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

TÓM TẮT Mục tiêu của nghiên cứu này nhằm đánh giá đánh giá ánh hưởng của hợp chất ly trích từ cây neem đến các thông số chất lượng nước, khảo sát tác động đến hệ sinh vật trong ao nuôi v

TRÊN THỦY SẢN ĐẾN CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC CỦA AO NUÔI

MỤC LỤC

TÓM TẮT 1

MỞ ĐẦU 2

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

1.1 Tổng quan về cây Neem, hoạt chất Azadirachtin và các ứng dụng 4

1.1.1 Cây Neem và các đặc điểm sinh thái 4

1.1.2 Các hoạt chất chính có hoạt tính sinh học trong cây Neem 6

1.2 Các bệnh phổ biến trên cá tra và nghiên cứu sử dụng hoạt chất ly trích từ lá cây Neem để điều trị bệnh trên thủy sản 22

1.2.1 Các bệnh phổ biến trên cá tra 22

1.2.2 Các nghiên cứu 27

1.3 Đánh giá chất lượng nước và sinh thái ao nuôi thủy sản 31

1.3.1 Các thông số chất lượng nước 31

1.3.2 Chỉ thị sinh học 32

1.3.3 Các nghiên cứu trong và ngoài nước 45

CHƯƠNG 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 48

2.1 Nội dung nghiên cứu 48

2.2 Phương pháp nghiên cứu 48

2.1.1 Phương pháp điều tra khảo sát và thu thập dữ liệu 48

2.2.2 Phương pháp lấy mẫu và phân tích, đánh giá chất lượng nước 49

2.2.3 Phương pháp lấy mẫu sinh vật chỉ thị 50

2.2.4 Phương pháp đánh giá sự ảnh hưởng của hoạt chất Neem 53

2.2.5 Phương pháp xử lý số liệu 53

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 54

3.1 Đánh giá sự ảnh hưởng của hoạt chất Neem đến chất lượng nước ao nuôi 54

3.1.1 Các thông số hóa lý 54

3.1.2 Các thông số hóa học 57

3.2 Đánh giá sự ảnh hưởng của hoạt chất Neem đến thành phần động vật không xương sống cỡ lớn 61

3.3 Đánh giá sự ảnh hưởng của hoạt chất Neem đến thành phần Protozoa 63

3.4 Đánh giá sự ảnh hưởng của hoạt chất Neem đến thành phần phiêu sinh vật 66

3.4.1 Phiêu sinh thực vật 66

3.4.2 Phiêu sinh động vật 69

3.5 Đánh giá hiệu quả trị bệnh trên thủy sản 71

CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 73

TÀI LIỆU THAM KHẢO 77

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1: Các hợp chất phenolic diterpenoid trong Neem 7

Bảng 1.2: Các hợp chất nhóm protomelicin 10

Bảng 1.3: Các hợp chất nhóm limonoid với 4 vòng nguyên và chuỗi bên  -hydroxybutenolid 11

Bảng 1.4: Nhóm Azadirone và các hợp chất tương tự 12

Bảng 1.5: Nhóm gedunin và các dẫn xuất 14

Bảng 1.6: Các hợp chất nhóm pro C-seco-meliacin 15

Bảng 1.7: Các hợp chất nhóm salanin 16

Bảng 1.8: Các hợp chất nhóm C-secomeliacin nimbin 17

Bảng 1.9: các hợp chất nhóm C-secomeliacin với chuỗi bên -hydroxybutenolide 19

Bảng 1.10: Azadirachtin và các đồng phân 20

Bảng 2.1: Các phương pháp phân tích các thông số chất lượng nước 50

Bảng 2.2 Tổng hợp phương pháp thu mẫu và phân tích chỉ tiêu sinh học 52

Bảng 3.1 Kết quả pH của 8 lần lấy mẫu 54

Bảng 3.2 Kết quả SD của 8 lần lấy mẫu 55

Bảng 3.3 Kết quả SS của 8 lần lấy mẫu 56

Bảng 3.4 Kết quả COD của 8 lần lấy mẫu 58

Bảng 3.5 Kết quả N-NO3- của 8 lần lấy mẫu 59

Bảng 3.6 Kết quả P-PO43- của 8 lần lấy mẫu 61

Bảng 3.7 Thành phần các loài động vật không xương sống ở đáy tại các điểm nghiên cứu 62

Bảng 3.8 Thành phần các loài protozoa tại các điểm nghiên cứu 65

Bảng 3.9 Thành phần loài phiêu sinh thực vật 66

Bảng 3.10 Thành phần loài phytoplankton tại các điểm nghiên cứu 67

Bảng 3.11 Thành phần loài zooplankton tại các điểm nghiên cứu 70

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1: Các hợp chất nhóm phenolic diterpenoid 7

Hình 1.2: Nhóm protomelicin 9

Hình 1.3: Limonoid với 4 vòng nguyên và chuỗi bên -hydroxybutenolid 10

Hình 1.4: Nhóm Azadirone và các hợp chất tương tự 11

Hình 1.5: Nhóm gedunin và các dẫn xuất 13

Hình 1.6: Nhóm pro C-seco-meliacin 14

Hình 1.7: Nhóm salanin 16

Hình 1.8: Nhómh C-secomeliacin hay nimbin 17

Hình 1.9: nhóm C-secomeliacin với chuỗi bên -hydroxybutenolide 18

Hình 1.10: Nhóm azadirachtin 20

Hình 1.11 Gan có mũ trên cá tra 24

Hình 1.12 Brachionus calyciflorus và Rotaria neptunia 37

Hình 1.13 Platyias patulus và Lecane sp 37

Hình 1.14 Moina sp và Daphnia 38

Hình1.15 Bosminopsis sp và chân cua 38

Hình 1.16 Calanoid, Cyclopoid và Harpactioip 40

Hình 1.17 Các loài tảo lục 42

Hình 1.18 các loài tảo lam 42

Hình 1.19 Các loài tảo mắt 43

Hình 1.20 Các loài tảo giáp 44

Hình 1.21 Sự thay đổi nồng độ sắt (Fe) theo thời gian dưới tác động của

Azadirachtaindica 46

Hình 1.22 Khả năng loại sắt bởi Azadirachtaindica theo thời gian 46

Hình 2.1 Thiết bị lấy mẫu nước kiểu ngang 49

Hình 2.2: Gàu lấy mẫu động vật đáy 51

Hình 2.3 Lưới Juday 51

Hình 3.1 Biến động pH tại ao nuôi qua các đợt mẫu 54

Hình 3.2 Biến động SD tại ao nuôi qua các đợt mẫu 56

Hình 3.3 Biến động SS tại ao nuôi qua các đợt mẫu 57

Hình 3.4 Biến động COD tại ao nuôi qua các đợt mẫu 58

Hình 3.5 Biến động N-NO3 tại ao nuôi qua các đợt mẫu 60

Hình 3.6 Biến động P-PO43- tại ao nuôi qua các đợt mẫu 61

Hình 3.7 Biểu đồ tần suất loài Protozoa trước khi sử dụng hợp chất cây Neem 63

Hình 3.8 Biểu đồ tần suất loài Protozoa sau khi sử dụng hợp chất cây Neem 64

Hình 3.9 Tỉ lệ thành phần loài phytoplankton được phát hiện trong các đợt lấy mẫu.66 Hình 3.10 Tần suất xuất hiện loài phytoplankton trước khi sử dụng hợp chất Neem 68 Hình 3.11 Tần suất xuất hiện loài phytoplanktonsau khi sử dụng hợp chất Neem 68

Hình 3.12 Biểu đồ tần suất xuất hiện loài zooplanktontrước và sau khi sử dụng hợp chất cây Neem 70

Hình 3.13 Mổ khám xem bệnh tích trên cá thí nghiệm 71

Hình 3.14 Nội tạng cá được kiểm tra bệnh 71

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

Chữ viết tắt Nội dung

BNNPTNT Bộ Nông nghiệp phát triển nông thôn

ĐVĐKXS Động vật đáy không xương sống

ĐVĐKXSCL Động vật đáy không xương sống cỡ lớn

BOD Nhu câu oxy sinh hoá

TÓM TẮT

Mục tiêu của nghiên cứu này nhằm đánh giá đánh giá ánh hưởng của hợp chất

ly trích từ cây neem đến các thông số chất lượng nước, khảo sát tác động đến hệ sinh vật trong ao nuôi và đánh giá hiệu quả trị bệnh cá da trơn khi sử dụng hợp chất ly trích

từ cây Neem Đề tài được tiến hành tại một trại nuôi cá thuộc Tành phố Thủ Dầu Một, tỉnh Bình Dương, với nội dung: đánh giá ảnh hưởng của hợp chất ly trích từ lá cây Neem đến chất lượng nước ao nuôi, đánh giá ảnh hưởng của hợp chất ly trích từ lá cây Neem đến các yếu tố sinh học trong ao nuôi, đánh giá hiệu qủa trị bệnh trên cá tra sau khi sử dụng hợp chất ly trích cây neem Phương pháp nghiên cứu để thực hiện các nội dung này là phương pháp điều tra khảo sát và thu thập dữ liệu, lấy mẫu và phân tích, đánh giá chất lượng nước, lấy mẫu sinh vật chỉ thị Kết quả cho thấy việc sử dụng hoạt chất ly trích từ neem có khả năng tác động tích cực đến chất lượng nước ao nuôi Ở nồng độ 90 mg/L, hoạt chất ly trích từ neem có tác động tích cực đến chất lượng nước

ao, giúp làm giảm nồng độ các thông số: COD, N-NO3-, P-PO43-, SD, SS Riêng pH không bị ảnh hưởng lớn bởi hoạt chất ly trích từ neem ở nồng độ này Tất cả các thông

số ao nuôi đều nằm trong giới hạn cho phép của thông tư 44/2010/TT-BNNPTNT quy định về điều kiện cơ sở, vùng nuôi cá tra thâm canh đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm và QCVN 02 - 20 : 2014/BNNPTNT quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về cơ sở nuôi

cá tra (Pangasianodon hypophthalmus Sauvage, 1878) trong ao – điều kiện bảo đảm

vệ sinh thú y, bảo vệ môi trường và an toàn thực phẩm Độ trong được đánh giá thông qua độ sâu đĩa Secchi cho thấy việc sử dụng hoạt chất chiết xuất từ neem giúp làm tăng độ trong (tức làm giảm độ sâu đĩa Secchi) Qua kết quả khảo sát và phân tích mẫu tại 05 đợt thu mẫu sinh vật chỉ thị đã xác định sự hiện diện của các loài động vật không

xương sống cỡ lớn là: Nephthys sp, Corbicula sp, Melanoides tuberculata ; và các loài protozoa là: Anisonema spec, Euglena acus, Phacus pleuronectes, Trachelomonas armata, Trachelomonas spec, Volvox Tần suất xuất hiện của các loài động vật không

xương sống cỡ lớn và protozoa không có sự thay đổi ở hai mốc thời gian là trước và sau khi sử dụng hợp chất ly trích cây neem vào trị bệnh cho cá tra Kết quả nghiên cứu trên đánh giá rằng việc sử dụng hợp chất ly trích cây neem vào trị bệnh cho cá tra không ảnh hưởng đến động vật không xương sống cỡ lớn và protozoa tồn tại trong ao, không thấy biểu hiện bệnh trên cá và không thay đổi một số chỉ tiêu về chất lượng nước

Từ khóa: cá tra, cây neeem, sinh vật chỉ thị, chất lượng nước

MỞ ĐẦU

Azadirachta indica là loài thực vật thường xanh thuộc chi Azadirachta, phân bố ở

châu Á, châu Phi và các vùng có khí hậu nhiệt đới; thường được gọi là Neem, Nim, Indian lilac, Paradise tree, White cedar, … nhưng Neem là tên thường được sử dụng nhiều nhất Ở Việt Nam, cây Neem thường được gọi là xoan chịu hạn để phân biệt với xoan ta 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 xòe rộng

Chiết xuất từ lá cây neem (Neem leave extraction_NLE) là sản phẩm dạng dung dịch có nguồn gốc từ lá cây Neem, chứa nhiều hợp chất có tác dụng phòng trị bệnh giun sán cho người, gia súc và thủy sản

Một số hợp chất hóa học đã được phân chiết từ các bộ phận khác nhau của cây như meliantriol, salanin, triterpenoids, nimocinolide và azadirachtin Qua nhiều nghiên cứu, Azadirachtin đã được chứng minh là hiệu quả trong việc kiểm soát nhiễm ký sinh trùng Ngoài ra, theo EPA, một số xét nghiệm về độc tính thực hiện trên cá, thú nuôi bao gồm cả động vật nhai lại nhỏ và gia súc chỉ ra rằng ngay cả với những liều lượng cao nhất có thể , Azadirachtin cũng không có tác dụng phụ hoặc những triệu chứng bất thường nào ở động vật thí nghiệm Dược chất chiết xuất từ Neem như NLE, NSE với nồng độ chủ yếu của Azadirachtin trong thành phần chất thì dường như có hiệu quả chống lại một loạt các dịch bệnh động vật bao gồm vi khuẩn, đơn bào, ký sinh trùng

và các điều kiện khác như nhiễm trùng tuyến trùng tiêu hóa và côn trùng

Hiện nay ở Việt Nam, rất nhiều nghiêm cứu và ứng dụng dịch trích ly từ các thành phần của cây Neem vào nhiều mục đích khác nhau Các hoạt chất trong Neem tác động đến rất nhiều loài dịch hại theo các phương thức: gây ngán ăn, xua đuổi, làm chết côn trùng qua đường tiếp xúc và đường miệng, ức chế sự sinh trưởng và gây biến thái, ảnh hưởng đến khả năng giao phối, ảnh hưởng khả năng đẻ trứng và làm thối trứng Với các cơ chế đó, ngoài khả năng tác động đến các loài dịch hại, các hoạt chất này cũng có nguy cơ ảnh hưởng đến các sinh vật trong tự nhiên, tiêu diệt các loài sinh vật không gây hại, làm giảm tính đa dạng sinh học của hệ sinh thái ao nuôi Tuy nhiên, các tác động về mặt môi trường, sinh thái chưa được nghiên cứu và chứng minh tính thân thiện với môi trường của việc sử dụng các sản phẩm này

Với các lý do đó, đề tài “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”

được đề xuất nghiên cứu

2 Mục tiêu đề tài

- Khảo sát, đánh giá ánh hưởng đến các thông số chất lượng nước của việc sử dụng hợp chất trích ly từ cây Neem để trị bệnh cá da trơn;

- Khảo sát tác động đến hệ sinh vật trong ao nuôi;

- Đánh giá hiệu quả trị bệnh cá da trơn khi sử dụng hợp chất ly trích từ cây Neem

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3.1 Đối tượng nghiên cứu:

- Các thông số chất lượng môi trường nước: pH, nhiệt độ, EC, SS, độ trong, COD, N-NO3

, P-PO4

-

3 Các yếu tố sinh học trong ao nuôi cá tra (Pangasius hypophthalmus): thực vật

nổi, động vật nổi và động vật đáy

3.2 Phạm vi nghiên cứu:

- Nghiên cứu thực hiện tại ao nuôi cá tra (Pangasius hypophthalmus) sử dụng

hợp chất ly trích từ cây Neem

- Vị trí ao lấy mẫu: phường Tương Bình Hiệp, TP Thủ Dầu Một, Bình Dương

- Thời gian nghiên cứu: từ tháng 03 năm 2015 đến tháng 9 năm 2016

4 Cách tiếp cận:

Nghiên cứu sử dụng phương pháp tiếp cận đa ngành: môi trường, sinh thái và công nghệ sinh học để đánh giá tác động của hợp chất ly trích từ cây Neem đến môi trường nước, hệ sinh vật của ao nuôi và hiệu quả trị bệnh thủy sản

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tổng quan về cây Neem, hoạt chất Azadirachtin và các ứng dụng

1.1.1 Cây Neem và các đặc điểm sinh thái

Azadirachta indica là loài thực vật thường xanh thuộc chi Azadirachta, phân bố ở

châu Á, châu Phi và các vùng có khí hậu nhiệt đới; thường được gọi là Neem, Nim, Indian lilac, Paradise tree, White cedar, … nhưng Neem là tên thường được sử dụng nhiều nhất Ở Việt Nam, cây Neem thường được gọi là xoan chịu hạn để phân biệt với xoan ta 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 xòe rộng

1.1.1.1 Tên và phân loại

Tên gọi: Azadirachta indica

Loài: Azadirachta indica

Adrien Henri Laurent De Jussieu năm 1980 đã mô tả cây Neem với tên gọi Melia Azadirachta Sau đó ông đổi lại là Azadirachta indica A.Juss từ Azadirachta xuất phát

từ tên Ba Tư (Persan) của loài này: “Azad-darakht-i-Hindi” có nghĩa là “Cây tự do của

Ấn Độ”.Theo H.Y Mohan Ram và M.N.B Nair, năm 1783 Linaeous lần đầu tiên xếp

họ Meliaceae gồm hai loài là Melia Azedarach và Azadirachta indica nhưng sau đó đổi thành Azadirachta indica

Trên thế giới tùy từng vùng mà cây Neem có tên gọi khác nhau Trong tiếng Anh, cây Neem cũng có nhiều tên gọi như Neem tree, Nim, Indian lilac, Paradise tree, White cedar v.v… nhưng “Neem tree” là tên gọi phổ biến hơn cả Ở Việt Nam, cây

Neem thường được gọi là xoan chịu hạn để phân biệt với cây xoan ta (Melia azedarach L.)

1.1.1.2 Đặc điểm thực vật học

Cây Neem là loài cây thường xanh, phát triển nhanh, chiều cao trung bình từ 10 –

20 m, cây trưởng thành có thể cao 30 m, chu vi 2,5 m Cá biệt nếu phát triển trong điều

kiện thuận lợi cây có thể cao từ 35 m đến 40 m, chu vi thân có thể đạt tới 3,5 m Rễ cây thường ăn rất sâu Cây phân cành sớm, tán lá xòe rộng

Lá: Lá Neem dài từ 3 – 8 cm, kép lông chim một lần, mép hình răng cưa

Hoa: Mọc thành chùm ở cuống lá, màu trắng, có hương thơm, cuống ngắn, lưỡng tính

Một hoa thường dài 5 – 6 cm, rộng 8 – 11 mm cánh hoa rời, xếp lợp, phủ đầy lông mịn Bầu noãn 3 ô, mỗi ô chứa 2 noãn, đính noãn hình trụ Cây thường ra hoa vào khoảng thời gian từ tháng 3 tới tháng 5

Quả: Quả thuộc loại quả hạch, hình bầu dục, kích thước khoảng 1,4 – 2,8 x 1,0 – 1,5 cm Quả phát triển trong vòng 1 – 2 tháng Quả non có màu xanh, khi chín chuyển sang màu vàng Người ta thường thu hái quả trên cây để tránh giảm chất lượng khi quả rụng xuống đất

Hạt và sự nảy mầm: Hạt gồm vỏ cứng và nhân Nhân hạt chứa khoảng 35 – 45% dầu Trong điều kiện tự nhiên hạt thường rụng xuống đất và nảy mầm sau 8 – 15 ngày,

tỉ lệ nảy mầm theo dạng này rất cao

1.1.1.3 Nguồn gốc và phân bố

Cho đến nay, nguồn gốc của cây Neem vẫn chưa được làm rõ Nhiều nhà khoa học cho rằng cây có nguồn gốc từ vùng Assam và Burma, một số khẳng định cây có xuất xứ từ tiểu lục địa Indo – Pakistan Những người khác lại cho rằng cây Neem xuất phát từ những vùng rừng khô hạn trên toàn khu vực Nam Á, Đông Nam Á bao gồm Pakistan, Sri Lanka, Thái Lan, Malaysia và Indonesia

Xoan chịu hạn được di thực vào châu Phi từ những năm đầu của thế kỷ 20 Ngày nay nó được trồng rộng rãi ở hơn 30 quốc gia châu Phi như Ghana, Sudan, Nigeria, Mali v.v… Trong thế kỷ 20 cây Neem cũng đã được di thực đến nhiều quốc gia thuộc khu vực Trung và Nam Mĩ, đặc biệt được trồng rất nhiều ở Haiti, Cộng hòa Dominica

và Nicaragoa Ở châu Á, cây Neem được trồng ở nhiều nơi như Bangladesh, Burma, Cambodia, India, Indonesia, Iran, Malaysia, Nepal, Pakistan, Srilanka, Thái Lan, Yemen, Trung Quốc Ở Việt Nam cây Neem được trồng từ năm 1981

1.1.1.4 Công dụng của cây Neem

Ngoài ý nghĩa to lớn về mặt sinh thái như phủ xanh đất trống đồi trọc, cải tạo đất

bị hoang hóa, góp phần tái sinh rừng, cây Neem còn có nhiều ứng dụng khác, tất cả các bộ phận của nó đều có công dụng tốt

Rễ: Dịch chiết từ rễ được sử dụng làm thuốc trị bệnh ngoài da, bệnh suy nhược

cơ thể

Lá: lá Neem có chứa nhiều hợp chất như nimbin, nimbinene, nimbadiol, nimbolide v.v… có tác dụng phòng trị bệnh giun sán cho người và gia súc Tại một số vùng ở Ấn Độ, nông dân thường cho gia súc ăn lá Neem để gia tăng sự tiết sữa Nhiều nơi còn dùng lá Neem làm rau ăn vừa bổ xung khoáng chất, vừa có thể phòng ngừa giun sán, viêm nhiễm đường ruột

Quả: Quả Neem khi chín có vị ngọt, có thể ăn được hoặc sử dụng trong công nghệ lên men Quả Neem dùng làm thuốc tẩy giun, thuốc giảm đau và thuốc trị bệnh đường tiết niệu, bệnh trĩ Quả khô ngâm nước có thể trị được một số bệnh ngoài da Nước quả tươi khi phun lên cây có thể xua đuổi nhiều loài côn trùng

Nhân: Nhân hạt Neem chứa nhiều hợp chất có hoạt tính sinh học có thể dùng làm thuốc giảm đau, thuốc sát trùng, thuốc ngừa thai Trong nhân hạt Neem có chứa rất nhiều dầu có thể sử dụng trong công nghiệp sản xuất mỹ phẩm, xà phòng, thuốc thừ sâu và nhiều ngành công nghiệp khác

Bánh dầu Neem: Bánh dầu Neem chứa khoảng1,00 – 1,40% hợp chất sulfur, 1,5 – 2,5% N, khoảng 0,7 – 1,2% P2O5 và 1,2 – 1,5% K2O Bánh dầu Neem là nguồn phân hữu cơ rất tốt, vừa có tác dụng cung cấp dinh dưỡng cho cây, vừa diệt được các loài tuyến trùng, kiến, mối trong đất và có khả năng ức chế quá trình nitrat trong đất làm tăng hiệu quả sử dụng đạm cho cây trồng

Vỏ cây: Dịch chiết vỏ cây Neem được dùng làm thuốc chữa đau răng, bệnh sốt rét, bệnh vàng da hoặc dùng trong công nghiệp nhuộm Vỏ cây có chứa nimbin, nimbidin, nimbinin nên cũng được dùng để điều chế thuốc bảo vệ thựt vật và một số thuốc trị bệnh ngoài da

Thân cây: Thân Neem sử dụng trong trang trí nội thất rất được ưa chuộng do tính kháng nấm và chống mối một tốt, màu sắc đẹp Gỗ Neem sử dụng làm chất đốt cũng rất tốt

1.1.2 Các hoạt chất chính có hoạt tính sinh học trong cây Neem

Theo C.Devakumar và Sukh Dev và thống kê của hiệp hội Neem, thành phần hóa học của cây Neem được các nhà hóa dược Ấn Độ khảo sát từ năm 1880 Họ đã cô lập được một số axít từ dầu Neem và gọi tên là margosic acid Tuy nhiên những nghiên cứu chính thức về thành phần hóa học của cây Neem thực sự bắt đầu từ năm

1942 Siddiqui năm 1942 lần đầu tiên báo cáo đã tách chiết được 3 hoạt chất trong Neem là nimbin, nimbidin và nimbinin Năm 1963, bằng phương pháp cộng hưởng từ

hạt nhân, các nhà khoa học đã xác định đƣợc cấu trúc các hoạt chất trong Neem Những nghiên cứu này đã khởi đầu cho hàng loạt các nghiên cứu tiếp theo về tính chất hóa học của cây Neem Tính đến năm 2000 đã có hơn 100 hoạt chất có hoạt tính sinh học từ Neem đã xác định đƣợc công thức và cấu tạo Những hoạt chất này chủ yếu thuộc 2 nhóm chính là isoprenoid và các hợp chất không phải isoprenoid

Khối lƣợng

Điểm nóng chảy( o

C)

Vị trí chiết xuất

Những hợp chất thuộc nhóm này có khả năng kháng viêm, kháng ung thư bạch cầu, kháng sinh, có tách dụng kích thích hay ức chế sự tăng trưởng của tế bào và diệt sâu

1.1.2.2 Triterpenoid (còn gọi là limonoid)

Đây là những chất đắng trong Neem, thuộc dạng tetranortriterpenoid có khung apo-euphol (hoặc apo-tirucallol) Ơ thực vật, có khoảng 300 limonoid đã được tìm

thấy, 1/3 số đó có trong Azadirachta indica và Melia azedarach Nhóm triterpenoid

này có thể phân thành 8 nhóm nhỏ: protomeliacin, limonoid với chuỗi bên xác định, azadirone và dẫn xuất, gedunin và dẫn xuất, vilasinin và 3 nhóm C-seco-meliacin là nimbin, salanin và azadirachtin

Hình 1.2: Nhóm protomelicin

Bảng 1.2: Các hợp chất nhóm protomelicin

Stt Tên hoạt chất Công thức

phân tử

Phân tử lƣợng

Điểm nóng chảy(oC)

Vị trí ly trích đƣợc

25 Meliantriol C30H50O5 490 176 Dầu Neem

Đặc điểm của các hợp chất nhóm này là có chuỗi bên -hydroxybutenolid tại vị trí của vòng furan và 4 vòng furan còn nguyên vẹn

Hình 1.3: Limonoid với 4 vòng nguyên và chuỗi bên -hydroxybutenolid

Bảng 1.3: Các hợp chất nhóm limonoid với 4 vòng nguyên và chuỗi bên 

-hydroxybutenolid

Stt Tên hoạt chất Công thức

phân tử

Phân tử lƣợng

Điểm nóng chảy( o

C)

Vị trí cô lập đƣợc

Bảng 1.4: Nhóm Azadirone và các hợp chất tương tự

Stt Tên hoạt chất

Tiểu phần

Công thức phân tử

Phân

tử lượng

Điểm nóng chảy ( o C)

Vị trí trích

ly được

46 Meldenin diol H H - C26H34O4 410 - L tươi

47 Meldenin Oac H - C28H36O5 452 244 Dầu

-Hạt, quả

-Thịt quả

55 Nimbocinol H H Furan C26H32O4 408 161 Quả

chín

56

17-Epinimbocinol Bz

Furan H C26H32O4 408 - -

Bảng 1.5: Nhóm gedunin và các dẫn xuất

Stt Tên hoạt chất

Công thức phân tử Phân tử

lượng

Điểm nóng chảy ( o C)

Vị trí chiết xuất được

65 Gedunin C28H34O7 482 220 Quả, vỏ cy

66 7-Desacetyl

gedunin C26H32O6 440 259-62 Quả, vỏ cy

67

7-Desacetyl-7-benzoyl gedunin C33H36O7 544 278 Hạt khơ

68 Nimmolicinol C28H34O7 482 270-4 Quả chín, tươi

69 Mahmoodin C30H38O8 526 - Dầu hạt

e Vilasinin và dẫn xuất (pro C-seco-meliacin)

Hình 1.6: Nhóm pro C-seco-meliacin

Điểm nóng chảy( o

C)

Vị trí chiết xuất đƣợc

Phân

tử lƣợng

Điểm nóng chảy( o

C)

Vị trí

cô lập đƣợc

Phân

tử lƣợng

Điểm nóng chảy( o

C)

Vị trí cô lập đƣợc

R 1 R 2 R 3

90 Nimbin 

-COOMe Ac Me C30H36O9 540 205

Dầu hạt

91 6-Desacetyl

nimbin

COOMe H Me C28H34O8 498 208

-Dầu hạt

92 4-Epinimbin 

-COOMe Ac Me C30H36O9 540 196-7

Dầu hạt

101 Nimbandiol - - - C26H32O7 456 121 -

102 6-0-acetyl

nimbandiol - - - C28H43O8 498 178 -

f3 Nhóm C-secomeliacin với chuỗi bên -hydroxybutenolide

Hình 1.9: nhóm C-secomeliacin với chuỗi bên -hydroxybutenolide

Bảng 1.9: các hợp chất nhóm C-secomeliacin với chuỗi bên -hydroxybutenolide

Stt Tên hoạt chất Công thức Phân tử

lƣợng

Điển nóng chảy

Vị trí chiết xuất

Điểm nóng chảy ( o C)

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 đối với côn trùng

1.2 Các bệnh phổ biến trên cá tra và nghiên cứu sử dụng hoạt chất ly trích từ lá cây Neem để điều trị bệnh trên thủy sản

1.2.1 Các bệnh phổ biến trên cá tra

Bệnh nhiễm khuẩn do Pseudomonas (bệnh đốm đỏ)

Tác nhân gây bệnh: Pseudomonas fluorescens, P anguilliseptica, P chlororaphis

Cá có dấu hiệu bệnh lý phổ biến như xuất huyết từng đốm nhỏ trên da, chung quanh miệng và nắp mang, phía mặt bụng, bề mặt cơ thể có thể chảy máu, tuột nhớt nhưng không xuất huyết vây và hậu môn, Pseudomonas spp xâm nhập vào cơ thể sẽ phá hủy các mô, các chức năng trong cơ thể, khi các cơ quan bị phá hủy có thể gây chết đến 70 - 80%

Pseudomonas spp gây nhiễm khuẩn huyết thường xâm nhập vào cơ thể cá qua các thương tổn ở mang, da, vẩy do các tác nhân cơ học, thả nuôi với mật độ quá cao, dinh dưỡng kém, hàm lượng oxy giảm,

Dùng vaccin phòng bệnh, giảm mật độ nuôi, cung cấp nguồn nước tốt, tắm 3-5 ppm KMnO4 (không quy định thời gian), có thể dùng các loại kháng sinh để điều trị như trong bệnh nhiễm khuẩn huyết do Aeromonas

Bệnh nhiễm khuẩn huyết do Edwardsiella (Edwarsiellosis)

Tác nhân gây bệnh do vi khuẩn Edwardsiella tarda

Xuất hiện những vết thương nhỏ trên da (phía mặt lưng), đường kính khoảng 3 - 5mm, những vết thương này sẽ phát triển thành những khối u rỗng bên trong cơ, da bị mất sắc tố Cá mắc bệnh sẽ mất chức năng vận động do vây đuôi bị tưa rách Có thể xuất hiện những vết thương bên dưới biểu bì, cơ, khi ấn vào sẽ phát ra khí có mùi hôi, các vết thương này sẽ gây hoại tử vùng cơ chung quanh Bệnh thường xảy ra trên cá lớn Giữ sạch môi trường nước nuôi, giảm thấp mật độ nuôi, dùng vaccin phòng bệnh,

có thể dùng các loại kháng sinh để điều trị như trong bệnh nhiễm khuẩn huyết do Aeromonas

Bệnh trùng bánh xe (Trùng mặt trời)

- Dấu hiệu bệnh lý

Khi cá mới mắc bệnh, mình cá có lớp nhớt màu trắng hơi đục, mang cá đầy nhớt ,

cá bệnh thường nổi đầu và tập trung nơi có nước chảy, cá thích cọ mình vào thành bè,

cảm giác ngứa ngáy, đôi khi nhô đầu lên mặt nước và lắc mạnh đầu Cá bệnh nặng trông lờ đờ, đảo lộn vài vòng, chìm xuống đáy rồi chết Trùng mặt trời ký sinh chủ yếu trên da, mang, các gốc vây Bệnh thường xuất hiện ở những nơi ương nuôi với mật độ dày và môi trường nuôi quá bẩn

- Phòng và trị bệnh

Cần giữ cho môi trường luôn sạch, mật độ cá ương nuôi không quá dày Dùng Sulphat đồng (CuSO4) ngâm cá với nồng độ 0,5-0,7 g / m3 nước

hoặc tắm cá bệnh với nồng độ 2-5 g /m3 nước trong thời gian 5-15phút Dùng muối

ăn (NaCl) 2-3% tắm cho cá 5-15 phút

Bệnh do virus

Cá bệnh sẽ có một hoặc nhiều dấu hiệu dưới đây, nhưng cũng có trường hợp cá nhiễm bệnh mà không có bất kỳ dấu hiệu bệnh lý nào đặc trưng Các biểu hiện chủ yếu:

- Tỉ lệ chết cao ở cá hương và cá giống

- Trướng bụng (bụng sưng lên do tích lũy các chất dịch)

- Mắt cá bị phù

- Xuất huyết bên trong cơ

- Xuất huyết ở phần vây

- Hoại tử ở phần mô kẽ của ống thận

Bệnh lây truyền theo phương ngang trực tiếp bởi nguồn nước hoặc từ các vật chủ mang mầm bệnh khác

- Lây truyền theo phương dọc được cho là phổ biến Tuy nhiên, do không tìm thấy virus trên da hay các sản phẩm sinh dục trong quá tình sinh sản nên cơ chế này không được chứng minh

- Những ổ virus CCVD trên cá sẽ lây truyền khi tiếp xúc với cá khỏe

- Tính nhạy cảm với virus phù thuộc vào những loài cá datrown khác nhau

- Mặc dù cá lớn thường dễ bộc phát bệnh do CCVD, nhưng trong thực tế cá thường mắc bệnh trong khoảng dưới 1 năm tuổi, đặc biệt là giai đoạn cá dưới 4 tháng tuổi

- Tỉ lệ cá chết cao nhất khi nhiệt độ vượt quá 27°C, nhưng tỉ lệ chết bắt đầu giảm khi nhiệtđộ giảm xuống và cá ngừng chết khi nhiệt độ đạt 18°C

Bệnh gan thận mủ (còn gọi là bệnh mủ gan)

Bệnh do vi khuẩn Edwardsiella ictaluri gây ra Hiện nay bệnh này gây thiệt hại lớn

cho người nuôi cá Tra thâm canh ở các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long Tỷ lệ cá chết khi bị nhiễm bệnh gan thận mủ có thể lên đến 90% Cá Tra thường bị nhiễm bệnh vào các tháng cuối năm khi nhiệt độ nước hạ thấp

Nguyên nhân gây bệnh:

Bệnh gan thận mủ (còn gọi là bệnh mủ gan) là bệnh do vi khuẩn Edwardsiella ictalurigây ra Hiện nay bệnh này gây thiệt hại lớn cho người nuôi cá Tra thâm canh ở

các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long Tỷ lệ cá chết khi bị nhiễm bệnh gan thận mủ có thể lên đến 90% Cá Tra thường bị nhiễm bệnh vào các tháng cuối năm khi nhiệt độ nước hạ thấp (khoảng tháng 9 đến tháng 1 năm sau); tuy nhiên ngày nay bệnh này còn xảy ra ở những thời điểm khác trong năm do việc tăng diện tích và tăng mức độ thâm canh, cũng như việc không sát trùng nguồn nước của những ao nuôi bị nhiễm bệnh trước khi thải ra môi trường

Hình 1.11 Gan có mũ trên cá tra

Đường lây truyền:

E.ictalury có thể nhiễm cho cá bằng 2 đường khác nhau:

- Vi khuẩn trong nước có thể qua đường mũi của cá xâm nhập vào cơ quan khứu giác và di chuyển vào dây thần kinh khứu giác, sau đó vào não Từ đó, bệnh lan rộng từ màng não đến sọ và da

- Cá da trơn còn lây nhiễm qua đường tiêu hóa, thức ăn qua đường miệng gây nhiễm khuẩn ruột hoặc qua niêm mạc ruột vào máu gây nhiễm trùng máu Bằng đường này thì vi khuẩn vào mao mạch trong biểu bì gây họai tử và mất sắc tố của da

Bệnh tiến triển gây viêm ruột, viêm gan và viêm cầu thận trong vòng 2 tuần sau khi nhiễm khuẩn (Shotts và cộng tác viên, 1986) Tóm lại vi khuẩn E ictaluri có

thể xâm nhập vào cơ thể cá từ môi trường nước qua da, qua mang cá và qua miệng bằng đường thức ăn gây bệnh mủ gan cá

Triệu chứng:

Bệnh này nếu nhẹ thường khó được phát hiện sớm do cá bệnh ít có biểu hiện bên ngoài Cá bị nhiễm bệnh gan thận mủ thường ăn kém hoặc bỏ ăn tùy theo bệnh nhẹ hay nặng Quan sát bên ngoài có thể thấy bụng hơi sưng to, mắt bị đục Cá bệnh thường bơi lờ đờ gần bề mặt ao Khi mổ bụng cá ta thường thấy những đốm trắng nhỏ (như đốm mủ) trên bề mặt của một số cơ quan như gan, thận và lách

Nếu nặng, cá bỏ ăn bơi lờ đờ trên mặt nước, thường nhào lộn và xoay tròn, thường không phản ứng với tiếng động; những tổn thương ở gan lan rộng làm gan không còn chức năng khử độc và lọc máu, làm chất độc tích tụ trong cơ thể kết hợp với những yếu tố khác làm cá chết Một số cá xuất huyết tất cả các vi hoặc xuất huyết tòan thân

và nếu xuất huyết trầm trọng thì khi nhấc cá ra khỏi nước máu sẽ chảy ra từ da và mang cá và khi mổ một số cá mới chết thì thấy túi mật bị vỡ, dịch mật lan tràn khắp nội tạng do ống dẫn mật và túi mật đã họai tử

Một số cá có biểu hiện màu sắc nhợt nhạt, có nhiều đốm lớn, nhỏ trên da

Số lượng cá chết hàng ngày tăng cao và tỷ lệ tăng dần Tốc độ lây lan của bệnh rất nhanh, trong điều kiện thí nghiệm, chỉ khỏang 3-4 ngày là tòan bộ số cá nuôi trong bể đều nhiễm bệnh; vì vậy việc điều trị phải làm triệt để và đồng bộ

Điều trị:

Đầu năm 2006, Khoa Thủy sản-Trường Đại học Cần Thơ đã nghiên cứu và công

bố chất kháng sinh Florfenicol là kháng sinh đặc trị bệnh này (thay thế cho các lọai kháng sinh khác đã bị cấm); khi sử dụng thuốc từ 7-10 ngày sẽ cho hiệu quả tốt, cá sẽ hồi phục nhanh khi kết hợp việc vệ sinh diệt mầm bệnh trại nuôi và trong môi trường nước nuôi

Chú ý: Thuốc phải được trộn với thức ăn, áo bên ngòai bằng Lecithin, sau

đó phơi khô ráo nhằm tăng khả năng dung nạp của thuốc Phải sử dụng liên tục từ 7-10 ngày và kết hợp vệ sinh môi trường mới tránh tái nhiễm

Tuy nhiên, hiện nay các lọai kháng sinh đang sử dụng để điều trị bện gan thận mủ trên cá Tra và cá Basa đều đã bị vi khuẩn đề kháng nên hiệu quả điều trị không cao

Giữa năm 2009, Tiến sĩ Nguyễn Hữu Thịnh (Trường Đại học Nông Lâm) cùng các cộng sự của các trường Đại học Đài Loan và Na Uy đã tổ chức nghiên cứu và thực nghiệm 01 phương pháp mới “kết hợp phương pháp chủng ngừa vaccine bằng cách ngâm và cấp qua đường tiêu hóa để hạn chế tỷ lệ chết do vi khuẩn trên cá Tra” Trước đây, việc sử dụng các loại vaccine bất hoạt để phòng ngừa bệnh nhiễm khuẩn doE ictaluri đã được thử nghiệm trên nhiều loài cá da trơn khác nhau, đặc biệt

là ở Mỹ Các loại vaccine bất hoạt có thời gian miễn dịch không dài và loại vaccine sống sử dụng vi khuẩnE.ictaluri chủng RE-33 được làm giảm độc lực cũng chỉ có tác dụng bảo vệ trong một khoảng thời gian ngắn sau khi tiêm vaccine Ngòai ra, những phương pháp khác sử dụng các loại vaccine bất hoạt để phòng ngừa bệnh nhiễm khuẩn

do E ictaluri cho cá Tra ở Việt Nam cũng đã được thử nghiệm nhiều nhưng chưa có kết quả về lâu dài

Phương pháp này sử dụng vaccine được lấy từ vi khuẩn E.ictaluri đã làm cho bất họat bằng Formalin với nồng độ 0,5% và ủ trong thời gian tối thiểu là 24 giờ với nhiệt

độ mát, đồng thời dịch huyền phù của vi khuẩn cũng được bảo quản ở nhiệt độ 4oc, sau đó phải được kiểm tra kỹ lưỡng

Chủng ngừa bằng phương pháp ngâm được thực hiện bằng cách ngâm 1200 cá trong dung dịch pha loãng 2 lít vaccine (gồm nước cất và vi khuẩn bất họat với nồng

độ 5 x 109 cfu/ml) trong 18 lít nước sạch có nồng độ vi khuẩn cuối cùng là 5.56 x 108 cfu/ml trong thời gian 1 phút, sục khí mạnh Vaccine cấp qua đường tiêu hóa được chuẩn bị bằng cách phun kháng nguyên dạng nhũ tương bên ngoài viên thức ăn với tỷ

lệ 2% Viên thức ăn sau đó được phun áo bên ngoài bằng dầu mực với tỷ lệ 0,1% (v/w) Thức ăn này được chuẩn bị hằng ngày và được sử dụng trong vòng 1-2 ngày sau khi chuẩn bị Cho cá ăn đến no và kéo dài trong 2 tuần Sau khi cá đã nuôi được 101-

107 ngày thì cho ăn tăng cường thức ăn có trộn vaccine liên tục 1 tuần và ngưng

Kết quả cho thấy, khi ao cá được cho lây nhiễm bệnh mạnh thì tỷ lệ cá chết rất ít so với các ao không được ngâm và cho ăn bằng vaccine

Tóm tại, chủng ngừa bằng cách kết hợp phương pháp ngâm/cho ăn để gây miễn dịch ban đầu và cho ăn tăng cường cho kết quả bảo hộ tương đối tốt khi cá bị nhiễm vi khuẩn E.ictaluri Lặp lại việc cho ăn tăng cường có thể sẽ là một phương pháp thay thế

để duy trì hiệu quả miễn dịch cho cá Tra đối với việc phơi nhiễm các loại tác nhân gây bệnh có độc lực cao

1.2.2 Các nghiên cứu

Chiết xuất từ lá cây Neem (Neem leave extraction_NLE) là sản phẩm dạng dung dịch có nguồn gốc từ lá cây Neem, chứa nhiều hợp chất có tác dụng phòng trị bệnh giun sán cho người, gia súc và thủy sản

Một số hợp chất hóa học đã được phân chiết từ các bộ phận khác nhau của cây như meliantriol, salanin, triterpenoids, nimocinolide và azadirachtin Qua nhiều nghiên cứu, Azadirachtin đã được chứng minh là hiệu quả trong việc kiểm soát nhiễm ký sinh trùng Ngoài ra, theo EPA, một số xét nghiệm về độc tính thực hiện trên cá, thú nuôi bao gồm cả động vật nhai lại nhỏ và gia súc chỉ ra rằng ngay cả với những liều lượng cao nhất có thể , Azadirachtin cũng không có tác dụng phụ hoặc những triệu chứng bất thường nào ở động vật thí nghiệm Dược chất chiết xuất từ Neem như NLE, NSE với nồng độ chủ yếu của Azadirachtin trong thành phần chất thì dường như có hiệu quả chống lại một loạt các dịch bệnh động vật bao gồm vi khuẩn, đơn bào, ký sinh trùng

và các điều kiện khác như nhiễm trùng tuyến trùng tiêu hóa và côn trùng

1.2.2.1 Nghiên cứu ngoài nước

Trên thế giới đã có rất nhiều nghiên cứu về neem cũng như về chiết xuất và ứng dụng các hoạt chất sinh học được chiết xuất từ neem Tuy nhiên, các hướng ứng dụng chủ yếu thường tập trung vào ứng dụng cho các loài thực vật, trừ sâu bệnh…

Có rất nhiều đề tài về nghiên cứu sản xuất thuốc trừ sâu, kết quả của một số nghiên cứu tiêu biểu như sau:

Theo kết quả nghiên cứu của Kwasi Opoku Boadu, Samuel Kofi Tulashie, Michael

Akrofi Anang, Jerome Desire Kpan (năm 2011) của đề tài “Production of natural insecticide from Neem leaves (Azadirachta indica)” đưa ra một số kết luận chính như

sâu từ bã của quá trình chưng cất dầu cây neem là có thể và sản phẩm này là sản phẩm than thiện với môi trường, không gây độc cho môi trường, con người và các loài động vật khác

Cơ sở để sản xuất thuốc trừ sâu từ bã của quá trình chưng cất dầu cây neem là khả năng ổn định khi lưu trữ, hòa tan trong nước và thân thiện với môi trường

Nó thu được bằng xà phòng hóa các axit béo được hình thành từ quá trình chưng cất neem còn sót lại với một lượng dung dịch kiềm Sau đó làm khô, để nguội đến nhiệt độ phòng rồi nghiền thành bột Sau đó, phối trộn với dầu neem để tạo thành thuốc trừ sâu, nếu muốn có thể thêm vào các hợp chất khác được chiết xuất từ các bộ phận của cây neem

Theo kết luận của nhóm Sreenivasa Rao Damarla, Srinivasa Sridhar, Mambully

Chandrasekaran Gopinathan trong nghiên cứu “ Compositions containing neem seed extracts and saccharide”, một chế phẩm thuốc trừ sâu rắn bao gồm chiết xuất hạt

neem và ít nhất một saccharide Thành phần thuốc trừ sâu rắn có hoạt tính diệt côn trùng cao hơn, và có thể dễ dàng hòa tan hoặc phân tán trong môi trường lỏng, ví dụ như nước

Tác dụng diệt côn trùng của các hợp chất chiết xuất từ neem, như azadirachtins, chủ yếu thông qua việc điều tiết các hoạt động sinh trưởng cũng như ức chế lột xác và các hiệu ứng sinh lý khác Tuy nhiên, hiệu quả thường chậm so với thuốc trừ sâu tổng hợp khác

Ngoài ra, các hoạt chất được ly trích từ neem còn được áp dụng trong một số lĩnh vực khác như bảo quản gỗ, cụ thể như trong đề tài “ Method For Using Neem Extracts And Derivatives For Protecting Wood And Other Cellulosic Composites” của tác giả Ramesh Subbaraman, Barry Brucker Nghiên cứu này đã tìm ra một trong những phương pháp mới trong việc bảo quản gỗ, các vật liệu tổng hợp gỗ và vật liệu xenlulo khác, đồng thời ngăn cản chu kỳ phát triển của mối mọt, sâu đục gỗ và các côn trùng khác nhờ vào tác dụng của hoạt chất azadirachtin được chiết xuất từ cây neem Các chế phẩm này có chứa các chất chiết xuất từ cây neem vừa không độc hại vừa có thể kéo dài tuổi thọ cho các vật liệu gỗ và xenlulo Cũng tương tự như các chế phẩm khác,

ưu điểm của chế phẩm này là thân thiện với môi trường, không độc hại cho vật có xương sống và không gây ô nhiễm đất xung quanh Ngoài ra, các chế phẩm này còn có

khả năng chống oxy hóa và ozon hóa

1.2.2.2 Nghiên cứu trong nước

Ở Việt Nam, các nghiên cứu về cây neem cũng bắt đầu phát triển mạnh trong những năm gần đây Và cũng tương tự như trên thế giới, các nghiên cứu hiện tại vẫn tập trung nhiều vào việc chiết xuất và ứng dụng trong sản xuất các sản phẩm thuốc bảo

vệ thực vật

Một số nghiên cứu tiêu biểu như sau:

Nghiên cứu Đánh giá ảnh hưởng của chế phẩm phối trộn giữa dịch chiết từ nhân hạt xoan chịu hạn (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 hạt xoan chịu hạn và cypermethrin đối với sâu xanh (H armigera) tuổi 2, trong đó:

- Hiệu quả gây chết sâu xanh của chế phẩm chỉ chứa dịch chiết nhân hạt xoan chịu hạn 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 xoan chịu hạn nhanh và mạnh hơn các chế phẩm chỉ sử dụng cypermethrin hoặc dịch chiết nhân hạt xoan chịu hạn

- Các chế phẩm phối trộn giữa dịch chiết nhân hạt xoan chịu hạn và cypermethrin

có tác động chậm, đòi hỏi phải có một thời gian nhất định để đạt hiệu lực gây chết tốt nhất - Dịch chiết nhân hạt xoan chịu hạn ngoài tác dụng gây chết sâu xanh, còn có khả năng gây ngán ăn và xua đuổi

Kết quả “ Nghiên cứu sản xuất và ứng dụng chế phẩm từ cây Neem trong bảo quản ngũ cốc” của tác giả Nguyễn Trường Thành (2010), cho thấy hạt của cây Neem có

nguồn gốc Senegan và Ấn Độ được trồng 9-10 năm ở Ninh Thuận có hàm lượng dầu khá cao Chiết dung môi tạo ra dầu có độ tinh khiết tốt cho hàm lượng 38-5-39L dầu/100kg nhân hạt

Hàm lượng họat chất có ý nghĩa nhất trong việc sản xuất thuốc thảo mộc trừ dịch hại Azadirachtin trong cây Neem 10 tuổi thuộc loại cao so với các nơi khác trên thế giới Khi bảo quản trong điều kiện râm mát và độ ẩm thấp, hàm lượng Azadirachtin giảm xuống 40% sau 1 năm Hàm lượng này trong lá Neem khô là 195 ppm

Nghiên cứu đã tạo ra 8 loại tiền chế phẩm (TCP) từ hạt và lá Neem Đa số TCP có khả năng xua đuổi mọt hại kho trong vòng 7 ngày sau xử lý Các TCP dịch chiết từ hạt

Neem SE và dầu Neem tự nhiên SO có thêm các chất trợ lực cho hiệu lực cao khi tiếp xúc với mọt ngô, mọt thóc đỏ (đạt 100% sau xử lý 2-7 ngày)

Ba chế phẩm từ cây Neem bảo quản ngũ cốc đã được tạo dạng thành công từ các TCP nói trên là SOY, SOD (từ dầu tự nhiên của hạt Neem) và LDP (từ lá Neem) Phương pháp sử dụng hiệu quả và tiện lợi nhất với SOD và SOY là phun hoặc quét phía ngoài bao bảo quản ngũ cốc, với sản phẩm bột LDP là tạo lớp bảo vệ 3 cm mặt trên cho nông sản (sau khi đã xử lý nhiệt sạch mọt)

Đề tài đã đưa ra quy trình sản xuất và ứng dụng chế phẩm trong việc phun vệ sinh kho tàng, bảo quản ngũ cốc trong bao cũng như ngũ cốc đổ rời trong thùng lớn Mô hình sử dụng các chế phẩm trên 4 tỉnh Hòa Bình, Điện Biên, Hà Giang, Ninh Thuận cho hiệu quả trên 80%, chi phí hợp lý và không gây ô nhiễm môi trường

Luận án tiến sĩ hóa học với đề tài “ 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) 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 tinh khiết, trong đó có một hợp chất là protolimnoid, 15 hợp chất là tetranortriterpenoid và 4 hợp chất pentanortriterpenoid Trong các hợp chất cô 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 cô lập từ cao etyl acetat cho thấy có 16 hợp chất có khả năng ức chế enzym α-glucosidase in vitro

Đề tài “ Khảo sát hiệu ứng gây tử vong của azadirachtin lên tế bào ấu trùng ngài gạo (Corcyra cephalonica st.) nuôi cấy invitro” của nhóm tác giả Lê Thị Thanh

Phượng, Nguyễn Tiến Thắng, Bùi Cách Tuyến, Nguyễn Ngọc Như Băng, Phan Lê Khoa, Phan Kim Ngọc (2010), là một trong những nghiên cứu đầu tiên báo cáo quy trình nuôi cấy tế bào ngài gạo và tác động của azadirachtin đối với chúng Tế bào thu

từ ấu trùng ngài gạo giai đoạn 3-5 ngày tuổi được nuôi cấy tăng sinh trong môi trường Grace chứa 10% huyết thanh Sau 1 thời gian nuôi cấy nhằm đạt số lượng thích hợp, tế bào ngải gạo được cấy vào đĩa 96 giếng để khảo sát đường cong tăng trưởng và xác định pha lũy thừa của tế bào Tác động gây chết tế bào ngài gạo của azadirachtin đuộc khảo sát bằng phương pháp sử dụng thuốc nhuộm tryban blue Kết quả bước đầu cho

thấy azadirachtin ở nồng độ 5 µM trong môi trường nuôi cấy gây chết 81,5% tế bào

ấu trùng ngài gạo sau 5 ngày xử lý

1.3 Đánh giá chất lượng nước và sinh thái ao nuôi thủy sản

1.3.1 Các thông số chất lượng nước

Dựa vào bản chất của các thông số chất lượng nước (CLN), người ta chia chúng thành các nhóm:

- Các thông số vật lý: màu, mùi, nhiệt độ, tổng chất rắn lơ lửng_ TSS (Total Suspended Solid), tổng chất rắn hoà tan_TDS (Total Dissolved Solid), độ đục _TUR

(Turbidity), độ dẫn điện_EC (Electric Conductivity),

- Các thông số hoá học: oxy hoà tan_DO (Dissolved Oxygen), nhu cầu oxy sinh hoá_BOD (Biochemical Oxygen Demand), nhu cầu oxy hoá học_COD (Chemical Oxygen Demand), tổng cacbon hữu cơ_TOC (Total Organic Carbon), độ mặn, độ cứng, pH, N-NO3, N-NO2, N-NH4/NH3, P-PO4, F-, SO42-, hoá chất bảo vệ thực vật (nhóm DDT, nhóm HCH, lindan…), kim loại độc (HgII, CdII, PbII )

- Các thông số vi sinh: tổng coliform_TC (Total Coliform), Fecal Coliform , … Tùy vào mục đích đánh giá, một số thông số nhất định được lựa chọn Những thông số được sử dụng để đánh giá CLN các sông trong đề tài này bao gồm:

(1) Chất rắn lơ lửng

Mỗi nguồn nước tự nhiên đều chứa một vài loại chất rắn lơ lửng, kích thước các hạt rất nhỏ nên khó để nhận biết bằng mắt thường Mặc dù trơ về mặt hóa học, nhưng tính chất vật lý của chúng có thể gây ra một số vấn đề: Giảm lượng ánh sáng truyền qua nước, dẫn đến giảm tốc độ quá trình quang hợp của thực vật Điều này sẽ làm suy giảm lượng oxy hòa tan trong nước và ảnh hưởng đến đời sống của thủy sinh vật Ở một số vùng nước ít xáo trộn, chất rắn lơ lửng có thể bị lắng đọng, ảnh hưởng đến hô hấp của sinh vật đáy

hợp với một biên độ nhiệt độ nhất định Để bảo vệ đời sống thủy sinh, các giá trị giới hạn về nhiệt độ được đưa ra dựa trên tác động của nhiệt độ đến chúng

(4) Oxy hòa tan

Oxy hòa tan là thông số quan trọng chỉ thị cho “sức khỏe” của một dòng sông, là một nhân tố chính đối với sự sống của mọi thủy sinh vật Nồng độ bão hòa trong nước của nó ở 25oC là 8,54 mg/L, đồng thời DO rất dễ bị suy giảm bởi các chất dễ tác dụng với nó như các chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học và cả chất vô cơ như Fe2+

(5) Nhu cầu oxy sinh hóa và nhu cầu oxy hóa học

Hai thông số này thể hiện tình trạng ô nhiễm hữu cơ của thủy vực, BOD5 và COD cao chứng tỏ nguồn nước bị ô nhiễm hữu cơ cao BOD5 được đề xuất là một thông số được áp dụng để quan trắc chất lượng nước lâu dài của một dòng sông Thông thường với một nguồn nước không ô nhiễm BOD5 sẽ rất thấp, chỉ vài mg/L

Trong khi đó COD lại được khuyến khích áp dụng để đánh giá các nguồn nước bị

ô nhiễm nặng như nước thải công nghiệp

1.3.2 Chỉ thị sinh học

1.3.2.1 Khái niệm chỉ thị sinh học

Tất cả các sinh vật sống, kể cả con người luôn luôn chịu ảnh hưởng của điều kiện vật lý, hóa học của môi trường sống Khi các yếu tố môi trường có thay đổi thì sẽ tác động vào các sinh vật sống trong đó và chúng sẽ có các phản ứng trả lời lại với những

sự thay đổi đó Tuy nhiên, kiểu và mức độ phản ứng là không giống nhau ở các nhóm,