Nghiên cứu phương pháp định lượng chloramphenicol, furazolidone bằng kỹ thuật stripping sóng vuông quét nhanh trên cực giọt chậm

Hiện đã có nhiều phương pháp pháp xác định dư lượng kháng sinh này trong các sản phẩm thủy sản như HPLC, LC-MS/MS, GC-MS, ELISA…Tuy nhiên các phương pháp này đòi hỏi trang thiết bị đắt t

-

NGUYỄN PHƯỚC MINH

NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH LƯỢNG CHLORAMPHENICOL, FURAZOLIDONE BẰNG KỸ THUẬT STRIPPING SÓNG VUÔNG QUÉT NHANH TRÊN CỰC GIỌT CHẬM

CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM VÀ ĐỒ UỐNG K2006

MÃ NGÀNH: 60 54 02

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP HỒ CHÍ MINH, tháng 07 năm 2008

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH

Cán bộ hướng dẫn khoa học: TS Trần Bích Lam

Cán bộ chấm nhận xét 1: Cán bộ chấm nhận xét 2:

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại

HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày…… tháng…… năm……

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Tp HCM, ngày tháng năm

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ và tên học viên: Nguyễn Phước Minh Giới tính: Nam 5/ Nữ …

Ngày, tháng, năm sinh: 24/09/1981 Nơi sinh: Sóc Trăng

Chuyên ngành: Công Nghệ Thực Phẩm và Đồ Uống

Khóa (Năm trúng tuyển): 2006

furazolidone (FZD) bằng kỹ thuật stripping sóng vuông quét nhanh trên cực giọt chậm

2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN:

- Tổng quan về CAP, FZD và hiện trạng dư lượng kháng sinh trong thủy sản Việt Nam

- Tối ưu hóa điều kiện phân tích CAP, FZD và xây dựng đường chuẩn để đưa ra giới hạn phát hiện của phương pháp

- Phân tích trên mẫu tôm, thức ăn nuôi tôm có đối chứng với phương pháp HPLC 3- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 21/01/2008

4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 30/06/2008

Nội dung và đề cương Luận văn thạc sĩ đã được Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN

(Họ tên và chữ ký)

TS Trần Bích Lam PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn

LỜI CÁM ƠN

Sự kính trọng và niềm yêu thương xin gửi đến Ba, Mẹ và gia đình đã nuôi nấng

quan tâm, dạy bảo em từ lúc tấm bé đến những năm tháng ngồi trên ghế nhà trường Những người đã đem lại niềm tin và nghị lực rất lớn giúp em theo đuổi chương trình cao học

Lòng biết ơn chân thành và sâu sắc của em xin gửi đến Cô TS Trần Bích Lam,

Trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM; Thầy TS Nguyễn Trọng Giao, Thầy Th.S Ngô Chỉnh Quân cùng các anh chị cán bộ của Phòng Phân Tích Môi Trường_Trung Tâm Nhiệt Đới Việt Nga_chi nhánh phía Nam đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và tạo điều kiện cho em thực hiện đề tài

Xin chân thành cám ơn các anh, chị phụ trách phòng thí nghiệm Bộ Môn Công Nghệ Thực Phẩm, Trường Đại Học Bách Khoa TP HCM đã tạo điều kiện thuận lợi cho em thực hiện đề tài

Cuối cùng, em cũng hết lòng biết ơn Ban Giám Đốc Cty Cổ Phần Thủy Sản Sóc

Trăng (STAPIMEX), trong đó có vai trò rất lớn của TGĐ Trần Văn Phẩm – người

đã hỗ trợ, định hướng, động viên em thực hiện đề tài này

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

Chloramphenicol (CAP) và Furazolidone (FZD), 2 trong số các kháng sinh, hiện đang là rào cản kỹ thuật mà các nước như Mỹ, Nhật Bản, EU đặt ra hết sức nghiêm ngặt cho các doanh nghiệp chế biến thủy sản Việt Nam khi muốn xuất hàng sang các thị trường này Hiện đã có nhiều phương pháp pháp xác định dư lượng kháng sinh này trong các sản phẩm thủy sản như HPLC, LC-MS/MS, GC-MS, ELISA…Tuy nhiên các phương pháp này đòi hỏi trang thiết bị đắt tiền, thời gian phân tích kéo dài, hóa chất phải tinh khiết…Phương pháp stripping sóng vuông quét nhanh trên cực giọt chậm (PSA-F) bước đầu được nghiên cứu và đã có những thành công trong việc xác định dư lượng kháng sinh này với thời gian phân tích ngắn và đơn giản, hóa chất không đòi hỏi quá tinh khiết, thiết bị phân tích không quá đắt tiền…hứa hẹn sẽ mang lại những ứng dụng thực tiễn to lớn

Chloramphenicol:

thu hồi (%)

Hệ số tương quan R2

LoD (ppb)

RSD (%)

LoD (ppb)

RSD (%)

SUMMARY

Chloramphenicol (CAP) and Furazolidone (AOZ) are now some of antibiotics strictly prohibited in seafood products while exporting to the US, EU and Japan There are many methods used for analysing these antibiotics in the seafoods such as HPLC, LC-MS/MS, GC-MS, ELISA etc However, these methods require costly equipments, long time analysis, pure analytical chemicals etc A stripping square wave fast scanning polarography method (PSA-F) was primarily developed and validated to quantify these antibiotics with simple and short time analysis, low-cost reagents, equipments made in Vietnam It can bring a lot of useful and actual applications

Chloramphenicol:

Sample Recovery rate

(%)

Correlation coefficient R 2

Detection limit LoD (ppb)

Relative standard deviation RSD (%) Supporting

Detection limit LoD (ppb)

Relative standard deviation RSD (%) Supporting

electrolyte - 1.0 6.33 0.2÷0.9

Shrimp feed 92.2 1.0 2.94 0÷1.0

Shrimp 93.1 1.0 5.11 0.1÷1.4

MỤC LỤC

Trang

Tóm tắt tiếng Việt 5

Tóm tắt tiếng Anh 6

Danh mục các hình 10

Danh mục các bảng 14

Danh mục các chữ viết tắt 15

Danh sách các phụ lục bảng 16

Danh sách các phụ lục hình 19

Lời mở đầu 21

Chương I.Tổng quan lý thuyết 22

I Vị trí của ngành thủy sản trong nền kinh tế 22

II Hiện trạng sử dụng hóa chất, phụ gia, kháng sinh trong nuôi trồng thủy sản ở Việt Nam 28

2.1 Danh mục hóa chất, kháng sinh cấm sử dụng trong nuôi trồng thủy sản ở Việt Nam 28

2.2 Danh mục các hóa chất, kháng sinh hạn chế sử dụng trong nuôi trồng thủy sản ở Việt Nam 29

2.3 Danh mục các hóa chất được dùng trong nuôi trồng thủy sản ở Việt Nam 31

2.4 Danh mục các thuốc được dùng trong nuôi trồng thủy sản trên thế giới 33

2.5 Sự kháng thuốc trong nuôi trồng thủy sản 36

2.6 Biện pháp thay thế kháng sinh chloramphenicol và nitrofuran dùng trong nuôi trồng thủy sản 39

III.Tổng quan về Chloramphenicol và Furazolidone 41

3.1 Tổng quan về Chloramphenicol 41

3.2 Tổng quan về Furazolidone 45

3.3 Một số nghiên cứu trong và ngoài nước 48

IV.Tổng quan về phương pháp phân tích cực phổ và ứng dụng của phương pháp

phân tích cực phổ 49

4.1 Lịch sử về phương pháp cực phổ 49

4.2 Phương pháp cực phổ cổ điển 50

4.3 Phương pháp cực phổ xung vi phân 51

4.4 Phương pháp cực phổ sóng vuông 53

4.5 Phương pháp Volt-Ampe hòa tan 54

4.6 Ứng dụng phương pháp phân tích cực phổ trong phân tích 55

V.Nguyên lý hoạt động của phương pháp stripping sóng vuông trên cực giọt chậm 56

Chương II Nguyên vật liệu & phương pháp nghiên cứu 59

I Nguyên liệu, thiết bị dụng cụ, hóa chất 59

1.1 Nguyên liệu 59

1.2 Thiết bị, dụng cụ 59

1.3 Hóa chất 59

II Phương pháp nghiên cứu 60

2.1 Nghiên cứu định lượng chloramphenicol 60

2.2 Nghiên cứu định lượng furazolidone 60

III Sơ đồ nghiên cứu 61

3.1 Sơ đồ nghiên cứu phân tích chloramphenicol (CAP) 61

3.2 Sơ đồ nghiên cứu phân tích furazolidone (FZD) 62

3.3 Phân tích Chloramphenicol (CAP) bằng phương pháp stripping sóng vuông quét63 nhanh trên cực giọt rất chậm (PSA-F)

3.4 Phân tích Furazolidone (FZD) bằng phương pháp stripping sóng vuông quét nhanh trên cực giọt chậm (PSA-F) 72

IV Xử lý & đánh giá kết quả 81

Chương III Kết quả & bàn luận 84

I Phân tích CAP bằng phương pháp stripping sóng vuông trên cực giọt chậm 84

1.1 Điều kiện tối ưu cho việc xác định CAP trên máy Analyzer SQF-505 84

1.2 Ảnh hưởng của các ion đến quá trình định lượng CAP 95

1.3 Dựng đường chuẩn trên dung dịch nền 101

1.4 Phân tích CAP trên mẫu thật thức ăn nuôi tôm và mẫu tôm sú .103

II Phân tích FZD bằng phương pháp stripping sóng vuông trên cực giọt chậm 110

2.1 Điều kiện tối ưu cho việc xác định FZD (AOZ) trên máy Analyzer SQF-505 theo chế độ PSA-F 110

2.2 Ảnh hưởng của các ion đến quá trình định lượng FZD 120

2.3 Dựng đường chuẩn FZD trên dung dịch nền 127

2.4 Phân tích FZD trên mẫu thật thức ăn nuôi tôm và mẫu tôm sú .128

Chương IV Kết luận & kiến nghị 136

I Điều kiện tối ưu cho phân tích CAP .136

II Điều kiện tối ưu cho phân tích FZD 137

III Kiến nghị 138

Phụ lục 139

Tài liệu tham khảo 189

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1: Xuất khẩu tôm 12 tháng, 2003-2007 24

Hình 1.2: Xuất khẩu tôm 12 tháng năm 2007 (giá trị) 24

Hình 1.3: Giá xuất khẩu tôm trung bình tháng 12/2004-12/2007 24

Hình 1.4: Xuất khẩu cá tra, basa 12 tháng, 2003-2007 25

Hình 1.5: Xuất khẩu cá tra, basa 12 tháng năm 2007 (giá trị) 25

Hình 1.6: Giá xuất khẩu cá da trơn trung bình hàng tháng, 12/2004-12/2007 25

Hình 1.7: Công thức cấu tạo của CAP 41

Hình 1.8: Cấu trúc phân tử furazolidone 45

Hình 1.9: Hiệu suất thu hồi CAP trong tôm thẻ chân trắng sau khi giữ nhiệt 100oC ở các khoảng thời gian khác nhau 47

Hình 1.10: Hiệu suất thu hồi CAP trong tôm thẻ chân trắng sau khi giữ nhiệt 121oC ở các khoảng thời gian khác nhau 47

Hình 1.11: Hệ thống thiết bị ANALYZER SQF-505 57

Hình 2.1: Sơ đồ nghiên cứu phân tích chloramphenicol (CAP) 61

Hình 2.2: Sơ đồ nghiên cứu phân tích furazolidone(FZD) 62

Hình 2.3: Quy trình phân tích CAP trên mẫu thức ăn nuôi tôm 67

Hình 2.4: Quy trình phân tích CAP trên mẫu thức tôm sú 69

Hình 2.5: Quy trình phân tích FZD trên mẫu thức ăn nuôi tôm 76

Hình 2.6: Quy trình phân tích FZD trên mẫu tôm sú 79

Hình 3.1: Đồ thị cường độ dòng CAP trên nền Ammonium acetate 0.2M ở các pH khác nhau 84

Hình 3.2: Đồ thị cường độ dòng CAP trên nền Natri acetate 0.2M ở các pH khác nhau 85

Hình 3.3: Đồ thị cường độ dòng CAP trên nền borax 0.005M ở các pH khác nhau 86 Hình 3.4: Đồ thị cường độ dòng CAP trên các dung dịch nền khác nhau ở các pH khác nhau 86

Hình 3.5: Đồ thị cường độ dòng CAP ảnh hưởng bởi nồng độ Ammonium acetate pH 9.5 87

Hình 3.6: Đồ thị ảnh hưởng của dung môi hòa tan CAP đến cường độ dòng CAP 88

Hình 3.7: Sóng phổ CAP ảnh hưởng bởi chiều quét 89

Hình 3.8: Đồ thị ảnh hưởng của Vstart đến cường độ dòng CAP 89

Hình 3.9: Đồ thị ảnh hưởng của Vstop đến cường độ dòng CAP 90

Hình 3.10: Đồ thị ảnh hưởng của Vstep đến cường độ dòng CAP 91

Hình 3.11: Đồ thị ảnh hưởng của Vpulse đến cường độ dòng CAP 92

Hình 3.12: Đồ thị ảnh hưởng của Tdrop đến cường độ dòng CAP 93

Hình 3.13: Đồ thị ảnh hưởng của Telectrolise đến cường độ dòng CAP 94

Hình 3.14: Đồ thị ảnh hưởng của Velectrolise đến cường độ dòng CAP 95

Hình 3.15: Đồ thị ảnh hưởng của K+ đến cường độ dòng CAP 96

Hình 3.16: Đồ thị ảnh hưởng của Na+ đến cường độ dòng CAP .96

Hình 3.17: Đồ thị ảnh hưởng của Ca2+ đến cường độ dòng CAP 97

Hình 3.18: Đồ thị ảnh hưởng của Mg2+ đến cường độ dòng CAP 97

Hình 3.19: Đồ thị ảnh hưởng của Mn2+ đến cường độ dòng CAP 98

Hình 3.20: Đồ thị ảnh hưởng của Fe3+ đến cường độ dòng CAP .98

Hình 3.21: Đồ thị ảnh hưởng của Cu2+ đến cường độ dòng CAP 99

Hình 3.22: Đồ thị ảnh hưởng của Cl- đến cường độ dòng CAP 99

Hình 3.23: Đồ thị ảnh hưởng của I- đến cường độ dòng CAP 100

Hình 3.24: Đồ thị ảnh hưởng của SO42- đến cường độ dòng CAP 100

Hình 3.25: Đồ thị ảnh hưởng của HPO42- đến cường độ dòng CAP 101

Hình 3.26: Đường chuẩn CAP 102

Hình 3.27: Độ lệch chuẩn tương đối RSD của đường chuẩn CAP 103

Hình 3.28: Đường chuẩn CAP (mẫu thức ăn nuôi tôm) 105

Hình 3.29: Độ lệch chuẩn tương đối RSD của đường chuẩn CAP trên mẫu thức ăn105 Hình 3.30: Nồng độ CAP trong mẫu thức ăn nuôi tôm được xác định bằng phương pháp thêm chuẩn 106

Hình 3.31: Đường chuẩn CAP (mẫu tôm sú) 108 Hình 3.32: Độ lệch chuẩn tương đối RSD của đường chuẩn CAP trên mẫu tôm sú108

Hình 3.33: Nồng độ CAP trong mẫu tôm sú được xác định bằng phương pháp thêm

chuẩn 109

Hình 3.34: Đồ thị cường độ dòng FZD trên nền Ammonium acetate 0.2M ở các pH khác nhau 111

Hình 3.35: Đồ thị cường độ dòng FZD trên nền CH3COONa 0.2M ở các pH khác nhau 112

Hình 3.36: Đồ thị cường độ dòng FZD trên nền Natri Borax 0.005M ở các pH khác nhau 112

Hình 3.37: Đồ thị cường độ dòng FZD trên nền Natri Borax 0.005M ở các pH khác nhau 113

Hình 3.38: Đồ thị cường độ dòng FZD trên các dung dịch nền khác nhau ở các pH khác nhau 113

Hình 3.39: Cường độ dòng FZD ảnh hưởng bởi nồng độ Ammonium acetate 0.2M pH 8.0 114

Hình 3.40: Đồ thị ảnh hưởng của dung môi hòa tan FZD đến cường độ FZD 115

Hình 3.41: Sóng phổ FZD ảnh hưởng bởi chiều quét 115

Hình 3.42: Đồ thị ảnh hưởng của Vstart đến cường độ dòng FZD 116

Hình 3.43: Đồ thị ảnh hưởng của Vstop đến cường độ dòng FZD 117

Hình 3.44: Đồ thị ảnh hưởng của Vstep đến cường độ dòng FZD 117

Hình 3.45: Đồ thị ảnh hưởng của Vpulse đến cường độ dòng FZD 118

Hình 3.46: Đồ thị ảnh hưởng của Tdrop đến cường độ dòng FZD 118

Hình 3.47: Đồ thị ảnh hưởng của Velectrolise đến cường độ dòng FZD 119

Hình 3.48: Đồ thị ảnh hưởng của Telectrolise đến cường độ dòng FZD 120

Hình 3.49: Đồ thị ảnh hưởng của K+ đến cường độ dòng FZD .120

Hình 3.50: Đồ thị ảnh hưởng của Na+ đến cường độ dòng FZD 121

Hình 3.51: Đồ thị ảnh hưởng của Ca2+ đến cường độ dòng FZD .121

Hình 3.52: Đồ thị ảnh hưởng của Mg2+ đến cường độ dòng FZD .122

Hình 3.53: Đồ thị ảnh hưởng của Mn2+ đến cường độ dòng FZD .122

Hình 3.54: Đồ thị ảnh hưởng của Fe2+ đến cường độ dòng FZD 123

Hình 3.55: Đồ thị ảnh hưởng của Cu2+ đến cường độ dòng FZD 123

Hình 3.56: Đồ thị ảnh hưởng của Cl- đến cường độ dòng FZD 124

Hình 3.57: Đồ thị ảnh hưởng của I- đến cường độ dòng FZD .124

Hình 3.58: Đồ thị ảnh hưởng của SO42- đến cường độ dòng FZD 125

Hình 3.59: Đồ thị ảnh hưởng của HPO42- đến cường độ dòng FZD 125

Hình 3.60: Cơ chế kết hợp giữa FZD và ion kim loại 126

Hình 3.61: Đường chuẩn Furazolidone 128

Hình 3.62: Độ lệch chuẩn tương đối RSD của đường chuẩn furazolidone 128

Hình 3.63: Đường chuẩn Furazolidone (mẫu thức ăn nuôi tôm) 130

Hình 3.64: Độ lệch chuẩn tương đối của đường chuẩn FZD trên mẫu thức ăn 131

Hình 3.65: Nồng độ FZD trong mẫu thức ăn nuôi tôm được xác định bằng phương pháp thêm chuẩn 131

Hình 3.66: Đường chuẩn AOZ (mẫu tôm sú) 134

Hình 3.67: Độ lệch chuẩn tương đối của đường chuẩn FZD trên mẫu tôm sú 134

Hình 3.68: Nồng độ AOZ trong mẫu tôm sú được xác định bằng phương pháp thêm chuẩn 135

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1: Các sản phẩm thủy sản xuẩt khẩu chủ lực của Việt Nam năm 2006/200723

Bảng 1.2: Thị trường xuất khấu chính của thủy sản Việt Nam 2007 23

Bảng 1.3:Danh mục hóa chất, kháng sinh cấm sử dụng trong nuôi trồng thủy sản ở Việt Nam 29

Bảng 1.4: Danh mục hóa chất, kháng sinh hạn chế sử dụng trong nuôi trồng thủy sản ở Việt Nam 30

Bảng 1.5:Danh mục các thuốc được dùng trong nuôi trồng thủy sản trên thế giới 33

Bảng 1.6: Một số công trình nghiên cứu CAP tiêu biểu trên thế giới 48

Bảng 1.7: Một số công trình nghiên cứu Furazolidone tiêu biểu trên thế giới 49

Bảng 2.1: Bảng tra hệ số student 83

Bảng 3.1: Hiệu suất chiết CAP trên mẫu thức ăn 104

Bảng 3.2: Hiệu suất chiết CAP trên mẫu tôm sú 107

Bảng 3.3: Hiệu suất chiết FZD trên mẫu thức ăn nuôi tôm 129

Bảng 3.4: Hiệu suất chiết AOZ trên mẫu tôm sú 133

Bảng 4.1: Các thông số chạy máy tối ưu cho việc định lượng CAP 136

Bảng 4.2: Đường chuẩn CAP 136

Bảng 4.3: So sánh kết quả phân tích CAP giữa phương pháp PSA-F, ELISA & HPLC 137

Bảng 4.4: Các thông số chạy máy tối ưu cho việc định lượng FZD 137

Bảng 4.5: Đường chuẩn FZD 137

Bảng 4.6: So sánh kết quả phân tích FZD giữa phương pháp PSA-F, ELISA & HPLC 138

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

AAS, Quang phổ hấp thụ nguyên tử

AES, Quang phổ phát xạ nguyên tử

AOZ, Furazolidone

CAP, Chloramphenicol

DMF, Dimethylformamid

DPP, Cực phổ xung vi phân (Differential Pulse Polagrography)

ELISA, Enzyme Linked Immunosorbent Assay

LoD, Giới hạn phát hiện

PSA_F, Stripping sóng vuông quét nhanh trên cực giọt chậm

RSD, Độ biến động của phép đo

SPS, Hàng rào vệ sinh (Sanitary and Phitosanitary)

TBT, Hàng rào kỹ thuật (Technical Barrie to Trade)

DANH SÁCH CÁC PHỤ LỤC BẢNG

Bảng B1: Đệm Amoni acetate 0.2M (khảo sát CAP) 139

Bảng B2: Đệm Natri acetate 0.2M (khảo sát CAP) 139

Bảng B3: Đệm Borat 0.005M (khảo sát CAP) 139

Bảng B4: Đệm Britton Robinson 0.04M (khảo sát CAP) 140

Bảng B5: Ảnh hưởng của các nồng độ nền Amoni acetate pH 9.5 (khảo sát CAP)140 Bảng B6: Ảnh hưởng của dung môi hòa tan CAP 140

Bảng B7: Ảnh hưởng của Vstart (khảo sát CAP) 141

Bảng B8: Ảnh hưởng của Vstop (khảo sát CAP) 141

Bảng B9: Ảnh hưởng của Vstep (khảo sát CAP) 142

Bảng B10: Ảnh hưởng của Vpulse (khảo sát CAP) 142

Bảng B11: Ảnh hưởng của Tdrop (khảo sát CAP) 142

Bảng B12: Ảnh hưởng của Velectrolise (khảo sát CAP) 143

Bảng B13: Ảnh hưởng của Telectrolise (khảo sát CAP) 143

Bảng B14: Ảnh hưởng của K+ đến việc định lượng CAP 143

Bảng B15: Ảnh hưởng của Na+ đến việc định lượng CAP 144

Bảng B16: Ảnh hưởng của Ca2+ đến việc định lượng CAP 144

Bảng B17: Ảnh hưởng của Mg2+ đến việc định lượng CAP 145

Bảng B18: Ảnh hưởng của Mn2+ đến việc định lượng CAP 145

Bảng B19: Ảnh hưởng của Fe3+ đến việc định lượng CAP 145

Bảng B20: Ảnh hưởng của Cu2+ đến việc định lượng CAP 146

Bảng B21: Ảnh hưởng của Cl- đến việc định lượng CAP 146

Bảng B22: Ảnh hưởng của I- đến việc định lượng CAP 147

Bảng B23: Ảnh hưởng của SO42- đến việc định lượng CAP 147

Bảng B24: Ảnh hưởng của HPO42- đến việc định lượng CAP 147

Bảng B25: Khoảng nồng độ tuyến tính của đường chuẩn CAP 148

Bảng B26: Hiệu suất thu hồi CAP trên mẫu thức ăn nuôi tôm 148

Bảng B27: Khoảng nồng độ tuyến tính của đường chuẩn CAP (mẫu thức ăn nuôi

tôm) 149

Bảng B28: Kết quả phân tích CAP mẫu thức ăn bằng phương pháp thêm chuẩn 149

Bảng B29: Hiệu suất thu hồi CAP trên mẫu tôm sú 149

Bảng B30: Khoảng nồng độ tuyến tính của đường chuẩn CAP (mẫu tôm sú) 150

Bảng B31: Kết quả phân tích CAP mẫu tôm sú bằng phương pháp thêm chuẩn 150

Bảng B32: Đệm Amoni acetate 0.2M (khảo sát AOZ) 150

Bảng B33: Đệm Natri acetate 0.2M (khảo sát AOZ) 151

Bảng B34: Đệm Borat 0.005M (khảo sát AOZ) 151

Bảng B35: Đệm Britton Robinson 0.04M (khảo sát AOZ) 152

Bảng B36: Ảnh hưởng của các nồng độ nền Amoni acetate ở pH 8.0 (khảo sát AOZ) 152

Bảng B37: Ảnh hưởng các loại dung môi hòa tan AOZ 152

Bảng B38: Ảnh hưởng của Vstart (khảo sát AOZ) 153

Bảng B39: Ảnh hưởng của Vstop (khảo sát AOZ) 153

Bảng B40: Ảnh hưởng của Vstep (khảo sát AOZ) 154

Bảng B41: Ảnh hưởng của Vpulse (khảo sát AOZ) 154

Bảng B42: Ảnh hưởng của Tdrop (khảo sát AOZ) 154

Bảng B43: Ảnh hưởng của Velectrolise (khảo sát AOZ) 155

Bảng B44: Ảnh hưởng của Telectrolise (khảo sát AOZ) 155

Bảng B45: Ảnh hưởng của K+ đến việc định lượng Furazolidone 156

Bảng B46: Ảnh hưởng của Na+ đến việc định lượng Furazolidone 156

Bảng B47: Ảnh hưởng của Ca2+ đến việc định lượng Furazolidone 156

Bảng B48: Ảnh hưởng của Mg2+ đến việc định lượng Furazolidone 157

Bảng B49: Ảnh hưởng của Mn2+ đến việc định lượng Furazolidone 157

Bảng B50: Ảnh hưởng của Fe3+ đến việc định lượng Furazolidone 158

Bảng B51: Ảnh hưởng của Cu2+ đến việc định lượng Furazolidone 158

Bảng B52: Ảnh hưởng của Cl- đến việc định lượng Furazolidone 158

Bảng B53: Ảnh hưởng của I- đến việc định lượng Furazolidone 159

Bảng B54: Ảnh hưởng của SO42- đến việc định lượng Furazolidone 159

Bảng B55: Ảnh hưởng của HPO42- đến việc định lượng Furazolidone 160

Bảng B56: Khoảng nồng độ tuyến tính của đường chuẩn Furazolidone 160

Bảng B57: Hiệu suất thu hồi Furazolidone trên mẫu thức ăn nuôi tôm 160

Bảng B58: Khoảng nồng độ tuyến tính của đường chuẩn FZD (mẫu thức ăn) 161

Bảng B59: Kết quả phân tích FZD mẫu thức ăn bằng phương pháp thêm chuẩn 161

Bảng B60: Hiệu suất thu hồi AOZ trên mẫu tôm sú 162

Bảng B61: Khoảng nồng độ tuyến tính của đường chuẩn AOZ (mẫu tôm sú) 162

Bảng B62: Kết quả phân tích AOZ mẫu tôm sú bằng phương pháp thêm chuẩn 163

DANH SÁCH CÁC PHỤ LỤC HÌNH

Hình H1: Ảnh hưởng của pH ( nền Amoni acetate 0.2M) 164

Hình H2: Ảnh hưởng của pH (nền Natri acetate 0.2M) 164

Hình H3: Ảnh hưởng của pH (nền Borax 0.05M) 165

Hình H4: Ảnh hưởng của pH (nền Britton Robinson 0.04M) 165

Hình H5: Sóng phổ CAP trên các nồng độ nền Ammonium acetate pH 9.5 166

Hình H6: Sóng phổ CAP ảnh hưởng bởi dung môi hòa tan CAP 166

Hình H7: Sóng phổ CAP ảnh hưởng bởi Vstart 167

Hình H8: Sóng phổ CAP ảnh hưởng bởi Vstop 167

Hình H9: Sóng phổ CAP ảnh hưởng bởi Vstep 168

Hình H10: Sóng phổ CAP ảnh hưởng bởi Vpulse 168

Hình H11: Sóng phổ CAP ảnh hưởng bởi Tdrop 169

Hình H12: Sóng phổ CAP ảnh hưởng bởi Telectrolise 169

Hình H13: Sóng phổ CAP ảnh hưởng bởi Velectrolise 170

Hình H14: Sóng phổ của CAP khi có mặt ion K+ 170

Hình H15: Sóng phổ của CAP khi có mặt ion Na+ 171

Hình H16: Sóng phổ của CAP khi có mặt ion Ca2+ 171

Hình H17: Sóng phổ của CAP khi có mặt ion Mg2+ 172

Hình H18: Sóng phổ của CAP khi có mặt ion Mn2+ 172

Hình H19: Sóng phổ của CAP khi có mặt ion Fe3+ 173

Hình H20: Sóng phổ của CAP khi có mặt ion Cu2+ 173

Hình H21: Sóng phổ của CAP khi có mặt ion Cl- 174

Hình H22: Sóng phổ của CAP khi có mặt ion I- 174

Hình H23: Sóng phổ của CAP khi có mặt ion SO42- 175

Hình H24: Sóng phổ của CAP khi có mặt ion HPO42- 175

Hình H25: Ảnh hưởng của pH (nền Amoni acetate 0.2M) 176

Hình H26: Ảnh hưởng của pH (nền Natri acetate 0.2M) 176

Hình H27: Ảnh hưởng của pH (nền Borax 0.005M) 177

Hình H28: Ảnh hưởng của pH (nền Britton Robinson 0.04M) 177

Hình H29: Sóng phổ FZD trên nền HCl 0.1N 178

Hình H30: Sóng phổ FZD trên các nồng độ nền Amoni acetate pH 8.0 178

Hình H31: Sóng phổ FZD ảnh hưởng bởi dung môi hòa tan FZD 179

Hình H32: Sóng phổ FZD ảnh hưởng bởi Vstart 179

Hình H33: Sóng phổ FZD ảnh hưởng bởi Vstop 180

Hình H34: Sóng phổ FZD ảnh hưởng bởi Vstep 180

Hình H35: Sóng phổ FZD ảnh hưởng bởi Vpulse 181

Hình H36: Sóng phổ FZD ảnh hưởng bởi Tdrop 181

Hình H37: Sóng phổ FZD ảnh hưởng bởi Velectrolise 182

Hình H38: Sóng phổ FZD ảnh hưởng bởi Telectrolise 182

Hình H39: Sóng phổ của FZD khi có mặt ion K+ 183

Hình H40: Sóng phổ của FZD khi có mặt ion Na+ 183

Hình H41: Sóng phổ của FZD khi có mặt ion Ca2+ 184

Hình H42: Sóng phổ của FZD khi có mặt ion Mg2+ 184

Hình H43: Sóng phổ của FZD khi có mặt ion Mn2+ 185

Hình H44: Sóng phổ của FZD khi có mặt ion Fe3+ 185

Hình H45: Sóng phổ của FZD khi có mặt ion Cu2+ 186

Hình H46: Sóng phổ của FZD khi có mặt ion Cl- 186

Hình H47: Sóng phổ của FZD khi có mặt ion I- 187

Hình H48: Sóng phổ của FZD khi có mặt ion SO42- 187

Hình H49: Sóng phổ của FZD khi có mặt ion HPO42- 188

MỞ ĐẦU

Theo số liệu thống kê của tổng cục Việt Nam, kim ngạch xuất khẩu thủy sản Việt Nam năm 2006 đạt mức 3.3 tỷ USD, năm 2007 đạt mức 3.8 tỷ USD Kim ngạch của mặc hàng này chỉ dứng sau dệt may và dầu thô Thủy sản được đánh giá

là một ngành kinh tế mũi nhọn hàng năm đem lại nguồn thu rất lớn cho ngân sách nhà nước

Tuy nhiên, chloramphenicol (CAP), furazolidone (FZD) hiện đang là rào cản kỹ thuật mà các nước như Mỹ, Nhật Bản, EU đặt ra hết sức nghiêm ngặt cho các doanh nghiệp chế biến thủy sản Việt Nam khi muốn xuất hàng sang các thị trường này Hiện đã có nhiều phương pháp xác định dư lượng kháng sinh này trong các sản phẩm thủy sản như HPLC, LC-MS/MS, GC-MS, ELISA…Tuy nhiên các phương pháp này đòi hỏi trang thiết bị đắt tiền, thời gian phân tích kéo dài, hóa chất phải tinh khiết…Vấn đề đặt ra là phải tìm được phương pháp phân tích dư lượng kháng sinh trong sản phẩm thủy sản với chi phí thấp nhất; nhanh nhất; độ tin cậy, chính

xác cao nhất; được đối tác công nhận Từ yêu cầu đó, em chọn đề tài “Nghiên cứu phương pháp định lượng chloramphenicol, furazolidone (AOZ) bằng kỹ thuật stripping sóng vuông quét nhanh trên cực giọt chậm” nhằm tìm 1 hướng đi mới

trong phân tích dư lượng kháng sinh Đây là kỹ thuật phân tích hiện đại có thể thực hiện phép đo trong vài giây, thao tác đơn giản, có thể phát hiện dư lượng kháng sinh

ở nồng độ ppb

CHƯƠNG I TỔNG QUAN LÝ THUYẾT

I VỊ TRÍ CỦA NGÀNH THỦY SẢN TRONG NỀN KINH TẾ

Theo Bộ Nông Nhiệp và Phát Triển Nông Thôn, diện tích nuôi thuỷ sản của Việt Nam khá lớn, chỉ tính riêng diện tích nuôi tôm của 23 tỉnh, thành ven biển hiện nay là gần 660.000 ha Thủ tướng Chính phủ cũng đã phê duyệt Chương trình phát triển xuất khẩu thủy sản đến năm 2010 và định hướng đến năm 2020

Theo đó, đến năm 2010, tổng trị giá xuất khẩu thủy sản đạt 4-4,5 tỷ USD, với mức tăng trưởng bình quân 9%/năm Đến năm 2020, trình độ công nghệ chế biến thủy sản Việt Nam tương đương với các nước phát triển và là một trong những ngành hàng xuất khẩu chủ lực của cả nước

Để hoàn thành được mục tiêu trên, ngành thủy sản sẽ tiếp tục chuyển dịch cơ cấu xuất khẩu theo hướng đẩy mạnh xuất khẩu những mặt hàng có giá trị gia tăng cao, giảm dần tỷ trọng hàng xuất khẩu thô Năm 2010, Bộ Thủy sản đưa ra mục tiêu đạt 420.000 tấn tôm nuôi, trong đó có 360.000 tấn tôm nước lợ và 60.000 tấn tôm nước ngọt

Để đạt được mục tiêu này, từ năm 2007, ngành thủy sản đã tiếp tục đẩy mạnh quy hoạch vùng nuôi, quản lý mùa vụ, chất lượng con giống, cải tiến quy trình kỹ thuật nuôi, sản xuất, chế biến và nâng cao ý thức cộng đồng trong việc phát triển nuôi tôm bền vững, bảo vệ môi trường

Theo thống kê, Việt Nam đứng hàng thứ 3 về diện tích nuôi trồng và hàng thứ 6

về kim ngạch thủy sản xuất khẩu lớn nhất thế giới, Việt Nam hiện có 335 nhà máy chế biến thủy sản, trong đó phía Nam chiếm 70%, miền Trung 24% và phía Bắc 6% Khoảng 85% các nhà máy chế biến thủy sản trên cả nước có sản phẩm chế biến xuất khẩu là chủ yếu, trong đó có 171 nhà máy đủ tiêu chuẩn xuất khẩu thủy sản vào thị trường khó tính nhất là EU

Bảng 1.1: Các sản phẩm thủy sản xuẩt khẩu chủ lực của Việt Nam năm 2006/2007

Bảng 1.2: Thị trường xuất khấu chính của thủy sản Việt Nam 2007

Sản lượng (tấn)

Giá trị (USD)

%Tăng trưởng về khối lượng

% Tăng trưởng về giá trị

XUẤT KHẨU TÔM NĂM 2007

Nguồn: VASEP (Dựa trên số liệu Hải quan Việt Nam)

Hình 1.1: Xuất khẩu tôm 12 tháng, 2003-2007

Hình 1.2: Xuất khẩu tôm 12 tháng năm 2007 (giá trị)

Hình 1.3: Giá xuất khẩu tôm trung bình tháng 12/2004-12/2007

XUẤT KHẨU CÁ TRA, BASA NĂM 2007

Nguồn: VASEP (Dựa trên số liệu Hải quan Việt Nam)

Hình 1.4: Xuất khẩu cá tra, basa 12 tháng, 2003-2007

Hình 1.5: Xuất khẩu cá tra, basa 12 tháng năm 2007 (giá trị)

Hình 1.6: Giá xuất khẩu cá da trơn trung bình hàng tháng, 12/2004-12/2007

Theo bản báo cáo tình hình nuôi trồng thuỷ sản thế giới năm 2006 của Tổ chức Nông lương Liên hợp quốc (FAO), Việt Nam đứng vị trí thứ 6 trong tổng số 10 quốc gia hàng đầu trên thế giới về nuôi trồng thuỷ sản Trung Quốc vẫn là nước dẫn đầu bảng xếp hạng với gần 70% về sản lượng và trên 51% về giá trị các mặt hàng thuỷ sản được nuôi trồng trên thế giới Vị trí thứ hai thuộc về Ấn Độ, chiếm 4,2%

cả về sản lượng cũng như giá trị

Sử dụng thuốc, chất kháng sinh và hóa chất để kiểm soát dịch bệnh tràn lan không chỉ ảnh hưởng tới môi trường và an tòan vệ sinh thực phẩm Những phát hiện gần đây về các chất chloramphenicol, nitrofural, quinolone, malachite green, tetracycline hay các tạp chất trong sản phẩm xuất khẩu thủy sản của các nước Châu Á, trong đó có Việt Nam đã gây ra những tổn thất đáng kể cho các nhà sản xuất, mặc các gây những dư luận không tốt trong giới tiêu dùng

Bảo đảm chất lượng và an toàn vệ sinh thực phẩm thủy sản, nhất là thực phẩm thủy sản xuất khẩu có ý nghĩa vô cùng quan trọng không những với sức khỏe người tiêu dùng, mà còn là yếu tố ảnh hưởng uy tín sản phẩm xuất khẩu của nước ta trên

thị trường quốc tế

Những quy định về chất lượng và an toàn vệ sinh thực phẩm thủy sản nhập khẩu

là những loại rào cản được các quốc gia áp dụng, nhằm ngăn chặn, hạn chế sức cạnh tranh của hàng hóa nước ngoài đối với hàng nội địa Ðối với thực phẩm nói chung

và thực phẩm thủy sản nói riêng, các nước thường áp dụng bốn loại rào cản thương mại là: hàng rào thuế quan; hàng rào hạn ngạch QUOTA; hàng rào kỹ thuật - TBT (Technical Barrie to Trade); hàng rào vệ sinh - SPS (Sanitary and Phitosaritary) Sau khi hội nhập, hai loại hàng rào thuế và hạn ngạch bị cắt giảm dần theo các thỏa thuận quốc tế và khu vực, vì không bảo đảm tính cạnh tranh bình đẳng Những rào cản kỹ thuật - TBT và rào cản an toàn thực phẩm và an toàn dịch bệnh - SPS, được quy định thành những tiêu chí bắt buộc phải tuân thủ trong nội dung hoặc phụ lục của hiệp định thương mại chung, hay quy định riêng của mỗi nước, phù hợp những quy định quốc tế

Hàng rào kỹ thuật - TBT : Quy định về những chỉ tiêu dinh dưỡng như đạm,

mỡ, muối, nước, khoáng chất bắt buộc phải đạt theo mức hoặc tỷ lệ nhất định, nhằm bảo đảm dinh dưỡng theo yêu cầu cho người sử dụng; hay yêu cầu riêng biệt cho một nhóm đối tượng tiêu dùng (trẻ em, người ăn kiêng ) Các quy định về chủng loại, kích cỡ, khối lượng, cách chế biến, phương pháp ghi nhãn, kiểu cách bao gói, nhằm thỏa mãn yêu cầu sử dụng và ngăn chặn việc gian lận thương mại Việc nuôi trồng, đánh bắt nguyên liệu để chế biến ra sản phẩm đó phải không phương hại đến những động vật quý hiếm có tên trong sách đỏ; và không làm phương hại đến môi sinh và môi trường

Hàng rào an toàn thực phẩm và an toàn vệ sinh thú y - SPS: Những quy định về các loại mầm dịch bệnh không được phép có trong thủy sản xuất khẩu, nhập khẩu

và quá cảnh, nhằm ngăn chặn các dịch bệnh có trong sản phẩm lây lan vào môi trường nuôi của nước nhập khẩu Những mối nguy làm cho thực phẩm thủy sản không an toàn vệ sinh đối với người tiêu dùng: Mối nguy vật lý: Bao gồm những vật cứng, sắc, nhọn, có thể gây thương tích cho hệ tiêu hóa của người tiêu dùng Mối nguy sinh học: Bao gồm các loại ký sinh trùng; các loại vi-rút và các loại vi sinh vật gây bệnh Mối nguy hóa học: là các hóa chất độc hại ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng, chúng có sẵn trong môi trường tự nhiên, hoặc do con người

vô tình hay cố ý làm nhiễm vào thực phẩm Ðộc chất có hại trong thực phẩm gồm

dư lượng các chất kích thích sinh trưởng sử dụng trong quá trình nuôi thủy sản;

dư lượng các độc tố nấm trong thức ăn nuôi thủy sản; dư lượng các loại hóa chất tẩy rửa, khử trùng dụng cụ chế biến và bảo quản

3 Hóa chất do con người sử dụng có mục đích: dư lượng các loại hóa chất bảo quản: sulfite, polyphosphate, kháng sinh; các loại phụ gia, phẩm màu

Sau khi hội nhập, cơ hội sẽ đến với những mặt hàng thỏa mãn được các quy định của TBT, SPS, sản phẩm đó sẽ dễ dàng xuất khẩu và có sức cạnh tranh cao, và ngược lại thách thức sẽ đến với những sản phẩm nào không bảo đảm các quy định trong TBT và SPS và nguy cơ sản phẩm đó chẳng những không thể xuất khẩu mà còn bị sản phẩm cùng loại của nước ngoài tràn vào cạnh tranh ngay tại thị trường trong nước

Ðể bảo đảm chất lượng và an toàn vệ sinh thực phẩm thủy sản, đòi hỏi chúng ta phải quản lý được môi trường nuôi, quản lý được sản phẩm sau thu hoạch, đặc biệt

ở lĩnh vực khai thác, quản lý được vùng nuôi, quản lý được chất lượng con giống, thức ăn, hóa chất, chế phẩm sinh học, thuốc kháng sinh Có như vậy ngành thủy sản nước ta mới có thể phát triển bền vững

II HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG HÓA CHẤT, PHỤ GIA, KHÁNG SINH TRONG NUÔI TRỒNG THỦY SẢN Ở VIỆT NAM

2.1 Danh mục hóa chất, kháng sinh cấm sử dụng trong nuôi trồng thủy sản ở Việt Nam

Bảng 1.3: Danh mục hóa chất, kháng sinh cấm sử dụng trong nuôi trồng thủy sản ở Việt Nam

cả các khâu sản xuất giống, nuôi trồng động thực vật dưới nước và lưỡng cư, dịch vụ nghề cá và bảo quản, chế biến

2.2 Danh mục các hóa chất, kháng sinh hạn chế sử dụng trong nuôi trồng thủy sản ở Việt Nam

Bảng 1.4: Danh mục hóa chất, kháng sinh hạn chế sử dụng trong nuôi trồng thủy sản ở Việt Nam

Mục đích

sử dụng

Thời gian dừng thuốc trước khi thu hoạch làm thực phẩm

Cơ sở SXKD phải

có đầy đủ bằng chứng khoa học và thực tiễn về thời gian thải loại dư lượng hóa chất, kháng sinh trong động, thực vật dưới nước và lưỡng cư xuống dưới mức giới hạn tối đa cho phép cho từng đối tượng nuôi trồng và phải ghi thời gian ngừng sử dụng thuốc trước khi thu hoạch trên nhãn sản phẩm

Mục đích

sử dụng

Thời gian dừng thuốc trước khi thu hoạch làm thực phẩm

2.3 Danh mục các hóa chất được dùng trong nuôi trồng thủy sản ở Việt Nam

Các loại thuốc, hóa chất trong danh mục sử dụng nuôi trồng gồm có 10 loại sau: 1/ Vôi (CaCO3, CaO) là tác nhân chính dùng xử lý đất và nước ao nuôi cũng được xem như chất diệt tạp và khử trùng trước khi thả giống, ngoài ra còn có tác dụng giảm độ chua (axit) trong đất, tăng kiềm, hòa tan các chất hữu cơ, kích thích tảo phát triển

2/ Chlorine có 2 dạng là Calci hypochloride và Natri hypochloride là hợp chất oxy hóa mạnh, có tính độc với tất cả các sinh vật dùng khử trùng nước, ao nuôi, bể ương dụng cụ Chlorine có thể diệt tất cả các vi khuẩn, virút, tảo, phiêu sinh động vật trong nước Với hàm lượng Chlorine 60%, có thể dùng từ 50-100ppm để khử

trùng đáy ao và 20-30ppm để khử trùng nước ao Trong ao có tôm thì hàm lượng dùng từ 0,08-0,10ppm

3/ Formaldehyde (Formalin, Formol) sử dụng như chất khử trùng trong trại giống

và ngoài ao nuôi, diệt nấm, vi khuẩn, ngoại ký sinh trùng trên tôm, cá Lượng dùng

từ 10-25ppm khi bệnh bùng nổ nhưng phải có sẵn nước để thay để tăng cường ôxy trong ao Khi sử dụng trong ao nuôi thì ngưng cho tôm cá ăn và sau 24 giờ phải thay nước Trong trại giống có thể dùng từ 200-300ppm từ 30 giây đến 1 phút để phòng bệnh MBV trên ấu trùng tôm sú

4/ Benzalkonium Chlorine (BKC) cũng là chất độc đối với vi khuẩn, vi rút, nấm…hiệu quả nhanh hơn Formaldehyde Liều dùng khi cải tạo ao 3-5ppm ở mực nước 10-30cm và để kiểm soát mầm bệnh từ 0,3-1,0ppm ở mực nước 1m

5/ Iodine cũng tương tự như Chlorine là chất ôxy hóa mạnh để diệt sinh vật, vi rút 6/ Thuốc tím (KMnO4) là chất có khả năng ôxy hóa chất hữu cơ, vô cơ và diệt khuẩn được sử dụng với nồng độ 1-2ppm có tác dụng tăng DO, giảm chất hữu cơ trong ao

7/ Rotenol, Saponin được chiết từ rễ dây thuốc cá (Rotenol) và có nhiều trong bã hạt trà (Saponin) là chất độc với cá nhưng không với loài giáp xác Được dùng để diệt cá tạp trong ao tôm hoặc ức chế hô hấp của cá, ngoài ra còn có thể xử lý bệnh mảng bám trên tôm

8/ Nhóm chế phẩm sinh học (Probiotic) và men vi sinh, trong đó nhóm 1 dùng xử

lý ao nuôi hoặc bổ sung vào thức ăn, tuy nhiên hiện nay hiệu quả chưa có tính thuyết phục Còn nhóm 2 giúp các men phân hủy chất hữu cơ có nguồn gốc từ đạm, béo, đường, xơ giúp phân hủy chất thải trong ao nuôi

9/ Vitamin C giúp tăng cường trao đổi chất và tăng sức đề kháng chống các bệnh nhiễm khuẩn, giảm strees do các biến động môi trường

10/ Sắc tố Carotenoid giúp tạo màu sắc cho thức ăn thủy sản, có trong thịt và vỏ tôm do cá, tôm không tự tổng hợp được sắc tố mà tùy thuộc vào lượng carotenoid trong thức ăn

2.4 Danh mục các thuốc được dùng trong nuôi trồng thủy sản trên thế giới

Bảng 1.5:Danh mục các thuốc được dùng trong nuôi trồng thủy sản trên thế giới

2.5 Sự kháng thuốc trong nuôi trồng thủy sản

2.5.1 Các loại thuốc kháng sinh sử dụng trong nuôi trồng thuỷ sản

Các loại kháng sinh được sử dụng thông dụng nhất trong nuôi trồng thuỷ sản là :

- Nhóm Sulfonamid: bao gồm các tác nhân kháng khuẩn có tác dụng kìm hãm hoạt động của axit folic và có thể hình thành tác dụng hiệp đồng (synergism) Các kháng sinh nhóm sulfonamid kết hợp trimethoprim được sử dụng rộng rãi trong nuôi trồng thuỷ sản

- Nhóm Tetracycline : là một nhóm gồm nhiều kháng sinh chủ yếu có tác dụng kìm hãm vi khuẩn có trong tự nhiên Chúng làm ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp protein trong cả các vi khuẩn Gram âm (-) và vi khuẩn Gram dương (+) Những kháng sinh này được sử dụng rộng rãi trong nuôi trồng thuỷ sản

- Nhóm Quinolone : Chúng có tác dụng mạnh đối với các vi khuẩn Gram (+) và được sử dụng nhiều tại Nhật Bản Tác dụng kháng khuẩn bao gồm cả tác dụng kìm hãm và tiêu diệt vi khuẩn do chúng có thể gây ảnh hưởng đến cấu trúc xoắn của ADN trong vi khuẩn

- Erythromycin : được sử dụng rộng rãi trong nuôi cá hồi, nó là loại thuốc rất hiệu quả để chữa những bệnh do vi khuẩn gây ra

- Chloramphenicol : được sử dụng rộng rãi tại Hoa Kỳ và Pháp Việc sử dụng chúng trong nuôi trồng thuỷ sản là rất hạn chế tại nhiều nước bởi vì nó là một loại thuốc dùng để chữa bệnh cho người

Rất khó có thể có được những số liệu đáng tin cậy về tình hình sử dụng thuốc kháng sinh trong nuôi trồng thuỷ sản ở Nauy, trong năm 1990, có khoảng

50 loại kháng sinh được sử dụng trong nuôi trồng thuỷ sản và gần gấp đôi số lượng thuốc được sử dụng cho con người trong năm đó Tình hình cũng diễn ra tương tự đối với các nước đang phát triển

2.5.2 Cơ chế của sự kháng thuốc

a) Một số loài vi sinh vật có sẵn khả năng chịu được một số loại kháng sinh nhất định Sự kháng thuốc kháng sinh có thể coi như là đặc tính vốn có hoặc có thể

được hình thành của các vi sinh vật này Có nhiều cách khác nhau gây ra sự kháng thuốc của vi sinh vật

Một số loại kháng sinh nhất định, chẳng hạn như penicillin chỉ tác dụng lên lớp vỏ tế bào nên có thể không có hiệu quả đối với những vi sinh vật không

có vỏ tế bào (ví dụ như Mycoplasm không có một lớp vỏ tế bào đặc trưng) Những sinh vật không cho phép một số loại kháng sinh nhất định ngấm vào bên trong, do vậy làm mất tác dụng của kháng sinh đó (ví dụ như một số vi khuẩn Gram âm không cho phép penicillin ngấm vào nên chúng có khả năng kháng penicillin)

Một số vi sinh vật có khả năng làm biến đổi thuốc kháng sinh làm cho nó mất hoạt tính (Ví dụ : vi khuẩn Staphylococcus sinh b -lactum làm gãy vòng

b -lactum của hầu hết các penicillin và làm chúng mất hoạt tính)

Các vi sinh vật có thể thay đổi cách thức trao đổi chất bị một loại kháng sinh kiềm chế, do vậy chúng có thể kháng lại loại kháng sinh đó

Các vi sinh vật cũng có thể đào thải một loại kháng sinh ra khỏi tế bào, do vậy nó trở nên có khả năng kháng loại kháng sinh đó

b) Sự kháng thuốc kháng sinh gián tiếp trong vi sinh vật có thể hình thành thông qua các gen nhiễm sắc thể hoặc thông qua các plasmit (cấu trúc tự sao chép mang gen trong tế bào chất)

Sự kháng thuốc hình thành gián tiếp thông qua các gen nhiễm sắc thể (Chromosomal genes) Có thể dễ dàng phân lập trong phòng thí nghiệm các

vi khuẩn kháng thuốc trong môi trường mẫn cảm kháng sinh Thông thường, hình thức kháng thuốc là do sự đột biến trong các gen nhiễm sắc thể Tần số xuất hiện của loại đột biến này là rất thấp (từ 10-5 đến 10-7) và thường xuất hiện khi vi khuẩn chịu một hàm lượng kháng sinh nhỏ hơn mức

có thể tiêu diệt được chúng Hình thức kháng thuốc tương tự có thể xẩy ra trong môi trường thuỷ sinh khi vi khuẩn chịu một lượng kháng sinh nhỏ hơn mức có thể tiêu diệt chúng do việc sử dụng kháng sinh không đúng cách và

những kháng sinh bị tan ra từ những thức ăn có trộn thuốc Dưới những điều kiện trên, sự kháng thuốc được hình thành là do sự thay đổi hoạt tính ban đầu của thuốc hoặc làm giảm sự hình thành các enzyme chủ chốt, do vậy làm giảm tác dụng của thuốc Sự kháng thuốc kháng sinh được hình thành gián tiếp qua các gen nhiễm sắc thể của vi sinh vật không dễ dàng được di truyền lại

Sự kháng thuốc hình thành gián tiếp thông qua thể R-plasmit mediated-resistance) Plasmit là các vòng ADN ngoài nhiễm sắc thể của vi khuẩn Các R.plasmit có các gen được mã hoá theo các enzym mới làm mất hoạt tính của thuốc Các R-Plasmit có thể làm trung gian cho sự kháng một hay nhiều loại thuốc kháng sinh thông qua các gen mã hoá theo cơ chế bất hoạt hoá một hay nhiều loại kháng sinh Hình thức kháng thuốc gián tiếp thông qua R-plasmit có khả năng di truyền

(R-plasmid-2.5.3 Kiểm soát sự kháng thuốc

Vi sinh vật có thể hình thành khả năng kháng đối với bất cứ loại thuốc kháng sinh nào nếu có những điều kiện thích hợp như hàm lượng thuốc, thời gian tiếp xúc với thuốc v.v Biện pháp kiểm soát vấn đề này có thể theo 2 cách

a) Tìm ra những loại thuốc mới

Có hai xu hướng nghiên cứu các loại thuốc kháng khuẩn mới

Thứ nhất là tạo ra loại tương tự với những thuốc kháng khuẩn hiện có nhưng

dễ làm hơn và hiệu quả hơn Lý do là những hợp chất mới được làm nhái lại theo những hợp chất cũ và có thể đoán trước được tác dụng của nó Trong nhiều trường hợp những thông số như tính tan và ái lực có thể được thay đổi bằng cách biến đổi cấu trúc hoá học của nó mà không làm thay đổi vị trí kháng thuốc Những hợp chất mới có thể có tác dụng mạnh hơn những hợp chất ban đầu

Xu hướng thứ hai là hình thành các loại thuốc kháng khuẩn mới Rất khó

đồng nhất hoá được do chúng ta phải phân lập chúng từ các nguồn trong tự

nhiên hoặc là phải tự tổng hợp được với số lượng lớn Những thuốc mới được sản xuất như vậy phải có tác dụng với những cấu trúc vi khuẩn cụ thể

và đối với những vi sinh vật cụ thể, phải ít độc với những sinh vật cao cấp hơn, đồng thời về mặt cấu trúc không được giống với những hợp chất hiện tại Bằng cách này có thể loại trừ được hiện tượng kháng thuốc hiện tại b) Biện pháp quản lý

Ðây là cách tiếp cận mang tính quản lý nhằm giúp tránh sự hình thành khả năng kháng đối với các loại kháng sinh hiện đang sử dụng Việc sử dụng cẩn trọng

và có hệ thống các loại kháng sinh sẽ giải quyết được một nửa các vấn đề gây ra hiện tượng kháng thuốc kháng sinh Nên sử dụng các kháng sinh với liều lượng cao hơn một chút để cho toàn bộ hệ vi sinh vật bị giảm xuống trước khi những đột biến có cơ hội xảy ra Ðiều này rất khó thực hiện trong các hình thức nuôi thuỷ sản thâm canh, bởi vì việc thay đổi nước sẽ diễn ra thường xuyên làm loãng nồng độ thuốc kháng sinh Vấn đề cũng có thể được giải quyết bằng cách kết hợp hai loại kháng sinh khác nhau có hình thức tác dụng khác nhau lên vi sinh vật Lý do là các

vi sinh vật rất ít có khả năng kháng được cả hai loại kháng sinh khác nhau

2.6 Biện pháp thay thế kháng sinh chloramphenicol và nitrofuran dùng trong nuôi trồng thủy sản

Nhóm tác giả của đề tài do bà Lý Thị Thanh Loan - Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản II làm chủ nhiệm đã thu mẫu cá tra, basa nuôi ao và nuôi bè tại các vùng nuôi ở Đồng bằng sông Cửu Long để phân lập các vi khuẩn gây bệnh Kết quả

cho thấy các vi khuẩn gây bệnh trên đối tượng này chủ yếu là nhóm Aeromonas và một số loài khác như Pseudomonas fluorescens, Edwarsiella tarda

Với các mẫu ấu trùng tôm sú thu tại Bà Rịa - Vũng Tàu và Cà Mau, cũng đã

phân lập được các loài vi khuẩn gây bệnh đều thuộc nhóm Vibrio, là những loài cảm nhiễm phổ biến ở các loài tôm thuộc họ Penacidae tại Châu Á và nhiều vùng

khác trên thế giới

Như vậy, hầu hết các nhóm vi khuẩn gây bệnh trên ấu trùng tôm sú và cá tra,

cá basa nuôi chủ yếu là nhóm trực khuẩn gram âm, trên cơ sở đó để lựa chọn các loại kháng sinh thay thế phải là loại có thể kháng được các nhóm vi khuẩn gram âm, tuy cũng có một vài loại có cả khả năng kháng nhóm vi khuẩn gram dương

Các loại kháng sinh được chọn để thay thế đã được thử nghiệm kháng sinh đồ Cùng với tham khảo khuyến cáo của các nước trên thế giới về sử dụng hóa chất, kháng sinh trong nuôi trồng thủy sản, nhóm tác giả đã đề xuất các kháng sinh thay thế là nhóm Tetracyclin như: oxytetracyclin, tetracyclin, chlotetracyclin và nhóm Sulfamid như: sulfadimethoxin, sulfadiazin, sulfadimidin, kết hợp với trimethoprim Đây là các kháng sinh có phổ kháng khuẩn rộng, có khả năng kháng tốt với cả 2 nhóm vi khuẩn gây bệnh ở ấu trùng tôm sú cũng như cá tra, cá basa, và được hấp thu tốt qua đường tiêu hóa

Các kết quả điều trị thử nghiệm cho thấy sau khi được điều trị bằng nhóm thuốc thay thế, cá nuôi phát triển và tăng trọng bình thường Kiểm tra dư lượng thuốc trong cơ thịt cá bằng phương pháp sắc ký lỏng cao áp (HPLC) sau khi ngừng dùng thuốc 4 ngày cho kết quả dưới ngưỡng cho phép, chứng tỏ thời gian đào thải thuốc nhanh

Một phác đồ sử dụng 2 nhóm kháng sinh này để điều trị bệnh cho cá tra và cá basa đã được đưa ra như sau:

- Với cá tra, cá basa để trị các bệnh nhiễm khuẩn với các biểu hiện đốm đỏ trên thân, mắt và hậu môn sưng đỏ, các vây bị rách, xuất huyết, hoại tử thì dùng: + Nhóm Tetracyclin: Có thể dùng 1 trong 3 loại dưới đây đưa vào thức ăn với liều lượng:

Oxytetracyclin hoặc Tetracyclin: 55 - 75mg/kg thể trọng/ngày Chlotetracyclin: 12 - 25mg/kg thể trọng/ngày

Dùng liên tục 5 - 7 ngày (tối đa 14 ngày) Ngưng dùng thuốc 4 tuần trước khi thu hoạch