sản xuất thuốc trừ sâu sinh học BT từ vi khuẩn Bacillusthuringiensis

Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết Nối

Đề tài: Sản xuất thuốc trừ sâu sinh học từ vi khuẩn
Bacillusthuringiensis (Bt)
A/ Dàn ý
I/ Mở đầu
II/ Tổng quan về thuốc trừ sâu sinh học:
1/ Thuốc trừ sâu sinh học là gì?
2/ Ưu và nhược điểm của thuốc trừ sâu sinh học
III/ Sản xuất thuốc trừ sâu sinh học bằng vi khuẩn Bt:
1/ Giới thiệu về Bt
2/ Cơ chế gây độc của Bt đối với sâu hại
3/ Môi trường nuôi cấy chủng Bt
4/ Phương pháp sản xuất chế phẩm thuốc trừ sâu Bt
5/ Quy trình công nghệ sản xuất thuốc trừ sâu Bt
6/ Một số tác nhân ảnh hưởng đến quá trình sản xuất
IV/ Tổng quan về các thiết bị được sử dụng trong sản xuất thuốc trừ sâu sinh học Bt
V/ Những ưu điểm và hạn chế của thuốc trừ sâu Bacillus thurigiensis
VI/ Tài liệu tham khảo









MỞ ĐẦU :
Từ những năm 50 của thế kỉ trước, người ta đã sử dụng thuốc trừ sâu hóa học – là những hợp chất clo và phosphor hữu cơ, có tác dụng tiêu diệt sâu bệnh, tiêu diệt muỗi rất hữu hiệu và có tính kinh tế. Tuy nhiên, trong những năm gần đây, khi sử dụng loại thuốc này đã gây ra những ảnh hưởng to lớn đến xã hội và sức khỏe con người như : sau một thời gian sử dụng thuốc, không những không tiêu diệt được hết sâu hại mà còn có nhiều thêm do sâu hại quen dần và có dấu hiệu “ nhờn thuốc ”. Từ đó, tồn dư các chất độc hại trong đất ngày càng cao, đất đai bị thoái hóa dần, dinh dưỡng bị mất cân đối, mất cân bằng hệ sinh thái trong đất, hệ vi sinh vật trong đất bị phá hủy, dẫn đến tồn dư chất độc trong sản phẩm lương thực- thực phẩm, ảnh hưởng đến sức khỏe đến con người và vật nuôi : tình trạng bị ngộ độc thực phẩm tăng cao, sinh ra nhiều bệnh tật và ảnh hưởng tới thế hệ sau.
Chính vì những lí do đó, xu hướng quay trở lại nền nông nghiệp hữu cơ với việc tăng cường sử dụng thuốc trừ sâu sinh học ( chế phẩm sinh học ), phân bón hữu cơ trong canh tác cây trồng đang là xu hướng chung của toàn cầu. Việc sử dụng các tác nhân sinh học như virut, vi khuẩn, vi nấm hay các hợp chất tự nhiên có hoạt tính sinh học mạnh để phòng trừ sâu bệnh cho cây trồng là rất hữu ích và cần thiết : trong đó, thuốc trừ sâu vi sinh đã và đang được lựa chọn.
I/ TỔNG QUAN VỀ THUỐC TRỪ SÂU SINH HỌC
1. Thuốc trừ sâu sinh học là gì?
Thuốc trừ sâu sinh học bao gồm các loại chế phẩm có nguồn gốc sinh học. Chúng được nuôi cấy trên môi trường dinh dưỡng khác nhau theo phương pháp thủ công, bán thủ công hay phương pháp lên men công nghiệp để tạo ra những chế phẩm có chất lượng cao, có khả năng phòng trừ được các loài sâu bọ gây hại cây trồng nông, lâm nghiệp.
Thuốc trừ sâu sinh học có thể chia thành 4 nhóm :
- Nhóm vi sinh: thành phần thuốc bao gồm những vi sinh vật còn sống như nấm, vi khuẩn, virus, tuyến trùng, chúng đều ở dạng bào tử hay nang trong thời gian nhất định. Các vi sinh vật này sẽ phát triển và ký sinh trên vật chủ khi gặp điều kiện thuận lợi. Ví dụ : thuốc trừ sâu Bt, nấm trichoderma…
- Nhóm độc tố và kháng sinh: thuốc BVTV sinh học được tạo ra trong môi trường nuôi cấy vi sinh vật, gồm chất gây độc( độc tố) và chất tác động lên hoạt động sống tế bào ( kháng sinh ). Ví dụ : Kasugamycin, Streptpmycin…( kháng sinh); Avermectin, spinosad…( độc tố ).
- Nhóm thảo mộc : thuốc BVTV sinh học được tạo bởi quá trình tách chiết thực vật có hiệu lực khá cao và phong phú do nguồn nguyên liệu dồi dào. Ví dụ : cây thuốc lá, bột tỏi, saponin….
- Nhóm nguồn gốc sinh học khác : thuốc BVTV có thể bào chế từ nguồn sinh học khác như vỏ tôm cua( chitosan), các axitamin từ thủy phân protein, dầu khoáng…

2. Ưu và nhược điểm và thuốc trừ sâu sinh học :
a. Ưu điểm :
- Ngăn chặn sâu, bệnh, côn trùng hại một cách hiệu quả mà không làm ảnh hưởng tới cây trồng.
- Đồng hóa các chất dinh dưỡng góp phần tăng năng suất và đạt hiệu quả chất lượng nông sản phẩm.
- Không làm hại kết cấu đất, không làm chai đất, thoái hóa đất mà còn góp phần tăng độ phì nhiêu cho đất.
- Không gây ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe con người, vật nuôi, cây trồng, đảm bảo cân bằng sinh thái.
- Hiệu quả của thuốc vi sinh vật thường kéo dài vì chúng không chỉ tiêu diệt được lứa sâu đang phá hoại mà còn lan truyền cho thế hệ tiếp theo
- Sử dụng hợp lý đúng phương pháp, đúng kĩ thuật trong điều kiện khí hậu thích hợp sẽ mang lại hiệu quả kĩ thuật cao.
b. Nhược điểm :
- Tác dụng của thuốc trừ sâu sinh học lên sâu bệnh tương đối chậm hơn so với thuốc trừ sâu hóa học.( phải có thời gian ủ bệnh)
- Việc bảo quản yêu cầu nghiêm ngặt hơn.
- Giá thành cao, thời gian tác dụng lâu hơn , dẫn đến hiệu lực không nhanh như thuốc hóa học nên người dân không nhìn thấy ngay nên chậm đưa vào sản xuất trên diện rộng.
Nhưng so với các ưu điểm to lớn th́ì các nhược điểm trên đây của thuốc sinh học là rất nhỏ và hoàn toàn có thể khắc phục được. V́ì vậy, thuốc trừ sâu sinh học ngày càng được khai thác sử dụng nhiều. Ở nước ta, ngoài các chế phẩm Bt đă được biết đến tương đối lâu, hiện nay có nhiều chế phẩm mới đă được đăng kí sử dụng. Yêu cầu ngày càng có nhiều nông sản và thực phẩm an toàn phục vụ đời sống cũng là điều kiện quan trọng thúc đẩy sự phát triển của các thuốc sinh học.[10,11]

II/ SẢN XUẤT THUỐC TRỪ SÂU SINH HỌC BẰNG VI KHUẨN BACILLUS THURINGIENSIS
1/Giớithiệu về Bt:
Bt là một trực khuẩn gram dương, hiếu khí không bắt buộc , có kích thước 3-6m, có phủ tiêm mao không dày, tế bào đứng riêng lẽ và xếp thành từng chuỗi. Nhu cầu dinh dưỡng của Bt không cao, chất dinh dưởng chủ yếu là protein động vật, ngoài ra còn chúng có thể phát triển trên các nguồn nitơ, cacbon, muối hứu cơ.
Bt là sinh trưởng tốt trong điều kiện nhiệt độ khoảng từ 12-40C, nhiệt độ tối ưu là từ 27-32C, nhiệt độ thấp sinh trưởng chậm, nhiệt độ cao từ 35-40C sinh trưởng nhanh nhưng chóng lão hóa. Bt thích hợp với pH kiềm khoảng từ 6-8.
Bt có một số phản ứng sinh hóa:
+ Làm ngưng kết sữa
+trong đường glucose, fructose, glycerol, tinh bột , mantose sẽ hình thành acid
+có phản ứng dương với metyl đỏ
+có tác dụng hòa tan trong môi trường huyết ngựa agar
+có thể mọc trên muối xianat, khử muối nitrate thành nitrit, khử muối sulphat, sản sinh emzyme phospholypase.[4,5,6]
2/ Độc tính và cơ chế gây độc của Bt:
a) Độc tính:[5,6,7]
Có 2 nhóm độc tính là:+ chất độc tinh thể được mã hóa bởi gen Cry khác nhau.
+ các chất độc phân giải tế bào Cyt
Hai loại này có thể tác động riêng lẽ hay kết hợp với nhau làm tăng độc tính của tinh thể.
 Nhóm độc tố phân giải tế bào do vi khuẩn tiết ra gồm:
Ngoại độc tố  (alpha-extoxin): là enzyme phospholipase được tiết ra trước khi bào tử và tinh thể độc hình thành gây phân hủy mô trong cơ thể côn trùng bị tác động.( phù hợp với loài ong xẻ vì có pH đường ruột phù hợp với tác động của enzyme).
Ngoại độc tố  (beta-entoxin): là loại ngoại độc tố của Bt được nghiên cứu kĩ nhất, độc tố này bền với nhiệt, được tạo ra trước khi tinh thể độc hình thành, trước khi tạo thành bào tử. Tác động của nó là kìm hãm nucleotide và DNA- polymerase phụ thuộc DNA, các enzyme này gắn với ATPvà dẫn tới việc ngưng tổng hợp RNA; tác dụng cộng hưởng với nội độc tố δ – endotoxyn, sau khi nội độc tố δ – endotoxyn có tác dụng gây đập vỡ phá hủy hoàn toàn biểu mô ruột giữa của côn trùng mẫn cảm, ngoại độc tố nhanh chóng xâm nhập vào huyết tương và máu tới các cơ quan gây thay đổi sinh lý và dẫn tới cái chết nhanh chóng đối với ấu trùng.
Ngoại độc tố : là một loại phospholipase tác động lên phospholipid giải phóng ra axit béo, phá hủy mô tế bào, loại độc tố này tan trong nước.
 Tinh thể độc: Nội độc tố  (delta-endotoxin) : gồm chủ yếu là glutamic, asparaginic ( 20%)
Tinh thể độc Cry được tạo ra với liều lượng lớn hơn nhiều so với chất độc Cyt, là tác nhân hiệu quả gây độc cho côn trùng. Tinh thể độc không thể hòa tan trong, các chất hữu cơ nhưng có thể hòa tan trong dung dịch kiềm. Có hơn 50 gen mã hóa cho các protein tinh thể độc
Nội độc tố  có 3 vùng chức năng:
- Vùng I: là một bó gồm 7 chuỗi xoắn , một vài chuỗi hay tất cả các chuỗi có thể cài vào màng tế bào ruột, tạo ra các lỗ -> các ion qua lại tự do.
- Vùng II: chứa 3 dãi  không song song tương tự như vùng gắn kháng nguyên globulin miễn dịch, vùng này có chức năng gắn với thụ thể trên bề mặt tế bào biểu mô ruột.
- Vùng III: bảo vệ độc tố đã được hoạt hóa khỏi bị phân hủy bởi protease
ruột.


Xem link download tại Blog Kết nối!
Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học ©