0
Tin tức

Ứng dụng của nano đồng trong nông nghiệp

ỨNG DỤNG NANO ĐỒNG TRONG NÔNG NGHIỆP

CNCĐ  Đặng Thị Vân – Viện KHKT Nông Lâm Nghiệp Tây Nguyên

Hiện nay. Các hạt đồng nano đã có nhiều ứng dụng trong lĩnh vực nông nghiệp, công nghiệp và công nghệ cao. Trong lĩnh vực nông nghiệp, nhiều khảo nghiệm đã được thực hiện trong những năm gần đây để khẳng định vai trò quan trọng của nano đồng trong nông nghiệp mà cụ thể hơn đó chính là khả năng kháng nấm khuẩn gây bệnh hại cây trồng.

Công nghệ nano kế hợp các nguyên lý sinh học với các phép tiếp cận hóa học và lý học đã tạo ra các hạt có kích thước nano có những chức năng nhất định. Việc ứng dụng công nghệ nano trong lĩnh vực nông nghiệp có nhiều ưu điểm vượt trội trên cả phương diện lý thuyết và thực tế. Những khả năng chống khuẩn, chống nấm mốc hiệu quả của hạt nano đồng trong nông nghiệp đã thu hút các nhà nghiên cứu trong các lĩnh vực khoa học nano từ đó dẫn tới việc phát triển các kỹ thuật tổng hợp đồng nano sạch, hiệu quả và có lợi ích về kinh tế. Hiệu quả của đồng nano đã được nghiên cứu trên một số loại cây trồng ở những thời kỳ sinh trưởng khác nhau và đã đem lại hiệu quả khác biệt, vượt trội hơn so với các loại thuốc bảo vệ thực vật hóa học truyền thống.

Nano đồng có khả năng diệt hầu hết các loại nấm bệnh gây hại cây trồng, nó được xem như một loại thuốc bảo vệ thực vật đặc trị nấm theo cách an toàn nhất, không độc hại, không gây tồn dư các chất độc hại trên nông sản và trong tương lai gần nano đồng có thể thay thế các loại thuốc bảo vệ thực vật hóa học độc hại.

 Thực tế cho thấy nano đồng có thể phòng và đặc trị bệnh nấm hồng trên cây cao su (do nấm Corticium salmonocolor). Yoon và các đồng nghiệp năm 2013 đã khẳng định ảnh hưởng kháng khuẩn của nano bạc và đồng trên E.coli trong đó đồng nano thể hiện tính kháng khuẩn cao hơn so với bạc nano.

Theo nghiên cứu thực nghiệm, nano đồng ở kích thước hạt 3-10 nm có tính kháng khuẩn chống lại các nấm gây bệnh trên cây trồng như: nấm Fusarium oxyssporum (nấm gây bệnh vàng lá thối rễ, bệnh héo vàng, héo rũ, bệnh thối thân gốc…); nấm Alternaria alternate (bệnh đốm lá, đốm vòng).

Cơ chế kháng khuẩn của nano đồng

Các hạt nano đồng giải phóng liên tục các ion đồng, chính các ion đồng này tác động trực tiếp lên tế bào vi khuẩn theo các cơ chế đặc thù. Hoạt độnng giải phóng các ion đồng này được tăng cường hơn khi các hạt nano đồng ở kích thước nhỏ và diện tích bề mặt lớn cho phép nó tương tác gần với các màng tế bào vi khuẩn. Hoạt động kháng khuẩn của nano đồng là do xu hướng của nó thay thế giữa dạng Cu[I] và dạng Cu[II]. Cu tạo nên các gốc hydroxyl liên kết với các phân tử DNA và tạo thành sự mất trật tự của cấu trúc xoắn ốc nhờ các liên kết ngang trong và giữa các axit nucleic. Các hạt nano đồng cũng làm hỏng các protein nhờ liên kết với các nhóm carboxyl và amino sulfuahydryl của các axit amin. Điều này làm cho protein tạo enzyme không hiệu quả. Nó cũng gây cho các protein bề mặt tế bào không hoạt động, các protein này cần cho việc chuyển các vật chất đi qua màng thế bào, do đó ảnh hưởng lên sự bền vững của màng tế bào và các lipid màng tế bào. Các ion đồng bên trong tế bào vi khuẩn cũng ảnh hưởng đến các quá trình sinh học. Dựa trên tất cả những nghiên cứu này, có thể thấy ion Cu có ảnh hưởng lên protein và các enzyme trong các vi khuẩn và tạo cho đồng đặc tính kháng khuẩn.

Tóm lại có thể nói các nano đồng xâm nhập qua thành tế bào và tương tác với các cấu trúc nội bào nhờ kích thước hạt nhỏ và độ hoạt động bề mặt lớn, các hạt nano đồng tác động trực tếp lên màng tế bào vi khuẩn và phá vỡ cấu trúc di truyền của tế bào vi khuẩn từ đó làm cho vi khuẩn mất sức sống.

(Nguồn: wasi.org.vn)

-----------------------------------------------------------------------------------------

TRUNAMNANO.COM

Viết bình luận