Đề tài Nấm mốc và phòng chống nấm mốc trên đồng ruộng và trong bảo quản

Nấm mốc và phòng chống nấm mốc trên đồng ruộng và trong bảo quản Lê Lương Tề Nấm mốc là loại vi sinh vật bán ký sinh hoặc hoại sinh phổ biến rất rộng trên toàn thế giới, ở hầu khắp các vùng khí hậu nóng hay lạnh, nhiệt đới, ôn đới, v.v... chúng phát triển quanh năm. Nấm mốc gây hại hầu hết mọi thứ vật chất: trong đất, phân, nước, cây cối xác thực vật, hoa quả, hạt, thực phẩm lương thực, dụng cụ đồ dùng, thậm chí trên một số loại có chất hầu như không có chất dinh dưỡng như vật liệu quang học, kim loại v.v... Nấm mốc gây hại về số lượng và chất lượng nông sản. Nhiều loài nấm mốc phát triển trên cơ chất làm biến đổi mầu sắc, mùi vị, giảm chất lượng đặc biệt là các chất dinh dưỡng như tinh bột đường, protein, axit amin, lipit, vitamin, các chất khoáng. Nấm mốc gây thối rữa cơ chất (hoa quả, rau, hạt ngũ cốc, và tạo điều kiện cho nhiều loại vi khuẩn khác phát triển. Nấm mốc có nhiều loài có thể còn gây bệnh cho cây trồng và gây hại trên nông sản trong bảo quản. (Bảng 1) Bảng 1. Một số loài nấm mốc thường gặp Loài cây Loài nấm mốc Ngô Aspergillus flavus, A.niger, A.terreus, A.fumigatus, A.glacucus, Mucor sp., Penicillium sp. Cephalosporium sp., Rhizopus sp., Fusarium sp., Absidia sp. Lạc Aspergillus flavus, A.niger, A. parasiticus, A.ochraceus, A.oryzae, Acremonium sp., Penicillium expansum, P.crustosum, P. pinophilum Paecilomyces sp., Rhizopus sp. Đậu tương Aspergillus flavus, A.candidus, A.niger, A.glaucus, A.ochraceus, A.versicolor, A.melleus, Alternaria sp., Cladosphorium sp. Penicillium chrysogenum, P.expansum, P. urticae, P.vidicatum. Cà chua Rhizopus sp., Mucor sp. Penicillium sp., Cladosporium sp., Alternaria alternata, Fusarium sp. Khoai tây Fusarium coeruleum, F. culmorum, Fusarium sp., Alternaria sp., Cam quýt Penicillium digitatum, P. italicum, Chuối Fusarium roseum,Nigrospora musa, Rhizopus stolonifer, Penicillium janthinellum. Lúa gạo Absidia coryymbifera, Aspergillus flavus, Aspergillus candidus, Aspergillus fumigatus, Aspegillus vericolor, Penicillium islandicum. Cho đến nay, người ta đã phát hiện khoảng 300 độc tố do các loài nấm mốc sinh ra trong đó khoảng 20 loại độc tố nguy hiểm cho sức khỏe con người và động vật khi sử dụng nông sản không an toàn vệ sinh thực phẩm (Bảng 2). Bảng 2. Một số độc tố của nấm mốc Độc tố Công thức Loài nấm mốc Độc tính Aflatoxin B1 C17H12O6 Aspergillus flavus, A.parasitucus Độc với gan và thận Aflatoxin B2 C17H14O6 nt nt Aflatoxin G1 C17H12O7 nt nt Aflatoxin G2 C17H14O7 nt nt Ochratoxin A C20H18O6HN Aspergillus ochraceus, Penicillium viridicatum Độc gan, thận Citrinin C13H14O5 Aspergillus candidus, Penicillium expansum Độc với thận Zearalenol C18H22O5 Fusarium roseum, F.moniliforme Độc với sinh dục Diacetocyscirpenol C19H26O7 Fusarium solani, F.graminearum Độc với da, niêm mạc Sterigmatocystin C18H12O6 Aspergillus versicolor, A. nidulans Độc với gan Các loại nấm mốc, như Aspergillus phát triển và sinh độc tố Aflatoxin rất thích hợp trên các hạt ngũ cốc ngô, lạc, đậu tương và các hạt có dầu khác. Các yếu tố chính ảnh hưởng đến sinh sản, phát triển và sinh độc tố của nấm mốc là: a) Lượng nước tự do trong cơ chất (aw). Phạm vi phát triển tốt nhất của nhiều loài nấm mốc được xác định trong khoảng aw = 0,80 - 0,85. b) Nhiệt độ và ẩm độ môi trường: Nấm mốc có thể phát triển được trong phạm vi nhiệt độ rất rộng 0 - 60oC nên có thể phân chia thành các nhóm sau: - Nhóm chịu nhiệt: phát triển được trong điều kiện nhiệt độ môi trường khá cao từ 30 - 40oC, tối đa 50oC (Mucor pusillus). - Nhóm ưa nhiệt: phát triển tốt trong điều kiện nhiệt độ từ 10-40oC thích hợp là 25oC (Aspergillus và Penicillium). - Nhóm chịu lạnh: có thể phát triển ở 7 - 10oC, phổ biến nhiều ở vùng ôn đới như Fusarium conglutinan, Penicillium cyclopium. Ngoài ra, một số loài nấm mốc có thể phát triển được trong một phạm vi ẩm độ môi trường (không khí) rất rộng, chia làm 2 nhóm: - Nhóm nấm ưa khô: phát triển được trong phạm vi ẩm độ RH = 75-85%. Điển hình là nấm mốc Cladosporium cladosporoides, một số loại Aspergillus sp. và Penicillium sp. - Nhóm nấm ưa ẩm: phát triển ở phạm vi ẩm độ tương đối RH = 90 - 100%. Điển hình là Epicoccum nigrum, Mucor circinelloides, Trichothecium sp. c) Độ pH: Nấm mốc phát triển trong phạm vi pH rộng từ 2-8, nói chung pH thích hợp nhất từ 4,5 - 6,5. Sự hình thành độc tố rất phụ thuộc vào pH. Nghiên cứu về nấm mốc Aspergillus flavus hại ngô cho thấy, ở thời kỳ trước thu hoạch trên đồng ruộng, ngô nhiễm nấm ở giai đoạn muộn khi hạt đã đông sữa. Nấm mốc phát triển ở thời kỳ đầu và cuối giai đoạn hạt đông sữa, sự nhiễm Aflatoxin đạt cao nhất khi bắp ngô bị nhiễm nấm ở ngày thứ 21-42, khi đó độ ẩm của hạt ngô là 27-35%. Người ta cũng nhận thấy ở vùng đất khô cạn, ngô nhiễm nấm và Aflatoxin cao hơn ở vùng đất có khả năng giữ ẩm. Các ruộng được tưới nước ở giai đoạn cuối, giữ được độ ẩm trong đất là yếu tố góp phần hạn chế sự nhiễm nấm và Aflatoxin giảm đi rõ rệt. Tuy nhiên, việc tưới nước giữ ẩm ở thời kỳ trước thu hoạch làm ảnh hưởng trực tiếp hạn chế sự phát triển của nấm Aspergillus và giảm lượng bào tử nấm lưu hành ở đất được tưới nước, qua đó, làm giảm sự nhiễm Aflatoxin ở hạt. Ngoài ra, nhiệt độ cũng ảnh hưởng trực tiếp tới sự phát triển của nấm Aspergillus flavus trên ngô ở đồng ruộng. Nếu nhiệt độ cao từ 30oC-38oC thì sự lây nhiễm nấm vào hạt ngô là thích hợp nhất. ở nhiệt độ đó, nấm xâm nhiễm vào hạt qua lớp bẹ rất dễ dàng và sản sinh độc tố mạnh mẽ. Trong quá trình bảo quản ngô, lạc sau thu hoạch thì hai yếu tố nhiệt độ và ẩm độ có vai trò quan trọng đến sự phát triển của nấm mốc Aspergillus và sự sản sinh Aflatoxin. Độ ẩm tương đối của môi trường bảo quản để nấm phát triển, tối thiểu phải đạt 85%. Ngoài ra, độ ẩm của hạt trong bảo quản là yếu tốt quyết định sự phát triển của nấm mốc. ở hạt ngô bảo quản có độ ẩm cao trên 16-17% mới đảm bảo cho nấm phát triển. ở độ ẩm hạt 18-19% nấm A.flavus phát triển rất nhanh, Aflatoxin sản sinh ra rất nhiều nếu hạt ngô sau thu hoạch có độ ẩm 20-28% trong nhiệt độ môi trường từ 20-35oC. Phòng chống nấm mốc trong thu hoạch và bảo quản là rất cần thiết. Nhiều biện pháp vật lý cơ học, hóa học và sinh học đã được nghiên cứu để phòng chống nấm mốc và độc tố của chúng. Trong các biện pháp đó, đã xác định được mức độ và khả năng hạn chế, làm giảm bớt sự nhiễm nấm mốc của hạt. Các biện pháp thu hoạch sớm, phơi khô, sấy khô hạt tới mức ẩm độ hạt thấp nhất 13-16% tùy theo loại cây rất có tác dụng phòng chống nấm mốc. Bảo quản hạt trong thành phần khí quyển có nhiều CO2 (20-45%) và ít oxy (21,9%) đều có khả năng ức chế sự phát triển của nấm mốc. Price, 1982 xử lý 50 tấn hạt bông có độ ẩm cao 17% nhiễm Aflatoxin B1 ở mức 400 ppb đựng trong các túi nhựa chứa 1,5% khí NH3 ở nhiệt độ và áp lực bình thường xử lý trong 21 ngày đã làm giảm Aflatoxin chỉ còn 20 ppb (mức cho phép) Cheelkspski, 1981 thử nghiệm mẫu hạt lạc chứa Aflatoxin cao 1842 ppb trong túi nhựa có 2% NH3, để bảo quản ở 43oC trong 5 tuần lễ, kết quả cho thấy hầu như 100% Aflatoxin bị phân hủy, không còn trong hạt lạc. Hitokoto, 1980 khi nghiên cứu 13 hợp chất từ thảo mộc quế, đinh hương, cỏ xạ hương... đều có khả năng hạn chế mạnh sự phát triển và sinh độc tố của các loài nấm mốc Aspergillus. Một số loài thuốc hóa học như Dichlorvos ở nồng độ rất thấp 200 ppm có khả năng ức chế nấm mốc và giảm tới 98% Aflatoxin của Aspergillus flavus và Aspergillus parasiticus. Xử lý hạt giống bằng thuốc BVTV trước khi trồng và áp dụng các biện pháp giữ ẩm đất cuối sinh trưởng (lạc, ngô), chọn lọc hạt không bị tổn thương, phơi nắng khô trước khi bảo quản là những biện pháp cũng có tác dụng hạn chế rất lớn sự nhiễm nấm mốc và độc tố.