Đồ án tốt nghiệp
MỤC LỤC
1
Đồ án tốt nghiệp
DANH MỤC BẢNG BIỂU
2
Đồ án tốt nghiệp
DANH MỤC SƠ ĐỒ, ĐỒ THỊ, HÌNH VẼ
3
Đồ án tốt nghiệp
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
AUDPC : (Area Under Disease Progress Curve) đường
cong tiến triển chung của bệnh
ATP : Adenosin triphosphat
B.subtilis : Bacillus subtilis
C.albicans : Candida albicans
CT : Công thức
CFR : (Cost and Freight) giá thành và cước
ĐC : Đối chứng
FAO : (Food and Agriculture Organization of the
United Nations) Tổ chức Lương thực và Nông
nghiệp Liên Hợp Quốc
F.acuminatum : Fusarium acuminatum
F.avenaceum : Fusarium avenaceum
FDA : (Food and Drug Administration) Cục Quản
lý thực phẩm và dược phẩm Hoa Kỳ
F.equiset : Fusarium equiseti
F.oxysporum : Fusarium oxysporum
HLUC : Hiệu lực ức chế
INS : (International Numbering System) Hệ thống
đánh số quốc tế

châu Á [24]. Tuy nhiên trên thực tế sản xuất gừng thường bị ảnh hưởng bởi
nhiều bệnh do nấm, vi khuẩn và tuyến trùng…Cây thường bị bệnh như héo rủ do
Ralstonia solanacearum, thối rễ gây ra bởi loài Pythium, Fusarium, Sclerotium,
Pseudomonas và những loài khác… Những bệnh ở gừng gây giảm năng suất và
giá trị cảm quan. Trong đó có thối khô gây ra bởi Fusarium oxysporum gây ảnh
hưởng nghiêm trọng đến chất lượng gừng. Bệnh héo trên gừng được ghi nhận
lần đầu tiên tại Quảng Nam vào năm 2000 [4]. Bệnh gây ra thiệt hại nghiêm
trọng, nhiều nông dân thất thu 100%. Vì vậy việc tìm ra biện pháp ngăn ngừa và
kiểm soát bệnh là một vấn đề rất quan trọng.
Phương pháp sử dụng hóa chất đang được áp dụng phổ biến để kiểm soát
tác nhân gây bệnh trên rau quả trong quá trình canh tác, ra hoa, bảo vệ quả non
và bảo quản. Với ưu điểm đơn giản, dễ sử dụng, có tác dụng nhanh và một lúc
có thể xử lí một khối lượng nguyên liệu lớn nên rất phù hợp với bảo quản công
nghiệp [2]. Natri benzoat và natri sulfit là những hợp chất có khả năng kháng
nấm, kháng khuẩn rất tốt, ở liều lượng cho phép chúng không gây ảnh hưởng
đến sức khỏe con người. Chính vì vậy, chúng tôi tiến hành đề tài ”Phân lập
nấm Fusarium oxysporum gây bệnh thối khô trên củ gừng và nghiên cứu
hoạt tính kháng nấm của muối natri benzoat và natri sulfit”.
6
Đồ án tốt nghiệp
PHẦN 2
TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
2.1. TỔNG QUAN VỀ CÂY GỪNG
2.1.1. Nguồn gốc của cây gừng
Cây gừng có tên khoa học là: Zingiber officinale Roscoe thuộc:
Giới: Thực vật (Plantae)
Ngành: Thực vật có hoa (Angiosperms)
Lớp: Một lá mầm (Monocots)
Phân lớp: Thài lài (Commelinids)
Bộ: Gừng (Zinggiberales)

+ Lá: lá không cuống, mọc so le thành 2 dãy, hình ngọn giáo, thắt lại ở
gốc, đầu nhọn dài 15-20 cm, rộng 2 cm, mặt trên màu lục sẫm bóng, mặt dưới
nhạt, gân lá song song. Bẹ nhẵn, có thể ôm vào nhau thành một thân giả [49].
2.1.2. Giá trị dinh dưỡng
Bảng 2.1. Thành phần hóa học của gừng [49], [47]
Thành phần
Trong 100g
củ gừng tươi
Trong 100g
củ gừng khô
Năng lượng 333kJ (80 kcal) 1.404 kJ (336 kcal)
Cacbonhydrat 17,77 g 71,62 g
Đường 1,7 g 3,39 g
Chất xơ 2 g 14,1g
Chất béo 0,75 g 4,24 g
Protêin 1,82 g 898 g
Vitamin C 5 mg 0,7 mg
Photpho 34 mg 168 mg
Kali 415 mg 1320 mg
Natri 13 mg 27 mg
Sắt 0,6 mg 19,8 mg
Canxi 16 mg 114 mg
Magie 43 mg 214 mg
Vitamin B9 11 µg 34 µg
Nguồn: [USDA]
Gừng chứa 2-3% tinh dầu với thành phần chủ yếu là các hợp chất
hydrocacbon sesquiterpenic: β-zingiberen (35%), ar-curcumenen (17%), β-
8
Đồ án tốt nghiệp
farnesen (10%) và một lượng nhỏ các hợp chất ancol monoterpenic như

1998 321.108 864.760
1999 308.631 952.222
2000 305.696 953.222
2001 310.923 988.951
2002 317.099 1.007.503
2003 341.360 1.109.833
2004 341.829 1.141.319
2005 372.271 1.264.891
2006 414.183 1.337.188
2007 429.481 1.387.445
2008 421.336 1.605.444
2009 427.423 1.618.627
[Nguồn: FAO]
Năm 2009, gừng trên thế giới sản xuất khoảng 1.618.627 tấn. Gừng được
trồng nhiều tại Ấn Độ, Trung Quốc, Nhật Bản, Indonesia, Australia, Negiea và
đảo West Indies. Tổng thu nhập ước tính khoảng 190 tỷ USD mỗi năm. Các nhà
nhập khẩu gừng lớn nhất là Anh, Hoa Kỳ và Saudi Arabia. Sản xuất gừng ở
Nepal trong năm 2008 – 2009 tăng lên đến 178.988 tấn gừng và gừng xuất khẩu
trị giá 1,37 tỷ Rs (18,3 triệu USD ) khoảng 99% tổng sản lượng của Ấn Độ.
Nepal nhập khẩu gừng trị giá 550 triệu Rs (7,74 triệu USD) [62].
2.1.3.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ gừng ở Việt Nam
Hiện nay gừng được xuất khẩu chủ yếu sang thị trường Trung Quốc, đã có
một số công ty Nhật Bản muốn nhập gừng nước ta với khối lượng lớn. Năng
suất trồng gừng dưới tán rừng có thể đạt trung bình 3 – 4 tấn/ ha.
Ở Việt Nam, cây gừng được trồng khá phổ biến từ Bắc (tỉnh Lạng Sơn) vào
Nam (Cà Mau). Nhưng chủ yếu được trồng với quy mô nhỏ, trong các hộ gia
đình với sản lượng chưa nhiều, cung cấp cho thị trường địa phương và trong
nước là chính [59].
10
Đồ án tốt nghiệp

vực bị nhiễm trở nên mọng nước và thối lan vào thân rễ dẫn đến thối mềm và có
mùi hôi đặc trưng.
11
Đồ án tốt nghiệp
Triệu chứng: xuất hiện đầu tiên là mép lá có màu vàng sáng và nhạt dần
vào trong phiến lá. Trong giai đoạn đầu, phần giữa của lá vẫn xanh trong khi lề
lá trở nên vàng. Sau đó lây lan toàn bộ, lá cuối cùng héo và khô lại [25].
2.1.4.2. Các biện pháp bảo quản
 Bảo quản lạnh
Gừng tươi có thể được bảo quản trong môi trường lạnh và ẩm ướt. Theo
thực nghiệm cho thấy có thể thiết kế buồng lạnh tại trạng trại PeruvannamuzhI
IISR để lưu trữ gừng tươi, duy trì nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ bên ngoài 6 ÷ 7
o
C.
Thời hạn sử dụng của gừng tươi có thể được kéo dài bằng cách lưu trữ ở
nhiệt độ 10 – 12
o
C và độ ẩm cao (trong một nghiên cứu về gừng ở Hawaii), chất
lượng ổn định trong suốt 28 tuần khi bảo quản ở 12,5
o
C và độ ẩm tương đối
90%. Trong khi đó lưu trữ 22
o
C và độ ẩm 70% rút ngắn chỉ còn 20 tuần do mất
quá nhiều nước và hàm lượng chất xơ.
 Phương pháp chiếu xạ
Chiếu xạ tại 0,05 – 0,06 kGy có thể sử dụng để ức chế nảy mầm và kéo dài
thời hạn sử dụng của gừng tươi. Tuy nhiên chiếu xạ ở các mức thấp làm giảm
hàm lượng các chất dễ bay hơi ở gừng tươi, được ghi nhận bằng phân tích cảm
quan sau 5 tháng bảo quản.

trên thực tế như một nguồn chứa của các loại nấm. Một khi cánh đồng gừng bị
nhiễm, nấm có thể tồn tại trong đất nhiều năm. Củ gừng được thu hoạch từ cánh
đồng bị nhiễm bởi nấm Fusarium gây thối khô có thể bị nhiễm bệnh và nấm sẽ
tiếp tục phân hủy mô thân rễ trong bảo quản. Đây là thối khô đặc trưng bởi sự
thối của mô vỏ và thỉnh thoảng kèm theo màu tím nhạt ở khu vực bị nhiễm bệnh
và phát triển các hệ thống sợi bông trắng nhẹ trên mặt cắt của củ gừng [36].
Theo NARI (2004), nhiễm trùng do nấm Fusarium thường liên quan đến các
vết thương hoặc hư hại do côn trùng và giun tròn. Vết bệnh nhỏ, màu nâu bất
thường và thối khô đặc trưng trên thân rễ là sự xuất hiện sợi nấm màu trắng [18].
2.3. TỔNG QUAN VỀ FUSARIUM OXYSPORUM
2.3.1. Đặc điểm và phân loại
Fusarium là chi lớn nhất trong Tuberculariaceae, chúng hoại sinh hoặc ký
sinh trên nhiều cây trồng, cây ăn trái và rau. Nó là nguyên nhân chính làm héo
rủ cây chủ. Hệ nấm lan tỏa khắp mô mạch và lấp kín mạch gỗ. Fusarium cũng
sản xuất một số chất độc tiết vào mạch dẫn cây chủ cũng có thể gây ra héo rủ.
Rất nhiều loại thực vật bị Fusarium tấn công [1].
Các bệnh héo Fusarium là vấn đề quan trọng ở Việt Nam. Những bệnh héo này
do các loài của F.oxysporum gây ra. Một vài F.oxysporum cũng có thể gây thối dưa
hấu và củ khoai tây đã bị sâu hoặc bị dụng cụ gặt hái làm tổn thương [4].
Theo Killan và Maire cho rằng F.oxysporum vẫn tồn tại ở dạng hậu bào tử
trong các mô bệnh của cây cọ (rễ và cuống lá…). Với sự phân hủy của mô như
13
Đồ án tốt nghiệp
vậy bào tử hậu có thể được phát tán vào đất. Các loại nấm có thể sống sót khi ký
sinh trên vật chủ. Các loại nấm phân bố không đồng đều và được tìm thấy ở độ
sâu 0 - 30 cm và đôi khi hơn 1 m ở trong đất. Bào tử hậu là rất hiếm nhưng có
thể tồn tại trong đất lâu hơn 8 năm. Ngay với một số lượng nhỏ cũng có thể bắt
đầu gây bệnh và nhiễm trùng. Trong điều kiện thích hợp, bào tử hậu nảy mầm
và xâm nhập vào các mô mạch của rễ. Các tiểu bào tử tiến vào các mạch gỗ, khi
bị cản trở thì chúng có khả năng nảy mầm, các ống mầm xâm nhập và hình

khu vực, lần đầu tiên được báo cáo ở Ohio (1940), nó đã trở nên phổ biến và trở
thành mối lo ngại đến nền kinh tế cho đến khi phát hiện ra ở Florida (1961). Kể
từ đó chúng được nhanh chóng báo cáo trong một số các quốc gia khác bao gồm
Australia, Brazil, Anh, Israel, Mexico, Moroco, Hà Lan và Iraq [42].
2.3.3. Phạm vi kí chủ
Nấm Fusarium là một trong những tác nhân gây bệnh nghiệm trọng ở cây
trồng trên thế giới. Chúng thường xâm nhập vào các bộ phận của cây dưới mặt
đất. Nấm trong chi này gây ra một loạt các bệnh trên một phạm vi rộng đối
với cây chủ, chúng có thể xuất hiện trong đất, trong không khí hay truyền qua
đường nước, thậm chí chúng còn tiềm ẩn trong các hạt giống và có khả năng
hồi sinh [16].
 F.oxysporum gây hại trên chuối:
F.oxysporum là một trong những tác nhân quan trọng gây bệnh héo trên
chuối. Căn bệnh này đã được báo cáo trong tất cả các vùng sản xuất chuối trên
thế giới ngoại trừ những nước giáp với Địa Trung Hải, Melanesia, Somalia và
một số đảo ở Nam Thái Bình Dương [21].
15
Đồ án tốt nghiệp
Héo do Fusarium được xem như là một bệnh đặc trưng ở chuối. Chúng
xâm nhập qua các mô mạch vào rễ gây ra sự đổi màu và héo. Bên ngoài, xuất
hiện những dấu hiệu rõ ràng của bệnh, lá vàng nhạt sau đó biến đổi dần sang
vàng tươi và cây bắt đầu chết. Bên trong các triệu chứng đầu tiên rõ ràng hơn đó
là có sự biến đổi từ nâu đỏ sang nâu sẫm của các mạch gỗ [20].
Hình 2.2. Bệnh thối do nấm F.oxysporum ở chuối [52], [43]
 F.oxysporum gây hại trên cà chua
Héo ở cà chua gây ra bởi các mầm bệnh xâm nhập vào qua hệ thống mạch
dẫn làm gián đoạn dòng chảy, trong đó F.oxysporum là nguyên nhân chính.
Triệu chứng đầu tiên thường là sự xuất hiện màu vàng ở lá sau đó héo dần và
cuối cùng cây chết. Các biểu hiện lúc đầu có thể xảy ra ở một cành sau đó lan
dần ra cả cây cho đến khi các lá bị héo. Nếu ta tiến hành cắt tại nơi xuất hiện vết

nhân gây bệnh trên rau quả trong quá trình canh tác, ra hoa, bảo vệ quả non và
bảo quản. Với ưu điểm đơn giản, dễ sử dụng, có tác dụng nhanh và một lúc có
thể xử lý một lượng lớn nguyên liệu nên rất phù hợp với bảo quản công nghiệp.
 Biện pháp sinh học
Kiểm soát thối khô bằng biện pháp sinh học là phương pháp hiệu quả nhất. Các
nhà nghiên cứu tại đại học bang Michigan đang điều tra hiệu quả của Bacillus
subtilis Bacillus pumilis và Trichoderma harzinum trong kiểm soát thối khô
[46].
2.4. TỔNG QUAN VỀ MỘT SỐ MUỐI VÔ CƠ
2.4.1. Tổng quan về natri benzoat
2.4.1.1. Giới thiệu về natri benzoat
17
Đồ án tốt nghiệp
Tên tiếng Việt: Natri benzoat
Tên tiếng Anh: Sodium benzoat
INS: 211
Hình 2.4. Cấu tạo của natri benzoat [53]
Natri benzoat là muối natri của axit benzoic, có công thức hóa học:
C
6
H
5
COONa.
2.4.1.2. Ứng dụng của natri benzoat [44]
Natri benzoat là chất bảo quản thường được sử dụng trong đồ uống có ga.
Thông thường đối với các sản phẩm sử dụng 0,03% - 0,08%. Natri benzoat
thường được sử dụng để bảo quản siro có mùi thơm trước khi bổ sung các axit
trong nước giải khát. Đồ uống không có ga thường đòi hỏi nồng độ cao hơn,
thường là 0,05% - 0,1% natri benzoat trong các sản phẩm.
Tuổi thọ của rượu táo không tiệt trùng có thể được kéo dài rất nhiều bằng

Natri benzoat rất dễ hòa tan trong nước (550 – 630g/l ở 20
o
C) và hút ẩm
khi độ ẩm trên 50%. Nó hòa tan trong ethanol, methanol và ethylene glycol.
Natri benzoat khô được tích điện bằng ma sát và tạo một hỗn hợp khí nổ
khí bụi của nó phân tán trong không khí [56], [23], [37].
2.4.1.4. Tính độc hại
 Ngộ độc cấp tính:
Khi tiếp xúc với natri benzoat ở nồng độ cao có thể gây ngộ độc cấp tính.
Khi tiếp xúc trực tiếp với natri benzoat có thể gây ho, đối với da có thể gây phát
ban, làm cho mắt mẩn đỏ, nếu nuốt vào sẽ gây buồn nôn, ói mửa, và đau bụng.
Khi nuốt vào bụng lượng lớn natri benzoat có thể gây rối loạn chuyển hóa, nâng
cao lactate huyết thanh và thở nhanh. Hạ kali máu và giảm canxi máu [50].
 Ngộ độc mãn tính:
19
Đồ án tốt nghiệp
FDA (1990) đã chứng minh rằng natri benzoat có thể phản ứng với axit
ascorbic, hay còn gọi là vitamin C, để tạo thành benzen gây ung thư. Việc sử
dụng có thể góp phần tích lũy các bệnh ung thư như ung thư máu. Điều này
tạo ra một mối nguy nghiêm trọng, bởi vì natri benzoat thường được sử dụng
trong thực phẩm có tính axit với vitamin C, chẳng hạn như nước trái cây,
nước ngọt và salat [54].
 Liều lượng sử dụng
Theo quy ước đặt tính gây độc của tổ chức quản lý chất độc quốc tế, natri
benzoat được xếp vào nhóm không gây ung thư, mà thuộc nhóm một số người
cần tránh vì có thể gây dị ứng cho đối tượng có cơ địa nhạy cảm với hóa chất.
Tại Việt Nam, tiêu chuẩn natri benzoat sử dụng để bảo quản thực phẩm , tùy
loại quy định hàm lượng dưới 0,05% hoặc dưới 0,2% trọng lượng sản phẩm [4].
Nồng độ tối đa axit benzoic hoặc natri benzoat được thêm vào thực phẩm với
mục đích bảo quản là trong khoảng 2000 mg/kg thức ăn. Tuy nhiên ở một số

3
. Khi hòa tan SO
2
vào
nước, sẽ tạo ra giữa phản ứng giữa SO
2
với nước và tạo thành axit sunfuro
(H
2
SO
3
). Cho dung dịch axit này phản ứng với NaOH hoặc Na
2
CO
3
tạo ra natri
sulfit, có công thức hóa học: Na
2
SO
3
[9].
2.4.2.2. Ứng dụng natri sulfit
Muối natri sulfit ngoài chức năng tham gia bảo quản ra con có tác dụng
điều chỉnh độ axit, làm rắn chắc, ổn định, chống oxy hóa, xử lý bột, tạo phức
kim loại.
Natri sulfit được dùng trước tiên trong ngành công nghiệp sản xuất giấy
và bột giấy. Nó được dùng làm chất khử, chất thải có oxi trong quá trình xử lý
nước, trong ngành công nghiệp nhiếp ảnh để bảo vệ dung dịch tráng phim khỏi
bị oxi hóa và để rửa sạch thuốc thử khỏi các cuộn phim và giấy ảnh, làm chất tẩy
rửa, chất khử clo và lưu huỳnh trong ngành in ấn và ngành da giày làm chất

gây đột biến trong nấm men và Micrococcus aureus, nhưng không gây đột biến
trong Ames salmonella. Không có dữ liệu cho thấy natri sulfit gây nguy hiểm cho
việc sinh sản của con người. Khi được tiêm với liều lượng 1 -5 mg, natri sulfit can
thiệp với phân bào trong sản xuất trứng ở chuột, bò và cừu [48].
 Liều lượng sử dụng
Sulfit là một trong những chất phụ gia quan trọng, trong đó mức sử dụng thường
không phản ảnh mức độ còn lại trong thực phẩm. Tùy loại sản phẩm khác nhau
mà quy định về hàm lượng tối đa là khác nhau. Mứt, thạch…mức độ tooid đa là
3000mg/kg. Giới hạn tối đa cho các chất cô đặc của nước ép trái cây là
2000mg/kg. Đối với giấy và trái cây là 3000mg/kg [51].
2.5. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC
2.5.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nước
22
Đồ án tốt nghiệp
Rajan và cộng sự (2002) đã tiến hành nghiên cứu các vi sinh vật gây hại
trên củ gừng. Kết quả cho thấy các bệnh ở gừng gắn liền với Ralstonia
(Pseudomonas) solanacearum, Pythium spp., Fusarium oxysporum và
Pratylenchus coffeae. Thí nghiệm lây bệnh nhân tạo được tiến hành cho thấy sự
tham gia của Pythium sp. (thối mềm), Fusarium oxysporum (thối khô) và
R.solanacearum (héo) và nhận thấy rằng Pratylenchus coffeae tăng mức độ
nghiêm trọng nhiễm bệnh cùng với F.oxysporum [32].
Ogasawara và cộng sự (2008) cho rằng: sự phát triển của Candida albicans
trong môi trường RPMI 1640 bị ức chế bởi natri sulfit pH 3-6. Trong điều kiện
pH 7 tăng trưởng của C.albicans không bị ức chế bởi natri sulfit. Trong điều kiện
có tính axit, natri sulfit có ảnh hưởng Candidacial và hoạt động này được thể hiện
trong 150 phút. Sự tổng hợp ATP trong C.albicans giảm do natri sulfit. Sự sản sinh
ethanol của C.albicans bị ức chế bơi natri sulfit ở pH 5 [17].
Năm 2009, D Stanojevic và cộng sự đã tìm hiểu sự ảnh hưởng của các
muối như natri benzoat, natri nitrit và kali sorbat và sự phối hợp của (natri nitrit
và natri benzoat, natri nitrit với kali sorbat, natri benzoat và kali sorbat) cho vào

2.5.2. Tình hình nghiên cứu trong nước
Vũ Thúy Nga (2012) đã tiến hành phân lập và tuyển chọn một số chủng
Bacillus có khả năng ức chế loại nấm gây bệnh héo rủ cây trồng cạn Fusarium
oxysporum là loại ký sinh gây hại nghiêm trọng nhiều loại cây trồng [5].
Trần Vũ Phến và cộng sự (2012) đã nghiên cứu khả năng chống chịu của
một số giống gừng đối với bệnh thối củ do vi khuẩn Ralstonia solanacearum
hoặc nấm Fusarium proliferatum [6].
Fusarium oxysporum f.sp.zingiberi đã được ghi nhận rộng rãi tại nhiều
nước là nguyên nhân gây bệnh héo Fusarium ở gừng. Tuy nhiên, những mẫu
nấm F.oxysporum phân lập được từ gừng ở Quảng Nam trên các giống gừng ở
địa phương để chứng minh rằng đó là nấm bệnh chứ không phải nấm hoại
sinh [4].
Mặc dù có nhiều nghiên cứu về bênh hại do nấm F.oxysporum nhưng chưa
có tài liệu nào được công bố về việc gây hư hại của nấm F.oxysporum trên gừng
sau thu hoạch và biện pháp phòng ngừa nó. Do đó đề tài nghiên cứu của chúng
tôi là có ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao.
24
Đồ án tốt nghiệp
PHẦN 3
ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
- Nấm Fusarium oxysporum: được phân lập từ củ gừng bị nhiễm bệnh
thối khô trong tự nhiên, tại phòng thí nghiệm vi sinh thực phẩm, khoa Cơ khí
công nghệ, trường Đại học nông lâm Huế.
- Hóa chất: C
6
H
5
COONa (natri benzoat)
- Hóa chất: Na