Luận án Điều chế và ứng dụng một số chất có tác dụng hiệp đồng (synergist) từ dầu thực vật để tăng sinh học của thuốc trừ sâu Bacillus thuringiensis và Imidacloprid

Tên luận án:

Điều chế và ứng dụng một số chất hiệp đồng có nguồn gốc từ dầu thực vật, nhằm nâng cao hiệu lực phòng trừ của thuốc trừ sâu sinh học Bt, thuốc trừ rầy Imidacloprid, đồng thời bước đầu tìm hiểu cơ chế tác động của chất hiệp đồng đối với một số enzym giải độc và gây kháng thuốc của côn trùng.

Ngành:

Lĩnh vực Hóa học ứng dụng và Công nghệ hóa học, chuyên sâu về Bảo vệ thực vật và Nông nghiệp bền vững.

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án tập trung vào giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường và hiện tượng kháng thuốc của dịch hại do sử dụng thuốc bảo vệ thực vật (BVTV) không đúng kỹ thuật. Nhận thấy sự cần thiết của các biện pháp tăng hiệu quả phòng trừ và giảm thiểu tác động tiêu cực, luận án đã nghiên cứu điều chế và ứng dụng một số chất hiệp đồng có nguồn gốc từ dầu thực vật. Các chất này được kỳ vọng sẽ nâng cao hiệu lực của thuốc trừ sâu sinh học Bacillus thuringiensis (Bt) và thuốc trừ rầy Imidacloprid, đồng thời thân thiện với môi trường do xuất phát từ nguyên liệu tự nhiên sẵn có.

Mục tiêu chính của luận án là điều chế các chất hiệp đồng từ dầu thực vật và khảo sát ứng dụng chúng để tăng hiệu quả phòng trừ sâu tơ hại rau và rầy nâu hại lúa – những đối tượng côn trùng đã kháng thuốc tại Việt Nam. Bên cạnh đó, luận án cũng bước đầu tìm hiểu cơ chế tác động của các chất hiệp đồng này đối với một số enzym giải độc và gây kháng thuốc của côn trùng.

Luận án đã đạt được nhiều đóng góp mới có ý nghĩa khoa học và thực tiễn. Cụ thể, đã xác định hỗn hợp K-oleat và K-linoleat (tỷ lệ xấp xỉ 54/43) làm chất hiệp đồng tối ưu cho thuốc trừ sâu Bt, và methyl oleat làm chất hiệp đồng cho thuốc trừ rầy Imidacloprid. Dầu hạt đào và dầu hạt sở đã được lựa chọn làm nguyên liệu thích hợp. Các phương pháp điều chế tiên tiến, áp dụng Hóa học xanh, bao gồm sử dụng enzym protease để tách dầu, xúc tác chất lỏng ion trong phản ứng este hóa chéo, và phương pháp quy hoạch thực nghiệm để tối ưu hóa quá trình tách, đã được phát triển và áp dụng thành công. Đặc biệt, luận án đã nghiên cứu cơ chế tác động của chất hiệp đồng, cho thấy hỗn hợp K-oleat+K-linoleat ức chế mạnh enzym Aminopeptidase (APN) của sâu tơ, và methyl oleat ức chế mạnh enzym Cytochrome P450 monooxygenase (CPY) cũng như ức chế yếu Glutathione S-Tranferases (GST) của rầy nâu. Những kết quả này góp phần giải thích cơ chế tác động làm tăng hiệu quả phòng trừ và khắc phục tính kháng thuốc. Các sản phẩm mới hứa hẹn mang lại hiệu quả kinh tế-xã hội lớn, đóng góp vào sự phát triển nông nghiệp bền vững tại Việt Nam.

Mục lục chi tiết:

• A - MỞ ĐẦU

  • 1. Lý do chọn đề tài
  • 2. Mục tiêu nghiên cứu
  • 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
  • 4. Những đóng góp mới của luận án
  • 5. Cấu trúc của luận án

• B - NỘI DUNG CHÍNH CỦA LUẬN ÁN

  • CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN

    • Tổng quan về thuốc BVTV, trong đó tập trung vào thuốc trừ sâu Bt và thuốc trừ rầy Imidacloprid
    • Các chất hiệp đồng
    • Phương pháp điều chế các chất hiệp đồng
    • Phương pháp chế tạo thuốc BVTV sử dụng chất hiệp đồng

  • CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM

    • Phương pháp chiết tách dầu từ nguyên liệu hạt
    • Phương pháp phân lập các acid béo
    • Phương pháp xác định thành phần, hàm lượng và cấu trúc hoá học của các acid béo
      • a. Thành phần, hàm lượng acid béo được xác định dưới dạng methyl este trên sắc kí khí (GC)
      • b. Thành phần, hàm lượng acid béo được xác định dưới dạng methyleste trên sắc kí khí –khối phổ (GC-MS)
      • c. Cấu trúc của acid béo, dầu thực vật được phân tích trên phổ hồng ngoại (FT-IR)
    • Đối tượng khảo nghiệm: sâu tơ Plutella xylostella và rầy nâu Nilaparvata lugens Stal tuổi 2-3
    • 2.2. Thực nghiệm
      • 2.2.1. Khảo sát xác định chất hiệp đồng cho thuốc trừ sâu Bt và Imidacloprid
      • 2.2.2. Tách dầu thực vật bằng phương pháp thủy phân với enzym làm nguyên liệu để tổng hợp chất hiệp đồng
      • 2.2.3. Điều chế chất hiệp đồng cho thuốc trừ sâu Bt
      • 2.2.4. Điều chế chất hiệp đồng cho thuốc trừ sâu Imidacloprid
      • 2.2.5. Chế tạo hỗn hợp chất hiệp đồng và hoạt chất BVTV
      • 2.2.6. Khảo nghiệm hiệu lực sinh học của sản phẩm mới
      • 2.2.7. Nghiên cứu cơ chế tác động của chất hiệp đồng
      • 2.2.8. Các phương pháp phân tích đánh giá chất lượng sản phẩm
    • 2.9 Phương pháp xử lý số liệu

  • CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

    • 3.1. Khảo sát và xác định chất hiệp đồng cho thuốc trừ sâu bt và imidacloprid
      • 3.1.1. Khảo sát thành phần các acid béo không no C18 (acid oleic, linoleic) trong hạt chứa dầu
      • 3.1.2. Xác định chất hiệp đồng cho Bt
      • 3.1.3. Xác định chất hiệp đồng cho thuốc trừ rầy Imidacloprid
    • 3.2. Tách dầu thực vật bằng phương pháp thủy phân với enzym
      • 3.2.1. Khảo sát lựa chọn enzym để tách dầu
    • 3.3. Điều chế chất hiệp đồng cho thuốc trừ sâu bt
      • 3.3.1. Điều chế hỗn hợp acid béo từ dầu hạt đào
      • 3.3.2. Tách hỗn hợp acid oleic và linoleic
      • 3.3.3. Tổng hợp kali oleat và kali linoleat