SỬ DỤNG EDTA TRONG NUÔI TRỒNG
THỦY SẢN
1. Đặc tính của EDTA và những ứng dụng trong đời sống
EDTA là từ viết tắt của EthyleneDiamineTetraacetic Acid. Đây là một axít hữu cơ mạnh
(hơn 1.000 lần so với axít acetic) (EPA, 2004), được tổng hợp vào năm 1935 bởi nhà bác
học F. Munz (Oviedo và Rodriguez, 2003). EDTA và các muối của nó thường ở dạng
tinh thể màu trắng hoặc bột, không bay hơi và có độ tan cao trong nước. EDTA được
tổng hợp từ ethylenediamine (C2H4(NH2)2), formol (HCHO) và gốc cyanide (HCN hoặc
NaCN) (Sinax, 2011). Trong cấu trúc của EDTA có 2 nhóm amin (NH2) và 4 gốc
carboxyl (COOH). Sản phẩm thương mại đầu tiên được sản xuất vào năm 1948 và bắt
đầu sử dụng trong công nghiệp vì đây là một hợp chất giá rẻ,nhu cầu sử dụng toàn cầu
hàng năm khoảng 100.000 tấn (Sinax, 2011). Các sản phẩm thương mại thường ở dạng
muối như là CaNa2EDTA, Na2EDTA, Na4EDTA, NaFeEDTA,…(EPA, 2004). EDTA được sử dụng trong sản xuất chất tẩy rữa 33%, xử lý nước 18%, công nghiệp giấy
13% (được sử dụng để phòng những ảnh hưởng của các ion Fe2+, Cu2+, Mg2+ trong quá
trình tẩy trắng) và các ngành công nghiệp khác (Oviedo và Rodriguez, 2003). Trong nuôi
trồng thủy sản thì được sử dụng để xử lý kim loại nặng và làm giảm độ cứng của nước
trong ương tôm, cá giống hoặc nuôi thịt. Đặc tính của EDTA là tạo phức với các kim loại
ở tỉ lệ 1:1. Khả năng tạo phức với kim loại phụ thuộc vào pH của nước, chẳng hạn như
Ca2+ và Mg2+ yêu cầu pH khoảng 10 (Sinax, 2011). Mặt khác, sự tạo phức với các kim
loại còn phụ thuộc vào hằng số hình thành phức, hằng số càng cao thì khả năng tạo phức
càng cao. Đối với chì (Pb) hằng số K=1018, nhưng đối với Ca2+, K~108. Do đó, theo
Sinax (2011) trong môi trường nước, mặc dù có nhiều Ca2+, nhưng Pb2+ sẽ cạnh tranh
với Ca2+.
EDTA di chuyển vào trong đất và tạo phức với các kim loại vết cũng như là các kim loại
kiềm thổ (Na+, K+, Ca2+,…), từ đó làm tăng độ hòa tan của kim loại. Đặc biệt là trong
không xương sống nhạy cảm với EDTA nhiều nhất vì chúng ảnh hưởng lên sự phân chia
tế bào, sắc tố quang hợp chlorophyll-a (Dufkova (1984) (trích bởi Oviedo và Rodriguez
(2003)). Tuy nhiên, một điều thú vị là trong môi trường có hàm lượng dinh dưỡng bằng
với lượng EDTA thì EDTA không thể hiện tính độc (Oviedo và Rodriguez, 2003). Zhao
et al. (2011) cảnh báo các phức với kim loại có tính tự phân hủy sinh học chậm trong
nước nhưng lại tan nhanh trong đất, điều này có thể dẫn đến sự tích lũy kim loại và tồn
tại lâu trong đất.
Nghiên cứu của Licop (1988) trên ấu trùng tôm sú Penaeus monodon cho thấy khi bổ
sung Na-EDTA ở nồng độ 5,0 và 10 ppm và trong nước ương vào ngày thứ 1, 4 và 7 có
tác dụng nâng cao tỉ lệ sống của ấu trùng. Với cường độ sử dụng hàng ngày ở hàm lượng
10 ppm cho tỉ lệ sống tốt nhất.
LC50 96 giờ của EDTA trên cá là 430 ppm, LC50 48 giờ Daphnia là 100 ppm, EC trên
tảo lam là 3 ppm. Nồng độ gây độc mãn tính trên cá là 10 ppm, Daphnia là 23 và tảo là
0,88 ppm (EPA, 2004). Hiện nay các nghiên cứu về LC50 của EDTA trên cá tra
(Pangasianodon hypophthalmus), tôm sú (P. monodon) và tôm thẻ chân trắng
(Litopenaeus vannamei) chưa được nghiên cứu.
Khi thí nghiệm Cd trên cá Hồi (Salmo gairdnen), Part và Wikmark (1984) cho rằng Cd2+
di chuyển trực tiếp vào trong mang và cao gấp 1.000 lần so với phức Cd-EDTA. Như
vậy, EDTA có tác dụng rất tốt khi làm giảm ảnh hưởng của kim loại nặng lên thủy sinh
vật.
Trong xử lý nước thải, nghiên cứu của Mayenkar và Lagvankar (1983) cho thấy EDTA
có khả năng loại bỏ Niken (Ni) hơn 60%, đồng (Cu) là 100% và đối với sắt (Fe) khoảng
85%. pH thích hợp dao động từ 7,5-9,5.
EDTA cũng có tác động lên vi khuẩn gram âm vì có khả năng phá vở màng tế bào thông
qua xâm nhập và làm mất nhóm acetyl (COCH3), từ đó làm giảm thiểu lượng Ca và Mg