Điều tra, nghiên cứu tảo độc gây hại ở một số vùng nuôi trồng thuỷ sản tập trung ven biển, đề xuất giải pháp phòng ngừa, giảm thiểu những tác hại do chúng gây ra

Đề tài cấp Nhà nước: Điều tra, nghiên cứu tảo độc, tảo gây hại ở một số vùng nuôi trồng thuỷ sản tập trung ven biển, đề xuất giải pháp phòng ngừa, giảm thiểu những tác hại do chúng gây r

Trang 1

bkhcn vtn&mtb

Bộ khoa học và công nghệ Viện Tài nguyên và Môi trường Biển

Số 246, phố Đà Nẵng, TP Hải Phòng

Báo cáo tổng kết khoa học Đề tài:

Điều tra, nghiên cứu tảo độc, tảo gây hại

ở một số vùng nuôi trồng thuỷ sản tập trung ven biển, đề xuất giải pháp phòng ngừa, giảm thiểu những tác hại do chúng gây ra

TS Chu Văn Thuộc

6132

02/10/2006

Hải Phòng, 4-2006

Bản quyền 2006 thuộc VTN&MTB

Đơn xin được sao chép toàn bộ hoặc từng phần tài liệu này phải gửi đến Viện trưởng VTN&MTB trừ trường hợp sử dụng với mục đích nghiên cứu

Trang 2

Bộ khoa học và công nghệ Viện Tài nguyên và Môi trường Biển

Số 246, phố Đà Nẵng, TP Hải Phòng

Báo cáo tổng kết khoa học Đề tài:

Điều tra, nghiên cứu tảo độc, tảo gây hại

ở một số vùng nuôi trồng thuỷ sản tập trung ven biển, đề xuất giải pháp phòng ngừa, giảm

thiểu những tác hại do chúng gây ra

TS Chu Văn Thuộc

Hải Phòng, 4-2006

Bản thảo viết xong 3/2006

Tài liệu này được chuẩn bị trên cơ sở kết quả thực hiện Đề tài cấp Nhà nước,mã số KC.09.19

Trang 3

Danh sách các cơ quan tham gia đề tài

Cơ quan chủ trì:

Viện Tài nguyên và Môi trường Biển,

Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam

Cơ quan tham gia:

1 Viện Nghiên cứu Hải sản, Bộ Thuỷ Sản

2 Viện Công nghệ Sinh học, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam

3 Viện Công nghệ Môi trường, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam

4 Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế, Bộ Giáo dục & Đào tạo

5 Viện Hải dương học, Nha Trang,

6 Viện Sinh học Nhiệt đới, TP HCM,

7 Đại học Kitasato, Nhật Bản

Trang 4

Đề tài cấp Nhà nước: Điều tra, nghiên cứu tảo độc, tảo gây hại ở một số vùng nuôi trồng thuỷ sản tập

trung ven biển, đề xuất giải pháp phòng ngừa, giảm thiểu những tác hại do chúng gây ra (KC-09-19)

Danh sách các thành viên tham gia

thực hiện đề tài

I- Các thành viên tham gia chính

Viện Tài nguyên và Môi trường Biển

- CN Phạm Thế Thư

- TS Lưu Văn Diệu

- ThS Nguyễn Thị Thu

Viện Nghiên cứu Hải sản

Trang 5

II C¸c thµnh viªn tham gia

ViÖn Tµi nguyªn vµ M«i tr−êng BiÓn ViÖn H¶i d−¬ng häc, Nha Trang

ViÖn Nghiªn cøu H¶i s¶n - ThS Hoµng Minh HiÒn

§¹i häc Khoa häc, §¹i häc HuÕ - CN §Æng ThÞ Thanh Xuyªn

Trang 6

tóm tắt kết quả đề tài

Sau hai năm thực hiện đề tài nghiên cứu khoa học cấp Nhà nước “Điều tra, nghiên

cứu tảo độc, tảo gây hại ở một số vùng nuôi trồng thuỷ sản tập trung ven biển, đề xuất giải pháp phòng ngừa, giảm thiểu những tác hại do chúng gây ra” (mã số KC-09-19) đã

đạt được những kết quả chính sau đây:

Đã có được một danh sách khá đầy đủ về thành phần loài tảo độc hại, sự biến động mật độ của chúng theo không gian và thời gian tại vùng nghiên cứu Trong đó đã phát hiện bổ xung 3 loài tảo mới cho khu hệ vi tảo biển Việt Nam Lần đầu tiên sử dụng kỹ thuật phân tích ADN trong nghiên cứu, phân loại tảo biển độc hại thuộc các chi

Alexandrium (3 loài), Prorocentrum (2 loài) và Pseudo-nitzschia (2 loài) tại phòng thí

nghiệm của Việt Nam và đã đăng ký kết quả phân tích trình tự gen của 7 loài tảo thử nghiệm trên Ngân hàng gen thế giới Đây là cơ sở khoa học quan trọng hỗ trợ đắc lực cho phương pháp phân loại hình thái so sánh truyền thống

Trên cơ sở các kết quả điều tra, khảo sát thực địa có hệ thống và đồng bộ tại tất cả các khu vực nghiên cứu đã lựa chọn, kết hợp với các nghiên cứu, thử nghiệm trong phòng thí nghiệm, bước đầu đề tài đã đánh giá được ảnh hưởng của một số điều kiện môi trường như nhiệt độ, độ mặn, cường độ bức xạ và các muối dinh dưỡng chủ yếu tới sự phát triển tảo độc hại Từ đó góp phần tìm hiểu cơ chế bùng phát mật độ của chúng

Có được một bộ số liệu khá đầy đủ về thành phần, biến động hàm lượng các độc tố ASP, PSP và DSP trong nội quan của một số động vật thân mềm hai mảnh vỏ theo thời gian tại vùng nghiên cứu Hơn nữa, đề tài cũng đã thu được một số dẫn liệu về hàm lượng

độc tố trong tảo biển tự nhiên cũng như khả năng sản sinh độc tố của một số loài tảo độc hại nuôi cấy Qua đó đã phát hiện được loại một độc tố mới PST (Paralytic shellfish

toxin) trong loài tảo Alexandrium minutum phân lập từ ao nuôi Đồ Sơn

Bước đầu đề tài đã tìm hiểu cơ chế tích luỹ độc tố tảo trong động vật thân mềm hai mảnh vỏ và cơ chế gây hại của chúng

Trên cơ sở các kết quả nghiên cứu đã đạt được, dựa vào kinh nghiệm hiện có của các nước trên thế giới và điều kiện thực tế của Việt Nam, đề tài đã đề xuất các giải pháp phòng ngừa, giảm thiểu tác hại của tảo độc hại ở các vùng nuôi trồng hải sản ven biển nhằm góp phần bảo vệ các loài sinh vật biển và sức khỏe cộng đồng

Trang 7

Mục lục

Mở đầu 1

chương I Tổng quan tình hình nghiên cứu tảo độc hại trên thế giới và ở Việt Nam 3

1.1 Tình hình nghiên cứu tảo độc hại trên thế giới 3

1.2 Tình hình nghiên cứu tảo độc hại ở biển Việt Nam 6

Chương II Đối tượng và phương pháp nghiên cứu 10

2.1 Đối tượng nghiên cứu 10

2.2 Cách tiếp cận của đề tài 10

2.3 Thời gian và địa điểm nghiên cứu 11

2.4 Phương pháp nghiên cứu và các kỹ thuật đã sử dụng 16

2.4.1 Phương pháp thu, bảo quản và phân tích mẫu tảo độc hại 16

2.4.2 Phương pháp thu và phân tích mẫu môi trường nước 17

2.4.3 Phương pháp thu và phân tích độc tố tích lũy trong ĐVTMHMV, trong tảo phù du tự nhiên và trong tảo độc đã nuôi cấy 17

2.4.4 Thí nghiệm tảo độc hại với một số động vật thủy sinh (Artemia salina, cá) 18

2.4.5 Phương pháp phân tích, xử lý số liệu 19

2.4.6 So sánh với các giải pháp tương tự khác 19

Chương III đặc điểm môi trường thủy vực của một số vùng nuôi trồng hải sản tập trung ven biển việt nam 21

3.1 Khu vực nuôi trồng thuỷ sản tập trung Đồ Sơn - Cát Bà 21

3.2 Khu vực nuôi trồng hải sản tập trung ven biển Tiền Hải, Thái Bình 29

3.3 Khu vực nuôi trồng hải sản Đầm Lăng Cô, Thừa Thiên Huế 34

3.4 Khu vực nuôi trồng hải sản Đầm Nha Phu, Khánh Hoà 36

3.5 Khu vực nuôi trồng hải sản tập trung Bình Đại, Bến Tre 39

3.6 Khu vực nuôi trồng hải sản tập trung Cần Giờ, TP Hồ Chí Minh 41

Chương IV Thành phần loài và phân bố tảo độc hại tại các vùng nuôi trồng hải sản tập trung ven biển Việt Nam 44

4.1 Thành phần loài tảo độc hại ở vùng nghiên cứu 44

4.2 Tình hình phân bố tảo độc hại ở vùng nuôi trồng hải sản ven biển Việt Nam 56

4.2.1 Phân bố các nhóm loài tảo có khả năng sản sinh độc tố 56

4.2.2 Phân bố các nhóm loài tảo có khả năng gây hại 80

Trang 8

Chương V ảnh hưởng của các yếu tố môi trường tới sự phát

triển của một số nhóm tảo độc hại 86

5.1 Nhóm tảo silic Pseudo-nitzschia (sinh độc tố ASP) 87

5.1.1 Kết quả nghiên cứu ngoài tự nhiên 87

5.1.2 Kết quả nghiên cứu trong phòng thí ngiệm 93

5.2 Nhóm tảo giáp Alexandrium (sinh độc tố PSP) 99

5.2.2 Kết quả nghiên cứu trong phòng thí nghiệm 104

5.3 Nhóm loài tảo giáp Dinophysis caudata (sinh độc tố DSP) 111

5.3.1 Khu vực Đồ Sơn - Cát Bà 111

5.3.2 Khu vực Tiền Hải 113

5.3.3 Khu vực Đầm Lăng Cô 113

5.3.4 Khu vực Đầm Nha Phu 114

5.3.5 Khu vực Cần Giờ – Bình Đại 115

5.4 Nhóm loài tảo giáp Prorocentrum (sinh độc tố DSP) 116

5.4.2 Kết quả nghiên cứu trong phòng thí nghiệm 120

5.5 Một số nhóm tảo sản sinh độc tố khác 124

5.5.1 Khu vực Cần Giờ 124

5.5.2 Khu vực Bình Đại 124

5.6 Loài tảo gây hại Skeletonema costatum 126

5.6.1 Khu vực Đồ Sơn - Cát Bà 127

5.6.2 Khu vực Tiền Hải 129

5.6.3 Khu vực Đầm Lăng Cô và Đầm Nha Phu 130

5.6.4 Khu vực Cần Giờ - Bình Đại 130

5.7 Một số nhận xét về khả năng bùng phát mật độ của một số loài tảo độc hại ở vùng ven biển Việt Nam 131

5.7.1 Đối với tảo Pseudo-nitzschia 132

5.7.2 Đối với tảo Alexandrium 133

5.7.3 Đối với tảo Dinophysis caudata 135

5.7.4 Đối với tảo Prorocentrum 137

5.7.5 Đối với một số loài tảo khác 138

Chương VI Độc tố tảo 146

6.1 Giới thiệu chung về độc tố tảo 140

6.1.1 Cấu trúc hoá học và một số tính chất đặc trưng của các độc tố tảo 140

6.1.2 Tình hình nghiên cứu về độc tố tảo ở Việt Nam 144

6.2 hàm lượng độc tố tảo ở vùng ven biển Việt Nam 145

Trang 9

6.2.1 Hàm lượng các độc tố tảo trong tảo biển tự nhiên tại ven biển Đồ Sơn,

Cát Bà 145

6.2.2 Khả năng sản sinh độc tố của một số loài tảo độc hại ở vùng nghiên cứu 153 6.2.3 Biến động hàm lượng độc tố ASP trong ĐVTMHMV tại một số vùng nuôi hải sản tập trung ven biển Việt Nam 158

6.2.4 Biến động hàm lượng độc tố PSP trong ĐVTMHMV tại một số vùng nuôi hải sản tập trung ven biển Việt Nam 169

6.2.5 Biến động hàm lượng độc tố DSP trong ĐVTMHMV tại vùng nuôi hải sản tập trung ven biển Việt Nam 179

6.3 Bước đầu tìm hiểu cơ chế gây hại của tảo độc, tảo gây hại 192

6.3.1 Cơ chế tích luỹ độc tố từ tảo độc hại đến ĐVTMHMV ở biển 192

6.3.2 Tác hại của tảo độc hại tới môi trường và các loài thủy sinh vật 196

6.3.3 Tác động của tảo độc hại tới con người 200

Chương VII đề xuất biện pháp phòng ngừa, giảm thiểu tác hại của tảo độc tại các vùng nuôi trồng hải sản tập Trung ven biển việt Nam 204

7.1 Hiện trạng quan trắc tảo độc hại ở Việt Nam 204

7.1.1 Chương trình quan trắc Đài trạm Quốc gia về môi trường biển 220

7.1.2 Chương trình quan trắc tảo độc tại một số vùng nuôi ĐVTMHMV ven biển Việt Nam 204

7.2 Một số ý kiến đề xuất về biện pháp quản lý tảo độc hại trong các vùng nuôi trồng hải sản tập trung ven biển 208

7.2.1 Một số giải pháp phòng ngừa tảo độc hại 208

7.2.2 Một số biện pháp giảm thiểu tác hại của tảo độc 218

7.2.3 Giải pháp làm giảm tác hại của các độc tố tảo đối với người tiêu thụ ĐVTMHMV làm thực phẩm 222

Chương VIII NHận định chung về kết quả nghiên cứu của đề tài 225

8.1 Về đặc điểm môi trường tự nhiên của vùng nghiên cứu 225

8.2 Thành phần loài và phân bố tảo độc hại ở vùng nghiên cứu 225

8.3 ảnh hưởng của các yếu tố môi trường tới sự phát triển của một số nhóm tảo độc hại 230

8.4 Một số nhận xét về khả năng bùng phát mật độ của tảo độc hại 235

8.5 Độc tố tảo 237

8.6 Cơ chế tích luỹ độc tố từ tảo độc hại đến ĐVTMHMV ở biển 247

8.7 Tác động của tảo độc hại tới môi trường, các loài thủy sinh vật và sức khoẻ con người 248

Trang 10

Kết luận và kiến nghị 251 Lời cảm ơn 254 tài liệu tham khảo 255 Phụ lục

Trang 11

2 Hình 2.2 Sơ đồ địa điểm thu mẫu tại khu vực nuôi hải sản tập trung

Tiền Hải (Thái Bình)

5 Hình 2.5 Sơ đồ địa điểm thu mẫu tại vùng nuôi hải sản ven biển Bình

Đại (Bến Tre) và Cần Giờ (TP Hồ Chí Minh)

16

9 Hình 4.4 Biến động mật độ tảo Alexandrium spp trong ao nuôi tôm

11 Hình 4.6 Biến động mật độ tảo Alexandrium spp theo thời gian tại

khu vực nuôi cá lồng Bến Bèo (Cát Bà)

14 Hình 4.9 Phân bố mật độ tảo trung bình của tảo Alexandrium spp theo

mùa và theo địa điểm khảo sát tại Đầm Lăng Cô

61

15 Hình 4.10 Phân bố mật độ tảo Alexandrium fraterculus theo thời gian

tại các trạm khảo sát trong Đầm Nha Phu

62

16 Hình 4.11 Phân bố mật độ tảo Alexandrium pseudogonyaulax theo thời

gian tại các trạm khảo sát trong Đầm Nha Phu

Trang 12

20 Hình 4.15 Phân bố mật độ tảo Dinophysis caudata theo thời gian tại

các trạm khảo sát trong Đầm Nha Phu

67

21 Hình 4.16 Phân bố mật độ tảo Dinophysis cf fortii theo thời gian tại

67

22 Hình 4.17 Biến động mật độ tảo Pseudo-nitzschia spp theo thời gian

tại ao nuôi quảng canh Đồ Sơn và trạm Đền Bà Đế

69

tại khu vực nuôi cá lồng Bến Bèo, Cát Bà

69

24 Hình 4.19 Biến động mật độ Pseudo-nitzschia tại các trạm nghiên cứu

khu vực nuôi hải sản tập trung Tiền Hải, Thái Bình

70

tại Đầm Lăng Cô

72

26 Hình 4.21 Phân bố mật độ tảo Pseudo-nitzschia spp theo mùa và địa

điểm khảo sát khu vực Đầm Lăng Cô

72

27 Hình 4.22 Phân bố mật độ tảo Pseudo-nitzschia spp theo thời gian tại

74

28 Hình 4.23 Biến động mật độ trung bình của tảo Prorocentrum spp

theo thời gian tại Đầm Lăng Cô

76

29 Hình 4.24 Phân bố mật độ tảo Prorocentrum spp theo mùa và theo

địa điểm khảo sát tại Đầm Lăng Cô

76

30 Hình 4.25 Phân bố mật độ tảo Prorocentrum rhathymum và P micans

theo thời gian tại các trạm khảo sát trong Đầm Nha Phu

78

31 Hình 4.26 Phân bố mật độ tảo Gonyaulax spinifera theo thời gian tại

36 Hình 4.31 Biến động mật độ tảo Thalassiosira spp theo thời gian tại

khu vực nuôi cá lồng Bến Bèo, Cát Bà

37 Hình 4.32 Biến động mật độ tảo Chaetoceros spp theo thời gian tại

39 Hình 5.1 So sánh biến động mật độ tảo Pseudo-nitzschia với một số

yếu tố môi trường trong ao nuôi (a), ven biển Đồ Sơn (b) và ven

biển Cát Bà (c)

88

Trang 13

40 Hình 5.2 So sánh biến động mật độ chi Pseudo-nitzschia với các yếu

tố môi trường (a Trong ao nuôi tôm; b Ngoài bãi triều tự nhiên) tại

vùng biển Tiền Hải

90

41 Hình 5.3 So sánh biến động mật độ chi Pseudo-nitzschia với các yếu tố

môi trường tại Đầm Lăng Cô

91

42 Hình 5.4 So sánh biến động mật độ chi Pseudo-nitzschia với các yếu tố

môi trường tại khu vực Đầm Nha Phu (a- Trong ao nuôi tôm; b-

Ngoài bãi triều tự nhiên)

92

44 Hình 5.6 Sự phát triển của mật độ tảo silic P pungens tại các độ mặn 95

45 Hình 5.7 Sự phát triển của P pungens và tốc độ phân chia tế bào tảo tại

47 Hình 5.9 Sự phát triển của tảo P pungens tại các nồng độ muối PO43- 97

48 Hình 5.10 Sự phát triển của tảo P pungens tại các nồng độ muối SiO32- 98

49 Hình 5.11 So sánh biến động mật độ tảo Alexandrium và các yếu tố

môi trường trong ao nuôi tôm (a),ven biển Đồ Sơn (b) và Cát Bà (c)

100

50 Hình 5.12 So sánh biến động mật độ chi Alexandrium và các yếu tố

môi trường tại ven biển Tiền Hải (năm 2004-2005)

101

môi trường tại ao nuôi tôm sú (a) và các trạm trong Đầm Lăng Cô (b)

102

môi trường trong đầm Nha Phu (a) và ao nuôi tôm sú (b)

103

53 Hình 5.15 Sự phát triển của tảo A affine (a) và A minutum (b) tại các

CĐAS

105

54 Hình 5.16 Sự phát triển của tảo A tamarense tại các CĐAS thí nghiệm 105

55 Hình 5.17 Sự phát triển của A affine (a) và A minutum (b) tại các độ

mặn

106

56 Hình 5.18 ảnh hưởng của độ mặn lên sinh trưởng của tảo A tamarense 107

57 Hình 5.19 Sự phát triển của tảo A affine (a) và của tảo A minutum (b)

tại các mức nhiệt độ

108

58 Hình 5.20 Sự phát triển của tảo A minutum tại các nồng độ muối NO3- 109

59 Hình 5.21 Sự phát triển của tảo A minutum tại các nồng độ muối PO43- 110

60 Hình 5.22 So sánh biến động giữa mật độ loài D caudata và các yếu

tố môi trường tại ao nuôi tôm (a), vùng biển Đồ Sơn (b) và vùng

biển Cát Bà (c)

112

61 Hình 5.23 So sánh biến động mật độ tảo D caudata và các yếu tố môi

trường tại vùng biển Tiền Hải (năm 2004-2005)

113

Trang 14

62 Hình 5.24 So sánh biến động mật độ loài D caudata và các yếu tố môi

trường trong ao nuôi tôm (a) và các trạm trong Đầm Lăng Cô (b)

114

63 Hình 5.25 So sánh biến động mật độ tảo D caudata và các yếu tố môi

trường trong Đầm Nha Phu

115

64 Hình 5.26 So sánh biến động mật độ loài P minimum và các yếu tố

môi trường trong ao nuôi tôm ở Đồ Sơn (năm 2004-2005)

117

65 Hình 5.27 So sánh biến động mật độ tảo Prorocentrum và các yếu tố

môi trường trong ao nuôi (a) và trong đầm Lăng Cô (b)

118

66 Hình 5.28 So sánh biến động mật độ chi Prorocentrum và các yếu tố

môi trường trong ao nuôi tôm (a) và ven biển Nha Phu (b)

72 Hình 5.34 Biến động mật độ một số loài tảo Lam và các yếu tố môi

trường trong ao nuôi tôm (a) và ngoài vùng biển Bình Đại, Bến Tre

(b, c)

126

73 Hình 5.35 So sánh biến động mật độ tảo S costatum và các yếu tố môi

trường trong ao nuôi tôm (a), ven biển Đồ Sơn (b) và ven biển Cát

Bà (c)

128

74 Hình 5.36 So sánh biến động mật độ tảo S costatum với các yếu tố môi

trường trong ao nuôi tôm (a) và bãi nuôi ngao (b) khu vực Tiền Hải

129

78 Hình 6.4 Biến động hàm lượng độc tố ASP trong TBTN và mật độ chi

Pseudo-nitzschia trong nước biển Đồ Sơn

146

79 Hình 6.5 Phân bố mật độ tế bào tảo Pseudo-nitzschia và hàm lượng

độc tố ASP trong TBTN tại khu vực nuôi lồng Cát Bà

148

80 Hình 6.6 Biến động hàm lượng độc tố ASP trong TBTN ở Đồ Sơn và

Cát Bà

149

81 Hình 6.7 Hàm lượng độc tố PSP trong tảo tự nhiên và mật độ tế bào tảo

Alexandrium trong nước biển khu vực Đồ Sơn

150

82 Hình 6.8 Phân bố mật độ tảo Alexandrium và hàm lượng độc tố PSP

trong TBTN khu vực nuôi lồng Cát Bà

151

Trang 15

83 Hình 6.9 So sánh biến động hàm lượng độc tố PSP trong TBTN tại Đồ

87 Hình 6.13 So sánh hàm lượng độc tố ASP trong ngao và mật độ tảo

Pseudo-nitzschia tại ven biển Đồ Sơn (Hải Phòng) 2004-2005

159

88 Hình 6.14 So sánh hàm lượng độc tố ASP tích luỹ trong vẹm xanh nuôi

Cát Bà trong các năm 2003-2004 (số liệu dự án JSPS) và 2004-2005

160

89 Hình 6.15 So sánh hàm lượng độc tố ASP trong vẹm xanh và mật độ

tảo Pseudo-nitzschia tại khu vực Cát Bà

160

90 Hình 6.16 So sánh hàm lượng độc tố ASP tích luỹ trong ngao nuôi tại

Tiền Hải trong các năm 2002-2003 và 2004-2005

161

91 Hình 6.17 Biến động hàm lượng độc tố ASP trong nội tạng vẹm xanh

(Mytilus sp.) tại Đầm Lăng Cô trong các năm 2004- 2005

162

92 Hình 6.18 Sự biến thiên của độc tố ASP trong nghêu Meretrix lyrata và

vẹm xanh Perna viridis theo thời gian tại Nam Trung Bộ và Nam Bộ

164

93 Hình 6.19 So sánh khả năng tích luỹ hàm lượng độc tố trong các đối

tượng ĐVTMHMV tại 7 vùng biển nghiên cứu (năm 2004-2005)

96 Hình 6.22 So sánh mối tương quan giữa hàm lượng độc tố PSP tích luỹ

trong ngao tại Đồ Sơn với mật độ tảo Alexandrium (2004-2005)

170

97 Hình 6.23 So sánh hàm lượng độc tố PSP tích luỹ trong ngao tại Đồ

Sơn trong các năm 2003-2004 (số liệu dự án JSPS) và 2004-2005

171

98 Hình 6.24 Phân bố hàm lượng độc tố PSP tích luỹ trong vẹm xanh và

mật độ tảo Alexandrium tại khu vực Cát Bà

171

99 Hình 6.25 Biến động hàm lượng độc tố PSP trong nội tạng ngao tại

Tiền Hải

172

100 Hình 6.26 Biến động hàm lượng độc tố PSP trong nội tạng vẹm xanh

tại Lăng Cô (Thừa Thiên Huế)

173

101 Hình 6.27 Hàm lượng độc tố PSP tích luỹ trong nghêu Meretrix lyrata

và vẹm Perna viridis theo thời gian tại các khu vực Nam Trung Bộ

và Nam Bộ

174

102 Hình 6.28 So sánh khả năng tích luỹ độc tố PSP trong ngao và vẹm

nuôi ở khu vực Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ

175

Trang 16

103 Hình 6.29 So sánh mật độ tảo Alexandrium và hàm lượng độc tố PSP

trong ngao Đồ Sơn và vẹm xanh Cát Bà trong năm 2004-2005

176

104 Hình 6.30 So sánh giữa hàm lượng độc tố DSP trong ngao nuôi ở Đồ

Sơn và mật độ tảo Dinophysis quan trắc năm 2004-2005

180

105 Hình 6.31 Tương quan giữa hàm lượng độc tố DSP tích luỹ trong nội

tạng của vẹm xanh với mật độ tảo Dinophysis ở Cát Bà

108 Hình 6.34 Sự biến thiên của độc tố DSP trong nghêu Meretrix lyrata và

vẹm xanh Perna viridis theo thời gian tại các vùng nghiên cứu

111 Hình 6.37 So sánh mật độ Dinophysis caudata với hàm lượng độc tố

DSP tích luỹ trong ngao và vẹm nuôi tại Đồ Sơn và Cát Bà

187

Trang 17

Danh mục các bảng

1 Bảng 3 Giá trị trung bình năm của các muối dinh dưỡng tại các trạm/

tổ hợp trạm trong đầm Nha Phu

38

3 Bảng 4.2 Phân bố các loài tảo độc hại chủ yếu tại các điểm khảo sát

khu vực Đồ Sơn – Cát Bà

51

4 Bảng 4.3 Phân bố các nhóm tảo độc hại chủ yếu tại vùng nuôi trồng

hải sản Tiền Hải, Thái Bình

52

5 Bảng 4.4 Phân bố các nhóm loài tảo độc hại chủ yếu theo thời gian ở

vùng nuôi hải sản Đồ Sơn - Cát Bà (Hải Phòng)

53

6 Bảng 4.5 Phân bố các loài tảo độc hại chủ yếu theo thời gian ở vùng

nuôi hải sản Đầm Nha Phu (Khánh Hòa)

11 Bảng 5.3 Sự biến động hàm lượng muối phốtphat trong quá trình thí

nghiệm

123

12 Bảng 5.4 Kết quả tính chỉ số tương quan (r) giữa mật độ tảo S

costatum và hàm lượng muối Silicat, Nitrat, Phốtphat, Amonia

127

13 Bảng 5.5 Khoảng thích hợp của một số yếu tố môi trường với sự phát

triển của tảo Pseudo-nitzschia

133

triển của tảo Alexandrium

134

triển của tảo Dinophysis caudata

136

triển của tảo Prorocentrum spp

137

19 Bảng 6.3 Kết quả phân tích độc tố ASP trong một số loài tảo

Pseudo-nitzschia ở ven biển Đồ Sơn - Cát Bà

154

20 Bảng 6.4 Hàm lượng độc tố ASP trong loài tảo Pseudo-nizschia sp.1

(P cf pungens) nuôi trong môi trường khác nhau

155

Trang 18

21 Bảng 6.5 Hàm lượng trung bình của độc tố ASP trong ngao (nghêu) và

vẹm xanh nuôi tại 7 vùng nghiên cứu (số liệu năm 2004-2005)

164

23 Bảng 6.7 Hàm lượng trung bình của độc tố PSP trong ngao và vẹm

xanh tại 7 khu vực nghiên cứu (số liệu năm 2004-2005)

175

24 Bảng 6.8 Giới hạn cho phép đối với độc tố PSP tại một số nước và

phương pháp sử dụng cho phân tích độc tố này

178

25 Bảng 6.9 So sánh hàm lượng trung bình độc tố DSP tích luỹ trong mô

nội tạng của ngao và vẹm xanh tại khu vực Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ

(2004-2005)

186

26 Bảng 6.10 So sánh hàm lượng độc tố DSP tích luỹ trong nghêu

(Meretrix lyrata) và vẹm (Perna viridis) tại khu vực Nam Trung Bộ

và Nam Bộ (năm 2004-2005)

189

28 Bảng 6.11 Một số giới hạn về mật độ của các loài tảo có khả năng sản

sinh độc tố DSP của Đan Mạch

190

29 Bảng 6.12 Phương pháp phân tích và giới hạn cho phép đối với độc tố

DSP

191

30 Bảng 6.13 Các ảnh hưởng làm chết cá của các axit heptadeca

tetraenoic và octadeca tetraenoic

196

32 Bảng 6.15 Tóm tắt một số độc tố tảo quan trọng và hiệu ứng sinh học

35 Bảng 7.3 Giới hạn mật độ của một số loài tảo thuộc chi

Pseudo-nitzschia đối với việc khai thác nhuyễn thể

222

36 Bảng 7.4 Giới hạn mật độ của một số loài tảo thuộc chi Alexandrium

đối với việc khai thác nhuyễn thể

223

37 Bảng 7.5 Giới hạn mật độ của một số loài tảo thuộc chi Dinophysis

đối với việc khai thác nhuyễn thể

224

Trang 19

Danh mục các Ký hiệu và chữ viết tắt

nhớ)

CĐAS Cường độ ánh sáng

(Phương pháp miễn dịch học liên kết enzym)

Trang 20

Trang 21

phù du đã được phát hiện trên thế giới có khoảng 300 loài thuộc tảo silic

(Bacillario-phyceae), tảo giáp (Dino(Bacillario-phyceae), tảo lam hay vi khuẩn lam (Cyanophyceae) và một

số vi tảo có roi khác có thể gây thuỷ triều đỏ (red tides), trong đó khoảng 80 loài có

khả năng sản sinh độc tố, gây hại cho các sinh vật khác thậm chí nguy hiểm đến sức khoẻ con người

Việc điều tra nghiên cứu về tảo độc hại và các độc tố do chúng sản sinh ra có tầm quan trọng cả về mặt khoa học cũng như trong thực tiễn sản xuất nhất là trong nghề nuôi thuỷ sản Đặc biệt đối với vấn đề an toàn thực phẩm hải sản, sự hiện diện của tảo độc hại trong môi trường nước cũng như dư lượng độc tố tảo trong mô của các loài động vật thân mềm hai mảnh vỏ (ĐVTMHMV) là những chỉ tiêu cần phải kiểm soát, quan trắc định kỳ Chính vì vậy nó đã thu hút nhiều nhà khoa học trên thế giới chủ yếu là ở các nước phát triển như Hoa Kỳ, Canada, Nhật Bản, các nước Bắc Âu, Australia quan tâm nghiên cứu Tuy nhiên, đối với nước ta vấn đề tảo độc hại còn khá mới mẻ và chưa được quan tâm nghiên cứu nhiều Vì vậy, những hiểu biết về đối tượng này còn rất hạn chế và mới chỉ là những nghiên cứu bước đầu

Xuất phát từ những lý do trên, nhằm góp phần điều tra, phát hiện tảo độc hại ở vùng ven biển Việt Nam, cũng như tìm hiểu những ảnh hưởng của chúng tới các loài hải sản ở nước ta, từ năm 2004 đến 2005, được sự phê chuẩn của Bộ Khoa học và Công nghệ, Chương trình Nghiên cứu ứng dụng khoa học và công nghệ biển (KC-09),

chúng tôi đã thực hiện đề tài nghiên cứu khoa học cấp Nhà nước “Điều tra, nghiên

cứu tảo độc, tảo gây hại ở một số vùng nuôi trồng thuỷ sản tập trung ven biển, đề xuất giải pháp phòng ngừa, giảm thiểu những tác hại do chúng gây ra” (mã số KC-

09-19)

Việc thực hiện đề tài trên nhằm đạt được các mục tiêu dưới đây:

- Có được số liệu đầy đủ về phân bố, biến động thành phần loài và mật độ của tảo độc, tảo gây hại cho một số vùng nuôi thuỷ sản trọng điểm ven biển Việt Nam ;

- Xác định được điều kiện bùng phát và cơ chế gây hại của tảo độc, tảo gây hại;

- Đề xuất các biện pháp phòng ngừa, giảm thiểu những ảnh hưởng của tảo độc, tảo gây hại đến một số đối tượng nuôi trồng tập trung chủ yếu;

- Bồi dưỡng, đào tạo cán bộ và hình thành một mạng lưới các nhà khoa học

Trang 22

Các nội dung chính mà đề tài đã thực hiện bao gồm:

- Thu thập, xử lý, đánh giá số liệu, tài liệu, các kết quả nghiên cứu đã có từ trước đến nay liên quan đến tảo độc hại và độc tố tảo ở vùng ven biển Việt Nam

- Tiến hành khảo sát, thu mẫu và phân tích tình hình phân bố, biến động thành phần, mật độ tảo độc hại và biến động của một số yếu tố môi trường nước tại 7 vùng nuôi trồng hải sản tập trung ven biển từ Bắc đến Nam đã lựa chọn theo định kỳ từ 1

đến 2 lần/tháng

- Phân lập, nuôi cấy một số loài tảo độc hại thường gặp để phục vụ cho các nội dung nghiên cứu: phân loại bằng kỹ thuật phân tích ADN, kỹ thuật hiển vi điện tử, tìm hiểu khả năng sản sinh các độc tố của tảo độc và ảnh hưởng của một số yếu tố môi trường tới sự phát triển của tảo độc hại

- Nghiên cứu sự tích luỹ độc tố tảo trong nội quan của một số ĐVTMHMV tại

Sản phẩm chính của đề tài bao gồm:

- Một báo cáo tổng kết đề tài, 1 báo cáo tóm tắt, 33 báo cáo thuộc 26 nội dung chuyên đề, bộ số liệu kết quả thu thập thứ cấp và bộ số liệu các kết quả nghiên cứu mới trong 2 hai năm thực hiện

- Một số kết quả của đề tài đã được đăng tải trên các tạp chí trong nước (7 bài), tạp chí quốc tế (2 bài) và các hội nghị hội thảo (7 bài) Đề tài đã đào tạo được 01 thạc sỹ

Kết quả sau hai năm thực hiện, bước đầu đề tài đã đưa ra được một số dẫn liệu nghiên cứu tương đối đồng bộ, có hệ thống về tảo độc hại ở vùng ven bờ Việt Nam nói chung và các vùng nuôi trồng thuỷ sản tập trung ven biển nói riêng Tuy nhiên, do thời gian nghiên cứu và lượng kinh phí được cấp có hạn nên đề tài không tránh khỏi những tồn tại, thiếu sót Một số vấn đề mới chỉ mang tính chất gợi mở, xới xáo và cần phải được tiếp tục nghiên cứu hoàn chỉnh trong thời gian tới Vì vậy, Ban Chủ nhiệm cùng tất cả các thành viên tham gia đề tài rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các nhà khoa học và bạn đọc

Trang 23

chương I

Tổng quan tình hình nghiên cứu tảo độc hại

trên thế giới và ở Việt Nam 1.1 Tình hình nghiên cứu tảo độc hại trên thế giới

Tảo độc và sự “nở hoa” tảo gây hại được biết đến cách đây từ rất lâu Trường hợp người chết do ăn các loài ĐVTMHMV đã bị nhiễm độc lần đầu tiên được ghi nhận vào năm 1793 [70] Hiện tượng mật độ của một hoặc một vài loài tảo tăng lên bất thường gây hại tới các sinh vật khác gọi là hiện tượng “nở hoa tảo có hại”

(Harmful Algal Bloom - viết tắt là HAB) Các tác hại do tảo độc nở hoa gây nên đó là

làm chết cá và ĐVTMHMV hoặc các sinh vật này sẽ tích luỹ độc tố tảo trong cơ thể chúng và hậu quả là gây ngộ độc các sinh vật tiêu thụ bậc cao hơn khi sử dụng các loài đã chứa độc tố tảo làm thức ăn Ví dụ, con người sẽ bị ngộ độc nếu ăn phải các

động vật thân mềm có vỏ hoặc cá đã tích luỹ các độc tố tảo trong cơ thể chúng Tảo

độc và tảo gây hại (dưới đây gọi tắt là tảo độc hại) gồm các nhóm chính như sau:

- Nhóm loài tảo sản sinh các độc tố gây các chứng bệnh về thần kinh và tiêu

hoá ở người, bao gồm: ngộ độc gây liệt cơ (Paralytic Shellfish Poisoning- viết tắt là PSP), ngộ độc gây tiêu chảy (Diarrhetic Shellfish Poisoning - DSP), ngộ độc gây mất trí nhớ (Amnesic Shellfish Poisoning - ASP), ngộ độc cá san hô (Ciguatera Fish

Poisoning - CFP) và ngộ độc thần kinh (Neurotoxic Shellfish Poisoning - NSP)

- Nhóm loài tảo không chứa độc tố nhưng khi nở hoa gây hại tới các sinh vật khác do chúng làm cạn kiệt ôxy, hoặc làm tăng hàm lượng amoni trong thuỷ vực

- Nhóm loài tảo không gây độc cho người nhưng lại gây hại động vật thuỷ sinh do bộ phận mang của chúng bị tảo phá huỷ, gây tắc nghẽn

Các nghiên cứu cho thấy, tảo Alexandrium tamarense thậm chí có thể gây độc

ngay ở mật độ thấp (dưới 103 tế bào trên lít (TB/L) Trong khi đó, loài Gyrodinium

màu nước và gây hiện tượng thuỷ triều đỏ [36]

ở nhiều nước trên thế giới, tảo độc hại đã và đang gây ảnh hưởng rất lớn tới các hệ sinh thái thuỷ vực và đặc biệt nghiêm trọng khi chúng bùng phát với mật độ cao Hàng năm trên thế giới có khoảng 2000 người bị ngộ độc (số người chết chiếm 15%) do ăn phải các ĐVTMHMV, cá đã nhiễm độc tố tảo [69] Sau đây là một số ví dụ: Từ tháng 9/1988 đến tháng 3/1989 tại các vịnh Villareal, Carigara và vùng Samar (Philíppin) đã có 45 người bị ngộ độc, trong đó có 6 người chết ở vịnh Manila, từ năm 1988 đến nay đã có 672 trường hợp bị ngộ độc, trong đó có 101 người chết

Trang 24

khoảng 40 tấn bào ngư ở Monte Hermosa (Achentina) từ ngày 11 đến 17/11/1995,

tảo độc nở hoa làm chết khoảng 45 triệu con ngao - Mesoderma macroides (khoảng

35 tấn khô) [78] Tảo độc hại nở hoa ở biển Seto Inland (Nhật Bản) đã gây thiệt hại rất lớn về kinh tế, cụ thể là từ năm 1987 đến năm 1991, ở khu vực này đã xuất hiện

745 lần nở hoa tảo, trong đó có 46 lần gây chết cá hàng loạt với tổng thiệt hại khoảng

4452 triệu yên Đáng chú ý là trong năm 1987, loài Chattonella spp đã nở hoa 18 lần

trong đó 10 lần gây chết cá với thiệt hại ước tính là 2400 triệu yên Tương tự, cũng từ năm 1987 đến năm 1991, ở Kyusyu đã có 520 lần tảo nở hoa, có 87 lần gây chết cá với tổng thiệt hại khoảng 2363 triệu yên [36] Vào các tháng 3, 4 năm 1998, sự bùng

nổ mật độ của các tảo Gyrodinium aureolum, Alexandrium sp và Cochlodinium

polykrikoides ở vùng biển Trung Quốc và Hồng Kông đã ảnh hưởng nghiêm trọng tới

2/3 nghề nuôi cá lồng ở khu vực này và gây thiệt hại khoảng 350 triệu đô la Hồng

Kông (~ 42 triệu đô la Mỹ) Trong tháng 5/1998, tảo độc hại chi Pseudo-nitzschia nở

hoa với mật độ 2.105TB/L ở Monterey Bay thuộc California (Hoa Kỳ) đã gây ngộ độc

72 con sư tử biển, trong đó khoảng 50% đã chết do chúng ăn các cá cơm đã nhiễm

được đăng tải trên các tạp chí khoa học chuyên ngành Nhìn chung, các công bố chủ yếu tập trung vào một số hướng chính như: phân loại học tảo độc hại bằng phương pháp hình thái so sánh dựa vào các quan sát trên các loại kính hiển vi quang học và kính hiển vi điện từ [60, 61, 65, 85] hoặc sử dụng phương pháp "mẫu dò phân tử" (molecular probes) dựa vào cấu trúc gen để định loại tảo độc hại là hướng nghiên cứu mới được tiến hành trong thời gian gần đây về một số loài thuộc chi tảo giáp

Alexandrium [122, 123, 127, 128], [98, 99]; về các loài thuộc chi tảo Silic nitzschia [125, 126] Nhờ sử dụng thiết bị hiện đại sắc ký lỏng hiệu xuất cao (HPLC)

Pseudo-để phân tích hàm lượng, cấu trúc phân tử độc tố nhóm ASP, DSP; các nước Canada,

Đan Mạch, Hà Lan, Hoa Kỳ, v.v đã đưa ra các giới hạn hàm lượng cho phép của độc

tố ASP là 2mg/100g thịt ĐVTMHMV, và DSP là 20àg/100g Một số nước như Pháp, Italia, Nhật Bản, Hàn Quốc, Na Uy, Tây Ban Nha, Uruguay đã sử dụng biện pháp thử trên chuột (mouse bioassay) để phân tích độc tố nhóm DSP Hiện nay có khoảng 30 nước trên thế giới sử dụng phép thử trên chuột để phân tích độc tố nhóm PSP và giới hạn hàm lượng cho phép của độc tố này tối đa là 80 àg/100g thịt ĐVTMHMV (trừ

Trang 25

Philippin và Bắc Ailen, hàm lượng cho phép tương ứng là 40 và 32àg/100g) [36] Nghiên cứu độc tố tảo trong hải sản và nước uống tiêu biểu là công bố của Falconer (1993)[59]; Shumway và cs (1990, 1993, 1995) công bố các kết quả nghiên cứu về tác động của độc tố tảo tới một số động vật như hàu, điệp [129, 130, 131] Liên quan tới độc tố nhóm ciguatera có các công trình nghiên cứu của Bourdeau và cs (1995), Chinain và cs (1999), Morton và cs (1992), Tostenson và cs (1995), Yasumoto và

cs (1980) [50, 54, 102, 135, 140] Nghiên cứu chu trình sống của tảo độc hại gồm các công bố của Anderson và cs (1978, 1979, 1983), Anderson (1980, 1984) nghiên

cứu bào xác của chi Alexandrium ở Hoa Kỳ [39, 41], và của các loài tảo giáp nói

chung [97]; các phương pháp quản lý, giám sát và cảnh báo tảo độc hại [36, 69]

ở khu vực châu á và tây Thái Bình dương, việc nghiên cứu tảo độc hại được tiến hành từ những năm 80 trở lại đây và đã thu được khá nhiều thành tựu Trong đó,

đáng kể là các công bố của Fukuyo (1981) về tảo độc hại sống bám trên rạn san hô [63], Fukuyo và cs (1988, 1990) về các loài tảo gây thuỷ triều đỏ ở Nhật Bản [64, 65] Công bố của Jeon và cs (1996) về độc tố tảo trong ĐVTMHMV [80] và Kim (1998) về các biện pháp giảm nhẹ tác hại của tảo độc hại nở hoa ở biển Hàn Quốc [82] ở Trung Quốc có các công trình của Qi và cs (1996), Wang và cs (1996) nghiên cứu về tảo độc hại và thuỷ triều đỏ ở Biển Đông[118, 147]; Lu và cs (2000)

về tảo độc hại ở Đài Loan [92] Các công bố tiêu biểu ở khu vực Đông Nam á đáng chú ý là Wiadnyana và cs (1996), Sidabuta và cs (2000) về hiện trạng nở hoa tảo độc

ở Indonesia [149, 132]; Ting và cs (1989), Usup và cs (1989) về các hiện tượng thuỷ triều đỏ và ngộ độc ĐVTMHMV gây liệt cơ ở Sabah, Malaysia [134, 137]; Corrales

và cs (1990), Abuso và cs (1997) nghiên cứu thuỷ triều đỏ ở Philippin [56, 35]; Fong và cs (1997) và Holmes và cs (1997) về độc tố DSP trong các động vật thân mềm ở Xingapo [62, 74]; Lirdwitayprasit và cs (1996) về một số loài tảo độc hại trong ao nuôi tôm Thái Lan [90]; Pholpunthin (2000) và Piumsombon và cs (2000) công bố một số kết quả nghiên cứu về tảo độc hại ở vịnh Thái Lan [115, 116] Tuỳ theo mức độ ảnh hưởng do tảo độc hại gây ra ở từng nơi mà sự quan tâm nghiên cứu của các nhà khoa học và sự đầu tư của chính phủ cho điều tra nghiên cứu đối tượng này cũng khác nhau

Hiện nay, có khoảng 30 nước trên thế giới đang tiến hành quan trắc tảo độc hại định kỳ [36, 58, 96, 139], trong đó các khu vực khai thác hải sản, vùng nuôi trồng thuỷ sản tập trung là những nơi được chú ý, quan tâm đặc biệt việc ứng dụng kỹ thuật viễn thám để quan trắc tảo độc hại và thuỷ triều đỏ đang mở ra nhiều triển vọng tại các nước Hoa Kỳ, Tây Ban Nha, Hàn Quốc, Nhật Bản, Trung Quốc, Niu Di-lân [66] Qua đó, người ta có thể phát hiện từ xa, dự báo và ngăn ngừa có hiệu quả những tác động xấu do tảo độc hại gây ra đối với môi trường biển

Trang 26

1.2 Tình hình nghiên cứu tảo độc hại ở biển Việt Nam

ở nước ta, vấn đề tảo biển độc hại mới bắt đầu được nghiên cứu trong gần 10 năm trở lại đây Tuy nhiên bước đầu cũng đã có một số công trình công bố, trong đó nghiên cứu về thành phần loài và phân bố tảo độc hại là hướng được tập trung nhiều hơn và có nhiều công bố nhất Sau đây điểm qua một số công bố có liên quan đến lĩnh vực này Công bố đầu tiên về tảo độc hại ở biển Việt Nam phải kể đến là báo cáo của Nguyễn Ngọc Lâm và cs (1997) nghiên cứu về hiện tượng bùng phát số lượng

tảo Noctiluca scintillans ở vịnh Văn Phong-Bến Gỏi [103]; tiếp theo là báo cáo của

Nguyễn Thị Minh Huyền và cs (1997) về tảo độc hại tại vùng biển đảo Bạch Long

Vỹ [106]; các công bố của Chu Văn Thuộc và cs (1998, 1999) về thành phần loài và phân bố tảo độc hại ở vùng ven biển phía Bắc Việt Nam [23, 24] Tại Hội nghị quốc

tế lần thứ 9 về tảo độc hại tổ chức ở Tasmania, Australia (năm 2000), Yoshida và cs

đã công bố một số kết quả nghiên cứu về các loài tảo giáp có thể là tác nhân gây PSP

và DSP ở vùng nước ven bờ phía Bắc Việt Nam, trong đó các tác giả đã thống kê 6

loài tảo chi Alexandrium (A tamiyavanichi, A ostenfeldii, A leei, A insuetum, A

affine, A cf tamarense) và một số loài thuộc nhóm tảo chứa độc tố DSP (như Dinophysis caudata, D miles) hiện diện ở vùng nghiên cứu [144] Liên quan đến lĩnh

vực này còn có các công bố của Tôn Thất Pháp và cs (2000), Chu Văn Thuộc (2000, 2001a, b; 2002), Chu Văn Thuộc và cs (2002), Nguyễn Văn Nguyên (2001), Nguyễn Ngọc Lâm (2002, 2005) Nghiên cứu về sinh thái loài tảo độc trong phòng thí nghiệm

có các công bố của Nguyễn Thị Minh Huyền và cs (2001), Chu Văn Thuộc và cs (2003), Nguyễn Ngọc Lâm (2004) Công bố có hệ thống, đầy đủ nhất về tảo độc hại ở biển Việt Nam từ trước đến nay đó là công trình của Larsen và cs (2004) “Nghiên cứu các loài vi tảo có khả năng độc hại trong các thuỷ vực ven bờ Việt Nam” [86], trong đó các tác giả đã mô tả 70 loài thuộc các nhóm tảo khác nhau dựa trên các quan sát về mặt hình thái tế bào của các mẫu vật được thu thập từ các thuỷ vực ven biển nước ta Đồng thời đây cũng là sản phẩm của Dự án hợp tác quốc tế Việt Nam -

Đan Mạch nghiên cứu về tảo độc hại và những vấn đề liên quan được thực hiện từ năm 1998 đến nay (sẽ được trình bày cụ thể hơn ở phần dưới đây)

Các công trình nghiên cứu về độc tố trong tảo đáng chú ý là công bố của

Yoshida và cs (2000) về việc phát hiện loài tảo giáp Alexandrium minutum phân bố trong ao nuôi tôm Quảng Ninh có chứa gonyautoxin GTX-1,4 (độc tố nhóm PSP) trên tạp chí Fisheries Science Đây là công bố đầu tiên về loài vi tảo biển Việt Nam có

khả năng sản sinh độc tố [143] Trên cơ sở phân lập mẫu vật được thu tại một ao nuôi tôm Đồ Sơn, Hải Phòng và tiến hành phân tích độc tố, lần đầu tiên trên thế giới,

Kotaki và cs (2000) đã phát hiện loài tảo silic Nitzschia sp có chứa domoic acid

(nhóm ASP)[84], sau đó Lundholm và cs (2000) đã xác định đây là loài mới đối với

khoa học và đặt tên là Nitzschia navis-varingica [94] Nghiên cứu về độc tố tảo tích

lũy trong động vật biển ở Việt Nam đáng kể là các công bố của Đỗ Tuyết Nga và cs

Trang 27

(1999) về độc tố PSP trong một số loài ĐVTMHMV vùng biển Nha Trang và Phan

Thiết [16], của Phạm Xuân Kỳ và cs (1999) về độc tố ciguatoxin - nhóm CFP trong

một số cá rạn san hô ở Nha Trang [10], và của Đào Việt Hà (2001) về một số kết quả

nghiên cứu độc tố PSP trong loài vẹm xanh (Mytilus sp.) ở vịnh Cam Ranh [57] v.v

Nói chung, cho đến nay các kết quả nghiên cứu về độc tố tảo còn khá hạn chế ở Việt Nam Sở dĩ như vậy là do để thực hiện các nghiên cứu này đòi hỏi phải có các trang thiết bị phân tích hiện đại như sắc ký lỏng hiệu năng cao, sắc ký khối phổ v.v với những kỹ thuật viên phân tích dày dạn kinh nghiệm

Dưới đây là một số hoạt động nghiên cứu về tảo biển độc hại ở nước ta từ trước đến nay và những vẫn đề tồn tại cần giải quyết

Nghiên cứu đầu tiên về tảo biển độc hại là đề tài khoa học cấp Trung tâm Khoa học tự nhiên và Công nghệ Quốc gia (nay là Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam), được tiến hành trong giai đoạn 1996-1999, do Phân viện Hải dương học tại Hải Phòng (nay là Viện Tài nguyên và Môi trường Biển) và Viện Hải dương học Nha Trang thực hiện Bước đầu đề tài đã thu được một số dẫn liệu về thành phần loài, phân bố của tảo độc hại ở vùng ven biển Hải Phòng và Khánh Hòa Tuy nhiên, do lượng kinh phí hạn hẹp nên đề tài mới tiến hành khảo sát tại một vài điểm nhất định

và kết quả thu được mới chỉ mang tính chất đại cương, sơ bộ

Dự án hợp tác quốc tế "Nghiên cứu cơ bản về các loài vi tảo biển độc hại để bảo vệ nguồn lợi sinh vật biển" do Đan Mạch tài trợ được thực hiện từ năm 1998 đến nay Năm 1999, dự án đã tiến hành khảo sát, thu mẫu tảo độc hại liên tục trong 12 tháng với tần xuất (1 tháng/1 lần) tại một số vùng ven biển Việt Nam, bao gồm khu vực Hải Phòng - Quảng Ninh, Thừa Thiên Huế, Khánh Hoà và vùng cửa sông Sài Gòn Tiếp đó, từ năm 2002 đến 2003 (Pha 2), dự án tiếp tục khảo sát tại một số khu vực có tiềm năng để quy hoạch các khu nuôi trồng hải sản thuộc các tỉnh Nghệ An, Bình Thuận Bên cạnh đó dự án cũng đã tiến hành nghiên cứu tảo độc hại trong một

số hồ chứa nước TP Hồ Chí Minh Tuy nhiên cho đến nay, các khu nuôi trồng hải sản nước lợ, nuôi biển tập trung, quy mô lớn cũng như những vấn đề môi trường liên quan tới sự bùng phát tảo độc hại vẫn chưa được dự án quan tâm nghiên cứu Các kết quả đạt được chủ yếu là thống kê về thành phần loài, kiểm định thử một số độc tố; việc đi sâu nghiên cứu động thái của tảo độc hại hầu như còn bỏ trống

Liên quan đến việc quan trắc tảo độc hại ở vùng biển Việt Nam, một hệ thống trạm quan trắc môi trường biển đã được thiết lập từ năm 1995, bao gồm 18 trạm ven

bờ rải dọc theo bờ biển từ Bắc vào Nam và một số trạm ngoài khơi, cùng với các yếu

tố thuỷ lý, thuỷ hoá thực vật phù du (TVPD) và tảo độc hại là những nội dung được quan trắc định kỳ 3 tháng một lần vào các kỳ thuỷ triều Tuy nhiên, do tần xuất quan trắc quá thưa, hơn nữa chương trình này chủ yếu tập trung khảo sát chất lượng nước tại các khu du lịch, nghỉ mát là chính, vì thế kết quả quan trắc tảo độc hại có được

Trang 28

Ngoài ra, từ năm 1999 để phục vụ cho việc xuất khẩu các loài ĐVTMHMV sang các nước EU, Cục an toàn vệ sinh và thú ý thuỷ sản - NAFIQAVED (Bộ Thuỷ sản) cũng đã và đang tiến hành quan trắc tảo độc hại định kỳ tại một số bãi nghêu có trữ lượng lớn thuộc các tỉnh Bến Tre, Trà Vinh, Kiên Giang Từ năm 2004 đến nay, Chi cục vùng I của NAFQAVED (đóng tại Hải Phòng) cũng đang tiến hành quan trắc, thu mẫu tảo độc hại tại các bãi nuôi ngao tập trung thuộc các tỉnh Thái Bình, Nam Định và Thanh Hoá Tuy vậy, đây chỉ là hoạt động quan trắc tảo độc hại thuần tuý không quan tâm đến quan trắc các yếu tố khác, do đó không đánh giá được sự tác

động của môi trường tới các quần thể tảo độc hại cũng như xu thế biến động của chúng trong môi trường tự nhiên

Trong các năm 2002-2003, Viện Nghiên cứu Hải sản (Bộ Thuỷ sản) đã tiến hành đề tài nghiên cứu khoa học cấp Bộ về tảo độc hại ở 3 vùng nuôi ngao tập trung thuộc các tỉnh Thái Bình, Nam Định, Thanh Hoá Mục tiêu chính của đề tài là nắm

được sự phân bố thành phần loài và biến động mật độ tảo độc hại có liên quan đến một số yếu tố môi trường trong vùng nuôi ngao, đồng thời tìm hiểu sự tích luỹ các

độc tố tảo trong ngao nuôi ở vùng nghiên cứu Phạm vi của đề tài này mới chỉ tập trung nghiên cứu tảo độc hại tại 3 vùng nuôi ngao đại diện cho vùng ven bờ phía Bắc Trong khi đó, nhiều vùng nuôi ĐVTMHV và các khu nuôi trồng tập trung các đối tượng hải sản khác (như nuôi tôm, cá lồng v.v.) tại một số tỉnh ven biển (đặc biệt là miền Trung và miền Nam) vẫn chưa được nghiên cứu

Vào năm 2003-2004, Viện Công nghệ Môi trường cũng đã chủ trì thực hiện một đề tài nghiên cứu cấp Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam về tảo độc hại tại một số vùng nuôi ngao phía Bắc và phía Nam với mục tiêu chủ yếu là đi sâu tìm hiểu

độc tính của một số loài tảo độc hại phân bố ở vùng nghiên cứu Do kinh phí có hạn nên đề tài mới chỉ thực hiện được một số đợt khảo sát, thu mẫu trong năm Vì thế chưa thể thống kê đầy đủ sự phân bố về thành phần loài cũng như biến động số lượng tảo độc hại ở vùng nghiên cứu

Trong khuôn khổ của Chương trình hợp tác đa phương giữa Nhật Bản và

ASEAN nghiên cứu về Hải dương học ven bờ (Coastal Oceanography) (2001- 2010),

tảo biển độc hại là một trong bốn nội dung chính mà Chương trình đang thực hiện Trong các năm 2002- 2003, dự án đã tiến hành thu mẫu ĐVTMHMV tại một số điểm thuộc ven biển Hải Phòng để phân tích, thử nghiệm độc tố Tuy nhiên do Việt Nam vẫn chưa có vốn đối ứng chính thức mà phải dựa trên cơ sở phối hợp với các đề tài, dự

án khác nên việc chủ động thực hiện của phía Việt Nam trong chương trình này rất hạn chế

Chúng ta biết rằng, tảo độc hại là thực thể tự nhiên luôn có sẵn trong các vực nước; sự đa dạng về loài, biến động số lượng của chúng chịu sự chi phối mạnh mẽ của điều kiện môi trường Gần đây, ngày càng có sự gia tăng tần suất bùng phát số lượng tảo độc hại trên quy mô toàn cầu Một trong những nguyên nhân chính có thể

Trang 29

là do hàm lượng chất dinh dưỡng trong các thuỷ vực tăng cao mà chủ yếu do các hoạt

động công nghiệp, nông nghiệp, sinh hoạt thải ra Trong đó hình thức nuôi trồng thuỷ sản thâm canh, quy mô lớn ở vùng ven biển có ảnh hưởng đáng kể tới các quần thể tảo độc hại, vốn rất nhạy cảm với sự thay đổi môi trường, ở ngay chính vùng nước nuôi và những khu vực phụ cận Các chất dinh dưỡng vô cơ và hữu cơ dư thừa xuất hiện do quá trình cải tạo, xử lý, bón phân cho ao đầm, các loại thức ăn (tươi sống hoặc tổng hợp) dùng cho hải sản không tiêu thụ hết trong đầm nuôi v.v cũng là nguồn dinh dưỡng bổ sung đáng kể cho vực nước nuôi trồng thuỷ sản, làm mất cân bằng dinh dưỡng tự nhiên Từ đó gây nên hiện tượng phú dưỡng cho thuỷ vực và hậu quả làm gia tăng tần suất nở hoa của tảo độc hại Vì vậy, tại các khu vực nuôi trồng thuỷ sản tập trung, những rủi ro do sự bùng nổ số lượng tảo độc hại gây ra đối với các

đối tượng nuôi là rất lớn, nếu như không kiểm soát chặt chẽ và phòng tránh có hiệu quả những tác hại của chúng

Tóm lại, có thể nhận xét về tình hình nghiên cứu tảo độc hại tại Việt Nam trong thời gian vừa qua như sau: Nhìn chung, các hoạt động nghiên cứu chủ yếu mới chỉ tập trung về thành phần loài, phân loại học, ít nhiều về phân bố Có rất ít nghiên cứu về sinh thái, phát triển, các tác nhân gây bùng phát số lượng đối với một số nhóm tảo quan trọng, độc tính và cơ chế gây hại của chúng Còn nặng về quan trắc hiện tượng, ít nghiên cứu thực nghiệm Tổ chức lực lượng và nhiệm vụ, nội dung nghiên cứu còn rời rạc, thiếu liên kết chặt chẽ các nội dung nên hạn chế kết quả, đặc biệt là ý nghĩa thực tiễn

Chính vì vậy, việc thực hiện đề tài “Điều tra, nghiên cứu tảo độc, tảo gây hại ở

một số vùng nuôi trồng thuỷ sản tập trung ven biển, đề xuất giải pháp phòng ngừa, giảm thiểu những tác hại do chúng gây ra” là rất cần thiết và có ý nghĩa quan trọng

trong thực tiễn sản xuất nhất là đối với việc phát hiện, giảm thiểu những tác động xấu của tảo độc hại tới môi trường, hải sản nuôi trồng và an toàn thực phẩm Đồng thời làm cơ sở khoa học cho việc xây dựng hệ thống quan trắc, giám sát tảo độc hại ở vùng ven biển nước ta nói chung và các vùng nuôi trồng thủy sản tập trung nói riêng

Trang 30

Chương II

Đối tượng và phương pháp nghiên cứu

2.1 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của đề tài bao gồm:

- Các loài tảo độc hại phù du và sống đáy thuộc các ngành tảo silic

(Bacillariophyta), tảo giáp (Dinophyta), vi khuẩn lam (Cyanobacteria) và một số tảo

khác hiện diện trong môi trường nuôi trồng thuỷ sản tập trung ven biển Việt Nam;

trong tảo độc và trong TVPD tự nhiên;

- Một số yếu tố môi trường thủy vực có liên quan đến hiện tượng bùng phát số lượng tảo độc hại (bao gồm các yếu tố thuỷ lý, thuỷ hoá, cường độ ánh sáng );

- Tìm hiểu khả năng gây hại của tảo độc và đề xuất các giải pháp phòng ngừa, giảm thiểu tác hại của chúng

2.2 Cách tiếp cận của đề tài

Trên cơ sở tổng kết, thống kê các công trình nghiên cứu về tảo độc hại ở Việt Nam đã được thực hiện trong thời gian qua, đánh giá các kết quả đã có và những tồn tại cần giải quyết Từ đó, xác định mục tiêu, nội dung nghiên cứu của đề tài và lựa chọn các giải pháp thích hợp để đạt được các mục tiêu đề ra

Trong quá trình thực hiện, chúng tôi cho rằng:

- Nghiên cứu tảo độc hại cần phải được thực hiện trong mối quan hệ tổng thể

với môi trường sống, trong những phạm vi không gian và thời gian cần thiết để đảm bảo đánh giá một cách đầy đủ, hệ thống về tảo độc hại Kết hợp các điều tra, khảo sát ngoài thực địa với việc nghiên cứu, thử nghiệm kiểm chứng trong phòng thí nghiệm

- Trên cơ sở kế thừa các kết quả nghiên cứu đã có từ trước đến nay ở nước ta,

tích cực giải quyết các vấn đề tồn tại, ứng dụng công nghệ mới (kỹ thuật phân tích ADN, kỹ thuật hiển vi điện tử ) trong nghiên cứu nhằm có được những hiểu biết sâu hơn về tảo độc hại và những vấn đề liên quan

- Tận dụng triệt để mọi nguồn lực về con người và cơ sở vật chất kỹ thuật hiện

có trong nước, đồng thời tranh thủ sự giúp đỡ, hỗ trợ từ các tổ chức và cá nhân nước ngoài thông qua các hoạt động hợp tác quốc tế

- Tổ chức nghiên cứu tập trung và đồng bộ trên toàn quốc

Trang 31

2.3 Thời gian và địa điểm nghiên cứu

Để đạt được các mục tiêu, yêu cầu đề ra của đề tài, căn cứ vào hoàn cảnh thực

tế của từng vùng, chúng tôi đã tiến hành khảo sát, nghiên cứu tại các khu vực nuôi trồng hải sản ven biển Việt Nam cụ thể như sau:

• Khu vực ven biển Bắc Bộ, gồm 3 vùng:

+ Vùng nuôi trồng hải sản Kiến Thuỵ, Đồ Sơn (Hải Phòng) gồm 3 trạm thu mẫu chính (Hình 2.1):

- Ao nuôi tôm thâm canh Tân Thành (Kiến Thuỵ);

- Ao nuôi hải sản quảng canh Đồ Sơn;

- Trạm thu mẫu ven biển Đồ Sơn gần với cửa lạch cấp và thoát nước cho vùng nuôi tôm Đồ Sơn (gọi tắt là trạm Đền Bà Đế)

+ Khu nuôi cá lồng Cát Bà (Hải Phòng), gồm 2 trạm thu mẫu (Hình 2.1):

- Trong lồng bè nuôi hải sản Bến Bèo (ký hiệu là Đ1);

- Ngoài lồng bè nuôi hải sản Bến Bèo (ký hiệu là Đ2)

+ Vùng nuôi ngao tập trung ven biển Tiền Hải (Thái Bình), gồm 4 trạm thu mẫu (Hình 2.2):

- Bãi nuôi ngao, có độ sâu khoảng 3m (ký hiệu là TB3)

- Ao nuôi tôm Sú (Ký hiệu là Trạm 1 có tọa độ 12o24’27” - 109o09’35”),

- Bốn trạm thu mẫu trong Đầm Nha Phu (gồm các trạm ký hiệu từ trạm 2 (12o23’30”-109o12’24”), trạm 3 (12o23’59”-109o12’30”), trạm 4 (12o22’28”-109o13’ 39”), và trạm 5 (12o20’55”-109o14’34”)

Trang 32

- Ao nuôi tôm trong đê (ký hiệu là BT4);

- Kênh xả nước của ao nuôi tôm (ký hiệu là BT5);

+ Vùng nuôi trồng hải sản ven biển Cần Giờ (Thành phố Hồ Chí Minh), gồm

3 trạm thu mẫu (Hình 2.5):

- Ao nuôi tôm trong đê

- Ngoài bãi nuôi nghêu (ký hiệu CG2);

- Trên bãi nghêu (ký hiệu là CG1)

Việc khảo sát, thu thập mẫu vật ở ngoài thực địa đã được thống nhất trong toàn

đề tài đó là định kỳ hàng tháng tiến hành thu mẫu một đợt vào kỳ triều cường tại tất cả các khu vực nghiên cứu đã được lựa chọn ở trên, liên tục trong 12 tháng, từ tháng 5/2004 đến tháng 4/2005 Riêng vùng nuôi trồng hải sản Đồ Sơn - Cát Bà tiến hành thu mẫu mỗi tháng 2 đợt Tổng cộng số đợt khảo sát, thu mẫu của toàn đề tài trên toàn quốc là khoảng 84 đợt

Trang 34

Đề tài cấp Nhà nước: Điều tra, nghiên cứu tảo độc, tảo gây hại ở một số vùng nuôi trồng thuỷ sản tập trung ven biển, đề xuất giải pháp phòng ngừa, giảm

thiểu những tác hại do chúng gây ra (KC-09-19)

Hình 2.2 Sơ đồ địa điểm thu mẫu tại khu vực nuôi hải sản tập trung Tiền Hải (Thái Bình)

Trang 35

Hình 2.3 Sơ đồ địa điểm thu mẫu ở khu vực Đầm Lăng Cô (Thừa Thiên Huế)

Trang 36

Hình 2.5 Sơ đồ địa điểm thu mẫu tại vùng nuôi hải sản ven biển

Bình Đại (Bến Tre) và Cần Giờ (TP Hồ Chí Minh)

2.3 Phương pháp nghiên cứu và các kỹ thuật đã sử dụng

Nghiên cứu tảo độc hại chủ yếu dựa trên cơ sở phương pháp nghiên cứu

chung về thực vật phù du được biên soạn trong tài liệu Phytoplankton manual [76],

và các hướng dẫn nghiên cứu tảo độc hại và độc tố tảo được trình bày chi tiết trong

các tài liệu “Manual on harmful marine microalgae” [41, 42] và “Design and

implementation of some harmful algal monitoring system” [28] do UNESCO ấn

hành Phương pháp tiến hành cụ thể như sau:

2.3.1 Phương pháp thu, bảo quản và phân tích mẫu tảo độc hại

Mẫu tảo độc hại gồm hai loại: mẫu định tính và mẫu định lượng Mẫu định tính được thu bằng lưới thực vật phù du với kích thước mắt lưới 20àm Kéo lưới thẳng đứng để thu tất cả các loài tảo phân bố trong cột nước Mẫu định lượng được thu bằng bathomet thể tích 2-5 lít Tuỳ theo độ sâu của điểm lấy mẫu mà thu ở một hoặc nhiều tầng khác nhau, tại các trạm thu mẫu có độ sâu trên 5m, tiến hành thu mẫu trong cả tầng mặt và tầng đáy Cố định các loại mẫu tảo bằng dung dịch Lugol với nồng độ 2-3 mL/lít nước mẫu ngay tại hiện trường Đồng thời thu mẫu tảo sống

để phân lập, nuôi cấy phục vụ cho các thí nghiệm phân tích, thử nghiệm

độc tính, tìm hiểu tác động của môi trường tới sự phát triển của tảo

Trang 37

độc, phân tích ADN Trong trường hợp này, mẫu vật phải được bảo quản trong điều kiện mát và tiến hành phân lập ngay khi về đến phòng thí nghiệm

Phân tích mẫu định tính tảo độc hại bằng kính hiển vi tương phản huỳnh quang OLYMPUS BX-51, NIKON E-600 với độ phóng đại 100-1000X có kèm theo thiết bị chụp ảnh kỹ thuật số chuyên dụng OLYMPUS DP-12 Phân tích mẫu định lượng bằng kính hiển vi đảo ngược tương phản huỳng quang LEICA, độ phóng đại 40

- 400 X Sử dụng phương pháp hình thái so sánh để định loại các loài tảo độc hại Đối với một số loài không thể phân loại chính xác dưới kính hiển vi quang

học, chẳng hạn như các chi tảo silic Pseudo-nitzschia, tảo giáp Prorocentrum và một

số tảo có roi khác, tiến hành lựa chọn một số mẫu vật tiêu biểu trên cơ sở phân lập, nuôi cấy trong phòng thí nghiệm để phân tích, định loại dưới kính hiển vi điện tử quét

(Scanning Electron Microscope - SEM) tại Trường Đại học Khoa học tự nhiên -

ĐHQG Hà Nội và kính hiển vi điện tử truyền qua (Transmission Electron

Microscope - TEM) tại Viện Vệ sinh Dịch tễ Trung ương, Hà Nội

Đồng thời với phương pháp hình thái so sánh, trên cơ sở phân lập, nuôi cấy một số loài tảo độ hại thường gặp ở vùng nghiên cứu, sử dụng phương pháp phân tích ADN để kiểm định, đối chiếu một số loài còn có những nghi vấn về mặt phân loại Các bước tiến hành bao gồm: Tách chiết ADN theo phương pháp của Trần Hữu Quang và cs (1999) [18] Phản ứng PCR được thực hiện trên máy PTC-100 Sản phẩm PCR được điện di trên gel agarose 1% Tạo dòng phân tử ADN: Sản phẩm PCR

được gắn vào vector PCR 2.1 TOPO, sau đó biến nạp vào tế bào E coli (DH5α) Các

khuẩn lạc mang plasmit tái tổ hợp được chọn lọc trên môi trường chuyên dụng Plasmit được tách ra từ các khuẩn lạc và chọn lọc trên gel agarose 0,8% Sử dụng máy đọc tự động ABI PRISM 377 ADN Sequencer để xác định trình tự ADN

2.4.2 Phương pháp thu và phân tích mẫu môi trường nước

Đồng thời với quá trình thu mẫu tảo độc hại, tiến hành đo đạc và thu các mẫu nước để phân tích các chỉ tiêu thuỷ lý và thuỷ hoá, trong đó:

- Nhiệt độ nước, độ mặn, độ pH, độ trong, ôxy hoà tan (DO) được đo ngay tại hiện trường bằng phương pháp đo nhanh

- Thu và phân tích các mẫu dinh dưỡng: NH4+, NO3-, NO2-, PO43-, Si2O32- và các thông số: tổng chất rắn lơ lửng (TSS), H2S, BOD5, COD theo Hướng dẫn phương pháp quan trắc, phân tích môi trường của Cục Môi trường, Bộ KHCN & MT năm

2002 [5], hiện đang áp dụng cho các trạm quốc gia quan trắc môi trường biển

2.4.3 Phương pháp thu và phân tích độc tố tích luỹ trong ĐVTMHMV, trong tảo

phù du tự nhiên và trong tảo độc nuôi cấy

Trong các đợt thu mẫu tảo độc hại, tiến hành thu mẫu ĐVTMHMV (ngao hoặc

Trang 38

mẫu vật trong điều kiện mát Khi về đến phòng thí nghiệm tiến hành giải phẫu ngay

để thu nội quan của chúng, sau đó đem nghiền và tách chiết bằng các hoá chất

chuyên dụng

Để có được các mẫu TVPD dùng cho phân tích độc tố: tiến hành vớt mẫu tảo ở

ngoài tự nhiên bằng lưới phù du, tiếp đó lọc mẫu qua các màng lọc, cố định mẫu tảo

bám trên màng lọc (lấy cả màng) bằng dung dịch metanol nồng độ 50% và bảo quản

mẫu ở nhiệt độ thấp

Để có các mẫu tảo độc hại thuần chủng dùng cho phân tích kiểm định độc tố:

tiến hành phân lập tảo giống từ các mẫu thu ngoài tự nhiên, sau đó đem gây nuôi

chúng trong phòng thí nghiệm Chọn lấy các mẫu tảo thuần chủng, có mật độ tế bào

đủ lớn để phân tích độc tố

Phân tích các độc tố PSP, ASP và DSP trong nội quan ĐVTMHMV, trong

TVPD tự nhiên và các loài tảo độc hại nuôi cấy bằng phương pháp ELISA còn gọi là

phương pháp miễn dịch học liên kết enzym (Enzyme linked immuno-sorbant assay)

Nguyên tắc của phương pháp này là dựa vào các chất kháng thể (được chiết xuất từ

huyết thanh thỏ) để nhận biết độc tố tảo Các kháng thể này được đánh dấu bằng các

chất phóng xạ hoặc huỳnh quang Hoà dịch chiết thịt ĐVTMHMV với các kháng thể

đã được đánh dấu, tiếp theo dùng máy so màu chuyên dụng để phát hiện tổng lượng

phóng xạ hoặc huỳnh quang của hợp chất huyết thanh miễn dịch + chất kháng thể, từ

đó tính ra hàm lượng độc tố tảo có trong mẫu theo phương pháp của Baranaa và cs

(1999)[51] và Kodama và cs (2003) [83] Tuỳ theo các kết quả phân tích có được, đề tài cũng đã tiến hành phân tích bổ

sung, kiểm chứng một số mẫu vật bằng máy sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC), sắc

ký lỏng khối phổ (LC/MS) tại Đại học Kitasato nhờ phối hợp nghiên cứu với các

chuyên gia Nhật Bản

2.4.4 Thí nghiệm tảo độc hại với một số động vật thủy sinh (Artemia salina, cá)

2.4.4.1 Phương pháp thử độc tính bằng Artemia

- Chuẩn bị dịch chiết tảo: Hoà tan cặn trong các ống eppendorf đã ly tâm bằng

1,25 ml nước biển có dịch chiết 1 (dung dịch mẹ) Từ dịch chiết mẹ này pha bằng

nước biển thành các dịch chiết có nồng độ 20, 10, 5, 2,5 và 1,25 mg tảo khô/ml

- Chuẩn bị mẫu Artemia: Sau 24 giờ trứng nở thành con Artemia Dùng nước

biển để pha loãng sao cho 0,1 ml dịch chứa 10- 20 con Cho vào mỗi giếng của

microplate 0,1 ml dịch Artemia trong nước biển (10-20 con) và 0,1 ml dịch chiết tảo,

mỗi nồng độ tiến hành lặp lại 3 lần

Theo dõi và đếm số Artemia chết sau 24 giờ, sau đó cố định toàn bộ số

Artemia bằng vài giọt foocmôn 100% và đếm tổng số Artemia trong mỗi giếng từ đó

sẽ tính được tỷ lệ ( %) chết cho mỗi nồng độ dịch chiết

Trang 39

Thử nghiệm cho Artemia ăn tảo trực tiếp: Sinh khối tảo Prorocentrum sp được

thu vào giai đoạn cuối của pha lôgarit, thí nghiệm bố trí làm 6 công thức, tương ứng với các mật độ tảo 65000, 32500, 16250, 8125, 4062 TB/ml và công thức ĐC không

có tảo Mỗi công thức lặp lại 3 giếng, mỗi giếng thả 20 con Artemia và theo dõi tỉ lệ chết của Artemia, cứ sau 2 giờ lấy mẫu để quan sát dưới kính hiển vi, thí nghiệm

được tiến hành liên tục trong thời gian 24 giờ

Thử nghiệm Artemia với tế bào được phá vỡ: Tiến hành tách chiết bằng 2 loại dung môi là axit axetic và metanol Với mỗi dung môi lại có 2 công thức là phá vỡ tế bào và chưa phá vỡ tế bào Tất cả các công thức đều theo dõi đồng thời ảnh hưởng của nồng độ dịch chiết và thời gian (14 giờ, 17 giờ, 20 giờ và 24 giờ ) lên tỉ lệ chết

của Artemia

2.4.4.2 Hiệu ứng ảnh hưởng trực tiếp của tảo độc hại ở mật độ cao lên cá Rô Phi

Tiến hành trên 4 mật độ tảo độc Alexandrium minutum khác nhau (104, 105,

106 và 107) đang phát triển ở pha logarit và một lô đối chứng không có tảo Mỗi lô thí nghiệm cho vào một bình với thể tích 2 lít nước biển lọc 15%o và 10 con cá rô phi nhỏ có kích thước tương tự nhau (2-3cm) Điều kiện thí nghiệm như sau: nhiệt độ là

240C, thời gian sáng tối là 14h sáng : 10 h tối, cường độ ánh sáng là 3000Lux, mỗi lô thí nghiệm được lặp lại 2 lần bằng hai bình gống nhau Sau 1 giờ thí nghiệm thì kiểm tra các thông số pH; DO và đếm số lượng cá chết, sau đó cứ 4 tiếng kiểm tra 1 lần

2.4.5 Phương pháp phân tích, xử lý số liệu

Sử dụng các phương pháp phân tích ANOVA, phương pháp phân tích tương quan đa yếu tố để phân tích mối tương quan giữa mật độ tảo độc hại với các yếu tố môi trường chủ yếu Các số liệu về thành phần loài và mật độ tảo độc hại ở vùng nghiên cứu được cập nhật, xử lý, tính toán, vẽ biểu đồ trong phần mềm Microsoft Excel hoặc PLANKTON-Sys

2.4.6 So sánh với các giải pháp tương tự khác

Sử dụng kỹ thuật hiển vi tương phản ánh sáng huỳnh quang trong phân tích,

định loại tảo độc hại (cụ thể là các loài tảo giáp có vỏ xen-lu-lô) sẽ rất tiện lợi và đảm bảo độ chính xác cao, hơn nữa tiết kiệm được thời gian phân tích Trong khi đó, nếu

sử dụng kính hiển vi ánh sáng thường để phân tích các loài tảo giáp thì cần phải có một số bước xử lý mẫu trung gian (tách, tẩy vỏ tế bào, nhuộm màu ), do đó mất nhiều thời gian

Việc phối hợp giữa phương pháp hình thái so sánh và phân tích ADN trong nghiên cứu phân loại tảo độc hại là cách tiếp cận mới từ trước đến nay chưa được áp dụng để nghiên cứu đối tượng này ở nước ta Đây cũng là hướng nghiên cứu hiện

Trang 40

phân tích ADN sẽ hỗ trợ đắc lực cho việc phân biệt, chia tách những loài tảo mà chưa thể khẳng định tên chắc chắn bằng phương pháp hình thái so sánh đơn thuần

Phương pháp ELISA mà đề tài đã sử dụng để phân tích độc tố tảo là phương pháp có độ nhạy cao hơn nhiều so với phương pháp thử độc tố trên chuột Sở dĩ như vậy là do, trong khi phương pháp ELISA dựa vào phổ màu để xác định hàm lượng

độc tố (thông qua độ đậm nhạt màu của phức chất giữa dịch chiết độc tố tảo và chất kháng thể) thì phương pháp thử chuột lại phụ thuộc chủ yếu vào hàm lượng độc tố có trong mẫu Chuột thí nghiệm sẽ không có những biểu hiện về lâm sàng nếu như hàm lượng độc tố thử nghiệm quá thấp Mặt khác, một trở ngại lớn nữa trong phương pháp thử chuột là phải có độc tố chuẩn tinh khiết để hiệu chỉnh và tính ra đơn vị chuột Hiện nay rất khó mua các độc tố chuẩn do nước ta chưa ký hiệp định về sử dụng các loại độc tố này với Hoa Kỳ - nước cung cấp các độc tố tảo chuẩn cho toàn thế giới Một trong những phương pháp phân tích độc tố tảo đảm bảo độ chính xác nhất đó là phương pháp HPLC Tuy nhiên, việc sử dụng phương pháp này để phân tích các độc

tố tảo còn rất mới mẻ ở nước ta, hơn nữa chi phí cho phân tích rất tốn kém và yêu cầu phải có các chuyên gia phân tích am hiểu sâu về độc tố Chính vì lẽ đó, việc sử dụng phương pháp ELISA là phù hợp, vẫn đảm bảo độ chính xác và có tính khả thi hơn cả trong điều kiện Việt Nam hiện nay

Định dạng
Số trang	359
Dung lượng	14,01 MB