-1-

Nguyễn Ngọc Mai Cao học sinh K4B

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
ĐẠI HỌC KHOA HỌC
Nguyễn Ngọc Mai

“Nghiên cứu phát triển chủng, tối ưu môi trường lên men xốp sản xuất cao
sản chitinase từ chủng nấm kí sinh côn trùng Lecanicillium lecanii và đánh giá
tính chất của enzyme này”.

-2-

Nguyễn Ngọc Mai Cao học sinh K4B


hết, entomopathogens đều kí sinh trên cơ thể côn trùng. Tuy nhiên, một số
entomopathogens có thể tồn tại trên cây trồng. Vì vậy, L. lecanii spp. có thể có hai
vật chủ là côn trùng và thực vật. Trong tự nhiên, nấm Lecanicillium spp. kí sinh và
gây bệnh đối với côn trùng phá hoại cây, đặc biệt là rệp. Lecanicillium có độc lực
rất mạnh đối với một số loài rệp nhƣ: rệp đào (Myzus persicae) và rệp bông (Aphis
gossypii). Do vậy, bào tử nấm Lecanicillium spp. rất đƣợc quan tâm trong vấn đề
kiểm soát côn trùng và sâu hại cây.
Từ những vấn đề thực tiễn đã nêu ở trên, chúng tôi tiến hành đề tài: “Nghiên
cứu phát triển chủng, tối ưu môi trường lên men xốp sản xuất cao sản chitinase
từ chủng nấm kí sinh côn trùng Lecanicillium lecanii và đánh giá tính chất của
enzyme này”.
Mục tiêu đề tài: Sử dụng biện pháp đột biến để cải biến chủng, tăng hoạt tính
chitinase. Đồng thời, tối ƣu môi trƣờng lên men xốp sản xuất cao sản chitinase.
Nội dung đề tài:
- Gây đột biến chủng nấm lecanicillium lecanii bằng cách sử dụng hóa chất
gây đột biến NTG (N–methyl–N'–nitron–nitrosoguanidine) và tia UV (tia cực tím).
- Sàng lọc các chủng nấm kí sinh côn trùng có hoạt tính chitinase cao nhất.
- Tối ƣu môi trƣờng lên men xốp sản xuất cao sản chitinase từ chủng nấm kí
sinh côn trùng đột biến sàng lọc.
- Xác định tính chất chitinase.
-4-

Nguyễn Ngọc Mai Cao học sinh K4B

Chƣơng I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. TỔNG QUAN VỀ CHITINASE
1.1.1. Giới thiệu về chitinase
Chitinase [poly-β-1,4-(2-acetalmido-2-deoxy)-D-glucoside glucanohydrolase]
thuộc nhóm glycosyl hydrolase, là enzyme thùy phân chitin thành các đơn phân là
chitobiose hay chitotriose qua việc xúc tác sự thủy giải liên kết β-1,4-glucoside

N)
n
] là một trong những dạng
polysaccharide phổ biến trong tự nhiên, đƣợc tạo
thành bởi các đơn phân là N-acetylglucosamine liên
kết với nhau bằng liên kết β-1,4-glucoside. Về mặt
cấu trúc , chitin có cấu trúc tƣơng tự nhƣ cellulose,
điểm khác biệt duy nhất là nhóm acetamido ở vị trí
số 2 trên khung carbon của chitin đƣợc thay bằng
nhóm hdroxyl (-OH) ở cellulose [71].

Hình 1.1: Cấu trúc hóa học
của chitinase
Chitin có hoạt tính hóa học thấp, màu trắng, cứng và có chứa nitrogen. Nó
không hòa tan trong nƣớc, kiềm loãng hay đặc, rƣợu và hầu hết các dung môi hữu
cơ thông thƣờng. Nó tan axit vô cơ đặc (HCl, H
2
SO
4
, H
3
PO
4
…) và một số dung
môi khác (hexafluro isopropanol, hexafluro acetone…) [69], [94].
Một số động vật không xƣơng sống nhƣ côn trùng, huyễn thể, giáp xác và
giun tròn, chitin là một thành phần cấu trúc quan trọng của lớp vỏ. Ở động vật thủy
sản, đặc biệt là trong vỏ tôm, cua, ghẹ, mai mực, hàm lƣợng chitin chiếm khá cao
từ 14 – 35% so với trọng lƣợng khô [10]. Trong giới thực vật, chitin có ở thành tế
bào của nấm và một số tảo Chlorophiceae [85].


Hình 1.2: Sơ đồ phân cắt chitinase bởi các enzyme thuộc nhóm chitinase [117]
 Dựa vào cấu trúc phân tử
Chitinase thuộc ba họ Glycohydrolase 18, Glycohydrolase 19 và
Glycohydrolase 20 [60].

-7-

Nguyễn Ngọc Mai Cao học sinh K4B

Họ Glycohydrolase 18:
Là họ lớn nhất với khoảng 180 chi, đƣợc tìm thấy ở hầu hết các loài thuộc
Eukaryote, Prokaryote và virus. Họ này bao gồm chủ yếu là chitinase, ngoài ra còn
có chitodextrinase, chitobiase và N-acetyl glucosaminidase.
Các enzyme chitinase thuộc họ Glycohydrolase 18 có cấu trúc xác định gồm 8
xoắn α/β cuộn tròn, hoạt động thông qua một cơ chế kiểm soát mà trong đó các
đoạn β-polymer bị phân cắt tạo ra sản phẩm là β-anomer [43]. Chúng thủy phân các
liên kết GlcNAc – GlcNAc, GlcNAc – GlcN bằng cơ chế giữ nguyên cấu hình
anomeric. Hoạt tính của các chitinase thuộc họ 18 bị ức chế bởi allosamidin [53].
Các chitinase thuộc họ Glycohydrolase 18 bao gồm những chitinase từ thực
vật (Arabidosis, dƣa leo, cây họ đậu, thuốc lá…), nấm (Aphanocladium, Rhizopus,
Saccharomyces…), vi khuẩn (Alteromonas, Bacillus, Serratia, Streptomyces…),
virus và động vật [53].
Họ Glycohydrolase 19:
Họ này gồm hơn 130 chi, thƣờng thấy chủ yếu ở thực vật nhƣ cà chua
(Solanum tuberosum), cải (Arabidopsis thaliana), đậu Hà Lan (Pisum sativum)…
ngoài ra còn có ở xạ khuẩn Streptomyces griceus, vi khuẩn Haemophilus
influenzae… Chúng có cấu trúc hình cầu với một vòng xoắn và hoạt động thông
qua cơ chế nghịch chuyển.
Họ Glycohydrolase 20

Nhóm V: dựa trên những dữ liệu về trình tự, ngƣời ta nhận thấy vùng gắn
chitin (vùng giàu cystein) có thể đã giảm đi nhiều lần trong quá trình tiến hóa ở
thực vật bậc cao.
1.1.3. Nguồn thu nhận chitinase
Chitinase hiện diện ở hầu hết các giới sinh vật bao gồm vi sinh vật, thực vật
và động vật [37], [60], [94].
 Chitinase vi khuẩn
Chitinase đƣợc tìm thấy ở Chromobacterium, Klebsiella, Pseudomonas,
Clostridium, Vibrio, Bacillus và đặc biệt ở nhóm Streptomycetes. Vi khuẩn tổng
hợp chitinase để phân giải chitin trong môi trƣờng nhằm sử dụng nguồn cacbon cho
sự sinh trƣởng và phát triển.
Chitinase ở vi khuẩn có thể là enzyme cấu trúc hoặc enzyme cảm ứng. Tuy
nhiên trong các môi trƣờng nuôi cấy vi sinh vật. ngƣời ta đều cho thêm chitin nhƣ
nguồn cơ chất kích thích làm tăng khả năng tổng hợp chitinase, đồng thời ổn định
hoạt tính chitinase sau quá trình tách chiết.
 Chitinase nấm
Các loài nấm sợi cũng có khả năng tạo ra chitinase. Các chủng nấm mốc cho
chitinase cao nhƣ Trichoderma, Aspergillus, Gliocladium, Calvatia và đặc biệt ở
các nấm lớn nhƣ Lycoperdon, Coprinus
Tƣơng tự nhƣ ở vi khuẩn, chitinase của nấm cũng đóng vai trò quan trọng về
mặt dinh dƣỡng, nhƣng khác là hoạt động của chúng rất linh hoạt trong quá trình
phát triển và trong sự phát sinh hình thái của nấm bởi vì chitin là thành phần chính
của vách tế bào nấm. Chitinase còn giữ vai trò trong hoạt động kí sinh nấm nhằm
đối kháng lại các loài nấm gây bệnh ở thực vật

-10-

Nguyễn Ngọc Mai Cao học sinh K4B

 Chitinase thực vật

Streptomyces nhằm thu nhận chitinase ứng dụng trong việc phá vỡ vách tế bào nấm
[23], [42]. Năm 1987, Mark O'Brien và Rita R. Colwell đã tiến hành xác định hoạt
tính chitinase của 101 chủng vi khuẩn đƣợc phân lập từ các nguồn môi trƣờng khác
nhau bằng cách kiểm tra tại chỗ trên giấy lọc với 4-methylumbellifety-N-acetyl-D-
glucosamine [84]. Henrissat (1991) dựa trên sự tƣơng đồng về trình tự amino acid ở
vùng xúc tác đã phân loại nhóm protein glycosyl hydrolases thành hơn 50 họ trong
đó chitinase đƣợc chia thành hai họ 18 và 19 [52]. Năm 1993, Henrissat và Bairoch
phân loại thêm những enzyme từ các loài Flavobacterium, endo-N-
acetylglucosaminidase. Hai họ này chứa cả endochitinase và exochitinase [53].
Những năm gần đây, một số nghiên cứu trên chitinase từ nấm ký sinh côn
trùng. Năm 1998, Kang và cộng sự (cs) đã tinh sạch và xác định các đặc tính của
chitinase trên nấm ký sinh côn trùng Metarhizium anisopliae [62]. Năm 2002,
Tikhonov và cs tiến hành tinh sạch và xác định đặc tính chitinase từ 2 chủng nấm
Verticillium chlamydosporium và V. Suchlasporium [100]. Năm 2003, LI và cs
nghiên cứu việc tăng hoạt tính của β-1,3-glucanse và chitinase trong mô sẹo trên
cây bông bằng salicylic acid và sự tác động của độc tính nấm Verticillium dahliae
[74]. Năm 2005, Duo-Chuan và cs đã tinh sạch và xác định tính chất của chitinase
từ Talaromyces flavus. Laura và cs (2006) tiến hành nghiên cứu sản xuất
oligosaccharides bằng enzyme thủy phân chitin là chitinase từ nấm Lecanicillium
fungicola [36]. Năm 2009, PENG và cs đã nghiên cứu vai trò của protease và
chitinase trong quá trình lây nhiễm côn trùng của nấm Verticillium lecanii [89].
Môi trƣờng thích hợp để sản xuất chitinase từ vi khuẩn hay nấm cũng đƣợc nghiên
cứu rất nhiều trên các loại môi trƣờng lỏng, môi trƣờng xốp… [30], [40], [47], [51],
[65], [92].
-12-

Nguyễn Ngọc Mai Cao học sinh K4B

 Nghiên cứu trong nước
Nhìn chung những nghiên cứu về chitinase ở trong nƣớc vẫn còn rất hạn chế

côn trùng nhƣ 1-(1,6-dichlorobenzoyl)-3-(3,4-dichlorophenol), nikkomycin,
polyxin D… Khi áp dụng trên thực vật và động vật, những tác nhân trên có nhiều
ƣu thế trong việc diệt nấm mốc, côn trùng có hại mà không gây hại đáng kế cho
thực vật hoặc động vật có xƣơng sống. Chitinase sản xuất bởi Enterobacter sp.
NRG4 có hoạt tính cao đối với Fusarium moniliforme, Aspergillus niger, Mucor
rouxii và Rhizopus nigricans [34]. Bhushan và Hoodal (1998) nghiên cứu về tính
tƣơng thích của những chitinase chịu nhiệt từ Bacillus sp. BG-11 với thuốc diệt côn
trùng và thuốc diệt nấm thƣờng đƣợc sử dụng [24]. Chitinase từ Bacillus cereus
YQ308 ức chế sự phát triển của nấm bệnh thực vật nhƣ Fusarium oxyporum, F.
Solani, Penicillium ultimum [32].
Ngoài ra, chitinase còn có vai trò trong kiểm soát côn trùng. Cơ thể của côn
trùng có chứa chitin ở lớp vỏ ngoài và ống tiêu hóa. Phần lớn các nấm gây bệnh
côn trùng nhƣ Metarhizium anisopliae, Nomurae rileyi, Aschersonia aleyrodis,
Verticillium lecanii và một số nấm thuộc bộ Entomophtorales xâm nhập vào cơ thể
sâu bọ, côn trùng dựa trên sự tiếp xúc trực tiếp của bào tử với côn trùng .Sau đó
nấm sẽ phát triển xuyên qua các lớp biểu bì, phá hủy các mô cơ thể, gây chết côn
trùng [15, 84]. Các nhà khoa học đã chứng minh mối liên hệ giữa khả năng tiêu diệt
sâu bệnh của vi nấm đối kháng và sự tổng hợp chitinase của các loài vi nấm này.
 Trong y – dược học
Chitooligosaccharides, glucosamine và N-acetyl glucosamine là chất có tiềm
năng rộng lớn trong y dƣợc. Chitooligosaccharides có lợi ích tiềm năng đối với sản
xuất thuốc cho ngƣời. Trong y học, ngƣời ta sử dụng các oligomer chitohexaose và
chitoheptaose làm tác nhân kháng các khối u ung thƣ [68]. Chitinase thu nhận từ
Vibrio alginolyticus đã đƣợc sử dụng để sản xuất chitopentaose và chitotriose từ cơ
-14-

Nguyễn Ngọc Mai Cao học sinh K4B

chất chitin huyền phù [82]. Sashiwa và cộng sự (2002) đã sản xuất N-acetyl
glucosamine từ α-chitin bằng cách sử dụng dịch enzym thô từ Aeromonas

có thể phát huy hiệu quả của các tác nhân kháng nấm ở liều lƣợng không gây tác
dụng phụ cho bệnh nhân. Ngoài ra, việc kết hợp giữa chitinase và laminarinase
đƣợc ghi nhân là hữu hiệu hơn trong việc tấn công vào vách tế bào nấm so với chỉ
dùng chitinase [3], [41].
1.3. NẤM KÍ SINH CÔN TRÙNG LECANICILLIUM LECANII
Lecanicillium lecanii thuộc chủng nấm entomopathogenic. Lecanicillium spp.
có khả năng kí sinh trên hai vật chủ là côn trùng và thực vật [21]. Trong tự nhiên,
nấm này kí sinh và gây bệnh đối với côn trùng phá hoại cây trồng. L. lecanii có phổ
vật chủ rộng gồm côn trùng có cánh, động vật chân đốt, sâu, bƣớm.

Hình 1.4: Sợi nấm và bào tử
Lecanicillium lecanii [113]
Nấm Lecanicillium spp. có thể sợi
màu trắng và bông. Sợi nấm trong suốt ,
có tốc độ tăng trƣởng 29 – 33mm sau 10
ngày, cả ở không khí lẫn trong môi
trƣờng nuôi cấy. Bào tử đính có hình
elip đƣợc bố trí theo hình trụ ở đỉnh,
trong suốt, 4 – 5,6 x 1,6 – 2,4µm [29].
Nấm gây bệnh trên côn trùng dựa trên sự xâm nhập của các bào tử. Bào tử gặp
độ ẩm và nguồn dinh dƣỡng thích hợp sẽ nảy mầm và xâm nhập vào cơ thể côn
trùng thông qua lớp biểu bì bên ngoài, giữa các bộ phận trong cơ thể. Trong quá
trình nảy mầm, bào tử tổng hợp protease, chitinase và lipase giúp các ống mầm
xâm nhập vào lớp biểu bì đồng thời các enzyme hủy hoại hệ thống mô, cơ quan của
côn trùng. Sợi nấm xâm nhập vào khoang máu, lƣu thông qua các chất lỏng của côn
trùng và hình thành khối mô dạng sợi nấm trên cơ thể côn trùng. Do đó,
-16-

Nguyễn Ngọc Mai Cao học sinh K4B


cần thiết.
1.4. ĐỘT BIẾN VÀ CẢI BIỂN CHỦNG
1.4.1. Giới thiệu về đột biến
Đột biến là những thay đổi vật lý trong các gen và nhiễm sắc thể. Chúng có
thể chỉ xảy ra đối với một tế bào đơn lẻ hoặc có thể đƣợc truyền từ một tế bào khác
trong một sinh vật đa bào (tế bào soma đột biến), hoặc có thể đƣợc truyền từ một
thế hệ khác đột biến thông qua giáo tử (mầm dòng đột biến). Đột biến có thể đƣợc
gây ra bởi các yếu tố tự nhiên từ môi trƣờng, từ sự hoạt động hay không hoạt động
của enzyme sửa chữa, và từ những hóa chất (chất gây đột biến) hoặc các bức xạ
năng lƣợng cao. Tỷ lệ đột biến khác nhau giữa các loài sinh vật, giữa các gen, thời
gian và địa điểm. Nó có thể gây ra tác động đáng kể không chỉ đối với cá nhân mà
còn về sự tiến hóa của các loài. Những biến đổi này có tính chất bền vững và có thể
di truyền cho các đời sau, góp phần thúc đẩy đa dạng sinh học.
Đối với các enzyme sử dụng trong công nghiệp phải đƣợc sản xuất với chi phí
thấp và có thể tái sử dụng và tái sản xuất. Để đạt đƣợc điều này, việc cải thiện
thƣờng đƣợc thực hiện bằng kỹ thuật đột biến. Ngƣời ta có thể tạo đột biến bằng
các chất gây đột biến hóa học nhƣ N-methyl-N’-nitro-N-nitrosoguanidine (NTG),
EMS… hoặc bằng cách chiếu xạ vật lý nhƣ tia X, tia γ, tia UV [105].
Sự đột biến các dòng nấm để tạo ra các enzyme công nghiệp khác nhau
(lipase, chitinase, cellulose, glucoamylase…) đã đƣợc sử dụng rộng rãi.
1.4.2. Sự cải biến chủng trên thế giới
Năm 1994, Kuhad và cộng sự đã xử lý chủng nấm Fusarium oxysporum bằng
tia cực tím, chủng đột biến xử lý với NTG đã làm tăng khả năng tổng hợp Cellulase
lên nhiều lần so với chủng tự nhiên [70].
-18-

Nguyễn Ngọc Mai Cao học sinh K4B

Năm 1998, Kim và cs sử dụng xung điện và hóa chất NTG để cải biến hai
chủng nấm men Saccharomyces diastaticus (ATCC 28339) và Sacharomyces spp.

các thể đột biến tăng từ 10 đến 20% so với kiểu dại [5].
1.5. RỆP VÀ THUỐC TRỪ SÂU SINH HỌC
1.5.1. Tổng quan về rệp hại cây trồng
Rệp là nhóm côn trùng chích hút nhựa cây phổ biến nhất thế giới. Chúng phân
bố tập trung ở các vùng ôn đới. Ngoài ra, chủng cũng phân bố ở các vùng nhiệt đới
và cận nhiệt với độ đa dạng thấp hơn. Có khoảng 4400 loài thuộc 10 họ đã đƣợc
biết đến, trong đó phổ biến nhất là họ Aphidae. Khoảng 250 loài là loài gây hại
nghiêm trọng trong sản xuất nông nghiệp và lâm nghiệp nhƣ rệp đào (Myzus
persicae), rệp bông (Aphis gossypii), rệp hại ớt (Piper nigrum), rệp ngô (Aphis
maydis)…[110]. Đồng thời, nó cũng là vật chủ trung gian góp phần làm lây lan
virus từ những cây nhiễm bệnh sang cây lành, làm giảm năng suất cây trồng, gây
thiệt hại lớn cho nông nghiệp. Rệp là loài côn trùng thân mềm [25].

Hình 1.5: Cấu tạo ngoài của rệp
[116]
Cơ thể chia thành ba phần (đầu, ngực,
bụng) và đƣợc bao bọc bởi một bộ khung
kitin. Nó có kích thƣớc từ 1 – 10 mm, cơ thể
hình bầu dục có mầu xanh lá cây, đen, nâu,
hồng hoặc không màu. Rệp có ba cặp chân
phân đốt, mắt kép, 1 cặp râu, có cánh (dạng
màng) hoặc không có cánh [55].
Ở rệp có cả hai kiểu sinh sản đơn tính và hữu tính. Nhiều loại có sự thay đổi
giữa kiểu sinh sản đơn tính và hữu tính khá phức tạp. Sự thay đổi giữa hai kiểu để
sinh ra trứng hoặc ấu trùng, thay đổi giữa cây chủ thân gỗ và cây chủ thân thảo.
-20-

Nguyễn Ngọc Mai Cao học sinh K4B

Khoảng 10% loài rệp thay đổi kiểu sinh sản để thích nghi với sự thay đổi cây chủ

Lúa mạch xuân
Metopolophium dirhodum
Phá hoại
8,8
Củ cải đƣờng
Myzus persicae
Truyền bệnh
6,5
Khoai tây
Macrosiphum euphrobiae
Myzus persicae
Phá hoại
Phá hoại
5,7
4,4
-21-

Nguyễn Ngọc Mai Cao học sinh K4B

Các loại đậu
Aphis fabae
Phá hoại
16,4 – 46,3
Đậu Hà Lan
Acyrthosiphon pisum
Phá hoại
8,0 – 15,8
Cây hoa bia
Phorodon humuli
Phá hoại

thực. Diuraphis noxia ( rệp lúa mì Nga) chuyên phá hoại lúa mì, lúa mạch đen, lúa
mạch trắng, yến mạch. Theo nghiên cứu của Akhtar và cộng sự ( 2010), năng suất
lúa mì có thể bị giảm 7,9 – 34,2 % do D. noxia phá hoại [20].
Nhƣ vậy với nguy cơ làm giảm năng suất cây trồng của rệp, yêu cẩu phải có
biện pháp kiểm soát rệp để bảo vệ mùa màng là cấp thiết. Biện pháp kiếm soát rệp
và các loại côn trùng khác đƣợc áp dụng chủ yếu trong nhiều thập kỉ qua là sử dụng
hóa chất diệt côn trùng tổng hợp. Cho đến nay, đây vẫn là biện pháp đƣợc sử dụng
chủ yếu, đặc biệt là ở các nƣớc đang phát triển.
 Ở Việt Nam
Trung tâm Tin học và Thống kê (Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn) đã
đƣa ra “Báo cáo kết quả thực hiện kế hoạch 12 tháng 5 năm 1012 ngành Nông
nghiệp và Phát triển Nông thôn”. Ở lúa, tổng diện tích nhiễm rầy tăng 18% so với
năm 2011, trong đó diện tích nhiễm nặng tăng 123% so với năm 2011, diện tích bị
cháy rầy không đáng kể. Diện tích nhiễm rầy tăng mạnh tại các tỉnh phía Bắc, với
diện tích nhiễm tăng 38% so với năm 2011. Riêng vụ đông xuân diện tích nhiễm
tăng 4,79 lần so với cùng vụ năm trƣớc [109].
Rệp sáp bột hồng có tên khoa học Phenacoccus manihoti, đƣợc phát hiện ở
Việt Nam vào tháng 06/2012 tại Tây Ninh. Diện tích nhiễm lúa đó là 78,5 ha (tập
trung ở huyện Dƣơng Minh Châu, Tân Châu và thị xã Tây Ninh). Đến 06/2013,
diện tích nhiễm là 884,1 ha (tại huyện Tân Châu, Châu Thành, Thị xã Tây Ninh,
Dƣơng Minh Châu, Tân Biên, và Hòa Thành) [2].
Theo báo cáo của Chi cục Bảo vệ thực vật – tỉnh Quảng Trị, hiện nay tổng
diện tích sắn bị nhiễm rệp sáp bột hồng trên địa bàn tỉnh hơn 120 ha, trong đó, tại
-23-

Nguyễn Ngọc Mai Cao học sinh K4B

huyện Hƣớng Hóa, diện tích bị nhiễm lên đến 96 ha, tỷ lệ hại phổ biến 3 – 20%,
nơi cao 40 – 50% [115].
1.5.3. Thuốc diệt côn trùng có nguồn gốc sinh học

Thuốc diệt côn trùng sinh học mặc dù có một số nhƣợc điểm nhƣ giá thành
sản xuất còn cao, hoạt lực không mạnh bằng hóa chất tổng hợp, hiệu lực tác dụng
chậm, dễ bị ảnh hƣởng bởi điều kiện ngoại cảnh. Nhƣng bên cạnh đó, nó có những
ƣu điểm vƣợt trội so với hóa chất về thân thiện với môi trƣờng, hệ sinh thái và sức
khỏe con ngƣời. Chế phẩm sinh học có tác dụng chọn lọc, mỗi chế phẩm chỉ tác
dụng lên một hay một số loài côn trùng nhất định, không hoặc chỉ gây ảnh hƣởng
đến một số loài sâu bọ, các loài kí sinh và các sinh vật có ích khác. Do vậy, hệ sinh
thái không bị xáo trộn, đảm bảo sự bền vững của đất trồng trọt. Các chế phẩm này,
không chỉ tiêu diệt lứa côn trùng đang phá hoại mà còn lây nhiễm từ thế hệ này
snag thế hệ khác, từ đó kéo dài thời gian sử dụng, làm giảm chi phí. Các chế phẩm
chính là các cơ thể sống hoặc có nguồn gốc từ các cơ thể sống nên dễ bị phân hủy
thành các chất không độc, không làm ô nhiễm đất, nƣớc, không khí.
1.5.4. Tình hình nghiên cứu, sản xuất và sử dụng
 Trên thế giới
Sự đóng góp đặt nền móng cho xu hƣớng kiểm soát côn trùng bằng vi sinh vật
là của Mechnikoff (1879) và Karassilnikor (1888), khi lần đầu tiên trình bày các
nghiên cứu về khả năng sử dụng nấm kí sinh côn trùng Metarrhizium anisopliae để
diệt côn trùng gây hại ngũ cốc và củ cải đƣờng. Năm 1914, lần đầu tiên d’ Herelle
thử nghiệm kiểm soát côn trùng bằng vi khuẩn. Cho đến năm 2011, có khoảng 195
yếu tố diệt hại sinh học (bao gồm thuốc diệt côn trùng) đã đƣợc đăng kí với 780 sản
phẩm khác nhau [112]. Trên thế giới hiện đã có nhiều chế phẩm sinh học diệt côn
trùng từ nấm kí sinh côn trùng đƣợc thƣơng mại hóa. Theo thống kê của de Faria và
-25-

Nguyễn Ngọc Mai Cao học sinh K4B

cộng sự (2007), có ít nhất 12 loài (hoặc dƣới loài) nấm đƣợc ứng dụng để sản xuất
chế phẩm diệt côn trùng [38].
Beevicide và LarvoEnd là hai trong số các sản phẩm thƣơng mại chứa bào tử
nấm Beaveria bassiana. Đích tác dụng là sâu đục thân, sâu đục quả, bọ trĩ, sâu