quan cảm thụ như một Ộchìa khóaỢ và vừa khắt trong Ộổ khóaỢ trong ựó ethylene là chìa khóa và cơ quan cảm thụ là Ộổ khóaỢ. Khi ethylene gắn với cơ quan cảm thụ thì chúng như là một Ộchìa khóa Ộ ựược ựút vào Ộổ khóaỢ xoay và cửa mở,sau ựó phản ứng diễn ra làm mềm, lá trở nên vàng hay làm hoa bắt ựầu rụng. Cũng với cơ chế 1-MCP cũng có thể gắn với cơ quan cảm thụ ethylene. 1- MCP cũng có thể hoạt ựộng như một Ộchìa khóa ựi vào bên trong Ộổ khóaỢ, nhưng nó có thể xoay Ộổ khóaỢ và Ộmở cửaỢ. Khi Ộchìa khóaỢ 1-MCP gắn vào ổ khóa thì nó không ựể Ộchìa khóaỢ chìa khóa ethylene ựi vào trong Ộổ khóaỢ. 1-MCP sẽ ngăn chặn sự xoay của Ộổ khóaỢ bởi ethylene như vậy ỘcửaỢ không thể mở ựược. Bằng cách này 1-MCP hoạt ựộng như một chất ức chế ethylene trong rau quả sau thu hoạch
Cơ quan thụ cảm của ethylene trên tế bào thực vật
Phân tử etylen trong không khắ gắn vào cơ quan thụ cảm ethylene trên tế bào
thực vật Ethylene hoạt ựộng theo nguyên tắc Ộchìa khóa và ổ khóaỢ Tắn hiệu hóa học ựược gửi ựến tế bào và phân tử ethylene ựược giải phóng
Hình 2.1. Ethylene gắn kết với cơ quan thụ cảm trên tế bào thực vật
Phân tử 1- MCP gắn vào cơ quan thụ cảm ethylene trên tế bào Tế bào thực vật không có tắn hiệu trả lời kắch thắch của 1- MCP 1-MCP chiếm chỗ của ethylene vĩnh viễn trên cơ quan
thụ cảm
Cơ quan thụ cảm mới ựược hình thành sau ựó và gắn kết với ethylene.
Hình 2.2. Phân tử 1-MCP chiếm chỗ trên cơ quan thụ cảm ethylene
Do khắ 1-MCP là một chất không màu, mùi nên thường rất khó nhận biết, chắnh vì thế MCP thường ựược chế tạo ở dạng rắn . Bột 1-MCP khi hòa tan với nước sẽ giải phóng ra khắ 1-MCP trong khoảng không của kho bảo
quản và thấm vào rau quả. Sau một khoảng thời gian (6h-24h) rau quả sẽ ựược trở lại không khắ hoặc là trong môi trường khi ựiều chỉnh CA (Controlled Atmosphehre) và sau ựó tiếp tục lộ trình sau thu hoạch [21].
Sự thành công trong việc xử lắ 1-MCP phụ thuộc vào một số yếu tố. Nồng ựộ của khắ 1-MCP phải ựủ ựể làm bão hòa cơ quan cảm thụ ethylene và cạnh tranh với sự có mặt của ethylene. Thời gian xử lắ ựủ ựể khắ 1-MCP thoát ra hoàn toàn và ựủ thời gian vào mô thực vật. Nhiệt ựộ xử lý sẽ ảnh hưởng tới ựộ dài của thời gian cần thiết cho việc sử dụng ựể xử lắ nông sản trong kho lạnh và cũng có thể ựược sử dụng ở nhiệt ựộ phòng. độ chắn của rau quả bảo quản cũng ảnh hưởng tới hiệu quả xử lý 1-MCP. Nếu quả quá chắn hoặc quá già thì 1-MCP làm việc không hiệu quả. Trong 1 số trường hợp ảnh hưởng của 1-MCP là lâu dài. Hiệu quả tác ựộng của 1-MCP sẽ ựược nâng lên với các hoạt ựộng sau thu hoạch khác