Khóa luận Vai trò của công nghệ làm chậm chín quả Các biện pháp Công nghệ Sinh học làm chậm chín quả

1GV h ng d n:ướ ẫ : PGS. TS. Ngô Xuân M nhạ Nhóm sinh viên th c hi n đ ự ệ ề tài: : 1. Chu Đ c Hàứ 2. D ng Vũ Huy Hoàngươ 3. Lê Văn Doanh 4. T ng Chí Côngố 5. Lê Th Tuy tị ế 6. Nguy n H u Lungễ ữ 7. Ngô Th Maiị 8. Hoàng Văn D ngươ 9. L u Th Ph ngư ị ươ 10. Nguy n Văn Khoaễ 11: Mông Th Thu ị Th yủ 12: Ph m Th Thùy Linhạ ị 13. Nguy n H u Ti pễ ữ ệ 2Đ tài:ề  “Vai trò c a công ngh làm ch m chín qu . Các bi n ủ ệ ậ ả ệ pháp Công ngh Sinh h c làm ch m chín qu ?”ệ ọ ậ ả Vai trò c a công ngh làm ch m chín quủ ệ ậ ả Các bi n pháp Công ngh Sinh h c ệ ệ ọlàm ch m chín quậ ả 3I. Đ t v n đặ ấ ề Công ngh Sinh h c trong B o qu n ch bi n nông s nệ ọ ả ả ế ế ả GV h ng d n: PGS. TS. Ngô Xuân M nhướ ẫ ạ - Trái cây chín chậm một yêu cầu cho cuộc sống: - Trái cây chín là một giai đoạn bình thường trong  chu kỳ sinh trưởng của cây trồng.  - Tiến trình này nhanh chậm tùy thuộc vào trạng  thái sinh lý của giống cây trồng nhưng trong đa  số  trái cây thực phẩm cho người  tiêu dùng như  cà chua dưa hấu và đu đủ  là sự chín xảy ra rất  nhanh  gây  nên  những  thiệt  hại  cho  cả  người  trồng trọt và khách tiêu dùng. 4Công ngh Sinh h c trong B o qu n ch bi n nông s nệ ọ ả ả ế ế ả GV h ng d n: PGS. TS. Ngô Xuân M nhướ ẫ ạ - Do  trái  cây  chín  nhanh  nên  nhà  trồng  trọt  thường cố ép thu hoạch sớm khi trái cây chưa  chín, chưa đủ độ phát triển, chưa đạt tới thành  phần  dinh  dưỡng  của  trái  chín  mong  muốn  cho người  sử dụng, và nhà  thương mại bằng  mọi  cách  tạo  ra  trái  cây  chín  giả  tạo,  không  đủ thành phần hóa học của độ chín. 5Công ngh Sinh h c trong B o qu n ch bi n nông s nệ ọ ả ả ế ế ả GV h ng d n: PGS. TS. Ngô Xuân M nhướ ẫ ạ - Hiện nay các khoa học gia đã nghiên cứu để tìm  ra  phương  pháp  làm  chậm  tiến  trình  chín  của  trái cây giúp nhà trồng trọt có thể chủ động tiêu  thụ  nông  sản  và đảm  bảo  cho  người  tiêu  dùng  có  thể  sử  dụng  những  trái  cây  tươi  có  giá  trị  dinh dưỡng. 6Công ngh Sinh h c trong B o qu n ch bi n nông s nệ ọ ả ả ế ế ả GV h ng d n: PGS. TS. Ngô Xuân M nhướ ẫ ạ 1. Vì sao cần trái cây chín chậm: - Khi điều khiển được sự chín sẽ làm thời hạn  sử dụng sản phẩm tăng lên mang lại  lợi  ích  cho cả người sản xuất và người tiêu dùng.  II. N i dung nghiên c uộ ứ 7Công ngh Sinh h c trong B o qu n ch bi n nông s nệ ọ ả ả ế ế ả GV h ng d n: PGS. TS. Ngô Xuân M nhướ ẫ ạ - Bảo  đảm  về  chất  lượng  rau  quả  trên  thị  trường. Nông dân yên tâm khi vận chuyển sản  phẩm  của  mình  trong  một  khoảng  thời  gian  dài mà không cần phải bảo quản lạnh.  - Giảm thiệt hại sau thu hoạch. Kéo dài thời hạn  sử dụng, người tiêu dùng yên tâm sử dụng trái  cây tươi và đảm bảo dinh dưỡng. 82. Tìm hiểu về quá trình chín của quả Công ngh Sinh h c trong B o qu n ch bi n nông s nệ ọ ả ả ế ế ả GV h ng d n: PGS. TS. Ngô Xuân M nhướ ẫ ạ - Chín là một giai đoạn bình thường trong quá trình  trưởng thành của rau và quả.  - Quá  trình  chỉ  xảy  ra  mạnh  mẽ  vài  ngày  trước  khi  rau và quả có thể ăn được.  - Sự  chín  không  thể  tránh  khỏi  này  gây  thiệt  hại  không nhỏ cho cả nông dân và người tiêu dùng. 9Công ngh Sinh h c trong B o qu n ch bi n nông s nệ ọ ả ả ế ế ả GV h ng d n: PGS. TS. Ngô Xuân M nhướ ẫ ạ - Những thay đổi sinh lý trong quá trình chín ở quả: - Sự biến đổi màu sắc của quả: - Sự biến đổi độ mềm của quả: - Sự biến đổi mùi thơm của quả: - Sự phát ra hương vị của quả: 10 Công ngh Sinh h c trong B o qu n ch bi n nông s nệ ọ ả ả ế ế ả GV h ng d n: PGS. TS. Ngô Xuân M nhướ ẫ ạ - S bi n đ i màu s c c a qu :ự ế ổ ắ ủ ả 11 Công ngh Sinh h c trong B o qu n ch bi n nông s nệ ọ ả ả ế ế ả GV h ng d n: PGS. TS. Ngô Xuân M nhướ ẫ ạ - Sự biến đổi màu sắc của quả: - Quả  còn  xanh  vỏ  quả  chứa  nhiều  sắc  tố  clorophin và cả carotenoit.  - Khi bắt đầu chín, có sự biến đổi hàm lượng các  sắc tố đó gây ra sự biến đổi màu sắc quả.  - Sự  biến  đổi  này  theo  hướng  biến  đổi  nhanh  chóng clorophin mà không phân huỷ carotenoit,  trái  lại  trong nhiều quả carotenoit  lại được tổng  hợp trong quá trình chín. 12 Công ngh Sinh h c trong B o qu n ch bi n nông s nệ ọ ả ả ế ế ả GV h ng d n: PGS. TS. Ngô Xuân M nhướ ẫ ạ - Sự biến đổi màu sắc của quả: - Ở giai đoạn xanh, diệp lục tố (chlorophylle) cho  màu xanh của trái.  - Dưới  tác  dụng  của  enzym  chlorophyllase,  diệp  lục  tố  bị  phân  hủy  nên  để  lộ  ra  những  sắc  tố  khác đã có sẵn trong trái.  13 Công ngh Sinh h c trong B o qu n ch bi n nông s nệ ọ ả ả ế ế ả GV h ng d n: PGS. TS. Ngô Xuân M nhướ ẫ ạ - Sự biến đổi màu sắc của quả: - Song  song  với  quá  trình  này,  các  sắc  tố  khác  được tổng hợp.  - Có  hai  nhóm  sắc  tố:  nhóm  caroténoide,  với  beta­carotene  sẽ  cho  màu  vàng  cam  như  trái  xoài,  và  nhóm  anthocyanes,  mà  pelargonidol  (pelargonidin­glucosine) sẽ cho trái dâu có màu  đỏ.  - Các  sắc  tố  này  thường  tạo  thành  các  hợp  chất  phức tạp để khỏi tạo thành màu xanh lơ.  14 Công ngh Sinh h c trong B o qu n ch bi n nông s nệ ọ ả ả ế ế ả GV h ng d n: PGS. TS. Ngô Xuân M nhướ ẫ ạ - Sự biến đổi màu sắc của quả: - Quá trình biến đổi sắc tố này xảy ra khác nhau ở  mỗi loại quả nên màu sắc của chúng cũng khác  nhau. - Chẳng  hạn ở  chuối,  hàm  lượng  clorophin  giảm  rất  nhanh  nhưng  hàm  lượng  caotenoit  không  giảm nên quả hoá vàng nhanh chóng.  15 Công ngh Sinh h c trong B o qu n ch bi n nông s nệ ọ ả ả ế ế ả GV h ng d n: PGS. TS. Ngô Xuân M nhướ ẫ ạ - Sự biến đổi màu sắc của quả:  - Ở táo giảm hàm lượng clorophin nhưng lại tăng  hàm lượng xanthophin.  - Ở cam quít, giảm nhanh hàm lượng clorophin và  tăng hàm lượng carotenoit.  - Ở quả dâu đất,  có  sự  tăng hàm  lượng antoxian  và  flavon,  quá  trình  xảy  ra  mạnh  mẽ  dưới  tác  dụng  của  ánh  sáng  vì  có  sự  tham  gia  của  phytocrom . 16 Công ngh Sinh h c trong B o qu n ch bi n nông s nệ ọ ả ả ế ế ả GV h ng d n: PGS. TS. Ngô Xuân M nhướ ẫ ạ - Sự biến đổi độ mềm của quả:  - Khi quả  chín, pectat  canxi gắn chặt  các  tế  bào  với nhau lập tức bị phân huỷ dưới tác dụng của  enzim pectinaza. - Hợp  chất  ethylene  cũng  hoạt  hóa  các  men  pectinase  giúp  thủy  phân  pectin  (loại  chất  giữ  cho  trái  cây  cứng)  khi  hoạt động  của  men  này  chúng ta cảm nhận trái cây chín sẽ mềm hơn.  17 Công ngh Sinh h c trong B o qu n ch bi n nông s nệ ọ ả ả ế ế ả GV h ng d n: PGS. TS. Ngô Xuân M nhướ ẫ ạ - Sự biến đổi độ mềm của quả:  - Hình dạng của trái cây và vỏ của trái cây do các  thành phần tạo nên sự trương cứng của mô và tế  bào của trái cây.  - Những thay đổi thành phần của sự trương cứng  sẽ  làm thay đổi cấu trúc của trạng thái của mô  và tế bào và làm thay đổi độ cứng của trái cây. 18 Công ngh Sinh h c trong B o qu n ch bi n nông s nệ ọ ả ả ế ế ả GV h ng d n: PGS. TS. Ngô Xuân M nhướ ẫ ạ - Sự biến đổi độ mềm của quả:  - Đây là kết quả hoạt hóa các hoạt động của các  men thủy phân được tổng hợp trong lúc trưởng  thành dưới sự có mặt của ethylene dẫn tới  thay  đổi cấu trúc tế bào và mô làm mất đi sự kết dính  giữa các tế bào và những thay đổi áp suất thẩm  thấu, kết quả làm cho trái cây mềm. 19 Công ngh Sinh h c trong B o qu n ch bi n nông s nệ ọ ả ả ế ế ả GV h ng d n: PGS. TS. Ngô Xuân M nhướ ẫ ạ - Sự biến đổi độ mềm của quả:  - Kết quả là các tế bào rời rạc và quả mềm ra.  - Quá trình này xảy ra càng nhanh khi hàm lượng  ethylene tăng lên 20 Công ngh Sinh h c trong B o qu n ch bi n nông s nệ ọ ả ả ế ế ả GV h ng d n: PGS. TS. Ngô Xuân M nhướ ẫ ạ - Sự biến đổi mùi thơm của quả:  - Khi quả chín thì xuất hiện các mùi đặc trưng cho  từng loại quả.  - Sự chín đã hoạt hoá quá trình tổng hợp các chất  gây  mùi  thơm  đặc  trưng  có  bản  chất  este,  aldehyt hoặc xeton. - Đây  là  quá  trình  xảy  ra  có  liên  quan  đến  hoạt  động  của  các  enzim  đặc  trưng  cho  từng  loại  quả. 21 Công ngh Sinh h c trong B o qu n ch bi n nông s nệ ọ ả ả ế ế ả GV h ng d n: PGS. TS. Ngô Xuân M nhướ ẫ ạ - Sự biến đổi hương vị của quả:  - Đó  là  kết  quả  của  sự  cân  bằng  giữa đường  với  độ chua. - Đồng thời với biến đổi mùi thì vị chua chát giảm  đi và biến mất, còn vị ngọt tăng lên.  22 Công ngh Sinh h c trong B o qu n ch bi n nông s nệ ọ ả ả ế ế ả GV h ng d n: PGS. TS. Ngô Xuân M nhướ ẫ ạ - Sự biến đổi hương vị của quả:  - Tùy theo trái, tỷ lệ đường khác nhau và thay đổi  tùy độ chín.  - Các hợp chất như  tanin, axít hữu cơ, alcaloit bị  phân  hủy  nhanh  chóng,  đồng  thời  các  đường  đơn  xuất  hiện  (xaccaroz,  fructoz  )  nên  vị  ngọt  tăng lên … 23 Công ngh Sinh h c trong B o qu n ch bi n nông s nệ ọ ả ả ế ế ả GV h ng d n: PGS. TS. Ngô Xuân M nhướ ẫ ạ - Sự biến đổi hương vị của quả:  - Khi  trái  chín  thành  phần  ethylene  được  tạo  ra  trong  tế bào dẫn tới  thay đổi hay hoạt hóa một  số  men  trong  trái  cây  bao  gồm:  men  amylase,  giúp thủy phân tinh bột tạo ra những đường đơn  làm chúng ta có cảm nhận được vị ngọt của trái  cây. 24 Công ngh Sinh h c trong B o qu n ch bi n nông s nệ ọ ả ả ế ế ả GV h ng d n: PGS. TS. Ngô Xuân M nhướ ẫ ạ 25 - Thời  hạn  sử  dụng  sản  phẩm  tăng  lên  mang  lại  lợi ích cho cả người sản xuất và người tiêu dùng. - Bảo đảm về chất lượng rau quả trên thị trường.  - Giờ đây, nông dân có thể chờ rau quả trưởng  thành đầy đủ mới thu hoạch.  - Người  tiêu  dùng  có  thể  mua  được  hàng  hóa  tốt với giá tiền phù hợp. Công ngh Sinh h c trong B o qu n ch bi n nông s nệ ọ ả ả ế ế ả GV h ng d n: PGS. TS. Ngô Xuân M nhướ ẫ ạ 3. Vai trò của công nghệ chín chậm 26 - Nông dân yên tâm khi vận chuyển sản phẩm của  mình trong một khoảng thời gian dài mà không  cần phải bảo quản lạnh. - Giảm thiệt hại sau thu hoạch.  - Quả  DR  có  độ  cứng  cao  hơn  quả  thông  thường do đó nó không bị bầm dập trong quá  trình  vận  chuyển  và  thời  gian  lưu  thông  trên  thị trường lâu hơn. - Kéo dài  thời hạn sử dụng nhưng rau quả vẫn  tươi ngon. Công ngh Sinh h c trong B o qu n ch bi n nông s nệ ọ ả ả ế ế ả GV h ng d n: PGS. TS. Ngô Xuân M nhướ ẫ ạ 3. Vai trò của công nghệ chín chậm 27 Công ngh Sinh h c trong B o qu n ch bi n nông s nệ ọ ả ả ế ế ả GV h ng d n: PGS. TS. Ngô Xuân M nhướ ẫ ạ 4. Ethylene. - Là m t hormone th c v t t nhiên liên quan đ n ộ ự ậ ự ế quá trình sinh tr ng, phát tri n, chín và s lão hóa ưở ể ự c a th c v t. ủ ự ậ 28 Công ngh Sinh h c trong B o qu n ch bi n nông s nệ ọ ả ả ế ế ả GV h ng d n: PGS. TS. Ngô Xuân M nhướ ẫ ạ - Ng i ta cho r ng phytohormone này thúc đ y quá ườ ằ ẩ trình chín c a r t nhi u loài qu nh : chu i, d a, ủ ấ ề ả ư ố ứ cà chua, xoài, d a h u và đu đ . ư ấ ủ - Nó đ c t o ra nhi u n ng đ khác nhau ph ượ ạ ở ề ồ ộ ụ thu c vào nhi u lo i qu . ộ ề ạ ả - Khi n ng đ ethylene đ t t 0,1 đ n 1,0 ppm (Ph n ồ ộ ạ ừ ế ầ tri u) thì b t đ u x y ra quá trình chín c a qu ệ ắ ầ ả ủ ả vùng nhi t đ i. ệ ớ 29 - S n ph m ethylene trong qu là tín hi u cho ho t ả ẩ ả ệ ạ đ ng c a nhi u lo i enzyme khác nhau d n đ n ộ ủ ề ạ ẫ ế nh ng thay đ i sinh lý nh trên.ữ ổ ư Công ngh Sinh h c trong B o qu n ch bi n nông s nệ ọ ả ả ế ế ả GV h ng d n: PGS. TS. Ngô Xuân M nhướ ẫ ạ 30 31 - nh h ng không t t c a Ethylene đ i v i quá Ả ưở ố ủ ố ớ trình b o qu n t i:ả ả ươ - Tăng c ng đ hô h p, do đó làm gi m nhanh ườ ộ ấ ả l ng ch t khô d tr , hao h t kh i l ng t ượ ấ ự ữ ụ ố ượ ự nhiên l n nên ch t l ng qu chu i gi m nhanh ớ ấ ượ ả ố ả trong th i gian b o qu n. ờ ả ả - Kích thích s xu t hi n và gây h i c a các vi sinh ự ấ ệ ạ ủ v t gây th i h ng, m t s nghiên c u v nh ậ ố ỏ ộ ố ứ ề ả h ng etylen đ n quá trình h h ng các lo i rau ưở ế ư ỏ ạ qu cho r ng có đ n 50% thi t h i, h h ng trên ả ằ ế ệ ạ ư ỏ qu có liên quan đ n etylen.ả ế Công ngh Sinh h c trong B o qu n ch bi n nông s nệ ọ ả ả ế ế ả GV h ng d n: PGS. TS. Ngô Xuân M nhướ ẫ ạ 32 Công ngh Sinh h c trong B o qu n ch bi n nông s nệ ọ ả ả ế ế ả GV h ng d n: PGS. TS. Ngô Xuân M nhướ ẫ ạ - Cơ chế sinh tổng hợp Ethylene: - Xuất  phát  ban  đầu  từ  axít  amin  methionine  (MET)  và  sản  phẩm  quan trọng nhất của chu trình này là  tạo  ra  etylen,  quá  trình  này  đi  qua  hai sản phẩm trung gian chính đó là  S­adenosyl  methionine  (SAM)  và  1­  aminocyclopropane  1­cacboxylic  axit (ACC). 33 Công ngh Sinh h c trong B o qu n ch bi n nông s nệ ọ ả ả ế ế ả GV h ng d n: PGS. TS. Ngô Xuân M nhướ ẫ ạ - Cơ chế sinh tổng hợp Ethylene: - Từ  methionine  (MET)  chuyển  hoá  thành  S­ adenosyl methionine (SAM) nhờ tác dụng xúc  tác của enzym SAM­synthetaza.  - Từ  SAM  chuyển  hóa  theo  2  con đường  khác  nhau:  - Một phần  tổ hợp  lại axit amin MET để  tiếp  tục  quá  trình  sinh  tổng  hợp  trong  cơ  thể  sinh vật.  - Một  phần  chuyển  hóa  thành  1­ aminocyclopropane  1­cacboxylic  axit  (ACC)  nhờ  tác  dụng  xúc  tác  của  enzym  ACC­synthetaza.  34 Công ngh Sinh h c trong B o qu n ch bi n nông s nệ ọ ả ả ế ế ả GV h ng d n: PGS. TS. Ngô Xuân M nhướ ẫ ạ - Cơ chế sinh tổng hợp Ethylene: - Khi quả  còn xanh, con đường hình  thành  trở  lại MET xảy ra mạnh và sự hình thành ACC là  yếu hơn.  - Quá  trình  này  sẽ  diễn  ra  ngược  lại  khi  quả  chín  dần.  Từ  ACC  chuyển  hoá  thành  etylen  (C2H4) nhờ tác dụng xúc tác của enzym ACC­ oxydaza.  35 Công ngh Sinh h c trong B o qu n ch bi n nông s nệ ọ ả ả ế ế ả GV h ng d n: PGS. TS. Ngô Xuân M nhướ ẫ ạ - Cơ chế sinh tổng hợp Ethylene: 36 37 38 39 40 Công ngh Sinh h c trong B o qu n ch bi n nông s nệ ọ ả ả ế ế ả GV h ng d n: PGS. TS. Ngô Xuân M nhướ ẫ ạ - Vấn đề đặt  ra  là,  tạo hàm  lượng  ethylene  giảm  là  mục tiêu ứng dụng để kéo  dài thời gian bảo quản trái  cây. - Các  nhà  khoa  học  đã  nghiên  cứu  để  tìm  ra  phương  pháp  làm  chậm  quá trình chín của quả 41 Công ngh Sinh h c trong B o qu n ch bi n nông s nệ ọ ả ả ế ế ả GV h ng d n: PGS. TS. Ngô Xuân M nhướ ẫ ạ - Các chất kháng Ethylene: - Các ion kim loại nặng. - Các chất oxi hóa mạnh. - Các chất kích thích sinh trưởng. - Công nghệ chín chậm: 42 Công ngh Sinh h c trong B o qu n ch bi n nông s nệ ọ ả ả ế ế ả GV h ng d n: PGS. TS. Ngô Xuân M nhướ ẫ ạ - Các ion kim loại nặng như bạc (Ag), coban (Co),  titan (Ti), thuỷ ngân (Hg), paladi (Pd). - Các ion kim loại nặng kể trên có thể ức chế quá  trình  chuyển  triptophan  thành  ACC  (chất  tiền  thân của etylen), do đó etylen không được hình  thành.  43 Công ngh Sinh h c trong B o qu n ch bi n nông s nệ ọ ả ả ế ế ả GV h ng d n: PGS. TS. Ngô Xuân M nhướ ẫ ạ - Chính vì vậy, chúng ta có  thể kéo dài  thời gian  bảo quản.  - Ngoài  tác  dụng  kể  trên,  ion  kim  loại  còn được  biết như một chất kháng etylen tiềm tàng.  - Nó  gây  trở  ngại  đối  với  các  vị  trí  liên  kết  của  etylen, ức chế sự trao đổi etylen, hình thành một  phức  dietylen  thực  sự  do  đó  có  tác  dụng  như  một chất kháng etylen.  44 Công ngh Sinh h c trong B o qu n ch bi n nông s nệ ọ ả ả ế ế ả GV h ng d n: PGS. TS. Ngô Xuân M nhướ ẫ ạ - Hiện nay, việc sử dụng các chất kháng etylen có  nguồn gốc  ion kim  loại nặng có một số nhược  điểm như:  - Các  dung  dịch  chứa  các  ion  kim  loại  nặng  không bền vững nếu để thời gian dài.  - Sự  tồn  dư  các  hàm  lượng  ion  kim  loại  này  trong nước và đất, chúng gây nên ảnh hưởng  đến môi trường và sức khoẻ của cộng đồng.  - Vì  vậy,  phương  án  sử  dụng  chất  kháng  etylen  này không được khuyến khích sử dụng nhiều 45 Công ngh Sinh h c trong B o qu n ch bi n nông s nệ ọ ả ả ế ế ả GV h ng d n: PGS. TS. Ngô Xuân M nhướ ẫ ạ - Các  chất  oxy  hóa  mạnh  như  ozon  (O3),  thuốc  tím (KMnO4),  tia cực  tím (UV) sẽ oxy hóa ngay  lập tức etylen trước khi chúng gây ra những tác  động xấu.  - Ngoài các chất kháng etylen kể  trên, trong bảo  quản  chuối  tươi  còn  áp  dụng  các  biện  pháp  khác để hạn chế tối đa những tác động xấu của  etylen như:  làm giảm nhanh chóng etylen cùng  với  nhiệt  lượng  cao  ra  khỏi  phòng  bảo  quản  bằng thông gió sao cho nồng độ etylen nhỏ hơn  0,01µl/l.  46 Công ngh Sinh h c trong B o qu n ch bi n nông s nệ ọ ả ả ế ế ả GV h ng d n: PGS. TS. Ngô Xuân M nhướ ẫ ạ - Người ta cũng có thể bảo quản ở nhiệt độ thấp,  nồng độ CO2 thấp  tức  là ức chế sự hình thành  ACC nên etylen sẽ không được tạo thành. Theo  kết  quả  nghiên  cứu  cho  thấy,  khi  sử  dụng  KMnO4 để hấp thụ etylen trong bảo quản chuối  thì  thời gian bảo quản sẽ  tăng  lên 3  lần so với  khi không sử dụng KMnO4.  47 Công ngh Sinh h c trong B o qu n ch bi n nông s nệ ọ ả ả ế ế ả GV h ng d n: PGS. TS. Ngô Xuân M nhướ ẫ ạ - Nếu cân bằng các chất kích thích sinh trưởng và  ức chế sinh trưởng hay cụ  thể  là cân bằng Gib  (Gibberellin),  thì  tác  động  của  etylen  lên  quá  trình chín của quả sẽ giảm.  - Các  chất  kích  thích  sinh  trưởng  Gib  có  ứng  dụng rộng rãi để kháng lại tác động của etylen.  48 Công ngh Sinh h c trong B o qu n ch bi n nông s nệ ọ ả ả ế ế ả GV h ng d n: PGS. TS. Ngô Xuân M nhướ ẫ ạ - Etylen  kích  thích  sự  chín  của  quả  thì  việc  sử  dụng các chất chống lại sự hình thành etylen sẽ  có  tác  dụng  ngược  lại,  nghĩa  là  làm  chậm  sự  chín.  - Đây chính là mục đích mà sử dụng chất kháng  etylen (Retain ­ AVG) cho quá  trình nghiên cứu  kéo dài thời gian bảo quản.  - Retain  ­ AVG  là một chất điều hoà  sinh  trưởng  thực vật, có chứa 15% thành phần hoạt động đó  là AVG. 49 Công ngh Sinh h c trong B o qu n ch bi n nông s nệ ọ ả ả ế ế ả GV h ng d n: PGS. TS. Ngô Xuân M nhướ ẫ ạ - Retain  ­  AVG  là  một  hợp  chất  có  tác  dụng  ức  chế một cách hoàn  toàn hoạt động của enzym  ACC­  synthetaza,  là  enzym  giữ  vai  trò  quan  trọng  trong  việc  xúc  tác  quá  trình  hình  thành  etylen.  - Do đó, làm trì hoãn quá trình chín của quả, duy  trì  được  hương  thơm  của  quả  trong  quá  trình  bảo  quản.  Đồng  thời  Retain  ­  AVG  cũng  làm  giảm hiện tượng rụng hoa quả trên cây  50 2. Ti p c n v i công ngh chín ch mế ậ ớ ệ ậ Công ngh Sinh h c trong B o qu n ch bi n nông s nệ ọ ả ả ế ế ả GV h ng d n: PGS. TS. Ngô Xuân M nhướ ẫ ạ - Đi u khi n quá trình chín ch m:ề ể ậ - Đi u khi n s t ng h p ethylene:ề ể ự ổ ợ - Đi u khi n vi c nh n Ethylene: ề ể ệ ậ - c ch ho t tính c a polygalacturonase:Ứ ế ạ ủ 51 Các nhà khoa h c có th s d ng m t vài ph ng ọ ể ử ụ ộ ươ pháp đ đi u khi n quá trình chín ch m b ng công ể ề ể ậ ằ ngh bi n đ i gen:ệ ế ổ 52 53 54 55 56 57 58 L ng ethylene t o ra có th đ c đi u khi n b ng ượ ạ ể ượ ề ể ằ cách “đóng” ho c làm gi m s t o ethylene trong qu , ặ ả ự ạ ả theo m t s cách sau đây:ộ ố a. c ch s bi u hi n c a gen ACC synthase. Ứ ế ự ể ệ ủ - ACC (1–Aminocyclopropane–1–Carbonxylic acid) synthase là enzyme ch u trách nhi m chuy n hóa S-ị ệ ể Adenosylmethiomine (SAM) thành ACC. - T b c th hai t i b c cu i cùng trong quá trình ừ ướ ứ ớ ướ ố sinh t ng h p ethylene. ổ ợ 59 - S bi u hi n c a enzyme b c n tr khi m t ự ể ệ ủ ị ả ở ộ antisense ho c m t đo n c a b n sao gen synthase ặ ộ ạ ủ ả đ c chuy n vào trong genome c a th c v t. ượ ể ủ ự ậ b. Chuy n gen ACC diaminase.ể - Gen mã hóa cho enzyme này nh n đ c t m t vi ậ ượ ừ ộ khu n đ t (Pseudomonas chlororaphis) không gây ẩ ấ b nh.ệ - Vi khu n này có kh năng chuy n hóa ACC thành ẩ ả ể m t phân t khác, nh v y làm gi m l ng ACC có ộ ử ờ ậ ả ượ th nh n đ c đ t o ethylene.ể ậ ượ ể ạ 60 c. Chuy n gen SAM hydrolase. ể - Ph ng pháp này cũng t ng t nh ACC ươ ươ ự ư diaminase, b ng cách gi m ti n ch t c a ethylene. ằ ả ề ấ ủ - Trong tr ng h p này, SAM đ c chuy n hóa thành ườ ợ ượ ể homoserine. - Gen mã hóa cho enzyme này đ c phân l p t th ượ ậ ừ ể th c khu n E. Coli T3.ự ẩ 61 d. c ch s bi u hi n c a gen ACC oxidase. Ứ ế ự ể ệ ủ - ACC oxidase là enzyme xúc tác cho s oxi hóa ACC ự thành ethylene, b c cu i cùng trong con đ ng sinh ướ ố ườ t ng h p ethylene. ổ ợ - Thông qua công ngh anti-sense, gi m s đi u khi n ệ ả ự ề ể gen ACC oxidase d n đ n c ch s hình thành ẫ ế ứ ế ự ethylene, do đó làm ch m s chín c a qu . ậ ự ủ ả 62 Đi u ch nh s nh n Ethylene:ề ỉ ự ậ - Khi ethylene có tín hi u b t đ u cho vi c chín qu , ệ ắ ầ ệ ả vi c làm ch m quá trình chín có th đ t đ c b ng cách ệ ậ ể ạ ượ ằ bi n đ i th th c a ethylene.ế ổ ụ ể ủ - Gen ETR1 là m t ví d , nó mã hóa cho protein liên k t ộ ụ ế ethylene. 63 64 - th c v t, ETR1 là m t ví d , nó mã hóa cho protein Ở ự ậ ộ ụ liên k t ethylene. ế - th c v t ETR1 đ c bi n đ i thì m t kh năng Ở ự ậ ượ ế ổ ấ ả ph n ng v i ethylene.ả ứ ớ 65 66 67 - Enzyme polygalatuonae (PG) ch u trách nhi m cho vi c ị ệ ệ phân gi i pectin, ch t duy trì đ c ng cho thành t bào ả ấ ộ ứ ế th c v t. ự ậ - Vi c phân gi i pectin x y ra lúc b t đ u quá trình chín, ệ ả ả ắ ầ làm cho m m qu . ề ả - Đ t o ra qu DR b ng ph ng pháp này, các nhà ể ạ ả ằ ươ khoa h c đã chuy n gen antisene ho c m t đo n b n sao ọ ể ặ ộ ạ ả c a gen PG vào trong genome c a th c v t d n đ n s ủ ủ ự ậ ẫ ế ự c ch t o ra enzyme PG.ứ ế ạ 68 69