VINIF.2022.DA00117 – Nghiên cứu sản xuất chế phẩm chitinase tái tổ hợp bằng kỹ thuật agroinfiltration và thử nghiệm ứng dụng bảo quản rau quả kháng lại bệnh thán thư do nấm Colletotrichum sp. gây ra

Việt Nam tuy là một nước có thế mạnh về nông nghiệp, nhưng đến nay công nghệ bảo quản rau quả sau thu hoạch vẫn chưa được quan tâm đúng mức, tỷ lệ thiệt hại do sâu bệnh hàng năm ở nông sản thường là rất lớn. Thán thư là một bệnh phổ biến ở rau quả do nấm Colletotrichum sp. gây ra, bệnh này xuất hiện nhiều ở xoài, thanh long, bơ và ớt. Khả năng gây thiệt hại nông sản trước và sau thu hoạch của Colletotrichum sp. khiến chúng được xếp vào top 10 loại nấm nguy hại nhất trên thế giới. Hiện nay, biện pháp phòng trừ bệnh thán thư trong sản xuất nông nghiệp chủ yếu vẫn là phun thuốc (hóa chất) diệt nấm lên cây trồng. Nhược điểm của các loại thuốc này là phổ kháng nấm khá hẹp, có khả năng kích thích đề kháng, dễ bị lạm dụng dẫn đến gây nguy hại cho môi trường và sức khỏe người tiêu dùng. Chitinase là một nhóm các enzyme thủy phân chitin hiện diện trong nhiều loài nấm thuộc chi Trichoderma. Nhờ tính chất đó chitinase có thể được ứng dụng trong sản xuất nông nghiệp, đặc biệt là nông sản sau thu hoạch, để kiểm soát các loại nấm bệnh có thành tế bào chứa chitin. Đây là một phương thức diệt nấm sinh học an toàn và không ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng. Mục tiêu của đề tài hướng đến việc sản xuất chế phẩm chitinase tái tổ hợp có nguồn gốc từ nấm Trichoderma asperellum SH16 trong cây Nicotiana benthamiana bằng kỹ thuật agroinfiltration và thử nghiệm ứng dụng diệt nấm Colletotrichum spp. gây bệnh thán thư trên một số loại rau quả có giá trị như xoài, bơ, thanh long và ớt. Các chủng nấm bệnh sẽ được phân lập và định danh. Trình tự DNA mã hóa chitinase được tối ưu bằng các phương pháp khác nhau nhằm cải thiện độ bền cấu trúc của enzyme và tăng cường sự biểu hiện trong điều kiện sản xuất ở quy mô pilot. Chitinase tái tổ hợp sau khi thu hồi với hiệu suất cao và có hoạt tính thủy phân chitin mạnh sẽ được nghiên cứu phối trộn để tạo chế phẩm và thử nghiệm hiệu quả diệt nấm trên các đối tượng nghiên cứu. Kết quả của đề tài sẽ đóng góp thiết thực cho việc phát triển một phương thức sản xuất thuốc trừ nấm sinh học an toàn với chi phí thấp và dễ ứng dụng để bảo quản nông sản sau thu hoạch. Dĩ nhiên, phương thức này không chỉ giới hạn trong phạm vi nấm gây bệnh thán thư ở một số loại rau quả mà còn có thể mở rộng nghiên cứu để kiểm soát nhiều tác nhân gây bệnh khác ở các loại nông sản khác và bởi các chế phẩm enzyme khác.