Phương Pháp Ức Chế Ethylene ở quả
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.88 MB, 37 trang )
Như chúng ta đã biết trái cây là một trong những thức ăn quan trọng
cung cấp các chất dinh dưỡng thiết yếu cho con người, vì lẻ đó, từ xưa
đến nay trái cây luôn được con người ưu chuộng, nó thường được con
người sử dụng trong các buổi ăn tráng miệng của gia đình, thờ cúng,
chế biến đóng hộp,…
Nhưng có một điều đặt ra là : làm thế nào để tránh hư hỏng và bảo
quản được chất lượng của trái cây được lâu khi đến tay người sử dụng?
Điển hình như chuối. Chuối là một loại thực phẩm, đồng thời cũng là
một dược liệu thiên nhiên để hỗ trợ điều trị nhiều căn bệnh. Chuối là quả
hô hấp đột biến nên trong quá trình chín có giai đoạn hô hấp mạnh nhất.
Thông thường vài giờ trước khi xảy ra hô hấp đột biến hàm lượng etylen
nội sinh tăng, kích thích hoạt động của các enzym đẩy nhanh quá trình
chín của chuối và làm chuối chóng già hóa ,dẫn đến hư hỏng.
Do đó vấn đề sử dụng các chất chống lại tác dụng của etylen (kháng
etylen) sẽ có tác dụng ngược lại làm chậm sự chín và già hóa của quả
chuối. Đây chính là mục đích của việc kéo dài thời gian bảo quản quả
chuối nói riêng và trái cây nói chung sau thu hoạch.
Methionine
(MET)
Enzyme SAM-synthetaza
S- adenosyl methionine (SAM)
Enzyme ACC-synthetaza
1-aminocyclopropane 1-cacboxylic acid
(ACC)
Enzyme ACC-oxydaza
etylen
1
Các ion kim loại nặng như bạc (Ag), coban (Co), titan
(Ti), thuỷ ngân (Hg), paladi (Pd) có thể ức chế quá trình
chuyển triptophan thành ACC (chất tiền thân của etylen),
do đó etylen không được hình thành. 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,do đó có tác dụng như một
chất kháng etylen.
2
Nếu cân bằng các chất kích thích sinh trưởng và ức
chế sinh trưởng thì tác động của etylen lên quá trình chín
của quả sẽ giảm.
Retain - AVG là một chất điều hoà sinh trưởng thực
vật, có chứa 15% thành phần hoạt động đó là AVG.
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,quá trình chuyển hóa SAM thành
ACC thấp. Do đó, làm trì hoãn quá trình chín của quả,
duy trì được hương thơm của quả trong quá trình bảo
quản.
3
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.
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 KMnO 4
để hấp thụ etylen trong bảo quản chuối thì thời gian bảo
quản sẽ tăng lên 3 lần so với khi không sử dụng KMnO 4.
4
Sau khi thu hoạch, quả thường gặp các hiện tượng sau:
- Hô hấp: từ lúc chín hẳn đến quá chín, cường độ hô hấp
giảm nhanh đồng thời giảm khả năng đề kháng và quả dễ bị
thối hỏng.
- Sự sinh sản ethylen: song song với quá trình hô hấp, quả
sản sinh ra khí ethylen đẩy nhanh tốc độ chín và làm giảm
thời gian bảo quản, muốn loại bỏ và giảm nồng độ ethylen
cần loại bỏ những quả quá chín và có thể sử dụng chất hấp
thụ và kìm hãm khí ethylen. Retardant (R3) là chất có tác
dụng kìm hãm sự già và chín của quả nên giảm được tổn
thất bảo quản sau thu hoạch xuống còn một nửa so với
không sử dụng R3. Việc sử dụng R3 kết hợp với chất chống
nấm Carbendazim (Caz) làm tăng chất lượng bảo quản,
giảm tỷ lệ hư hỏng của quả(vải) trong bảo quản.
Lượng Ethylene tạo ra có thể được điều khiển bằng cách
làm đóng hoặc giảm ethylene trong quả theo 1 số cách sau:
a. Ức chế sự biểu hiện của gen ACC synthase. ACC (1aminocyclopropane-1-carbonxylic acid) synthase là enzyme
chịu trách nhiệm chuyển hóa S-adenosylmethiomine (SAM)
thành ACC; từ bước thứ hai tới bước cuối cùng trong quá
trình sinh tổng hợp ethylene. Sự biểu hiện của enzyme bị
cản trở khi một antisense (“ảnh trong gương”) hoặc một
đoạn của bản sao gen synthase được chuyển vào trong
genome của thực vật.
b. Chuyển gen ACC diaminase. Gen mã hóa cho enzyme
này nhận được từ một vi khuẩn đất (Pseudomonas
chlororaphis) không gây bệnh. Vi khuẩn này có khả năng
chuyển hóa ACC thành một phân tử khác, nhờ vậy làm
giảm lượng ACC có thể nhận được để tạo ethylene.
c. Chuyển gen SAM hydrolase. Phương pháp này cũng
tương tự như ACC diaminase, bằng cách giảm tiền chất của
ethylene. Trong trường hợp này, SAM được chuyển hóa
thành homoserine. Gen mã hóa cho enzyme này được phân
lập từ thể thực khuẩn E. Coli T3.
d. Ức chế sự biểu hiện của gen ACC oxidase. ACC oxidase
là enzyme xúc tác cho sự oxi hóa ACC thành ethylene,
bước cuối cùng trong con đường sinh tổng hợp ethylene.
Thông qua công nghệ anti-sense, giảm sự điều khiển gen
ACC oxidase dẫn đến ức chế sự hình thành ethylene, do đó
làm chậm sự chín của quả.
Các nhà khoa học phát hiện, phun hóa chất ozon nồng độ
thấp cho các loại trái cây và rau trong vòng 8 ngày giúp
chúng tránh được việc mắc tới 95% các loại bệnh do nấm
mốc gây ra - một trong những nguyên nhân khiến các loại
nông sản này hư hại nhanh và không bảo quản được lâu
sau khi thu hoạch.
Tiến sĩ Ian Singleton và các cộng sự nhận thấy, phun một
hàm lượng khí ozon nồng độ thấp vào kho chứa các loại
nông sản tươi mới thu hoạch như dâu tây, cà chua, nho và
mận giúp chúng giảm nguy cơ bị nhiễm nấm mốc
Ngoài ra còn có hóa chất Carbendazim (CBZ)
:C9H9N3O2 có tác dụng diệt nấm trên quả, nhưng nó có
độc tính rất cao, hàm lượng cao rất nguy hiểm cho người
sử dụng.
Trong quá trình chín của quả có sự biến đổi rất rõ rệt về
cường độ hô hấp của quả mà đặc trưng là tăng nhanh
cường độ hô hấp và sau đó lại giảm nhanh tạo nên một đỉnh
hô hấp gọi là hô hấp bột phát. Hô hấp bột phát thay đổi tùy
theo loại quả. Hô hấp bột phát càng mạnh thì tốc độ chín
càng nhanh. Chẳng hạn hô hấp bột phát mạnh nhất ở chuối,
sau đó là lê và táo....
Về cơ chế thì êtylen làm tăng tính thấm của tế bào, giải
phóng enzyme và cơ chất để xúc tiến cho các phản ứng hô
hấp và các biến đổi khác. Vì vậy nếu ức chế hô hấp thì ức
chế hô hấp bột phát sẽ làm chậm sự chín của quả. Chẳng
hạn như bảo quản quả trong polietylen sẽ làm tăng nồng độ
CO2 trong túi, nếu hàm lượng CO2 tăng đến 10% thì ức
chế sự chín vì ức chế sự tạo etylen và hô hấp bột phát
