Nghiên cứu ứng dụng chitosan tan trong nước trong kháng nấm Colletotrichum spp. gây bệnh thán thư trên xoài, chuối, ớt sau thu hoạch

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NHA TRANG TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÊ THANH LONG NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CHITOSAN TAN TRONG NƯỚC TRONG KHÁNG NẤM COLLETOTRICHUM SPP. GÂY BỆNH THÁN THƯ TRÊN XOÀI, CHUỐI, ỚT SAU THU HOẠCH LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHÁNH HOÀ - 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG LÊ THANH LONG NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CHITOSAN TAN TRONG NƯỚC TRONG KHÁNG NẤM COLLETOTRICHUM SPP. GÂY BỆNH THÁN THƯ TRÊN XOÀI, CHUỐI, ỚT SAU THU HOẠCH Chuyên ngành: Công nghệ Chế biến Thuỷ sản Mã số : 9540105 LUẬN ÁN TIẾN SĨ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. TS Trang Sĩ Trung 2.

TS Vũ Ngọc Bội KHÁNH HOÀ - 2019 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Khánh Hoà, 2019 Tác giả luận án Lê Thanh Long iii LỜI CÁM ƠN Để hoàn thành Luận án này, trước hết tôi xin gửi tới Ban Giám hiệu, Lãnh đạo phòng Đào tạo Sau đại học và Ban Chủ nhiệm Khoa Công nghệ Thực phẩm sự kính trọng, niềm tự hào được học tập và nghiên cứu tại Trường trong những năm qua. Sự biết ơn sâu sắc nhất tôi xin được giành cho PGS.

Trang Sĩ Trung - Hiệu trưởng Trường Đại học Nha Trang và PGS. Vũ Ngọc Bội - Trưởng khoa Công nghệ Thực phẩm đã tận tình hướng dẫn và động viên tôi trong suốt quá trình thực hiện luận án. Xin chân thành cám ơn: các thầy cô trong hội đồng và các thầy cô phản biện đã cho tôi những lời khuyên quí báu để công trình nghiên cứu được hoàn thành có chất lượng. Xin cám ơn quý thầy cô giáo thuộc: Viện Tài nguyên và Công nghệ Sinh học - Đại học Huế, Phòng Thí nghiệm Sinh thái Vi sinh, Khoa Nông nghiệp - Đại học Kyoto Nhật Bản và Phòng thí nghiệm Trung tâm Thực hành Thí nghiệm - Trường Đại học Nha Trang đã tận tình giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi trong suốt thời gian thực hiện luận án này.

Xin chân thành cám ơn Lãnh đạo Trường Đại học Nông Lâm Huế, Ban Chủ nhiệm Khoa Cơ khí Công nghệ, các thầy cô giáo - Bộ môn Công nghệ Thực phẩm, bộ môn Công nghệ Sau thu hoạch - Trường Đại học Nông Lâm Huế đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi được đi học và hoàn thành Luận án tiến sĩ. Đặc biệt, xin được ghi nhớ tình cảm, sự giúp đỡ, động viên của gia đình và bạn bè luôn luôn chia sẻ cùng tôi trong quá trình nghiên cứu. iv MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN…………………………………………………………………iii LỜI CÁM ƠN…………………………………………………………………….iv MỤC LỤC ……………………………………………………………………….v DANH MỤC CÁC BẢNG ……………………………………………………….ix DANH MỤC CÁC HÌNH ……………………………………………………….xi DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT …………………………………………….xvii TÓM TẮT NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN……………………….xix MỞ ĐẦU. TỔNG QUAN VỀ CHITOSAN VÀ CHITOSAN HÒA TAN TRONG NƯỚC.

Giới thiệu về chitosan và chitosan hoà tan trong nước. Các phương pháp thuỷ phân cắt mạch chitosan. Hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm và kích kháng của chitosan. KHÁI QUÁT VỀ NGUỒN GỐC, ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC VÀ BỆNH SAU THU HOẠCH THƯỜNG GẶP TRÊN XOÀI, CHUỐI VÀ ỚT.

Nguồn gốc và đặc điểm sinh học. Bệnh sau thu hoạch thường gặp trên xoài. Nguồn gốc và đặc điểm sinh học. Bệnh sau thu hoạch thường gặp trên chuối.

Nguồn gốc và đặc điểm sinh học. Bệnh sau thu hoạch thường gặp trên ớt. TỔNG QUAN VỀ NẤM COLLETOTRICHUM SPP. GÂY BỆNH THÁN THƯ TRÊN XOÀI, CHUỐI VÀ ỚT SAU THU HOẠCH VÀ BIỆN PHÁP PHÒNG TRỪ.

Đặc điểm sinh học. Colletotrichum trên xoài. Colletotrichum trên chuối. Colletotrichum trên ớt.

Sinh lý và cơ chế xâm nhập phát triển bệnh thán thư trên rau quả sau thu hoạch. Các biện pháp kiểm soát bệnh thán thư sau thu hoạch. Biện pháp phòng ngừa. Biện pháp kiểm soát.

TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC LIÊN QUAN ĐẾN WSC VÀ BỆNH THÁN THƯ. Tình hình nghiên cứu ngoài nước. Tình hình nghiên cứu trong nước. NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.

NGUYÊN VẬT LIỆU. Nấm gây bệnh thán thư. Rau quả sau thu hoạch. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.

Phương pháp bố trí thí nghiệm. Phương pháp nghiên cứu WSC. Phương pháp tinh sạch chitosan và cắt mạch thu hồi WSC. Phương pháp xác định phân tử lượng trung bình chitosan.

Phương pháp xác định quang phổ hấp phụ hồng ngoại của sản phẩm WSC39 2. Bố trí thí nghiệm tối ưu hóa quá trình cắt mạch theo phương pháp bề mặt đáp ứng (RSM). Phương pháp phân lập, tuyển chọn và định danh nấm thán thư hại xoài, chuối, ớt. Phương pháp phân lập và giám định nấm thán thư hại xoài, chuối, ớt.

Phương pháp định danh ở cấp độ loài bằng phương pháp sinh học phân tử 42 2. Phương pháp thí nghiệm đánh giá khả năng kháng bệnh thán thư hại xoài, chuối, ớt của WSC. Xác định thời gian nảy mầm của bào tử nấm Colletotrichum spp. Đánh giá khả năng kháng bệnh thán thư hại xoài, chuối, ớt của WSC ở điều kiện in vitro.

Đánh giá khả năng kháng bệnh thán thư hại xoài của WSC ở điều kiện in vivo. Đánh giá ảnh hưởng của WSC đến hoạt độ enzyme liên quan đến khả năng kích kháng ngoại bào và biến đổi polyphenol tổng số. Phương pháp đánh giá ảnh hưởng của xử lý tạo màng WSC đến những biến sinh lý, hoá sinh của xoài, chuối, ớt trong quá trình bảo quản. Phương pháp xác định các chỉ tiêu hoá lý.

Phương pháp xác định các chỉ tiêu sinh hoá. HOÁ CHẤT VÀ THIẾT BỊ CHỦ YẾU ĐÃ SỬ DỤNG. Hoá chất sử dụng. Các thiết bị chủ yếu sử dụng trong nghiên cứu.

PHƯƠNG PHÁP THU THẬP VÀ XỬ LÝ SỐ LIỆU. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN. NGHIÊN CỨU CẮT MẠCH CHITOSAN TẠO WSC BẰNG TÁC NHÂN H2O2. Xác định các thông số biên cho quá trình tối ưu hóa cắt mạch chitosan tạo WSC.

Tối ưu hoá quá trình cắt mạch chitosan tạo WSC theo phương pháp Box- Behnken. Xác định khối lượng phân tử trung bình của sản phẩm WSC. PHÂN LẬP, TUYỂN CHỌN VÀ ĐỊNH DANH NẤM THÁN THƯ GÂY HẠI XOÀI, CHUỐI, ỚT. Phân lập nấm gây bệnh thán thư trên xoài, chuối, ớt.

Định danh nấm C. capsici ở cấp độ loài. Đánh giá mối quan hệ di truyền giữa các chủng nấm gây bệnh thán thư đã phân lập. KHẢ NĂNG KHÁNG BỆNH THÁN THƯ HẠI XOÀI, CHUỐI, ỚT CỦA vii WSC.

Đánh giá khả năng kháng bệnh thán thư hại xoài, chuối, ớt của WSC ở điều kiện in vitro. Ảnh hưởng của WSC đến sự sinh trưởng của C. capsici B4 trong môi trường PDA. Ảnh hưởng của WSC đến sinh khối sợi nấm C.

capsici B4 trong môi trường PDB. Đánh giá khả năng kháng bệnh thán thư hại xoài, chuối, ớt của WSC ở điều kiện in vivo. Ảnh hưởng của WSC đến bệnh thán thư hại xoài, chuối, ớt ở điều kiện in vivo. Đánh giá khả năng kích kháng của WSC đến bệnh thán thư hại quả xoài, chuối, ớt ở điều kiện in vivo.

ẢNH HƯỞNG CỦA WSC ĐẾN MỘT SỐ BIẾN ĐỔI CỦA QUẢ XOÀI, CHUỐI, ỚT TRONG QUÁ TRÌNH BẢO QUẢN. Ảnh hưởng của WSC đến một số biến đổi hoá lý của quả xoài, chuối, ớt trong quá trình bảo quản. Ảnh hưởng của WSC đến một số biến đổi sinh hoá của quả xoài, chuối, ớt trong quá trình bảo quản. ĐỀ XUẤT QUI TRÌNH ỨNG DỤNG WSC TRONG KHÁNG BỆNH THÁN THƯ TRÊN XOÀI, CHUỐI, ỚT SAU THU HOẠCH.

143 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. 146 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ. 147 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 148 viii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.

Thành phần dinh dưỡng có trong 100g xoài chín. Thành phần dinh dưỡng có trong 100g chuối chín. Thành phần dinh dưỡng có trong 100 g ớt cay tươi. Mức thí nghiệm của các biến độc lập.

Bảng ma trận quy hoạch thực nghiệm trực giao cấp hai theo mô hình. 56 Box-Behnken và hiệu suất thu hồi WSC. Phân tích phương sai mô hình bậc hai bề mặt đáp ứng. Kết quả gây bệnh nhân tạo trên quả bằng các chủng nấm thán thư đã phân lập.

Đặc điểm đại thể và vi thể của các chủng L2, D1 và B4. Ảnh hưởng của nồng độ WSC đến ĐKTN của C. gloeosporioides L2 nuôi trên PDA. Ảnh hưởng của nồng độ WSC đến ĐKTN của C.

musae D1 nuôi trên PDA. Ảnh hưởng của nồng độ WSC đến ĐKTN của C. capsici B4 nuôi trên PDA. Ảnh hưởng của nồng độ WSC đến sự nảy mầm của bào tử nấm C.

Ảnh hưởng của nồng độ WSC đến sự nảy mầm của bào tử nấm C. Ảnh hưởng của nồng độ WSC đến sự nảy mầm của bào tử nấm C. Ảnh hưởng của nồng độ bào tử C. gloeosporioides L2 đến tỷ lệ nhiễm bệnh thán thư trên xoài sau thu hoạch.

Ảnh hưởng của nồng độ bào tử C. gloeosporioides L2 đến ĐKVB thán thư trên xoài sau thu hoạch. Ảnh hưởng của nồng độ bào tử nấm C. musae D1 đến tỷ lệ nhiễm thán thư trên chuối sau thu hoạch.

Ảnh hưởng của nồng độ bào tử nấm C. musae D1 đến ĐKVB thán thư trên chuối sau thu hoạch. Ảnh hưởng của nồng độ bào tử C. capsici B4 đến tỷ lệ nhiễm bệnh ở ớt sau thu hoạch.

Ảnh hưởng của nồng độ bào tử C. capsici B4 đến ĐKVB thán thư trên ớt sau thu hoạch. Ảnh hưởng của nồng độ WSC đến tỷ lệ bệnh và thời gian hình thành vết bệnh thán thư do C. gloeosporioides L2 gây nhiễm nhân tạo trên xoài.

Ảnh hưởng của nồng độ WSC đến ĐKVB thán thư do nấm C. gloeosporioides L2 nhiễm nhân tạo trên xoài. Ảnh hưởng của nồng độ WSC đến tỷ lệ bệnh và thời gian hình thành vết bệnh thán thư do C. musae D1 gây nhiễm nhân tạo trên chuối.

Ảnh hưởng của nồng độ WSC đến ĐKVB thán thư do nấm C. musae D1 gây nhiễm nhân tạo trên chuối. Ảnh hưởng của nồng độ WSC đến tỷ lệ bệnh và thời gian hình thành vết bệnh thán thư do C. capsici B4 gây nhiễm nhân tạo trên ớt.

Ảnh hưởng của nồng độ WSC đến ĐKVB thán thư do nấm C. capsici B4 gây nhiễm nhân tạo trên ớt. 111 x DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1. Một số bệnh sau thu hoạch điển hình trên xoài.

Một số bệnh sau thu hoạch điển hình trên xoài. Một số bệnh sau thu hoạch điển hình trên ớt. Đặc điểm nấm C. gloeosporioides trên xoài.

Đặc điểm nấm C. musae trên chuối. Đặc điểm nấm C. capsici trên ớt.

Xâm nhập bán sinh dưỡng của nấm C.