Kỷ yếu Hội nghị khoa học thủy sản lần 4: 166-177
Trường Đại học Cần Thơ
ẢNH HƯỞNG CỦA NITRITE LÊN MỘT SỐ
CHỈ TIÊU SINH LÝ CÁ TRA (Pangasianodon
hypophthalmus) GIỐNG
Đỗ Thị Thanh Hương1, Mai Diệu Quyên2, Sjannie Lefevre3, Tobias Wang3,
Mark Bayley3
ABSTRACT
The effect of nitrite on the physiology and hematology of stripped catfish
(Pangasianodon hypophthalmus) fingerlings (15-20 g/fish) was studied at the
College of Aquaculture and Fisheries, Can Tho University. The experiment to
determine the acute toxicity of nitrite was randomly designed with 8 treatments
(including a control of non-nitrite) and 3 replicates for each in 100-liter
composite tanks. The result shows the medium lethal concentration (96h LC50)
of nitrite to the stripped catfish was 75,6 mg/L NO2-N. The effects of nitrite on
physiological, hematological changes of stripped catfish were conducted by
exposing fish to various concentrations of nitrite including 59,1 mg/L (LC1096-hr); 66,4 mg/L (LC25-96-hr); 75,6 mg/L (LC50-96-hr) and control (0 mg/L).
Three replicates for each treatment. The results showed that the ecrythrocyte
count and percentage of Hct, Hb, MCV, MCH in fish blood were reduced in
higher concentrations of nitrite if compared to those of control treatment. In
contrast, the lymphocyte count, metHb and MCHC in fish blood increased in
all nitrite contaminated treatments in comparasion with control treatment.
Thus, the high concentration nitrite in the water leading to the increase of
metHb concentration in the blood causing a phenomenon “blood brown” of
stripped catfish.
Keywords: Hematology, tripped catfish, nitrite, brown disease.
Tilte: Study on the physiological and hematological changes of stripped
catfish (Pangasianodon hypophthalmus) fingerling exposed to different
cao làm cho hàm lượng metHb trong máu cá tra tăng lên gây ra hiện tượng
máu cá có màu nâu.
Từ khóa: Huyết học, cá tra, nitrite, bệnh máu nâu.
1 GIỚI THIỆU
Trong ao nuôi cá tra các chỉ tiêu môi trường như TAN, NO2- và NO3- có xu
hướng tăng cao về cuối vụ. Theo De Silva et al., (2010) thì khi nuôi một tấn cá
tra bằng thức ăn viên công nghiệp sẽ thải ra môi trường 46,0 kg nitơ và 14,0 kg
phospho. Môi trường ao nuôi cá tra ô nhiễm là một trong những nguyên nhân
làm cho tỷ lệ cá chết và hao hụt nhiều (Thich, 2008). Trong nuôi thủy sản nói
chung khi ammonia thải ra thì vi khuẩn Nitrosomonas sẽ chuyển hóa ammonia
thành nitrite (Huey và Beitinger, 1980). Nitrite được xem là một trong những
khí độc tồn tại trong môi trường ao làm ảnh hưởng đến sức khỏe của cá khi
hàm lượng tăng cao. Ở cá thì nitrite được tích trữ trong huyết tương và là
nguyên nhân gây ra quá trình oxy hóa Hb (Hemoglobin) thành metHb
(Methemoglobin). metHb không vận chuyển được oxy nên khi đó nitrite có thể
trở thành độc chất và ngay cả khi ở mức thấp thì chất này cũng gây độc cho
nhiều loài cá (Huertas et al., 2002). Trong ao nuôi cá tra do thả mật độ cao và
lượng thức ăn sử dụng nhiều (Lam et al., 2009) nên chất thải từ phân cá và
thức ăn dư thừa chính là nguồn hình thành một lượng lớn khí ammonia trong
ao nuôi và trở thành yếu tố bất lợi cho cá. Vì thế, nghiên cứu về ảnh hưởng của
nitrite lên sức khỏe của cá tra thông qua các chỉ tiêu sinh lý và sinh hóa là rất
cần thiết để biết được giá mức độ ảnh hưởng đến sức khỏe cá nuôi.
2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Nghiên cứu này được thực hiện tại bộ môn Dinh dưỡng và Chế biến Thủy sản,
Khoa Thủy sản, Trường Đại học Cần Thơ. Nghiên cứu gồm 3 thí nghệm là:
2.1 Xác định giá trị LC50-96 giờ của nitrite lên cá tra
Thí nghiệm được tiến hành theo phương pháp nước tỉnh và không thay nước
trong 96 giờ với 8 nồng độ nitrite gồm 50, 65, 80, 95, 110, 125, 140 mg NO2N/L và 1 đối chứng (0 mg/L). Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với
ba lần lặp lại trong bể composit có thể tích 100 lít. Nồng độ nitrite được pha
167
hay xây xát. Thí nghiệm gồm 4 nghiệm thức gồm các nồng độ như thí nghiệm
xác định ngưỡng và tiêu hao oxy (thí nghiệm thứ 2) và mỗi nghiệm thức được
lặp lại 3 lần. Mỗi nghiệm thức bao gồm 24 bể (100 L/bể) và mỗi bể có 5 cá.
Thời gian thu mẫu máu sau 1 g, 6 g, 24 g, 48 g, 72 g và 96 g sau khi cá tiếp xúc
với nitrite. Cá được thu bằng vợt lưới, mỗi giờ thu hết tất cả 5 con trong bể. Cá
sau khi thu sẽ được cân khối lượng và đo chiều dài. Máu cá được thu ở động
mạch đuôi bằng ống tiêm 1 mL để phân tích các chỉ tiêu huyết học (hồng cầu,
bạch cầu, hemoglobin, methemoglobin, hematorit). Các yếu tố môi trường
được đo vào thời điểm lúc thu các chỉ tiêu huyết học.
Hồng cầu và bạch cầu được đếm bằng buồng đếm Neurbar theo phương pháp
thông thường bằng cách nhuộm mẫu trong dung dịch Natt – Herrick và
Wright’s & Giemsa. Phương pháp đo Hemoglobin bằng thuốc thử Drabkin (Đỗ
Thị Thanh Hương và Nguyễn văn Tư, 2010). Met-hemoglobin được đo theo
phương pháp dùng ống tiêm lấy 0,5 mL máu cá, máu được trữ trong ống
eppenndorf, sau đó lấy 10 µL máu cho vào ống eppenndorf khác có chứa 1 mL
168
Kỷ yếu Hội nghị khoa học thủy sản lần 4: 166-177
Trường Đại học Cần Thơ
phosphate buffer (pH=7,3) và ly tâm ở 18.000 vòng trong 5 phút. Lấy 1 mL sau
ly tâm cho vào cuvette và đo ở các bước sóng từ 480–700 nm. Sử dụng phần
mềm Sigma plot 10.0 để tính toán kết quả. Dung dịch phosphate buffer
(pH=7,3) được chuẩn bị bằng cách pha dung dịch A (hòa tan 1,38 g NaH2PO4
với nước cất thành 500 mL) và dung dịch B (hòa tan 1,78 g Na2HPO4 với nước
cất thành 500 mL) theo tỉ lệ 30 mL và 70 mL sau đó điều chỉnh pH đạt đến 7,3.
Các yếu tố môi trường như NO2-N và hàm lượng oxy trong nước được phân
tích theo phương pháp thông thường. Số liệu được phân tích giá trị trung bình,
84
Giá trị LC-50 (mg/L)
82
80
78
76
74
72
24 giờ
48 giờ
72 giờ
96 giờ
Giá trị LC-50
Hình 3: Các giá trị LC50 từ 24 giờ đến 96 giờ thí nghiệm
Giá trị LC50-96 giờ của nitrite với cá tra thí nghiệm là 75,6 mg/L. Theo kết quả
nghiên cứu của Das et al., (2004) trên cá Cirrhinus mrigala (kích thước
11,4±1,5 g và 11,2±0,3 cm) thì LC50-96 giờ là 10,4 mg/L NO2-N. Yanbo et al.,
(2006) nghiên cứu trên cá rô phi (Oreochromis niloticus) (kích thước 1,8±0,2 g
và 4,9±0,2 cm) thì thấy giá trị LC50–96 giờ là 28,2 mg/L NO2-N (trong môi
trường có Cl- 35,0 mg/L) và 44,7 mg/L NO2-N (trong môi trường có Cl- là 70,0
170
thu vào cơ thể vẫn thấp bởi vì hemoglobin bị chuyển thành methemoglobin
không gắn kết được với oxy để mang oxy vào cơ thể cá. Theo nghiên cứu của
Tilak et al., (2007) trên cá chép (Cyprinus carpio) thì thấy khi cá tiếp xúc với
nitrite có nồng độ càng cao thì tỷ lệ tiêu thụ oxy giảm dần. So với các hóa chất
khác như kết quả nghiên cứu của Lương Diễm Trang (2009) trên cá tra thì tiêu
hao oxy của cá càng giảm khi cho tiếp xúc với nồng độ malachite green càng
cao. Kết quả của nghiên cứu này và các nghiên cứu trên cho thấy độc tố trong
môi trường nước có thể làm giảm cường độ hô hấp của cá.
171
Kỷ yếu Hội nghị khoa học thủy sản lần 4: 166-177
Trường Đại học Cần Thơ
100
Tiêu hao oxy (mg/kg/giờ)
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Nồng độ nitrite (mg/L)
Hình 4: Ngưỡng oxy của cá tra trong môi trường nước có nồng độ NO2-N khác
nhau
Ngưỡng oxy của cá tra ở các mức nồng độ nitrite khác nhau trong thí nghiệm
đều cao và khác biệt có ý nghĩa thống kê (p0,05) (Hình 4). Khi cá bị ngộ độc nitrite thì tần số hô hấp của cá sẽ
tăng lên, biểu hiện này thể hiện rất rõ khi quan sát cá ở các nghiệm thức có
nồng độ nitrite càng cao. Khi môi trường nước có nhiều nitrite thì cá tìm cách
ngoi lên mặt nước thực hiên hô hấp khí trời nhưng cá cũng phải thực hiện quá
trình hô hấp bằng mang nhằm cung cấp đủ lượng oxy cho cơ thể, cá hô hấp liên
tục thông qua quá trình trao đổi giữa mang và môi trường nước nên nitrite càng
vào cơ thể nhiều và sau đó cá từ từ chìm xuống đáy bình bất động và chết.
Theo Murty (1988) (trích dẫn bởi Đỗ Thị Thanh Hương, 1998) thì khi bị nhiễm
thuốc cơ thể cá cần tăng cường năng lượng để thích ứng với môi trường bất lợi.
Nhằm có năng lượng thì cá phải tăng cường trao đổi chất đồng thời tăng tần số
hô hấp để cung cấp đủ oxy cho cơ thể. Chính vì vậy, ở nghiệm thức càng cao
cá càng tăng tần số hô hấp nên cá bị ngộ độc càng nặng, cá chết nhanh hơn vì
5
75,6
0
1
6
24
48
72
96
Thời gian (giờ)
Hình 5: Tỉ lệ huyết cầu của cá ở các nghiệm thức có nồng độ nitrite khác nhau
Số lượng hồng cầu giảm có ý nghĩa thống kê (p
75,58 mg/L
2,29±0,23aA
2,35±0,41aA
2,32±0,45bA
2,30±0,35bA
2,29±0,22bA
2,26±0,44bA
Số liệu trình bày là trung bình ± độ lệch chuẩn.
Các giá trị cùng hàng mang cùng chữ cái (a, b) thì khác biệt không có ý nghĩa thống kê (p>0,05).
Các giá trị cùng cột mang cùng chữ cái A thì khác biệt không có ý nghĩa thống kê (p>0,05).
3.4 Ảnh hưởng của nitrite lên nồng độ methemoglobin
Kết quả thí nghiệm thể hiện ở Hình 6 cho thấy ở các nghiệm thức có hàm
lượng nitrite cao trong nước thì phần trăm Methemoglobin (metHb) trong máu
cá tăng có ý nghĩa thống kê (p
50
Đối chứng
40
59,1
30
66,4
20
75,6
10
0
1
6
24
48
72
96
nhiễm nitrite.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Almendras J.M.E., 1987. Acute Nitrite Toxicity and Methemoglobinemia in
juvenile milkfish (Chanos chanos Forsskal). Aquaculture, 61: 33-40.
Cao Văn Thích, 2008. Chất lượng nước và tích lũy vật chất dinh dưỡng trong ao
nuôi cá tra (Pangasianodon hypophthalmus Sauvage, 1878) thâm canh ở quận
Ô Môn thành phố Cần Thơ. Luận văn Thạc sĩ Nuôi trồng Thủy sản, Khoa
Thủy sản, Trường Đại học Cần Thơ.
Chand R.K. and Sahoo, P.K., 2006. Effect of nitrite on the immune response of
freshwater prawn Macrobrachium malcolmsonii and its usceptibility to
Aeromonas hydrophila. Aquaculture 258, 150–156.
Costa, O.T.F., Ferreira, D., José dos, S.F., Fabiana, L.P.M. and Marisa, N.F.,
2004. Susceptibility of the Amazonian fish, Colossoma macropomum
(Serrasalminae), to short-term exposure to nitrite. Aquaculture 232, 627–636.
Das P.C., Ayyappan, S., Das, B.K. and Jena, J.K., 2004. Nitrite toxicity in Indian
major carps: sublethal effect on selected enzymes in fingerlings of Catla catla,
Labeo rohita and Cirrhinus mrigala. Comparative Biochemistry and
Physiology, Part C 138: 3 –10.
David A.A, Marian, J.T. and Allen, W.K.,1976. Acute toxicity of nitrite to larvae
of the giant malaysian prawn, Macrobrachium rosenbergii. Aquaculture 9: 3946
Đỗ Thị Thanh Hương và Nguyễn Văn Tư, 2010. Một số vấn đề về sinh lý cá và
giáp xác. Nhà xuất bản Nông nghiệp. 152 trang.
Đỗ Thị Thanh Hương, 1998. Ảnh hưởng của Basudin 40EC lên sự thay đổi chỉ
tiêu sinh lý, huyết học và tăng trưởng của cá chép, cá rô phi, cá mè vinh. Luận
văn Thạc sĩ Nuôi trồng Thủy sản, Khoa Thủy sản – Trường Đại học Cần Thơ.
85 trang.
Huertas M., Gisbert, E., Rodríguez, A, Cardona, L., Williot, P. and CastellóOrvay, F., 2002. Acute exposure of Siberian sturgeon (Acipenser baeri,
Brandt) yearlings to nitrite: median-lethal concentration (LC50) determination,
haematological changes and nitrite accumulation in selected tissues. Aquatic
Svobodova, Z., Jana, M., Jana D., Ladislav, G., Vera, L., Gorzyslaw, P., Josef, V.
and Hana K., 2005. Haematological and biochemical profiles of carp blood
following nitrite exposure at different concentrations of chloride. Aquaculture
Research 36, 1177 – 1184.
Tilak K.S., Veeraiah, K. and Milton, J. and Raju, P., 2007. Effects of ammonia,
nitrite and nitrate on hemoglobin content and oxygen consumption of
freshwater fish, Cyprinus carpio (Linnaeus). Journal of Environmental
Biology, 28(1) 45-47.
Yanbo, W., Wenju, Z., Weifen, L. and Zirong, X., 2006. Acute toxicity of nitrite
on tilapia (Oreochromis niloticus) at different external chloride
concentrations. Fish Physiology and Biochemistry, 32:49–54.
177