Thuốc đuổi côn trùng an toàn, bảo vệ trái cây khỏi ruồi giấm cánh đốm
Thử nghiệm trong phòng thí nghiệm tại Đại học California - Riverside (UC Riverside) cho thấy, Butyl anthranilate phòng chống côn trùng hiệu quả.
Ruồi đực có đốm đen đặc trưng trên đầu cánh. Ảnh: Ray Lab, UC Riverside.
Côn trùng phá hủy một phần rất lớn sản lượng nông nghiệp toàn cầu - gần 40 phần trăm. Ví dụ như, ruồi giấm cánh đốm Drosophila (Drosophila suzukii) ăn quả chín. Là một phiền toái, đặc biệt là ở miền Bắc California và Châu Âu, nó đẻ trứng trong các quả mọng chín, và khi ấu trùng của nó xuất hiện ở đó, thì trái cây bị phá hủy. Kết quả là, mỗi năm D. suzukii gây ra thiệt hại nông nghiệp trị giá hàng trăm triệu đô la trên toàn thế giới.
Các nhà khoa học tại Đại học California, Riverside vừa xác định được một chất đuổi côn trùng an toàn, bảo vệ trái cây trước D. suzukii: Butyl anthranilate (BA), một hợp chất hóa học có mùi dễ chịu được tạo ra tự nhiên trong trái cây với số lượng nhỏ. Trong các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm, các nhà khoa học phát hiện thấy rằng BA đuổi D. suzukii ra khỏi quả việt quất được phủ bằng BA. Phát hiện này có thể đem lại một cách để kiểm soát chúng và tăng năng suất của cây trồng và cây ăn quả.
"Thuốc đuổi côn trùng độc hại thường nguy hiểm để sử dụng trực tiếp trên các loại trái cây - đặc biệt là khi chúng đang gần được thu hoạch," Anandasankar Ray, phó giáo sư về côn trùng học và là giám đốc của Trung tâm nghiên cứu trung gian truyền tại UC Riverside, có phòng thí nghiệm thực hiện dự án nghiên cứu, cho biết. "Một thuốc đuổi côn trùng an toàn và giá cả phải chăng như BA có thể đem lại sự bảo vệ và giảm thiểu việc sử dụng các hóa chất độc hại."
Để kiểm tra xem BA có thể bảo vệ trái cây khỏi D. Suzukii hay không, Ray cùng học trò của là Christine Krause Phạm đã tiến hành một loạt các thí nghiệm bằng cách sử dụng hai tô quả việt quất chín và tươi - một loại trái cây ưa thích của D. suzukii. Họ phun BA lên quả trong một tô và dung môi lên quả việt quất trong bát thứ hai (bát này dùng để làm đối chứng). Họ đặt 2 bát trong buồng kính và cho tiếp xúc với D. suzukii trong một tuần, lặp lại thí nghiệm này sau đó với nhiều hàm lượng BA khác nhau. Họ phát hiện thấy sự giảm rõ ràng về số lượng ấu trùng và nhộng từ các quả việt quất được xử lý bằng BA, tùy theo liều lượng.
"Chúng tôi quan sát thấy sự giảm sút này chỉ sau một đợt xử lý duy nhất," Phạm, tác giả đầu tiên của nghiên cứu, cho biết. "Chúng tôi quan sát thấy sự giảm sút đáng kể ở mức 2,5 phần trăm BA và bảo vệ gần như hoàn toàn ở nồng độ 10 phần trăm – nghĩa là chất đuổi côn trùng này có thể hữu ích để giảm thiệt hại trong quá trình trái cây chín."
Được tìm thấy ở nồng độ thấp trong một số trái cây, BA có mùi giống như nho và thường được sử dụng để làm thành phần hương vị và mùi thơm. Nó thuộc về một nhóm gọi là “nhìn chung được công nhận là an toàn” (GRAS) và được chấp thuận sử dụng cho con người ở dạng phụ gia thực phẩm.
"Hầu hết ruồi bị trái cây hư thối thu hút," Ray giải thích. "Tuy nhiên, D. Suzukii thì lại đặc biệt bị trái cây chín thu hút. Điều làm cho BA đặc biệt hấp dẫn là nó không chỉ đẩy lùi D. suzukii, mà nó còn làm giảm ham muốn đẻ trứng của ruồi. Do đó, trong tương lai có tiềm năng phát triển các phương pháp hoàn toàn mới trong giảm thiệt hại cây trồng bằng cách sử dụng các thuốc đuổi con trùng như BA. Từ các nghiên cứu trước đây mà chúng tôi đã thực hiện trong phòng thí nghiệm, chúng tôi có hàng trăm hợp chất như vậy để khám phá và thử nghiệm ".
Ban đầu, Ray và Phạm xem xét việc bảo tồn của các quá trình khứu giác của côn trùng để làm nghiên cứu hiện nay. Họ phát hiện ra rằng quá trình tránh DEET được bảo tồn qua côn trùng. Bởi vì DEET thì tốn kém và có thể dẫn đến những lo ngại về an toàn nếu dùng trên thực phẩm, nên họ tập trung vào các chất thay thế DEET mà họ đã phát hiện vào năm 2013, được phê duyệt để làm phụ gia cho thực phẩm. Sau khi thử nghiệm các hợp chất này, họ phát hiện ra rằng một số chúng có hiệu quả trong việc đẩy lui nhiều loại ruồi như D. melanogaster, D. yakuba, D. suzukii, D. pseudoobscura và D. virilis. Và, họ tìm thấy kết quả tốt nhất với BA và D. suzukii.
Tiếp theo, Ray muốn kiểm tra xem hiệu quả của BA ra sao trong thử nghiệm thực địa, và nếu chúng thật sự hiệu quả, Ray sẽ đề nghị Cơ quan bảo vệ môi trường chấp thuận.
"Chúng tôi hy vọng rằng BA và hóa chất tương tự khác mà chúng tôi có trong danh mục của mình sẽ có thể chống lại rầy cam quýt châu Á, ruồi đục quả Địa Trung Hải, ruồi trắng và các loài ruồi khác mà có thể gây tổn hại trái cây và các loại cây trồng", Ray cho hay. "Trong tương lai, chúng tôi có thể bắt đầu phát triển các thuốc chống côn trùng dùng cho nông nghiệp mà có thể dùng cho các loại trái cây, các loại cây trồng như lúa mì và ngô, và nông phẩm. Tầm nhìn lớn dài hạn là một ngày nào đó chúng tôi sẽ có thể tích hợp các chất đuổi côn trùng an toàn với những sản phẩm của nông dân để giảm sự phụ thuộc của họ vào thuốc diệt côn trùng. Và cũng có thể hiểu rằng các hóa chất và phương pháp tương tự có thể được phát triển để bảo vệ nhà, con người và động vật trang trại."
Năm ngoái, Văn phòng Thương mại hóa Công nghệ UCR đã giúp Ray mở một công ty gọi là Sensorygen Inc., chuyên về công nghệ này. Văn phòng đã nộp một bằng sáng chế về công nghệ này cho Sensorygen Inc.
"Thế giới cần thêm công cụ để giảm thiểu tác động của côn trùng đến con người mà không ảnh hưởng đến sức khỏe của họ," Paul Zorner, Chủ tịch và Giám đốc điều hành của Sensorygen Inc, nhận xét. "Tiến sĩ Ray đã phát triển một phương pháp đặc biệt và mới lạ để tìm ra các thuốc đuổi côn trùng an toàn, và mạnh mẽ, không giết bất cứ thứ gì, mà chỉ đơn giản là đuổi chúng ra xa khỏi con người cũng như nhà cửa, vật nuôi và thức ăn. Đó là một khám phá thú vị và độc đáo mà có tiềm năng thương mại toàn cầu tuyệt vời để giải quyết một số lo ngại về sức khỏe và thực phẩm ở con người thách thức nhất đang đối mặt với chúng ta ngày nay."
Tin mới
- Nghiên cứu phát triển giống đậu Hà Lan mới - 17/10/2017 07:24
- Hạn chế héo xanh cà chua - 17/10/2017 07:22
- Nên trồng rau chịu mặn ở vùng ven biển - 17/10/2017 07:20
- Chiến lược quản lý để giảm côn trùng gây hiện tượng Mặt mèo (catfacing) cho trái trong vườn đào - 17/10/2017 07:18
- Ánh sáng cực tím có thể giết chết mầm bệnh trên một số hoa quả - 17/10/2017 07:17
Các tin khác
- Vai trò của lân với cây trồng, hoa và cây cảnh - 17/10/2017 07:11
- Hợp tác vì sự phát triển bền vững của nông nghiệp khu vực ASEAN - 17/10/2017 07:10
- Nghiên cứu nấm men từ quả mận để phòng trừ bệnh thối quả - 17/10/2017 07:08
- Nghiên cứu hệ thống thu hoạch bông cải xanh sử dụng robot - 17/10/2017 07:07
- Nghiên cứu sản xuất bột khoai lang tím giàu antoxian quy mô phòng thí nghiệm - 17/10/2017 07:05
