KẾT LUẬN
Kết quả nghiên cứu cho thấy với nồng độ o,
p`-DDT phơi nhiễm 0; 0,04; 0,08; 0,12; 0,16;
0,2; 0,24 và 0;28 µg/l, sau 24, 48, 72 và 96 giờ
hầu hết phôi cá Medaka đều không có khả năng
sống sót. Trong đó, nồng độ (0,28 g/l) thể
hiện độc tính mạnh nhất với tỷ lệ chết ghi nhận
là 100% chỉ sau 24 giờ phơi nhiễm. Ở các nồng
độ còn lại, tỷ lệ chết thay đổi tương ứng từ 8,3–
85% (24 giờ); 18,3–96,7% (48 giờ); 30–100%
(72 giờ) và tăng lên 43–100% (96 giờ) so với
mẫu đối chứng có tỷ lệ sống sót đạt 100% ở cả
bốn thời điểm phơi nhiễm.
Những phôi cá Medaka phơi nhiễm với
thuốc trừ sâu o, p`-DDT có xu hướng dị dạng
bào quan, xương sống và mắt bị phù nề ngay ở
nồng độ thấp. Kết quả đánh giá độc tính cấp
tính của o, p`- DDT đối với cá Medaka O.
latipes trong 24, 48, 72 và 96 giờ đã ghi nhận
giá trị LC50 giảm dần, lần lượt là 0,1013;
0,0772; 0,0486 và 0,0359 µg/l. Do đó, việc sử
dụng hóa chất bảo vệ thực vật nói chung và
DDT nói riêng phải được xem xét một cách
thận trọng nhằm hạn chế ảnh hưởng đến quá
trình sinh trưởng và phát triển của các động vật
thủy sinh trong hệ sinh thái.
9 trang |
Chia sẻ: hachi492 | Lượt xem: 1 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu The impact of o, p - DDT pesticide toxicity on the growth of medaka fish embryo oryzias latipes, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
73
Vietnam Journal of Marine Science and Technology; Vol. 20, No. 1; 2020: 73–81
DOI: https://doi.org/10.15625/1859-3097/20/1/14023
The impact of o, p`- DDT pesticide toxicity on the growth of Medaka fish
embryo Oryzias latipes
Nguyen Xuan Tòng
1,2
, Tran Thi Thu Huong
3,*
, Mai Huong
4
, Duong Thi Thuy
5
,
Nguyen Hoang Thuy Vy
6
1
Graduate University of Science and Technology, VAST, Vietnam
2
Institute for Environmental Science, Engineering and Management, Industrial University of Ho
Chi Minh city, Ho Chi Minh city, Vietnam
3
Faculty of Environment, Hanoi University of Mining and Geology, Hanoi, Vietnam
4
University of Science and Technology Hanoi, VAST, Vietnam
5
Institute of Environmental Technology, VAST, Vietnam
6
Department of Aquatic Biotechnology, Biotechnology Center of Ho Chi Minh city, Ho Chi Minh
city, Vietnam
*
E-mail: huonghumg@gmail.com
Received: 24 July 2019; Accepted: 5 January 2020
©2020 Vietnam Academy of Science and Technology (VAST)
Abtract
The one-day-old O. latipes embryos is harvested and exposed to different concentrations of o, p`-DDT
0.04; 0.08; 0.12; 0.16; 0.2; 0.24; 0.28 and 0 µg/l (the control sample is not supplemented with o, p`-DDT)
for 24, 48, 72 and 96 hours. After 24, 48, 72 and 96 hours, the results showed that LC50 value is gradually
decreased, respectively 0.1013; 0.0772; 0.0486 and 0.0359 µg/l. The difference between LC50 values
depends on the exposure concentration and exposure time. The results showed that the mortality rates of
Medaka O. latipes increased with increasing pesticide concentrations as well as increasing exposure time.
The experiment for observation of morphology and structure also found malformations in the spine and
eyes of fish embryos. This chemical has strongly affected embryonic heart rate and embryonic
morphology during growth and development.
Keywords: Medaka O. curvinotus, toxicity, o, p`- DDT, LC50, POPs, mortality.
Citation: Nguyen Xuan Tong, Tran Thi Thu Huong, Mai Huong, Duong Thi Thuy, Nguyen Hoang Thuy Vy, 2020. The
impact of o, p`-DDT pesticide toxicity on the growth of fish embryo Medaka Oryzias latipes. Vietnam Journal of Marine
Science and Technology, 20(1), 73–81.
74
Tạp chí Khoa học và Công nghệ Biển, Tập 20, Số 1; 2020: 73–81
DOI: https://doi.org/10.15625/1859-3097/20/1/14023
Độc tính cấp tính và giá trị LC50 của thuốc trừ sâu o, p`-DDT đối với
phôi cá Medaka Oryzias latipes
Nguyễn Xuân Tòng1,2, Trần Thị Thu Hương3,*, Mai Hương4, Dương Thị Thủy5,
Nguyễn Hoàng Thụy Vy6
1Học Viện Khoa học và Công nghệ, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, Việt Nam
2Viện Khoa học Công nghệ và Quản lý Môi trường, Trường Đại học Công nghiệp thành phố Hồ
Chí Minh, thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam
3Khoa Môi trường, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội, Việt Nam
4Trường Đại học Khoa học và Công nghệ Hà Nội, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt
Nam, Việt Nam
5Viện Công nghệ Môi trường, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, Việt Nam
6Phòng Công nghệ sinh học Thủy sản, Trung tâm Công nghệ Sinh học thành phố Hồ Chí Minh,
thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam
*
E-mail: huonghumg@gmail.com
Nhận bài: 24-7-2019; Chấp nhận đăng: 5-1-2020
Tóm tắt
Cá Medaka O. latipes thu nhận từ Trung tâm Công nghệ Sinh học thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam, được
nuôi trưởng thành và có khả năng sinh sản, cho cá đực và cái thụ tinh để tiến hành thu phôi. Phôi cá 24 giờ
tuổi được phơi nhiễm với các nồng độ o, p`-DDT 0,04; 0,08; 0,12; 0,16; 0,2; 0,24; 0;28 và 0 µg/l (mẫu đối
chứng không bổ sung o, p`-DDT) ở 24, 48, 72 và 96 giờ. Kết quả đánh giá độc tính cấp tính của o, p`-DDT
sau 24, 48, 72 và 96 giờ đã ghi nhận giá trị LC50 giảm dần, lần lượt là 0,1013; 0,0772; 0,0486 và 0,0359
µg/l. Sự khác nhau giữa các giá trị phụ thuộc vào nồng độ và thời gian phơi nhiễm. Tỷ lệ tử vong của cá
Medaka O. latipes tăng lên khi tăng nồng độ thuốc trừ sâu cũng như tăng thời gian phơi nhiễm. Quan sát
hình thái và cấu trúc cũng phát hiện dị tật ở xương sống và mắt của phôi cá Medaka. Hóa chất này đã ảnh
hưởng mạnh đến nhịp tim phôi và hình thái cấu trúc phôi trong quá trình sinh trưởng và phát triển.
Từ khoá: Cá Medaka O. latipes, độc tính, o, p`-DDT, LC50, POPs, tử vong.
MỞ ĐẦU
POPs (Persistent Organic Polutants) là các
hợp chất hữu cơ có độc tính và khả năng tích tụ
cao, có khả năng di chuyển phát tán xa và khó
phân hủy trong môi trường. POPs được chia
thành ba loại chính là (1) các hoá chất bị cấm
triệt để và cần phải tiêu huỷ, bao gồm 8 loại hóa
chất bảo vệ thực vật (BVTV) rất độc hại là
Aldrin, Chlordane, Dieldrin, DDT, Endrin,
Heptachlor, Mirex, Toxaphene và
Polychlorinated biphenyls (PCB); (2) các hoá
chất công nghiệp cần giảm sản xuất và cấm sử
dụng như BHC (cũng được dùng làm thuốc
BVTV) và PCB; (3) Các hoá chất phát sinh
không chủ định như Dioxin/Furan và PCB [1,
2]. Trong số các loại hóa chất bảo vệ thực vật
thuộc nhóm hữu cơ khó phân hủy gốc clor, DDT
được sử dụng rộng rãi và phố biến hơn cả [3, 4].
DDT (1,1,1-trichloro-2,2-bis (p-chlorophenyl)
ethane) thuộc nhóm các hợp chất hữu cơ có hai
vòng thơm và chứa Clo, ít tan trong nước nhưng
có khả năng giữ nước nên DDT có xu hướng bị
The impact of o, p`- DDT pesticide toxicity on the growth
75
hấp phụ trong mô sinh vật, cặn bùn, đất đá và
trầm tích. Khi ở trong đất, hợp chẩt này giữ
nước và chuyển thành dạng rắn, khó phân hủy.
DDT được xếp vào danh sách các loại hóa chất
phải kiểm soát vì có nguy cơ gây ung thư đối với
người và động vật [5].
Cá là một trong những loại thực phẩm có
tầm quan trọng kinh tế đặc biệt và khá nhạy
cảm với một loạt các chất ô nhiễm thải ra trong
thủy sản hệ sinh thái. Cá được sử dụng rộng rãi
để đánh giá chất lượng nước [6–8]. Nồng độ
các chất ô nhiễm trong cơ thể cá phụ thuộc theo
thói quen chăm sóc, khả năng tiêu hóa, lượng
thức ăn, tính chất hóa lý của nước, tốc độ trao
đổi chất của động vật và độc tính của các chất ô
nhiễm [9, 10]. Trong các thủy vực, cá thường
chết do ô nhiễm nước từ thuốc trừ sâu từ các
cánh đồng canh tác liền kề và khi thuốc trừ sâu
chảy vào nguồn nước tiếp nhận sẽ gây tử vong
cho đời sống của các loài thủy sinh [11]. Các
hóa chất bảo vệ thực vật nói chung và hóa chất
gốc clo nói riêng, các kim loại nặng, độc tố...
có trong nước đều gây nguy hiểm với phôi, cá
chưa trưởng thành và có thể làm giảm đáng kể
số lượng quần thể cá, thậm chí gây tuyệt chủng
toàn bộ số cá trong môi trường bị ô nhiễm.
Nhiều nghiên cứu đã ghi nhận DDT và các
đồng phân của DDT làm giảm sự tồn tại và
tăng trưởng của phôi cá, gây nên sự bất thường
về tập tính hoặc có thể tác động lên cấu trúc
của cơ thể cá [12–16].
Cá Medaka (Oryzias latipes) hay còn được
gọi là cá gạo Nhật Bản là một trong 27 loài
thuộc họ cá cơm Adrianichthyidae, kích thước
nhỏ (chiều dài thân 3–4 cm), thường phân bố ở
các thuỷ vực có dòng chảy chậm, các hồ thủy
triều ven biển và các kênh rạch, ruộng lúa của
vùng Đông Á và Đông Nam Á [17, 18]. Cá
Medaka có nhiều đặc điểm sinh học ưu việt
như thời gian trưởng thành sinh dục ngắn
(khoảng 3 tháng), thụ tinh ngoài, phôi phát
triển rất nhanh, trứng trong suốt nên có thể dễ
dàng quan sát những biến đổi di truyền trong
quá trình phôi phát triển như chuyển gen, đột
biến gen... Hơn nữa, chi phí nuôi cá khá thấp,
việc thực hiện thí nghiệm trên cá đơn giản hơn
nhiều so với các loài động vật có vú khác [17,
18]. Bộ gen cá Medaka được giải mã có tới
11.617 gen (57,7%) chứa Ortholog ở người [19,
20]. Những đặc điểm này làm cho cá Medaka
trở thành sinh vật điển hình trong thí nghiệm
đánh giá độc tính và các nghiên cứu sàng lọc
bào chế thuốc chữa bệnh cho người [18–21].
Bài báo này sử dụng phôi cá Medaka (O.
latipes) để thực hiện thí nghiệm phơi nhiễm với
các nồng độ khác nhau của thuốc trừ sâu o, p`-
DDTs nhằm đánh giá độc tính của o, p`-DDT
đến sự phát triển của phôi cá và xác định giá trị
LC50.
NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU
Thuốc trừ sâu o, p`-DDT
o, p`-DDT tinh khiết 99% (Merck) được
hòa tan trong dung môi không phân cực
dimetylsulfoxide 4 giờ trước khi thí nghiệm. 8
nồng độ DDT là 0 (mẫu đối chứng) và 0,04;
0,08; 0,12; 0,16; 0,2; 0,24 µg/l và 0,28 µg/l
(mẫu thí nghiệm) được lựa chọn khảo sát, dựa
vào Quy chuẩn kĩ thuật Quốc gia về chất lượng
nước biển vùng nuôi trồng thủy sản, bảo tồn
thủy sinh (QCVN 10-MT: 2015/BTNMT) và
Quy chuẩn kĩ thuật Quốc gia về chất lượng
nước mặt bảo vệ đời sống thủy sinh (QCVN
08-MT: 2015/BTNMT) (giá trị DDTs giới hạn
trong vùng là 1,0 µg/l).
Phôi cá Medaka O. Latipes
Cá Medaka O. latipes thu nhận từ Trung
tâm Công nghệ Sinh học thành phố Hồ Chí
Minh, Việt Nam được nuôi trưởng thành và có
khả năng sinh sản, cho cá đực và cái thụ tinh để
tiến hành thu phôi. Phôi cá được thu bằng ống
hút nhựa và được cho vào các đĩa petri (60 mm
× 15 mm). Lần lượt loại bỏ các phôi bị hư và
rửa phôi cho vào các đĩa petri thủy tinh sạch.
Phôi tốt và ấu trùng mới nở được nuôi thích
nghi trong điều kiện phòng thí nghiệm ở nhiệt
độ 25–28oC (nhiệt độ phòng).
Bố trí thí nghiệm
Phôi cá Medaka O. latipes (24 giờ tuổi)
được lựa chọn ngẫu nhiên và cho phơi nhiễm
với thuốc trừ sâu o, p`-DDT ở 8 nồng độ khác
nhau (0; 0,04; 0,08; 0,12; 0,16; 0,2; 0,24 và
0,28 µg/l) trong các đĩa 6 giếng SPL (Hàn
Quốc), mỗi nồng độ được phơi nhiễm với 10
phôi. Độc tính cấp tính của o, p`-DDT được
tính bằng tỷ lệ phôi sống/chết, quan sát nhịp
Nguyen Xuan Tong et al.
76
tim và ghi nhận biến đổi hình thái, cấu trúc
phôi nhờ phần mềm RI Viewer kết nối với hệ
thống kính hiển vi soi ngược. Các thời điểm
quan sát và ghi nhận được thực hiện ở 24, 48,
72 và 96 giờ.
Xử lý số liệu
Mỗi thí nghiệm được lặp lại ba lần. Tất cả
các số liệu được thống kê và tính toán bằng
phần mềm JMP Pro 13 với ý nghĩa thống kê p
< 0,05. Ước tính giá trị LC50 tại thời điểm 24,
48, 72 và 96 giờ được tính bằng phương pháp
Probit (Finney, 1971).
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Đánh giá ảnh hưởng của o, p`- DDT đối với
sinh trưởng và phát triển phôi cá Medaka
O. Latipes
Kết quả thí nghiệm phơi nhiễm phôi cá
Medaka 24 giờ tuổi với 08 nồng độ thuốc trừ
sâu o, p`-DDT được thể hiện trong hình 1 và
bảng 1. Độc tính của thuốc trừ sâu ở các nồng
độ khác nhau ảnh hưởng đến phôi cá Medaka là
khác nhau, nồng độ của o, p`-DDT càng cao thì
tỷ lệ sống của phôi cá Medaka càng giảm. Ở
các lô thí nghiệm có bổ sung thuốc trừ sâu o,
p`-DDT, hầu hết các phôi cá Medaka đều có tỷ
lệ sống thấp. Trong đó, nồng độ 0,28 g o, p`-
DDT/l biểu hiện độc tính mạnh nhất, gây chết
phôi 100% sau 24 giờ phơi nhiễm. Ở các nồng
độ còn lại, tỷ lệ chết dao động trong khoảng
8,3–85% (24 giờ); 18,3–96,7% (48 giờ); 30–
100% (72 giờ) và tăng lên 43–100% (96 giờ) so
với lô đối chứng có tỷ lệ sống đạt 100% ở cả
bốn thời điểm phơi nhiễm.
Nồng độ
%
0
20
40
60
80
100
Tỷ lệ tử vong
0 0.04 0.08 0.12 0.16 0.2 0.24
e
d
d
c
b c
b
a
Nồng độ
%
0
20
40
60
80
100
Tỷ lệ tử vong
0 0.04 0.08 0.12 0.16 0.2 0.24
e
d e
c d
c
b
b
a
Nồng độ
%
0
20
40
60
80
100
120
Tỷ lệ tử vong
0 0.04 0.08 0.12 0.16 0.2 0.24
e
d
c
b
b
a a
e
0 0.04 0.08 0.12 0.16 0.2 0.24
Nồng độ
%
0
20
40
60
80
100
120
Tỷ lệ tử vong
d
c
b
b
a
a
e
a) b)
c) d)
Hình 1. Tỷ lệ chết của phôi cá Medaka sau 24, 48, 72 và 96 giờ phơi nhiễm với 0; 0,04; 0,08; 0,12;
0,16; 0,2 và 0,24 μg/l thuốc trừ sâu o, p`-DDT: (a) 24 giờ; (b) 48 giờ; c) 72 giờ và d) 96 giờ (Nồng
độ 0,28 μg/l tỷ lệ chết là 100% nên không so sánh và đánh giá sự khác biệt)
The impact of o, p`- DDT pesticide toxicity on the growth
77
Bảng 1. Tỷ lệ chết của phôi cá Medaka trong thí nghiệm phơi nhiễm với thuốc trừ sâu o, p`-DDT
Nồng độ o, p`-DDT (µg/l)
Tỉ lệ phôi cá chết (%)
24 giờ 48 giờ 72 giờ 96 giờ
0 0 0 0 0
0,04 8,3 18,3 30 43,3
0,08 23,3 35 46,7 56,7
0,12 36,7 48,3 61,7 75
0,16 51,7 61,7 73,3 83,3
0,2 65 78,3 90 100
0,24 85 96,7 100 100
0,28 100 100 100 100
Độc tính của o, p`-DDT cũng được ghi
nhận bằng kết quả quan sát hình thái phôi cá
Medaka (hình 2). Những phôi cá Medaka phơi
nhiễm với thuốc trừ sâu o, p`-DDT bị biến
dạng phần đầu và cổ (hình 2a, 2c), đầu và mắt
bị phù nề (hình 2b, 2d), hai mắt quá gần nhau
(hình 2e) và cổ cong vẹo (hình 2f) so với mẫu
đối chứng (hình 2g).
g
Hình 2. Độc tính của o, p`-DDT đến phôi cá Medaka O. latipes, những khiếm khuyết hình thái
điển hình: Biến dạng phần đầu và cổ (2a, 2c), đầu và mắt bị phù nề (2b, 2d),
hai mắt quá gần nhau (2e) và cổ cong vẹo (2f)
Kết quả khảo sát nhịp tim phôi cá tại bốn
thời điểm phơi nhiễm (bảng 2) cũng ghi nhận
nhịp tim ở các nồng độ khảo sát đã tăng so với
mẫu đối chứng và tăng cao nhất ở các nồng độ
0,2–0,24 (µg/l), đáng chú ý là ở nồng độ 0,28
µg/l nhịp tim có xu hướng chậm lại. Có thể
thấy nồng độ o, p`-DDT càng cao thì càng ảnh
hưởng đến sức sống của phôi cá Medaka. Các
nghiên cứu chỉ ra rằng o, p`-DDT tác động đến
hệ cơ và hệ tuần hoàn, làm tăng nhịp tim để
tăng cường sự trao đổi chất và ảnh hưởng đến
quá trình nở của phôi (làm phôi chậm hay
không nở dẫn đến tăng dị tật và gây chết phôi)
[5, 22, 23].
Bảng 2. Nhịp tim của phôi cá Medaka sau 24, 48, 72 và 96 giờ
Thời
gian
Nồng độ o, p`-DDT (µg/L)
0 0,04 0,08 0,12 0,16 0,2 0,24
24 giờ 131 ± 3,32 132 ± 2,45 131 ± 2,65 129 ± 2,65 125 ± 2,5 137 ± 2,65 129 ± 3,49
48 giờ 145 ± 2,24 150 ± 3,49 149 ± 3,12 150 ± 4,05 147 ± 2,56 147 ± 3,38 155 ± 2,38
72 giờ 150 ± 2,06 147 ± 4,63 156 ± 3,26 152 ± 3,74 158 ± 2,84 157 ± 3,51 152 ± 3,21
96 giờ 143 ± 5,75 152 ± 4,15 158 ± 3,77 153 ± 2,23 159 ± 3,76 140 ± 21,64 159 ± 3,84
Nguyen Xuan Tong et al.
78
Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra ảnh hưởng
của hóa chất bảo vệ thực vật trong môi trường
nước đến sự phát triển của các loài động, thực
vật thủy sinh. Tỷ lệ chết của phôi cá tăng dần
theo nồng độ thuốc trừ sâu và theo thời gian
phơi nhiễm. Điều này là do DDT có khả năng
tích lũy trong cơ thể người và động vật, nhất là
các mô mỡ, mô sữa, đến khi đủ lượng gây độc
thì DDT sẽ gây ra các ảnh hưởng nghiêm trọng
về mặt sinh học thậm chí làm chết sinh vật [5].
DDTs có mặt trong môi trường đã làm xáo trộn
điều kiện sống, gây stress cho cơ thể sinh vật.
Độc tính của thuốc trừ sâu có thể thay đổi phụ
thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau như: Đặc
điểm hóa lý của môi trường nuôi (nhiệt độ, pH,
độ kiềm và độ cứng), tập tính sinh học và tình
trạng cơ thể của đối tượng thử nghiệm [24].
Bên cạnh đó, đặc tính sinh học của cá thử
nghiệm bao gồm kích thước, trọng lượng, tuổi,
giới tính và chu kỳ vòng đời cũng ảnh hưởng
đến khả năng gây độc tính [25].
Kết quả uớc tính giá trị LC50 tại các thời
điểm phơi nhiễm o, p`-DDT
Kết quả ước tính các nồng độ gây chết
phôi cá Medaka O. latipes trong bảng 3 và
hình 3 cho thấy, tỷ lệ chết của phôi cá tăng
tuyến tính với nồng độ thuốc trừ sâu DDT và
tăng khi thời gian phơi nhiễm kéo dài. Các giá
trị LC50 sau 24, 48, 72 và 96 giờ được xác
định bằng phương pháp nội suy trực tiếp
Probit nhờ việc xác định sự tương quan giữa
liều phản ứng và % tỷ lệ tử vong và nồng độ
chất độc.
Bảng 3. Ước tính giá trị LC50
của o, p`-DDT tại các thời điểm 24, 48, 72 và 96 giờ
Nồng độ o, p`-DDT (μg/l ), ρ < 0,05
Tỷ lệ chết 24 giờ 48 giờ 72 giờ 96 giờ
LC10 0,0467308 0,026610 0,019257 0,0287211
LC20 0,0654739 0,043982 0,029328 0,0311983
LC30 0,0789890 0,056509 0,036590 0,0329845
LC40 0,090371 0,067213 0,042794 0,0345107
LC50 0,1013309 0,077217 0,048594 0,0359373
LC60 0,1121247 0,087221 0,054393 0,0388900
LC70 0,1236728 0,097925 0,060598 0,0388900
LC80 0,1371879 0,1104516 0,0678600 0,0406763
LC90 0,1559310 0,1278240 0,0779307 0,0431534
LC99 0,2004442 0,1690819 0,1018477 0,0490364
Kết quả thí nghiệm cho thấy, tỷ lệ tử vong
của phôi tăng tuyến tính cùng với sự gia tăng
nồng độ và thời gian phơi nhiễm, giá trị LC50
giảm dần tương ứng từ 0,1013 (24 giờ) xuống
còn 0,0772 (48 giờ), 0,04856 (72 giờ) và còn
0,0359 ở 96 giờ. Ravikrish Nam et al., (1997)
cũng chỉ ra những ghi nhận tương tự khi đánh
giá độc tính cấp tính của thuốc trừ sâu trong nội
tạng cá nước ngọt Tilapia mossambica. Giá trị
LC50 giảm dần đã thể hiện sự giảm sức đề
kháng của cá đối với chất độc khi tăng thời
gian phơi nhiễm. Có sự khác biệt về giá trị
LC50 giữa các loài sinh vật với cùng một loại
thuốc trừ sâu do cơ chế tác động khác nhau. Vì
vậy, đường cong độc tính thường được sử dụng
để đánh giá tác động của thuốc trừ sâu (hình
3). Hình dạng của đường cong biểu thị khả
năng tác động của thuốc trừ sâu đó có ảnh
hưởng đến việc tích lũy trong mô sinh học
thường xuyên hay không thường xuyên [22].
Kết quả của nghiên cứu này tương tự với nhiều
nghiên cứu độc tính về thuốc trừ sâu đối với
một số loài cá nước ngọt khác nhau [26, 27].
Anatasi et al., (1980) đã ghi nhận LC50 của
parathion dimethyl với cá nước ngọt Labeo
rohita giảm từ 11 mg/l xuống còn 3 mg/l sau
96 giờ [26] hay LC50 của metasystox và
glyphosate đối với cá Heteropneustes fossilis là
127,0 mg/l và 50,0 mg/l [27]. Sự thay đổi này
đã được chứng minh rằng khi kéo dài thời gian
phơi nhiễm với DDT thì DDT sẽ xâm nhập vào
cơ thể sẽ gây ảnh hưởng đến cột sống và thậm
chỉ là tủy sống, làm vẹo xương sống của phôi
cá, làm cá mất sức sống và chết [28]. DDT
cũng có khả năng chuyển hóa thành DDE thông
qua việc loại bỏ hydro chloride. DDE ưa béo
hơn DDT và có khả năng tích tụ nhiều trong
máu, mỡ của mô cá, gây độc ở gan, não, thận,
The impact of o, p`- DDT pesticide toxicity on the growth
79
mô - tuyến thượng thận, hệ thần kinh của cá
[28]. Những chất độc này sẽ làm thay đổi các
đặc tính sinh lý và điện sinh lý của màng tế bào
thần kinh, xâm nhập vào gan và tạo thành các
khối u. Khi nồng độ hấp thụ đạt ngưỡng sẽ làm
cá tử vong, làm tổn thương não và hệ thần kinh
- yếu tố quan trọng nhất làm phôi cá mất khả
năng sinh sống [29].
a) b)
c) d)
Hình 3. Đồ thị tương quan giữa liều phản ứng và % tỷ lệ tử vong và nồng độ chất độc tại:
a) 24 giờ; b) 48 giờ; c) 72 giờ; d) 96 giờ
KẾT LUẬN
Kết quả nghiên cứu cho thấy với nồng độ o,
p`-DDT phơi nhiễm 0; 0,04; 0,08; 0,12; 0,16;
0,2; 0,24 và 0;28 µg/l, sau 24, 48, 72 và 96 giờ
hầu hết phôi cá Medaka đều không có khả năng
sống sót. Trong đó, nồng độ (0,28 g/l) thể
hiện độc tính mạnh nhất với tỷ lệ chết ghi nhận
là 100% chỉ sau 24 giờ phơi nhiễm. Ở các nồng
độ còn lại, tỷ lệ chết thay đổi tương ứng từ 8,3–
85% (24 giờ); 18,3–96,7% (48 giờ); 30–100%
(72 giờ) và tăng lên 43–100% (96 giờ) so với
mẫu đối chứng có tỷ lệ sống sót đạt 100% ở cả
bốn thời điểm phơi nhiễm.
Những phôi cá Medaka phơi nhiễm với
thuốc trừ sâu o, p`-DDT có xu hướng dị dạng
bào quan, xương sống và mắt bị phù nề ngay ở
nồng độ thấp. Kết quả đánh giá độc tính cấp
tính của o, p`- DDT đối với cá Medaka O.
latipes trong 24, 48, 72 và 96 giờ đã ghi nhận
giá trị LC50 giảm dần, lần lượt là 0,1013;
0,0772; 0,0486 và 0,0359 µg/l. Do đó, việc sử
dụng hóa chất bảo vệ thực vật nói chung và
DDT nói riêng phải được xem xét một cách
thận trọng nhằm hạn chế ảnh hưởng đến quá
trình sinh trưởng và phát triển của các động vật
thủy sinh trong hệ sinh thái.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Stockholm Convention on Persistent
Organic Pollutants - POP, 2011. (in
Vietnamese).
[2]. PCB management project in Vietnam,
2012. Training documnets for PCB
communication skills. (in Vietnamese).
[3] Ministry of Agriculture and Rural
Development, 2014. Report of real status
and management solutions for plant
protection drugs. (in Vietnamese).
Nguyen Xuan Tong et al.
80
[4] Vietnam Environment Administration -
Ministry of Natural Resources and
Environment, 2014. 10-year book on
implementation of the Stockholm
Convention on persistent organic
pollutants in Vietnam.
[5] ATSDR (Agency for Toxic Substances
and Disease Registry), 2002.
Toxicological profile for DDT, DDE, and
DDD. US Department of Health and
Human Services, Public Health Service,
Agency for Toxic Substances and Disease
Registry.
[6] Jezierska, B., Ługowska, K., and Witeska,
M., 2002. The effect of temperature and
heavy metals on heart rate changes in
common carp Cyprinus carpio L. and
grass carp Ctenopharyngodon idella
(Val.) during embryonic development.
Fisheries & Aquatic Life, 10(2), 153–165.
[7] Brodeur, J. C., Dixon, D. G., and
McKinly, R. S., 2001. Assessment of
cardiac output as a predictor of metabolic
rate in rainbow trout. Journal of Fish
Biology, 58(2), 439–452.
[8] Lucas, M. C., 1994. Heart rate as an
indicator of metabolic rate and activity in
adult Atlantic salmon, Salmo salar.
Journal of Fish Biology, 44(5), 889–903.
[9] Uchida, M., Nakamura, H., Kagami, Y.,
Kusano, T., and Arizono, K., 2010.
Estrogenic effects of o, p’-DDT exposure
in Japanese medaka (Oryzias latipes). The
Journal of toxicological sciences, 35(4),
605–608.
[10] Paul-Prasanth, B., Shibata, Y., Horiguchi,
R., and Nagahama, Y., 2011. Exposure to
diethylstilbestrol during embryonic and
larval stages of medaka fish (Oryzias
latipes) leads to sex reversal in genetic
males and reduced gonad weight in
genetic females. Endocrinology, 152(2),
707–717.
[11] Woody, C. A., Hughes, R. M., Wagner, E.
J., Quinn, T. P., Roulson, L. H., Martin, L.
M., and Griswold, K., 2010. The mining
law of 1872: change is overdue. Fisheries,
35(7), 321–331.
[12] Balistrieri, L. S., Box, S. E., Bookstrom,
A. A., Hooper, R. L., and Mahoney, J. B.,
2002. Impacts of historical mining in the
Coeur d’Alene River Basin. Pathways of
metal transfer from mineralized sources to
bioreceptors. US Geological Survey
Bulletin, 2191, 1–34.
[13] National Research Council, 2005.
Superfund and mining megasites: Lessons
from the Coeur d’Alene River Basin.
National Academies Press.
[14] Cairns Jr, J., 1977. Aquatic ecosystem
assimilative capacity. Fisheries, 2(2), 5–7.
[15] Maret, T. R., and MacCoy, D. E., 2002.
Fish assemblages and environmental
variables associated with hard-rock
mining in the Coeur d’Alene River basin,
Idaho. Transactions of the American
Fisheries Society, 131(5), 865–884.
[16] Kivi, R., 2010. How Does Water Pollution
Affect Fish. Available at (eHow. com).
[17] Kirchmaier, S., Naruse, K., Wittbrodt,
J., and Loosli, F., 2015. The genomic
and genetic toolbox of the teleost
medaka (Oryzias latipes). Genetics,
199(4), 905–918.
[18] Naruse, K., Tanaka, M., and Takeda, H.
(Eds.), 2011. Medaka: a model for
organogenesis, human disease, and
evolution. Springer Science & Business
Media.
[19] Kasahara, M., Naruse, K., Sasaki, S.,
Nakatani, Y., Qu, W., Ahsan, B., ... and
Jindo, T., 2007. The medaka draft genome
and insights into vertebrate genome
evolution. Nature, 447(7145), 714–719.
[20] Long, T. D., Thu, V. T., and Thuy, T. T.,
2015. Zebra and Medaka fishs are model
for human disease research. The Second
Conference of Youth Science and
Technology, Faculty of Medicine and
Pharmacy. (in Vietnamese).
[21] Howe, K., Clark, M. D., Torroja, C. F.,
Torrance, J., Berthelot, C., Muffato, M., ...
and McLaren, S., 2013. The zebrafish
reference genome sequence and its
relationship to the human genome.
Nature, 496(7446), 498–503.
The impact of o, p`- DDT pesticide toxicity on the growth
81
[22] Nair, S. G., Radha, R., and Nair, C. R.,
2017. Studies on acute toxicity to pesticide
stress in a freshwater fish Cirrhinus
mrigala. International Journal of Fisheries
and Aquatic Studies, 5, 335–358.
[23] Thanh, D. T. H., Thanh, N. L., and Thang,
N. D., 2016. Toxicological and melanin
synthesis effects of Polygonum
multiflorum root extracts on zebrafish
embryos and human melanocytes.
Biomedical Research and Therapy, 9(3),
1–11.
[24] Holcombe, G. W., Phipps, G. L., and
Tanner, D. K., 1982. The acute toxicity of
kelthane, dursban, disulfoton, pydrin, and
permethrin to fathead minnows
Pimephales promelas and rainbow trout
Salmo gairdneri. Environmental Pollution
Series A, Ecological and Biological,
29(3), 167–178.
[25] Veeraiah, K., Rao, S., and Dhilleswarao,
H., 2013. Changes in biochemical
parameters of freshwater fish Labeo rohita
exposed to lethal and sub-lethal
concentrations of indoxacarb.
International Journal of Bioassays, 2,
1282–1387.
[26] Anastasi, A., and Bannister, T. V., 1990.
Effect of pesticide on Mediterranean
fish muscle enzyme. Acta Adriatica, 21,
119–136.
[27] Kumar, H. E. M. A. N. T., and Gupta, A.
B., 1997. Toxicity of organophosphorus,
carbnonate and synthetic pyrethroid
pesticides to the Indian catfish,
Heteropneustes fossilis. J Nature
Conserve, 9(1), 111–114.
[28] Marrs, T. C. (Ed.), 2012. Mammalian
toxicology of insecticides (No. 12). Royal
Society of Chemistry.
[29] Narahashi, T., 2010. Neurophysiological
effects of insecticides. In Hayes’
Handbook of Pesticide Toxicology (pp.
799–817). Academic Press.
Các file đính kèm theo tài liệu này:
the_impact_of_o_p_ddt_pesticide_toxicity_on_the_growth_of_me.pdf