TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG
KHOA NÔNG NGHIỆP & TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN NHÓM 6 SEMINAR

ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ VI SINH TRONG SẢN XUẤT
THUỐC TRỪ SÂU SINH HỌC

3. Hoàng Nguyễn Trung Nghĩa
4. Nguyễn Hoàng An
5. Trương Thị Ngọc Hân
6. Lê Thị Đẹp
7. Nguyễn Ngọc Hồ
An Giang, tháng 09. 2012

i
Mục lục
Nội dung Trang
Mục lục i
Danh sách hình ii
Danh sách bảng ii
Chương 1: Mở đầu 1
Chương 2: Tổng quan về thuốc trừ sâu sinh học 2
2.1. Thuốc trừ sâu sinh học là gì? 2
2.2. Ưu điểm 2
2.3. Nhược điểm 3
Chương 3: Một số chế phẩm sinh học trừ sâu hại trong nông nghiệp 4
3.1. Thuốc trừ sâu bằng vi khuẩn Bacillus thuringensis (Bt) 4
3.1.1. Giới thiệu chung về Bt 4
3.1.2. Quy trình sản xuất Bt 5
3.1.2.1. Phương pháp lên men bề mặt 5
3.1.2.2. Phương pháp lên men chìm 7
3.1.2.3. Quy trình sản xuất Bt ở Việt Nam 8
3.2. Công nghệ sản xuất thuốc trừ sâu bằng virus 8
3.2.1. Giới thiệu chung 8

Hình 11: Quy trình sản xuất nấm bằng phương pháp lên men chìmError! Bookmark not
defined.
Hình 12: Quy trình sản xuất nấm M. anisopliae theo phương pháp lên men bề mặt (xốp) Error!
Bookmark not defined.

Danh sách bảng
Nội dung Trang
Bảng 1: Thành phần môi trường nuôi sâu keo da láng không có agar. 10

iii 1
Chương 1: Mở đầu
Từ những năm 50 của thế kỷ trước, các loại thuốc hóa học trừ sâu bệnh cho cây trồng được dùng
phổ biến và rộng rãi. Các loại thuốc này là hợp chất clo và phospho hữu cơ có tác dụng tiêu diệt
sâu bệnh, tiêu diệt muỗi rất hữu hiệu. Ban đầu người ta đặt niềm tin vào chúng rất nhiều và hy
vọng chúng sẽ là cứu cánh cho ngành Trồng trọt và Trồng rừng ở trên khắp Trái Đất. Song, cùng
với thời gian, thuốc trừ sâu hóa học đã lộ ra những nhược điểm không thể khắc phục được, như
làm cho sâu hại quen dần và “nhờn thuốc”, đáng lẽ sâu bị giảm đi nhưng lại có chiều hướng gia
tăng, thuốc tồn dư ngấm vào đất gây ô nhiễm mội trường đất và nước (đặc biệt là nước ngầm),
tồn dư trong sản phẩm lương thực – thực phẩm làm ảnh hưởng tới sức khỏe con người và vật
nuôi.
Ngày nay, song song với biện pháp hóa học xuất hiện biện pháp sinh học dựa trên cơ sở đấu
tranh sinh học với sâu hại, chuột và vi sinh vật gây bệnh cho cây trồng. Biện pháp sinh học cũng
khá đa dạng, gồm có các chế phẩm vi sinh vật diệt sâu hại, các chế phẩm từ tuyến trùng, các loại
thiên địch ăn thịt (ong mắt đỏ, mắt vàng,…) diệt những loài côn trùng phá hoại mùa màng.
Các chế phẩm vi sinh hoặc các chế phẩm sinh học (với bao gồm ý nghĩa rộng hơn) có tác dụng
diệt hoặc gây bệnh cho sâu hại cây trồng. Bệnh côn trùng có tới 80 – 90% số bệnh là do vi sinh
vật gây ra. Những bệnh này thường thể hiện côn trùng chết hàng loạt, chấm dứt sự sinh sản, làm

3
độ sạch cao như các loại rau, chè… Muốn có nông sản sạch và an toàn, một biện pháp quan
trọng là sử dụng các thuốc sinh học trừ sâu.
Ngoài ra, các yếu tố sinh học trừ sâu như các vi sinh vật và thực vật thường có sẵn và rất phổ
biến ở mọi nơi, mọi lúc, vì vậy nguồn khai thác rất dễ dàng và hầu như vô tận. Đồng thời với các
chế phẩm được sản xuất theo quy mô công nghiệp, hiện nay người ta vẫn có thể dùng các
phương pháp chế biến thô sơ để sử dụng. Có thể ra đồng thu thập các sâu bị chết vì nấm bệnh,
nghiền nát trong nước rồi phun lên cây để trừ sâu. Các cây thuốc lá, thuốc lào, hạt xoan, rễ dây
thuốc cá… băm nhỏ và đập nát ngâm lọc trong nước để phun cũng rất có hiệu quả.
2.3. Nhược điểm
Tuy vậy, một số thuốc sinh học, như các thuốc vi sinh thường thể hiện hiệu quả diệt sâu tương
đối chậm hơn so với thuốc hóa học. Sự bảo quản và khả năng hỗn hợp của các thuốc sinh học
thường yêu cầu điều kiện cũng chặt chẽ hơn. Bên cạnh đó, so với các loại thuốc trừ sâu hóa học,
các chế phẩm sinh học còn có một số yếu điểm như: giá thành cao, thời gian tác dụng lâu hơn,
hiệu lực không nhanh như thuốc hóa học nên người dân không nhìn thấy ngay do đó cũng chậm
được đưa vào sản xuất trên diện rộng.
Nhưng so với các ưu điểm to lớn thì các nhược điểm trên đây của thuốc sinh học là rất nhỏ và
hoàn toàn có thể khắc phục được. Vì vậy, thuốc trừ sâu sinh học ngày càng được khai thác sử
dụng nhiều. Ở nước ta, ngoài các chế phẩm Bt đã được biết đến tương đối lâu, hiện nay có nhiều
chế phẩm mới đã được đăng ký 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. 4
Chương 3: Một số chế phẩm sinh học trừ sâu hại trong nông nghiệp
3.1. Thuốc trừ sâu bằng vi khuẩn Bacillus thuringensis (Bt)
3.1.1. Giới thiệu chung về Bt
Bt là trực khuẩn sinh bào tử, hiếu khí hoặc hiếu khí không bắt buộc, nhuộm Gram dương. Tế bào
đứng riêng rẽ hoặc xếp thành từng chuỗi, chứa tinh thể độc có bản chất protein hình quả trám,
kích thước khoảng 0,6  2 m. Bào tử hình trứng dài 1,6 – 2 m, có thể nảy mầm thành tế bào

Hình 3: Quy trình công nghệ sản xuất chế phẩm Bt
3.1.2.1. Phương pháp lên men bề mặt
Dùng những hạt cơ chất rắn, những hạt này có hoặc không có khả năng hấp thụ các chất dinh
dưỡng. Các hạt cơ chất này có thể đóng vai trò làm nguồn chất dinh dưỡng, ví dụ như cám lúa
mì, bột ngô, bánh hạt bông loại dầu… hoặc chỉ đơn giản đóng vai trò như chất mang vô cơ. Ở
phương pháp này, vi khuẩn sẽ mọc trên bề mặt cơ chất và tiếp nhận oxy của không khí để sinh
trưởng.
Để chuẩn bị môi trường nuôi cấy vi khuẩn có độ thông thoáng tốt, các loại nguyên liệu không
nên xay nghiền quá nhỏ mà nên xay vỡ thành các mảnh 1 – 3 mm, trộn thêm cám trấu hay mùn
cưa, bả mía… rồi trãi mỏng ra các khay
Nước làm ẩm môi trường có pH 6.5 – 7.5 , hấp vô khuẩn ở 121
0
C khoảng 1h.
Khay được phun dịch nhân giống vào môi trường được đặt trong phòng nuôi có quạt hút, điều
chỉnh nhiệt độ ban đầu là 28 – 35
0
C.
Nguyên liệu
Xử lý nguyên liệu
Chuẩn bị môi trường
Thanh trùng
Các chất dinh dưỡng
Nuôi mở rộng
(lên men)


8
3.1.2.3. Quy trình sản xuất Bt ở Việt Nam
Chủng Bt chuẩn

Nhân giống cấp 1 trên nồi men nhỏ 10 – 50 lít Nhân giống cấp 2 trên nồi men lớn 500 – 5000 lít Kích thích len men

Lọc và ly tâm

Thu sinh khối

Chất phụ gia Sấy phun + chất phụ gia

Đóng chai bảo quản Đóng gói bảo quản
Hình 6: Quy trình sản xuất Bt ở việt Nam
Những năm 1989 – 1996, Viện Công nghiệp thực phẩm đã phối hợp với Viện Bảo vệ thực vật
sản xuất thuốc trừ sâu Bt từ chủng Kurstaki 3a3b của Úc và được ứng dụng ở một số xã thuộc
huyện Hoài Đức (Hà Tây cũ), xã Mai Dịch, Tây Tựu, huyện Từ Liêm (Hà Nội) đạt hiệu quả cao.
Sau đó việc sản xuất bị chững lại từ cuối 1996 – 2000. Vài năm gần đây, thuốc trừ sâu vi sinh Bt
đã được sản xuất trở lại trên quy mô nhỏ lẻ ở Viện Công nghiệp thực phẩm, Viện Công nghệ
sinh học,…
Tuy nhiên, thuốc Bt sản xuất ra chất lượng vẫn chưa ổn định và số lượng chưa đủ để đáp ứng
yêu cầu đối với riêng cây rau tại một vùng chuyên canh ở một số thành phố lớn.
3.2. Công nghệ sản xuất thuốc trừ sâu bằng virus

thập sâu hại về mang thả vào các dung cụ nuôi trên để trong nhà thoáng mát, kê cáo tránh kiến,
gián, chuột… Hằng ngày thay thức ăn tươi mới. Khi sâu đạt tuổi 3 – 4 thì sử dụng nguồn virus
tinh để nhiễm. Sau 2 – 3 ngày thu lại nguồn sâu bị chết do virus cho vào lọ thủy tinh, đem ủ
trong 3 – 5 ngày. Sau đó nghiền, lọc và phun ngay trên đồng ruộng.
 Nuôi sâu bằng thức ăn nhân tạo:
Trên cơ sở nghiên cứu môi trường thức ăn nhân tạo có thành phần giống thức ăn tự nhiên, đảm
bảo cho sâu khỏe, phát triển tốt, quá trình sản xuất cho tỷ suất nhân cao, tỷ lệ còi cọc thấp, trứng
nở cao, lượng trứng nở ra lớn,… Mục đích là thu được lượng sâu lớn làm nguồn sản xuất virus. 10
Bảng 1: Thành phần môi trường nuôi sâu keo da láng không có agar.
TT
Thành phần
Khối lượng (g)
TT
Thành phần
Khối lượng (g)
1
Bột ngô
100
6
Axit accorbic
10
2
Bột đậu xanh
150
7
Axit benzoic
5

tử có hình hẹp zích zắc không đều.

Hình 7: Nấm Beauveria bassiana

11
Độc tố của nấm Beauveria: là Boverixin, vòng Depxipeptit có điểm sôi 93 – 94
0
C
Cơ chế gây bệnh: Sau 12 – 24 giờ thì bào tử nảy mầm đâm xuyên qua lớp kitin của cơ thể và
phát triển bên trong. Tiết ra độc tố Boverixin phá huỷ tế bào bạch huyết làm sâu chết và sau đó
tạo lớp bào tử phủ trên cơ thể sâu.

Hình 8: Sợi nấm mọc trên cơ thể côn trùng
3.3.1.2. Một số đặc tính của chi nấm Metarhizium (nấm lục cương)
Có 2 loài gây bệnh chính là: Metarhizium anisopliae và Metarhizium flavoviride.
Đặc điểm, hình thái: bào tử trần màu trắng dần chuyển sang xanh, hình oval hay hình trứng
(Metarhizium flavoviride), hình cổ chai hay hình trụ (Metarhizium anisopliae). Kích thước
3,5 – 6,4m, bào tử đứng riêng rẽ hoặc xếp thành chuỗi.

Hình 9: Nấm Metarhizium anisopliae
Độc tố của nấm Metarhizium: ngoại độc tố là các sản phẩm thứ cấp, vòng peptit: Destruxin A, B,
C hay D.
Cơ chế gây bệnh: Sau khi bám trên côn trùng trong 24 giờ bào tử sẽ nảy mầm xuyên qua vỏ côn
trùng, tiếp tục phân nhánh bên trong cơ thể và tiết ra các độc tố Destruxin A, B gây chết côn
trùng.

12

Hình 10: Côn trùng nhiễm Metarhizium anisopliae
3.3.2. Quy trình sản xuất

C), nghiền, rây, trộn với bột than bùn.
3.3.2.3. Phương pháp có khử trùng
Môi trường đặc chế từ các nguyên liệu tự nhiên như khoai tây, cà rốt, vỏ dưa, ngô mảng, hạt ngũ
cốc, đựng trong túi nilon khử trùng trong nồi hấp 121
0
C trong 40 phút.

13
Đợi nguội thì cấy bào tử vào.
Nuôi ở nhiệt độ 25 – 28
0
C. Bào tử sẽ hình thành sau 12 – 15 ngày.
Lấy ra, hong khô, nghiền, rây và trộn với bột than bùn.
3.3.2.4. Phương pháp lên men kết hợp
Nuôi nấm làm giống cấy trên hạt ngũ cốc trong bình nón.
Nhân giống vào bình nón đựng môi trường dịch thể, nuôi 12 – 17h.
Cấy 2 – 4% giống vào nồi lên men đựng môi trường (gồm 6% rỉ đường, 1% cao ngô, 0.05%
MgSO
4
, 0.2% KH
2
PO
4
. Nuôi ở 25 – 28
0
C trong 1,5 ngày có thổi khí và khuấy. Dịch lên men đạt
50 – 100 triệu tế bào/ml.
Đổ dịch ra khay để nuôi tĩnh, đặt lên giá. Sau 1 ngày bắt đầu xuất hiện màng nấm. Sau 3 – 4
ngày thấy hình thành bào tử. Bào tử hình thành ồ ạt ở ngày thứ 5.
Vớt màng, đặt vào khay khô, đậy khay để tiếp 2 – 3 ngày cho bào tử chín.


15
Tài liệu tham khảo
Phạm Thị Thùy. 2010. Giáo trình Công nghệ sinh học trong bảo vệ thực vật. Thành phố Hà Nội:
Nhà xuất bản Giáo dục Việt Nam.
Lương Đức Phẩm. 2011. Sản xuất và sử dụng chế phẩm sinh học trong nông nghiệp. Thành phố
Hà Nội: Nhà xuất bản Giáo dục Việt Nam.
Phạm Thành Hổ. 2008. Nhập môn Công nghệ sinh học. Thành phố Hồ Chí Minh: Nhà xuất bản
Giáo dục.