BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG HỢP CHẤT LY TRÍCH TỪ CÂY NEEM TRONG ĐIỀU TRỊ BỆNH THUỶ SẢN VÀ CÁC TÁC ĐỘNG ĐẾN MÔI TRƯỜNG.TS. Nguyễn Thanh Bình

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT KHOA TÀI NGUYÊN MÔI TRƯỜNG ẢNH HƯỞNG CỦA HỢP CHẤT LY TRÍCH TỪ CÂY NEEM SỬ DỤNG TRONG ĐIỀU TRỊ BỆNH TRÊN THỦY SẢN ĐẾN CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC CỦA AO NUÔI Mã số: BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG HỢP CHẤT LY TRÍCH TỪ CÂY NEEM TRONG ĐIỀU TRỊ BỆNH THUỶ SẢN VÀ CÁC TÁC ĐỘNG ĐẾN MÔI TRƯỜNG Chủ nhiệm đề tài: TS Nguyễn Thanh Bình Người thực chuyên đề: Đơn vị: Khoa Tài ngun Mơi trường Bình Dương, 2016 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT KHOA TÀI NGUYÊN MÔI TRƯỜNG ẢNH HƯỞNG CỦA HỢP CHẤT LY TRÍCH TỪ CÂY NEEM SỬ DỤNG TRONG ĐIỀU TRỊ BỆNH TRÊN THỦY SẢN ĐẾN CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC CỦA AO NUÔI Mã số: BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG HỢP CHẤT LY TRÍCH TỪ CÂY NEEM TRONG ĐIỀU TRỊ BỆNH THUỶ SẢN VÀ CÁC TÁC ĐỘNG ĐẾN MÔI TRƯỜNG Xác nhận đơn vị chủ trì đề tài Chủ nhiệm đề tài TS Nguyễn Thanh Bình Bình Dương, 2016 MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỒNG QUAN 1.1 Sơ lược phường Tương Bình Hiệp 1.2 Tổng quan hợp chất ly trích Neem 1.3 Tổng quan phiêu sinh thực vật(Phytoplankton) 1.3.1 Tảo lam (Cyanophyta) 1.3.2 Tảo mắt (Euglenophyta) 1.3.3 Tảo lục (Chlorophyta) 1.3.4.Vai trò phiêu sinh thực vật thủy vực 10 1.4 Tổng quan phiêu sinh động vật (Zooplankton) Error! Bookmark not defined 1.4.1 Lớp trùng bánh xe (Rotatoria) Error! Bookmark not defined 1.4.2 Bộ giáp xác râu ngành (Cladocera) 10 1.4.3 Lớp phụ chân mái chèo (Copepoda) 11 1.4.4 Vai trò động vật phiêu sinh thủy vực 12 1.5 Tình hình nghiên cứu nước 13 1.5.1 Tình hình nghiên cứu nước 14 1.5.2 Tình hình nghiên cứu nước ngồi 15 CHƯƠNG NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 17 2.1 Nội dung 17 2.2 Phương pháp nghiên cứu 17 2.2.1 Thời gian chu kỳ lấy mẫu 17 2.2.2 Phương pháp lấy mẫu 17 2.2.3 Phương pháp phân tích 19 2.2.4 Phương pháp xử lí số liệu 19 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 20 3.1 Đánh giá mức độ tác động hợp chất ly trích Neem đến vài thông số chất lượng nước ao nuôi cá tra 20 3.1.1 pH 20 3.1.2 SS 21 3.1.3 COD 23 3.2 Ghi nhận tần suất xuất số động vật thực vật trước sau sử dụng hợp chất ly trích từ Neem 24 3.2.1 Phiêu sinh thực vật 24 3.2.2 Phiêu sinh động vật 27 3.3 Đánh giá mức độ tác động hợp chất ly trích Neem đến động vật thực vật ao nuôi 27 3.3.1 Thực vật 27 3.3.2 Động vật 28 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 30 4.1 Kết luận 30 4.2 Kiến nghị 30 TÀI LIỆU THAM KHẢO 31 DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1: Các phương pháp phân tích thơng số chất lượng nước 19 Bảng 3.1: Kết pH lần lấy mẫu 20 Bảng 3.2: Kết SS lần lấy mẫu 22 Bảng 3.3: Kết COD lần lấy mẫu 23 Bảng 3.4: Thành phần loài phiêU sinh thực vật ao phường Tương Bình Hiệp, Thủ Dầu Một 25 Bảng 3.5: Thành phần loài phytoplankton điểm nghiên cứu 25 Bảng 3.6: Thành phần loài zooplankton điểm nghiên cứu 27 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Vị trí địa lí phường Tương Bình Hiệp Hình 1.2 Các hợp chất nhóm phenolic diterpenoid Hình 1.3 Cấu tạo hoạt chất azadirachtin Hình 1.4 Một số loài tảo lam Hình 1.5 Một số loài tảo mắt Hình 1.6 Một số loài tảo lục 10 Hình 1.7 Một số loài loài Rotatoria 10 Hình 1.8 Một số loài Cladocera 11 Hình 1.9 Copepoda 12 Hình 1.10 Sự thay đổi nồng độ sắt (Fe) theo thời gian tác động Azadirachtaindica 15 Hình1.11 : Khả loại bỏ sắt Azadirachtaindica theo thời gian 16 Hình 2.1 Thiết bị lấy mẫu nước kiểu ngang 18 Hình 2.2 Lưới Juday 18 Hình 2.3 Kính hiển vi 19 Hình 3.1.Biến động pH ao ni qua đợt mẫu 21 Hình 3.2.Biến động SS ao ni qua đợt mẫu 23 Hình 3.3 Biến động COD ao ni qua đợt mẫu 24 Hình 3.4 Tỉ lệ thành phần lồi phytoplankton phát đợt lấy mẫu 26 Hình 3.5.Biểu đồ tần suất xuất loài phytoplanktontrước sử dụng hợp chất Neem 27 Hình 3.6.Biểu đồ tần suất xuất lồi phytoplanktonsau sử dụng hợp chất Neem 28 Hình 3.7.Biểu đồ tần suất xuất loài zooplankton trước sử dụng hợp chất Neem 28 Hình 3.8 Biểu đồ tần suất xuất lồi zooplankton sau sử dụng hợp chất Neem 29 MỞ ĐẦU Cây Neem có tên khoa học Azadirachta Indica A.Juss, loài thực vật thường xanh thuộc chi Azadirachta, phân bố châu Á, châu Phi vùng có khí hậu nhiệt đới Ở Việt Nam, Neem thường gọi neem để phân biệt với xoan ta thường trồng phổ biến vùng ven biển miền Trung, đặc biệt nhiều huyện Ninh Phước, tỉnh Ninh Thuận Neem phát triển nhanh, có chiều cao trung bình từ 10 -20 m, trưởng thành cao 30 m, chu vi 2,5m; rễ thường ăn sâu tán xịe rộng Neem có nhiều công dụng nông nghiệp, công nghiệp y tế nhờ vào hoạt chất chiết xuất từ phận Hiện nay, người ta tách chiết 200 hoạt chất từ phận neem Những hoạt chất sinh học có khả diệt ức chế kháng thuốc nhiều loại sâu hại, có hiệu chống lại loạt dịch bệnh động vật bao gồm vi khuẩn, đơn bào, ký sinh trùng điều kiện khác nhiễm trùng tuyến trùng tiêu hóa trùng Đồng thời, hoạt chất có khả tự phân hủy sinh học tốt, khơng có tác dung phụ, không gây độc cho người động vật thân thiện với mơi trường Do đó, giới Việt Nam có nhiều nghiên cứu ứng dụng sản phẩm dịch trích ly từ thành phần Neem vào nhiều mục đích khác như: sản xuất thuốc trừ sâu, hóa chất bảo vệ thực vật, thuốc diệt trùng, làm phân bón… đặc biệt, hợp chất ly trích từ neem ứng dụng phố biển trị bệnh cho số loài thủy sản tôm, cá… Tuy nhiên, nay, giới Việt Nam, chưa có nhiều đề tài nghiên cứu ảnh hưởng hợp chất ly trích tới đến thực vật động vật mặt sinh thái Do đó, đề tài: “Đánh giá ảnh hưởng hợp chất ly trích từ neem đến thực vật (phytoplankton) động vật (zooplankton)trong ao nuôi cá tra” cần thiết CHƯƠNG TỒNG QUAN 1.1 Sơ lược phường Tương Bình Hiệp Tương Bình Hiệp có 520,464 diện tích tự nhiên 13.352 người, mật độ dân số đạt 2.567 người/km2 Phường từ lâu vốn tiếng có làng nghề sơn mài truyền thống Hiện địa bàn phường Tương Bình Hiệp có Bệnh viện đa khoa Sài Gịn Bình Dương, bệnh viện lớn Thủ Dầu Một Bệnh viện đa khoa Vạn Phúc Ngoài ra, Tương Bình Hiệp khẩn trương quy hoạch xây dựng Khu thị Tương Bình Hiệp đạt chuẩn thị loại Phường Tương Bình Hiệp thành lập theo nghị định số 136/NQ-CP ngày 29/12/2013 sở tồn diện tích dân số xã Tương Bình Hiệp trước Tương Bình Hiệp tổ chức lễ công bố thành lập phường ngày 26 tháng 02 năm 2014,chính thức vào hoạt động ngày 01 tháng 03 năm 2014 Hình 1.1 Vị trí địa lí phường Tương Bình Hiệp Vị trí địa lí: Phía Đơng giáp Phường Hiệp An Phía Tây giáp Phường Tân An Phía Nam giáp phường Chánh Mỹ Phía Bắc giáp phường Tân An, phường Hiệp An 1.2 Tổng quan hợp chất ly trích Neem Từ năm 1880, nhà khoa học Ấn Độ quan tâm nghiên cứu Neem, 30 năm sau nghiên cứu có hệ thống Neem khởi xướng Năm 1968, Morgan cộng lần cô lập xác định công thức cấu tạo azadirachtin, hợp chất gây ngán ăn mạnh côn trùng xoan chịu hạn Hàng loạt nghiên cứu Siddiqui, Jacobson, Kraus Wolfgang, Saxena nhà khoa học khác giới đặc điểm sinh thái Neem hoạt chất Neem từ việc ky trích, xác định cơng thức cấu tạo, xác định hoạt tính, ảnh hưởng hoạt chất lồi trùng đến việc tổng hợp hợp chất ứng dụng lĩnh vực y, sinh thái môi trường, bảo vệ thực vật, y học, cơng nghiệp mỹ phẩm Tính đến năm 2000, có 100 hoạt chất có hoạt tính sinh học từ Neem xác định công thức cấu tạo Những hoạt chất chủ yếu thuộc nhóm isoprenoid hợp chất khơng phải isoprenoid Isoprenoid gồm: Diterpenoid: hai mươi bốn hợp chất nhóm cô lập từ vỏ Neem, phần lớn thuộc hai nhóm nhỏ podacarpanoid abietanoid Hình 1.2 Các hợp chất nhóm phenolic diterpenoid Những hợp chất thuộc nhóm có khả kháng viêm, kháng ung thư bạch cầu, kháng sinh, có tác dụng kích thích hay ức chế tăng trưởng tế bào diệt sâu Triterpenoid (còn gọi limonoid) Đây chất đắng Neem, thuộc dạng tetranortriterpenoid có khung apoeuphol (hoặc apo-tirucallol), cơng thức phân tử C35H44O16 Nhóm Triterpenoid phân thành nhóm nhỏ: protomeliacin, limonoid chuỗi bên xác định, azadirone dẫn xuất, gedunin dẫn xuất, vilasinin nhóm C-seco-meliacin nimbin, salanin azadirachtin Hoạt chất quan trọng nhất, hoạt tính mạnh tetranortriterpenoid azadirachtin Các nhóm OH phân tử đóng vai trị quan trọng chúng thiết lập liên kết Hydro với receptor tự nhiên Hình 1.3 Cấu tạo hoạt chất azadirachtin Không phải isoprenoid: Các hợp chất polyphenolic (Flavonoid, Flavonoglycoside, Dihydrochalcone, Tanin, Coumarin), hợp chất cacbonhydrat protein, hợp chất sulfua dễ bay ( khoảng 43 hợp chất thuộc nhóm cyclic tri- tetrasulfide) có hoạt tính mạnh với trùng - Công nghệ sản xuất sản phẩm từ Neem phát triển đa dạng Tính đến năm 2005, số lượng patent sản xuất sản phẩm từ Neem thức đăng ký Mỹ 54, Nhật 35, Australia 23, Ấn Độ 14 Trong số có tới 63% phát minh quy trình sản xuất thuốc bảo vệ thực vật, 13% chăm sóc sức khỏe, 5% thuốc thú y… 1.3 Tổng quan phiêu sinh thực vật(Phytoplankton) Phiêu sinh thực vật (Phytoplankton) gọi tảo hay thực vật Tảo sống lơ lửng nước, khả bơi lội tích cực, sống trơi nhờ thích - TCVN 6663-3:2008 - Phương pháp bảo quản mẫu xử lý mẫu, phần - Hướng dẫn bảo quản xử lý mẫu Thiết bị lấy mẫu: sử dụng thiết bị lấy nẫu nước kiểu ngang Hình 2.1 Thiết bị lấy mẫu nước kiểu ngang 2.2.2.2 Đối với động vật thực vật Sử dụng lưới vớt phiêu sinh Juday có kích thước mắt lưới 40m để kéo với chiều dài khoảng 5m lặp lại khoảng lần, tốc độ kéo trung bình khoảng 0,5m/s, kéo miệng lưới phải ngập mặt nước Sau cố định mẫu formol 10% Hình 2.2 Lưới Juday 18 2.2.3 Phương pháp phân tích Mẫu trữ phân tích phịng thí nghiệm Khoa Tài Nguyên Môi trường – Trường Đại học Thủ Dầu Một 2.2.3.1 Đối với mẫu nước Bảng 2.1: Các phương pháp phân tích thơng số chất lượng nước STT Thông số, đơn vị Nguyên tắc/Phương pháp pH Đo thế, dùng điện cực thủy tinh SS Máy đo SS COD, mg/l Hồi lưu kín-Trắc quang (SMEWW 5520 D) 2.2.3.2 Đối với động vật thực vật Lắc nhẹ mẫu cho sinh vật trộn mẫu, dùng ống nhỏ giọt hút – giọt nhỏ lên lame, sau dùng lamelle đậy lại Đưa lên kính hiển vi quan sát định danh tài liệu A Shirota (1966) Hình 2.3 Kính hiển vi 2.2.4 Phương pháp xử lí số liệu Dùng phần mềm Excel 2010 để xử lý số liệu 19 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Đánh giá mức độ tác động hợp chất ly trích Neem đến vài thông số chất lượng nước ao nuôi cá tra 3.1.1 pH pH thông số quan trọng sử dụng thường xuyên đánh giá chất lượng nước Đồng thời, pH nhân tố mơi trường có ảnh hưởng lớn trực tiếp gián tiếp đối đời sống thủy sinh như: sinh trưởng, tỉ lệ sống, sinh sản dinh dưỡng Giá trị pH thấp hay cao có ảnh hưởng nguy hại đến thủy sinh pH xem nhân tố định phân bố thủy sinh vật Để đánh giá ảnh hưởng hoạt chất neem pH ao nuôi, tiến hành đo đạc so sánh pH ao nuôi trước sau sử dụng hoạt chất cho cá Sự thay đổi pH ao nuôi trước sau sử dụng hoạt chât Neem thể bảng 3.1 hình 3.1 Bảng 3.1: Kết pH lần lấy mẫu Đợt M1 5.40 5.05 5.85 5.29 5.75 M2 5.50 4.78 5.33 5.29 5.30 M3 5.10 4.80 5.03 5.25 5.20 M4 5.20 5.03 5.15 5.28 5.15 Trung bình 5.30 4.91 5.34 5.28 5.35 Mẫu 20 Hình 3.1.Biến động pH ao ni qua đợt mẫu Kết phân tích cho thấy pH nước ao nuôi không thay đổi đáng kể suốt khoảng thời gian nghiên cứu - Giá trị pH cao đo đạc vị trí M1 vào ngày 07/08/2015 5,85 - Giá trị pH thấp đo đạc vị trí M3 vào ngày 25/10/2015 4,7 Các giá trị pH hầu hết đầu nằm giới hạn cho phép thông tư 44/2010/TTBNNPTNT quy định điều kiện sở, vùng nuôi cá tra thâm canh đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm Tại số thời điểm đo đạc, giá trị pH có thấp quy định thông tư, nhiên, giá trị vượt không đáng kể, từ 0,2 – 0,3 Từ kết trên, thấy việc sử dụng hoạt chất Neem không ảnh hưởng đến pH chất lượng nước ao ni Do đó, lồi thủy sinh vật sống ao nuôi không bị ảnh hưởng lớn pH yếu tố sinh thái ảnh hưởng đến sinh trưởng chúng 3.1.2 SS 21 SS thông số ảnh hưởng gián tiếp đến lượng oxy hòa tan nước Do đó, SS thơng số cần quan tâm đánh giá ảnh hưởng việc sử dụng hoạt chất neem đến chất lượng nước ao nuôi Sự thay đổi SS ao nuôi trước sau sử dụng hoạt chât Neem thể bảng 3.2 hình3.2 Kết cho thấy hàm lượng SS nước giảm đáng kể lần lấy mẫu, đặc biệt lần lấy mẫu thứ Giá trị SS trung bình lần mẫu trước sử dụng hoạt chất Neem 63,25 mg/L với khoảng dao động từ 55 – 74 mg/L Kết lần lấy mẫu thứ thực sau bổ sung hoạt chất neem hàm lượng SS tăng, nhiên đến lần lấy mẫu thứ hàm lượng SS giảm đáng kể, giảm đến 17,75 mg/L Các lần lấy mẫu tiếp theo, lượng SS tiếp tục giảm Điều cho thấy hiệu xử lý hoạt chất thành phần lơ lửng nước (khoảng 23%) Bảng 3.2: Kết SS lần lấy mẫu Đợt M1 55 71 59 70 47.0 M2 59 60 67 65 49.0 M3 74 61 58 64 50.0 M4 70 65 60 68 50.0 Trung bình 64.50 64.25 61.00 66.75 49.00 Mẫu 22 Hình 3.2.Biến động SS ao ni qua đợt mẫu 3.1.3 COD COD thường không sử dụng nhiều quản lý ao nuôi thủy sản, thường sử dụng việc đánh giá mức độ chất ô nhiễm nước thải (Boyd, 1998) Theo tiêu chuẩn ngành thủy sản (2002) COD ao nuôi cá tra phải nhỏ 10mg/L Nghiên cứu Boyd (1998) khẳng định COD ao nuôi thường có 10 giá trị từ >10 đến