Thành phần hóa học và hoạt tính in vitrokháng nấm Colletotrichum spp. gây bệnh thán thư trên cây trồng của dầu nghệ (Curcuma longa L.)
Nghiên cứu do tác giả Phạm Trung Hiếu - Trung tâm Phát triển Công nghệ cao, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, các tác giả Trần Đại Lâm, Phạm Thị Năm - Viện Kỹ thuật Nhiệt đới, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, tác giả Vũ Đình Hoàng - Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, tác giả Nguyễn Hồng Tuyên - Viện Bảo vệ Thực vật, tác giả Trịnh Thị Hồng - Học viện Nông nghiệp Việt Nam, tác giả Lê Đăng Quang - Trung tâm Nghiên cứu Triển khai các Hoạt chất Sinh học, Viện Hóa học Công nghiệp Việt Nam thực hiện.
Trên thế giới, tình hình sâu bệnh phá hoại mùa màng ngày càng trầm trọng hơn do quá trình biến đổi khí hậu cùng với sự phát triển của ngành nông nghiệp. Nhu cầu về thuốc bảo vệ thực vật (BVTV) vì thế cũng ngày một tăng theo. Để giảm thiểu tác hại của thuốc BVTV tới môi trường, xu hướng sử dụng các thuốc BVTV sinh học có nguồn gốc thảo mộc ngày một phổ biến hơn. Trong các loài thực vật được ứng dụng nghiên cứu tại Việt Nam, cây nghệ vàng (Curcuma longa L.) đã và đang được sử dụng rộng rãi trong các chế phẩm sinh học do sự phổ biến, giá thành rẻ, dễ nuôi trồng và quan trọng là đặc tính kháng khuẩn, kháng nấm tốt của các chiết xuất thu được từ loài cây này. Trong các thành phần từ cây nghệ, curcumin là thành phần nổi tiếng nhất bởi các ứng dụng của hợp chất này trong y học, đời sống. Tuy nhiên, quá trình sản xuất curcumin sinh ra lượng lớn sản phẩm phụ là nhựa dầu nghệ ở dạng keo gây ô nhiễm môi trường.
Bệnh thán thư là bệnh hại cây trồng, khiến lá khô rụng, cành héo úa, quả thối hỏng, gây thiệt hại nặng nề đến năng suất. Trên thế giới, theo nghiên cứu của Ann và cs (1994), bệnh thán thư trên cây xoài có thể gây thất thu năng suất lên đến 60%. Cheng và cs (2013) đã thông báo, bệnh thán thư làm giảm 15% năng suất trái quýt trên diện rộng ở tỉnh Quảng Đông, Trung Quốc. Tại Việt Nam, tác giả V.T. Mai (2002) cho biết, tại ĐBSCL, tỷ lệ cây sầu riêng bị thán thư lên đến 60%. Đối với quả vải, bệnh còn có tên gọi khác là bệnh khô quả do nấm C. gloeosporioides gây ra. Bệnh này có tác động nghiêm trọng trên toàn cây vải, ảnh hưởng đến năng suất và phẩm chất quả vải.
Để góp phần nghiên cứu và phát triển các loại thuốc bảo vệ thực vật sinh học có nguồn gốc thiên nhiên phòng trừ nấm gây bệnh thán thư trên cây vải và làm cơ sở cho các nghiên cứu sâu hơn, chúng tôi tiến hành điều chế dầu nghệ bằng cách chiết phân bố với n-hexan phần nhựa dầu nghệ - sản phẩm phụ thu được sau khi kết tinh curcumin từ củ nghệ vàng (C. longa L.) tại Bắc Giang và phân tích thành phần các cấu tử dễ bay hơi trong đó. Đồng thời thử nghiệm hoạt tính kháng nấm của dầu nghệ đối với 3 chủng nấm gây bệnh thán thư và một số chủng nấm khác. Trong đó, chủng nấm C. gloeosporioides được phân lập trực tiếp từ quả vải tại huyện Lục Ngạn, Bắc Giang.
Nguyên liệu dùng trong nghiên cứu là thân củ và rễ cây nghệ vàng (Curcuma longa L.) được phơi khô, nghiền nhỏ tới kích thước 3-5 mm để tiến hành chiết cao. Các chủng nấm được sử dụng trong nghiên cứu bao gồm: Phytophthora infestans (gây bệnh mốc sương); Fusarium oxysporum (gây bệnh héo rũ chết vàng); C. gloeosporioides, C. orbiculare và C. acutatum (gây bệnh thán thư). Trong đó, P. infestans, F. oxysporum, C. orbiculare và C. acutatum được cung cấp bởi Trung tâm Nghiên cứu Triển khai các Hoạt chất Sinh học - Viện Hóa học Công nghiệp Việt Nam. Chủng nấm C. gloeosporioides được phân lập từ quả vải thu hoạch từ huyện Lục Ngạn, tỉnh Bắc Giang. Thí nghiệm phân lập và thử hoạt tính kháng nấm được thực hiện trên các đĩa thạch Petri với môi trường PDA (Potato Dextrose Agar), khoai tây - đường glucose - agar.
Nghiên cứu đã phân lập thành công chủng nấm C. gloeosporioides từ quả vải thu tại Bắc Giang. Kết quả khảo sát hoạt tính kháng nấm cho thấy, dầu nghệ có hiệu quả ức chế tốt đối với các chủng nấm gây bệnh thán thư trên cây vải, trong đó hiệu quả ức chế tốt nhất đối với sự phát triển của chủng nấm C. gloeosporioides (67,89%)ở nồng độ 1 mg/ml. Các cấu tử dễ bay hơi trong dầu nghệ có thành phần chính là α-zingiberene (17,63%), α-turmerone (16,68%), ar-turmerone (16,55%) và β-sesquiphellandrene (10,65%).
nthang
Tạp chí Khoa học và Công nghệ Việt Nam - Tập 63 - Số 6 - Tháng 6/2021 (nthang)