ẢNH HƯỞNG THUỐC TRỪ SÂU CHỨA HOẠT CHẤT DIAZINON LÊN HOẠT TÍNH ENZYME CHOLINESTERASE Ở CÁ RÔ ĐỒNG (ANABAS TESTUDINEUS): HIỆU ỨNG CỦA NHIỆT ĐỘ VÀ OXY HÒA TAN

- ẢNH HƯỞNG THUỐC TRỪ SÂU CHỨA HOẠT CHẤT DIAZINON LÊN HOẠT TÍNH ENZYME.
- CHOLINESTERASE Ở CÁ RÔ ĐỒNG (ANABAS TESTUDINEUS): HIỆU ỨNG CỦA NHIỆT ĐỘ.
- VÀ OXY HÒA TAN.
- Dù phun thuốc là biện pháp tốt để bảo vệ lúa nhưng nó cũng gây hại cho môi trường.
- Cá rô đồng (Anabas testudineus) thường xuất hiện trên ruộng nên khó tránh khỏi tiếp xúc với thuốc sâu.
- Ba mức WT (20, 25 và 30 o C) và hai mức DO (<2 và >5mg/L) được bố trí theo khối hoàn toàn ngẩu nhiên trong phòng thí nghiệm để tìm hiểu ảnh hưởng của nó đến cholinesterase (ChE) trong não và thịt cá khi tiếp xúc với diazinon.
- Kết quả cho thấy WT và DO không ảnh hưởng đến ChE trong não và thịt cá ở đối chứng.
- Khi có diazinon, WT làm tăng ức chế ChE trong não và thịt.
- DO và tương tác giữa DO và WT không ảnh hưởng đến độc tính của diazinon đến cá.
- Kết quả cho thấy cá rô có nhiều rủi ro ChE bị ức chế khi phun thuốc ở nhiệt độ cao..
- Đa số nông dân Đồng bằng sông Cửu Long cho rằng phun càng nhiều thuốc bảo vệ thực vật thì năng suất lúa càng cao (Heong et al., 1998).
- Nghiên cứu của Lê Huy Bá và Lâm Minh Triết (2005) cho thấy khi phun thuốc bảo vệ thực vật cho cây trồng thì có ít hơn 50% thuốc bám trên cây, phần còn lại đi vào môi trường và có thể bị rửa trôi hoàn toàn vào các thủy vực nếu có mưa sau khi phun.
- Hoạt chất này bền vững cao trong môi trường trung tính nhưng phân hủy khá nhanh trong môi trường kiềm và acid, có đặc điểm gây hại chuyên biệt qua ức chế hoạt tính enzyme acetylcholinesterase ở động vật (Tomlin, 1994)..
- Cá rô đồng (Anabas testudineus) là loài có cơ quan hô hấp khí trời, có thể sống nơi oxy hòa tan (DO) thấp và thường được tìm thấy ở ruộng lúa (Trương Thủ Khoa và Trần Thị Thanh Hương, 1993) nên cá có nhiều khả năng tiếp xúc với sử dụng thuốc bảo vệ thực vật.
- Dù chưa có số liệu điều tra, thống kê chính thức về sản lượng cá rô trong tự nhiên nhưng có lẽ chúng ta đều nhận thấy rằng sản lượng cá này trong tự nhiên ngày càng giảm.
- Radman et al., (2002) cho thấy nồng độ diazinon gây chết 50% loài cá này sau 96 giờ thí nghiệm là 6,55ppm và sau 1 tuần tiếp xúc với diazinon ở nồng độ 3,75ppm thì mô gan và thận cá bị ảnh hưởng nghiêm trọng.
- Tuy nhiên, ảnh hưởng của diazinon đối với enzyme cholinesterase (ChE) cũng như ảnh hưởng của các nhân tố nhiệt độ và oxy hòa tan đến độc tính của diazinon thông qua đo enzyme cholinesterase vẫn chưa được đánh giá.
- Nhiệt độ và DO trên ruộng lúa Đồng bằng sông Cửu Long dao động rất lớn trong ngày và thời gian canh tác (Vromant et al., 2001a, b).
- Nguyễn Văn Công và cộng sự (2006) cho thấy nhiệt độ tăng sẽ làm tăng ảnh hưởng của diazinon lên ChE ở cá lóc đồng nhưng thay đổi DO không làm ảnh hưởng đáng kể đến ảnh hưởng của thuốc đến ChE.
- Khi ChE bị ức chế hơn 70%.
- mức bình thường sẽ làm đa số sinh vật chết (Fulton and Key, 2001) và 30% bị ức chế được xem là giới hạn sinh học cho sinh vật (Apreal et al., 2002)..
- Nghiên cứu này được đặt ra nhằm đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ, DO đến mức độ ức chế ChE trong não và thịt cá rô khi tiếp xúc với diazinon.
- Kết quả sẽ làm cơ sở cho đánh giá khả năng cá bị ảnh hưởng trong điều kiện biến động nhiệt độ và oxy trên thực tế đồng ruộng Đồng bằng sông Cửu Long..
- Nghiên cứu được triển khai tại Phòng thí nghiệm Bộ môn Khoa học Môi trường, Khoa Môi trường và Tài nguyên thiên nhiên, trường Đại học Cần Thơ..
- Máy đo oxy (Thermo Orion – Đức) được sử dụng để đo DO và nhiệt độ trong suốt quá trình triển khai tất cả các thí nghiệm.
- Máy sục khí, khí nitơ và điện trở kế (Aquarium regler, Đức) dùng điều khiển nhiệt độ và DO trong thí nghiệm..
- 2.3 Sinh vật thí nghiệm.
- Cá rô đồng g) được mua từ trại cá giống Dũng, đường 3/2, Thành phố Cần Thơ về thuần dưỡng trong bể composite 600L tại phòng thí nghiệm 2 tuần cho quen môi trường nước máy trước khi thí nghiệm.
- 2.4 Phương pháp bố trí thí nghiệm.
- Ba mức nhiệt độ 20 o C, 25 o C và, 30 o C nằm trong khoảng dao động thông thường trong một vụ canh tác lúa ở ĐBSCL (Vromant et al., 2001a, b) được chọn để xem để thí nghiệm.
- Nhiệt độ 20 o C được kiểm soát bằng cách dùng bể kiếng chứa nước đặt trong phòng máy lạnh 24 giờ.
- Nhiệt độ 25 o C và 30 o C được điều chỉnh bằng cách đặt bể kiếng trong phòng máy lạnh và dùng điện trở kế (Aquarium regler, Đức) để đun nóng nước đạt đến nhiệt độ cần thiết..
- 5mg/L) thường xuất hiện trên ruộng lúa (Vromant et al., 2001a, b) được chọn để bố trí thí nghiệm.
- Khí nitơ được sục vào nước để điều khiển oxy ≤ 2mg/L ( Høy et al., 1991.
- Baer et al., 2002).
- DO và nhiệt độ nước được kiểm tra trước khi bố trí thí nghiệm và hàng giờ bằng máy đo DO (Thermo Orion – Đức) trong suốt thời gian thí nghiệm..
- Thí nghiệm được bố trí theo khối hoàn toàn ngẫu nhiên trong 6 giờ.
- Hoạt tính ChE được đo bằng máy so màu quang phổ (U-2800, Hitachi, Nhật) ở bước sóng 412nm trong 200 giây dựa theo phương pháp Ellman et al.
- Kết quả sẽ được ghi nhận khi hệ số tương quan (r 2 ) đạt từ 0,9 trở lên..
- Mức độ sai khác hay ảnh hưởng có ý nghĩa thống kê được tính khi p<0,05..
- 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Kết quả.
- Mặc dù nhiệt độ và oxy được điều khiển thận trọng nhưng kết quả quan trắc hàng giờ cho thấy hai yếu tố này vẫn dao động.
- Nhiệt độ biến động ở các mức là o C.
- Bảng 1: Bảng phân tích phương sai xem xét tác động của oxy hòa tan (DO) và nhiệt độ (T) lên hoạt tính ChE ở não và thịt trong trường hợp không có diazinon.
- Nhiệt độ (T) Não .
- Kết quả phân tích phương sai cho thấy các mức DO và nhiệt độ trong điều kiện thí nghiệm và sự tương tác giữa hai nhân tố này ảnh hưởng không có ý nghĩa thống kê (p>0,05) đến hoạt tính ChE trong não và thịt cá trong trường hợp không có diazinon (Bảng 1)..
- Trường hợp có diazinon, nhiệt độ ảnh hưởng rất có ý nghĩa thống kê (p<0,001) đến hoạt tính ChE trong não và thịt cá nhưng DO và tương tác giữa DO và nhiệt độ ảnh hưởng không có ý nghĩa (p>0,05) (Bảng 2).
- DO không ảnh hưởng đến hoạt tính ChE nên số liệu của 2 mức DO đối với từng mức nhiệt độ được góp chung lại để so sánh ảnh hưởng của nhiệt độ lên mức độ ức chế ChE của diazinon..
- Bảng 2: Bảng phân tích phương sai xem xét tác động của oxy hòa tan (DO) và nhiệt độ (T) lên hoạt tính ChE ở não và thịt sau 6 giờ cá tiếp xúc với diazinon ở nồng độ 655µg/L.
- Ở nhiệt độ 20 o C, sau 6 giờ tiếp xúc với diazinon hoạt tính ChE trong não là 8,2  0,6µM/g/phút và khi nhiệt độ tăng lên đến 25 o C hay 30 o C thì hoạt tính lần lượt là 6,4  1µM/g/phút và 5,6  1,1µM/g/phút.
- Trong thịt, cùng thời gian và nồng độ (diazinon) tiếp xúc như trong não, hoạt tính ChE ở 20 o C, 25 o C và 30 o C lần lượt là 7  1µM/g/phút, 5,5  0,9µM/g/phút và 4,9  0,7µM/g/phút (Hình 1).
- Nhìn chung, nhiệt độ tăng sẽ làm tăng mức độ ức chế hoạt tính ChE trong não và thịt..
- Hình 1: Ảnh hưởng nhiệt độ lên hoạt tính ChE (trung bình  SD, n=12) trong não và thịt của cá rô sau 6 giờ tiếp xúc với diazinon ở nồng độ 655g/L.
- quan tâm trước tiên đó là nhiệt độ và DO bởi vì chúng dao động trong suốt mùa vụ canh tác lúa..
- Khi không có diazinon, kết quả phân tích thống kê cho thấy DO, nhiệt độ và sự tương tác giữa 2 nhân tố này ảnh hưởng không có ý nghĩa đến hoạt tính ChE não và thịt cá rô (p>0,05).
- Cá rô là loài cá có cơ quan hô hấp khí trời, khi DO thấp cá sẽ chuyển sang hô hấp khí trời.
- Hơn nữa, đây là loài cá nhiệt đới nên có thể sống trong khoảng nhiệt độ từ 22 o C – 30 o C (www.fishbase.org).
- Do đó, DO và nhiệt độ không ảnh hưởng đến hoạt tính enzyme của cá trong trường hợp không có diazinon.
- Kết quả tương tự đã được phát hiện ở cá lóc đồng (Channa striata) (Nguyễn Văn Công et al., 2006)..
- Khi cá tiếp xúc với diazinon, DO ảnh hưởng không có ý nghĩa thống kê (p>0,05) đến sự ức chế ChE nhưng nhiệt độ tăng làm tăng mức độ ức chế ChE (p<0,05) (Hình 1).
- Cá rô là loài cá có cơ quan hô hấp khí trời nên khi DO môi trường thấp cá sẽ chuyển từ hô hấp trong nước sang hô hấp khí trời nhằm cung cấp đủ oxy cho nhu cầu bản thân nên làm giảm lượng diazinon xâm nhập vào cơ thể.
- Sự gia tăng hoạt động đớp khí trời của cá rô được nhìn thấy trong suốt tiến trình thí nghiệm..
- Striata) khi tiếp xúc với diazinon ở nồng độ 8µg/L suốt 5giờ trong hệ thống sụt khí (Cong, 2006) và ở cá Macropodus cupanus khi tiếp xúc với thuốc trừ sâu carbaryl ở nồng độ 1ppm (Arunachalam and Palanichamy, 1982).
- Những kết quả này chỉ ra rằng cá có cơ quan hô hấp khí trời có thể tránh tiếp xúc độc chất bởi sự thay đổi cách hô hấp..
- Trái ngược với nhân tố DO, nhiệt độ ảnh hưởng có ý nghĩa thống kê đến hoạt tính ChE trong não và thịt khi cá tiếp xúc với diazinon.
- Hoạt tính ChE trong não ở 20 o C là 8,23µM/g/phút, 25 o C là 7µM/g/phút (giảm 15% so với 20 o C), 30 o C giảm còn 5,96µM/g/phút (giảm 30% so với 20 o C).
- Tương tự như kết quả trên, diazinon ức chế ChE trong não cá lóc tăng gấp đôi khi nhiệt độ tăng 10 o C (24 o C đến 34 o C) (Cong, 2006)..
- Trong thịt, khi nhiệt độ tăng ChE cũng bị ức chế nhiều hơn và sai khác có ý nghĩa giữa các mức nhiệt độ (p<0,05).
- Kết quả ghi nhận được khi nhiệt độ tăng lên 10 o C thì ChE thịt giảm khoảng 20%- 30%.
- Nhìn chung, hoạt tính ChE trong não và thịt cá rô đều giảm khoảng 1,5 lần khi nhiệt độ tăng từ 20 o C lên 30 o C.
- Nhiều sinh vật sẽ tăng trao đổi chất khi nhiệt độ tăng (Qin et al., 1997).
- Sự gia tăng này nếu xảy ra trong môi trường tồn tại độc chất thì sẽ làm tăng lượng độc chất xâm nhập vào cơ thể và tăng chuyển hóa, phân giải độc chất (Murty, 1988).
- Tốc độ trao đổi chất tăng từ 2 đến 3 lần khi nhiệt độ tăng 10 o C (Jensen et al., 1993).
- Jimenez et al..
- Mặc dù trong thí nghiệm này không đo được lượng hấp thu, chuyển hoá hay tích tụ diazinon trong cơ thể sinh vật nhưng thông qua sự gia tăng mức độ ức chế ChE não và thịt khi nhiệt độ tăng cũng có thể do cá đã hấp thụ và chuyển hóa diazinon nhiều hơn do cá phải tăng quá trình trao đổi chất trong cơ thể để đáp ứng với sự thay đổi điều kiện môi trường bên ngoài..
- Ở đồng bằng sông Cửu Long, DO và nhiệt độ dao động rất lớn trong ngày và theo thời gian sinh trưởng của lúa (Vromant et al., 2001a, b).
- Nhiệt độ nước tăng từ 24 o C vào buổi sáng đến khoảng 36 o C vào buổi chiều.
- Các điều kiện thí nghiệm về DO và nhiệt độ trong nghiên cứu này nằm trong khoảng dao động ngoài tự nhiên.
- Vì vậy, trong thực tế đồng ruộng cá có thể bị ảnh hưởng đến ChE nhiều vào buổi chiều hơn buổi sáng..
- Nhiệt độ từ 20 đến 30 o C và oxy hoà tan trong khoảng <.
- 2mg/L và >5mg/L xảy ra đồng thời không làm ảnh hưởng đến hoạt tính ChE trong não và thịt cá rô đồng..
- Khi môi trường nhiễm diazinon, oxy hòa tan không ảnh hưởng đến mức độ ức chế ChE của diazinon..
- Khi nhiệt độ tăng sẽ làm tăng ảnh hưởng của diazinon lên hoạt tính enzyme trong não và thịt cá rô...
- Sinh thái môi trường ứng dụng, NXB Khoa Học và Kỷ Thuật, trang 263-306..
- Ảnh hưởng nhiệt độ và oxy hòa tan lên độc tính Basudin 50EC ở Cá Lóc (Channa Striata, Bloch 1793), Tạp Chí Nghiên Cứu Khoa Học Trường Đại Học Cần Thơ, trang 1 - 12.