IV. SỰ TÍCH LŨY SINH HỌC CỦA CHẤT ĐỘC 4.1 Tớch lũy sinh học
4.1.2.Quỏ trỡnh tớch lũy sinh học chất độc
Mức độ tớch lũy sinh học của chất độc phụ thuộc vào một số cỏc yếu tố sinh húa
sinh lý của chất độc và cơ thể sinh vật. Chỳng ta biết rằng, sự hấp thu cỏc kim loại vi
lượng bởi sinh vật tựy thuộc vào từng nhúm nguyờn tố, và những nguyờn tố này cú thể
phõn loại ra: nhúm nguyờn tố vi lượng cần thiết và nhúm khụng cần thiết. Sự khỏc biệt
này phụ thuộc vào sự tham gia của cỏc nguyờn tố trong hệ enzym hoặc cỏc hệ sinh húa
bờn trong sinh vật. Mặt khỏc, người ta nhận biết được cỏc nhu cầu sinh húa và sinh lớ đối với cỏc nguyờn tố vi lượng hoặc là cần thiết cho cơ thể hoặc là những chất độc.
Sự tớch lũy sinh học chất độc trong cơ thể sinh vật phụ thuộc vào nhiều yếu tố,
trong đú quan trọng nhất là khả năng khụng tan và tan trong lipid của cỏc chất độc. Để
xỏc lập tớnh chất kỵ thủy (hydrophobicity) của một chất độc, người ta thường dụng hệ
số phõn bố n-octanol-nước (hay cũn gọi là hệ số Kow), hệ số này được biểu thị bằng tỷ
số: nồng độ của chất độc trong pha lipid/nồng độ của chất độc trong pha nước. Như
thế, nếu hệ số này cao thỡ tớnh tan trong lipid của chất độc càng lớn. Người ta thường
sử dụng n-octanol làm dung mụi lipid vỡ cấu trỳc của n-octanol cú chuổi cacbon giống
hệt với chuổi cacbon của phospholipid, tuy vậy, nhiều hệ dung mụi khỏc cũng cú thể được dựng (chloroform/nước, ether/nước, dầu olive/nước); hiển nhiờn mỗi loại dung
mụi đều cho một giỏ trị khỏc nhau của hệ số Kow.
Mặt khỏc, người ta cũng đó tỡm thấy rằng sự tớch tớch lũy sinh học của chất độc
cũn liờn quan đến một số yếu tố khỏc nhau sau:
* Cấu trỳc phõn tử của chất độc
Người ta đó tỡm thấy mối liờn quan giữa vai trũ của cấu trỳc của hợp chất hữu
cơ với sự tớch lũy sinh học chất độc. Vớ dụđiển hỡnh hỡnh nhất là sự liờn quan đến khả
năng tớch lũy sinh học khỏc nhau của cấu tử PCB. Hợp chất này thể hiện ở cả hai
trường hợp là số lượng nguyờn tử Clor và vị trớ của Clor trong vũng biphenyl, cả hai
yếu tố này ảnh hưởng đến sự tớch lũy sinh học của PCB trong cơ thể sinh vật.
* Hàm lượng chất bộo (lipid) cú chứa trong cơ thể sinh vật
Tớnh chất lý húa tự nhiờn của quỏ trỡnh tớch lũy sinh học trong sinh vật thể hiện ở nhiều khớa cạnh khỏc nhau trong mạng lưới hấp thu cỏc hợp chất clo hữu cơ bởi cỏc
sinh vật. Yếu tố quan trọng nhất tỏc động đến mạng lưới hấp thu cỏc chất clo hữu cơ
bởi cỏc sinh vật là hàm lượng chất bộo (lipid) cú chứa trong cơ thể sinh vật. Hàm
Bài giảng độc học mụi trường: Biến đổi và vận chuyển chất độc trong mụi trường
cỏc mụ, vỡ thế muốn biết được sự tớch lũy hợp chất clo trong sinh vật cần phải xỏc định
hàm lượng lipid trong chỳng. Vớ dụ: cỏc loài cỏ khỏc nhau thỡ tổng lượng lipid chứa
trong cỏ cũng khỏc nhau từ 1% đến 20%, và sự tớch lũy cỏc chất độc hữu cơ clo trong (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
mỡ cũng tăng theo tỷ lệ hàm lượng lipid.
Nhiều nghiờn cứu đó minh chứng rằng sự tớch lũy cỏc hợp chất clo hữu cơ
(organochlorine) trong cỏc mụ mỡ của nhiều loại động vật cú liờn quan đến lượng mỡ trong
cơ thể chỳng.
Bảng 1: Nồng độ ∑ DDT (mg/kg) trờn trọng lượng ướt và mỡ ướt trong 6 cơ quan khỏc nhau của cơ thể cỏ voi.
Cỏc chỉ tiờu Mỡ cỏ voi Gan ểc Cơ bắp Lỏ lỏch Thận ∑ DDT (trọng lượng ướt) 3,8 0,58 0,02 0,56 0,12 0,04
% mỡ 67 13,2 8,3 6,1 5,1 1,4
∑ DDT (trọng lượng mỡ) 5,6 4,8 0,27 9,2 2,4 2,9 Từ kết quả trờn, ta nhận thấy rằng, mức độ nhiễm DDT phụ thuộc vào lượng
mỡ trong cỏc mụ, riờng mức độ nhiễm DDT trong úc là thấp nhất mặc dự lượng mỡ
của úc khụng thấp. Đõy là do tớnh trội của phospholipid trong cỏc mụ úc.
* Yếu tố tuổi và giới tớnh
Hợp chất clo hữu cơ xõm nhập tớch lũy trong sinh vật cũn phụ thuộc vào tuổi và
giới tớnh khỏc nhau trong cỏc cỏ thể. Chẳng hạn như: khi chất clo hữu cơ được truyền
từ bũ mẹ sang bờ con ngay từ trong bào thai và khi bờ con được sinh ra thỡ nú lại được
truyền thờm một lượng clo hữu cơ từ sữa bũ mẹ; đối với loài cỏ, cỏc nhà nghiờn cứu
cũng thấy rằng hàm lượng lipid tăng lờn theo chiều dài hoặc tuổi của con cỏ; trong một
vài trường hợp lượng lipid tăng theo sự sinh đẻ nhiều; đồng thời người ta cũng cho biết
những động vật giống cỏi khụng thể bài tiết hợp chất clo hữu cơ