TÓM TẮT:

Melatonin (MT) là indoleamine có khả năng loại bỏ các gốc oxy phản ứng (ROS) thông qua tăng cường hệ thống chống oxy hóa và được quan tâm trong bảo quản sau thu hoạch hoa cắt cành. Nghiên cứu này đánh giá ảnh hưởng của xử lý MT đến chất lượng và tuổi thọ cắm bình của hoa hồng trắng (Rosa hybrida L.). Các cành hoa được ngâm trong dung dịch MT 0,1; 0,2 và 0,3 mM trong 1 giờ, sau đó theo dõi các chỉ tiêu hình thái, tuổi thọ bình, hàm lượng MDA và hoạt độ enzyme CAT, POD. Kết quả cho thấy, MT 0,2 mM cải thiện rõ rệt chất lượng và kéo dài thời gian cắm bình, đồng thời duy trì hoạt độ CAT và POD cao và giảm tích lũy MDA so với đối chứng. Sự điều hòa cân bằng oxy hóa góp phần duy trì chất lượng hình thái và làm chậm quá trình già hóa sau thu hoạch.

Từ khóa: melatonin, tuổi thọ cắm bình, hoa hồng.

1. Đặt vấn đề

Hoa hồng (Rosa hybrida L.) là loài hoa có giá trị kinh tế cao trong ngành công nghiệp hoa cắt cành nhưng tuổi thọ cắm bình sau thu hoạch tương đối ngắn do quá trình già hóa diễn ra nhanh, làm giảm chất lượng và giá trị thương mại (Toan Nguyen & Suong Ha, 2025). Sự lão hóa sớm của hoa cắt cành liên quan đến stress oxy hóa, mất cân bằng nước và rối loạn hormone, dẫn đến sản sinh quá mức các gốc oxy phản ứng (ROS) gây tổn thương màng tế bào và héo rũ (Wang et al., 2020).

Melatonin (N-acetyl-5-methoxytryptamine) là phân tử có nguồn gốc từ tryptophan, có vai trò chống oxy hóa, điều hòa hormone và trì hoãn lão hóa. MT có khả năng điều hòa các enzyme bảo vệ như SOD, CAT và POD, giúp duy trì tính toàn vẹn màng tế bào và giảm tổn thương do ROS (Mazrou et al., 2022). Nhiều nghiên cho thấy, MT giúp kéo dài tuổi thọ và cải thiện chất lượng sau thu hoạch của một số loại hoa như mẫu đơn (Wang et al., 2024), hoa cúc “Pingpong” (Yu et al; 2024). Trên hoa hồng đỏ ‘First Red’, MT có khả năng kéo dài tuổi thọ cắm bình và làm tăng hoạt động của các enzyme chống oxy hóa, qua đó giảm sản sinh ROS và peroxy hóa lipid màng tế bào (Marou et al., 2022). Tuy nhiên, phần lớn nghiên cứu tập trung vào các giống hoa giàu anthocyanin như hoa hồng đỏ, vốn có khả năng chống oxy hóa nội sinh cao do sự hiện diện của anthocyanin trong cánh hoa. Trong khi tác động của MT trên hoa hồng trắng có hàm lượng anthocyanin thấp vẫn chưa được quan tâm. Do đó, nghiên cứu này nhằm đánh giá ảnh hưởng của các nồng độ MT đến tuổi thọ cắm bình và chất lượng hoa hồng trắng cắt cành, góp phần làm rõ vai trò của MT trong điều hòa stress oxy hóa và quá trình già hóa sau thu hoạch.

2. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu

2.1. Vật liệu

Hoa hồng (Rosa hybrida L.) màu trắng sử dụng trong nghiên cứu này được thu hoạch từ vườn sản xuất thương mại tại thành phố Đà Lạt, Lâm Đồng. Hoa được cắt ở giai đoạn nụ phát triển hoàn chỉnh, cánh ngoài bắt đầu tách nhẹ nhưng chưa nở hoàn toàn, đồng đều về kích thước và hình thái, sau đó chuyển nhanh về phòng thí nghiệm Hóa sinh-Sinh lý thực vật, Trường Đại học Quy Nhơn.

Hoạt chất melatonin xử lý cho hoa hồng được mua từ hãng Biobasic (Canada).

2.2. Phương pháp nghiên cứu

2.2.1. Phương pháp xử lý melatonin cho hoa hồng cắt cành

Trong phòng thí nghiệm, thân hoa được cắt vát dưới nước sạch bằng kéo tỉa cành, giữ chiều dài khoảng 30 cm và để lại 2 lá phía trên. Các bông hoa đồng đều về kích thước, màu sắc, không hư hại được chọn ngẫu nhiên và chia thành 4 nghiệm thức, mỗi nghiệm thức 18 bông.

Các cành hoa được xử lý MT bằng cách ngâm phần gốc sâu 5 cm trong dung dịch MT nồng độ 0,1; 0,2 và 0,3 mM trong 1 giờ dưới điều kiện ánh sáng yếu; đối chứng ngâm nước cất. Sau xử lý, hoa được cắm vào bình 300 mL chứa nước cất (3 bông/bình), thay nước 2 ngày một lần. Điều kiện thí nghiệm gồm chu kỳ chiếu sáng 12 giờ (06:00-18:00), nhiệt độ 25 ± 1°C và độ ẩm 60--70%. Các chỉ tiêu được xác định 2 ngày/lần từ ngày 0 đến khi kết thúc tuổi thọ bình, riêng chỉ tiêu hình thái được đánh giá hằng ngày lúc 8 giờ sáng.

2.2.2. Các chỉ tiêu nghiên cứu và phương pháp xác định

- Đánh giá hình thái: Hình thái hoa được chấm theo thang điểm cảm quan 5 mức (1-5) dựa trên tỷ lệ hư hỏng như héo cánh, đổi màu và cong cuống. Điểm 5 (xuất sắc) tương ứng 0-5%; 4 (rất tốt) 6-10%; 3 (tốt) 11-25%; 2 (kém) 26-50%; và 1 (rất kém) >51%. Hoa được quan sát hằng ngày và kết quả là giá trị trung bình của 5 bông (Kumar et al., 2014).

- Tuổi thọ bình (độ bền của hoa): được xác định là số ngày từ khi cắm hoa (ngày 0) đến khi xuất hiện ít nhất một trong các dấu hiệu: cổ hoa cong (> 45°), ≥ 50% cánh hoa úa vàng hoặc héo, hoặc rụng ≥ 3 cánh. Hoa được đánh giá hằng ngày và tính giá trị trung bình của 5 bông (Daneshmand et al., 2024).

- Hàm lượng malondialdehyde (MDA): được xác định theo phương pháp thiobarbituric (TBA) của Hodges (1999) để đánh giá peroxy hóa lipid. Mẫu cánh hoa (0,3 g) được nghiền trong TCA 10%, ly tâm lạnh, dịch nổi phản ứng với TBA, ủ ở 95°C, làm mát và đo hấp thụ tại 450, 532 và 600 nm. Hàm lượng MDA được tính theo công thức: MDA = 6,45 × (A532 - A600) - 0,56 × A450 (µmol/g FW).

- Xác định hoạt độ enzyme chống oxy hóa (POD, CAT): Enzyme được tách chiết từ 1 g cánh hoa bằng đệm phosphat 50 mM (pH 6,8) chứa 1% PVP, ly tâm lạnh và lấy dịch nổi. Hoạt độ CAT được xác định theo Aebi (1983) dựa trên sự giảm hấp thụ ở 240 nm trong hệ phản ứng chứa đệm phosphat và H₂O₂, biểu thị U/g FW. Hoạt độ POD được xác định theo Kochba (1997) với dung dịch đệm phosphat, guaiacol và H₂O₂, đo ở 470 nm và biểu thị U/g FW.

3. Kết quả và thảo luận

3.1. Ảnh hưởng của xử lý melatonin đến hình thái hoa hồng trong thời gian cắm bình

Bảng 1. Hình thái hoa hồng ở các nghiệm thức trong thời gian cắm bình

tuổi thọ cắm bình

 

Kết quả ở Bảng 1 cho thấy, trong 0-1 ngày đầu, hoa ở tất cả nghiệm thức đều có hình thái xuất sắc (5,0). Từ ngày 2 trở đi, nghiệm thức đối chứng (ĐC) suy giảm nhanh, điểm hình thái giảm từ 3,8 (ngày 2) xuống 2,2 (ngày 5) và mất giá trị trang trí từ ngày 6. Trong khi đó, các nghiệm thức xử lý MT làm chậm rõ rệt sự suy giảm chất lượng. Nghiệm thức MT 0,2 mM cho hiệu quả tốt nhất, duy trì điểm 4,2 đến ngày 4 và 3,0 đến ngày 8. MT 0,1 mM cải thiện ở mức trung bình, còn MT 0,3 mM có xu hướng giảm nhanh hơn ở giai đoạn sau. Nhìn chung, xử lý MT, đặc biệt ở nồng độ 0,2 mM, giúp duy trì chất lượng hình thái của hoa trong thời gian cắm bình. Tác dụng này có thể liên quan đến khả năng chống oxy hóa của MT, giúp giảm tích lũy ROS và peroxy hóa lipid, từ đó duy trì tính toàn vẹn tế bào và làm chậm quá trình già hóa.

3.2. Ảnh hưởng của melatonin đến thời gian cắm bình của hoa hồng

Bảng 2. Thời gian cắm bình của hoa hồng ở các nghiệm thức

thời gian cắm bình

 

Các chữ cái khác nhau trong cùng một cột biểu thị sự khác biệt có ý nghĩa (p < 0,05)

Thời gian cắm bình của hoa hồng trắng khác biệt rõ giữa các nghiệm thức (bảng 2). Đối chứng có thời gian trung bình là 4,2 ngày, trong khi xử lý MT giúp kéo dài đáng kể nhưng phụ thuộc rõ rệt vào nồng độ. Nghiệm thức MT 0,2 mM cho hiệu quả tốt nhất với 8,6 ngày, kéo dài 4,4 ngày (tăng 2,05 lần) so với đối chứng, phù hợp với xu hướng duy trì chất lượng hình thái tốt hơn và cho thấy MT ở nồng độ tối ưu có khả năng làm chậm quá trình già hóa. MT 0,1 mM cũng cải thiện đáng kể thời gian cắm bình (7,2 ngày), trong khi MT 0,3 mM chỉ đạt 5,8 ngày, cho thấy nồng độ cao có thể làm giảm khả năng duy trì trạng thái sinh lý ổn định của mô hoa sau thu hoạch (Hình 1).

Hình 1: Ảnh hưởng của melatonin đến thời gian cắm bình của hoa hồng ở các nghiệm thức

thời gian cắm bình

Kết quả nghiên cứu của chúng tôi phù hợp với báo cáo của Mazrou (2022) trên hoa hồng đỏ ‘First Red’, trong đó xử lý MT 0,2 mM trong 30 phút giúp kéo dài thời gian cắm bình khoảng 1,9 lần so với đối chứng. Trong nghiên cứu này, nghiệm thức MT 0,2 mM cũng cho hiệu quả kéo dài tuổi thọ cắm bình của hoa hồng trắng rõ rệt so với đối chứng, khẳng định vai trò tích cực của MT ở nồng độ này đối với hoa hồng cắt cành.

3.3. Ảnh hưởng của melatonin xử lý sau thu hoạch đến hàm lượng MDA của hoa hồng cắm bình

Bảng 3. Hàm lượng MDA của hoa hồng trong thời gian cắm bình

thời gian cắm bình
 

Các chữ cái khác nhau trong cùng một hàng biểu thị sự khác biệt có ý nghĩa (p < 0,05)

Hàm lượng MDA của hoa hồng trắng tăng theo thời gian cắm bình ở tất cả nghiệm thức (Bảng 3). Ở đối chứng, MDA tăng nhanh và đạt cao nhất vào ngày 6 (33,25 μmol/g FW), sau đó giảm nhẹ ở ngày 8. Các nghiệm thức xử lý MT cũng có xu hướng tăng nhưng thấp hơn rõ rệt so với đối chứng. Nghiệm thức MT 0,2 mM duy trì hàm lượng MDA thấp nhất trong suốt thời gian thí nghiệm, đặc biệt ở ngày 4 (16,53 μmol/g FW) và ngày 6 (20,83 μmol/g FW). MT 0,1 mM cũng làm giảm tích lũy MDA nhưng kém hơn MT 0,2 mM, trong khi MT 0,3 mM chỉ hiệu quả ở giai đoạn đầu (Hình 2).

Hình 2: Ảnh hưởng của melatonin đến hàm lượng MDA của hoa hồng ở các nghiệm thức trong thời gian cắm bình

thời gian cắm bình

Sự giảm tích lũy MDA ở các nghiệm thức xử lý MT, đặc biệt MT 0,2 mM, cho thấy MT có vai trò hạn chế tổn thương oxy hóa màng và duy trì tính toàn vẹn mô cánh hoa. Kết quả này phù hợp với xu hướng kéo dài thời gian cắm bình và duy trì chất lượng hình thái đã ghi nhận. Việc giảm peroxy hóa lipid do xử lý MT cũng đã được báo cáo ở hoa hồng môn cắt cành, hoa mẫu đơn và hoa lily (Aghdam et al., 2022; Yang, 2025; Hosseini et al., 2025). Kết quả nghiên cứu trên hoa hồng trắng của chúng tôi cũng tương đồng với Mazrou (2022) trên hoa hồng đỏ ‘First Red’, trong đó hàm lượng MDA giảm rõ rệt ở các nghiệm thức MT, mạnh nhất ở nồng độ 0,2 mM.

3.4. Ảnh hưởng của melatonin đến hoạt độ enzyme catalase của hoa hồng cắm bình

Bảng 4. Hoạt độ enzyme catalase của hoa hồng cắm bình ở các nghiệm thức

thời gian cắm bình
 

Các chữ cái khác nhau trong cùng một hàng biểu thị sự khác biệt có ý nghĩa (p < 0,05)

Hoạt độ CAT của hoa hồng thay đổi theo thời gian cắm bình và khác biệt giữa các nghiệm thức (Bảng 4). Ở ngày 0, hoạt độ CAT đạt 28,46 U/g FW và tăng ở tất cả nghiệm thức từ ngày 2 đến ngày 4, trong đó các nghiệm thức xử lý MT cao hơn đối chứng, đặc biệt MT 0,2 mM đạt cao nhất với 38,57 U/g FW (ngày 2) và 44,82 U/g FW (ngày 4). Sau ngày 4, hoạt độ CAT giảm dần ở tất cả nghiệm thức, nhưng các nghiệm thức xử lý MT vẫn duy trì mức cao hơn so với đối chứng (Hình 3).

Hình 3: Ảnh hưởng của melatonin đến hoạt độ enzyme catalase của hoa hồng ở các nghiệm thức trong thời gian cắm bình

thời gian cắm bình

Nghiên cứu trên giống hoa hồng đỏ “First Red” cũng cho thấy, hoạt độ CAT tăng mạnh ở nghiệm thức xử lý MT 0,2 mM và duy trì ở mức cao cho đến ngày thứ 10 trong thời gian cắm bình (Mazrou et al.,2022).

3.5. Ảnh hưởng của melatonin xử lý sau thu hoạch đến hoạt độ enzyme peroxidase của hoa hồng cắm bình

Bảng 5. Hoạt độ enzyme peroxidase của hoa hồng cắm bình ở các nghiệm thức

thời gian cắm bình

 

Các chữ cái khác nhau trong cùng một hàng biểu thị sự khác biệt có ý nghĩa (p < 0,05)

Kết quả cho thấy, hoạt độ POD tăng từ ngày 2 đến ngày 4 ở tất cả nghiệm thức, trong đó các nghiệm thức xử lý MT cao hơn đối chứng. Nghiệm thức MT 0,2 mM có hoạt độ POD cao nhất, đạt 27,8 U/g FW (ngày 2) và 34,6 U/g FW (ngày 4). MT 0,1 mM cũng làm tăng đáng kể hoạt độ POD, trong khi MT 0,3 mM ít hiệu quả hơn. Sau ngày 4, hoạt độ POD giảm dần ở tất cả nghiệm thức, nhưng các nghiệm thức xử lý MT, đặc biệt MT 0,2 mM, vẫn duy trì mức cao hơn đối chứng ở ngày 6 và ngày 8 (Hình 4).

Hình 4: Ảnh hưởng của melatonin đến hoạt độ enzyme peroxidase của hoa hồng ở các nghiệm thức trong thời gian cắm bình

thời gian cắm bình

Nghiên cứu trên hoa mẫu đơn ‘Bartzella’ cắt cành ở 23-25°C cũng ghi nhận hoạt độ POD tăng 13,8% sau 96 giờ ở nhóm xử lý MT 100 μM.

Như vậy việc xử lý MT ở nồng độ thích hợp (0,2 mM trong 1 giờ) đã kích thích hoạt động các enzyme chống oxy hóa CAT và POD ở hoa hồng trắng cắt cành, góp phần tăng cường cơ chế phòng vệ trước stress oxy hóa. Sự gia tăng hoạt độ enzyme đi kèm với giảm tích lũy MDA, cho thấy tổn thương oxy hóa được kiểm soát, qua đó duy trì chất lượng hình thái và kéo dài thời gian cắm hoa.

4. Kết luận

Kết quả cho thấy, xử lý MT cải thiện rõ rệt chất lượng và kéo dài tuổi thọ cắm bình của hoa hồng trắng cắt cành, trong đó nồng độ 0,2 mM trong 1 giờ cho hiệu quả tối ưu. MT làm tăng hoạt độ các enzyme chống oxy hóa CAT và POD, đồng thời giảm tích lũy MDA, chỉ thị peroxy hóa lipid màng. Sự tăng cường khả năng chống oxy hóa giúp bảo vệ cấu trúc và chức năng mô hoa, qua đó làm chậm quá trình già hóa sau thu hoạch.

TÀI LIỆU THAM KHẢO:

Aebi H. E. (1983). Catalase. In: Bergmeyer, H.U. (Ed.), Methods of enzymatic analysis. Academic Press, New York, 276-286

Aghdam M.S., Jannatizadeh A., Nojadeh M.S. & Ebrahimzadeh A. (2019). Exogenous melatonin ameliorates chilling injury in cut anthurium flowers during low temperature storage. Postharvest Biology and Technology, 148, 184-191.

Daneshmand B.,  Gholami M., Etemadi N. & Ehtemam M.H. (2024). The water relation parameters are associated with the genotypic differences in the vase life of cut rose flowers. Postharvest Biology and Technology, 211,  112829.

Hodges, D.M.; Delong, J.M.; Forney, C.F. & Prange, R.K. (1999). Improving the thiobarbituric acidreactive-substances assay for estimating lipid peroxidation in plant tissue containing anthocyanin and other interfering compounds. Planta, 207, 604-611.

Hosseini N., Jabbarzadeh Z. & Amiri J. (2025). Eco-friendly extension of postharvest longevity in Alstroemeria cut flowers using melatonin and putrescine treatments, Heliyon, 11, e42343.

Kochba J., Lavee S. & Spiege R. P. (1997). Difference in peroxidase activity and isoenzymes in embryogenic and non-embryogenic ‘Shamouti’ orange ovular callus lines, Plant and Cell Physiology, 18, 463-467.

Kumar S.M., Ponnuswami V. and Jawaharlal M. (2014). Effect of pulsing, 1-methyl cyclo propene (1-MCP) and packaging treatments on postharvest physiology of cut rose cv. First Red, Journal of Applied Horticulture, 16(3), 225-230.

Mazrou R.M., Hassan S., Yang M., and et al. (2022). Melatonin preserves the postharvest quality of cut roses through enhancing the antioxidant system. Plants, 11, 2713.

Nguyen Toan and Ha Suong (2024). The potential postharvest treatments to delay flower senescence and improve Botrytis resistance in cut peony flowers, Horticulturae, 10, 1352

Wang C., Fang H., Gong T., and et al. (2020). Hydrogen gas alleviates postharvest senescence of cut rose ‘Movie star’ by antagonizing ethylene, Plant Molecular Biology, 102, 271-285.

Wang Y., Liu X., et. al. (2024). Melatonin enhances vase life and alters physiological responses in peony (Paeonia lactiflora Pall.) cut flowers. Postharvest Biology and Technology, 212, 112896.

Yang P., Zhang X., Li K., Bai Y.,  Wang P.,  Yin C. , Li C. & Song  X. (2025). Exogenous melatonin affects the opening process of cut ‘Bartzella’ Itoh peony flowers. Industrial Crops & Products, 229, 120932.

Yu Z., Li  S. and Hong Y. (2024). Influence of Tea Polyphenols, Chitosan, and Melatonin as the Eco-Friendly Post-Harvest Treatments on the Vase Life of the Cut Chrysanthemum ‘Pingpong’ Group. Agriculture, 14, 1507. 

Effects of different concentrations of melatonin on vase life and quality of cut rose flowers

Abstract:

Melatonin is an indoleamine capable of ROS by enhancing the antioxidant defense system and has gained increasing attention in postharvest preservation of cut flowers. This study evaluated the effects of MT treatment on the quality and vase life of white rose (Rosa hybrida L.) cut flowers. Flower stems were pulsed in MT solutions at 0.1, 0.2, and 0.3 mM for 1 hour, after which morphological traits, vase life, MDA content, and the activities of antioxidant enzymes CAT and POD were assessed. The results showed that 0.2 mM MT markedly improved flower quality and extended vase life, while maintaining higher CAT and POD activities and reducing MDA accumulation compared with the control. This regulation of oxidative balance contributed to maintaining morphological quality and delaying postharvest senescence.

Keywords: melatonin, vase life, rose flower

[Tạp chí Công Thương - Các kết quả nghiên cứu khoa học và ứng dụng công nghệ số 3 năm 2026]