Đang tải... (xem toàn văn)
Trích dẫn bài viết Vietnam J Chem , 2020, 58(6E12), 211 215 Bài nghiên cứu 211 Nghiên cứu ảnh hưởng của hoạt chất 20 hydroxyecdysone đến chu kỳ lột xác và xác định dư lượng trong cua bùn (Scylla oliva[.]
Trích dẫn viết: Vietnam J Chem., 2020, 58(6E12), 211-215 Bài nghiên cứu Nghiên cứu ảnh hưởng hoạt chất 20-hydroxyecdysone đến chu kỳ lột xác xác định dư lượng cua bùn (Scylla olivacea) Nguyễn Thị Phương Lan1,2*, Lê Quang Hưởng3, Lê Tất Thành4, Nguyễn Quyết Chiến4, Nguyễn Quang Trung3 Cục An toàn Thực phẩm, Bộ Y tế, 135 Núi Trúc, Giảng Võ - Ba Đình - Hà Nội, 10000, Việt Nam Học Viện Khoa học Công nghệ, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam, 18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội, 10000, Việt Nam Trung tâm Nghiên cứu Chuyển giao Công nghệ, Viện Hàn lâm Khoa học Cơng nghệ Việt Nam, 18 Hồng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội, 10000, Việt Nam Viện Hóa học hợp chất thiên nhiên, Viện Hàn lâm Khoa học Cơng nghệ Việt Nam, 18 Hồng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội, 10000, Việt Nam Đến Tòa soạn 15-6-2020; Chấp nhận đăng 20-12-2020 Abstract Mud crabs (Scylla olivacea) have been studied to investigate the effect of active ingredient 20-hydroxyecdysone (20-E) on their molting stimulant The amount of 20-E added was assessed by body weight, molting stimulant and viability of a group of crabs The results showed that the content of 40-60 ng/100 grams of feed applied to 20 breeds was the best to help reduce the molting stimulant of crabs while ensuring the highest survivability The LC-Orbitrap liquid chromatography method is suitable for analyzing residues of 20-E compounds in mud crabs with basic parameters in accordance with AOAC requirements given about the analytical concentration range 20-E compound residues are proven to be backlog after use Groups with the optimal 20-E content have the smallest fluctuation in residues Therefore, it is necessary to adhere to the appropriate molting levels in mud crab culture Keywords Mud Crabs, Scylla olivacea, LC-Orbitrap, 20-hydroxyecdysone, molting stimulant MỞ ĐẦU Cua bùn Scylla olivacea[1] loại cua phổ biến khu vực biển Ấn Độ - Thái Bình Dương, sản phẩm mang lại kinh tế vao cho nghề nuôi trồng thủy hải sản đặc tính tăng trưởng nhanh, kích thước lớn, khả sinh sản cao, giá trị dĩnh dưỡng tốt Hơn thức ăn chủ yếu động vật thân mềm động vật không xương sống Tại Việt Nam cua bùn nuôi trồng chủ yếu để thu hoạch cua lột cua lột có hàm lượng dinh dưõng cao, chứa nhiều canxi, kẽm, sắt, protein, lipit photpho; giá bán cao gấp 1,5-2 lần so với cua thịt Đây sản phẩm mang lại dinh dưỡng cao cho phụ nữ mang thai trẻ em độ tuổi phát triển Tuy nhiên việc đánh bắt cua lột tự nhiên nên để cung cấp nguồn cung cho thị trường bắt buộc phải tiến hành nuôi trồng sản phẩm khu vực ven biển Thời gian lột xác[2] cua bùn ảnh hưởng trực tiếp tới trình canh tác chất lượng sản phẩm thu hoạch Nghiên cứu cho thấy việc cua bùn lột xác bị ảnh hưởng trực tiếp hc mơn có nhóm hợp chất ecdapseoid Trong hợp chất 20-hydroxyecdysone (20-E) xem có hiệu lớn ảnh hưởng tới chu kỳ lột xác Tuy nhiên ảnh hưởng hợp chất 20-E đến cua kích thích ức chế sinh trưởng cua[3,4] việc sử dụng khơng liều lượng gây tác dụng phụ ức chế, gây chết cua nuôi trồng Hơn hàm lượng hợp chất tồn dư cua tác động đến sức khỏe người Hiện phương pháp chủ yếu phân tích hàm lượng 20-E cua phương pháp sắc ký lỏng với đầu dò khối phổ[5] Để đáp ứng nhu cầu phân tích dư lượng hợp chất cua, hệ thiết bị sắc ký lỏng LTQ/OrbitrapTM đưa vào nghiên cứu quy trình định lượng Nghiên cứu giúp khảo sát ảnh hưởng hợp chất 20-E đến chu kỳ lột xác cua khả sinh trưởng, sống sót với mức hàm lượng 20-E thêm vào Đánh giá hàm lượng 20-E tồn dư cua sau trình nghiên cứu để đảm bảo đủ thời gian cách ly hay có biện pháp giảm thiểu lượng tồn đọng hợp chất THỰC NGHIỆM 2.1 Thiết bị 211 Nguyễn Thị Phương Lan cộng TCHH, 58(6E12), 2020 Hệ thiết bị LTQ/OrbitrapTM (Thermo Fisher Scientific, Bremen, Germany) sử dụng để phân tích hàm lượng 20-E có mẫu cua Cột C18 GEMINI (3 mm, kích thước lỗ 110 Å, 502 mm; Phenomenex, Yvelines, France) sử dụng làm cột tách hệ thống sắc ký lỏng đảm bảo tách hợp chất 20-E nội chuẩn với điều kiện pha động thích hợp Cartridge C18-500 mg hãng Waters sử dụng để làm dịch chiết sau chiết tách với hệ dung môi Các thiết bị phụ trợ cho trình xử lý mẫu phân tích số Practum 224-1S, (Sartorius Đức), máy ly tâm Z 32 HK (Hermle), thổi khí N2, dụng cụ phịng thí nghiệm thiết bị đồng hóa mẫu khác trại ni cua thuộc xã Nghĩa Thắng, huyện Nghĩa Hưng, tỉnh Nam Định Các nhóm cua nuôi điều kiện với số lượng giống 2.4 Quy trình xử lý mẫu Quy trình phân tích tham khảo báo quốc tế có uy tín[5,6,7] số nghiên cứu trước đó, quy trình phân tích 20-E cua hệ thiết bị LTQ/OrbitrapTM thể biểu đồ hình 2.2 Hóa chất Chất chuẩn 20-hydroxyecdysone (Sigma-Aldrich) với nồng độ 1000 ppm pha dung môi metanol Chuẩn trung gian pha xuống nồng độ 40 ppm bảo quản lọ thủy tinh tối màu Chuẩn làm việc ppm pha từ chuẩn trung gian dung môi metanol Nội chuẩn 22S, 23S-Homobrassinolide (SigmaAldrich) nồng độ 100 ppm pha dung môi metanol Chuẩn làm việc chuẩn trung gian pha lỗng dung mơi metanol Các dung môi axit hữu metanol; axeton; chloroform, axit axetic; cyclohexan; etyl axetat; axit formic (Merck) có độ tinh khiết phân tích Các dung mơi lọc qua màng lọc 0,45 µm trước sử dụng xử lý mẫu phân tích Hình 1: Quy trình xử lý mẫu phân tích 20-E 2.3 Đối tượng phân tích 2.5 Thơng số phân tích LTQ/OrbitrapTM Cua bùn Scylla olivacea nghiên cứu chia thành khu vực chăn ni với giống khu vực Nhóm nuôi cho ăn với thức ăn tự nhiên Nhóm trở thêm hàm lượng 20-E trộn thức ăn với mức hàm lượng tăng dần từ 10 đến 100 ng/100 gam thức ăn tương ứng với nhóm đánh số từ đến 11 Số lượng giống nhóm 20 với thời kỳ trưởng thành chưa đẻ trứng Phương pháp phân tích hệ thiết bị LTQ/OrbitrapTM[5,6,7] với kênh A nước 0,5 % axit acetic, Kênh B metanol Chương trình gradien nồng độ với tỷ lệ 90:10(A/B) tăng tới 0:100 (A/B) 15 phút Chế độ ion hóa ESI (Positve) nhiệt độ nguồn ion 350 oC Quá trình phân mảnh hợp chất 20-E nội chuẩn đưa bảng Bảng 1: Phân mảnh hoạt chất 20-hydeoxyecdysone nội chuẩn Thông số Chuyển hóa (m/z) Chuyển hóa (m/z) Chuyển hóa (m/z) Thời gian lưu (phút) KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Kết khảo sát chu kỳ lột xác 20-hydroxyecdysone Sự chuyển hóa CE (V) 481,3 > 445,4 10 481,3 > 371,4 10 481,3 > 165,1 20 7,5 22S, 23S-Homobrassinolide Sự chuyển hóa CE (V) 495,5 > 109,1 20 495,5 > 127,1 10 495,5 > 459,1 9,8 Thời gian lột xác cua đưa biểu đồ hình Dựa vào biểu đồ cho thấy với điều kiện sinh 212 Nghiên cứu ảnh hưởng của… TCHH, 58(6E12), 2020 trưởng bình thưởng cua lột có chu kỳ lột xác khoảng 30 đến 40 ngày Khi lượng 20-E thêm vào nhiều chu kỳ lột xác cua giảm tuyến tính từ 40 ngày giảm xuống thấp 12 ngày chu kỳ sinh trưởng Như thấy hàm lượng 20-E tác nhân tác động đến q trình lột xác cua trình sinh trưởng Nguồn gốc thêm vào thể cua tự sản sinh chúng trình phát triển Dựa vào kết nhóm đến nhận thấy thời gian bắt đầu lột xác cua không đồng dao động khoảng đến ngày, điều ảnh hưởng đến sản phẩm cua lột muốn thu hoạch để mẻ cua lột hoàn toàn cần đến ngày thời gian số khác có mai Khi thêm chất 20-E khoảng thời gian lột xác nhóm cua giảm đáng kể cịn đến ngày, thời gian cua lột đồng đều, điều giúp cho trình thu hoạch cua lột dễ dàng mang lại giá trị kinh tế cao Nhóm 11 Nhóm nghiên cứu Nhóm Nhóm Nhóm Nhóm Nhóm 12 17 22 27 32 37 42 Ngày lột xác Hình 2: Kết khảo sát chu kỳ lột xác cua 3.2 Kết ảnh hưởng 20-E đến trọng lượng số lượng cua sống Như hàm lượng 20-E có tác động mạnh chu kỳ lột xác cua, nhiên cua lột sớm ảnh hưởng đến khả sinh trưởng khả sống cua Trọng lượng cua phần trăm cua sống thể biều đồ hình Dựa vào biểu đồ ta thấy trọng lượng cua trung bình nhóm dao động từ 40 đến 55 gam Sự không đồng trọng lượng nhóm cho thấy ảnh hưởng lớn hợp chất 20-E đến trọng lượng cua lột Dựa vào kết nhóm đến nhận thấy lượng 20-E thêm vào thức ăn Hình 3: Kết khảo sát tỷ lệ sống trọng lượng cua trung bình 213 Nguyễn Thị Phương Lan cộng TCHH, 58(6E12), 2020 với nồng độ 10-30 ng/100 gam trọng lượng trung bình bị giảm tỷ lệ sống sót giảm từ 86 % xuống 70 % Tuy nhiên lượng 20-E đạt tới giá trị 40 ng/100 gam nhóm tỷ lệ tăng mạnh cao nhóm khảo sát nghiên cứu Điều cho ta thấy hợp chất 20-E khơng kích thích q trình lột xác, ảnh hưởng đến chất lượng cua mà cịn có tác dụng ức chế trình sinh trưởng Khi lượng 20-E ngưỡng khơng thích hợp hay thêm vào q so với tự nhiên gây chết cua Điều thể rõ hàm lượng 20-E tiếp tục thêm vào tỷ lệ sống cua giảm mạnh tới 42 % trọng lượng cua giảm tuyến tính Như vậy, khoảng giá trị 40-60 ng/100 gam thức ăn thêm vào với lượng cua 20 giống cho tối ưu đảm bảo cua có trọng lượng tỷ lệ sống sót cao giảm thời gian lột xác cho cua tăng giá trị kinh tế 3.3 Kết xác định hàm lượng 20-E cua lột thông số phương pháp phân tích KẾT LUẬN Các mẫu cua lột sau nghiên cứu ảnh hưởng theo thời gian đến sinh trưởng đưa phân tích hàm lượng 20-E cịn tồn đọng lại sau lần lột xác cuối để thu thập cua lột thương phẩm Giới hạn phát phân tích thơng qua thí nghiệm lặp lại mẫu cua để xác định Kết xác định tồn dư hàm lượng 20-E thông số phương pháp đưa bảng Bảng 2: Tồn dư 20-E cua thông số phương pháp Nhóm/giá trị 10 11 MDL (ng/kg) MQL (ng/kg) %RSD lặp lại (%) %RSD tái lặp (%) Hiệu suất thu hồi (%) Hàm lượng Hàm 20-E thêm lượng tồn vào thức ăn dư (ng/100 gam) (ng/kg) 2,761 10 15,231 20 19,143 30 24,253 40 25,105 50 27,631 60 31,475 70 52,432 80 76,563 90 89,178 100 105,173 1,052 3,507 3,74 6,85 90,87-103,43 Theo kết phân tích thẩm định lại phương pháp, giá trị độ lặp lại, độ tái lặp hiệu suất thu hồi phương pháp đạt tiêu chuẩn AOAC đề giá trị khoảng cho phép Điều cho thấy phương pháp có độ ổn định cao, thích hợp phân tích dư lượng hợp chất 20-E cua Kết phân tích dư lượng 20-E cua cho thấy hàm lượng 20-E thêm vào nhiều lượng tồn dư hợp chất cua sau thu hoạch cao Đặc biệt nhóm có kết hàm lượng 20-E dư thừa gây chết cua lượng 20-E tồn dư q cao Các nhóm 5,6,7, chứng minh tối ưu với nhóm cua, hàm lượng tồn dư dao động khoảng 25-30 ng/kg Điều cho thấy hàm lượng 20-E thêm vào cua sử dụng sau bị phân hủy q trình lột xác cua Vì vậy, sau thu hoạch cần có thời gian cách ly đủ để hợp chất phân hủy thịt cua có tác động giảm thiểu lượng tồn dư hợp chất tránh ảnh hưởng tới sức khỏe cho người sử dụng Qua trình nghiên cứu nhận thấy chu kỳ lột xác của khoảng từ 30-40 ngày, hợp chất 20-E chứng minh hc mơn tác động đến trình lột xác cua bùn Lượng thêm vào tối ưu 40-60 ng/100 gam với 50 giống giúp giảm chu kỳ lột xác thời gian lột xác cua nhóm Phương pháp LC/Orbitrap phù hợp để phân tích hàm lượng 20-E cua với mức hàm lượng dư lượng nhỏ Các thông số phương pháp tối ưu thẩm định phù hợp với tiêu chuẩn AOAC đề Lượng tồn dư 20-E cua định lượng cho thấy 20-E thêm vào nhiều gây lượng tồn dư lớn, lượng đưa vào tối ưu giúp giảm hàm lượng tồn dư chất sản phẩm cua lột đưa thị trường Lời cảm ơn Nghiên cứu tài trợ đề tài: “Nghiên cứu xây dựng ứng dụng quy trình đánh giá chất lượng số nông sản từ thực vật Việt Nam”, mã số TĐNDTP.02/19-21 TÀI LIỆU THAM KHẢO 214 Moser S., Macintosh D., Laoprasert S., Tongdee N Population ecology of the mud crab Scylla olivacea: a study in the Ranong mangrove ecosystem, Thailand, with emphasis on juvenile recruitment and mortality, Fisheries Research, 2018, 71(1), 27-41 Harman Muhd-Farouk, Huda Abdullah Nurul, Ambok Bolong Abol-Munafi, Mohd Pauzi Mardhiyyah, Nurul Hasyima-Ismail, Hidayah Manan, Nghiên cứu ảnh hưởng của… TCHH, 58(6E12), 2020 Siti Nor Fatihah, Adnan Amin-Safwan & Mhd Ikhwanuddin Development of ovarian maturations in orange mud crab, Scylla olivacea (Herbst, 1796) through induction of eyestalk ablation and methyl farnesoate, Journal Arab Journal of Basic and Applied Sciences, 2019, 26(1), 171-181 Jie Gong, Haihui Ye, Yinjie Xie, Yanan Yang, Huiyang Huang, Shaojing Li and Chaoshu Zeng Ecdysone receptor in the mud crab Scylla paramamosain: a possible role in promoting ovarian development, Journal of Endocrinology, 2015, 224(3), 273-287 Andi Tamsil and Hasnidar The effect of molting hormone (20-hydroxyecdyson) on molting of mud crab (Scylla olivacea Herbst, 1976), EM International, 2018, 24(2), 960-967 Soumoff C., and Skinner D M Ecdysteroid titers during the molt cycle of the blue crab resemble those of other crustacean, The Biological Bulletin, 1985, 165, 321-329 Lafont R., Morgan ED, Wilson ID Chromatographic procedures for phytoecdysteroids, J Chromatogr, 1994, 658, 31 Wilson ID., Morgan ED., Murphy SJ Principles and Practice of Modern Chromatographic Methods, Anal Chim Acta, 1990, 236, 145 AOAC Official Methods of Analysis Guidelines for Standard Method Performance Requirements, 2016 Liên hệ: Nguyễn Thị Phương Lan Cục An toàn thực phẩm Bộ Y tế Ngõ 135 Núi Trúc, Giảng Võ - Ba Đình, Hà Nội 10000, Việt Nam E-mail: nplan1978@yahoo.com.vn Điện thoại: +84- 905226668 215 ... Thời gian lột xác cua đưa biểu đồ hình Dựa vào biểu đồ cho thấy với điều kiện sinh 212 Nghiên cứu ảnh hưởng của? ?? TCHH, 58(6E12), 202 0 trưởng bình thưởng cua lột có chu kỳ lột xác khoảng 30 đến 40... 20- E đến trọng lượng số lượng cua sống Như hàm lượng 20- E có tác động mạnh chu kỳ lột xác cua, nhiên cua lột sớm ảnh hưởng đến khả sinh trưởng khả sống cua Trọng lượng cua phần trăm cua sống thể... phân tích dư lượng hợp chất 20- E cua Kết phân tích dư lượng 20- E cua cho thấy hàm lượng 20- E thêm vào nhiều lượng tồn dư hợp chất cua sau thu hoạch cao Đặc biệt nhóm có kết hàm lượng 20- E dư thừa