TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT
KHOA TÀI NGUYÊN MÔI TRƯỜNG
ẢNH HƯỞNG CỦA HỢP CHẤT LY TRÍCH TỪ CÂY NEEM
SỬ DỤNG TRONG ĐIỀU TRỊ BỆNH TRÊN THỦY SẢN ĐẾN
CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC CỦA AO NUÔI
Mã số:
BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ 2
TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG HỢP CHẤT
LY TRÍCH TỪ CÂY NEEM TRONG ĐIỀU TRỊ BỆNH
THUỶ SẢN VÀ CÁC TÁC ĐỘNG ĐẾN MÔI TRƯỜNG
Chủ nhiệm đề tài: TS. Nguyễn Thanh Bình
Người thực hiện chun đề:
Đơn vị: Khoa Tài ngun Mơi trường
Bình Dương, 2016
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT
KHOA TÀI NGUYÊN MÔI TRƯỜNG
ẢNH HƯỞNG CỦA HỢP CHẤT LY TRÍCH TỪ
CÂY NEEM SỬ DỤNG TRONG ĐIỀU TRỊ BỆNH
TRÊN THỦY SẢN ĐẾN CHẤT LƯỢNG
MÔI TRƯỜNG NƯỚC CỦA AO NUÔI
Mã số:
BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ 2
TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG HỢP CHẤT
LY TRÍCH TỪ CÂY NEEM TRONG ĐIỀU TRỊ BỆNH
THUỶ SẢN VÀ CÁC TÁC ĐỘNG ĐẾN MƠI TRƯỜNG
Xác nhận của đơn vị chủ trì đề tài
Chủ nhiệm đề tài
TS. Nguyễn Thanh Bình
Bình Dương, 2016
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ............................................................................................................................. 1
CHƯƠNG 1. TỒNG QUAN ............................................................................................. 2
1.1. Sơ lược về phường Tương Bình Hiệp ....................................................................... 2
1.2. Tổng quan về hợp chất ly trích cây Neem. ............................................................... 3
1.3. Tổng quan về phiêu sinh thực vật(Phytoplankton) ................................................... 4
1.3.1. Tảo lam (Cyanophyta). ....................................................................................... 6
1.3.2. Tảo mắt (Euglenophyta). .................................................................................... 7
1.3.3. Tảo lục (Chlorophyta)......................................................................................... 8
1.3.4.Vai trò của phiêu sinh thực vật trong thủy vực. ................................................ 10
1.4. Tổng quan về phiêu sinh động vật (Zooplankton). . Error! Bookmark not defined.
1.4.1. Lớp trùng bánh xe (Rotatoria). ......................... Error! Bookmark not defined.
1.4.2. Bộ giáp xác râu ngành (Cladocera). ................................................................. 10
1.4.3. Lớp phụ chân mái chèo (Copepoda). ................................................................ 11
1.4.4. Vai trò của động vật phiêu sinh trong thủy vực................................................ 12
1.5. Tình hình nghiên cứu trong và ngồi nước. ............................................................ 13
1.5.1. Tình hình nghiên cứu trong nước. .................................................................... 14
1.5.2. Tình hình nghiên cứu nước ngồi. .................................................................... 15
CHƯƠNG 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU............................... 17
2.1. Nội dung. ................................................................................................................. 17
2.2. Phương pháp nghiên cứu......................................................................................... 17
2.2.1. Thời gian và chu kỳ lấy mẫu. ........................................................................... 17
2.2.2. Phương pháp lấy mẫu. ...................................................................................... 17
2.2.3. Phương pháp phân tích. .................................................................................... 19
2.2.4. Phương pháp xử lí số liệu. ................................................................................ 19
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.................................................................. 20
3.1. Đánh giá mức độ tác động của hợp chất ly trích cây Neem đến một vài thông số
chất lượng nước ao nuôi cá tra. ...................................................................................... 20
3.1.1. pH...................................................................................................................... 20
3.1.2. SS ...................................................................................................................... 21
3.1.3. COD .................................................................................................................. 23
3.2. Ghi nhận tần suất xuất hiện của một số động vật nổi và thực vật nổi trước và sau
khi sử dụng hợp chất ly trích từ cây Neem. ................................................................... 24
3.2.1. Phiêu sinh thực vật............................................................................................ 24
3.2.2. Phiêu sinh động vật. .......................................................................................... 27
3.3. Đánh giá mức độ tác động của hợp chất ly trích cây Neem đến động vật nổi và
thực vật nổi trong ao nuôi. ............................................................................................. 27
3.3.1 Thực vật nổi. ...................................................................................................... 27
3.3.2. Động vật nổi. .................................................................................................... 28
CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................. 30
4.1. Kết luận. .................................................................................................................. 30
4.2. Kiến nghị. ................................................................................................................ 30
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................... 31
DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1: Các phương pháp phân tích các thông số chất lượng nước. ............................. 19
Bảng 3.1: Kết quả pH tại 5 lần lấy mẫu. ........................................................................... 20
Bảng 3.2: Kết quả SS tại 5 lần lấy mẫu. ............................................................................ 22
Bảng 3.3: Kết quả COD tại 5 lần lấy mẫu. ........................................................................ 23
Bảng 3.4: Thành phần loài phiêU sinh thực vật ở ao tại phường Tương Bình Hiệp, Thủ
Dầu Một. ............................................................................................................................ 25
Bảng 3.5: Thành phần loài phytoplankton tại các điểm nghiên cứu. ................................ 25
Bảng 3.6: Thành phần loài zooplankton tại các điểm nghiên cứu .................................... 27
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1. Vị trí địa lí phường Tương Bình Hiệp. ................................................................ 2
Hình 1.2. Các hợp chất nhóm phenolic diterpenoid. ........................................................... 3
Hình 1.3. Cấu tạo của hoạt chất azadirachtin. ..................................................................... 4
Hình 1.4. Một số lồi tảo lam. ............................................................................................. 7
Hình 1.5. Một số lồi tảo mắt. ............................................................................................. 8
Hình 1.6. Một số lồi tảo lục. ............................................................................................ 10
Hình 1.7. Một số lồi lồi Rotatoria. ................................................................................. 10
Hình 1.8. Một số lồi Cladocera. ....................................................................................... 11
Hình 1.9. Copepoda. .......................................................................................................... 12
Hình 1.10. Sự thay đổi nồng độ sắt (Fe) theo thời gian dưới tác động của
Azadirachtaindica. ............................................................................................................. 15
Hình1.11 : Khả năng loại bỏ sắt bởi Azadirachtaindica theo thời gian. ........................... 16
Hình 2.1. Thiết bị lấy mẫu nước kiểu ngang. .................................................................... 18
Hình 2.2. Lưới Juday. ........................................................................................................ 18
Hình 2.3. Kính hiển vi. ...................................................................................................... 19
Hình 3.1.Biến động pH tại ao ni qua các đợt mẫu. ....................................................... 21
Hình 3.2.Biến động SS tại ao nuôi qua các đợt mẫu. ........................................................ 23
Hình 3.3 Biến động COD tại ao ni qua các đợt mẫu. .................................................... 24
Hình 3.4. Tỉ lệ thành phần lồi phytoplankton được phát hiện trong các đợt lấy mẫu. .... 26
Hình 3.5.Biểu đồ tần suất xuất hiện lồi phytoplanktontrước khi sử dụng hợp chất cây
Neem. ................................................................................................................................. 27
Hình 3.6.Biểu đồ tần suất xuất hiện loài phytoplanktonsau khi sử dụng hợp chất cây
Neem. ................................................................................................................................. 28
Hình 3.7.Biểu đồ tần suất xuất hiện lồi zooplankton trước khi sử dụng hợp chất cây
Neem. ................................................................................................................................. 28
Hình 3.8. Biểu đồ tần suất xuất hiện loài zooplankton sau khi sử dụng hợp chất cây
Neem. ................................................................................................................................. 29
MỞ ĐẦU
Cây Neem có tên khoa học là Azadirachta Indica A.Juss, là loài thực vật thường
xanh thuộc chi Azadirachta, phân bố ở châu Á, châu Phi và các vùng có khí hậu nhiệt
đới. Ở Việt Nam, cây Neem thường được gọi là neem để phân biệt với xoan ta và thường
được trồng phổ biến ở các vùng ven biển miền Trung, đặc biệt nhiều nhất ở huyện Ninh
Phước, tỉnh Ninh Thuận. Neem phát triển nhanh, có chiều cao trung bình từ 10 -20 m,
cây trưởng thành có thể cao 30 m, chu vi 2,5m; rễ thường ăn rất sâu và tán xịe rộng.
Neem có rất nhiều cơng dụng trong nơng nghiệp, công nghiệp và cả y tế nhờ vào
các hoạt chất được chiết xuất từ các bộ phận của cây. Hiện nay, người ta đã tách chiết
được trên 200 hoạt chất từ các bộ phận của neem. Những hoạt chất sinh học này có khả
năng diệt và ức chế sự kháng thuốc của nhiều loại sâu hại, có hiệu quả chống lại một loạt
các dịch bệnh ở động vật bao gồm vi khuẩn, đơn bào, ký sinh trùng và các điều kiện khác
như nhiễm trùng tuyến trùng tiêu hóa và cơn trùng.
Đồng thời, những hoạt chất này có khả năng tự phân hủy sinh học rất tốt, khơng có
tác dung phụ, không gây độc cho người cũng như động vật và thân thiện với mơi trường.
Do đó, trên thế giới cũng như ở Việt Nam đã có rất nhiều những nghiên cứu và ứng dụng
các sản phẩm dịch được trích ly từ các thành phần của cây Neem vào nhiều mục đích
khác nhau như: sản xuất thuốc trừ sâu, hóa chất bảo vệ thực vật, thuốc diệt côn trùng, làm
phân bón… và đặc biệt, các hợp chất ly trích từ cây neem được ứng dụng rất phố biển
trong trị bệnh cho một số lồi thủy sản như tơm, cá… Tuy nhiên, cho đến nay, trên thế
giới cũng như ở Việt Nam, vẫn chưa có nhiều đề tài nghiên cứu về ảnh hưởng của những
hợp chất ly trích này tới đến thực vật nổi và động vật nổi cũng như về mặt sinh thái.
Do đó, đề tài: “Đánh giá ảnh hưởng hợp chất ly trích từ cây neem đến thực vật nổi
(phytoplankton) và động vật nổi (zooplankton)trong ao nuôi cá tra” là cần thiết.
1
CHƯƠNG 1. TỒNG QUAN
1.1. Sơ lược về phường Tương Bình Hiệp
Tương Bình Hiệp có 520,464 ha diện tích tự nhiên và 13.352 người, mật độ dân số
đạt 2.567 người/km2. Phường đã từ lâu vốn nổi tiếng vì có làng nghề sơn mài truyền
thống. Hiện nay trên địa bàn phường Tương Bình Hiệp có một Bệnh viện đa khoa Sài
Gịn Bình Dương, và một trong những bệnh viện lớn của Thủ Dầu Một là Bệnh viện đa
khoa Vạn Phúc. Ngoài ra, Tương Bình Hiệp đang khẩn trương quy hoạch và xây dựng
Khu đơ thị mới Tương Bình Hiệp đạt chuẩn đơ thị loại 1.
Phường Tương Bình Hiệp được thành lập theo nghị định số 136/NQ-CP ngày
29/12/2013 trên cơ sở toàn bộ diện tích và dân số xã Tương Bình Hiệp trước đó
Tương Bình Hiệp được tổ chức lễ cơng bố thành lập phường ngày 26 tháng 02 năm
2014,chính thức đi vào hoạt động ngày 01 tháng 03 năm 2014.
Hình 1.1. Vị trí địa lí phường Tương Bình Hiệp.
Vị trí địa lí:
Phía Đơng giáp Phường Hiệp An.
Phía Tây giáp Phường Tân An.
Phía Nam giáp phường Chánh Mỹ.
Phía Bắc giáp phường Tân An, phường Hiệp An
2
1.2. Tổng quan về hợp chất ly trích cây Neem.
Từ năm 1880, các nhà khoa học Ấn Độ đã quan tâm nghiên cứu cây Neem, nhưng 30
năm sau những nghiên cứu có hệ thống về Neem mới được khởi xướng. Năm 1968,
Morgan và cộng sự lần đầu tiên cô lập và xác định được công thức cấu tạo của
azadirachtin, hợp chất gây ngán ăn mạnh nhất đối với côn trùng trong xoan chịu hạn.
Hàng loạt những nghiên cứu của Siddiqui, Jacobson, Kraus Wolfgang, Saxena và các nhà
khoa học khác trên thế giới về đặc điểm sinh thái của cây Neem cũng như các hoạt chất
trong Neem từ việc ky trích, xác định cơng thức cấu tạo, xác định hoạt tính, ảnh hưởng
của những hoạt chất này trên các lồi cơn trùng đến việc tổng hợp các hợp chất đó và ứng
dụng trong các lĩnh vực như y, sinh thái môi trường, bảo vệ thực vật, y học, cơng nghiệp
mỹ phẩm.
Tính đến năm 2000, đã có hơn 100 hoạt chất có hoạt tính sinh học từ cây Neem đã
xác định được công thức cấu tạo. Những hoạt chất này chủ yếu thuộc 2 nhóm chính là
isoprenoid và các hợp chất khơng phải isoprenoid.
Isoprenoid gồm:
Diterpenoid: hai mươi bốn hợp chất của nhóm này được cô lập từ vỏ cây Neem,
phần lớn thuộc hai nhóm nhỏ là podacarpanoid và abietanoid
Hình 1.2. Các hợp chất nhóm phenolic diterpenoid.
Những hợp chất thuộc nhóm này có khả năng kháng viêm, kháng ung thư bạch
cầu, kháng sinh, có tác dụng kích thích hay ức chế sự tăng trưởng của tế bào và diệt sâu.
3
Triterpenoid (còn gọi là limonoid)
Đây là những chất đắng trong Neem, thuộc dạng tetranortriterpenoid có khung apoeuphol (hoặc apo-tirucallol), cơng thức phân tử C35H44O16. Nhóm Triterpenoid có thể
phân thành 8 nhóm nhỏ: protomeliacin, limonoid và chuỗi bên xác định, azadirone và dẫn
xuất, gedunin và dẫn xuất, vilasinin và 3 nhóm C-seco-meliacin là nimbin, salanin và
azadirachtin.
Hoạt chất quan trọng nhất, hoạt tính mạnh nhất của tetranortriterpenoid là
azadirachtin. Các nhóm OH trong phân tử đóng vai trị quan trọng vì chúng có thể thiết
lập liên kết Hydro với các receptor tự nhiên.
Hình 1.3. Cấu tạo của hoạt chất azadirachtin.
Không phải isoprenoid:
Các hợp chất polyphenolic (Flavonoid, Flavonoglycoside, Dihydrochalcone, Tanin,
Coumarin), các hợp chất cacbonhydrat và protein, các hợp chất sulfua dễ bay hơi (
khoảng 43 hợp chất thuộc nhóm cyclic tri- và tetrasulfide) cũng có hoạt tính mạnh với
cơn trùng.
- Cơng nghệ sản xuất các sản phẩm từ Neem cũng phát triển rất đa dạng. Tính đến
năm 2005, số lượng patent sản xuất các sản phẩm từ Neem chính thức đăng ký tại Mỹ là
54, ở Nhật là 35, Australia là 23, Ấn Độ là 14. Trong số đó có tới 63% là các phát minh
về quy trình sản xuất thuốc bảo vệ thực vật, 13% về chăm sóc sức khỏe, 5% là thuốc thú
y…
1.3. Tổng quan về phiêu sinh thực vật(Phytoplankton).
Phiêu sinh thực vật (Phytoplankton) còn được gọi là tảo hay thực vật nổi. Tảo
sống lơ lửng trong nước, khơng có khả năng bơi lội tích cực, sống trơi nổi nhờ sự thích
4
ứng tỷ trọng của tảo trong môi trường hay chúng có những bộ phụ để gia tăng diện tích
bề mặt. Tảo là những thực vật bậc thấp, nghĩa là những thực vật bào tử có tản (cơ thể
khơng phân chia ra thành thân, lá và rễ), tế bào của chúng chứa diệp lục (Dương Đức
Tiến & Võ Văn Chi, 1978).
Tảo phân bố rộng từ ở nơi ẩm ướt, nước và thậm chí ở trong mơi trường khơng
khí. Tảo có diệp lục tố trong tế bào nên có khả năng quang hợp để tạo thành chất hữu cơ
và có thể sử dụng trực tiếp các chất dinh dưỡng vô cơ (N-NH4 + , N-NO3 - P-PO4 3-),
hấp thu CO2 để phát triển cơ thể và tạo oxy hòa tan cho thủy vực. Ngồi 5 diệp lục tố tảo
cịn có các sắc tố bổ trợ khác, làm cho các ngành tảo có màu sắc khác nhau (Dương Trí
Dũng, 2009).
Tảo là mắc xích đầu tiên của chuỗi thức ăn của các sinh vật dị dưỡng ở đại dương
cũng như nước ngọt. Tảo giữ vai trò trong các hệ sinh thái như là sinh vật sản xuất. Vai
trò của tảo trong hệ sinh thái cũng giống như thực vật trên đất liền (Nguyễn Bá, 2007).
Tảo có cấu trúc hết sức đa dạng, bao gồm những đơn bào, tập đồn đa bào với
những lồi có kích thước lớn và cấu tạo khác nhau. Đây là nhóm thực vật thuỷ sinh
phong phú nhất. Kích thước từ vài µm (Chlorella), vài chục mét (Sargassum) đến vài
trăm mét (Microcystis). Tảo có nhiều hình thức sinh sản khác nhau, tuỳ thuộc vào các
loài như sinh sản dinh dưỡng, sinh sản vơ tính, sinh sản hữu tính.
+ Sinh sản dinh dưỡng: thực hiện bằng những phần riêng rẽ của cơ thể, thường
khơng chun hố chức năng sinh sản.
+ Sinh sản vơ tính: là hình thức sinh sản phổ biến ở tảo. Thực hiện bằng cách hình
thành các bào tử chuyên hố, hay phân đơi cơ thể.
+ Sinh sản hữu tính: thực hiện thông qua tế bào sinh dục gọi là giao tử. Giao tử
đực và giao tử cái phối hợp nhau tạo thành hợp tử và phát triển tạo thành tảo mới (Dương
Trí Dũng, 2009).
Tảo phát triển mạnh trong nguồn nước ấm, chứa nhiều chất dinh dưỡng như nitơ,
photpho từ nước thải sinh hoạt, công nghiệp thực phẩm và phân bón. Vì vậy, nhóm này
có thể chỉ thị cho mơi trường ơ nhiễm hữu cơ, phú dưỡng, ơ nhiễm hóa chất độc, dầu mỡ
(Lê Huy Bá, 2000; Lê Văn Khoa, 1995).
5
Dựa vào cấu trúc cơ thể khác nhau người ta phân chia tảo thành một số ngành
riêng biệt, tuy vậy tùy theo các tác giả mà phân chia số ngành khác nhau (Hoàng Thị Sản,
2003). Ngoài ra, sự phân biệt tảo cịn dựa vào các đặc điểm về sinh hóa, hình thái, cách
sinh sản, dạng của giao tử. Trong từng ngành cũng có sự đa dạng về hình thái, từ những
sinh vật đơn bào đến những sinh vật đa bào phức tạp. Chu kỳ sống trong từng ngành cũng
biến thiên kể cả sự khác biệt về giao tử, về số lượng, vị trí và hoạt động của chiên mao.
1.3.1. Tảo lam (Cyanophyta).
Tảo lam có khoảng 160 giống, 1.500 lồi phân bố trên tồn cầu. Tế bào chưa có
nhân điển hình, khơng có màng nhân mà chỉ có vùng nhân, sắc tố phân bố trong phiến
đơi, khơng có sắc lạp mà có phiến đơi gọi là phiến Thylakoid để chứa sắc tố (Lam Mỹ
Lan, 2000). Sắc tố gồm chlorophyl-α, β-caroten, xanthophyl. Ngồi ra 6 tảo lam cịn có
hai sắc tố phụ trội là c-phycocyanin có màu lam và phycoerytrin có màu đỏ (Dương Đức
Tiến, 1996). Hai sắc tố màu có ở tảo lam phân bố ở nơi thiếu ánh sáng giúp cho tảo
quang hợp (Lam Mỹ Lan, 2000).
Một số tảo lam có khả năng cố định nitơ tự do, khả năng này có ý nghĩa lớn ở đất
trồng lúa ngập nước. Trước khi đất bị ngập nước, lượng nitơ do tảo lam cố định chỉ
chiếm 30%, sau thời gian ngập nước, giá trị nâng lên tới 70% so với nitơ tổng số. Năng
suất cố định nitơ của tảo lam cao nhất trong điều kiện đầy đủ ánh sáng. Khả năng cố định
nitơ của tảo lam ở đất lúa vùng nhiệt đới có ý nghĩa lớn; mức độ cố định nitơ của tảo ở
đây cao hơn nhiều so với các vi khuẩn sống tự do. Nhiều lồi sống được trong nước nóng
65 – 68oC có khi lên đến 87oC (Phạm Hồng Hộ, 1972).
Tảo lam phát triển mạnh ở nhiệt độ cao, nghĩa là vào các tháng nóng trong năm.
Đối với tảo lam ở nước ngọt nhiệt độ thích ứng cho sự phát triển của chúng vào khoảng
gần 30oC. Tuy nhiên, cũng có ngoại lệ, một số loài Oscillatoria gây nên sự nở hoa trong
nước ở dưới băng (nhiệt độ xấp xỉ 0oC). Sự nở hoa của nước do tảo lam gây nên thường
bị coi như là tai họa, bởi vì nước trở nên không sử dụng được (Dương Đức Tiến, 1996).
Tảo lam có thể hình cầu hoặc hình sợi. Tảo hình cầu rời nhau (Chroococcus), tổ
hợp thành khối nổi (Microcystis) hoặc dính trên thực vật khác. Tảo hình sợi có thể là sợi
đơn do tế bào giống nhau làm ra (Oscillatoria, Lyngbya), tảo có thế trần hay ở trong một
6
bao dầy màu trong hoặc một chất đệm hàn dính chúng lại và tảo do nhiều sợi dính nhau
làm thành lơng mịn, miếng hay dề mỏng (Phạm Hồng Hộ, 1972).
Đối với tảo lam hình thức dinh dưỡng chủ yếu là quang tự dưỡng nhưng khơng
phải là duy nhất. Ngồi quang hợp chính thức, tảo lam cịn có khả năng quang khử,
quang dị dưỡng, tự dị dưỡng, và thậm chí hồn tồn dị dưỡng. Chúng sử dụng các chất
hữu cơ có trong môi trường dưới dạng nguồn năng lượng bổ sung. Nhờ có khả năng hỗn
dưỡng, tảo lam có thể tích cực hoạt động trong điều kiện khó khăn để quang tự dưỡng.
Trong các nơi sống như vậy hầu như hoàn tồn khơng có sự cạnh tranh, tảo lam chiếm vị
trí ưu thế hơn cả (Dương Đức Tiến, 1996).
Tảo lam phân bố khắp nơi: ao, hồ, sông, suối, vỏ cây, đất ẩm (Lam Mỹ Lan,
2000) và sống ở nơi chứa nhiều chất hữu cơ (Phạm Hoàng Hộ, 1972; Hoàng Thị Sản,
2003). Tảo lam như Microcystis, Anabaena, Anabaenopsis phát triển mạnh trong ao, hồ
gây độc mơi trường.
Hình 1.4. Một số lồi tảo lam.
1.3.2. Tảo mắt (Euglenophyta).
Ngành tảo mắt đã được biết đến với 900 loài (Nguyễn Bá, 2007), gồm những đại
diện nguyên sinh vật với khoảng 40 giống đơn bào hay tộc đồn, khơng có vách 7
cellulose. Là những tảo phiêu sinh và thường làm thành lớp váng trên mặt nước ao tù,
thường gặp Euglena và Phacus. Ngồi đặc điểm có lục lạp, chúng mang nhiều đặc điểm
của động vật như cách nuốt, tiêu hóa, biến dưỡng thức ăn..
Hình dạng cơ thể rất đa dạng có thể có hình thoi, bầu dục hay hình lá trịn. Tảo
mắt sống đơn độc, di chuyển được nhờ roi, có khả năng tạo tập đồn khi điều kiện môi
7
trường bất lợi. Vách tế bào là một lớp chu bì mỏng, có nguồn gốc là chất ngun sinh.
Những lồi có chu bì cứng thì hình dạng khơng đổi như Phacus, Trachelomonas cịn chu
bì mỏng thì hình dạng rất biến đổi như Euglena.
Tảo mắt sinh sản bằng cách phân đôi theo chiều dọc, sự phân chia xảy ra lúc tế
bào hoạt động và khơng hoạt động. Tế bào có vỏ cứng khi phân cắt chúng chui ra khỏi vỏ
và tạo vỏ mới. Q trình phân cắt diễn ra nhanh chóng, khi gặp điều kiện môi trường bất
lợi chúng tạo nang thủng có vỏ dày chịu điều kiện khắc nghiệt của mơi trường (Dương
Trí Dũng, 2009).
Tảo mắt phân bố ở hầu hết các thủy vực nước ngọt. Chúng thường tạo hiện tượng
“nở hoa” ở các thủy vực giàu chất hữu cơ hay các vực nước sinh hoạt, các thủy vực bị ô
nhiễm bởi phân thải. Khi phát triển mạnh, làm cho nước có màu xanh lục (Euglena
viridis), màu đỏ (Euglena sanguineae), màu nâu (Trachelomonas). Ngồi ra có nhiều
giống lồi tảo mắt phân bố ở nước lợ, ven biển như Eutreptia.
Tảo mắt thường xuất hiện vào mùa ấm, có nhiệt độ cao, ánh sáng đầy đủ. Một số
tảo mắt khác sống ký sinh. Tảo mắt ít có giá trị dinh dưỡng trong việc cung cấp dinh
dưỡng cho tôm cá do một số lồi tảo mắt có vỏ cứng nên cá ăn khó tiêu.
Một số loài thuộc giống Euglena và Astasia được sử dụng làm đối tượng trong các
thí nghiệm sinh hóa, sinh lý. Ngồi ra cịn là sinh vật chỉ thị cho mơi trường bị ơ nhiễm
(Lam Mỹ Lan, 2000).
Hình 1.5. Một số loài tảo mắt.
1.3.3. Tảo lục (Chlorophyta).
8
Theo Alexopoulos và Bold (1967) tảo lục có khoảng 425 giống và 6.500 lồi;
nhưng theo Prescott (1969) có khoảng 20.000 loài khác nhau phân bố trên toàn cầu, phân
biệt được nhờ màu lục của diệp lục tố (trích bởi Huỳnh Kiều Linh, 2010). Tảo lục gồm cả
tảo đơn bào và đa bào, từ những dạng đơn bào đơn độc, sống tự do đến những dạng tộc
đoàn di động được hay khơng. Các lồi đa bào có hình bản, hình sợi có phân nhánh hay
khơng. Tảo lục phân bố khắp nơi có ánh sáng, 90% giống lồi phân bố ở nước ngọt, trên
thân cây vách đá, trên đất ẩm. Đa số tảo lục sống phiêu sinh tự do, một số sống bì sinh,
ngoại sinh hoặc ký sinh, khoảng 9 10% sống ở biển (Lam Mỹ Lan, 2000); phân bố chủ
yếu ở các thủy vực nước tĩnh (đọng) hoặc chảy yếu, giàu chất dinh dưỡng (Dương Đức
Tiến, 1997).
Đặc trưng nhất của các lồi trong ngành này là có màu lục, sản phẩm quang hợp
là tinh bột. Chất nguyên sinh tạo thành lớp mỏng ngay sát thành vỏ tế bào, ở giữa tế bào
là một túi lớn chứa đầy dịch bào. Trong nguyên sinh chất cịn có những túi nhỏ chứa sản
phẩm của quá trình trao đổi chất. Hạt màu chủ yếu của tảo lục là chlorophyll và
carotenoid (Dương Trí Dũng, 2009).
Tảo lục rất dễ tạo nên hiện tượng hoa nước như các giống loài Chlorella,
Chlamydomonas, Ankistrodesmus, Scenedesmus hoặc do tập đoàn Eudorina, Volvox làm
nước có màu lục hay Dunaliella làm nuớc có màu đỏ. Volvox phát triển mạnh ở ao, rãnh
hồ nước ngọt có hàm lượng dinh dưỡng phong phú, nhiệt độ ấm áp; Cladophora
glemerata sống ở các dịng sơng nước chảy mạnh. Tảo phát triển rộng trong ruộng lúa
làm hại lúa.
Tảo lục là nguồn thức ăn, là nguồn cung cấp oxi cho động vật trong thủy vực nước
ngọt, mặn. Nhiều loài tảo được nuôi sinh khối để chiết xuất làm chất kháng sinh, làm
thức ăn cho người và động vật. Một số loài tảo lục phân bố ở biển chứa muối canxi được
sử dụng làm tăng độ phì nhiêu của đất (Lam Mỹ Lan, 2000).
9
Hình 1.6. Một số lồi tảo lục.
1.3.4.Vai trị của phiêu sinh thực vật trong thủy vực.
`1
Hình 1.7. Một số lồi lồi Rotatoria.
1.4.2. Bộ giáp xác râu ngành (Cladocera).
Đây là nhóm sinh vật phân bố rộng rãi trong tất cả các loại hình thủy vực, lại dễ
dàng quan sát và phân loại nên chúng là đối tượng nghiên cứu rất thích hợp cho các nhà
thủy sinh học và sinh thái học thủy vực. Chúng phân bố rộng rãi trên khắp các vùng của
trái đất và thường thấy ở các thủy vực tạm thời có nhiều chất hữu cơ. (Dương Trí Dũng,
2009).
Hầu hết các sinh vật thuộc họ Cladocera có chiều dài từ 0,2 – 0,3mm. Cơ thể
không phân đốt rõ ràng những hầu hết có phần vỏ giáp bao lấy đầu và ngực. Phần ngực
được bao bằng một tấm vỏ gấp lại ở lưng trơng giống như hai mảnh vỏ. Nhìn mặt sau của
vỏ rất đa dạng và có thể có hình oval, hình trịn hay kéo dài. Trên mặt vỏ có hình hay
chạm chỗ mạng lưới hay hình kẻ sọc. Phía trước ngực là những cặp chân ln vận động.
10
Thức ăn chính của Cladocera là tảo và nguyên sinh động vật hoặc các mảnh vụn
hữu cơ. Các chân ngực có tơ cứng, khi chúng vận động sẽ đưa nước vào vỏ. Các cử động
sẽ đưa phần thức ăn lọc được đi vào mép bụng cổ gốc chân, lúc này nó sẽ lơi cuốn thức
ăn vào miệng. Thức ăn có kích thước lớn khi đưa vào miệng sẽ bị đẩy ra ngoài bằng các
sợi tơ ở gốc chân ngực số 1, sau đó bị đi bụng đá ra ngồi.
Một vài lồi như Polyphemus và Leptodora là vật dữ, có chân biến đổi để lấy thức
ăn là entomostraca và trùng bánh xe (Dương Trí Dũng, 2009)
Hình thức sinh sản của chúng chủ yếu là đơn tính, xuất hiện suốt q trình sống
và xuất hiện quanh năm, với hình thức này chỉ sinh ra con cái. Trứng được hình thành từ
bng trứng đi vào buồng phôi, trứng sẽ nở ra con trong buồng phơi và đi ra ngồi khi
trưởng thành. Hình thức sinh sản hữu tính xuất hiện khi mơi trường có con đực. Điều đó
xảy ra khi cần giảm mật độ con cái và phần chất thải, mơi trường có lượng thức ăn giảm,
chống chịu điều kiện thay đổi của môi trường theo hướng bất lợi và chịu cường độ ánh
sáng quá lớn. Trứng hình thành từ hình thức sinh sản đơn tính sẽ có sức chống chịu cao
đối với các điều kiện bất lợi.
Hình 1.8. Một số lồi Cladocera.
1.4.3. Lớp phụ chân mái chèo (Copepoda).
Cũng tương tự như Cladocera, Copepoda là nhóm các sinh vật phân bố rộng trên
tồn cầu, có thể là sinh vật nổi, sống đáy hay vùng ven bờ của các thủy vực nước ngọt.
Chiều dài biến động từ khoảng 0,3 – 3,2mm nhưng đa phần có chiều dài nhỏ hơn 2,0mm.
Cơ thể có màu nâu hay hơi xám, những lồi sống ở vùng triều có màu sáng hơn, có thể có
màu tím hay đỏ. Mùa sắc là do sự phân bố của các hạt caroten có tác dụng bảo vệ cơ thể
chống lại các tác hại của ánh sáng. Cơ thể tương đối thuần nhất về cấu tạo, sự khác biệt
11
giữa các loài được nhận dạng qua sự khác biệt của các đơi phụ bộ. (Dương Trí Dũng,
2009) Lớp phụ Copepoda chia thành hai bộ là Eucopepoda và Branchiura, trong đó có 6
bộ phụ là Caligoida, Lerneaopodoida, Arguloida (sống ký sinh) và Calanoida,
Cyclopoida, Harpacticoida sống tự do. Nhóm sống ký sinh có hình dạng rất biến đổi và
thích nghi với điều kiện ký sinh. Nhóm sống tự do có cơ thể phân đốt, hình dài hay hình
trụ và chia thành 3 phần đầu, ngực, bụng. (Dương Trí Dũng, 2009).
Tập tính sinh sản hầu như giống nhau ở nhóm Copepoda sống tự do, nhưng các
lồi khác nhau có thời kỳ sinh sản khác nhau. Nhưng lại có rất ít số liệu về tập tính sinh
sản của nhóm Harpaticoida.
Con đực dùng râu A2 và chân ngực V ôm lấy con cái, thời gian ơm trong khoảng
vài phút hay có khi đến vài ngày. Con đực ôm con cái trước khi con cái lột xác để thành
thục.
Con đực của Copepoda có lỗ cảm giác nằm trên đốt sinh dục bất đối xứng, trong
khi ôm nhau con đực sẽ đưa tinh trùng vào túi chứa tinh của con cái nhờ sự hỗ trợ của
chân ngực. Sự thụ tinh thật sự xảy ra khi 2 cá thể đã tách rời nhau và con cái đẻ trứng,
q trình này hồn thành trong vài phút hay cả tháng khi bắt cặp. Trứng thị tinh sẽ được
giữ trên mình con cái trong 1 hay 2 túi trứng cho đến khi nở thành ấu trùng, khi trứng vừa
nở thì nhóm trứng khác bắt đầu sinh ra và tiếp thục đƣợc thụ tinh. (Dương Trí Dũng,
2009).
Hình 1.9. Copepoda.
1.4.4. Vai trị của động vật phiêu sinh trong thủy vực.
1.4.4.1. Thành phần mạng lưới thức ăn tự nhiên.
Mối quan hệ chủ yếu của các sinh vật trong thủy vực là quan hệ thức ăn, thơng
qua chu trình vật chất. Sinh vật bất đầu là tảo (sinh vật tự dưỡng) cho đến sinh vật cuối
12
cùng là cá (nguồn lợi mà con người sử dụng). Nguồn dinh dưỡng bắt đầu cho tảo được
cung cấp từ bên ngồi và cho cả q trình tích tụ bên trong thủy vực đó. (Dương Trí
Dũng, 2009)
1.4.4.2. Lọc sạch nước của thủy vực.
Làm giảm nguồn hữu cơ gây ô nhiễm mơi trường: đặc tính ăn lọc của các nhóm
sinh vật khơng xương thủy sinh như Protozoa, Rotatoria và Cladocera. Ngồi ra,
mollusca cũng sẽ làm giảm đi nguồn vật chất hữu cơ. Sự phân giải vật chất hữu cơ trong
môi trường nước thành vật chất vô cơ của vi sinh vật cũng góp phần quan trọng trong
việc làm sạch mơi trường.
Tích lũy chất độc, kim loại nặng: khả năng sinh vật có thể tích lũy một lượng giới
hạn chất độc trong thời gian ngắn, nhưng trong quá trình sinh trưởng và phát triển do sự
hấp thu lâu dài nên cơ thể có khả năng tích tụ một chất độc đáng kể cao gấp hàng chục
hay hàng trăm lần. Quá trình này đã chuyển hóa chất độc từ mơi trường sang cơ thể sinh
vật khiến nguồn nước được sạch hơn. (Dương Trí Dũng, 2009)
1.4.4.3. Sinh vật chỉ thị.
Sự tồn tại và phát triển của một nhóm sinh vật trong một mơi trường nào đó là kết
quả của q trình thích nghi. Sự phát triển của một nhóm sinh vật nào đó sẽ biểu hiện
được tính chất mơi trường ở đó thích hợp cho sự phát triển của quần xã này. Thí dụ môi
trường giàu chất hữu cơ sẽ là môi trƣờng thuận lợi cho nhóm sinh vật ăn lọc như
Protozoa, Rotatoria hay Cladocera. Tùy theo mức độ ơ nhiễm sẽ có các nhóm sinh vật
thích nghi phát triển.
Mặt khác sự khơng thích ứng hay mất đi một nhóm sinh vật nào đó trong khu hệ
cũng là một dấu hiệu cho thấy khuynh hướng diễn biến của mơi trường.Thí dụ trong một
thủy vực có hàm lượng độc tố nơng dược cao sẽ ức chế q trình phát triển và có thể tiêu
diệt các nhóm sinh vật như Rotatoria, Cladocera. Khi mơi trường được phục hồi lại, hàm
lượng nơng dược giảm đi thì nhóm sinh vật Rotatoria phát triển nhanh chóng và trở lại
tình trạng ban đầu. Nếu mơi trường hồn tồn vơ độc thì nhóm Cladocera xuất hiện trở lại
(Dương Trí Dũng, 2009).
1.5. Tình hình nghiên cứu trong và ngồi nước.
13
1.5.1. Tình hình nghiên cứu trong nước.
Cây Neem bắt đầu du nhập vào nước ta từ năm 1981, khi giáo sư Lâm Công Định
đi dự hội thảo về lâm nghiệp tại Senegal đã mang hạt giống Neem về nước và trồng tại
Bình Thuận và việt hóa tên cây là “xoan chịu hạn” để phân biệt với xoan ta. Sau đó một
số giống xoan chịu hạn khác được du nhập vào nước ta từ Ấn Độ và được trồng tại Ninh
Thuận, Bình Thuận, đến nay đã phát triển hơn một ngàn héc ta
Nhiều mơ hình nghiên cứu tác động của azadirachtin đối với cá thể côn trùng được
thực hiện (Aritakula et al., 2007; Dennis, 1992). Nghiên cứu “Khảo sát hiệu ứng gây tử
vong của azadirachtin lên tế bào ấu trùng ngài gạo (corcyra cephalonica st.)” của Lê Thị
Thanh Phượng , Bùi Cách Tuyến và cộng sự cho thấy tác động của azadirachtin đối với tế
bào ngài nuôi, ở nồng độ 5μM gây chết 81,5% tế bào ấu trùng ngài gạo sau 5 ngày xử lý.
Nghiên cứu Đánh giá ảnh hưởng của chế phẩm phối trộn giữa dịch chiết từ nhân
hạt neem (Azadirachtin indica A. Juss) trồng tại Việt Nam và Cypermethrin đối với sâu
xanh (Heliothis armigera)của tác giả Trà Quang Vũ (2010) đánh giá được hiệu quả diệt
sâu của các chế phẩm phối trộn từ dịch chiết nhân neem và cypermethrin đối với sâu
xanh (H. armigera), trong đó:
Hiệu quả gây chết sâu xanh của chế phẩm chỉ chứa dịch chiết nhân hạt neem
mạnh hơn chế phẩm chỉ chứa cypermethrin.
Hiệu quả gây chết sâu xanh của các chế phẩm phối trộn giữa cypermethrin và
dịch chiết nhân hạt neem nhanh và mạnh hơn các chế phẩm chỉ sử dụng cypermethrin
hoặc dịch chiết nhân hạt neem.
Các chế phẩm phối trộn giữa dịch chiết nhân hạt neem và cypermethrin có tác
động chậm, địi hỏi phải có một thời gian nhất định để đạt hiệu lực gây chết tốt nhất.
Dịch chiết nhân hạt neem ngoài tác dụng gây chết sâu xanh, cịn có khả năng gây
ngán ăn và xua đuổi.
Luận án tiến sĩ hóa học “Nghiên cứu thành phần limonoid của lá cây neem
azadirachta indica a. juss trồng ở Ninh Thuận”, của tác giả Nguyễn Thị Ý Nhi (2012)
Tác giả thực hiện nghiên cứu thành phần hóa học của lá cây neem thu hái ở Ninh Thuận
và tiến hành ly trích hoạt chất limonoid từ cao etyl acetat, thu được 20 hợp chất triterpen
14
tinh khiết, trong đó có một hợp chất là protolimnoid, 15 hợp chất là tetranortriterpenoid
và 4 hợp chất pentanortriterpenoid. Trong các hợp chất cơ lập được có 16 hợp chất mới,
các hợp chất này được kiểm tra bằng phần mềm Scifinder. Cấu trúc của các hợp chất này
được xác định bằng các phương pháp phổ nghiệm
Sự thử nghiệm khả năng ức chế enzym α-glucosidase trên các hợp chất tinh khiết cơ lập
từ cao etyl acetat cho thấy có 16 hợp chất có khả năng ức chế enzym α-glucosidase in
vitro.
1.5.2. Tình hình nghiên cứu nước ngồi.
Kwasi Opoku Boadu, Samuel Kofi Tulashie, Michael Akrofi Anang, Jerome
Desire Kpantiến hành nghiên cứu “Production of natural insecticide from Neem leaves
(Azadirachta indica)” vào năm (2011). Kết quả thu được như sau:
+ Có thể sản xuất được sản phẩm thuốc trừ sâu từ hợp chất azadirachtin được chiết xuất
từ lá neem.
+ Sản phẩm thuốc trừ sâu này vừa cho hiệu quả khá cao trong việc diệt muỗi vừa khơng
ảnh hưởng xấu đến mơi trường.
+ Khơng có tác dụng phụ và không gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người.
Theo kết quả nghiên cứu của Shaikh Parveen Rajjak, Bhosle Arjun Bapurao trong
đề tài “Biosorptive behaviour of neem (azadirachta indica) bark for iron removal from
aqueous solutions”, cho thấy sau 30 phút hàm lượng sắt trong nước được loại bỏ 80-90%.
Hình 1.10. Sự thay đổi nồng độ sắt (Fe) theo thời gian dưới tác động của
Azadirachtaindica.
15
Hình1.11 : Khả năng loại bỏ sắt bởi Azadirachtaindica theo thời gian.
16
CHƯƠNG 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Nội dung.
Đánh giá mức độ tác động của hợp chất ly trích cây Neem đến một vài thơng số
chất lượng nước ao nuôi cá tra.
Ghi nhận tần suất xuất hiện của một số động vật nổi và thực vật nổi trước và sau
khi sử dụng hợp chất ly trích từ cây Neem
Đánh giá mức độ tác động của hợp chất ly trích cây Neem đến động vật nổi và
thực vật nổi trong ao ni . Phân tích chỉ tiêu: Định danh.
2.2. Phương pháp nghiên cứu.
2.2.1. Thời gian và chu kỳ lấy mẫu.
Thời gian lấy mẫu: thu trong khoảng từ 7 giờ – 10 giờ sáng.
Số lượng mẫu mỗi lần khảo sát: 04 mẫu.
M4
M1
M3
M2
Số lần lấy mẫu: 05 lần, trước và sau khi sử dụng hợp chất ly trích từ cây Neem.
Tần suất lấy mẫu: 01 lần/ 14 ngày.
2.2.2. Phương pháp lấy mẫu.
2.2.2.1. Đối với mẫu nước.
Quá trình lấy và bảo quản mẫu được thực hiện theo đúng quy định của Bộ Tài
nguyên và Môi trường trong các tiêu chuẩn, quy chuẩn sau:
- Thông tư 29/2011/TT-BTNMT ngày 01/8/2011 của Bộ Tài nguyên và Môi
trường về việc quy định kỹ thuật quan trắc nước mặt lục địa.
- TCVN 6663-6:2008: Chất lượng nước - Lấy mẫu - Phần 6: Hướng dẫn lấy mẫu ở
sông và suối.
17
- TCVN 6663-3:2008 - Phương pháp bảo quản mẫu và xử lý mẫu, phần 3 - Hướng
dẫn bảo quản và xử lý mẫu.
Thiết bị lấy mẫu: sử dụng thiết bị lấy nẫu nước kiểu ngang.
Hình 2.1. Thiết bị lấy mẫu nước kiểu ngang.
2.2.2.2. Đối với động vật nổi và thực vật nổi.
Sử dụng lưới vớt phiêu sinh Juday có kích thước mắt lưới 40m để kéo với
chiều dài khoảng 5m lặp lại khoảng 5 lần, tốc độ kéo trung bình khoảng 0,5m/s, khi
kéo miệng lưới phải ngập dưới mặt nước. Sau đó cố định mẫu bằng formol 10%.
Hình 2.2. Lưới Juday.
18
2.2.3. Phương pháp phân tích.
Mẫu được trữ và phân tích tại phịng thí nghiệm Khoa Tài Ngun Mơi
trường – Trường Đại học Thủ Dầu Một.
2.2.3.1. Đối với mẫu nước.
Bảng 2.1: Các phương pháp phân tích các thơng số chất lượng nước.
STT
Thông số, đơn vị
Nguyên tắc/Phương pháp
1
pH
Đo thế, dùng điện cực thủy tinh
4
SS
Máy đo SS
5
COD, mg/l
Hồi lưu kín-Trắc quang (SMEWW 5520 D)
2.2.3.2. Đối với động vật nổi và thực vật nổi.
Lắc nhẹ mẫu cho sinh vật được trộn đều trong mẫu, dùng ống nhỏ giọt hút 1
– 2 giọt nhỏ lên lame, sau đó dùng lamelle đậy lại. Đưa lên kính hiển vi quan sát và
định danh bằng tài liệu của A. Shirota (1966).
Hình 2.3. Kính hiển vi.
2.2.4. Phương pháp xử lí số liệu.
Dùng phần mềm Excel 2010 để xử lý số liệu.
19