Thử nghiệm khả năng loại thải bốn kim loại nặng (As, Cd, Hg, Pb) trong sò huyết (Anadara granosa Linnaeus, 1758) qua quá trình nuôi lưu tuần hoàn
TÓM TẮT
Nghiên cứu này được thực hiện nhằm thử nghiệm khả năng loại thải một số kim loại nặng (As, Cd,
Hg và Pb) trong sò huyết Anadara granosa (Linnaeus, 1758) qua quá trình nuôi lưu trong điều kiện
phòng thí nghiệm. Sò huyết được nuôi trong 5 tuần với hai nghiệm thức: có hoặc không bổ sung tảo.
Nồng độ của các kim loại tích tụ và thành phần dinh dưỡng trong sò đã được xác định ở các thời
điểm 0, 1, 2, 3, 5, 7, 14, 21, 28 và 35 ngày sau khi thả nuôi. Trong khoảng thời gian sau nuôi lưu
từ 3 – 5 ngày, một số kim loại có xu hướng giảm rõ so với trước thời điểm nuôi lưu, đặc biệt là Cd.
Sau 35 ngày nuôi có sự giảm nhẹ hàm lượng các kim loại nặng ra khỏi cơ thịt sò huyết, tuy nhiên sự
loại thải không đáng kể. Hằng số tốc độ đào thải Cd là kd = 0,0049/ngày và thời gian bán đào thải
là 61 ngày. Trong khi đó, hàm lượng các chất dinh dưỡng trong cơ thịt sò huyết sau quá trình nuôi
lưu có xu hướng giảm, trừ tro là thành phần duy nhất có xu hướng tăng.
Trang 1
Trang 2
Trang 3
Trang 4
Trang 5
Trang 6
Trang 7
Trang 8
Trang 9
Trang 10
Tóm tắt nội dung tài liệu: Thử nghiệm khả năng loại thải bốn kim loại nặng (As, Cd, Hg, Pb) trong sò huyết (Anadara granosa Linnaeus, 1758) qua quá trình nuôi lưu tuần hoàn
còn lại ở cả 2 NT cho ăn và không cho ăn tảo tươi. Hàm lượng As trong cơ thịt sò huyết ngay sau ngày đầu nuôi lưu đã giảm từ 0,516 ± 0,101 μg/g trước khi nuôi lưu xuống 0,310 ± 0,193 μg/g sau ngày thứ nhất ở NT không cho ăn tảo tươi. Tuy nhiên, hàm lượng As ở NT cho ăn tảo tươi cũng giảm thấy rõ so với trước khi nuôi lưu. Hàm lượng As ở NT cho ăn tảo tươi giảm xuống 0,410 ± 0,013 μg/g ở ngày đầu tiên nhưng lại giảm thấp nhất ở ngày thứ 3 với hàm lượng dao động trong khoảng 0,326 ± 0,077 μg/g và ngày thứ 21 với hàm lượng dao động 0,304 ± 0,052 μg/g. Chúng tôi nhận thấy rằng, hàm lượng As trong cơ thịt sò huyết có xu hướng giảm dần sau 3 – 7 ngày nuôi nhưng sau đó lại tăng lên ở những ngày tiếp theo. Sự tích lũy này cũng tương tự như sự tích lũy Cd, có thể trong quá trình nuôi lưu, do nước không được thay mà hoàn toàn nằm trong hệ thống lọc tuần hoàn khép kín nên sò huyết đã có sự hấp thu ngược As từ môi trường vào cơ thịt. 70 TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 7 - THÁNG 01/2016 VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2 3.2. Biến động thành phần các chất dinh dưỡng trong cơ thịt sò huyết sau nuôi lưu Trọng lượng toàn thân của sò huyết trong quá trình nuôi lưu tăng lên tỷ lệ thuận với thời gian, được thể hiện trong Bảng 2. Bảng 2. Sự thay đổi trọng lượng sò huyết sau nuôi lưu Ngày nuôi NTcho ăn tảo tươi NT không cho ăn tảo tươi Trọng lượng sò (nguyên con) (g) Trọng lượng cơ thịt (g) Tỷ lệ cơ thịt/ TLT (%) Trọng lượng sò (nguyên con) (g) Trọng lượng cơ thịt (g) Tỷ lệ cơ thịt/TLT (%) 0 8,068 ± 1,923† 2,491 ± 0,693 30,88 8,068 ± 1,923 2,491 ± 0,693 30,88 1 8,835 ± 2,525 2,895 ± 0,847 32,77 9,430 ± 1,724 2,855 ± 0,876 30,28 2 8,938 ± 1,552 2,944 ± 0,744 32,94 9,120 ± 2,115 2,822 ± 0,943 30,94 5 8,876 ± 1,793 3,077 ± 0,625 34,67 8,581 ± 1,560 2,673 ± 0,626 31,15 7 8,967 ± 2,190 3,084 ± 0,839 34,39 8,045 ± 1,755 2,519 ± 0,679 31,31 14 8,731 ± 1,859 3,028 ± 0,676 34,68 8,757 ± 1,321 2,756 ± 0,608 31,47 21 8,192 ± 2,003 2,875 ± 0,751 35,10 8,775 ± 1,732 2,756 ± 0,957 31,41 28 8,462 ± 1,831 3,161 ± 1,020 34,79 7,849 ± 1,918 2,391 ± 0,733 30,46 35 7,852 ± 1,571 2,514 ± 0,621 32,02 † trung bình ± độ lệch chuẩn Theo đó, trọng lượng cơ thịt sò huyết trước khi nuôi lưu dao động trong khoảng 2,491 ± 0,693g và tỷ lệ cơ thịt trên tổng trọng lượng thân là 30,88%. Ở NT nuôi lưu có bổ sung thức ăn là tảo tươi, trọng lượng cơ thịt sò huyết cao nhất đạt 3,084 ± 0,839 g, lúc này tỷ lệ cơ thịt trên trọng lượng thân đạt giá trị 34,67%. Đối với NT không cho ăn tảo tươi, trọng lượng cơ thịt sò huyết cao nhất đạt giá trị 2,866 ± 0,840 g ở ngày nuôi thứ 3 và lúc này tỷ lệ cơ thịt trên trọng lượng thân là 31,36%. Ở NT nuôi lưu có bổ sung thức ăn là tảo tươi, chúng tôi nhận thấy tỷ lệ cơ thịt trên trọng lượng thân có xu hướng tăng dần theo thời gian, từ 30,88% trong ngày đầu tiên đến cao nhất là 35,10% ở ngày thứ 21. Tuy nhiên, sau ngày 21 tỷ lệ cơ thịt trên trọng lượng thân lại có xu hướng giảm. Thành phần dinh dưỡng sò huyết sau thời gian nuôi lưu được thể hiện ở Bảng 3. Hàm lượng tro trong cơ thịt sò huyết sau quá trình nuôi lưu có xu hướng tăng nhẹ từ trước khi nuôi lưu ở giá trị 2,17 ± 0,03 g trong 100g cơ thịt sò huyết đến 3,28 ± 0,59g ở ngày thứ 35 của NT cho ăn tảo tươi và 2,99 ± 0,21g ở ngày thứ 28 của NT không cho ăn tảo tươi. Trong khi đó, hàm lượng protein trong 100g cơ thịt sò huyết sau quá trình nuôi lưu có xu hướng giảm so với mẫu sò trước khi nuôi lưu. Hàm lượng protein giảm từ 9,59 ± 0,56g trước khi nuôi lưu đến 9,05 ± 1,53g ở ngày thứ 5 của quá trình nuôi lưu và giảm mạnh chỉ còn 6,56 ± 0,92g ở NT cho ăn tảo tươi. Đối với NT không cho ăn tảo tươi, hàm lượng protein trong 100g cơ thịt sò huyết giảm xuống chỉ còn 6,36 ± 0,27g ở ngày thứ 28 của quá trình nuôi lưu. Hàm lượng protein giảm tỷ lệ thuận với sự tăng lên của hàm lượng tro trong cơ thịt sò huyết sau quá trình nuôi lưu. Ngược lại với hàm lượng tro và protein, hàm lượng lipit trong cơ thịt sò huyết trong suốt quá trình nuôi lưu hầu như không có sự thay đổi đáng kể. Tuy nhiên, hàm lượng lipit có xu hướng giảm nhẹ ở cả 2 NT cho ăn và không cho ăn tảo tươi theo thời gian nuôi lưu. 71TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 7 - THÁNG 01/2016 VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2 Bảng 3. Thành phần dinh dưỡng sò huyết sau thời gian nuôi lưu (g/100g trọng lượng tươi) Ngày Tro Protein Lipid Cho ăn Không cho ăn Cho ăn Không cho ăn Cho ăn Không cho ăn 0 2,17 ± 0,03† 2,17 ± 0,03 9,59 ± 0,56 9,59 ± 0,56 2,06 ± 0,06 2,06 ± 0,06 1 2,25 ± 0,05 2,39 ± 0,14 7,56 ± 0,36 9,77 ± 0,51 1,74 ± 0,03 1,93 ± 0,14 2 2,24 ± 0,05 2,43 ± 0,15 8,66 ± 0,73 9,72 ± 1,55 1,83 ± 0,15 2,01 ± 0,34 3 2,41 ± 0,28 2,53 ± 0,08 8,70 ± 0,60 7,99 ± 0,36 1,89 ± 0,12 1,72 ± 0,03 5 2,20 ± 0,09 2,20 ± 0,40 9,05 ± 1,53 9,18 ± 1,19 1,93 ± 0,26 1,97 ± 0,14 7 2,57 ± 0,20 2,48 ± 0,23 7,26 ± 0,48 7,43 ± 0,35 1,76 ± 0,15 1,72 ± 0,10 14 2,33 ± 0,13 2,84 ± 0,21 8,19 ± 1,45 7,03 ± 0,31 1,73 ± 0,23 1,64 ± 0,01 21 2,73 ± 0,08 2,96 ± 0,25 6,51 ± 0,44 6,76 ± 0,50 1,59 ± 0,06 1,71 ± 0,07 28 3,09 ± 0,53 2,99 ± 0,21 7,66 ± 2,32 6,36 ± 0,27 1,91 ± 0,43 1,66 ± 0,04 35 3,28 ± 0,59 6,56 ± 0,92 1,82 ± 0,30 † trung bình ± độ lệch chuẩn IV. THẢO LUẬN Hàm lượng các KLN tích lũy trong cơ thịt sò huyết trong nghiên cứu này được so sánh với giới hạn ô nhiễm KLN trong thực phẩm của tiêu chuẩn của Cộng đồng Châu Âu (EC, 2006) và quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 8-2:2011/ BYT của Bộ Y Tế (Bảng 1). Trong các KLN nghiên cứu, chỉ có hàm lượng Cd trong cơ thịt sò huyết cao hơn các tiêu chuẩn so sánh. Hàm lượng Cd trong sò huyết trước khi nuôi lưu cao hơn rất nhiều so với tiêu chuẩn của EC (1 μg/g) và QCVN 8-2:2011/BYT của Bộ Y Tế (2 μg/g). Sau 35 ngày nuôi lưu, hàm lượng Cd tuy có giảm nhưng vẫn cao hơn so với mức cho phép của Việt Nam cũng như quốc tế (Bảng 1 và Hình 1). Điều này cho thấy quy trình nuôi lưu được thử nghiệm vẫn chưa đem lại hiệu quả cao và cần có những nghiên cứu tiếp để đưa ra mô hình nuôi lưu phù hợp và có hiệu quả nhất. Hình 1: Hàm lượng Cd (μg/g) trong cơ thịt sò huyết sau nuôi lưu 72 TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 7 - THÁNG 01/2016 VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2 Các thay đổi về hàm lượng các KLN trong cơ thịt sò huyết (đặc biệt là Cd) trong quá trình nuôi lưu của hai NT một phần có thể được giải thích do quá trình nuôi lưu, nước được nuôi tuần hoàn khép kín. Những ngày đầu, sò huyết thải loại thức ăn, sản phẩm tiêu hóa trong đường tiêu hóa và đã loại thải cả những KLN mới hấp thu. Tuy nhiên, lượng Cd loại thải đó được lưu lại trong nước nuôi lưu và sò huyết lại tái hấp thu Cd từ môi trường vào cơ thịt. Do tốc độ đào thải Cd trong sò huyết diễn ra rất chậm, nên ở thời gian đầu của thí nghiệm hàm lượng Cd trong sò rất biến động. Trong suốt 4 tuần nuôi lưu đào thải, hàm lượng Cd trong sò huyết giảm theo thời gian nuôi nhưng không khác biệt có ý nghĩa thống kê (p> 0,05), đặc biệt là ở NT cho ăn tảo (p= 0,729). Trong khi đó, ở NT không cho ăn, xu hướng giảm hàm lượng Cd trong sò thấy rõ hơn, mặc dù sự khác biệt này cũng không có ý nghĩa thống kê (p = 0,115). Dựa trên phương trình tương quan tuyến tính giữa log hàm lượng Cd trong sò huyết và thời gian nuôi lưu (Hình 2), hằng số tốc độ đào thải Cd là kd = 0,0049/ngày và thời gian bán đào thải là 61 ngày. Hình 2: Hàm lượng Cd (log(Cd), μg/g) trong sò huyết trong 4 tuần nuôi lưu ở nghiệm thức không cho ăn tảo Các nghiên cứu trước đây đã báo cáo khả năng đào thải kim loại của các loài nhuyễn thể hai mảnh vỏ rất giới hạn, với hằng số tốc độ đào thải dao động trong khoảng 0,01 – 0,03/ ngày (Wang và Wang, 2014). Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ và độ mặn lên sự đào thải Cd của hàu môi đen Crassostrea gigas, Denton và Burdon – Jones (1981) ghi nhận thời gian bán đào thải của Cd ở các mô rất khác nhau, thường lớn hơn 30 ngày, cao nhất là ở màng áo (203 ngày ở nhiệt độ 300C và độ mặn 36‰). Trong nghiên cứu đào thải các KLN từ mô mềm của hàu C. gigas, Geffard và ctv., (2002) báo cáo thời gian bán đào thải của Cd ở hàu C. gigas được đưa từ vùng cửa biển Gironde bị ô nhiễm kim loại sang nuôi ở vùng không ô nhiễm (Vịnh Bourgneuf) là 137 ngày. Trong khi đó, Wang và Wang (2014) ghi nhận đối với hàu C. sikamea hằng số tốc độ đào thải Cd dao động trong khoảng 0,0091 đến 0,0267/ngày với thời gian bán đào thải là 26 - 77 ngày. Chan và ctv., (2002) đã chứng minh rằng Cd trong sò huyết A. granosa liên kết với protein giống metallothionein (metallothionein- 73TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 7 - THÁNG 01/2016 VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2 like protein, MT). MT là những protein có trọng lượng phân tử thấp (6 – 8 kDa) giàu cystein, có vai trò quan trọng trong việc điều hòa các nguyên tố cần thiết như Cu và Zn, cũng như xử lý các nguyên tố độc như Cd, Hg, Pb, Nhờ cơ chế này, Cd bị bất hoạt và không tham gia vào quá trình trao đổi chất tế bào, do đó làm tăng thời gian bán đào thải của Cd. Có thể quy trình nuôi lưu không phải là một môi trường hoàn hảo và thức ăn mà chúng tôi bổ sung không cung cấp đầy đủ các chất dinh dưỡng cần thiết cho sò huyết sinh trưởng nên sau một thời gian nuôi lưu, 21 ngày, thì quá trình sinh trưởng bị ảnh hưởng tiêu cực và tỷ lệ cơ thịt trên trọng lượng thân có xu hướng giảm. Trong khi đó, tỷ lệ cơ thịt trên trọng lượng thân ở NT không cho ăn tảo tươi có xu hướng giữa cân bằng trong quá trình nuôi lưu, không có sự khác biệt đáng kể giữa các thời điểm trước, trong và sau quá trình nuôi lưu. Trong quá trình nuôi lưu, tỷ lệ cơ thịt sò huyết trên tổng trọng lượng thân sò huyết tăng lên theo thời gian nhưng hàm lượng protein lại giảm xuống, hàm lượng tro lại tăng lên tương ứng. Điều này hoàn toàn phù hợp với quy luật tự nhiên, trong quá trình nuôi lưu, lượng dưỡng chất không đáp ứng đủ nhu cầu dinh dưỡng của sò huyết, bắt buộc sò huyết muốn duy trì và gia tăng tỷ lệ cơ thịt trên tổng trọng lượng phải sử dụng một lượng đáng kể protein của cơ thịt. Chính vì vậy, đã làm gia tăng hàm lượng tro trong cơ thịt sò huyết. V. KẾT LUẬN Sau 5 tuần nuôi lưu, hàm lượng 4 kim loại nặng trong cơ thịt sò huyết có sự giảm nhẹ trong 3 – 5 ngày đầu tiên ở cả hai nghiệm thức có và không bổ sung tảo, sau đó sự biến động không rõ rệt và không có ý nghĩa về mặt thống kê (p>0,05). Hàm lượng các chất dinh dưỡng trong sò nuôi lưu có xu hướng giảm như protein và lipid, ngoại trừ tro có xu hướng tăng. Cần tiến hành thêm những nghiên cứu thực nghiệm về các phương pháp loại thải kim loại nặng ra khỏi cơ thịt sò huyết trước khi chế biến hoặc trong quá trình chế biến thành thực phẩm. LỜI CẢM ƠN Nghiên cứu này được tài trợ bởi Bộ Giáo dục và Đào tạo (Mã số đề tài: B2013 – 12 – 07). 74 TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 7 - THÁNG 01/2016 VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt Bộ Y tế, 2011. Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia đối với giới hạn ô nhiễm kim loại nặng trong thực phẩm (QCVN 8-2:2011/BYT). Tài liệu tiếng Anh Chan, M.K., Othman R., Zubir, D., Salmijah, S., 2002. Induction of a putative metallothionein gene in the blood cockle, Anadara granosa, exposed to cadmium. Comparative Biochemistry and Physiology Part C: Toxicology & Pharmacology 131, 123-132. Denton, G.R.W., Burdon-Jones, C., 1981. Influence of temperature and salinity on the uptake, distribution and depuration of mercury, cadmium and lead by the black-lip oyster Saccostrea echinata. Marine Biology 64, 317-326. European Commission (EC), 2006. Setting maximum levels for certain contaminants in foodstuffs. Official Jounal of the European Union 1881/2006: 5 – 24. El-Gamal, M.M., 2011. The effect of depuration on heavy metals, petroleum hydrocarbons, and microbial contamination levels in Paphia undulata (Bivalvia: Veneridae). Czech J. Anim. Sci. 56 (8): 345–354. El-Shenawy, N.S., 2004. Heavy-metal and microbial depuration of the clam Ruditapes decussatusand its effect on bivalve behavior and physiology. Environmental Toxicology 19: 143–153. Folch, J., Lees, M., Stanley, G.H.S., 1957. A simple method for the isolation and purification of total lipiddes from animal tissues. Journal of Biological Chemistry 226, 497-509. Geffard, A., Amiard, J.C., Amiard-Triquet, C., 2002. Kinetics of metal elimination in oysters from a contaminated estuary. Comparative Biochemistry and Physiology Part C: Toxicology & Pharmacology 131, 281-293. NAFIQAD, 2013. Report Sanitation Monitoring Program for Bivalve Mollusc Production Areas in 2012 and Plan for Program implementation in 2013. Hà Nội, 15 pages. Tu, N.P.C., Ha, N.N., Agusa, T., Ikemoto, T., Tuyen, B.C., Tanabe, S., Takeuchi, I., 2011. Trace elements in Anadara spp. (Mollusca: Bivalva) collected along the coast of Vietnam, with emphasis on regional differences and human health risk assessment. Fisheries Science 77, 1033-1043. Wang, L., Wang, W.-X., 2014. Depuration of metals by the green-colored oyster Crassostrea sikamea. Environmental Toxicology and Chemistry 33, 2379-2385. 75TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 7 - THÁNG 01/2016 VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2 EVALUATION OF THE DEPURATION PROCESS OF HEAVY METALS (As, Cd, Hg, Pb) IN BLOOD COCKLES (Anadara granosa LINNAEUS, 1758) Ho Ngoc Linh1, Pham Gia Diep1, Nguyen Ngoc Ha2, Nguyen Van Dong3, Nguyen Nhu Tri1, Nguyen Phuc Cam Tu1* ABSTRACT This study was conducted to evaluate the depuration of heavy metals in blood cockles Anadara granosa (Linnaeus, 1758). The cockles were depurated under laboratory conditions with two treatments: with or without algae supplement. The concentrations of four accumulated metals and biochemical composition of the cockles were determined at 0, 1, 2, 3, 5, 7, 14, 21, 28 and 35 days. In the period after rearing up from 3-5 days concentration of some heavy metals tend to decrease clearly being lower early day, especially Cd. After 35 days of culture, a slight decrease in heavy metals was observed in the soft tissue of the blood cockles, however the diffrence was insignificant. For Cd, elimination rate constant was kd = 0.0049 /day and elimination half-life was 61 days. Where as, significant reductions in proximate composition in the cockles were found for protein and lipid, except ash content. Keywords: Anadara granosa, heavy metals, blood cockle, depurations. Người phản biện: TS. Nguyễn Thị Ngọc Tĩnh Ngày nhận bài: 18/11/2015 Ngày thông qua phản biện: 18/12/2015 Ngày duyệt đăng: 25/12/2015 1. Faculty of Fisheries, Nong Lam University, Ho Chi Minh City 2. Research Institute of Biotechnology and Environment, Nong Lam University, Ho Chi minh City 3. Faculty of Chemistry, University of Sciences, Vietnam National University, Ho Chi minh City * Email: npctu@hcmuaf.edu.vn
File đính kèm:
- thu_nghiem_kha_nang_loai_thai_bon_kim_loai_nang_as_cd_hg_pb.pdf