a/ Tên nhiệm vụ: Hoàn thành công nghệ sản xuất thuốc phòng trị bệnh cây trồng Mifun 0.6DD từ bạc nano – Chitosan tan phục vụ nông nghiệp
b/ Tổ chức chủ trì nhiệm vụ: Công ty cổ phần phân bón Việt Mỹ (Chi nhánh 2)
c/ Họ và tên chủ nhiệm nhiệm vụ: TS. Bùi Duy Du và cá nhân tham gia chính:
1. ThS. Võ Nguyễn Đăng Khoa
2. CN. Nguyễn Nghĩa Long
3. CN. Đặng Văn Phú
4. CN. Phạm thị Kim Hồng
d/ Mục tiêu của nhiệm vụ: Hoàn thiện công nghệ sản xuất thuốc phòng trị bệnh cây trồng từ bạc nano - chitosan, công suất 6000 - 9000 lít/tháng để phục vụ sản xuất nông nghiệp
đ/ Kết quả thực hiện tóm tắt:
Ngày nay, khoa học và công nghệ nano là một lĩnh vực khoa học mới và phát triển rất nhanh chóng tạo ra các vật liệu có kích thước trong khoảng 0,1 - 100nm. Vật liệu được chế tạo bằng công nghệ nano thể hiện nhiều tính chất mới lạ do hiệu ứng kích thước. Bên cạnh đó, việc chế tạo hạt kim loại nano có kích theo yêu cầu và độ phân bố hẹp là mục tiêu của nhiều công trình nghiên cứu. Đối với vật liệu nano, kích thước hạt là thông số quan trọng ảnh hưởng đến đặc tính của chúng do sự thay đổi diện tích tiếp xúc bề mặt.
Bên cạnh đó, khoa học và công nghệ nano dựa trên cơ sở liên hợp đa ngành đã tạo nên cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật. Và nhiều nước trên thế giới xem công nghệ nano là mục tiêu mũi nhọn để đầu tư phát triển, trên thị trường đã có hàng trăm sản phẩm của công nghệ nano được thương mại, ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như điện tử, hóa học, môi trường… Đồng thời, với sự gia tăng các loại vi sinh vật gây bệnh kháng thuốc kháng sinh, các loại nấm gây bệnh thực vật, thiếu thuốc đặc trị … đã gây ra những tổn thất lớn cho bà con nông dân. Do đó, việc nghiên cứu chế tạo sản phẩm chứa bạc nano là hướng đi mới cần phát triển.
Xuất phát từ những lý do trên, nhóm nghiên cứu đã mạnh dạn đề xuất thực hiện dự án “Hoàn thành công nghệ sản xuất thuốc phòng trị bệnh cây trồng Mifun 0.6DD từ bạc nano - Chitosan tan phục vụ nông nghiệp” nhằm đưa tiến bộ khoa học kỹ thuật vào ứng dụng trong đời sống.
Theo đó, kim loại bạc (Ag) khi ở kích thước nano, hoạt tính sát khuẩn tăng lên khoảng 50.000 lần so với bạc ion. Nano bạc có rất nhiều ứng dụng trong các lĩnh vực: dược phẩm, môi trường và sinh - y học. Cho đến nay hàng loạt các sản phẩm khác nhau chứa nano bạc được sản xuất và thương mại, đặc biệt là gạc chữa bỏng (Anticoat) của hãng Smith Nephew, UK được chế tạo bằng cách phủ nano bạc lên PE. Nhiều hãng dược phẩm trên thế giới cũng đang sản xuất băng gạc, dung dịch rửa vết thương, thuốc trị bệnh tiêu chảy… chứa nano bạc. Ngoài ra sản phẩm có tên là Micoodyn (gelatin chứa nano bạc) đang được bán tại Mỹ dùng pha nước sát khuẩn rau cho món salad. Rất nhiều sản phẩm khác chứa nano bạc cũng được ứng dụng, ví dụ hãng Shiseido (Nhật Bản) dùng nano bạc để chế bình khử mùi cho người, giày, ủng, hãng LG sử dụng nano bạc trong tủ lạnh, máy giặt, máy lạnh để diệt khuẩn. Nano bạc còn được làm vải kháng khuẩn trong y tế dùng trong các thiết bị lọc nước, trong sản xuất bình sữa trẻ em…
Chitosan là sản phẩm đề axetyl hóa chitin bằng dung dịch kiềm đặc. Chitosan không tan trong nước mà chỉ tan trong môi trường axít vì vậy đã hạn chế phạm vi ứng dụng của chitosan, đặc biệt là trong lĩnh vực sinh - y học. Các công trình nghiên cứu chế tạo oligochitosan tan trong nước chủ yếu là cắt mạch chitosan bằng phương pháp hoá học, bức xạ và enzim. Do nano bạc có tính kháng khuẩn cao, nếu tương hợp với Chitosan tan có hiệu ứng tạo kháng sinh thực vật sẽ là các sản phẩm có hiệu lực diệt khuẩn cao, an toàn cho người và cho môi trường để ứng dụng trong y tế và nông nghiệp.
Mục tiêu nghiên cứu của dự án: Hoàn thiện công nghệ sản xuất thuốc phòng trị bệnh cây trồng từ bạc nano - chitosan, công suất 6000 - 9000 lít/tháng để phục vụ sản xuất nông nghiệp
Để hoàn thành mục tiêu nghiên cứu đặt ra, nhóm nghiên cứu đã tiến hành thực hiện xác định ĐĐA% và Mw của Chitosan; đo độ phổ UV-vis; chụp ảnh hiển vi điện tử truyền qua (TEM); đo phổ nhiễu xạ tia X (XRD); xác định hàm lượng bạc tổng số; phân tích lượng Ag+ vết bằng phương pháp kích hoạt nơtron;… và tiến hành khảo sát hiệu lực diệt nấm bệnh trên cây trồng. Theo đó, dự án đã sản xuất hoàn thành các nội dung đề ra như:
- Hoàn thiện quy trình công nghệ chế tạo và làm bền keo bạc nano - Chitosan tan bằng phương pháp chiếu xạ Gamma Co-60 để sản xuất thuốc phòng trị bệnh sinh học Mifum 0.6DD: Tác giả đã tiến hành đưa vào sản xuất 10kg/mẻ sản phẩm. Khi đó các thông số kỹ thuật thích hợp được hiệu chỉnh so với kết quả trong phòng thí nghiệm là 10g/mẻ sản phẩm. Kết quả nghiên cứu cho thấy, các thông số giữa phòng thí nghiệm và sản xuất lớn hầu như phù hợp, chỉ riêng thời gian phản ứng thì phải kéo dài thêm 10 giờ để sản phẩm đạt được độ tan từ 98 - 99% trong nước.
- Thiết lập quy trình sản xuất thuốc phòng trị bệnh cây trồng Mifum 0.6DD dạng dung dịch keo: Kết quả nghiên cứu chế tạo keo bạc nano dùng PVA và chitosan tan trong nước làm chất ổn định cho thấy: Không cần bổ sung PVA làm chất ổn định nên sử dụng CTS tan làm chất ổn định từ ban đầu.
- Hoàn thiện quy trình công nghệ tạo ra sản phẩm Mifum 0.6DD có chất lượng tốt, hiệu lực phòng trừ cao, giá thành hạ có khả năng cạnh tranh trên thị trường
- Đào tạo 07 cán bộ kỹ thuật và công nhân vận hành thành thục dây chuyền sản xuất
- Thử hiệu lực trên đồng ruộng, giới thiệu và quảng bá sản phẩm cho người nông dân sử dụng: Đã phát thuốc và tờ rơi miễn phí để bà con nông dân dùng thử và kinh doanh tại các tỉnh: Bình Dương, Bình Phước, Long An, Sóc Trăng,…Kết quả đánh giá thuốc có hiệu lực cao trong phòng trị bệnh nấm hồng ở cây cao su, bệnh đốm lá ở dưa leo và hành lá, bệnh đạo ôn, lem lép hạt; Đã tổ chức hội nghị khách hàng (20 đại lý) để giới thiệu sản phẩm; Đã phối hợp với các đài truyền hình: Long An, Sóc Trăng, Đồng Tháp, Ninh Thuận và các chuyên gia nông nghiệp giới thiệu sản phẩm thuốc Mifum 0.6DD với mục đích đưa các tiến bộ khoa học kỹ thuật vào sản xuất nông nghiệp.
- Tiến hành đo đạc các thông số đặc trưng của thuốc
- Đăng ký sản phẩm thuốc Mifum 0.6DD với Cục Bảo vệ thực vật - Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn: Đã thực hiện đăng ký vào Danh mục thuốc bảo vệ thực vật được phép sản xuất và lưu hành tại Việt Nam, giấy chứng nhận đăng ký số: 1176/Q7 ECR.
- Đăng ký bảo hộ nhãn hiệu sản phẩm với Cục Sở hữu trí tuệ - Bộ Khoa học và Công nghệ
Trong 18 tháng tiến hành nghiên cứu, nhóm đã hoàn thiện công nghệ đưa vào sản xuất với công suất 8.000 lít/tháng thuốc Mifum 0.6DD trong 6 tháng đầu của dự án. Đến tháng thứ 7, việc sản xuất thuốc Mifum 0.6DD đã được vận hành ổn định và cho ra sản phẩm đạt chất lượng tốt. Hiện nay, dây chuyền công nghệ sản xuất thuốc phòng trị bệnh cho cây trồng Mifum 0.6DD đã được kiểm tra chất lượng, công bố tiêu chuẩn cơ sở, đăng ký bảo hộ thương hiệu, quảng bá sản phẩm và đáp ứng các chỉ tiêu sản phẩm, năng suất và mục tiêu dự án đề ra
e/ Thời gian bắt đầu và thời gian kết thúc:
- Thời gian bắt đầu: 09/2008
- Thời gian kết thúc: 03/2010
g/ Kinh phí thực hiện: 575.810.000 đồng
Có thể tìm đọc tài liệu tại Trung tâm Thông tin và Thống kê khoa học và công nghệ