- ẢNH HƯỞNG CỦA THUỐC TRỪ SÂU HOẠT CHẤT QUINALPHOS ĐẾN HOẠT TÍNH MEN CHOLINESTERASE. - Sử dụng hoạt tính của men (enzyme) trong cá nhất là những loài nuôi phổ biến trên ruộng như cá chép, mè vinh,… để làm chất chỉ thị cho sự ô nhiễm thuốc trừ sâu là xu hướng mới. - Thí nghiệm thứ hai là xác định sự ảnh hưởng của thuốc trừ sâu hoạt chất quinalphos đến những thay đổi hoạt tính men cholinesterase (ChE) và glutathione-S- transferase (GST) của cá chép (Cyprinus carpio). - Thí nghiệm được thực hiện với 4 nồng độ là 0. - Quinalphos làm giảm có ý nghĩa thống kê (p<0,05) về hoạt tính men cholinesterase (ChE) ở não, cơ và mang ở tất cả các nồng độ thuốc so với đối chứng, Mức độ ức chế hoạt tính ChE tăng theo sự tăng của nồng độ thuốc. - Trong khi đó, quinalphos không làm thay đổi có ý nghĩa thống kê (p>0,05) về hoạt tính của men. - Mức độ ức chế hoạt tính ChE có thể sử dụng để đánh giá mức độ nhiễm thuốc trừ sâu gốc lân hữu cơ trên đồng ruộng.. - Thuốc trừ sâu gốc lân hữu cơ có tác dụng ức chế hoạt tính men cholinesterase (ChE) làm tê liệt quá trình dẫn truyền thần kinh (Phạm Văn Biên et al., 2003). - Sự ức chế hoạt tính ChE được sử dụng rộng rãi như là đánh dấu sinh học đối với thuốc trừ sâu gốc lân hữu cơ và carbamate (Edward et al., 1991). - Vì vậy, hoạt tính GST được sử dụng là đánh dấu sinh học khi tiếp xúc với độc chất có ái lực điện tử (Gallagher et al., 1992, trích dẫn Osten, 2005).. - Mục tiêu của nghiên cứu nhằm tìm hiểu ảnh hưởng của thuốc trừ sâu hoạt chất quinalphos đến thay đổi hoạt tính men ChE và GST của cá chép (Cyprynus carpio) trong điều kiện thí nghiệm.. - 2.2 Cá thí nghiệm. - 2.3 Thuốc thí nghiệm. - 2.4 Nguồn nước thí nghiệm. - Trong thời gian thuần dưỡng cá trong bể composite và trong thí nghiệm xác định hoạt tính men, cho cá ăn thức ăn viên nổi Cargill có hàm lượng đạm 30%, cho ăn 2 lần/ngày theo nhu cầu (cho cá ăn no đến khi cá không ăn nữa).. - 2.6 Bố trí thí nghiệm. - 2.6.1 Thí nghiệm xác định giá trị LC 50 -96 giờ của quinalphos lên cá chép. - Thí nghiệm được bố trí với 10 nồng độ là 0. - Thí nghiệm xác định giá trị LC 50. - 2.6.2 Thí nghiệm xác định hoạt tính ChE và GST của cá chép khi tiếp xúc với quinalphos. - Khi phân tích hoạt tính men, các mẫu não, cơ và mang được giải đông và được nghiền bằng máy nghiền trong 1 ml dung dịch đệm KH 2 PO4/K 2 HPO4 (pH = 7,5). - Sau đó, hút lấy phần nước trong nổi ở trên và trữ trong eppendoft 0,5 ml ở - 80 0 C cho đến khi phân tích hoạt tính men ChE và GST.. - 2.7.2 Phân tích hoạt tính men cholinessterase (ChE) và glutathione-S- transferase (GST). - Hoạt tính của ChE được xác định theo phương pháp Ellman et al. - Hoạt tính của GST được xác định theo phương pháp của Habig et al. - Các số liệu hoạt tính các men được tính toán bằng chương trình Excel. - 3.1 Các yếu tố môi trường trong thời gian thí nghiệm. - ±0,17 o C, trong khi nhiệt độ bình quân của thí nghiệm xác định hoạt tính của men (enzyme) là C vào buổi sáng và o C vào buổi chiều. - pH tương đối ổn định dao động từ 7,84-7,92 đối với thí nghiệm LC 50 và 7,87-7,89 đối với thí nghiệm xác định hoạt tính men. - Nhìn chung, các yếu tố môi trường trong thời gian thí nghiệm là ổn định và gần như đồng nhất giữa các bể, không gây ảnh hưởng đến hoạt tính các men của cá chép.. - LC Hoạt tính. - 3.3 Ảnh hưởng của quinalphos lên hoạt tính men cholinesterase và glutathione-S-transferase. - 3.3.1 Ảnh hưởng của quinalphos lên hoạt tính men cholinesterase. - Biến đổi hoạt tính ChE theo nồng độ thuốc và thời gian được trình bày ở bảng 3.. - Kết quả cho thấy có sự tương tác giữa nồng độ quinalphos và thời gian thí nghiệm lên hoạt tính men ChE ở não. - Điều này có nghĩa là quinalphos làm thay đổi hoạt tính men ChE ở não và phụ thuộc vào thời gian. - Ảnh hưởng của các nồng độ thuốc đến hoạt tính men ChE ở não theo thời gian được trình bày ở hình 1. - Kết quả cho thấy hoạt tính ChE ở não có xu hướng giảm có ý nghĩa ở tất cả các nồng độ thuốc so với đối chứng (p<0,05). - Hoạt tính ChE ở não giảm thấp nhất được ghi nhận ở ngày thứ 4 ở các nồng độ 0,076 mg/L. - Hoạt tính ChE ở não có khuynh hướng phục hồi dần sau khi thay nước. - Sau 21 ngày thí nghiệm, hoạt tính ChE ở não đối với nồng độ 0,076 mg/L có biểu hiện phục hồi hoàn toàn. - Đến ngày thứ 28, hoạt tính ChE ở não đối với nồng độ 0,152 mg/L đã phục hồi hoàn toàn và khác biệt không có ý nghĩa thống kê so với đối chứng (p>0,05). - Trong khi đó, ở nồng độ 0,38 mg/L, hoạt tính ChE ở não có dấu hiệu phục hồi không hoàn toàn và khác biệt có ý nghĩa so với đối chứng sau 28 ngày (p<0,05).. - Bảng 3: Ảnh hưởng của các nồng độ quinalphos đến hoạt tính ChE. - Nhân tố Hoạt tính ChE (nmol/phút/mg protein). - Nồng độ . - Nồng độ x Ngày . - Nồng độ ab. - Hình 1: Ảnh hưởng của các nồng độ quinaphos lên hoạt tính ChE ở não. - Biến đổi hoạt tính ChE ở cơ theo nồng độ thuốc và thời gian được trình bày ở bảng 3. - Kết quả cho thấy không có sự tương tác giữa nồng độ thuốc và thời gian thí nghiệm lên hoạt tính ChE ở cơ tuy nhiên khác biệt có ý nghĩa thống kê về nồng độ thuốc và thời gian thí nghiệm (p<0,05). - Hoạt tính men ChE ở cơ cũng có chiều hướng giảm mạnh sau khi cá tiếp xúc với thuốc (p<0,05). - Hoạt tính ChE ở cơ bị ức chế ở các nồng độ 0,076 mg/L, 0,152 mg/L và 0,38 mg/L lần lượt là 67%, 76,1%. - Hoạt tính ChE ở cơ có biểu hiện phục hồi sau khi thay nước. - Tuy nhiên, sự phục hồi hoạt tính ChE ở cơ là không hoàn toàn sau 28 ngày (p<0,05).. - Tương tự ở cơ, không có sự tương tác giữa nồng độ thuốc và thời gian lên hoạt tính ChE ở mang nhưng khác biệt có ý nghĩa thống kê về nồng độ thuốc và thời gian thí nghiệm (p<0,05) (Bảng 3). - Kết quả thí nghiệm cho thấy hoạt tính ChE ở mang giảm mạnh ở các nồng độ thuốc và khác biệt có ý nghĩa so với đối chứng (p<0,05). - Mức độ ức chế hoạt tính ChE ở mang đối với các nồng độ 0,076 mg/L, 0,152 mg/L và 0,38 mg/L lần lượt là và 75,3%. - Hoạt tính ChE ở mang có dấu hiệu phục hồi dần sau khi thay nước và phục hồi hoàn toàn sau 28 ngày.. - 3.3.2 Ảnh hưởng của quinalphos lên hoạt tính glutathione-s-transferase. - Biến đổi hoạt tính GST được trình bày ở bảng 4. - Kết quả cho thấy không có sự tương tác giữa nồng độ thuốc và thời gian thí nghiệm lên hoạt tính GST ở não, cơ và mang (Bảng 4). - Hoạt tính GST cao nhất được ghi nhận ở não, dao động nmol CDNB/phút/mg protein. - ở mang dao động nmol CDNB/phút/mg protein, trong khi đó, hoạt tính GST ở cơ là thấp nhất, dao động 30,6-41,7 nmol CDNB/phút/mg protein.. - Hoạt tính GST ở não có xu hướng tăng dần theo thời gian so với thời điểm trước khi tiếp xúc với thuốc, đạt giá trị cao nhất là 158,5 nmol CDNB/phút/mg protein sau 7 ngày, tăng 30% so với thời điểm 0 giờ tuy nhiên sự khác biệt này không có ý nghĩa thống kê (p>0,05). - Hoạt tính GST ở mang có xu hướng giảm vào ngày thứ 4 sau đó tăng lên ở ngày 7 sau đó duy trì tương đối ổn định đến khi kết thúc thí nghiệm và sự khác biệt này không có ý nghĩa thống kê (p>0,05). - Trong khi đó, hoạt tính GST ở cơ ít biến động sau 28 ngày thí nghiệm (p>0,05), dao động nmol CDNB/phút/mg protein.. - Bảng 4: Ảnh hưởng của các nồng độ quinalphos đến hoạt tính GST. - Nhân tố Hoạt tính GST (nmol CDNB/phút/mg protein). - Nhìn chung, các yếu tố môi trường trong thời gian thí nghiệm là ổn định và gần như đồng nhất giữa các bể, không gây ảnh hưởng đến hoạt tính các men ở cá chép.. - Khi hoạt tính ChE bị ức chế mạnh dẫn đến cá có biểu hiện bơi lội mất thăng bằng, sau đó cá chìm xuống đáy bể, hô hấp ở mang yếu dần và sau cùng là chết.. - Hoạt tính AChE bị ức chế trên 70% có nguy cơ dẫn đến tử vong (Zinkl et al., 1991).. - Cá rô phi Oreochromis mossambicus khi tiếp xúc với nồng độ LC 50 và nồng độ dưới ngưỡng gây chết thì hoạt tính ChE ở não và mang bị ức chế 90% trong 24 giờ và phục hồi hoàn toàn sau 28 ngày (Venkateswara et al., 2003. - Nguyễn Trọng Hồng Phúc (2009) nghiên cứu ảnh hưởng của fenobucarb (gốc carbamate) lên hoạt tính men ChE của cá chép Cyprius carpio cho biết fenobucarb từ khi tiếp xúc thuốc đến 4 ngày hoạt tính ChE trong não cá chép bị ảnh hưởng mạnh. - Ở nồng độ 10,33 mg/L thì cá bị ức chế đến 89,3% và cá chết khi hoạt tính ChE bị ức chế trên 82%.. - LC50) cho thấy hoạt tính men ChE ở bị ức chế sau 14 ngày ở não, cơ, mang và gan lầm lượt là 75,3%. - Sau thời gian 7 ngày phục hồi bằng thay 100% nước không thuốc, hoạt tính ChE được phục hồi dần ở não là 60,2%, cơ 65,4%, mang 76,3% và gan 82,5% (Chebbi et al., 2009).. - Cá chép Cyprinus carpio tiếp xúc với thuốc trừ sâu hoạt chất diazinon ở các nồng độ dưới ngưỡng gây chết của diazinon là and 0.036 ppb trong thời gian 5, 15 và 30 ngày, cho thấy hoạt tính AChE ở mang không bị ảnh hưởng nhiều ở ngày 5 và 15, mức độ ức chế AChE ở nồng độ 0,0036 và 0,036 ppb lần lượt là 32,5% và 40%. - Hoạt tính AChE ở cơ bị ức chế ở tất cả các nồng độ thuốc (Oruc và Usta, 2007) (Câu 3). - Các tác giả này có nhận định chung là hoạt tính ChE bị ức chế mạnh sau khi tiếp xúc với thuốc trừ sâu gốc lân hữu cơ trong 96 giờ.. - Hoạt tính ChE ở não của cá lóc giống vẫn chưa phục hồi hoàn toàn sau 2 tháng thí nghiệm ở nồng độ 0,079 và 0,35 mg/L. - Sự ức chế hoạt tính ChE lâu dài có thể liên quan đến hiệu quả của sự đào thải và chuyển hóa của diazinon (Cong et al., 2009).. - Trong công thức cấu tạo của quinalphos (gốc lân hữu cơ) có liên kết P=S bền hơn liên kết P=O do đó có thể ảnh hưởng đến sự phục hồi hoạt tính ChE khi tiếp xúc với hoạt chất quinalphos. - Sự phục hồi men ChE khi tiếp xúc thuốc trừ sâu gốc lân hữu cơ biểu hiện bởi sự tăng hoạt tính trong 96 giờ sau khi chuyển sang môi trường nước sạch tuy nhiên thời gian phục hồi hoàn toàn hoạt tính men ChE trong môi trường sạch là 35 ngày.. - Các tác giả này cho rằng quinalphos không ảnh hưởng nhiều đến hoạt tính men GST ở não của cá mè vinh Barbonymus gonionotus và cá rô phi Oreochromis niloticus. - Kết quả nghiên cứu cho thấy hoạt tính GST ở não và mang có khuynh hướng tăng so với đối chứng, chứng tỏ men GST được sản sinh ra để khử độc hydroperoxide, được xem là pha II của quá trình phân giải độc tố. - Trong khi đó, hoạt tính GST ở cơ ít biến động, điều này có thể ảnh hưởng đến quá trình phân giải độc chất và thời gian phục hồi hoạt tính GST ở cơ cá chép.. - Tóm lại, hoạt tính ChE cao nhất được ghi nhận ở não, kế đến là cơ và thấp nhất là ở mang. - Mức độ ức chế hoạt tính ChE tăng theo nồng độ thuốc. - Hoạt tính ChE giảm thấp nhất ở ngày thứ 4 sau đó hoạt tính ChE ở não, cơ và mang đều có biểu hiện phục hồi dần. - Theo Peakall (1992), hoạt tính ChE rất nhạy cảm với hóa chất bảo vệ thực vật gốc lân hữu cơ và carbamate và đã được đề nghị sử dụng làm đánh dấu sinh học chỉ sự ô nhiễm các hóa chất này (Trích dẫn Nguyễn Văn Công et al., 2006). - Trong khi đó, thuốc trừ sâu quinalphos không ảnh hưởng nhiều đến hoạt tính men GST của cá chép (Cyprinus carpio).. - Thuốc trừ sâu hoạt chất quinalphos làm giảm đáng kể hoạt tính men ChE ở não, cơ và mang ở tất cả các nồng độ thuốc so với đối chứng (p<0,05). - Mức độ ức chế hoạt tính ChE tăng theo sự gia tăng của nồng độ thuốc, có thể ức chế mạnh hoạt tính men ChE của cá ở nồng độ thấp (0,076 mg/L). - Có sự tương tác giữa nồng độ thuốc và thời gian thí nghiệm lên hoạt tính ChE ở não.. - Quinalphos không làm thay đổi có ý nghĩa thống kê (p>0,05) lên hoạt tính của men GST ở não, cơ và mang.. - Mức độ ức chế hoạt tính ChE có thể sử dụng để đánh giá mức độ nhiễm thuốc trừ sâu gốc lân hữu cơ như thuốc trừ sâu quinalphos.. - Ảnh hưởng của thuốc trừ sâu chứa hoạt chất diazinon lên một số chỉ tiêu sinh lý và hoạt tính cholinesterase trên cá tra (Pangasianodon hypophthalmus).. - Ảnh hưởng của Fenobucarb lên các chỉ tiêu huyết học, hoạt tính men cholinesterase (ChE) và tăng trưởng của cá Chép (Cyprinus carpio). - Ảnh hưởng của Basudin 50EC lên hoạt tính enzyme Cholinesterase và tăng trọng của cá lóc (Channa striata)