BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ CÔNG NGHỆ SINH HỌC
 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KHẢO SÁT SỰ ẢNH HƯỞNG
CỦA CHẤT GÂY RỐI LOẠN NỘI TIẾT
LÊN DAPHNIA MAGNA Ngành: Công nghệ Sinh học
Mã ngành: 111
GVHD: ThS. VÕ THỊ KIỀU THANH
SVTH : NGUYỄN DUY TÂN
LỚP :06DSH
MSSV:106111029

-Tp.HCM, tháng 7 năm 2010-

LỜI CẢM ƠN

Để có những kiến thức quý báu, để có thể hoàn thành tốt đồ án này, em xin chân
thành cám ơn các Thầy Cô đã tạo mọi điều kiện và truyền đạt những kiến thức quý báu
trong suốt 4 năm học đại học.
Em xin chân thành cám ơn cô Võ Thị Kiều Thanh đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ,
truyền đạt những kiến thức và kinh nghiệm quý báu để em hoàn thành tốt đề tài này.

bỏ”, dẫn đến việc nước thải không được qua xử lý hay xử lý rất sơ sài được thải ra môi
trường một cách tràn lan. Nó không những làm ô nhiễm nguồn nước ở các kênh rạch, ao
hồ,… tiêu diệt dần dần các hệ sinh vật trong nước, mà nó còn thấm vào gây ô nhiễm các
mạch nước ngầm làm thiếu nước sạch cho sinh hoạt và sản xuất. Ở Việt Nam, tình hình ô
nhiễm nguồn nước do các nhà máy gây ra càng ngày càng nghiêm trọng, làm cho số
lượng các ao hồ bị ô nhiễm đang tăng đến mức báo động. Thậm chí nhiều nơi còn rơi vào
tình trạng không thể phục hồi, không một loài thủy sinh nào có thể sống được như: kênh
Nhiêu Lộc ở thành phố Hồ Chí Minh, sông Thị Vải ở Đồng Nai,…
Các số liệu quan trắc chất lượng nước ở nước ta thông thường chỉ chú ý đến các
yếu tố lý hóa như giá trị pH, COD, BOD, NH
4
, một số kim loại nặng (Cu, Zn,
Cadium…), một số thuốc trừ sâu… nhưng chưa có nghiên cứu đánh giá về nồng độ của
chất gây rối loạn hệ nội tiết hiện diện trong nguồn nước.
Chất gây rối loạn nội tiết (Endocrine disruptors hay Endocrine disrupting chemical
substances), viết tắt là EDs hay ECDs, là những chất có thể tồn tại trong đất, nước, không
khí, khi xâm nhập vào cơ thể chúng làm rối loạn chức năng của hệ nội tiết gây tác động
ảnh hưởng đến sức khỏe của người và động vật. Qua các tài liệu nghiên cứu đã cho thấy
những hợp chất này có thể là nguyên nhân gây ra các bệnh ung thư ở người, làm giảm
lượng tinh trùng ở nam giới, ung thư vú ở phụ nữ, gây quái thai,… Đối với hệ động vật
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. Võ Thị Kiều Thanh

SVTH: Nguyễn Duy Tân 2

dưới nước có thể gây ảnh hưởng với nồng độ rất thấp (ng/l), làm biến đổi hình dạng và
biến đổi giới tính ở cá…
Trong những nghiên cứu gần đây của phòng CNBĐSH (ThS. Lê Thị Ánh Hồng)
đã xây dựng phân tích được nồng độ chất gây rối loạn nội tiết và phân tích được nồng độ
chất gây rối loạn nội tiết trên hệ thống kênh rạch Tp.HCM. Nhưng chúng tôi chưa đi sâu
nghiên cứu ảnh hưởng của chất gây rối loạn nội tiết, đại diện là 17α-Ethynylestradiol và

cửa phải dùng đúng chìa khóa vậy) và dẫn đến những quá trình sinh lý đặc thù cho mỗi
loại hormone trong cơ thể. Để phát huy được tác dụng, các hormone phải kết hợp được
với các receptor của chúng.
Ví dụ: hormone sinh dục estrogen (chủ yếu do buồng trứng và nhau thai tiết ra)
được vận chuyển đến kết hợp với receptor tại nhiều cơ quan như tử cung, âm đạo, tuyến
vú, mô mỡ,… có tác dụng duy trì các đặc điểm sinh dục của phụ nữ, các động vật cái và
chức năng của các cơ quan trong hệ sinh dục, quy định các đặc tính liên quan đến sự khác
biệt giới tính của các quá trình sinh lý, sinh hóa trong cơ thể.
2.1.2. Khái niệm về Estrogen
Estrogen là một loại hormone do một số cơ quan sinh dục nữ tiết ra. Đó là từ tế
bào vỏ trong và tế bào hạt của nang noãn (hay nang trứng), thể vàng (hay còn gọi là
hoàng thể) và nhau thai. Các thành phần này đều nằm ở buồng trứng, riêng nhau thai có ở
tử cung trong thời kỳ có thai.
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. Võ Thị Kiều Thanh

SVTH: Nguyễn Duy Tân 4

Estrogen tồn tại tự nhiên trong cơ thể ở ba dạng: 17β-estradiol (ký hiệu E2),
estrone và estriol. Trong đó 17β-estradiol là estrogen được bài tiết nhiều nhất và có tác
dụng sinh học mạnh nhất. Còn estriol là estrogen yếu nhất, nó là dạng chuyển hóa của
17β-estradiol và estrone.
Cả ba loại đều có bản chất hóa học là steroid được tổng hợp từ cholesterol.
Estrogen trong máu lưu hành dưới 3 dạng: dạng tự do (là dạng hoạt động), dạng
gắn với một protein (để lưu hành trong máu), và cuối cùng là dạng liên hợp (để thải ra
ngoài).
Estrogen tự do khi đến tế bào đích (target cell) sẽ khuếch tán qua màng tế bào để
đến kết hợp với một thụ thể (receptor) trong bào tương (hay còn gọi là tế bào chất) thành
một phức hợp. Phức hợp này sẽ đi vào nhân tế bào, gây ra hai hiệu quả: sao chép DNA để
nhân đôi tế bào và tăng tổng hợp RNA. Sau đó estrogen rời khỏi thụ thể và ra khỏi tế bào,
thời gian lưu lại trong nhân tế bào tùy thuộc vào từng loại estrogen đó là hoạt tính mạnh

dihydrotestosterone…
Tác động của các chất gây rối loạn nội tiết lên sinh vật như làm tỉ lệ trứng nở giảm
dần, hiện tượng đực hóa ở những con cái và cái hóa ở con đực, hiện tượng thay đổi thời
gian trưởng thành sinh sản, hiện tượng trọng lượng dạ con tăng bất thường ở chuột chưa
trưởng thành, hiện tượng lưỡng tính ở cá. Những tổn thương vĩnh viễn ở chim và bộ gặm
nhấm, sinh sản dị dạng ở động vật lưỡng cư và chim,…
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. Võ Thị Kiều Thanh

SVTH: Nguyễn Duy Tân 6

17β-estradiol, ethinylestradiol và estrone là những chất thường được nghiên cứu
nhiều hơn các hormone nữ khác bởi vì sự ảnh hưởng của chúng đối với động vật ở nồng
độ rất thấp so với các chất khác, với nồng độ 0.1ng/l ethinylestradiol hoặc 1ng/l 17β-
estradiol đã có thể gây nên những ảnh hưởng trên cá.
Các nhà khoa học đang nghi ngờ các chất gây rối loạn nội tiết gây ra những ảnh
hưởng trên người như làm giảm khả năng sinh sản, giảm lượng tinh trùng, gây hại cho hệ
sinh sản cả nam và nữ, dậy thì sớm, gây ung thư vú ở nữ, ung thư hệ sinh sản nam và
nhiều tác động khác.
2.1.5. Quá trình tác động của các chất gây rối loạn nội tiết lên sinh vật
Cơ quan thụ cảm của các hormone estrogen, androgen, hormone tuyến giáp là các
protein thành viên của liên nhóm cơ quan thụ cảm nhân. Chúng thực hiện được chức
năng khi kết hợp được với hormone. Phức hợp hormone + receptor thông qua các yếu tố
đáp ứng trên DNA (hormone response element) dẫn đến quá trình sao mã, giải mã của
các gene đích và biểu hiện ở sự duy trì, phát triển và thực hiện chức năng của các cơ
quan. Thật không may, những thụ quan này lại là những chiếc khóa có tính “chung chạ”
nên có thể nhận những chiếc “chìa khóa rởm”. Các chất có khả năng trở thành những
chiếc “chìa khóa rởm” này sau khi vào cơ thể người và động vật, theo máu đến kết hợp
được với các cơ quan thụ cảm của hormone sẽ dẫn đến các trường hợp sau:
 Bắt chước tác dụng của hormone
 Cạnh tranh với hormone

loài khác thuộc giống này, Leptobarbus hoevenii, Bagarius yarreli, Gymnostomus
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. Võ Thị Kiều Thanh

SVTH: Nguyễn Duy Tân 8

lepturus, Daniops namuensis, Garra laichowensis, Channa asiatia và các loài thuộc
giống Gastromyzon, Sinogastromyzon,…
Đặc trưng thành phần loài động vật không xương sống các thủy vực vùng núi đồi
thể hiện cả ở cấu trúc quần xã, với sự phong phú các nhóm loài ấu trùng, côn trùng ở
nước như Ephemeroptera, Trichoptera, Plecoptera, các loài cua núi họ Potamidae, các
giống Ranguna, Potemiscus, Orientalia, ốc suối với các giống Thiaridae, Semisucospira,
Sulcospira, Antimelania,…
2.2.1.2. Phân bố thủy sinh vật các thủy vực vùng đồng bằng
Các thủy vực vùng đồng bằng đặc trưng bởi phần hạ lưu các sông lớn, các sông
đào, kênh rạch, đầm ao, ruộng lúa nước. Chế độ nước tĩnh hoặc nước chảy chậm, độ
trong thấp, nền đáy mềm bùn, cát là những đặc điểm cơ bản cả các thủy vực vùng đồng
bằng. Những đặc điểm này có liên quan chặt chẽ đến đặc điểm cấu trúc quần xã cũng như
thành phần loài, tập hợp loài thủy sinh vật vùng đồng bằng.
Trong các sông vùng đồng bằng, các loài tảo nhiệt đới phát triển mạnh như
Oscillatoria perornata, O. prienceps, Phormidium mucosum, Lyngbya aestuarii,
Cymbella japonica, Achnanthes crenulata, Nitzschia obtuse, Epithema cistula,… Nhìn
chung thành phần loài và cả số lượng tảo vùng đồng bằng cũng đều nhiều hơn vùng núi.
Các nhóm tảo lục, tảo lam phát triển mạnh nhất, tảo silic, tảo giáo, tảo mắt kém phát triển
hơn. Thành phần loài tảo ở ruộng lúa nước vùng đồng bằng chủ yếu là tảo lam, các loài
tảo nhiệt đới và cận nhiệt đới, các chi Anabaena, Nostoc, Aulosira, Gloeotrichia,
Aphanothece,… Khác với vùng núi, thành phần cá nước ngọt vùng đồng bằng ít mang
tính chất đặc trưng hơn, với nhiều loài có phân bố rộng, các loài cá nuôi và một số loài cá
di cư từ biển vào theo vụ mùa sinh sản, thường thấy các loài: Coilia grayi, Altigena
lemassoni, Megalobrama terminali, Hemiculter leucisculus,… Ở các kênh rạch cũng thấy
các loại cá khá đặc trưng cho từng vùng như ở miền Nam Việt Nam có các loài: cá chép,


Thành phần các động vật không xương sống ở vùng nước lợ rất đa dạng, có thể
phân biệt 3 nhóm sinh thái khác nhau:
 Các loài nước lợ chính thức: sống thường xuyên ở nước lợ hoặc di nhập vào
vùng nước ngọt ở phía trên: Brachionus plicatilis (Rotatoria), các loài
Schmackeria, Pseudodiaptomus (Copepoda – Calanoida), các loài Corophium,
Grandidierlla, Eohaustorius (Amphipoda),…
 Các loài động vật biển di nhập tạm thời vào vùng nước lợ, sống ở đó tới thời
gian sinh sản, điển hình là nhóm tôm he Penaeidae (Metapenaeus ensis,
Penaeus merguiensis, P.monodon).
 Các loài nước ngọt di nhập vào vùng nước lợ trong mùa mưa, nước nhạt: trong
đó có các nhóm trùng bánh xe Rotatoria, giáp xác chân chèo Copepoda –
Calanoida, râu ngành Cladocera, tôm nước ngọt, giun ít tơ Oligochaeta, trai
ốc nhỏ như Melanoides tuberculatus, Semyla tortanella.
2.2.2. Hiện trạng ô nhiễm một số thủy vực nước ngọt và sự ảnh hưởng đến thủy
sinh vật
2.2.2.1. Hiện trạng ô nhiễm một số thủy vực nước ngọt
Hiện trạng ô nhiễm hữu cơ, ô nhiễm vi sinh vật và ô nhiễm các chất dinh dưỡng
đang phổ biến tại hầu hết các thủy vực tiếp nhận nước thải của các đô thị như các kênh
mương tiêu thoát tại các đô thị lớn. Sự ô nhiễm bởi một số các chất độc hiện đang diễn ra
tại một số cơ sở sản xuất công nghiệp tập trung tại các đô thị như khu công nghiệp Việt
Trì, khu công nghiệp Sài Gòn – Biên Hòa,… Tại các vùng xung quanh cửa cống đổ nước
thải vào các hồ, các chất dinh dưỡng có hàm lượng cao nhất, cũng tại khu vực gần cửa
cống, nước màu đen sủi bọt, lượng oxy thường thấp, thậm chí không còn oxy, môi trường
nước yếm khí. Loại nước thải này phức tạp về thành phần. Tùy theo loại công nghiệp mà
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. Võ Thị Kiều Thanh

SVTH: Nguyễn Duy Tân 11

nước thải có thể chứa nhiều chất hữu cơ chưa phân hủy (nhà máy thực phẩm), nhiều sợi

nhiên (bồi lấp, thay đổi độ mặn…) và nhân tác (sử dụng cho nuôi thủy sản, đặc biệt nuôi
thâm canh, khai thác nguồn lợi…) đã làm thay đổi cảnh quan, suy giảm chất lượng nguồn
lợi, gia tăng tốc dộ diễn thế sinh thái đầm phá.
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. Võ Thị Kiều Thanh

SVTH: Nguyễn Duy Tân 12

Hiện tượng phì dưỡng: trong tổng lượng các nguồn thải vào hồ, nguồn dinh dưỡng
tiềm năng chủ yếu là phosphor và nitơ được lưu tâm đến nhiều nhất, bởi hai nguồn này là
cơ sở vật chất ban đầu, là xuất phát điểm quyết định chất lượng môi trường nước và trầm
tích đáy. Trong điều kiện cân bằng, các chất dinh dưỡng này được hấp thu để trở thành
sinh khối của các chuỗi thức ăn tự nhiên trong quá trình biến đổi vật chất và năng lượng
của hệ sinh thái hồ. Nếu vượt quá khả năng hấp thụ của hệ sinh thái thì nguồn dinh dưỡng
thừa này sẽ là nguyên nhân gây nên tình trạng phì dinh dưỡng hay ô nhiễm hữu cơ thủy
vực. Hậu quả là xảy ra các hiện tượng yếm khí môi trường nước với các sản phẩm kèm
theo là NH
3
, NO
3
, PO
4
, H
2
S, vi khuẩn coliforms,… Lượng dinh dưỡng vô cơ N, P kể
trên, nếu phát triển quá mạnh thường gây hiện tượng nở hoa thực vật nổi, đồng thời làm
giảm sự đa dạng sinh học và hạn chế phát triển các đối tượng thủy sinh vật có ích khác
trong thủy vực.
2.2.2.2. Ảnh hưởng của ô nhiễm đến thủy sinh vật
Giữa môi trường và cơ thể sống có mối tương tác chặt chẽ với nhau. Trong thủy
vực, môi trường nước tác động đến thủy sinh vật, ngược lại, cơ thể sống có những đặc

giáp có tính độc), thủy triều xanh (nở rộ tảo silic) đã gây bệnh hoặc làm chết hàng loạt
các đối tượng nuôi như tôm he, cua, cá. Các nhóm sinh vật tự nhiên khác ở vùng cửa
sông, ven biển cũng bị ảnh hưởng tiêu cực của thủy triều đỏ. Sau thời kỳ nở rộ thực vật
nổi, lượng lớn tảo bị chết hàng loạt gây mùi khó chịu. Tảo chết chìm xuống đáy hồ với
một khối lượng lớn sau sự nở rộ, tạo thành một lượng chất dinh dưỡng tích lũy trong trầm
tích đáy. Một số chất dinh dưỡng vô cơ dễ bị phân hủy được khoáng hóa trong chu trình
trao đổi vật chất đã làm suy giảm lượng oxy tầng đáy, gây nên điều kiện yếm khí tầng
đáy và những sản phẩm độc hại (khí H
2
S, khí methane,… các loại vi sinh vật kỵ khí
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. Võ Thị Kiều Thanh

SVTH: Nguyễn Duy Tân 14

Clostridium, nấm…) gây chết một số loài thủy sinh vật khác. Những hiện tượng ô nhiễm
hữu cơ như trên một mặt gây chết hàng loạt các nhóm động vật bậc cao, mặt khác cũng
góp phần làm giảm mức độ đa dạng sinh học, làm thay đổi cấu trúc thành phần cũng như
tỉ lệ số lượng các nhóm thủy sinh vật.
Sự ô nhiễm môi trường bên cạnh ảnh hưởng đến cấu trúc thành phần, mức độ đa
dạng, mật độ và sinh khối các nhóm thủy sinh vật mà còn gây tác động tiêu cực tiềm tàng
khác là biến đổi chất lượng của những cá thể trên cơ sở tích tụ các chất gây độc như một
số kim loại nặng, các hóa chất bảo vệ thực vật trong các cơ quan nội tạng của một số loài
cá, thân mềm, giáp xác. Các tia phóng xạ ngoài tác hại gây chết, chúng còn ảnh hưởng
đến sự phát triển của sinh vật ở giai đoạn đầu như đẻ sớm, không phát triển hết các giai
đoạn của thai,…
2.3. Daphnia magna [1],[10],[13],[30]
2.3.1. Đặc điểm hình thái, sinh lý
Daphnia magna là loài giáp xác nước ngọt thuộc họ Cladocera. Nó phân bố ở
khắp các nơi với rất nhiều loài. Có khoảng 150 loài được tìm thấy ở Bắc Mỹ, và ở Châu
Âu Daphnia cũng tồn tại với số lượng tương tự. Bên cạnh đó, ở Châu Á và Châu Phi cũng

ngay phía trên có các phần lồi đuôi bụng hình dải lớn. Ngay trước hậu môn còn có núm
trước hậu môn. Cạnh trên đuôi bụng (thường dễ lầm là cạnh dưới khi đặt con vật theo tư
thế thẳng đứng) thường có hang gai đuôi bụng. Mặt bên đuôi bụng có khi có hàng gai hay
tơ bên mọc thành từng đám hay thành dãy song song với cạnh trên. Đầu ngọn đuôi bụng
có vuốt ngọn.
Phần đầu có râu I, đôi râu II, đôi hàm trên đôi hàm dưới I và II. Râu I thường nhỏ,
hình que không phân đốt, mọc ở gần ngọn chùy, đầu ngọn có túm tơ cảm giác. Râu II lớn,
gồm phần gốc và 2 nhánh ngọn phân đốt, nhánh lưng hay nhánh trên và nhánh bụng hay
nhánh dưới.
Hình 2.2 – Cấu tạo của Daphnia magna
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. Võ Thị Kiều Thanh

SVTH: Nguyễn Duy Tân 17

1. Râu 8. Postabdominal claw
2. Mắt 9. Hậu môn
3. Miệng 10. Postabdomen
4. Râu nhỏ 11. Túi ấp trứng
5. Môi trên 12. Vỏ giáp
6. Shell gland 13. Tim
7. Thoracic appendage 14. Thực quản
Hình 2.3 – Phần đầu và đuôi của D.magna
2.3.1.2. Đặc điểm sinh lý
D.magna có thể sống ở dãy nhiệt độ 18 – 25
0
C, nhưng nó phát triển nhất ở nhiệt
độ tối thích là 21 ± 1

sản thường trong khoảng 3 ngày và chậm nhất là sau 4 ngày, nó sinh sản khoảng 20 lần
trong suốt cuộc đời của nó (thông thường con cái thường đẻ ít hơn 100 con trong suốt
cuộc đời của nó), con cái có thể sinh sản trong 2 tháng.
Khi lượng thức ăn hiếm hay có độc tố thì trong túi ấp sẽ xuất hiện các trứng đen.
Những trứng này sẽ phát triển thành con con đực với kích thước nhỏ, và chia ra các mảnh
giáp xác nhỏ có hình dạng khớp lưng màu nâu tối hoặc màu đen. Khi đó, con cái sẽ
không còn hình thức sinh sản vô tính nữa mà sẽ chuyển sang hình thức sinh sản hữu tính,
nghĩa là có sự giao phối giữa con đực và con cái, và sự đồng nhất giới tính sẽ mất đi. Nếu
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. Võ Thị Kiều Thanh

SVTH: Nguyễn Duy Tân 19

điều kiện quá khắc nghiệt, con cái sẽ không đẻ ra con con và sẽ đẻ ra các trứng đen này,
những trứng này có thể tồn tại trong điều kiện khắc nghiệt và khả năng chống chịu với
ảnh hưởng môi trường khá tốt nếu các ao nước nuôi chúng bị khô cạn và thậm chí chúng
vẫn có thể tồn tại trong băng. Khi điều kiện sống được cải thiện, các trứng bắt đầu nở ra
con con (tất cả đều là cái) và các con đực chết hoàn toàn.

Hình 2.4 – Vòng sinh sản của D.magna
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. Võ Thị Kiều Thanh

SVTH: Nguyễn Duy Tân 20

2.3.2. Ứng dụng
 Thức ăn cho ấu trùng cá và một vài loài thủy sinh
D.magna được biết đến nhiều từ khi thú chơi cá cảnh bắt đầu phát triển ở các nước
châu Âu, do D.magna là một loại thức ăn cho cá rất có giá trị dinh dưỡng. D.magna có
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. Võ Thị Kiều Thanh

SVTH: Nguyễn Duy Tân 22

Chương 3: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP

3.1. Thiết bị và dụng cụ
3.1.1. Thiết bị
Thiết bị do pH, nồi hấp, tử sấy, cân phân tích
Máy khuấy từ, máy cất nước, máy sục khí, kính hiển vi, kính soi nổi
Đèn ống philip TLD-80 nối với đồng hồ hẹn giờ…
3.1.2. Dụng cụ
Cốc thủy tinh, ống đong, bình định mức
Erlen, beaker thủy tinh 2L, 4L, chai sạch 250ml, 500ml
Đĩa thủy tinh đường kính 150mm
Lưới lọc có kích thước lỗ lọc là 1300µm, 850µm, 375µm
Lọ thủy tinh 100ml dùng để bảo quản dung dịch mẹ
Micropipette và pipette Pasteur…
3.2. Vật liệu