Nhật Bản nghiên cứu thuốc trừ sâu hữu cơ từ tinh dầu hoa hồng

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Khoa học Tokyo, Nhật Bản vừa công bố, tinh dầu hoa hồng có thể hoạt động như một loại thuốc trừ sâu trong nông nghiệp hữu cơ. Tinh dầu này kích hoạt gen phòng vệ của cà chua và thu hút các loài động vật ăn cỏ giúp bảo vệ câu khỏi sâu bướm và các loại bọ.

Phát hiện được cho là sẽ mở ra thêm nhiều cơ hội mới cho nỗ lực quản lý dịch hại bền vững trên khắp thế giới. Nghiên cứu được đăng tải trên Tạp chí Nông nghiệp và Hóa thực phẩm.

Nhóm nghiên cứu do Giáo sư Gen-ichiro Arimura từ Khoa Khoa học và Công nghệ Sinh học tại Đại học Khoa học Tokyo dẫn đầu đã đánh giá hiệu quả của 11 loại tinh dầu có nguồn gốc từ thực vật trong việc kích hoạt phản ứng phòng vệ của cà chua.

“Các loại tinh dầu được sử dụng làm nước hoa có chứa các thành phần tạo mùi. Chúng có thể hoạt động giống như các hợp chất dễ bay hơi trong quá trình kháng sâu bệnh. Mục đích của chúng tôi là nghiên cứu tác động của những loại tinh dầu này lên khả năng kháng côn trùng gây hại của thực vật,” Arimura cho biết.

Nhóm nghiên cứu đã áp dụng dung dịch pha loãng ethanol của 11 loại tinh dầu khác nhau vào đất trồng cà chua trong chậu, thực hiện phân tích phân tử để nghiên cứu biểu hiện gen bên trong mô lá và quan sát thấy rằng tinh dầu hoa hồng làm tăng mức độ phiên mã của các gen liên quan đến bảo vệ thực vật.

Ngoài ra, cây cà chua được xử lý bằng tinh dầu hoa hồng có lá bị ít bị hư hại do sâu bướm, ấu trùng và ve gây ra.

Các nhà nghiên cứu cũng tiến hành một thí nghiệm thực địa để đo hoạt động thiết yếu của tinh dầu hoa hồng trong điều kiện thực địa nhằm khám phá khả năng ứng dụng rộng rãi hơn. Họ quan sát thấy thiệt hại do sâu bệnh cà chua gây ra giảm 45,5% so với giải pháp đối chứng.

Tinh dầu hoa hồng có thể đóng vai trò là giải pháp thay thế khả thi cho thuốc trừ sâu trong mùa đông và mùa xuân khi sự xâm nhập của sâu bệnh ít nghiêm trọng hơn và có khả năng giảm việc sử dụng thuốc trừ sâu gần 50% trong mùa hè.

Arimura cho biết: “Nghiên cứu của chúng tôi đề xuất một cách tiếp cận thực tế để thúc đẩy sản xuất cà chua hữu cơ nhằm khuyến khích các hoạt động bền vững và thân thiện với môi trường”.

“Nghiên cứu này có thể mở ra cánh cửa cho các hệ thống canh tác hữu cơ mới. Triển vọng của thuốc trừ sâu tự nhiên và thân thiện với môi trường đang rất tươi sáng”.

Theo đó, việc phun thuốc trừ sâu hóa học là một phương án lựa chọn để bảo vệ mùa màng song nó lại gây hại đến môi trường và hệ sinh thái. Cùng với nhu cầu sản lượng lương thực ngày càng tăng, người ta đặt ra câu hỏi về nhu cầu cấp bách của những lựa chọn khác an toàn hơn.

Sự sẵn có của các loại tinh dầu có nguồn gốc từ thực vật có thể là một giải pháp khác. Tuy nhiên, vẫn còn thiếu các ví dụ đã được chứng minh đầy đủ để đáp ứng nhu cầu hiện nay.

Việc sử dụng thuốc trừ sâu độc hại là vấn đề nhức nhối trong nông nghiệp. Một báo cáo gần đây do Mạng lưới Hành động Thuốc trừ sâu châu Âu công bố đã cảnh báo các chất PFAS trong trái cây và rau quả đã tăng gấp ba lần từ năm 2011 đến năm 2021.

Tinh dầu có nguồn gốc từ thực vật có ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau, bao gồm phụ gia thực phẩm, chất tẩy rửa, mỹ phẩm và dược phẩm.

Hơn nữa, các loại dầu thực vật có độ an toàn cao và nhiều hoạt tính sinh học có lợi cho sức khỏe con người, các nhà nghiên cứu cho biết.

Người ta cũng phát hiện ra rằng chúng có thể tạo ra phản ứng đuổi côn trùng bằng cách gây ra tác dụng gây độc thần kinh. Chất hữu cơ Terpenoid có nhiều trong các loại tinh dầu có nguồn gốc từ thực vật và đã thu hút được sự chú ý rộng rãi vì chúng có thể điều chỉnh các phản ứng bảo vệ thực vật bằng cách điều chỉnh hoạt động của các gen bảo vệ.

Ví dụ, cây đậu nành và cây cải xanh komatsuna, khi được trồng gần cây bạc hà, sẽ có sự cải thiện đáng kể về đặc tính phòng vệ và có khả năng xua đuổi động vật ăn cỏ. Hiện tượng này xảy ra thông qua một quá trình được gọi là “nghe lén”, trong đó các hợp chất dễ bay hơi được giải phóng từ cây bạc hà, kích hoạt các gen phòng vệ hoạt động, từ đó bảo vệ cây khỏi các mối đe dọa từ động vật ăn cỏ.