Nghiên cứu sự tích tụ kim loại nặng của một số loài cá kinh tế nước ngọt và ảnh hưởng của chúng lên một số chỉ tiêu hóa sinh

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI BÁO CÁO TỔNG KẾT KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI KH&CN CẤP ĐẠI HỌC QUỐC GIA Tên đề tài: Nghiên cứu tích tụ kim loại nặng số loài cá kinh tế nước ảnh hưởng chúng lên số tiêu hóa sinh Mã số đề tài: QG.12.10 Chủ nhiệm đề tài: PGS.TS Lê Thu Hà Hà Nội, 2015 PHẦN I THÔNG TIN CHUNG 1.1 Tên đề tài: Nghiên cứu tích tụ kim loại nặng số loài cá kinh tế nước ảnh hưởng chúng lên số tiêu hóa sinh 1.2 Mã số: QG.12.10 1.3 Danh sách chủ trì, thành viên tham gia thực đề tài TT Chức danh, học vị, họ tên Đơn vị cơng tác Vai trị thực đề tài PGS.TS Lê Thu Hà Trường ĐHKHTN Chủ trì TS Phạm Thị Dậu Trường ĐHKHTN Thành viên ThS Bùi Thị Hoa Trường ĐHKHTN Thành viên TS Nguyễn Thành Nam Trường ĐHKHTN Thành viên Phạm Thị Minh Uyên Trường ĐHKHTN HVCH (khóa 2011 – 2013) Trương Ngọc Hoa Trường ĐHKHTN Sinh viên (K54 QT Sinh học) Mai Thị Huệ Trường ĐHKHTN Sinh viên (K54 QT Sinh học) Nguyễn Thị Thu Trang Trường ĐHKHTN Sinh viên (K55 CN Sinh học) Nguyễn Thị Huyền Trường ĐHKHTN Sinh viên (K55 CN Sinh học) 10 Tăng Thị Nhung Trường ĐHKHTN Sinh viên (K55 CN Sinh học) 11 Phạm Ngọc Luân Trường ĐHKHTN Sinh viên (K55 CN Sinh học) 1.4 Đơn vị chủ trì: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên 1.5 Thời gian thực hiện: 1.5.1 Theo hợp đồng: từ tháng 10 năm 2012 đến tháng 10 năm 2014 1.5.2 Gia hạn (nếu có): 03 tháng, đến tháng 01 năm 2015 1.5.3 Thực thực tế: từ tháng 10 năm 2012 đến tháng 01 năm 2015 1.6 Những thay đổi so với thuyết minh ban đầu (nếu có): Thay đổi 01 đối tượng nghiên cứu: đổi từ cá Trắm cỏ (Ctenopharyngodon idella) sang cá Trơi (Labeo rohita) 1.7 Tổng kinh phí phê duyệt đề tài: 200 triệu đồng PHẦN II TỔNG QUAN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Đặt vấn đề Kim loại nặng coi chất “ô nhiễm bảo tồn” chúng khơng bị phân hủy bị phân hủy sau thời gian dài đưa vào nước Các chất tích luỹ khuyếch đại sinh học qua chuỗi thức ăn Những động vật ăn thịt nằm mắt xích cuối chuỗi thức ăn cá, lại hấp thụ phần lớn chất ô nhiễm từ hệ sinh thái thuỷ vực đường tiêu hố, khả tích tụ sinh học lớn Nếu loài cá sử dụng làm thực phẩm gây tác động đến sức khỏe cộng đồng [1] Kết khảo sát hàm lượng kim loại nặng nước số thủy vực nuôi cá địa bàn thành phố Hà Nội số tác giả cho thấy cho thấy nhiều thủy vực có hàm lượng số kim loại nặng Cu, Pb, Cd vượt QCVN 08:2008 [2, 3] Đây nguyên nhân gây tích tụ kim loại nặng thịt cá nuôi thủy vực Xuất phát từ vấn đề cịn tồn nói trên, chúng tơi thực đề tài “Nghiên cứu tích tụ kim loại nặng số loài cá kinh tế nước ảnh hưởng kim loại nặng lên số tiêu hóa sinh” để giải vấn đề Mục tiêu - Đánh giá hệ số tích tụ kim loại nặng (Cd, Pb Cu) lồi cá nước ngọt: cá rơ phi (Oreochromis niloticus), cá chép (Cyprinus carpio) cá trôi (Labeo rohita) - Phân tích ảnh hưởng yếu tố pH độ cứng tổng số (CaCO3) nước tích tụ kim loại nặng (Pb) lồi cá Rô phi (Oreochromis niloticus) - Xác định mối quan hệ tích tụ sinh học kim loại nặng biến động số tiêu sinh hoá gan cá (Catalaza Glutathione S-Transferase) Phương pháp nghiên cứu (Phụ lục 1.0) Vật liệu: Cá thí nghiệm nhập từ Viện Nghiên cứu Thủy sản 1, Tỉnh Bắc Ninh Cá rơ phi có trọng lượng khoảng 7,81 ± 1,31g Cá chép có trọng lượng khoảng 9,56 ± 2,48 g Cá trơi có trọng lượng khoảng 4,65 ± 1,42g Thiết kế thí nghiệm Thí nghiệm tích tụ kim loại nặng Bảng 1: Nồng độ kim loại nặng mơi trường nước thí nghiệm Bể Bể đối chứng Bể thí nghiệm Bể thí nghiệm Bể thí nghiệm Nồng độ Pb (mg/l)  0.001 0,02* 0,05** 0,20 Nồng độ Cd (mg/l)  0.001 0,005* 0,01** 0,05 Nồng độ Cu (mg/l)  0.001 0,02 0,05 0,20* Ghi chú: * Giới hạn nồng độ kim loại nặng nước để bảo vệ đời sống thủy sinh vật (A2) ** Giới hạn nồng độ kim loại nặng cho nước có yêu cầu chất lượng thấp (B2) [4] Sau đưa cá phòng thí nghiệm, cá ni phục hồi sức khỏe 10 ngày Mật độ cá 40 – 45 con/ 100 lít Cá cho ăn thức ăn cơng nghiệp ngày lần/ ngày nước bể thay ngày/ lần, nồng độ kim loại bể ln trì Thời gian thu mẫu cá để phân tích hàm lượng kim loại nặng, hoạt tính enzyme đo số sinh trưởng ngày, 15 ngày, 30 ngày, 45 ngày 60 ngày sau phơi nhiễm Số lượng mẫu thu đợt phân tích cá/ bể thí nghiệm Thí nghiệm thay đổi pH, độ cứng tổng số tích tụ Pb cá rơ phi Trình tự ni cá thu mẫu phân tích kim loại nặng đo số sinh trưởng thực tương tự thí nghiệm tích tụ kim loại nặng Nồng độ Pb môi trường nước = 0,05 mg/l Giá trị pH độ cứng tổng số bể thiết kế sau: Bảng Giá trị pH độ cứng tổng số môi trường nước thí nghiệm Bể Bể đối chứng Bể thí nghiệm Bể thí nghiệm Bể thí nghiệm pH 7,0 (đối chứng) 5,0 5,5 6,0 Độ cứng tổng số (ppm) 80 – 100 (đối chứng) 50 – 60 200 – 220 300 – 330 Dung dịch đệm để tạo pH khác nhau: trộn x ml 0.2M NaOAc với y ml 0.2M HOAc CaCO3 sử dụng để tăng độ cứng nước, giảm độ cứng nước thiết bị lọc nước Phương pháp phân tích kim loại nặng Nước máy dùng để làm môi trường nuôi cá Kim loại nặng bể thí nghiệm có nguồn gốc từ loại muối Pb(NO3)2, CuSO4 Cd(NO3)2 Mẫu thịt cá chuẩn bị để phân tích kim loại nặng thực dựa phương pháp Gerstmann Frank cải tiến Ngô Thị Thúy Hường (2010) [5] Hàm lượng kim loại nặng đo máy ICP-MS (Inductively-coupled plasma mass spectrometry ELAN® 9000; Perkin-Elmer SCIEX, Waltham, MA, USA) Viện Địa chất, Viện khoa học công nghệ Việt Nam Phương pháp đánh giá tốc độ sinh trưởng cá Các số đánh giá tốc độ sinh trưởng cá bao gồm: Tổng chiều dài thể (cm); Chiều dài tiêu chuẩn (cm); Chiều cao thân (cm); Trọng lượng (g) Phương pháp phân tích Catalaza Hoạt tính Catalaza (CAT) gan cá xác định máy quang phổ theo phương pháp Beers Sizer (1952) [6] Sự phân hủy H2O2 xác định thông qua giảm độ hấp thụ bước sóng 240 nm Phương pháp phân tích Glutathione S-Transferase Hoạt tính Glutathione S-Transferase (GST) gan cá xác định máy quang phổ bước sóng 340 nm theo phương pháp Habig cộng [7] Phân tích số liệu Số liệu biểu diễn với giá trị trung bình ± SEM (n = 5) sử dụng phần mềm GraphPrism để vẽ đồ thị Phương pháp phân tích phương sai ANOVA (Two way factor) sử dụng để đánh giá nghĩa thống kê Hệ số BCF (Bioconcentration fator) tính theo cơng thức: BCF = nồng độ độc tố thể sinh vật / nồng độ trung bình độc tố mơi trường Tổng kết Kết nghiên cứu 4.1 Sự tích tụ kim loại nặng mơ thịt cá (Phụ lục 1.1 phụ lục 2.1 2.2) Chì cadimi loại kim loại khơng có vai trị sinh học cá, đồng lại thành phần cần thiết cho cấu tạo hoạt động số enzyme cá Nhiều nghiên cứu kim loại không nguyên tố sinh học kim loại nguyên tố sinh học gây ảnh hưởng độc đến trình sinh lý, q trình sinh hóa, sinh sản, sinh trưởng khả sống sót lồi cá [8] 4.1.1 Sự tích tụ chì (Pb) Hàm lượng Pb mơ thịt cá Hình Biến động hàm lượng Pb mô thịt cá theo thời gian (a cá rô phi; b cá chép; c cá trôi) Hàm lượng Pb mơ thịt lồi cá nghiên cứu thể hình 1, phụ lục 1.1 (mục 1) Kết cho thấy bể đối chứng hàm lượng Pb mô thịt cá không tăng (p>0,05) Trong hàm lượng Pb mơ thịt cá sống bể thí nghiệm có xu hướng tăng theo thời gian phơi nhiễm loài cá nghiên cứu (p cá chép > cá rơ phi 4.1.3 Sự tích tụ đồng (Cu) Hàm lượng Cu mô thịt cá Biến động hàm lượng Cu mô thịt cá theo thời gian phơi nhiễm thể hình 7, phụ lục 1.1 (mục 3) Kết phân tích cho thấy tương tự kết nghiên cứu Pb Cd, hàm lượng Cu mô thịt cá bể đối chứng không tăng theo thời gian (p > 0,05) Trong hàm lượng Cu mơ thịt cá bể thí nghiệm gia tăng theo thời gian Sự sai khác hàm lượng Cu thịt cá bể đối chứng so với bể thí nghiệm có ý nghĩa thống kê sau 30 đến 45 ngày phơi nhiễm (p < 0,01 p < 0,005) Kết thể loài cá nghiên cứu [9,10] Khi so sánh hàm lượng Cu thịt cá bể thí nghiệm cho thấy cá chép cá trơi xuất sai khác có ý nghĩa thống kê (p Pb > Cu Kết tương tự kết nghiên cứu tác giả Mustafa (2000) Al-Nagaawy (2008) [13, 14] Các kết nghiên cứu cho mức độ tích tụ kim loại nguyên tố sinh học thường cao mức độ tích tụ kim loại nguyên tố sinh học Tuy nhiên kết nghiên cứu đề tài cá trơi có thứ tự thay đổi sau: Cd > Cu > Pb 4.2 Sự sinh trưởng cá sinh sống mơi trường có kim loại nặng (Phụ lục 1.2.) Kết đánh giá sinh trưởng cá sinh sống mơi trường có kim loại nặng thể hình 11 phụ lục 1.2 Số liệu cho thấy tốc độ sinh trưởng cá bể đối chứng (khơng có kim loại nặng) tương tự cá sống bể có kim loại nặng nồng độ khác Kết thể loài cá nghiên cứu thí nghiệm với Pb, Cd Cu Như nồng độ kim loại nặng thí nghiệm không ảnh hưởng đến tốc độ sinh trưởng loài cá nghiên cứu Tuy nhiên, nồng độ Cd 0,05 mg/l gây chết cá trôi sau 60 ngày phơi nhiễm Điều cho thấy giới hạn sinh thái chịu đựng Cd cá trôi thấp so với cá rơ phi cá chép Hình 11 Trọng lượng cá nghiên cứu ngày ngày thứ 60 (a phơi nhiễm Pb; b phơi nhiễm Cd; c phơi nhiễm Cu) 4.3 Hoạt tính enzyme (Phụ lục 1.3 phụ lục 2.3; 2.4) 4.3.1 Catalaza (CAT) 4.3.1.1 Trong mơi trường có Pb Hình 12 Biến động hoạt tính CAT gan cá theo thời gian phơi nhiễm Pb (a cá rô phi; b cá chép; c cá trơi; d Mức độ tăng hoạt tính CAT ngày thứ 60 so với ngày 0) Hoạt tính CAT gan cá ảnh hưởng Pb thể hình 12, phụ lục 1.3 (mục 1.1) Kết nghiên cứu cho thấy sau 15 30 ngày phơi nhiễm hoạt tính CAT lồi cá nghiên cứu thấp ngày Hoạt tính CAT tăng sau 45 ngày phơi nhiễm Kết phân tích thống kê cho thấy có hoạt tính CAT gan cá rơ phi có sai khác có ý nghĩa bể thí nghiệm với bể đối chứng (p < 0,01) Trong hoạt tính CAT gan cá chép cá trơi sai khác có ý nghĩa (p < 0,05) xuất so sánh bể đối chứng với bể có nồng độ Pb cao (0,20 mg/l) Đồ thị hình 12.d cho thấy mức độ tăng hoạt tính CAT mạnh gan cá chép, sau đến cá rơ phi thấp cá trôi sau 60 ngày phơi nhiễm Pb Khi so sánh hoạt tính CAT bể nghiên cứu loài cho thấy loài cá nghiên cứu mức độ tăng hoạt tính CAT tăng theo nồng độ Pb mơi trường, mức tăng khơng tỷ lệ thuận với mức tăng nồng độ Pb Kết tương tự mức tăng hàm lượng Pb tích tụ thịt cá bàn luận mục 4.1.1 [15] 4.3.1.2 Trong mơi trường có Cd Hình 13 Biến động hoạt tính CAT gan cá theo thời gian phơi nhiễm Cd (a cá rô phi; b cá chép; c cá trôi; d Mức độ tăng hoạt tính CAT ngày thứ 45 so với ngày 0) Kết phân tích hoạt tính CAT gan cá tác động Cd thể hình 13, phụ lục 1.3 (mục 1.2) Kết nghiên cứu cho thấy hoạt tính CAT lồi có xu hướng tăng dần sau 15 đến 45 ngày phơi nhiễm, đến 60 ngày phơi nhiễm hoạt tính CAT lại giảm Kết phân tích thống kê cho thấy hoạt tính CAT thể sai khác có ý nghĩa (p < 0,5) so sánh kết phân tích bể đối chứng với bể thí nghiệm sau 45 đến 60 ngày phơi nhiễm cá rô phi Trong cá chép khơng thấy sai khác có ý nghĩa bể đối chứng bể thí nghiệm (p > 0,05) Đối với cá trơi xuất sai khác có ý nghĩa (p < 0,05) thời điểm 60 ngày so sánh bể đối chứng với bể có nồng độ 0,01 mg/l thời điểm 45 (p < 0,001) so với bể có nồng độ 0,05 mg/l Như hoạt tính CAT gan cá rô phi đáp ứng tốt với ô nhiễm Cd nồng độ sau 45 ngày phơi nhiễm, cịn hoạt tính CAT gan cá chép khơng đáp ứng với ô nhiễm Cd, cá trôi đáp ứng với nồng độ Cd cao [15] Kết phân tích cho thấy ngày thứ 45 sau phơi nhiễm Cd hoạt tính CAT loại cá đạt giá trị cao Số liệu phân tích mức độ tăng hoạt tính CAT ngày thứ 45 so với ngày bể thí nghiệm thể hình 13.d Đồ thị cho thấy mức độ gia tăng hoạt tính CAT có xu hướng tăng nồng độ Cd tăng, mức tăng không tỷ lệ thuận với mức tăng nồng độ Cd môi trường Như hoạt tính CAT gan lồi cá nghiên cứu khơng thể tính đáp ứng với nồng độ Cd khác môi trường 4.3.1.3 Trong mơi trường có Cu Hình 14 Biến động hoạt tính CAT gan cá theo thời gian phơi nhiễm Cu (a cá rô phi; b cá chép; c cá trơi; d Mức độ tăng hoạt tính CAT ngày thứ 60 so với ngày 0) Hình 14, phụ lục 1.3 (mục 1.3) thể kết phân tích hoạt tính CAT gan lồi cá nghiên cứu tác động Cu Số liệu cho thấy tăng giảm CAT loài cá nghiên cứu không Cụ thể sau: Ở cá rô phi: sai khác CAT bể đối chứng với bể thí nghiệm xuất sau 45 ngày phơi nhiễm Cu với nồng độ 0,05 0,20 mg/l Bên cạnh sai khác có ý nghĩa p < 0,05 p < 0,001 so sánh giá trị CAT gan cá bể có nồng độ 0,02 mg/l bể có nồng độ 0,20 mg/l Trong cá chép: hoạt tính CAT tăng đột biến ngày thứ 45 bể có nồng độ 0,20 mg/l ngày thứ 60 bể có nồng độ 0,02 mg/l Giá trị CAT thời điểm có khác biệt có ý nghĩa thống kê với giá trị lại (p < 0,001) Đối với cá trơi: hoạt tính CAT gan cá bể thí nghiệm có nồng độ 0,05 0,20 mg/l thể sai khác có ý nghĩa (p < 0,01) so sánh với bể đối chứng sau 30 đến 60 ngày phơi nhiễm Cu Sự sai khác có ý nghĩa thống kê (p < 0,01) thể so sánh CAT bể thí nghiệm với Kết đánh giá mức độ tăng hoạt tính CAT sau 60 ngày phơi nhiễm Cu loài cá nghiên cứu thể hình 14.d Số liệu cho thấy cá rô phi với nồng độ Cu 0,20 mg/l giá trị CAT tăng mạnh nhất, giá trị lại Ngược với cá rô phi, hoạt tính CAT cá chép tăng mạnh bể có nồng độ thấp (0,02 mg/l) Trong cá trơi hoạt tính CAT có mức độ tăng lên thuận theo tăng nồng độ Cu môi trường 4.3.1.4 Tương quan hàm lượng kim loại nặng với hoạt tính CAT Các kết nghiên cứu trước tác giả Wang cộng (2013), Mohanty (2013) cho thấy hoạt tính CAT gan cá đáp ứng rõ với ô nhiễm kim loại nặng [16, 17] Kết nghiên cứu cho thấy sau 60 ngày phơi nhiễm Pb, Cd Cu hoạt tính CAT lồi 10 cá nghiên đêu có xu hướng tăng lên Dựa vào kết phân tích thống kê so sánh giá trị CAT bể đối chứng bể thí nghiệm cho thấy hoạt tính CAT gan cá rô phi đáp ứng với kim loại nghiên cứu sau 45 ngày phơi nhiễm nồng độ kim loại nước thí nghiệm Trong hoạt tính CAT gan cá chép đáp ứng nồng độ Pb Cu cao, cịn hoạt tính CAT gan cá trơi đáp ứng với kim loại nồng độ cao Dựa vào số liệu giá trị trung bình hàm lượng Pb, Cd, Cu mô thịt cá giá trị trung bình hoạt tính CAT gan cá mẫu, mức độ tương quan hàm lượng kim loại nặng với hoạt tính CAT xác định mối tương quan tuyến tính khơng có tương quan thuộc Cd, tương quan chặt (R>0,8) thuộc cá trôi tương quan cịn lại tương quan khơng chặt Kết cho thấy CAT đáp ứng với ô nhiễm Pb cá rô phi, cá trôi đáp ứng với ô nhiễm Cu loài cá nghiên cứu 4.3.2 Glutathione S-Transferase (GST) 4.3.2.1 Trong mơi trường có Pb Hình 20 Biến động hoạt tính GST gan cá theo thời gian phơi nhiễm Pb (a cá rô phi; b cá chép; c cá trôi; d Mức độ tăng hoạt tính GST ngày thứ 60 so với ngày ) Kết phân tích hoạt tính GST thể hình 20, phụ lục 2.1 Số liệu cho thấy biến thiên hoạt tính GST lồi cá khác Cụ thể sau: Đối với cá rô phi giá trị GST tăng mạnh thời điểm 15 30 ngày phơi nhiễm bể có nồng độ 0,20 mg/l bể có nồng độ 0,05 mg/l (p 300 ppm) Kết tương tự kết nghiên cứu Karthikeyan S cộng (2007) tích tụ Ni Nghiên cứu lồi cá Cirrhinus mrigala tích tụ Ni mạnh nước mềm [23] Tuy nhiên kết phân tích thống kê cho thấy sau 45 ngày phơi nhiễm, hàm lượng Pb mô thịt cá rô phi thể sai khác có ý nghĩa bể thí nghiệm, cụ thể bể với có p< 0,05; bể với 3; bể với có p < 0,01; bể với 4, bể với có p < 0,001 Sự sinh trưởng cá rô phi điều kiện nước có độ cứng tổng số khác nồng độ Pb 0,05 mg/l thể hình 26 phụ lục 1.5 (mục 2) Kết cho thấy độ cứng tổng số không ảnh hưởng đến sinh trưởng cá Hình 25 Biến động hàm lượng Pb thịt cá rơ phi theo thời gian Hình 26 Trọng lượng cá rô phi sau 60 ngày phơi nhiễm Pb độ cứng tổng số thay đổi 14 Kết luận Từ kết nghiên cứu đề tài rút kết luận sau: Hệ số BCF Pb, Cd Cu loài cá nghiên cứu tỷ lệ nghịch với nồng độ kim loại môi trường nước Dựa vào mức độ tăng thêm hàm lượng kim loại thịt cá sau 60 ngày phơi nhiễm cho thấy: mức độ tích tụ Pb cá cá chép> cá rô phi > cá trơi; mức độ tích tụ Cd cá trơi > cá chép > cá rơ phi mức độ tích tụ Cu cá rô phi > cá chép > cá trôi Đã xác định mối tương quan hàm lượng Pb Cu mô thịt cá với hoạt tính CAT Hoạt tính CAT thị cho ô nhiễm Pb cá rô phi, cá trôi thị cho ô nhiễm Cu loài cá nghiên cứu Đã xác định mối tương quan hàm lượng Cd Cu mơ thịt cá với hoạt tính GST, điều thể GST thị cho ô nhiễm Cd Cu loài cá nghiên cứu pH khoảng 5,0 đến 7,0 nồng độ Pb 0,05 mg/l khơng ảnh hưởng đến tích tụ Pb Sự tích tụ Pb cá rơ phi nước mềm nhiều nước cứng Đối tượng ưu tiên ni ao sử dụng nguồn nước đầu vào từ sông Tô Lịch, sông Kim Ngưu, sông Lừ sông Sét (bị ô nhiễm kim loại nặng) vùng Thanh Trì cá trơi > cá rô phi > cá chép Tài liệu tham khảo [1] Mason C.F., Biology of freshwater pollution Longman Group Limited 1996 [2] Ha Thu Le and Huong Thi Thuy Ngo, Cd, Pb, and Cu in water and sediments and their bioaccumulation in freshwater fish of some lakes in Hanoi, Vietnam, Toxicological & Environmental Chemistry Vol 95, No (2014), 1328–1337 [3] Lưu Lan Hương đồng tác giả, Sự phân bố ảnh hưởng số kim loại nặng hồ Tây (Hà Nội), Tạp chí Khoa học Cơng nghệ, số (2011), 14 – 18 [4] Bộ Tài nguyên Môi trường, Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng nước mặt, QCVN 08:2008/BTNMT (2008) [5] Ngo, H.T.T., Gerstmann, S., Frank, H., Subchronic effects of environment-like cadmium levels on the bivalve Anodonta anatina (Linnaeus 1758): I Bioaccumulation, distribution and effects on calcium metabolism Toxicological & Environmental Chemistry (2010), 1-14 [6] Beers, R F.; Sizer, I W., A spectrophotometric method for measuring the breakdown of hydrogen peroxide by catalase Journal of Biological Chemistry 195, 1(1952), 133-140 [7] Habig, W H.; Pabst, M J.; Jakoby, W B., Glutathione S-Transferases: The first enzymatic step in mercapturic acid formation Journal of Biological Chemistry, 249, 22 (1974), 71307139 [8] Mustafa K and Canli M., Elimination of Essential (Cu, Zn) and Non-Essential (Cd, Pb) Metals from Tissues of a Freshwater Fish Tilapia zilli, Turk Journal Zool 24 (1974), 429436 [9] Lê Thu Hà, Nguyễn Thị Thu Trang, Phạm Thị Minh Uyên, Sự tích tụ chì đồng thịt cá chép (Cyprinus carpio)” Tạp chí Khoa học Đại học Quốc gia Hà Nội, Khoa học Tự nhiên Công nghệ Tập 30, số 3S (2014), 28 – 32 15 [10] Lê Thu Hà, Bùi Thị Hoa, Trương Ngọc Hoa, Mai Thị Huệ, Đánh giá tích tụ chì, đồng, cadimi thịt cá trơi (Labeo rohita)”, Tạp chí Nơng nghiệp Phát triển Nông thôn, Số + (2015), 152 - 155 [11] Ahmed M.S and Bibi S 2010, Uptake and bioaccumulation of waterborne lead (Pb) in the fingerllings of a freshwater cyprinid, catla catla L., The Journal of Animal & Plant Sciences, 20(3), p 201-207 [12] Jeng-Wei Tsai et al., 2012, Toxicokinetics of tilapia following high exposure to waterborne and dietary copper and implications for coping mechanisms Environ Sci Pollut Res DOI 10.1007/s11356-012-1304-3 [13] Mustafa K and Canli M., 2000, Elimination of Essential (Cu, Zn) and Non-Essential (Cd, Pb) Metals from Tissues of a Freshwater Fish Tilapia zilli Turk Journal Zool 24, p 429-436 [14] Al- Nagaawy, A.M., 2008, Accumulation and elimination of copper and lead from O Niloticus fingerlings and consequent influence on their tissue residues and some biochemical parameters 8th International Symposium on Tilapia in Aquaculture p.431 – 445 [15] Phạm Thị Dậu, Tăng Thị Nhung, Lê Thu Hà “Ảnh hưởng cadimi chì lên hoạt tính enzyme catalaza cá chép (Cyrinus carpio) cá trơi (Labeo rohita)” Tạp chí Khoa học Đại học Quốc gia Hà Nội, Khoa học Tự nhiên Công nghệ Tập 30, số 6S-A, năm 2014, tr 89 – 94 [16] Wang, X F C., W H.; Zhang, Z.; Chen, H G and Jia, X P., Effects of Water Borne Mercury and Cadmium Exposure on Lipid Peroxidation and Antioxidant Enzymes in Mangrove Red Snapper Lutjanus argentimaculatu Research Journal of Applied Sciences, Engineering and Technology 2013, 6, (13), 2395-2401 [17] Mohanty, B P M., M R and Pradhan S., Cadmium Induced Toxicity and Antioxidant Activities in Labeo Rohita (Hamilton) Environment and Ecology Research 2013, 1, (2), 4147 [18] Phạm Thị Dậu, Nguyễn Thị Huyền and Lê Thu Hà « Sự thay đổi hoạt tính enzyme glutathione-S-transferase cadimi chì cá nước » Tạp chí Khoa học Đại học Quốc gia Hà Nội, Khoa học Tự nhiên Công nghệ Tập 30, số 3S, năm 2014, tr 16 – 20 [19] Chen, L.; Guo, H.; Shen, H.; Wang, X., Effect of trace lead on the antioxidant system of fish liver Envir Chem 2002, 21, (5), 485-489 [20] Mani, R M., B Valivittan, K Suresh, and Suresh A., Glutathione-S-transferase and catalase activity in different tissues of marine catfish arius arius on exposure to cadmium Int J Pharm Sci 2014, 6, (1), 326-332 [21] Iqbal Ahmad, Miguel Oliveira, Ma´rio Pacheco, Maria Ana Santos Anguilla anguilla L oxidative stress biomarkers responses to copper exposure with or without b-naphthoflavone pre-exposure Chemosphere 2005, 61, 267–275 [22] WJ van Aardt and LCR Venter The effects of lead, water hardness and pH on oxygen consumption, plasma chlorides and bioaccumulation in the freshwater fish Tilapia sparrmanii African Journal of Aquatic Science, 2004, 29(1): 37–46 [23] Karthikeyan S., Palaniappan PL RM and Selvi Sabhanayakam Influence of pH and water hardness upon nickel accumulation in edible fish Cirrhinus mrigala Journal of Environmental Biology, 2007, 28(2) 489-492 16 Đánh giá kết đạt kết luận Đánh giá kết đạt - Đề tài thực đầy đủ nội dung nghiên cứu đăng ký khoảng thời gian 27 tháng từ tháng 10/2012 đến tháng 01/2015 - Các kết đạt phản ánh đầy đủ mục tiêu đặt đề tài - Số liệu đề tài sử dụng để công bố 04 báo, xuất chấp nhận đăng tháng 2/2015 - Đề tài hỗ trợ đào tạo 01 thạc sĩ 06 sinh viên (trong có 02 sinh viên thuộc chương trình đào tạo chiến lược ĐHQG) Kết luận: Đề tài hoàn thành nhiệm vụ giao, vượt mức kết đào tạo 04 sinh viên Tóm tắt kết (tiếng Việt tiếng Anh) Nghiên cứu thực với mục tiêu đánh giá tích tụ Pb, Cd Cu cá rô phi (Oreochromis niloticus), cá chép (Cyprinus carpio) cá trôi (Labeo rohita) ảnh hưởng kim loại lên hoạt tính CAT GST Bên cạnh phân tích ảnh hưởng pH độ cứng tổng số (CaCO3) nước tích tụ Pb lồi cá rơ phi Cá sử dụng nghiên cứu cung cấp Viện nuôi trồng Thủy sản (Bắc Ninh, Việt Nam) Nghiên cứu thực với bể thí nghiệm bể đối chứng Mỗi bể có 40 đến 45 cá/1 lồi 100 lít nước, ni 60 ngày Nồng độ Pb Cu bể 0,0 mg/l, 0,02 mg/l, 0,05 mg/l 0,20 mg/l Nồng độ Cd 0,0 mg/l, 0,005 mg/l, 0,01 mg/l 0,05 mg/l Kết nghiên cứu cho thấy hàm lượng kim loại mơ thịt cá có xu hướng tăng dần theo thời gian phơi nhiễm đặc biệt có ý nghĩa thống kê sau 45 đến 60 ngày phơi nhiễm (p < 0,05 p < 0,01), bể đối chứng tăng khơng có ý nghĩa thống kê (p > 0,05) Hệ số BCF kim loại Pb, Cd, Cu loài cá nghiên cứu tỷ lệ nghịch với nồng độ kim loại mơi trường nước Kết phân tích hoạt tính CAT gan cá cho thấy CAT tăng có ý nghĩa thống kê (p < 0,05) sau 45 đến 60 ngày phơi nhiễm nồng độ 0,20 mg/l Pb, Cu nồng độ 0,05 mg/l Cd Hàm lượng Pb Cu thịt cá có tương quan tuyến tính với hoạt tính CAT, Cd không tương quan Cd Cu làm tăng hoạt tính GST lồi cá nghiên cứu, cịn Pb ảnh hưởng khác loài cá khác Kết thể kết phân tích tương quan hàm lượng kim loại mơ thịt cá với hoạt tính GST Cụ thể: hàm lượng Cd Cu mơ thịt cá có tương quan với hoạt tính GST, cịn Pb khơng Nồng độ kim loại khác môi trường nước không ảnh hưởng đến sinh trưởng cá Kết phân tích hàm lượng Pb mơ thịt đánh giá sinh trưởng cá rô phi sống mơi trường có nồng độ Pb 0,05 mg/l pH mức 7,0; 5,0; 5,5 6,0 cho thấy pH khơng ảnh hưởng đến tích tụ Pb mô thịt tốc độ sinh trưởng cá Trong kết đánh giá ảnh hưởng độ cứng tổng số cho thấy cá sống nước mềm (độ cứng tổng số 17 300 ppm), tốc độ sinh trưởng cá độ cứng nước khác Summary A study was conducted to evaluate the uptake and accumulation of waterborne lead (Pb) cadmium (Cd) and copper (Cu) in flesh of Tilapia (Oreochromis niloticus), Common carp (Cyprinus carpio) and Major carp (Labeo rohita) Fish were obtained from Aquaculture No.1 (Bac Ninh, Viet Nam) Four groups of fish (40 to 45 each/ species) were maintained in 100 liters of water in glass tanks Each group was exposed to a sub-lethal dose of waterborne Pb and Cu at 0.0 mg/l (control), 0.02 mg/l, 0.05 mg/l and 0.20 mg/l and Cd at 0.0 mg/l (control), 0.005 mg/l, 0.01 mg/l and 0.05 mg/l for 60 days Fish sampling was done on day zero and every 15 days thereafter from all tanks The study results showed that metal concentrations in flesh tissue tends to increase over time of exposure is particularly significant 45 to 60 days after exposure (p cá rô phi > cá chép (Kết luận 9) 19 3.2 Hình thức, cấp độ cơng bố kết (Phụ lục 2) TT Sản phẩm Tình trạng (Đã in/ chấp nhận in/ nộp đơn/ chấp nhận đơn hợp lệ/ cấp giấy xác nhận SHTT/ xác nhận sử dụng sản phẩm) Ghi địa cảm ơn tài trợ ĐHQGHN quy định Cơng trình cơng bố tạp chí khoa học quốc tế theo hệ thống ISI/Scopus Sách chuyên khảo xuất ký hợp đồng xuất Đăng ký sở hữu trí tuệ Bài báo quốc tế không thuộc hệ thống ISI/Scopus Bài báo tạp chí khoa học ĐHQGHN, tạp chí khoa học chuyên ngành quốc gia báo cáo khoa học đăng kỷ yếu hội nghị quốc tế 5.1 Lê Thu Hà, Nguyễn Thị Thu Trang, Phạm Thị Đã in Đánh giá chung (Đạt, khơng đạt) Có Đạt Chấp nhận in Có Đạt Đã in Có Đạt Đã in Có Đạt Minh Un « Sự tích tụ chì đồng thịt cá chép (Cyprinus carpio)” Tạp chí Khoa học Đại học Quốc gia Hà Nội, Khoa học Tự nhiên Công nghệ Tập 30, số 3S, năm 2014, tr 28 – 32 5.2 Lê Thu Hà, Bùi Thị Hoa, Trương Ngọc Hoa, Mai Thị Huệ “Đánh giá tích tụ chì, đồng, cadimi thịt cá trơi (Labeo rohita)” Tạp chí Nơng nghiệp Phát triển Nơng thôn Tập , số…., năm 2015, tr 5.3 Phạm Thị Dậu, Tăng Thị Nhung, Lê Thu Hà “Ảnh hưởng cadimi chì lên hoạt tính enzyme catalaza cá chép (Cyrinus carpio) cá trơi (Labeo rohita)” Tạp chí Khoa học Đại học Quốc gia Hà Nội, Khoa học Tự nhiên Công nghệ Tập 30, số 6S-A, năm 2014, tr 89 – 94 5.4 Phạm Thị Dậu, Nguyễn Thị Huyền and Lê Thu Hà « Sự thay đổi hoạt tính enzyme glutathioneS-transferase cadimi chì cá nước » Tạp chí Khoa học Đại học Quốc gia Hà Nội, Khoa học Tự nhiên Công nghệ Tập 30, số 3S, năm 2014, tr 16 – 20 Báo cáo khoa học kiến nghị, tư vấn sách theo đặt hàng đơn vị sử dụng Kết dự kiến ứng dụng quan hoạch định sách sở ứng dụng KH&CN 20 3.3 Kết đào tạo (Phụ lục 3) Thời gian kinh Cơng trình cơng bố liên quan TT Họ tên phí tham gia đề tài (Sản phẩm KHCN, luận án, luận văn) (số tháng/số tiền) Học viên cao học Phạm Thị 06 tháng/21,6 triệu LVCH: Xác định hệ số tích tụ Pb Minh Uyên Cd cá Rô phi (Oreochromis niloticus), cá Trôi (Labeo rohita) cá Chép (Cyprinus carpio) ni phịng thí nghiệm Sinh viên Trương 03 tháng/ 2,4 triệu KLTN: Comparing enzymatic Ngọc Hoa activity of Catalase and GlutathionS-transferase between Nile tilapias (Oreochromis niloticus) and Common carp (Cyprinus carpio) after exposure to waterbone lead Mai Thị Huệ 03 tháng/1,2 triệu KLTN: Evaluation of lead accumulation in Nile tilapia (Oreochromis niloticus) under lab condition Nguyễn Thị tháng/3,0 triệu KLTN: Phân tích hoạt tính enzyme Huyền GST gan cá Trơi (Labeo rohita) sống mơi trường có chứa cadimi chì tháng/3,0 triệu KLTN: Phân tích hoạt tính enzyme catalaza cá Chép (Cyprinus Tăng Thị Nhung carpio) sống mơi trường có chứa chì đồng tháng/3,0 triệu KLTN: Đánh giá tích tụ cadimi Nguyễn Thị đồng cá Trôi (Labeo rohita) ni Thu Trang phịng thí nghiệm Phạm Ngọc Luân tháng/3,0 triệu KLTN: Đánh giá tích tụ chì đồng cá Chép (Cyprinus carpio) ni phịng thí nghiệm Đã bảo vệ Ngày bảo vệ LVCH: 25/12/2014 Ngày bảo vệ KLTN: 9/2013 Ngày bảo vệ KLTN: 9/2013 Ngày bảo vệ KLTN: 6/2014 Ngày bảo vệ KLTN: 6/2014 Ngày bảo vệ KLTN: 6/2014 Ngày bảo vệ KLTN: 6/2014 21 PHẦN IV TỔNG HỢP KẾT QUẢ CÁC SẢN PHẨM KH&CN VÀ ĐÀO TẠO CỦA ĐỀ TÀI TT Sản phẩm Bài báo cơng bố tạp chí khoa học quốc tế theo hệ thống ISI/Scopus Sách chuyên khảo xuất ký hợp đồng xuất Đăng ký sở hữu trí tuệ Bài báo quốc tế không thuộc hệ thống ISI/Scopus Số lượng báo tạp chí khoa học ĐHQGHN, tạp chí khoa học chuyên ngành quốc gia báo cáo khoa học đăng kỷ yếu hội nghị quốc tế Số lượng đăng ký Số lượng hoàn thành 04 04 01 06 (02 sinh viên thuộc chương trình nhiệm vụ chiến lược) Báo cáo khoa học kiến nghị, tư vấn sách theo đặt hàng đơn vị sử dụng Kết dự kiến ứng dụng quan hoạch định sách sở ứng dụng KH&CN Đào tạo/hỗ trợ đào tạo NCS Đào tạo thạc sĩ 01 10 Đào tạo cử nhân 02 PHẦN V TÌNH HÌNH SỬ DỤNG KINH PHÍ TT Nội dung chi Kinh phí duyệt (triệu đồng) Kinh phí thực (triệu đồng) 153,2 153,2 6 16 16 A Chi phí trực tiếp Th khốn chun mơn Ngun, nhiên vật liệu, Thiết bị, dụng cụ Công tác phí Dịch vụ th ngồi Hội nghị, Hội thảo, kiểm tra tiến độ, nghiệm thu 6,9 6,9 In ấn, Văn phịng phẩm 1,9 1,9 Chi phí khác B Chi phí gián tiếp Quản lý phí 8 Chi phí điện, nước 8 200 200 Tổng số Ghi 22 PHẦN V KIẾN NGHỊ (về phát triển kết nghiên cứu đề tài; quản lý, tổ chức thực cấp) Kết nghiên cứu phần cho thấy CAT, GST sử dụng dấu hiệu sinh học đánh giá ảnh hưởng ô nhiễm kim loại nặng đến lồi cá nghiên cứu nói riêng lồi cá nói chung Kết gợi mở hướng nghiên cứu xây dựng quy trình cảnh báo sớm ảnh hưởng ô nhiễm kim loại nặng đến hệ sinh thái Đây hướng nghiên cứu sinh thái độc tố nước phát triển giới quan tâm đầu tư nghiên cứu Do thành viên đề tài đề nghị Đại học Quốc gia quan tâm, xem xét tiếp tục cung cấp kinh phí cho đề tài tiếp tục nghiên cứu với kim loại nặng khác Hg, As loài cá kinh tế khác cá mè trắng, cá diêu hồng… PHẦN VI PHỤ LỤC (minh chứng sản phẩm nêu Phần III) Phụ lục Các số liệu có đề tài 1.1 Kết phân tích hàm lượng Pb, Cd, Cu mô thịt cá Hệ số BCF 1.2 Số liệu sinh trưởng cá 1.3 Hoạt tính CAT, GST 1.4 Ảnh hưởng pH 1.5 Ảnh hưởng độ cứng tổng số Phụ lục Minh chứng cơng trình cơng bố Phụ lục Minh chứng kết đào tạo Thạc sĩ Cử nhân Phụ lục Thuyết minh đề cương đề tài Hà Nội, ngày tháng năm Đơn vị chủ trì đề tài (Thủ trưởng đơn vị ký tên, đóng dấu) Chủ nhiệm đề tài (Họ tên, chữ ký) 23