CÂU LẠC BỘ KHOA HỌC – SCIENCE CLUB

ẢNH HƯỞNG CỦA THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT LÊN

MEN CHOLINESTERASE Ở ĐỘNG VẬT THỦY SẢN

ThS. Lê Thị Tiểu Mi – CLBKH – Chi cục Thủy sản

Ngày nay, các mô hình trồng lúa kết hợp nuôi thủy sản đã được đầu tư nghiên cứu, khai thác và phát triển từ lâu ở Đồng bằng sông Cửu Long với năng suất, chất lượng sản phẩm cũng như  hiệu quả của hệ thống canh tác đã được khẳng định, góp phần cải thiện cuộc sống cho người dân ở vùng nông thôn. Bên cạnh đó, việc kết hợp nuôi thủy sản trong ruộng có trồng lúa không chỉ có thêm nguồn cá, làm tăng hiệu quả kinh tế của mô hình từ việc nuôi thủy sản còn làm tăng năng suất lúa 15%. Phương pháp nuôi kết hợp cá – lúa là phương pháp ít tốn kém chi phí trong sản xuất lúa, do cá nuôi tạo môi trường thuận lợi cho lúa phát triển bằng cách hạn chế các sinh vật gây hại và cỏ dại, đồng thời cung cấp chất dinh dưỡng cần thiết cho ruộng lúa. Tuy nhiên, trong các mô hình nuôi thuỷ sản kết hợp trên ruộng lúa, việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật (BVTV) cho canh tác lúa là điều khó tránh khỏi. Theo nghiên cứu của các nhà khoa học cho thấy quan điểm nông dân (đã lỗi thời) là càng sử dụng nhiều thuốc bảo vệ thực vật thì lúa sẽ đạt năng suất cao. Theo nghiên của Berg (2001), uớc tính có đến 30.000 tấn thuốc BVTV sử  dụng hàng năm trên  đồng ruộng  và trung bình hơn 1,8 kg hoạt chất/ha/vụ. Mặc dù thuốc BVTV không tồn tại trong  môi trường trong thời gian dài nhưng việc sử dụng thuốc BVTV lập lại nhiều lần khi đó các đối tượng thủy sản phải tiếp xúc thường xuyên với hàm lượng thuốc BVTV dưới ngưỡng gây chết có thể ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của các đối tượng thủy sản. Đặc tính chung của thuốc BVTV đầu tiên là gây hại cho sinh vật bằng cách  ức chế hoạt tính của men Cholinesterase (ChE) (Tomlin, 1994).. Ngoài ra, đo được hoạt tính của men ChE cũng là một chỉ tiêu đặc trưng đánh dấu sinh học chỉ  sự ô nhiễm các loại hóa chất BVTV gốc lân hữu cơ và carbamate.

Men Cholinesterase (ChE)  tập trung nhiều ở các mô thần kinh, não, huyết tương và hồng cầu của động vật có xương sống. Men ChE bao gồm cả Aetylcholineseterase (AChE) khi men này bị ức chế cao chúng sẽ làm chết các loài sinh vật và  men Butylcholineseterase (BChE) khi men này bị ức chế cao vẫn không có khả năng làm chết sinh vật (Chuiko et al., 2003). Vai trò của men ChE  quan trọng trong việc điều tiết, dẫn truyền các xung thần kinh ở sy-náp của hệ thống thần kinh. Vì vậy AChE có khả năng quyết định chức năng của hệ thống thần kinh và dễ dàng bị ảnh hưởng các thuốc BVTV có gốc lân hữu cơ và carbamate (Chuiko et al., 2003).

 Hai nhóm thuốc BVTV chính là lân hữu cơ (organophosphates) và carbamates đã ngăn chặn hoạt tính phân giải của acetycholinesterase (gọi là chất kháng cholinesterase), làm cho acetylcholine tích luỹ trong khớp thần kinh và gây ra sự “tắc nghẽn” thông tin, cản trở các thông điệp có thể di chuyển tự do giữa các tế bào thần kinh, với lân hữu cơ là quá trình Phosphorin hoá, với carbamat là quá trình cabamil hoá  men ChE. Acetylcholin không bị phân hủy sẽ ứ đọng tại các sy- náp và tác động liên tục vào thụ thể làm màng sau sy-náp luôn ở trạng thái đáp ứng dù không còn xung động thần kinh truyền đến sy-náp, dựa vào mức độ ức chế men hay nói cách khác là khi men ChE bị ức chế, acetylcholin không bị thuỷ phân sẽ tích luỹ lại với lượng lớn làm cho dây thần kinh bị tổn thương và đứt đoạn, sự kích thích thần kinh bị rối loạn và tê liệt. Người ta chia các yếu tố này ra làm 2 loại: (1) Loại ức chế tạm thời : Chỉ ức chế thời gian ngắn sau đó giải phóng men hoạt động trở lại; (2) Loại ức chế vĩnh viễn: Các chất này gắn chặt vào men ChE thành phức hợp bền vững, ức chế vĩnh viễn men này làm acetylcholin bị ứ đọng nặng và lâu dài rất nguy hiểm, có thể gây tử vong cho các đối tượng sinh vật.

Vì vậy, thuốc BVTV  là những chất độc đối với cơ thể sinh vật,  phổ biến là các loại thuốc BVTV gốc lân hữu cơ và carbamate. Các chất kháng cholinesterase ngăn cản hệ thần kinh hoạt động đúng nhịp. Điều này có thể ảnh hưởng đến thần kinh trên não, nơi thực hiện chức năng giải phóng và kiểm soát hoạt động của các hormone đặc biệt quan trọng trong giai đoạn đầu của quá trình sinh trưởng, phát triển và sinh sản của sinh vật. Trong thâm canh hóa cây trồng nhất là phương thức độc canh, việc sử dụng thuốc BVTV là cần thiết nhưng nếu lạm dụng sẽ để lại hậu quả rất nặng nề cho môi trường và cộng đồng xã hội..Vì thế, đa dạng hóa cây trồng, vật nuôi với các phương thức sản xuất xen và luân canh trên cùng diện tích đất sẽ là giải pháp kỹ thuật tối ưu để gảm nhu cầu sử dụng thuốc và hóa chất trong sản xuất nông nghiệp.

Với chủ trương chuyển đổi cơ cấu nông nghiệp, nông thôn, nâng cao hiệu quả sản xuất, nhiều địa phương trong tỉnh đã xây dựng các mô hình nuôi thủy sản kết hợp với lúa thì vấn đề đặt ra là cần chú ý các khâu kỹ thuật từ việc thiết kế ruộng nuôi đến các quá trình chăm sóc quản lý, ứng dụng triệt để quy trình sản xuất IPM để hạn chế tối đa việc sử dụng thuốc BVTV trong các hệ thống kết hợp lúa-thủy sản để các đối tượng nuôi sinh trưởng bình thường và phát triển tối đa nhằm tăng năng suất trên một đơn vị diện tích canh tác, thân thiện với môi trường đảm bảo phát triển bền vững.

Nguồn tài liệu tham khảo:

Berg, H. 2001. Pesticide use in rice and rice  -  fish farm in the Mekong Dalte. Vietnam. CropProtection 20.

Chuiko GM, Podgornaya VA, Zhelnin YY. 2003. Cholinesterase and butyrylcholinesterase activities in brain and plasma of freshwater teleosts cross-species and cross-family differences. Comp Biochem Physiol 135B.

Tomlin, C., 1994. The pesticide manual. Crop Protection Publication.

http://en.wikipedia.org/wiki/Acetylcholinesterase