ẢNH HƯỞNG của sự TÍCH tụ KIM LOẠI NẶNG lên sức KHỎE SINH lý của cá mè (hypophthalmichthy molitrix) ở lưu vực SÔNG NHUỆ đáy (tóm tắt)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRUỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

VŨ TRIỆU ÁNH HỒNG

ẢNH HƯỞNG CỦA SỰ TÍCH TỤ KIM LOẠI NẶNG LÊN SỨC KHỎE
SINH LÝ CỦA CÁ MÈ (Hypophthalmichthy molitrix)
Ở LƯU VỰC SÔNG NHUỆ - ĐÁY

Chuyên ngành: SINH THÁI HỌC
Mã số: 60.42.10.20

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

Hà Nội - 2015


Công trình được hoàn thành
tại Khoa Sinh học - Đại học Khoa Học Tự Nhiên

Cán bộ hướng dẫn khoa học:
TS. Ngô Thị Thúy Hường
PGS. TS. Lê Thu Hà
Phản biện 1: PGS.TS Trịnh Thị Thanh
Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên – ĐHQG Hà Nội
Phản biện 2: TS. Đào Văn Tấn
Đại học Sư Phạm Hà Nội

Luận văn được bảo vệ tại Hội đồng chấm luận văn, họp tại Khoa
Sinh học - Đại học Khoa Học Tự Nhiên
Vào hồi 9h00 ngày 30 tháng 10 năm 2015

Có thể tìm hiểu luận văn tại
Trung tâm tư liệu Khoa Sinh học – ĐH Khoa học tự nhiên
Trung tâm tư liệu – Thư viện Đại học Quốc gia Hà Nội


MỞ ĐẦU
Công cuộc công nghiệp hóa là nguyên nhân dẫn đến tình trạng ô nhiễm gia tăng. Sự phát
triển trong hoạt động công nghiệp đang vượt xa so với sự phát triển của cơ sở hạ tầng.
Sông Nhuệ và sông Đáy đi qua 5 tỉnh gồm: Hà Nội (bao gồm cả Hà Tây cũ), Hòa Bình,
Hà Nam, Nam Định, Ninh Bình. Hiện có tới 700 nguồn thải công nghiệp, sản xuất thủ công
nghiệp làng nghề, trong đó có nhiều nguồn nước chứa các chất nguy hại. Kim loại nặng (Cu,
Pb, Cd, Zn…) là một trong các thành phần đặc trưng của các chất thải công nghiệp. Khác
với các chất thải hữu cơ có thể tự phân hủy trong đa số trường hợp, các KLN khi đã được
thải vào môi trường thì sẽ tồn tại lâu dài. Tuỳ theo mức độ tích tụ, nó có thể có tác động xấu
tới sức khoẻ sinh lý của cá (ức chế và gây rối loạn miễn dịch, mất cân bằng nội tiết hoặc bị
stress về mặt sinh lý), làm thay đổi các thông số sinh hoá trong các mô và máu [13], ảnh
hưởng đến sức khoẻ của quần đàn cá tự nhiên cũng như nghề NTTS. Hơn nữa, vấn đề về vệ
sinh an toàn thực phẩm, sức khỏe người tiêu dùng không được đảm bảo khi tiêu thụ các sản
phẩm nhiễm độc KLN này.
Trước tình trạng ô nhiễm ngày càng gia tăng trong LVS, đã có nhiều nghiên cứu và đánh
giá hiện trạng môi trường trên hệ thống sông Nhuệ - Đáy cũng như hiện trạng môi trường
nước phục vụ NTTS. Tuy nhiên, nghiên cứu đánh giá về sự tích tụ sinh học và ảnh hưởng
của các chất thải độc hại như KLN trên các loài thuỷ sinh vật, cụ thể là loài cá mè
(Hypophthalmichthys molitrix), trong LVS này hầu như chưa được tiến hành. Cá mè là loài
cá kinh tế, là đối tượng nuôi phổ biến và cũng là cá tự nhiên của LVS này. Chính vì vậy,
việc nghiên cứu: “Ảnh hưởng của sự tích tụ kim loại nặng lên sức khỏe sinh lý của cá mè
(Hypophthalmichthys molitrix) ở lưu vực sông Nhuệ- Đáy” là việc cần thiết. Đề tài nghiên
cứu được thực hiện với 3 mục tiêu:
+ Đánh giá được mức độ tích tụ một số KLN (Cd, Pb, Cu và Zn) trong mang, gan, thận

và cơ thịt của cá mè trong LVS Nhuệ - Đáy.
+ Đánh giá được sự biến động của các chỉ tiêu sinh hóa (GST, protein, glycogen) trong
các mô nghiên cứu của cá mè trên LVS Nhuệ - Đáy.
+ Xác định được mối tương quan giữa sự biến động các chỉ tiêu sinh hóa (GST, protein,
glycogen) với sự tích tụ của một số KLN (Cu, Zn, Cd và Pb) của cá mè trên LVS Nhuệ Đáy.


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.

TỔNG QUAN VỀ LOÀI CÁ MÈ (Hypophthalmichthys molitrix)
1.1.2. Đặc điểm phân loại và phân bố
Cá mè trắng Hoa Nam (Hypophthalmichthys molitrix): là một loài cá thuộc họ Cá chép.
Nó được nuôi ở Trung Quốc. Loài này được nhập nội ít nhất vào 88 quốc gia trên thế giới.
Cá được nhập vào Việt Nam năm 1958. Cá đã trở thành đối tượng nuôi và cũng trở thành cá
tự nhiên của một số sông trong cả nước [57].
Phân loại khoa học:
Giới: Animalia
Ngành: Chordata
Lớp: Actinopterygii (lớp cá xương)
Bộ: Cypriniformes
Họ: Cyprinidae
Giống: Hypophthalmichthys
Loài: Hypophthalmichthys molitrix
(Valenciennes, 1844)
1.1.2 Một vài đặc điểm sinh học
Cá sống ở tầng giữa và tầng trên, bơi lội nhanh nhẹn gần mặt nước. Thức ăn chủ yếu là
tảo, sinh vật phù du, giáp xác nhỏ. Cường độ thức ăn cũng thay đổi theo mùa, mùa hè cá có
cường độ ăn mồi tăng. Nhiệt độ nước thích hợp cho cá mè trắng biến thiên từ 20-32 oC, pH
là 7-8, hàm lượng ôxy trên 2,24 mg/l là thích hợp cho sự sinh trưởng và phát triển của cá. Cá

có kích cỡ lớn, lớn nhất đạt 20-30kg. Cá có sức sinh sản lớn, cá đẻ vào cuối mùa xuân và
đầu mùa hè, khi nhiệt độ lên cao


1.1.3 . Các cơ quan trong cá và các chỉ thị sinh học thường được sử dụng trong nghiên
cứu độc học sinh thái
Một số cơ quan sử dụng trong nghiên cứu độc học sinh thái: mang, gan, thận…
Chỉ thị sinh học thường được sử dụng trong nghiên cứu độc học sinh thái (biomarker):
là một đặc tính sinh hóa, sinh lý học, hình thái học, hoặc mô học được sử dụng để nói lên sự
phơi nhiễm hoặc ảnh hưởng của chất độc đối với sinh vật. Trong nghiên cứu này protein,
glycogen, enzim GST trong một số loại mô (mang, gan, thận) của cá mè đã được lựa chọn để
nghiên cứu sự ảnh hưởng của KLN đến tình trạng sinh lý của loài cá này.
1.2. ẢNH HƯỞNG CỦA KIM LOẠI NẶNG ĐỐI VỚI CÁ
1.2.1 Sự tích lũy kim loại nặng trong cơ thể cá
KLN không thể bị phá hủy thông qua phân hủy sinh học. Khi tiếp xúc với nồng độ cao
hơn, các cơ quan của động vật thủy sinh có thể tích lũy KLN [39, 46]. Quá trình này bắt đầu
với những nồng độ rất thấp của các KLN tồn tại trong nước hoặc cặn lắng, rồi sau đó được
tích tụ nhanh trong các động vật và thực vật sống trong nước. Tiếp đến là các động vật khác
sử dụng các thực vật và động vật này làm thức ăn, dẫn đến nồng độ các KLN được tích lũy
trong cơ thể sinh vật trở nên cao hơn. Cuối cùng ở sinh vật cao nhất trong chuỗi thức ăn,
nồng độ kim loại sẽ đủ lớn để gây ra các tác động độc hại. Chúng tích tụ vào các mô sống
qua chuỗi thức ăn mà ở đó cá chính là mắt xích cuối trong hệ sinh thái thủy vực, hay nói xa
hơn con người chính là mắt xích cuối cùng trong mạng lưới thức ăn.
1.2.2. Ảnh hưởng của một số kim loại nặng tới sức khỏe sinh lý của cá
Cađimi (Cd): là một KLN độc, KLN này và hợp chất của nó là những chất cực độc thậm
chí chỉ với nồng độ thấp, chúng sẽ tích lũy sinh học trong cơ thể cũng như trong các hệ sinh
thái. Cd không có lợi ích sinh học được biết đến nào [61].
Chì (Pb): là một kim loại mềm, nặng, độc hại. Nó là chất độc đối với động vật cũng như con
người. Nó gây tổn thương cho hệ thần kinh và gây ra rối loạn não. Phơi nhiễm ở nồng độ
cao cũng gây ra rối loạn máu ở động vật, là chất độc thần kinh tích tụ trong mô mềm và

trong xương [10].
Đồng (Cu): Với nồng độ thấp, đồng là nguyên tố vi lượng đối với cá nói riêng, và hầu hết
các thực vật và động vật bậc cao nói chung; nhưng khi nồng độ ion đồng đủ lớn, các ion này
gây những hậu quả xấu tới sức khỏe sinh lý của động vật


Kẽm (Zn): Kẽm là nguyên tố cần thiết duy trì sự sống của thực vật[17], động vật [48] và vi
sinh vật [56], tuy nhiên nếu hàm lượng vượt quá mức cần thiết sẽ có hại cho sức khỏe.


1.2.2.1 Ảnh hưởng của kim loại nặng tới nguồn năng lượng dự trữ trong cá (protein và
glycogen)
a) Glycogen

Glycogen là nguồn năng lượng quan trọng của cá, và là nguồn năng lượng chính cho các vận
động.

Hình 1.2: Cấu trúc phân tử của Glycogen
(Nguồn ảnh: Berg JM, Tymoczko JL, Stryer L, 2002)
Ảnh hưởng của kim loại nặng tới nguồn dự trữ glycogen trong cá: Khi cá bị nhiễm độc kim
loại, cá cần năng lượng để cung cấp cho quá trình thải độc. Vì vậy có sự gia tăng nhu cầu
năng lượng liên quan tới sự căng thẳng do chất độc gây ra. Hay chính là giảm lượng
glycogen trong mô và tăng lượng gluco trong máu để cung cấp năng lượng cho quá trình thải
độc [3, 33].
b) Protein

Hình 1.3: Cấu trúc 4 bậc của Protein (Nguồn ảnh: LadyofHats, 2008)
Ảnh hưởng của kim loại nặng tới nguồn dự trữ protein trong cá: Hàm lượng KLN tăng cao

sẽ gây độc. Trong hầu hết các trường hợp, sự giảm sút của protein dự trữ được cho là do sự
gia tăng nhu cầu năng lượng liên quan tới sự căng thẳng do chất độc gây ra [41].
1.2.2.2 Ảnh hưởng của kim loại nặng lên hoạt tính của enzim glutathione S-transferase (GST)
trong cá

Hình 1.4: Tinh thể GST
(Nguồn ảnh: David Sheehan, sử dụng chương trình Rasmol)
Ảnh hưởng của KLN tới hoạt tính GST trong cá: Có sự liên quan giữa sự tăng độ tích tụ
KLN trong các mô cá đặc biệt là trong gan với hàm lượng enzim GST [31]. Nguyên nhân
chủ yếu là do khi cơ thể sinh vật bị phơi nhiễm KLN thì cần có quá trình thải độc để chống
lại chất độc tích tụ trong cơ thể. Vì vậy hoạt tính enzim GST là chỉ thị an toàn phù hợp.
1.3 HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM KIM LOẠI NẶNG CỦA CÁC LƯU VỰC SÔNG, CÁC
NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ Ô NHIỄM KLN VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA CHÚNG TỚI
SỨC KHỎE SINH LÝ CỦA CÁ
1.3.1 Hiện trạng ô nhiễm kim loại nặng của các lưu vực sông trong và ngoài nước
Ô nhiễm các dòng sông và LVS là một vấn đề đáng lo ngại của tất cả các nước đang phát
triển. Sự suy giảm chất lượng nước do các chất thải sinh hoạt và công nghiệp đã được đề cập
đến trong rất nhiều tài liệu, ấn phẩm.
1.3.2. Nghiên cứu, đánh giá ô nhiễm kim loại nặng của các lưu vực sông và ảnh
hưởng của nó đến sức khoẻ sinh lý cá.
Các dự án đánh giá ô nhiễm KLN của nước mặt và các LVS nhằm giảm thiểu tác động
của hiện tượng ô nhiễm này đã được tiến hành ở nhiều nơi trên thế giới như ở Ấn Độ, Trung
Quốc, Ai Cập, Nigeria,… và đặc biệt là ở các nước phát triển. Tuy nhiên, các nghiên cứu


đánh giá ảnh hưởng của sự tích tụ sinh học của KLN từ môi trường nước tự nhiên lên sức
khoẻ sinh lý của cá và việc sử dụng một số chỉ thị sinh hoá (biomarkers) trong việc đánh giá
mức độ ô nhiễm của nước mặt vẫn còn ít [34].

1.4 TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU
Sông Nhuệ - sông Đáy, có toạ độ địa lý từ 20° - 21°20' vĩ độ Bắc và 105°-106°30' độ kinh
Đông, diện tích gần 8000 km2, dân số trên 10 triệu người sống trong LVS Nhuệ - Đáy, trong
đó có khoảng gần 4 triệu sống ven sông, trên 4000 cơ sở sản xuất công nghiệp, gần 500 làng
nghề và khoảng 1.400 cơ sở y tế. Lưu vực sông có nhiều phụ lưu khá lớn chảy qua các thành
phố, thị xã, thị trấn, thị tứ, tụ điểm dân cư, khu công nghiệp, khu chế xuất, dịch vụ, làng
nghề và là nguồn cấp nước ngọt quan trọng cho sản xuất và nhu cầu dân sinh. Đây là vùng
lãnh thổ có điều kiện tự nhiên, môi trường phong phú đa dạng, có vị trí địa lý đặc biệt quan
trọng trong chiến lược phát triển kinh tế - xã hội của vùng Đồng bằng sông Hồng, trong đó
có thủ đô Hà Nội. Song, nơi đây đang gặp phải những vấn đề môi trường bức xúc do thiên
nhiên và con người gây ra như lũ lụt, úng ngập, thoái hóa đất, ô nhiễm môi trường do quá
trình đô thị hóa và công nghiệp hóa [1]. Tuy vậy, những nghiên cứu đánh giá về hàm lượng
KLN trên các đối tượng thuỷ sản trong LVS, những tác động tiêu cực của ô nhiễm KLN và
sự tích tụ sinh học của chúng trong các loài cá nuôi, cá tự nhiên, cũng như tác động đối với
ngành NTTS nói chung và sự phát triển ổn định, bền vững của các loài thuỷ sản quan trọng
nói riêng, hầu như chưa được tiến hành. Hơn thế nữa, rủi ro tiềm tàng đối với sức khoẻ con
người khi tiêu thụ các sản phẩm nhiễm độc cũng chưa được đánh giá đúng mức và cảnh báo
sâu rộng trong cộng đồng. Nghiên cứu này sử dụng những phương pháp cập nhật nhất trong
lĩnh vực nghiên cứu trong việc đánh giá tác động của ô nhiễm KLN trong LVS Nhuệ - Đáy
lên sức khoẻ sinh lý của một số loài cá kinh tế trong LVS, cũng như sự tác động tới sự phát
triển bền vững của ngành NTTS và quần đàn cá tự nhiên.


CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, THỜI GIAN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. ĐỐI TƯỢNG VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU
- Đối tượng nghiên cứu: Cá mè trắng ở lưu vực sông Nhuệ - Đáy
- Chỉ tiêu: Hàm lượng KLN tích lũy (Cu, Zn, Cd, Pb) trong mang gan, thận, cơ
Hàm lượng Glycogen, protein, enzim GST trong mang, gan, thận.
- Vị trí 39 điểm lấy mẫu:

Hình 2.1: Sơ đồ vùng nghiên cứu và vị trí thu mẫu trong LVS Nhuệ - Đáy
(Nguồn: Đề cương dự án Nhuệ - Đáy – Ngô Thị Thúy Hường, 2011)
Nghiên cứu này được thực hiện trên năm mặt cắt khác nhau của lưu vực sông Nhuệ Đáy. Thu được 26 mẫu trên tổng số 39 điểm lấy mẫu (21 điểm lấy mẫu trên sông và 18 điểm
ở các ao nuôi trồng thủy sản). Mẫu được thu thập trong bốn mùa, mùa thu, mùa đông, mùa
xuân và mùa hạ, tương ứng.


2.2. THỜI GIAN NGHIÊN CỨU
Mẫu thu trong 4 mùa ở 5 mặt cắt:
Đợt 1: Tháng 11 năm 2012

Đợt 3: Tháng 4 năm 2013

Đợt 2: Tháng 1 năm 2013

Đợt 4: Tháng 8 năm 2013

2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.3.1. Phương pháp thu mẫu ngoài thực địa
Mẫu cá dùng nghiên cứu có trọng lượng khoảng 500–800g/ cá, được thu ở các địa điểm thu
mẫu trong 4 mùa và được vận chuyển sống trong ngày về phòng thí nghiệm trong các túi
bơm ôxi.
2.3.2. Phương pháp chuẩn bị mẫu phân tích
Cá được sắp xếp theo địa điểm thu mẫu, sau đó được mổ trên khay đá lạnh. Bảo quản
mẫu ở điều kiện lạnh sâu (-80°C) trong 300 µl dung dịch đệm TBS (protein) và 300 µl
DPBS (GST) cho tới khi phân tích.
2.3.3. Phương pháp phân tích mẫu
− Phân tích kim loại nặng: vô cơ hóa mẫu bằng hỗn hợp axit HNO 3 65% + HCL 30%
theo tỉ lệ 4:1 vô cơ hóa mẫu trong hộp phá mẫu và tủ sấy → lọc bằng màng lọc cellulose
0,45 μm

− Phân tích protein: theo phương pháp của Bradford (1976)
− Phân tích glycogen: theo phương pháp phenol-sulphuric acid có cải tiến (Dubois và ctv.,
1956; Naimo và ctv., 1998)
−

Phân tích GST: theo phương pháp của Habig và Jakoby (1981) với chất nền 1-chloro2,4-dinitrobenzene (CDNB)

2.3.3. Phương pháp phân tích và xử lý số liệu
Sử dụng phần mềm thống kế sinh học (Graphpad Instat):
- Phân tích phương sai (ANOVA) và tiếp theo là so sánh nhiều biến Student-NewmanKeuls để kiểm định mức độ khác biệt giữa các biến số.
- Phân tích tương quan giữa các biến bằng phương pháp kiểm định có tham số (parametric


tests) hoặc phi tham số (nonparametric tests).

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1 ĐÁNH GIÁ SỰ TÍCH TỤ KIM LOẠI NẶNG CỦA CÁ MÈ TRONG LƯU VỰC SÔNG
NHUỆ - ĐÁY
3.1.1 Sự biến động của hàm lượng kim loại nặng tích lũy trong các mô phân tích theo
mùa
Kết quả từ bảng 3.1 cho thấy nồng độ KLN Cu, Zn, Cd, Pb tích tụ trong các mô nghiên cứu
của cá mè ở LVS Nhuệ - Đáy khá cao và có biến động theo mùa. Ở tất cả các mẫu mô
(mang, gan, thận, cơ), Zn có nồng độ cao nhất, theo sau lần lượt là Cu, Pb và thấp nhất là
Cd. Nguyên nhân do Zn, Cu đều là các kim loại thiết yếu, trái ngược với Cd và Pb, do đó
chúng được tích lũy với nồng độ cao hơn trong các loại mô; mặt khác nồng độ Zn, Cu hòa
tan trong nước của LVS cũng cao hơn nồng độ Cd, Pb [7]. Trong số các cơ quan nghiên cứu,
gan và thận là hai cơ quan có xu hướng tích tụ KLN nhiều hơn cả.
Bảng 3.1: Nồng độ của đồng, kẽm, cađimi, chì (mg/kgww) trong các cơ quan khác nhau
của cá mè thu thập từ lưu vực sông Nhuệ - Đáy trong bốn mùa thu mẫu (GTTB +
SEM)

Mùa thu

Cu

Zn

Mùa đông

Mùa xuân

Mùa hạ

Mang

0,94±0,097

1,25± 0,19

2,03±0,37

3,20 ± 0,26

Gan

17,6 ± 3,67

25,3 ± 5,90

42,2 ± 13,4

30,7 ± 6,67

Thận

2,43 ± 0,76

3,60± 0,68

2,90 ± 0,38

8,77± 0,63

Cơ

0,71 ± 0,13

0,83 ± 0,15

0,82± 0,26

2,56 ± 0,36

Mang

21,9 ±1,75

31,8 ± 8,80

30,1 ± 6,50

30,3 ±3,56

Gan

45,9 ±7,90

57,8 ± 6,60

44,4 ±6,70

41,4 ± 7,65

Thận

28,6 ± 5,04

49,3 ± 10,4

37,3± 7,29

38,7 ± 7,64

Cơ

12,3 ± 2,71

13,2 ±1,85

13,3 ± 2,11

13,6 ±3,39

0,011±0,007

0,006 ±0,004

0,007±0,003

0,06±0,010

Mang


Cd

Pb

Gan

0,032±0,010

0,023±0,006

0,046±0,034

0,062±0,011

Thận

0,113±0,033

0,310±0,086

0,065±0,020

0,250±0,089

Cơ

0,007±0,003

0,002±0,001

0,005±0,003

0,042±0,014

Mang

0,32 ± 0,05

0,28 ± 0,04

1,10± 0,34

0,74 ± 0,16

Gan

0,29 ± 0,07

0,28 ± 0,04

0,76±0,12

1,02 ± 0,16

Thận

0,33 ± 0,09

0,27 ± 0,08

0,695±0,200

1,07 ± 0,28

Cơ

0,31 ± 0,13

0,09 ± 0,03

0,20 ± 0,03

0,46 ± 0,08

3.1.1.1 Sự biến động của hàm lượng Cu tích lũy trong mô cá theo mùa
Phân tích phương sai cho thấy hàm lượng Cu trong thận và cơ cá vào mùa hạ cao hơn hẳn
hàm lượng Cu trong thận và cơ vào các mùa khác. Hàm lượng Cu trong gan có xu hướng

tích tụ nhiều hơn so với hàm lượng Cu trong các mô nghiên cứu khác ở tất cả các mùa.
3.1.1.2 Sự biến động của hàm lượng Zn tích lũy trong mô cá theo mùa
Hàm lượng Zn tích tụ cao nhất ở gan và cao hơn rõ rệt so với ở các mô khác trong tất cả
các mùa.
3.1.1.3 Sự biến động của hàm lượng Cd tích lũy trong mô cá theo mùa
Kết quả từ bảng 3.1 cho thấy có sự bến động của hàm lượng Cd theo mùa ở tất cả các mô
cơ quan. Nhìn chung, hàm lượng Cd trung bình trong mang, gan, cơ đều cao nhất vào mùa
hạ. Theo từng mùa, thận có xu hướng tích tụ Cd nhiều hơn ở mang, gan, cơ.
3.1.1.4 Sự biến động của hàm lượng Pb tích lũy trong mô cá theo mùa
Phân tích phương sai cho thấy, hàm lượng Pb trong mang, gan, thận đều cao hơn vào mùa
xuân và mùa hạ, thấp vào mùa thu và mùa đông. Theo từng mùa, chỉ có sự sai khác rõ rệt
giữa hàm lượng Pb trong các mô cá vào mùa đông, trong đó hàm lượng Pb tích tụ trong
mang, gan, thận cao hơn hẳn so với trong cơ.
3.1.2. Sự biến động của hàm lượng kim loại nặng tích lũy trong các mô phân tích
theo mặt cắt
Kết quả từ bảng 3.2 và phân tích phương sai giữa hàm lượng KLN tích tụ trong cùng 1
mô theo các mặt cắt khác nhau hay giữa hàm lượng KLN tích tụ trong các mô nghiên cứu


trong cùng mặt cắt, cho thấy hàm lượng KLN Cu, Zn, Cd, Pb tích tụ trong các mô nghiên
cứu của cá mè ở LVS Nhuệ - Đáy khá cao và có biến động. Xu hướng tích tụ: Trong nghiên
cứu này,ở cá mè, hàm lượng Cu có xu hướng tích tụ cao nhất ở gan tiếp đó là thận, mang, và
cơ; Zn và Pb tích tụ cao hơn ở thận, gan sau đó là mang, và thấp nhất là ở cơ. Ngược lại, Cd
có xu hướng tích tụ chủ yếu trong thận, tiếp sau đó là gan, mang và thấp nhất là cơ. Nồng độ
cao nhất của Cu trong gan có thể là do sự tương tác của Cu với metallothionein trong gan,
đóng vai trò như một cơ chế giải độc ở cá.
Bảng 3.2: Nồng độ của đồng, kẽm, cađimi, chì (mg/kg ww) trong các cơ quan khác
nhau của cá mè thu thập từ lưu vực sông Nhuệ - Đáy trong 4 mặt cắt khác nhau
(giá trị trung bình + SEM)
Mặt cắt 2

Mặt cắt 5

1,20 ± 0,30

1,34 ± 0,23

3,75 ± 0,00

1,55 ± 0,25

Gan

7,45 ± 2,75

29,0 ± 7,40

34,9 ± 0,00

26,8 ± 6,47

1,77 ± 0,12

3,58 ± 0,89

9,45 ± 0,00

8,25 ± 2,90

0,65±0,26

0,6 ± 0,11

3,36 ± 0,00

1,44 ± 0,26

Mang

21,0 ± 5,12

26,8 ± 5,10

31,9 ± 0,00

28,0 ± 2,94

Gan

30,6 ± 4,40

54,2 ± 7,47

34,0 ± 0,00

62,7 ± 17,9

Thận

22,1 ± 1,78

40,2 ± 6,07

35,2 ± 0,00

61,1 ± 25,4

Cơ

9,28 ± 2,10

13,3 ± 3,01

29,3 ± 0,00

12,4 ± 1,06

Mang

0,005±0,003

0,02 ± 0,01

0,05 ± 0,00

0,023 ± 0,09

Gan

0,012±0,001

0,05± 0,01

0,04 ± 0,00

0,065 ± 0,02

0,13±0,006

0,19 ± 0,05

0,20 ± 0,00

0,186 ± 0,06

Cơ

Cd Thận

Pb

Mặt cắt 4

Mang

Cu Thận

Zn

Mặt cắt 3

Cơ

0,00±0,000,008 ± 0,003

0,04 ± 0,00

0,03± 0,02

Mang

0,29±0,20

0,34 ± 0,05

0,56 ± 0,00

0,74 ± 0,16

Gan

0,10±0,05

0,42 ± 0,08

0,68 ± 0,00

0,92 ± 0,29

Thận

0,12±0,03

0,36 ± 0,11

1,00 ± 0,00

1,15 ± 0,04

Cơ

0,16±0,08

0,47± 0,18

0,68 ± 0,00

0,25± 0,05


3.1.2.1 Sự biến động của hàm lượng Cu tích tụ trong các mô cá theo mặt cắt
Kết quả phân tích phương sai cho thấy, hàm lượng Cu ở mang tại MC5 cao hơn hẳn so
với MC2 và MC3. Hàm lượng Cu tích tụ ở MC3 và MC5 trong gan cao hơn hẳn so với các
mô còn lại.
3.1.2.2 Sự biến động của hàm lượng Zn tích tụ trong các mô cá theo mặt cắt
Kết quả phân tích phương sai cho thấy chỉ có sự khác biệt đáng kể giữa hàm lượng Zn
tích tụ trong các mô cá ở mặt cắt 3. Trong đó, Zn tích tụ trong gan cao hơn ở các mô nghiên
cứu khác.
3.1.2.3 Sự biến động của hàm lượng Cd tích tụ trong các mô cá theo mặt cắt
So sánh giá trị Cd trung bình tích tụ trong mô nghiên cứu giữa các mặt cắt thu được kết

quả đều có p>0,05, cho thấy không có sự khác biệt đáng kể nào. Tuy nhiên, hàm lượng Cd
trung bình tích tụ ở các loại mô nghiên cứu trong từng mặt cắt thì đều có sự khác biệt đáng
kể tại mặt cắt 2 (p<0,0001), mặt cắt 3 (p<0,0001), mặt cắt 5 (p=0,0014). Đặc biệt, trong cả 3
mặt cắt, hàm lượng Cd trung bình tích tụ đều cao nhất ở mô thận, cao hơn hẳn so với mô
gan, mang và mô cơ (p<0,01).
3.1.2.4 Sự biến động của hàm lượng Pb tích tụ trong các mô cá theo mặt cắt
Kết quả từ bảng 3.2 cho thấy hàm lượng Pb trung bình tích tụ trong các mô đều cao hơn
so với tiêu chuẩn Việt nam của Bộ y tế về giới hạn hàm lượng KLN tích tụ tối đa trong thực
phẩm có thể tiêu thụ [2]. Tuy nhiên, so sánh sự biến động hàm lượng Pb của từng mô
nghiên cứu theo mặt cắt hay so sánh sự biến động của hàm lượng Pb trong các mô nghiên
cứu trong từng mặt cắt thì sự biến động đó đều không đáng kể và không có ý nghĩa về mặt
thống kê (p>0,05).
3.2. ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG GLYCOGEN CỦA CÁ MÈ TRONG LVS NHUỆ ĐÁY
3.2.1.Biến động của hàm lượng glycogen trong các mô phân tích theo mùa


Kết quả phân tích phương sai cho thấy có sự biến động hàm lượng glycogen giữa các loại
mô nghiên cứu vào mùa thu (p=0,005) và mùa đông (p=0,0241, hình 3.1). Cụ thể, hàm
lượng glycogen vào mùa thu và mùa đông ở gan đều cao hơn rõ rệt so với ở thận và mang
(p<0,05). Tuy nhiên, sự biến động hàm lượng glycogen giữa các mùa của cùng một loại mô
thì có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê ở gan (p = 0,0042) và thận (p = 0,006). Cụ thể, ở gan
hàm lượng glycogen vào mùa đông cao hơn so với 3 mùa còn lại (p<0,01). Còn ở thận, hàm
lượng glycogen vào mùa xuân cao hơn rõ rệt so với hàm lượng glycogen vào mùa hạ và mùa
thu (p<0,01, hình 3.1). Riêng đối với mang, sự biến động hàm lượng glycogen giữa các mùa
là không đáng kể (p>0,05).

Hình 3.1: Biến động hàm lượng glycogen theo mùa ở cá mè trong LVS Nhuệ - Đáy
3.2.2. Biến động của hàm lượng glycogen trong các mô nghiên cứu theo mặt cắt
Phân tích phương sai cho thấy có duy nhất sự biến động về hàm lượng glycogen giữa các
mặt cắt ở mô gan là có ý nghĩa về mặt thống kê (p = 0,0031, hình 3.2). Cụ thể, ở gan hàm

lượng glycogen tích tụ ở mặt cắt 2 và mặt cắt 3 cao hơn ở mặt cắt 5 (p < 0,01). Hàm lượng
glycogen của các loại mô khác nhau trong cùng một mặt cắt có sự sai khác rõ rệt ở mặt cắt 2
(p < 0,0001), mặt cắt 3 (p = 0,0132), mặt cắt 5 (p = 0,0021). Cụ thể, ở cả mặt cắt 2, mặt cắt 3
và mặt cắt 5, hàm lượng glycogen trung bình tích tụ trong gan luôn cao hơn hẳn trong mang
và thận (p < 0,01). Riêng mặt cắt 4 không kểm tra so sánh Student-NewMan-Keuls được vì


chỉ thu được 1 mẫu ở mặt cắt..

Hình 3.2. Biến động hàm lượng glycogen theo mặt cắt ở cá mè trong LVS Nhuệ Đáy.
3.3 ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG PROTEIN TỔNG SỐ CỦA CÁ MÈ TRONG LVS NHUỆ
- ĐÁY
3.3.1.Biến động của hàm lượng protein trong các mô theo mùa
Theo kết quả nghiên cứu, hàm lượng protein của cá mè trong LVS Nhuệ - Đáy của các
loại mô đều cao hơn với mùa xuân và mùa hạ và thấp hơn vào mùa thu và mùa đông
(p<0,0001, hình 3.3). Khi so sánh hàm lượng protein của các mô khác nhau trong cũng một
mùa cho thấy có sự sai khác rõ rệt về hàm lượng protein giữa các mô nghiên cứu trong các
mùa xuân và mùa hạ, trong đó hàm lượng protein trong mang thấp hơn hẳn so với trong gan
và thận.
3.3.2. Biến động của hàm lượng protein trong các mô theo mặt cắt
Phân tích phương sai cho thấy sự biến động hàm lượng protein trong cùng một loại mô
theo mặt cắt ở cá mè hầu như không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p>0,05, hình 3.4).
Tương tự như vậy, khi xem xét sự thay đổi hàm lượng protein giữa các cơ quan của cá trên
từng mặt cắt, chỉ có sự khác biệt đáng kể có ý nghĩa thống kê giữa các mô nghiên cứu ở mặt cắt


5 (p<0,05, hình 3.4). Tại mặt cắt 5, hàm lượng protein trong gan và thận lớn hơn mang (p<0,05,
hình 3.4).

Hình 3.3: Biến động hàm lượng protein theo mùa ở cá mè trong LVS Nhuệ - Đáy

Hình 3.4: Biến động hàm lượng protein theo mặt cắt ở cá mè trong LVS Nhuệ - Đáy
3.4 ĐÁNH GIÁ HOẠT TÍNH ENZIM GST CỦA CÁ MÈ TRONG LƯU VỰC SÔNG
NHUỆ - ĐÁY
3.4.1 Biến động của hoạt tính GST trong các mô nghiên cứu theo mùa
Trong cả 3 mẫu mô nghiên cứu mang, gan, thận đều có sự khác biệt rất đáng kể về hoạt
tính GST theo mùa (p <0,0001, hình 3.5). Hoạt tính GST trong các mô nghiên cứu vào mùa
xuân cao hơn đáng kể so với mùa hạ, mùa thu và mùa đông. So sánh hoạt tính GST giữa các


loại mô trong từng mùa đều có sự khác biệt đáng kể và có ý nghĩa thống kê (p <0,05), đặc biệt
vào mùa hạ (p = 0,0032). Trong tất cả các mùa, hoạt tính GST trong gan đều cao hơn trong
mang và thận (p <0,05).

Hình 3.5: Biến động hoạt tính GST (tính trên 1 g trọng lượng tươi) theo mùa
ở cá mè trong lưu vực sông Nhuệ - Đáy
3.4.2. Biến động của hoạt tính GST trong các mô nghiên cứu theo mặt cắt
Kết quả phân tích phương sai cho thấy sự biến động của hoạt tính GST trong các mô
nghiên cứu của cá mè theo các mặt cắt không có ý nghĩa về mặt thống kê (p >0,05, hình 3.6).
Tuy nhiên, khi so sánh hoạt tính GST giữa 3 loại mô nghiên cứu trong từng mặt cắt cụ thể thì
sự khác biệt có ý nghĩa thống kê được tìm thấy ở mặt cắt 3 (p = 0,0013) và mặt cắt 5 (p <0,05,
hình 3.6). Trong cả hai mặt cắt, hoạt tính GST ở gan đều cao hơn hoạt tính GST ở mang (p
<0,01) và thận (p <0,01). Riêng mặt cắt 4 do có duy nhất 1 mẫu nên không so sánh kiểm định
được.


Hình 3.6: Biến động hoạt tính GST(tính trên 1 g trọng lượng tươi) theo mặt cắt
ở cá mè trong lưu vực sông Nhuệ - Đáy.
3.5. MỐI TƯƠNG QUAN GIỮA SỰ TÍCH TỤ KIM LOẠI NẶNG VỚI HÀM LƯỢNG
GLYCOGEN, PROTEIN TỔNG SỐ VÀ HOẠT TÍNH GST CỦA CÁ MÈ TRONG LƯU

VỰC SÔNG NHUỆ - ĐÁY
3.5.1. Tương quan giữa hàm lượng kim loại nặng với hàm lượng glycogen
Sử dụng chương trình kiểm định tương quan Nonparametric Spearman’s Rank
Correlation test (p<0,05). Kết quả có 2 mối tương quan nghịch giữa hàm lượng KLN với hàm
lượng glycogen ở cá mè trong LVS Nhuệ - Đáy. Không có mối tương quan nào giữa hàm
lượng KLN với hàm lượng glycogen ở cá mè theo mùa ở tất cả các mẫu mô nghiên cứu. Có 1
mối tương quan nghịch, khá chặt giữa hàm lượng KLN với hàm lượng glycogen theo mặt cắt.
3.5.2 Tương quan giữa hàm lượng kim loại nặng với hàm lượng protein tổng số
Kết quả xác định mối tương quan giữa hàm lượng protein với hàm lượng KLN trung bình tích
tụ trong các mô nghiên cứu của mè trong LVS Nhuệ - Đáy cho thấy có 6 mối tương quan thuận
giữa hàm lượng protein với hàm lượng KLN trung bình tích tụ trong các mô nghiên cứu của
mè. Không có mối tương quan nào giữa hàm lượng protein với hàm lượng KLN trung bình tích
tụ trong các mô nghiên cứu theo mùa ở cá mè. Và có 4 mối tương quan (3 tương quan thuận, 1
tương quan nghịch) giữa hàm lượng protein với hàm lượng KLN trung bình tích tụ trong các
mô nghiên cứu theo mặt cắt.
3.5.3. Tương quan giữa hoạt tính GST với hàm lượng kim loại nặng tính trên một gam


trong lượng tươi
Xét mối tương quan giữa nồng độ GST trên 1 g trọng lượng tươi hay cũng chính là GST
(μmol/g/phút) với nồng độ KLN tích lũy trong các mô nghiên cứu của cá mè. Kết quả có 4 mối
tương quan thuận giữa nồng độ GST trên 1 g trọng lượng tươi hay cũng chính là GST
(μmol/g/phút) với nồng độ KLN tích lũy trong các mô nghiên cứu cứu của cá mè trong suốt 4
mùa thu mẫu. Có 2 tương quan thuận giữa nồng độ GST trên 1 g trọng lượng tươi hay cũng
chính là GST (μmol/g/phút) với nồng độ KLN tích lũy theo mùa. Có 1 mối tương quan giữa
nồng độ GST trên 1 g trọng lượng tươi hay cũng chính là GST (μmol/g/phút) với nồng độ KLN
tích lũy trong các mô nghiên cứu theo mặt cắt.


3.6 ĐÁNH GIÁ SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA SỰ TÍCH LŨY KIM LOẠI NẶNG ĐỐI VỚI

SỨC KHỎE SINH LÝ CỦA CÁ MÈ TRONG LƯU VỰC SÔNG NHUỆ - ĐÁY
Hàm lượng KLN Cu, Zn, Cd, Pb tích tụ trong các mô nghiên cứu của cá mè ở LVS Nhuệ
- Đáy khá cao và có biến động theo mùa, theo mặt cắt. Đặc biệt, hàm lượng Cd trong gan, thận
và Pb trong mang, gan, thận đều cao hơn nhiều so với QĐ46 của Bộ Y tế về giới hạn KLN tối
đa trong cá (Zn: 100mg/kg; Cu: 30mg/kg; Pb: 0,2mg/kg; Cd: 0,05mg/kg) [2]. Ở tất cả các mẫu
mô (mang, gan, thận, cơ), Zn có hàm lượng cao nhất, theo sau lần lượt là Cu, Pb và thấp nhất là
Cd. Nguyên nhân do Zn và Cu đều là các kim loại thiết yếu, trái ngược với Cd và Pb, do đó
chúng được tích lũy với hàm lượng cao hơn. Mặt khác, hàm lượng Zn và Cu hòa tan trong
nước cũng cao hơn rất nhiều so với hàm lượng Cd và Pb hòa tan trong nước nên các kim loại
này có xu hướng tích tụ trong các mẫu mô của cá cao hơn [7].
Glycogen là một trong những nguồn năng lượng quan trọng của cá. Khi có nhu cầu về
năng lượng, glycogen sẽ được huy động đầu tiên để tạo năng lượng, đảm bảo cho các quá trình
sống của cơ thể được diễn ra bình thường. Khi cá bị nhiễm độc KLN, ngoài các enzim thải độc,
cá cũng rất cần năng lượng để cung cấp cho quá trình thải độc. Vì vậy, có sự gia tăng nhu cầu
năng lượng liên quan tới sự căng thẳng do chất độc gây ra. Hay chính là sự giảm lượng
glycogen trong mô và tăng lượng glucose trong máu để cung cấp năng lượng cho quá trình thải
độc [45,46]. Khi phân tích tương quan giữa hàm lượng glycogen và hàm lượng KLN tích tụđều
thu được kết quả là các tương quan nghịch (r<0): tương quan giữa Cd ở mang với glycogen ở
mang (r=-0,63;p = 0,003) và tương quan giữa Pb ở gan với glycogen ở gan (r=0,43;p = 0,042).
Điều này cho thấy hàm lượng KLN tích tụ trong các mô cá đã đạt tới ngưỡng làm cho cá bị
nhiễm độc và cần huy động ngay lập tức nguồn năng lượng dự trữ đầu tiên làglycogen. Vì vậy
hàm lượng glycogen giảm nhanh để tạo năng lượng cung cấp cho quá trình thải độc. Khi phân
tích tương quan theo mùa và mặt cắt thì có duy nhất một tương quan nghịch giữa hàm lượng
Cd và hàm lượng glycogen ở mặt cắt 5. Vậy ở mặt cắt 5, cá bị nhiễm độc Cd cao nên hàm
lượng glycogen giảm nhanh.
Khi hàm lượng KLN tăng cao, nguồn năng lượng dự trữ do glycogen tạo ra vẫn không


đáp ứng đủ cho quá trình thải độc thì lúc này cá sẽ sử dụng nguồn năng lượng khác chính là
protein. Ở giai đoạn đầu, hàm lượng protein được tổng hợp để đối phó với sự nhiễm độc của cá

(kích thích bởi sự có mặt của các KLN) nhiều hơn lượng protein được cá sử dụng để tạo ra
năng lượng tham gia vào quá trình giải độc. Có rất nhiều mối tương quan được tìm thấy giữa
hàm lượng protein tổng số với hàm lượng các KLN (trừ Zn) ở các mô nghiên cứu.Tất cả đều là
mối tương quan thuận. Vậy cho thấy hàm lượng KLN đủ cao để cá mè bắt đầu tăng nhanh hàm
lượng protein đáp ứng cho quá trình thải độc nếu cần. Phân tích các mối tương quan theo mặt
cắt thì tại mặt cắt 3 có duy nhất một mối tương quan nghịch khá chặt giữa hàm lượng proteinvà
hàm lượng Zn trong mang (r=-0,83;p = 0,008). Điều này chứng tỏ tại mặt cắt 3, hàm lượng Zn
đã tăng quá cao làm cho lượng protein huy động để thải độc nhiều hơn lượng protein mới tổng
hợp. Nếu hiện tượng này kéo dài, lượng protein dự trữ trong cơ thế cá sẽ giảm sút nghiêm trọng
và làm suy giảm sức khỏe sinh lý của cá, thậm chí gây chết cá.
Quá trình thải độc của cá không chỉ cần năng lượng mà còn cần các enzim thải độc,
trong số đó phải kể đến enzim GST. Khi phân tích các mối tương quan giữa hoạt tính của
enzim GST với hàm lượng các KLN ở các loại mô, thu được kết quả đều là mối tương quan
thuận tương đối chặt giữa hoạt tính GST với Cu và Pb ở mang, gan tương ứng. Điều này
chứng tỏ tại mang và gan nơi hàm lượng Cu, Pb tích lũy cao thì có sự gia tăng hàm lượng GST
nhằm đáp ứng nhu cầu trong quá trình thải độc ở cá. Khi phân tích tương quan theo mùa hay
theo mặt cắt đều là tương quan thuận, đó là tương quan giữa GST với hàm lượng Pb và Cd ở
gan cá vào mùa thu và mùa xuân và tương quan giữa GST với Pb ở gan cá ở mặt cắt 5. Các
tương quan đều cho thấy cá mè thực sự đã bị nhiễm độc kim loại, đòi hỏi cần tổng hợp enzim
GST để phục vụ cho quá trình thải độc.
Từ việc phân tích hàm lượng KLN (Cu, Zn, Cd, Pb), hàm lượng glycogen, hàm lượng
protein, hoạt tính enzim GST và các mối tương quan cho thấy cá mè trắng LVS Nhuệ - Đáy đã
bị tích tụ hàm lượng KLN tương đối cao và ảnh hưởng trực tiếp, nghiêm trọng tới sức khỏe
sinh lý của cá, hay nói xa hơn có thể ảnh hưởng tới sức khỏe con người khi sử dụng các sản
phẩm từ cá mè trên LVS này.


KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
KẾT LUẬN
1. Ở tất cả các mẫu mô (mang, gan, thận, cơ), Zn có hàm lượng cao nhất, theo sau lần lượt là

Cu, Pb và thấp nhất là Cd.
2. Hàm lượng glycogen đều cao hơn rõ rệt ở gan so với các loại mô khác vào mùa thu và mùa
đông. Xu hướng hàm lượng glycogen cao nhất ở gan vào mùa đông, ở thận vào mùa xuân. Hàm
lượng glycogen trong các mô ở tất cả các mặt cắt có sự biến động đáng kể (p<0,05) và luôn cao
nhất ở gan, tiếp theo là thận và ít nhất ở mang. Có duy nhất một sự sai khác rõ rệt giữa hàm
lượng glycogen ở các mặt cắt trong mô gan; cụ thể ở mặt cắt 2 và mặt cắt 3 luôn cao hơn ở mặt
cắt 5.
3. Hàm lượng protein tổng số của các mô trong cá mè đều có khuynh hướng cao vào mùa xuân,
mùa hạ và thấp vào mùa thu và mùa đông. Sự biến động về hàm lượng protein giữa các mô có
ý nghĩa thống kê vào mùa thu và mùa hạ; cụ thể hàm lượng protein trong mang cá ở cả hai
mùa đều thấp hơn hẳn so với trong gan và thận.Sự biến động hàm lượng protein trong các mô
trên từng mặt cắt hay giữa các mặt cắt khác nhau hầu như không có sự khác biệt ngoại trừ tại
mặt cắt 5, hàm lượng protein ở gan và thận cao hơn đáng kể so với mang.
4. Hoạt tính GST trong cả ba loại mô nghiên cứu vào mùa xuân đều cao hơn đáng kể so với
mùa hạ, mùa thu và mùa đông. So sánh GSTgiữa các loại mô trong từng mùa có GST trong gan
luôn cao hơn trong mang và thận. Ở mặt cắt 3 và mặt cắt 5, hoạt tính GST ở gan cá mè chiếm
ưu thế so với hoạt tính GST trong các loại mô nghiên cứu khác.
5. Xác định được 20/324 mối tương quan có ý nghĩa. Trong đó, có 3/324 mối tương quan
nghịch giữa sự biến động hàm lượng glycogen với hàm lượng KLN (đặc biệt là Pb và Cd) tích
lũy; có 9/324 mối tương quan thuận và1/324 mối tương quan nghịch giữa sự biến động hàm
lượng protein với hàm lượng KLN tích lũy; có 7/324 mối tương quan thuận giữa sự biến động
hoạt tính GST với hàm lượng KLN tích lũy. Qua đó thấy một bức tranh cảnh báo về sự ảnh
hưởng rất lớn của KLN lên sức khỏe sinh lý của cá mè trắng.