Etilen là một hormone thực vật tự nhiên đóng vai trò quan trọng trong quá trình sinh trưởng và phát triển của cây. Đây là một loại khí tự nhiên được sinh ra khi trái cây chín. Bài viết dưới đây, chúng ta sẽ khám phá sâu hơn về cơ chế hoạt động của Etilen trong việc làm chín trái cây, cũng như vai trò của nó.
Mục lục
Tổng quan về khí Etilen làm chín trái cây
Định nghĩa
Etilen hay còn có tên gọi là Ethylene là một chất khí đơn giản với cấu trúc phân tử có một liên kết đôi CH2=CH2. Đây là một chất khí không gây độc, không có màu và không vị, chỉ gây cháy nổ chỉ khi ở nồng độ của nó tồn tại cao hơn 2,7%.
Cơ chế kích thích sự chín
Etilen có khả năng kích thích sự chín của trái cây bằng cách tăng tính thấm của màng tế bào trong mô thịt quả. Điều này giải phóng enzym giúp tách rời cơ chất bị màng ngăn cách, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình chín tự nhiên của trái cây.
Vai trò
Khí Etilen đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh và thúc đẩy quá trình chín của trái cây. Dưới đây là các vai trò của khí Etilen:
- Kích hoạt các Enzyme: Etilen kích hoạt các enzyme như polygalacturonase và cellulase, dẫn đến sự phân hủy các chất pectin và cellulose trong thành tế bào, làm trái cây mềm hơn. Các enzyme khác cũng được kích hoạt để chuyển đổi tinh bột thành đường, làm tăng độ ngọt của trái cây.
- Thay đổi màu sắc: Etilen thúc đẩy quá trình phân hủy chlorophyll (chất diệp lục), làm mất màu xanh của trái cây và cho phép các sắc tố khác như carotenoid và anthocyanin biểu hiện, tạo ra màu vàng, cam hoặc đỏ.
- Hương vị và mùi: Etilen kích thích sản xuất các hợp chất dễ bay hơi, góp phần tạo nên mùi thơm đặc trưng của trái cây chín. Các hợp chất hữu cơ như ester, aldehyde và terpenoid được tổng hợp, làm tăng cường hương vị của trái cây.
- Điều hòa quá trình hô hấp: Etilen tăng cường quá trình hô hấp của trái cây, tạo ra năng lượng cần thiết cho các quá trình sinh hóa khác diễn ra trong quá trình chín.
Yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sản sinh Etilen
Quá trình sản sinh Etilen ở thực vật có thể bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố khác nhau.
- Ánh sáng: Ánh sáng có thể ảnh hưởng đến sản sinh Etilen. Ví dụ, trong điều kiện ánh sáng mạnh, một số loài thực vật sản sinh nhiều Etilen hơn so với khi ánh sáng yếu.
- Nhiệt độ: Nhiệt độ cao thường kích thích quá trình sản sinh Etilen. Nhiệt độ thấp có thể làm giảm sản sinh Etilen. Tuy nhiên, sự nhạy cảm với nhiệt độ có thể khác nhau giữa các loài cây.
- Độ ẩm: Độ ẩm cao thường kích thích sản sinh Etilen, trong khi độ ẩm thấp có thể làm giảm quá trình này. Sự thay đổi đột ngột trong độ ẩm cũng có thể ảnh hưởng đến mức độ Etilen.
- Chất dinh dưỡng: Các yếu tố dinh dưỡng, đặc biệt là sự thiếu hụt hoặc dư thừa các nguyên tố như nitrogen (N), phosphor (P), và potassium (K), ảnh hưởng đến sản sinh Etilen.
- Stress sinh thái: Các loại stress như khô hạn, ngập úng, tổn thương cơ học, và sự tấn công của sâu bệnh có thể làm tăng sản sinh Etilen như một phản ứng bảo vệ của cây.
- Tuổi cây: Cây có thể sản sinh Etilen với mức độ khác nhau tùy thuộc vào giai đoạn phát triển của chúng. Ví dụ, cây trưởng thành có thể sản sinh Etilen nhiều hơn trong quá trình chín trái.
- Hormon và Phytochemicals khác: Các hormone thực vật khác như auxin, gibberellin và jasmonic acid có thể tương tác với Etilen và ảnh hưởng đến quá trình sản sinh của nó. Sự tương tác giữa các hormone có thể làm thay đổi mức độ Etilen.
- Cấu trúc và loại thực vật: Các loại thực vật khác nhau và các bộ phận của cây (như lá, trái, hoa) có thể sản sinh Etilen với mức độ khác nhau và theo cách khác nhau.
Tìm hiểu thêm
Cách ủ trái cây chín đều bằng Etilen
Etilen được ứng dụng rất rộng rãi trong việc ủ chín trái cây sau khi thu hoạch hay làm chậm để bảo quản lâu hơn .Etilen làm chín nhanh và đồng đều nên thường được dùng để kích thích quả hô hấp đột biến hay các loại rau của quả sau khi thu hoạch mà muốn dùng liền như chuối , đu đủ , vú sữa , mãng cầu ,…
Cách ủ: bơm khí Etilen tiếp xúc với trái cây ở nồng độ 100 đến 150 ppm và ủ trong 24 tiếng . Sau đó lấy ra ở điều kiện thường và quả sẽ tự chín trong 2 đến 4 ngày.
Hiệu ứng sinh học khác của Etilen đối với thực vật
- Etilen tác động hiện tượng rơi rụng: Hiện tượng rụng với các bộ phận như hoa, quả hay cành, lá sẽ bắt đầu từ gãy cuống. Sự gãy cuống sẽ phụ thuộc vào tương quan Etilen/auxin với một chất kích thích, còn chất auxin kia lại ức chế rụng.
- Phá ngủ của các hạt và chồi mầm của một số loài cây: Chất Etilen gây phá ngủ và làm cho hạt nảy mầm cũng như tăng tốc thời gian nảy mầm một số loài thực vật. Ethylene (Etilen) sẽ phá ngủ của chồi nên nó còn được con người sử dụng để thúc đẩy nảy mầm cho khoai tây và các loại căn hành.
- Làm lá già đi: Gia tăng sự sản sinh ra chất Etilen kết hợp với các hiện tượng mất diệp lục gây nhạt màu lá là những nét đặc trưng cho quá trình già đi của lá.
- Ra hoa: Ethylene có thể kích thích ra hoa ở một số loài cây. Ví dụ, ethylene kích thích ra hoa ở cây dứa.
- Tăng cường độ hô hấp: Ethylene có thể làm tăng cường độ hô hấp của nông sản, gia tăng thời gian chín, trưởng thành.
