Ảnh hưởng của chlorpyrifos ethyl và fenobucarb đến enzyme cholinesterase ở cá lóc

LỜI CẢM TẠ

TÓM TẮT

ABSTRACT

CAM KẾT KẾT QUẢ

MỤC LỤC

1. CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU

1.1. Tính cấp thiết của đề tài

1.2. Mục tiêu nghiên cứu

1.3. Nội dung nghiên cứu

1.4. Phạm vi và đối tƣợng nghiên cứu

1.5. Ý nghĩa của luận án

1.6. Điểm mới của luận án

2. CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1. Tình hình sử dụng thuốc bảo vệ thực vật

2.1.1. Tình hình sử dụng thuốc BVTV trên thế giới

2.1.2. Tình hình sử dụng thuốc BVTV ở Việt Nam và Đồng Bằng Sông Cửu Long

2.1.2.1. Tình hình sử dụng thuốc BVTV ở Việt Nam

2.1.2.2. Tình hình sử dụng thuốc BVTV ở Đồng Bằng Sông Cửu Long

2.2. Sự phát tán của thuốc BVTV trong môi trƣờng và các yếu tố ảnh hƣởng

2.2.1. Sự phát tán của thuốc BVTV trong môi trƣờng

2.2.2. Các yếu tố ảnh hƣởng đến dƣ lƣợng thuốc BVTV trong môi trƣờng

2.3. Dƣ lƣợng thuốc BVTV trong môi trƣờng đất, nƣớc

2.3.1. Dƣ lƣợng thuốc BVTV trong môi trƣờng đất

2.3.2. Dƣ lƣợng thuốc BVTV trong môi trƣờng nƣớc

2.4. Độc tính của thuốc BVTV và ảnh hƣởng khi phối trộn

2.4.1. Độc tính của thuốc BVTV

2.4.2. Ảnh hƣởng của sự hỗn hợp thuốc BVTV đến độc tính của thuốc BVTV

2.5. Tổng quan về enzyme cholinesterase và các yếu tố ảnh hƣởng đến enzyme

2.5.1. Sơ lƣợc về Cholinesterase

2.5.2. Cơ chế ảnh hƣởng của thuốc BVTV đến ChE

2.5.3. Các yếu tố ảnh hƣởng đến hoạt tính Cholinesterase

2.5.3.2. Giới tính và tuổi

2.5.3.3. Giữa các bộ phận trong cơ thể

2.5.3.4. Điều kiện trữ mẫu

2.6. Phƣơng pháp tái kích hoạt enzyme ChE bằng 2-PAM và pha loãng mẫu

2.6.1. Các phƣơng pháp tái kích hoạt đối với ChE

2.6.2. Ý nghĩa của áp dụng kỹ thuật tái kích hoạt phục hồi ChE

2.7. Những nghiên cứu trong và ngoài nƣớc có liên quan đến sử dụng ChE

2.8. Giới thiệu về cá lóc (Channa striata)

2.8.2. Phân bố và phát triển

2.9. Giới thiệu về hai hoạt chất Fenobucarb và Chlorpyrifos ethyl đƣợc sử dụng trong nghiên cứu

2.9.1. Hoạt chất Fenobucarb

2.9.2. Hoạt chất Chlorpyrifos ethyl

2.10. Giới thiệu vùng nghiên cứu trong khảo sát tình hình sử dụng thuốc BVTV

3. CHƢƠNG 3: PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1. Thời gian và địa điểm nghiên cứu

3.2. Sinh vật thí nghiệm

3.3. Vật tƣ, thiết bị và hóa chất sử dụng

3.3.1. Vật tƣ và thiết bị

3.3.2. Thuốc bảo vệ thực vật sử dụng cho thí nghiệm

3.3.3. Hóa chất sử dụng để phân tích ChE

3.4. Phƣơng pháp nghiên cứu

3.4.1. Nội dung 1: Khảo sát tình hình sử dụng thuốc BVTV ở một số vùng canh tác lúa ở ĐBSCL

3.4.2. Nội dung 2: Nghiên cứu ảnh hƣởng của phối trộn thuốc BVTV Chlorpyrifos ethyl và Fenobucarb đến ChE ở cá lóc trong điều kiện phòng thí nghiệm

3.4.3. Nội dung 3: Bố trí thí nghiệm xác định ảnh hƣởng của phối trộn thuốc BVTV Chlorpyrifos ethyl và Fenobucarb đến ChE ở cá lóc ngoài đồng ruộng

3.5. Xử lý mẫu và phân tích ChE, tái kích hoạt

3.6. Tính hoạt tính ChE, tỷ lệ ức chế và xử lý kết quả

3.6.1. Xác định hoạt tính ChE

3.6.2. Xác định tỷ lệ ức chế

3.6.3. Xác định tỷ lệ tái kích hoạt ChE:

3.6.4. Xử lý kết quả

4. CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

4.1. Nội dung 1: Hiện trạng sử dụng thuốc BVTV ở một số vùng canh tác lúa ở Đồng bằng sông Cửu Long

4.1.1. Các loại thuốc sử dụng trên đồng ruộng ở các vùng nghiên cứu

4.1.1.1. Các loại thuốc trừ côn trùng sử dụng ở vùng nghiên cứu

4.1.1.2. Các loại thuốc trừ bệnh sử dụng ở vùng nghiên cứu

4.1.1.3. Các loại thuốc trừ cỏ sử dụng ở vùng nghiên cứu

4.1.1.4. Các loại thuốc trừ ốc sử dụng ở vùng nghiên cứu

4.1.1.5. Các loại thuốc trừ chuột và thuốc điều hòa sinh trƣởng

4.1.2. Tần suất và liều lƣợng thuốc BVTV sử dụng trong canh tác lúa

4.1.2.1. Tần suất phun thuốc BVTV trong canh tác lúa

4.1.2.2. Liều lƣợng sử dụng thuốc BVTV

4.2. Nội dung 2: Ảnh hƣởng của phối trộn thuốc BVTV Chlorpyrifos ethyl và Fenobucarb đến ChE ở cá lóc trong điều kiện phòng thí nghiệm

4.2.1. Nhiệt độ, DO, pH trong thời gian phơi nhiễm thuốc BVTV

4.2.2. Nồng độ thuốc Fenobucarb và Chlorpyrifos ethyl trong bố trí thí nghiệm

4.2.3. Ảnh hƣởng của phối trộn hoạt chất Chlorpyrifos ethyl và Fenobucarb đến ChE ở cá lóc trong điều kiện phòng thí nghiệm

4.2.4. Nhiệt độ, DO, pH trong thời gian phục hồi trong nƣớc máy

4.2.5. Phục hồi ChE trong nƣớc máy sau khi phơi nhiễm với Chlorpyrifos ethyl, Fenobucarb và hỗn hợp hai hoạt chất này trong điều kiện phòng thí nghiệm

4.2.6. Khả năng tái kích hoạt ChE sau khi xử lý bằng 2-PAM của hỗn hợp hai hoạt chất Chlorpyrifos ethyl và Fenobucarb trong điều kiện phòng thí nghiệm

4.3. Nội dung 3: Ảnh hƣởng của sử dụng phối trộn thuốc BVTV Chlorpyrifos ethyl và Fenobucarb cho lúa đến ChE ở cá lóc sống trên ruộng lúa

4.3.1. Nhiệt độ, pH, DO trong thời gian thí nghiệm

4.3.2. Nồng độ Fenobucarb, Chloryrifos Ethyl trong nƣớc ruộng sau khi phun thuốc

4.3.3. Ảnh hƣởng của sử dụng Bascide 50EC (hoạt chất Fenobucarb) và Mondeo 60EC (hoạt chất Chlorpyrifos ethyl) cho lúa đến ChE trong não cá lóc sống trên ruộng

4.3.4. Khả năng tái kích hoạt hoạt tính ChE của cá lóc trên đồng ruộng

4.3.4.1. Khả năng tái kích hoạt hoạt tính ChE của cá lóc bằng 2PAM khi phun Mondeo 60EC (hoạt chất Chlorpyrifos ethyl) trên ruộng lúa

4.3.4.2. Khả năng tái kích hoạt hoạt tính ChE của cá lóc bằng 2PAM và pha loãng khi phun hỗn hợp thuốc Bascide 50EC (hoạt chất Fenobucarb) và Mondeo 60EC (hoạt chất Chlorpyrifos ethyl)

4.3.5. Đánh giá tổng hợp ảnh hƣởng của Fenobucarb và Chlorpyrifos ethyl lên cá lóc

4.3.6. Đề xuất khả năng áp dụng đo ChE để cảnh báo nhiễm bẩn thuốc BVTV

5. CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT

DANH SÁCH BẢNG

DANH SÁCH HÌNH

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

I. Giới thiệu

Nghiên cứu này tập trung vào việc đánh giá ảnh hưởng của hai loại thuốc bảo vệ thực vật là chlorpyrifos ethyl và fenobucarb đến hoạt tính của enzyme cholinesterase ở cá lóc (Channa striata). Việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật trong nông nghiệp ngày càng gia tăng, đặc biệt là ở các vùng canh tác lúa tại Đồng bằng sông Cửu Long. Sự phơi nhiễm của cá lóc với các hóa chất này có thể dẫn đến những tác động nghiêm trọng đến sức khỏe của chúng, cũng như ảnh hưởng đến hệ sinh thái. Nghiên cứu này không chỉ cung cấp thông tin về mức độ độc tính của các hóa chất mà còn đánh giá khả năng sử dụng enzyme cholinesterase như một chỉ số sinh học để theo dõi sự phơi nhiễm của cá lóc với thuốc bảo vệ thực vật.

II. Tình hình sử dụng thuốc bảo vệ thực vật

Nghiên cứu đã khảo sát tình hình sử dụng thuốc bảo vệ thực vật ở bốn tỉnh Long An, Tiền Giang, Đồng Tháp và Hậu Giang. Kết quả cho thấy có 232 tên thương mại thuốc BVTV khác nhau được nông dân sử dụng, trong đó nhóm thuốc trừ côn trùng và trừ nấm bệnh là phổ biến nhất. Trung bình, nông dân phun thuốc khoảng 6 lần/vụ, với số lần phun thuốc trừ sâu bệnh cao nhất. Đặc biệt, hơn 60% nông dân sử dụng thuốc ở liều cao hơn chỉ dẫn của nhãn thuốc. Điều này cho thấy sự thiếu hiểu biết về an toàn khi sử dụng thuốc BVTV, có thể dẫn đến những tác động tiêu cực đến môi trường và sinh vật.

III. Ảnh hưởng của chlorpyrifos ethyl và fenobucarb đến enzyme cholinesterase

Kết quả thí nghiệm cho thấy chlorpyrifos ethyl và fenobucarb đều có tác động ức chế đến hoạt tính của enzyme cholinesterase ở cá lóc. Ở nồng độ 0,54µg/L (2% LC50 - 96 giờ), chlorpyrifos ethyl đã ức chế ChE từ 0,1% đến 20,0%. Trong khi đó, fenobucarb ở nồng độ 36µg/L (1% LC50 - 96 giờ) đã ức chế ChE từ 6,0% đến 16,1%. Sự kết hợp giữa hai hoạt chất này không làm tăng hay giảm tỷ lệ ức chế ChE so với từng đơn chất, nhưng làm tăng thời gian ức chế, dẫn đến ảnh hưởng nghiêm trọng hơn đến cá lóc khi phơi nhiễm với từng hoạt chất riêng lẻ.

IV. Đánh giá tổng hợp và ứng dụng thực tiễn

Nghiên cứu này cung cấp những thông tin quan trọng về ảnh hưởng hóa chất đến sinh vật trong môi trường nông nghiệp. Việc đo lường hoạt tính của enzyme cholinesterase có thể được áp dụng như một phương pháp sinh học để đánh giá sự phơi nhiễm của cá lóc với thuốc BVTV. Kỹ thuật tái kích hoạt enzyme bằng 2-PAM được đề xuất là phương pháp tối ưu để theo dõi và cảnh báo nhiễm bẩn từ chlorpyrifos ethyl. Kết quả nghiên cứu không chỉ có giá trị trong việc bảo vệ sức khỏe sinh vật mà còn góp phần vào việc xây dựng các chính sách quản lý sử dụng thuốc BVTV một cách bền vững.

Luận án về ảnh hưởng của thuốc bảo vệ thực vật đến enzyme cholinesterase ở cá lóc Channa striata