Ảnh hưởng của ô nhiễm kim loại nặng lên sự biến động năng lượng dự trữ và hoạt tính enzyme glutathione S-transferase

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - VŨ THỊ HUYỀN TRANG ẢNH HƢỞNG CỦA Ô NHIỄM KIM LOẠI NẶNG LÊN SỰ BIẾN ĐỘNG NĂNG LƢỢNG DỮ TRỮ VÀ HOẠT TÍNH ENZYME GLUTATHIONE S-TRANSFERASE CỦA CÁ CHÉP (CYPRINUS CARPIO) VÀ CÁ RÔ PHI (OREOCHROMIS NILOTICUS) TRONG LƢU VỰC SÔNG NHUỆ - ĐÁY LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – 2014 I ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - VŨ THỊ HUYỀN TRANG ẢNH HƢỞNG CỦA Ô NHIỄM KIM LOẠI NẶNG LÊN SỰ BIẾN ĐỘNG NĂNG LƢỢNG DỮ TRỮ VÀ HOẠT TÍNH ENZYME GLUTATHIONE S-TRANSFERASE CỦA CÁ CHÉP (CYPRINUS CARPIO) VÀ CÁ RÔ PHI (OREOCHROMIS NILOTICUS) TRONG LƢU VỰC SÔNG NHUỆ - ĐÁY Chuyên ngành: Sinh Thái Học Mã số: 60.42.20 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGÔ THỊ THÚY HƢỜNG PSG.TS LÊ THU HÀ Hà Nội - 2014 II ỜI CẢM ƠN Trước tiên, xin gửi lời cảm ơn đến quý thầy cô giảng dạy chương trình Cao học mơn Sinh thái học, người truyền đạt cho kiến thức hữu ích sinh thái học môi trường làm sở cho thực tốt luận văn Tôi xin gửi lời tri ân sâu sắc tới TS Ngô Thị Thúy Hường, PGS TS Lê Thu Hà tận tình hướng dẫn cho tơi thời gian thực luận văn Mặc dù trình thực luận văn gặp nhiều khó khăn Cơ giúp đỡ, hướng dẫn bảo giúp thêm niềm tin cố gắng để hoàn thành nghiên cứu Tôi xin gửi lời cảm ơn đến tất Thầy Cô PTN Sinh thái học Sinh học môi trường tạo điều kiện trang thiết bị, kỹ thuật để thực thí nghiệm cho nghiên cứu Tôi xin gửi lời cảm ơn tới anh, chị, bạn bè công tác Viện Địa chất Khống sản nhiệt tình tham gia, giúp đỡ việc thu mẫu xử lý mẫu thí nghiệm Nghiên cứu phần đề tài tài trợ Quỹ Phát triển Khoa học Công nghệ Quốc gia (Nafosted), mã số 106.13-2011.04 Tôi xin trân trọng cảm ơn Quỹ Phát triển Khoa học Công nghệ Quốc gia (Nafosted) đầu tư tạo điều kiện kinh phí để chúng tơi thực nghiên cứu Sau xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến gia đình ln tạo điều kiện tốt cho tơi suốt q trình học thực luận văn, cám ơn động viên chân tình mà bạn bè, anh chị, em dành cho suốt thời gian qua Hà Nội, tháng năm 2014 Học viên Vũ Thị Huyền Trang I MỤC ỤC MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI IỆU 1.1 Tổng quan loài cá nghiên cứu 1.1.1 Cá chép (Cyprinus carpio) 1.1.2 Cá rô phi (Oreochromis niloticus) 1.1.3 Các quan cá thị sinh học thường sử dụng nghiên cứu độc học sinh thái 1.2 Ảnh hưởng kim loại nặng cá 1.2.1 Sự tích lũy kim loại nặng thể cá 1.2.2 Ảnh hưởng tích lũy kim loại nặng lên protein - nguồn lượng dự trữ quan trọng cá 11 1.2.3 Ảnh hưởng tích lũy kim loại nặng lên hoạt tính enzyme glutathione S-transferase (GST) 13 1.3 Tổng quan khu vực nghiên cứu 16 CHƢƠNG 2: ĐỊA ĐIỂM, ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 19 2.1 Địa điểm nghiên cứu 19 2.2 Phương pháp thu mẫu 20 2.3 Chuẩn bị mẫu phân tích 21 2.4 Phân tích mẫu 21 2.4.1 Phân tích kim loại nặng 21 2.4.2 Phân tích protein 22 2.4.3 Phân tích GST 22 2.5 Phân tích xử lý số liệu 23 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO UẬN 24 3.1 Phân tích đánh giá nồng độ kim loại nặng tích tụ cá 24 3.1.1.Biến động tích lũy kim loại nặng mơ phân tích theo mùa 24 II 3.1.2 Sự tích lũy kim loại nặng mơ phân tích theo mặt cắt 26 3.2 Sự thay đổi nồng độ protein - nguồn lượng dự trữ thể cá 29 3.2.1 Theo mùa 29 3.2.2 Theo mặt cắt 31 3.3 Sự biến động hoạt tính enzyme GST tính g trọng lượng tươi 32 3.3.1 Theo mùa 32 3.3.2 Theo mặt cắt 32 3.4 Hoạt tính enzyme GST tính mg protein 34 3.4.1 Theo mùa 34 3.4.2 Theo mặt cắt 35 3.5 Mối tương quan nồng độ kim loại nặng với nồng độ protein hoạt tính GST 38 3.5.1 Tương quan nồng độ kim loại nặng với nồng độ protein 39 3.5.2 Tương quan nồng độ kim loại nặng tích lũy hoạt tính enzyme GST 48 KẾT UẬN VÀ KIẾN NGHỊ 57 TÀI IỆU THAM KHẢO 59 III DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 3.1: Nồng độ đồng, kẽm, cadmium, chì (mg/kg) quan khác cá chép thu thập từ lưu vực sông Nhuệ - Đáy bốn mùa thu mẫu (giá trị trung bình + SEM) 25 Bảng 3.2: Nồng độ đồng, kẽm, cadmium, chì (mg/kg) quan khác cá rô phi thu thập từ lưu vực sông Nhuệ - Đáy bốn mùa lấy mẫu (giá trị trung bình + SEM) 26 Bảng 3.3: Nồng độ đồng, kẽm, cadmium, chì (mg/kg ww) quan khác cá chép thu thập từ mặt cắt khác lưu vực sông Nhuệ - Đáy bốn mùa lấy mẫu (giá trị trung bình ± SEM) 28 Bảng 3.4: Nồng độ đồng, kẽm, cadmium, chì (mg / kg ww) quan khác cá rô phi thu thập từ mặt cắt khác lưu vực sông Nhuệ - Đáy bốn mùa lấy mẫu (giá trị trung bình ± SEM) 29 Bảng 3.5: Sự khác biệt có ý nghĩa thống kê thay đổi nồng độ Biomarker (protein, GST, gst/mg protein) mang, gan, thận cá chép cá rô phi theo mùa (mùa thu, mùa đông, mùa xuân, mùa hè) đánh dấu * (*: p