Nhạy cảm của cholinesterase ở cá rô đồng (Anabas testudineus) giống với diazinon và fenobucarb

Cá rô đồng (CRĐ) (Anabas testudineus) là loài cá nước ngọt, phân bố ở

nhiều loại hình thuỷ vực, trong đó ruộng lúa là nơi mà cá luôn xuất hiện. Đồng

ruộng ở đồng bằng sông Cửu Long (ĐĐBSCL) cũng là nơi mà thuốc bảo vệ thực

vật (BVTV) được sử dụng rất nhiều, trung bình 1,8kg hoạt chất/ha/vụ và phun từ

5,7 đến 8,2 lần/vụ (Berg, 2001). Nông dân ĐBSCL có thoái quen sử dụng thuốc

BVTV cao hơn chỉ dẫn. Do đó CRĐ trong tự nhiên có nhiều nguy cơ bị ảnh

hưởng từ việc sử dụng thuốc BVTV trong canh tác lúa.

Thuốc BVTV hoạt chất diazinon và fenobucarb thường được sử dụng phổ

biến trong canh tác lúa (Berg, 2001). Diazinon thuộc nhóm lân hữu cơ, có liên

kết P=S trong công thức cấu tạo và gây hại cho động vật bằng cơ chế làm giảm

hoạt tính enzyme cholinesterase (ChE) (Stenerson, 2004). Fenobucarb là thuốc

BVTV nhóm carbamate, cơ chế gây chết động vật cũng giống như diazinon

(Stenerson, 2004). Khi ChE bị ức chế đến 70% sẽ làm chết hầu hết các loài thuỷ

sinh vật (Fulton và Key, 2001) và 30% bị ức chế được xem như giới hạn cho

phép tối đa cho hầu hết sinh vật (Aprea et al., 2002).

pdf 11 trang yennguyen 2180
Bạn đang xem tài liệu "Nhạy cảm của cholinesterase ở cá rô đồng (Anabas testudineus) giống với diazinon và fenobucarb", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Nhạy cảm của cholinesterase ở cá rô đồng (Anabas testudineus) giống với diazinon và fenobucarb

Nhạy cảm của cholinesterase ở cá rô đồng (Anabas testudineus) giống với diazinon và fenobucarb
Tạp chí KHOA HỌC ĐHSP TP. HCM Số 14 năm 2008 
 69 
NHẠY CẢM CỦA CHOLINESTERASE Ở CÁ RÔ ĐỒNG (ANABAS 
TESTUDINEUS) GIỐNG VỚI DIAZINON VÀ FENOBUCARB 
Nguyễn Văn Công1, Nguyễn Tuấn Vũ2, Trần Sỹ Nam3 
1 Giới thiệu 
Cá rô đồng (CRĐ) (Anabas testudineus) là loài cá nước ngọt, phân bố ở 
nhiều loại hình thuỷ vực, trong đó ruộng lúa là nơi mà cá luôn xuất hiện. Đồng 
ruộng ở đồng bằng sông Cửu Long (ĐĐBSCL) cũng là nơi mà thuốc bảo vệ thực 
vật (BVTV) được sử dụng rất nhiều, trung bình 1,8kg hoạt chất/ha/vụ và phun từ 
5,7 đến 8,2 lần/vụ (Berg, 2001). Nông dân ĐBSCL có thoái quen sử dụng thuốc 
BVTV cao hơn chỉ dẫn. Do đó CRĐ trong tự nhiên có nhiều nguy cơ bị ảnh 
hưởng từ việc sử dụng thuốc BVTV trong canh tác lúa. 
Thuốc BVTV hoạt chất diazinon và fenobucarb thường được sử dụng phổ 
biến trong canh tác lúa (Berg, 2001). Diazinon thuộc nhóm lân hữu cơ, có liên 
kết P=S trong công thức cấu tạo và gây hại cho động vật bằng cơ chế làm giảm 
hoạt tính enzyme cholinesterase (ChE) (Stenerson, 2004). Fenobucarb là thuốc 
BVTV nhóm carbamate, cơ chế gây chết động vật cũng giống như diazinon 
(Stenerson, 2004). Khi ChE bị ức chế đến 70% sẽ làm chết hầu hết các loài thuỷ 
sinh vật (Fulton và Key, 2001) và 30% bị ức chế được xem như giới hạn cho 
phép tối đa cho hầu hết sinh vật (Aprea et al., 2002). 
Nghiên cứu độc tính của diazinon đối với CRĐ đã được đánh giá ở nồng độ 
gây chết và những ảnh hưởng đến mô học, giá trị LD50-96 giờ của diazinon 
60EC đối với CRĐ giống là 6,55 mg/l và ở nồng độ 3,75 mg/l, diazinon 60EC đã 
gây ảnh hưởng đến tế bào gan và thận của CRĐ (Rahman et al., 2002). Trong khi 
đó cơ chế gây hại cho động vật của diazinon là ức chế hoạt tính ChE thì chưa 
được được rõ. Nghiên cứu này triển khai nhằm mục đích đánh giá mức độ nhạy 
cảm của ChE ở CRĐ khi tiếp xúc với diazinon và fenobucarb. Qua đó đánh giá 
tiềm năng sử dụng ChE ở CRĐ để đánh dấu sinh học và cảnh báo sớm ảnh hưởng 
của sử dụng hoá chất BVTV lên sinh vật trước khi nó gây ra những ảnh hưởng 
nghiêm trọng đến các loài thuỷ sinh vật. 
1 Khoa Môi trường & Tài nguyên Thiên nhiên – Trường ĐH Cần Thơ 
2 Khoa Môi trường & Tài nguyên Thiên nhiên – Trường ĐH Cần Thơ 
3 Khoa Môi trường & Tài nguyên Thiên nhiên – Trường ĐH Cần Thơ 
Tạp chí KHOA HỌC ĐHSP TP. HCM Nguyễn Văn Công và các tác giả 
70 
2 Phương pháp nghiên cứu 
2.1 Hoá chất 
Hóa chất Na2HPO4.2H2O và NaH2PO4.2H2O (Merck) dùng để pha dung 
dịch đệm pH 7,4 và pH 8. Các hóa chất 5,5 dithio – bis 2 nitrobenzoic acid 
(DTNB, Sigma Aldrich, Germary), acetylthiocholine iodide (ACTH) (Sigma 
Aldrich, Germany), butyrylcholine iodide (BUTH) (Sigma Aldrich, Germany) và 
tetraisopropyl pyrophosphoramide (iso-OMPA) (Sigma Aldrich, Germany) sử 
dụng để đo hoạt tính ChE. Aceton (Trung Quốc) và nước cất dùng để rửa dụng 
cụ nghiền mẫu trước khi sử dụng nghiền mẫu tiếp theo. 
Thuốc BVTV Basudin 50EC (diazinon) và Bassa 50EC (fenobucarb) do 
công ty Bảo vệ Thực vật An Giang sản xuất được sử dụng như nguồn diazinon và 
fenobucarb cho nghiên cứu này. 
2.2 Sinh vật thí nghiệm 
CRĐ giống (5 1 gam, 6,5 0,7cm) được mua từ trại cá giống ở quận Ô 
môn – Thành phố Cần Thơ, thuần dưỡng 15 - 20 ngày trước khi triển khai thí 
nghiệm. Cá được thay nước mỗi ngày bằng nước máy, cho ăn bằng thức ăn ở 
dạng viên. 
2.3 Bố trí thí nghiệm 
2.3.1 Xác định loại Cholinesterase có trong não và thịt CRĐ 
Nguyên não của từng CRĐ được nghiền nát trong dung dịch đệm pH 7,4 rồi 
chia làm 2 phần, phần 1 cho iso-OMPA vào sao cho nồng độ sau cùng của iso-
OMPA trong mẫu là 0,001M. Phần còn lại pha loãng bằng dung dịch pH 7,4 sao 
cho nồng độ não của mẫu có và không có iso-OMPA giống nhau. Các mẫu này 
sau khi ly tâm sẽ được đo bằng các hoá chất acetylthiocholine iodide (ACTH) và 
butyrylcholine iodide theo phương pháp Ellman et al., (1961). 
2.3.2 Xác định mức độ nhạy cảm của ChE với Diazinon, Fenobucarb 
trong 48 giờ tiếp xúc 
Ba mức nồng độ diazinon (0,025, 0,05, 0,1 mg/l) và 3 mức nồng độ 
fenobucarb (0,11, 0,23, 1,14 mg/l) và đối chứng được bố trí theo khối hoàn toàn 
ngẫu nhiên trong bể kiếng dung tích 30 lít, lập lại 6 lần, mỗi lần lập lại có 15 con 
CRĐ. 
Tạp chí KHOA HỌC ĐHSP TP. HCM Số 14 năm 2008 
 71 
Ở các thời điểm 3, 6, 12, 24, 48 giờ sau khi bố trí, dùng vợt vớt nhẹ 6 CRĐ 
cho mỗi mức nồng độ (1 cá/bể) và giết ngay bằng nước đá, sau đó lấy nguyên 
não, một phần thịt để đo hoạt tính ChE. 
2.3.3 Xác định mức độ ức chế hoạt tính ChE của Diazinon và 
Fenobucarb làm cá chết 
Bốn nồng độ diazinon (0,05, 0,1, 0,15, 0,2 mg/l), ba nồng độ fenobucarb 
(11,4, 17,1, 22,7 mg/l) và đối chứng được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên trong bể 
kiếng dung tích như trên, lần lượt lập lại 5 lần cho mỗi mức nồng độ. Thí nghiệm 
được bố trí trong vòng 96 giờ cho diazinon và 24 giờ cho fenobucarb, mỗi bể có 
5 CRĐ. Số cá chết ( 6 con) ở từng nghiệm thức được đo ChE trong não và thịt. 
Khi kết thúc thí nghiệm cá còn sống cũng được đo ChE trong não và thịt. 
2.3.4 Phân tích hoạt tính ChE 
ChE được đo theo phương pháp so màu (Ellman et al., 1961). Quá trình 
chuẩn bị mẫu, ly tâm, đo và tính toán hoạt tính ChE dựa theo mô tả của Nguyễn 
Văn Công và cộng sự (2006). 
2.4 Xử lý số liệu 
Phân tích phương sai one-way ANOVA, kiểm định Duncan và Dunnet được 
áp dụng để so sánh sự khác biệt hoạt tính ChE so với đối chứng và giữa từng 
nghiệm thức. Số liệu đã kiểm tra phân phối chuẩn và tính đồng nhất về phương 
sai trước khi áp dụng thống kê. 
3 Kết quả và thảo luận 
3.1 Kết quả 
3.1.1 Xác định loại ChE trong não 
Hoạt tính trường hợp đo bằng ACTH khi có và không có iso-OMPA sai 
khác không có ý nghĩa (p>0,05). Tương tự, khi đo bằng BUTH cũng không thấy 
sự khác biệt (p>0,05) khi có và không có chất iso-OMPA. Tuy nhiên hoạt tính đo 
bằng BUTH thấp hơn đo bằng ACTH rất nhiều, chỉ bằng khoảng 10%. 
Số liệu trình bày trung bình sai số chuẩn, n=6) khi đo bằng những hoá 
chất khác nhau. Acetylcholine iode (ACTH) đo tổng ChE; S-butyrylcholine iode 
(BUTH) đo butyrylcholinesterase; iso-OMPA (tetraisopropyl 
pyrophosphoramide) sử dụng ở nồng độ 0,001M, chất này có tác dụng chuyên 
biệt gây ức chế butyrylcholinesterase. Những cột có ít nhất một chữ cái giống 
nhau thì sai khác không có ý nghĩa thống kê (p>0,05, Duncan test). 
Tạp chí KHOA HỌC ĐHSP TP. HCM Nguyễn Văn Công và các tác giả 
72 
Bảng 3.1.1: Hoạt tính ChE trong não và thịt cá rô giống (không tiếp xúc thuốc) đo 
bằng những hoá chất khác nhau 
Hoá chất đo mẫu Hoạt tính ChE (mol/g/phút) 
ACTH 8,65 0,49a 
Iso-OMPA + ACTH 7,84 0,34a 
BUTH 0,86 0,15b 
Iso-OMPA +BUTH 0,11 0,00b 
3.1.2. Ảnh hưởng nồng độ dưới ngưỡng gây chết của Diazinon lên hoạt 
tính ChE ở CRĐ 
Kết quả cho thấy có ảnh hưởng của diazinon lên hoạt tính ChE, mức độ ảnh 
hưởng khác nhau theo nồng độ và thời gian tiếp xúc. Sau 3 giờ tiếp xúc, ở nồng 
độ 0,1mg/l hoạt tính giảm đáng kể (giảm 59%) so với đối chứng (p<0,05). Ở các 
mức nồng độ 0,05 và 0,025 mg/l, hoạt tính ChE cũng giảm nhưng chưa đến mức 
sai khác có ý nghĩa so với đối chứng (p>0,05). Sau 6 giờ tiếp xúc đã thấy rõ ảnh 
hưởng (p<0,05) của diazinon ở nồng độ 0,05 và 0,1 mg/l, hoạt tính ChE ở hai 
mức nồng độ này lần lượt là 3,61±0,55 và 0,69±0,12µmol/g/phút, giá trị này 
cũng thấp hơn thời điểm lúc 3 giờ. Sau 12 và 24 giờ bố trí, hoạt tính ở nồng độ 
thấp nhất tuy giá trị có giảm hơn so với thời điểm 6 giờ thu mẫu nhưng vẫn chưa 
khác biệt có ý nghĩa (p>0.05) so với đối chứng. Sau 48 giờ thí nghiệm, ảnh 
hưởng của diazinon lên hoạt tính ChE thấy rõ (p<0,05) ở cả tất cả các nồng độ. 
Các giá trị lần lượt đo được là 5,29±0,69µmol/g/phút; 3,22±0,48µmol/g/phút và 
1,48±0,14µmol/g/phút ở mức nồng độ diazinon tương ứng 0,025, 0,05 và 0,1 
mg/l (Hình 3.1.3a). 
3.1.3. Ảnh hưởng nồng độ dưới ngưỡng gây chết của Fenobucarb lên hoạt 
tính ChE ở CRĐ 
Hoạt tính ChE của CRĐ sau khi tiếp xúc với fenobucarb ở nồng độ dưới 
ngưỡng gây chết trong 48h được trình bày ở hình 3.1.3b. Sau 3 giờ tiếp xúc với 
fenobucarb, ChE của CRĐ ở nồng độ cao nhất đã giảm thấp hơn đối chứng 
(p<0.05), mức độ ức chế khoảng 40%. Ở các nồng độ thấp hơn hoạt tính có giảm 
nhưng không sai khác có ý nghĩa so với đối chứng (p>0,05) trong suốt các đợt 
thu mẫu. Ở nồng độ cao nhất, ChE tiếp tục giảm ở thời điểm 6 giờ sau bố trí, tỷ 
lệ ức chế khoảng 53% và hầu như không có dấu hiệu phục hồi ở các lần thu mẫu 
tiếp theo. 
Tạp chí KHOA HỌC ĐHSP TP. HCM Số 14 năm 2008 
 73 
T h o i g ian (g io )
0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0
C
hE
 (m
ic
ro
m
ol
es
/g
/p
hú
t)
0
2
4
6
8
1 0
D C 
0 ,0 2 m g /l 
0 ,0 5 m g /l 
0 ,1 m g /l 
*
*
* * *
*
*
*
*
*
Hình 3.1.3a: Hoạt tính ChE (mol/g/phút, trung bình SE, n=6) trong 
não cá rô giống trong thời gian tiếp xúc với diazinon. Dấu (*) chỉ sai khác so 
với đối chứng (p<0,05, Dunnet T test) ở cùng thời gian điểm thu mẫu 
Thoi gian (gio)
0 10 20 30 40 50
C
hE
 (m
ic
ro
m
ol
es
/g
/p
hú
t)
2
4
6
8
10
12
DC 
0,11 m g/l 
0,23 m g/l 
1,14 m g/l 
*
* * * *
Hình 3.1.3b: Hoạt tính ChE (mol/g/phút, trung bình SE, n=6) trong 
não cá rô giống trong thời gian tiếp xúc với fenobucarb. Dấu (*) chỉ sai khác so 
với đối chứng (p<0,05, Dunnet T test) ở cùng thời điểm thu mẫu 
Tạp chí KHOA HỌC ĐHSP TP. HCM Nguyễn Văn Công và các tác giả 
74 
3.1.4 Ảnh hưởng nồng độ gây chết của Diazinon và Fenobucarb lên hoạt 
tính ChE ở CRĐ 
 Diazinon 
Ở tất cả các nghiệm thức hoạt tính ChE ở cá chết đều giảm đáng kể so với 
đối chứng (p<0,05), hoạt tính còn lại trong não cá sống ở nồng độ 0,05, 0,1, 0,15 
và 0,5 mg/l lần lượt là 27±4,78%, 17±3,14%, 12±1,4% và 10±1,79% so với đối 
chứng (Hình 3.1.4). Như vậy nồng độ thuốc càng cao thì tỷ lệ ức chế ChE trong 
não cá càng lớn. ChE trong não cá còn sống sau khi tiếp xúc cũng giảm đáng kể 
so với đối chứng (p<0,05) nhưng mức độ ức chế ít hơn so với cá chết ở cùng mức 
nồng độ (p<0,05), hoạt tính ChE còn lại ở nồng độ 0,05 mg/l là 37±3,14% và 
nồng độ 0,1 mg/l là 35±2,04%. Như vậy, những cá còn sống sót có hoạt tính ChE 
trong não bị ức chế ít hơn 70%. 
 Fernobucarb 
Ở nồng độ 22,7mg/l có tỉ lệ cá chết là 64%, ở nồng độ 17,1 mg/l và 14,1 mg/l tỷ lệ 
chết đều là 12%. Như vậy, chỉ ở nồng độ cao nhất có số lượng cá chết đủ để thống kê 
(>5 con/lần lập lại). Do đó kết quả chỉ trình bày ở nồng độ này và được tóm lượt trong 
hình 3.1.4. Hoạt tính ChE trong não cá chết bị ức chế đến 88% và cá còn sống là 94%. 
Hình 3.1.4: Hoạt tính ChE (%, trung bình SE, n 5) trong não cá rô giống đã 
chết và còn sống sau 96 giờ trong thời gian tiếp xúc với diazinon và fenobucarb. Những 
cột có ít nhất một chữ cái giống nhau thì sai khác không có ý nghĩa thống kê (p>0,05, 
Duncan test) 
3.2. Thảo luận 
Có hai loại enzyme acetylcholinesterase (AChE) và butyrylcholinesterase 
(BChE), người ta thường gọi chung hai loại này là cholinesterase (ChE). Hoá 
D ia z in o n (m g / l)
-0 .0 5 0 .0 0 0 .0 5 0 .1 0 0 .1 5 0 .2 0 0 .2 5
C
hE
 (%
)
0
2 0
4 0
6 0
8 0
1 0 0
1 2 0
C h e t 
S o n g 
aa
a
b
b c
c
d
F e n o b u c a r b ( m g /L )
0 1 0 2 0 3 0 4 0
C
hE
 (%
)
0
2 0
4 0
6 0
8 0
1 0 0
1 2 0
C h e t 
S o n g 
c
b
a
Tạp chí KHOA HỌC ĐHSP TP. HCM Số 14 năm 2008 
 75 
chất ACTH thuỷ phân cả hai AChE và BChE (Key and Fulton, 2002). Do đó khi 
dùng hoá chất này sẽ không phân biệt được AChE hay BChE mà kết quả cho ra 
là tổng ChE. Hoá chất BUTH chuyên biệt thuỷ phân BChE (Key and Fulton, 
2002) nên khi dùng hoá chất này đo sẽ biết được BChE mà thôi. Hoá chất iso-
OMPA có tính chuyên biệt chỉ ức chế BChE nên có thể sử dụng nó để ức chế 
BChE có trong mẫu, rồi sau đó dùng ACTH đo hoạt tính còn lại (Key and Fulton, 
2002). Nếu trong mẫu chỉ có AChE thôi thì kết quả trước và sau khi dùng iso-
OMPA giống nhau, còn nếu có BChE thì hoạt tính còn lại sẽ thấp hơn hoạt tính 
ChE tổng cộng. Trong thí nghiệm này, sau khi trộn mẫu với iso-OMPA, hoạt tính 
còn lại sau khi đo bằng ACTH không sai khác so với hoạt tính ChE tổng cộng 
(Bảng 3.1.1). Điều này có thể kết luận rằng ChE trong não CRĐ chủ yếu là 
AChE. Hoạt tính ChE trong não đo bằng BUTH trước và sau khi trộn mẫu với 
iso-OMPA cũng không sai khác (p>0,05). Kết quả này góp phần khẳng định 
thêm trong não chủ yếu là AChE. Do đó, dùng ACTH hay Acetyl--
(methyl)thiocholine iodide đo đều cho kết quả tương tự. 
Ảnh hưởng của diazinon lên CRĐ thông qua hoạt tính AChE trong não thể 
hiện rất rõ theo sự gia tăng nồng độ trong giai đoạn cá tiếp xúc thuốc. Nồng độ 
càng cao, mức độ giảm thấp so với đối chứng càng nhiều (Hình 3.1.3a). Mối liên 
hệ này có ý nghĩa quan trọng trong việc dùng AChE để quan trắc mức độ ô 
nhiễm hoá chất trừ sâu diazinon trong thực tế. Trong nghiên cứu này, nồng độ 
0,025 mg/l, diazinon làm giảm hoạt tính AChE trong não thấp hơn đối chứng 
nhưng chỉ phát hiện ở một lần đo tại thời điểm 48 giờ. Có thể nói đây là ngưỡng 
nồng độ thấp nhất thấy được ảnh hưởng của diazinon đến AChE hay còn gọi là 
LOEC (Lowest observable effect concentration). Như vậy, đo hoạt tính AChE 
trong não CRĐ có thể phát hiện môi trường ô nhiễm diazinon ở nồng độ 0,025 
mg/l. Tương tự như CRĐ trong thí nghiệm này, ngưỡng nồng độ diazinon thấp 
nhất gây ức chế hoạt tính ChE trong não ở cá lóc đồng (Channa striata) cỡ 40 
g/con là 0,016 mg/l (Cong et al., 2006). Dù CRĐ trong thí nghiệm này có kích cỡ 
nhỏ hơn cá lóc nhưng LOEC cũng cao hơn cá lóc. Có thể nói hoạt tính AChE 
trong não CRĐ kém nhạy cảm với diazinon hơn cá lóc. 
Mức độ giảm hoạt tính AChE còn phụ thuộc vào thời gian tiếp xúc với hoá 
chất diazinon. Sau 3 giờ thí nghiệm, chỉ ở nồng độ 0,1 mg/l hoạt tính giảm thấp 
hơn đối chứng (p<0,05). Ở nồng độ 0,05 mg/l, hoạt tính có giảm sau 3 giờ thí 
nghiệm nhưng không sai khác đáng kể (p>0,05). Mức độ ức chế đạt tối đa ở 24 
giờ sau khi bố trí và sau đó gần như có xu hướng phục hồi. Dù hoá chất lân hữu 
cơ có đặc điểm chung gây chết sinh vật thông qua ức chế AChE (Stenerson, 
2004). Tuy nhiên diazinon lại có liên kết P=S trong công thức cấu tạo và dạng 
này không trực tiếp gây ức chế AChE mà phải được oxy hoá thành dạng P=O 
Tạp chí KHOA HỌC ĐHSP TP. HCM Nguyễn Văn Công và các tác giả 
76 
(Stenerson, 2004). Sự oxi hoá chủ yếu nhờ hệ enzyme oxy hoá P450 sản sinh ra 
phần lớn từ gan của hầu hết động vật. Ở cá, enzyme P450 còn sản sinh ra ở thận, 
ruột và mang (Anderson and Forlin, 1992). Trong nghiên cứu này dù cho sản 
phẩm chuyển hoá từ P=S sang P=O của diazinon sau khi xâm nhập vào cơ thể 
CRĐ không được đo nhưng sự gia tăng mức độ ức chế AChE theo thời gian có lẽ 
do sự gia tăng xâm nhập diazinon (dạng P=S) vào cơ thể và sau đó tăng sản phẩm 
P=O trong cơ thể CRĐ. 
Không giống như diazinon, fenobucarb chỉ làm giảm khoảng 40% AChE 
trong não ở nồng độ 1,14 mg/l sau 3 giờ thu mẫu. Trong khi tại thời điểm đó 
diazinon ở nồng độ 0,1 mg/L đã làm AChE trong não giảm khoảng 60%. Như 
vậy, dù nồng độ diazinon thấp hơn fenobucarb nhưng gây ức chế AChE nhiều 
hơn fenobucarb. Nói cách khác, diazinon độc với cá rô hơn fenobucarb. 
Có đến 91,5% CRĐ chết sau khi tiếp xúc với diazinon nồng độ từ 0,05 – 
0,2 mg/l, hoạt tính còn lại của những cá này thấp hơn 30% so với đối chứng. 
Những cá còn sống sót (82%) đều có hoạt tính từ 35-37% đối chứng. Tổng kết số 
liệu từ nhiều nghiên cứu khác nhau, Fulton and Key (2001) cho rằng hầu hết thủy 
sinh vật chết khi AChE trong não bị ức chế đến 70%. Như vậy, không ngoại lệ, 
CRĐ cũng chết sau khi hơn 70% AChE trong não bị ức chế bởi diazinon. 
Với kết quả nghiên cứu có được từ nhiều thí nghiệm đã tiến hành, khả năng 
sử dụng hoạt tính ChE ở CRĐ để chẩn đoán sự tiếp xúc với ô nhiễm lân hữu cơ 
và carbamate nói chung hay diazinon và fenobucarb nói riêng có được chấp nhận 
hay không đang còn là câu hỏi. Thuật ngữ “chẩn đoán” ở đây muốn đề cặp đến 
trường hợp chúng ta bắt một con cá rô bất kỳ rồi đo hoạt tính AChE của nó. Từ 
đó có kết luận gì về môi trường mà cá này đã từng sống. Trong thí nghiệm xem 
xét mức độ nhạy cảm của AChE ở CRĐ với diazinon hay fenobucarb cho thấy 
hoạt tính AChE trong não rất nhạy cảm với diazinon và có thể phát hiện sự giảm 
thấp AChE ở nồng độ 0,025 mg/l sau 48 giờ tiếp xúc. Ngoài ra, nếu xem xét về 
thời gian thì có thể thấy sự khác biệt sau 3 giờ tiếp xúc ở nồng độ 0,1 mg/l và 6 
giờ ở nồng độ 0,05 mg/l. Trong thực tế, thuốc phun thuốc trên đồng ruộng sẽ bay 
vào không khí, bám vào cây lúa và côn trùng, rơi xuống mặt nước hay đất. Tuỳ 
cách thức phun, tuổi lúa và mật độ gieo sạ mà lượng thuốc đến mặt nước hay đất 
sẽ không giống nhau. Trong một nghiên cứu mô phỏng ảnh hưởng của diazinon 
và fenobucarb lên tôm càng xanh trên ruộng lúa, Nguyễn Trung Cang (1992) tiến 
hành trên bể ximăng có trồng lúa và theo dõi nồng độ hai hoạt chất này theo thời 
gian; Thí nghiệm cho thấy khi phun như liều chỉ dẫn thì sau 3 ngày nồng độ 
diazinon trong nước còn lại là 0.041mg/l. Nồng độ này vẫn lớn hơn ngưỡng phát 
Tạp chí KHOA HỌC ĐHSP TP. HCM Số 14 năm 2008 
 77 
hiện (LOEC = 0.025 mg/l) diazinon gây ảnh hưởng đến AChE CRĐ. Do đó, khả 
năng dùng hoạt tính AChE trong não CRĐ có thể thấy được ảnh hưởng của 
diazinon trên đồng ruộng ít nhất là 3 ngày sau khi phun. Tuy nhiên, những thông 
tin cơ bản về hoạt tính AChE ở cá rô cần được tích luỹ đầy đủ để có cơ sở phán 
đoán đúng hơn. Những thông tin cần quan tâm như ảnh hưởng của tuổi, nhiệt độ. 
Ngoài ra, cũng cần nghiên cứu thêm ảnh hưởng của các loại hoá chất khác lên 
hoạt tính AChE. Trong khi đó, khả năng sử dụng AChE để chẩn đoán ô nhiễm 
fenobucarb trong nước trên đồng ruộng là rất thấp. Nguyên nhân do fenobucarb 
phân huỷ nhanh trong môi trường, sau khi phun 3 ngày dư lượng trong nước còn 
lại là 0,137 mg/l (Nguyễn Trung Cang, 1992). Theo kết quả nghiên cứu của 
chúng tôi thì hoạt tính AChE ở CRĐ chỉ giảm ở nồng độ fenobucarb lớn hơn 1 
mg/l. Qua đó cho thấy cần triển khai thí nghiệm trên thực tế đồng ruộng để tiếp 
tục xem xét ảnh hưởng của việc phun diazinon hay fenobucarb đến hoạt tính 
AChE của cá rô. Từ đó sẽ có kết quả rõ hơn về khả năng sử dụng AChE để chẩn 
đoán ô nhiễm hoá chất lân hữu cơ hay carbamate trong nước hay sử dụng hoá 
chất lân hữu cơ hay carbamate trên đồng ruộng. 
4. Kết luận và kiến nghị 
4.1. Kết luận 
Trong não CRĐ chủ yếu là AChE. Enzyme này nhạy cảm với diazinon hơn 
fenobucarb. Ở nồng độ 0,025 mg/l, diazinon đã làm giảm AChE nhiều hơn 
bình thường trong khi đó fenobucarb làm giảm AChE ở nồng độ 1,14 mg/l. 
Diazinon độc với CRĐ hơn fenobucarb, nồng độ 0,05mg/l diazinon đã ức chế 
73% AChE. Tất cả những cá chết đều có hoạt tính AChE bị ức chế nhiều hơn 
70% so với mức bình thường. 
4.2. Kiến nghị 
Cần nghiên cứu thêm ảnh hưởng của các nhân tố khác như tuổi, giới tính, 
kích cỡ và nhiệt độ lên hoạt tính AChE trong não CRĐ để có thêm thông tin nền 
giúp cho sử dụng AChE để đánh dấu ô nhiễm hoá chất lân hữu cơ và carbamate 
trong nước. Basudin là thuốc trừ sâu thuộc độc cao vì vậy cần hạn chế sử dụng 
hoặc thay thế loại thuốc khác để hạn chế gây hại cho cá rô đồng nói riêng và thuỷ 
sinh vật nói chung. 
Tạp chí KHOA HỌC ĐHSP TP. HCM Nguyễn Văn Công và các tác giả 
78 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1]. Andersson T., Forlin L. (1992), Regulation of the cytochrome P450 
enzyme system in fish, Aquatic Toxicology 24:1–20. 
[2]. Aprea C., Colosio C., Mammone T., Minoia C., Maroni M. (2002), 
Biological monitoring of pesticide exposure: a review of analytical methods, 
Journal of Chromatography 769B:191-219. 
[3]. Berg H. (2001), Pesticide use in rice and rice-fish farms in the Mekong 
Delta, Vietnam, Crop Protection 20:897-905. 
[4]. Cong NV, Phuong NT, Bayley M. (2006), Sensitivity of brain 
cholinesterase activity to diazinon (BASUDIN 50EC) and fenobucarb (BASSA 
50EC) insecticides in the air-breathing fish Channa striata (Bloch, 1793), 
Environ Toxicol Chem 25:1418-1425. 
[5]. Ellman GL., Courtney D., Anderdres VJ., Featherstone RM. (1961), A 
new and rapid colorimetric determination of acetylcholinesterase activity, 
Biochemistry and Pharmacology 7:88–95. 
[6]. Fulton MH., Key PB. (2001), Annual review: Acetylcholinesterase 
inhibition in estuarine fish and invertebrates as an indicator of 
organophosphorus insecticide exposure and effects, Environmental Toxicology 
and Chemistry 20(1):37-45. 
[7]. Key PB. and Fulton MH. (2002), Characterization of cholinesterase 
activity in tissues of the grass shrimp (Palaemonetes pugio), Pesticide 
Biochemistry and Physiology 72, 186-192 
[8]. Nguyễn Trung Cang (1992), Khảo sát độ lưu tồn của một số nông dược 
lên đất nước và tôm trong hệ thống tôm lúa, Luận văn tốt nghiệp kỹ sư thuỷ sản, 
Đại học Cần Thơ. 
[9]. Rahman MZ., Hossain Z., Mollah MFA., Ahmed GU. (2002), Effect of 
Diazinon 60EC on Anabas testudineus, Channa punctatus and Barbodes 
gonionotus, Naga, The ICLARM quarterly 25:8-12. 
[10]. Stenersen J. (2004), Chemical pesticides: Mode of action and toxicology, 
CRC Press, Boca Raton. 
Tạp chí KHOA HỌC ĐHSP TP. HCM Số 14 năm 2008 
 79 
Tóm tắt 
Xác định ảnh hưởng của thuốc trừ sâu chứa hoạt chất fenobucarb và 
diazinon đến enzyme cholinesterase ở cá rô đồng được thực hiện trong phòng thí 
nghiệm. Kết quả cho thấy não cá chủ yếu là acetylcholinestrase. Enzyme này 
nhạy cảm với diazinon hơn fenobucarb. Khi nó bị ức chế quá 70% sẽ làm cá chết. 
Có thể dùng enzyme này để đánh dấu cá tiếp xúc với nước ô nhiễm diazinon. Kết 
quả cũng chỉ ra cần phải hạn chế sử dụng thuốc sâu chứa diazinon để giảm ảnh 
hưởng đến cá rô nói riêng và thuỷ sinh vật nói chung. 
Abstract 
Sensitivity of cholinesterase to insecticide diazinon and fenobucarb in 
climbing perch Anabas testudineus 
The assessment of the effects of insecticides diazinon and fenobucarb on 
cholinesterase in climbing perch (Anabas testudineus) was carried out in the 
laboratory condition. Results indicate that brain cholinesterase of this species is 
mainly acetylcholinesterase. This enzyme is more sensitive to diazinon than 
fenobucarb. When over 70% of the enzyme is inhibited, climbing perch die. 
Brain acetylcholinesterase can be used as biomarker to indicate fish exposure to 
diazinon pollution. The results also demonstrate the need to reduce the use of 
diazinon in order to avoid negative effects on climbing perch and other aquatic 
organisms. 

File đính kèm:

  • pdfnhay_cam_cua_cholinesterase_o_ca_ro_dong_anabas_testudineus.pdf