Sử Dụng EDTA Trong Nuôi Trồng Thủy Sản

Ngày đăng: 03/06/2019 39504 Lượt xem

TS. Huỳnh Trường Giang - Khoa Thủy sản - Đại học Cần Thơ

1. Đặc tính của EDTA và những ứng dụng trong đời sống

EDTA là từ viết tắt của EthyleneDiamineTetraacetic Acid. Đây là một axít hữu cơ mạnh (hơn 1.000 lần so với axít acetic) (EPA, 2004), được tổng hợp vào năm 1935 bởi nhà bác học F. Munz (Oviedo và Rodriguez, 2003). EDTA và các muối của nó thường ở dạng tinh thể màu trắng hoặc bột, không bay hơi và có độ tan cao trong nước. EDTA được tổng hợp từ ethylenediamine (C₂H₄(NH₂)₂), formol (HCHO) và gốc cyanide (HCN hoặc NaCN) (Sinax, 2011). Trong cấu trúc của EDTA có 2 nhóm amin (NH₂) và 4 gốc carboxyl (COOH). Sản phẩm thương mại đầu tiên được sản xuất vào năm 1948 và bắt đầu sử dụng trong công nghiệp vì đây là một hợp chất giá rẻ, nhu cầu sử dụng toàn cầu hàng năm khoảng 100.000 tấn (Sinax, 2011). Các sản phẩm thương mại thường ở dạng muối như là CaNa₂EDTA, Na₂EDTA, Na₄EDTA, NaFeEDTA…(EPA, 2004).

EDTA được sử dụng trong sản xuất chất tẩy rữa 33%, xử lý nước 18%, công nghiệp giấy 13% (được sử dụng để phòng những ảnh hưởng của các ion Fe²⁺, Cu²⁺, Mg²⁺ trong quá trình tẩy trắng) và các ngành công nghiệp khác (Oviedo và Rodriguez, 2003). Trong nuôi trồng thủy sản thì được sử dụng để xử lý kim loại nặng và làm giảm độ cứng của nước trong ương giống hoặc nuôi tôm thịt. Đặc tính của EDTA là tạo phức với các kim loại ở tỉ lệ 1:1. Khả năng tạo phức với kim loại phụ thuộc vào pH của nước, chẳng hạn như Ca²⁺ và Mg²⁺ yêu cầu pH khoảng 10 (Sinax, 2011). Mặt khác, sự tạo phức với các kim loại còn phụ thuộc vào hằng số hình thành phức, hằng số càng cao thì khả năng tạo phức càng cao. Đối với chì (Pb) hằng số K=10¹⁸, nhưng đối với Ca²⁺, K~10⁸. Do đó, theo Sinax (2011) trong môi trường nước, mặc dù có nhiều Ca²⁺, nhưng Pb²⁺ sẽ cạnh tranh với Ca²⁺.

EDTA di chuyển vào trong đất và tạo phức với các kim loại vết cũng như là các kim loại kiềm thổ (Na⁺, K⁺, Ca²⁺…), từ đó làm tăng độ hòa tan của kim loại. Đặc biệt là trong đất phèn, EDTA sẽ tạo phức kẹp (chelate) Fe-EDTA từ đó làm giảm quá trình hoạt động của Fe³⁺. Trong môi trường kiềm, EDTA lại tạo phức chủ yếu với Ca²⁺ và Mg²⁺ tạo thành CaMg-EDTA (EPA, 2004) làm giảm độ cứng của nước. Một khía cạnh khác là trong phân tử EDTA có 10% là nitơ, vì vậy khi sử dụng EDTA có thể góp phần cung cấp thêm nitơ cho môi trường kích thích tảo phát triển. Mặt khác, theo Sillanpaa (1997) trong nước Ca₃(PO₄)₂ và FePO₄ thường là những dạng không hòa tan làm mất đi lượng lớn PO₄^3- trong nước làm hạn chế sự phát triển của tảo, từ đó làm môi trường khó gây màu nước. Khi sử dụng EDTA sẽ tạo phức với Ca, Fe từ đó phóng thích PO₄^3- vào trong nước ở dạng hòa tan, từ đó kích thích tảo phát triển (Oviedo và Rodriguez, 2003).

2. Ảnh hưởng của EDTA đối với môi trường và thủy sinh vật

EDTA tạo phức với kim loại, mức độ ổn đinh của phức sẽ tùy thuộc vào từng kim loại khác nhau. Các muối của EDTA tan trong nước, một số ít sẽ hấp thụ vào lớp bùn đáy ao, không bay hơi và khả năng phân hủy sinh học chậm (EPA, 2003). Sự phân hủy sinh học của EDTA trong môi trường phụ thuộc vào loại đất, nhiệt độ, pH, vật chất hữu cơ và thành phần vi sinh vật (EPA, 2004). Hiện nay, chưa có báo cáo về ảnh hưởng của EDTA lên sức khỏe con người. Tuy nhiên, EDTA được chứng minh là có ảnh hưởng lên sự ức chế sự tổng hợp ADN (Heindorff et al., 1983, trích bởi EPA, 2004) và khi vào cơ thể, EDTA tồn tại trong thận 95%, và 5% còn lại trong túi mật. (EPA, 2004). CaNa₂EDTA được cho phép sử dụng trong bảo quản thực phẩm ở các nước Châu Âu và Mỹ ở giới hạn cho phép từ 25-800 ppm (EPA, 2004). WHO qui định về giới hạn hấp thụ tối đa là 2,5 mg/kg. Điều này có nghĩa là đây là giới hạn để theo dõi hàm lượng EDTA trong nước uống.

EDTA và muối của nó thường không gây độc cho động vật trên cạn (EPA, 2004). Hàm lượng EDTA tìm thấy trong nước mặt tự nhiên ở nồng độ rất thấp (0-1,0 ppm) và không ảnh hưởng cho động vật thủy sinh (EAC, 2012). Tuy nhiên, khi sử dụng nhiều có thể thúc đẩy quá trình phát tán ô nhiễm kim loại. Do đó, Hoa Kỳ khuyến cáo không nên sử dụng EDTA pha chế với chất tẩy rửa, xà phòng (Bedsworth và Sedlak, 2000). Tảo và động vật không xương sống nhạy cảm với EDTA nhiều nhất vì chúng ảnh hưởng lên sự phân chia tế bào, sắc tố quang hợp chlorophyll-a (Dufkova (1984) (trích bởi Oviedo và Rodriguez (2003)). Tuy nhiên, một điều thú vị là trong môi trường có hàm lượng dinh dưỡng bằng với lượng EDTA thì EDTA không thể hiện tính độc (Oviedo và Rodriguez, 2003). Zhao et al. (2011) cảnh báo các phức với kim loại có tính tự phân hủy sinh học chậm trong nước nhưng lại tan nhanh trong đất, điều này có thể dẫn đến sự tích lũy kim loại và tồn tại lâu trong đất.

Nghiên cứu của Licop (1988) trên ấu trùng tôm sú Penaeus monodon cho thấy khi bổ sung Na-EDTA ở nồng độ 5,0 và 10 ppm và trong nước ương vào ngày thứ 1, 4 và 7 có tác dụng nâng cao tỉ lệ sống của ấu trùng. Với cường độ sử dụng hàng ngày ở hàm lượng 10 ppm cho tỉ lệ sống tốt nhất.

LC₅₀ 96 giờ của EDTA trên cá là 430 ppm, LC₅₀ 48 giờ Daphnia là 100 ppm, EC trên tảo lam là 3 ppm. Nồng độ gây độc mãn tính trên cá là 10 ppm, Daphnia là 23 và tảo là 0,88 ppm (EPA, 2004). Hiện nay các nghiên cứu về LC₅₀ của EDTA trên cá tra (Pangasianodon hypophthalmus), tôm sú (P. monodon) và tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei) chưa được nghiên cứu.

Khi thí nghiệm Cd trên cá Hồi (Salmo gairdnen), Part và Wikmark (1984) cho rằng Cd²⁺ di chuyển trực tiếp vào trong mang và cao gấp 1.000 lần so với phức Cd-EDTA. Như vậy, EDTA có tác dụng rất tốt khi làm giảm ảnh hưởng của kim loại năng lên thủy sinh vật.

Trong xử lý nước thải, nghiên cứu của Mayenkar và Lagvankar (1983) cho thấy EDTA có khả năng loại bỏ Niken (Ni) hơn 60%, đồng (Cu) là 100% và đối với sắt (Fe) khoảng 85%. pH thích hợp dao động từ 7,5-9,5.

EDTA cũng có tác động lên vi khuẩn gram âm vì có khả năng phá vở màng tế bào thông qua xâm nhập và làm mất nhóm acetyl (COCH₃), từ đó làm giảm thiểu lượng Ca và Mg trong tế bào và làm mất chức năng của vách lipopolysarcharide (Oviedo và Rodriguez, 2003).

3. Phương pháp sử dụng

EDTA có thể được sử dụng trong xử lý nước cấp trong sản xuất giống cũng như như là nuôi tôm thịt. Đối với xử lý nước trong trại giống, liều thường áp dụng từ 5-10 ppm. Trong khi xử lý nước trong nuôi tôm thịt, đối với những ao nuôi trong vùng có độ mặn thấp và đất nhiễm phèn. Khi cấp nước vào ao khoảng 0,8-1 m, nếu độ kiềm thấp, nước có màu vàng nhạt, có thể sử dụng EDTA ở liều 2-5 kg/1.000 m² để xử lý trước khi bón vôi để nâng độ kiềm trong ao. Tùy theo tình huống cụ thể mà người nuôi có thể tư vấn thêm cán bộ kỹ thuật. Trong quá trình nuôi có thể sử dụng EDTA với liều thấp hơn 0,5-1 ppm. Trên thị trường hiện nay có nhiều sản phẩm phối chế có chứa thành phần EDTA, người nuôi có thể chọn lựa và sử dụng theo chỉ dẫn của nhà sản xuất.

Bài viết đã được UV-Việt Nam mua tác quyền từ tác giả, bất cứ hình thức sao chép nào đều phải có trích dẫn nguồn từ Công ty Cổ Phần UV

Ứng dụng chế phẩm vi sinh EM trong NTTS và một số điểm lưu ý

Mặc dầu EM đã được giới thiệu với khoảng 80 loài vi khuẩn hữu ích khác nhau trong thành phần với vai trò có thể tham gia hầu hết các quá trình chuyển hóa vật chất quan trọng trong thủy vực, tuy nhiên để một sản phẩm tồn tại nhiều loại vi khuẩn trong điều kiện lỏng cũng là một điều cần lưu ý. Theo như thông tin trên sản phẩm EM là một hỗn hợp nhiều giống loài ci khuẩn bao gồm: vi khuẩn quang hợp (Rhodopseudomonas palustris tổng hợp ra chất hữu cơ từ CO2 và H2O), vi khuẩn lactic (Lactobacillus chuyển hóa thức ăn khó tiêu thành thức ăn dễ tiêu), nấm men (Saccharomyces cerevisiae sản sinh vitamin và các axitamin), xạ khuẩn (sản sinh chất kháng sinh ức chế vi sinh vật gây bệnh và phân giải chất hữu cơ), nấm mốc, vi khuẩn (Bacillus subtilis phân hũy hợp chất hữu cơ).... Tuy nhiên chọn lựa một sản phẩm EM có chất lượng và ứng dụng đạt hiệu quả đòi hỏi người nuôi nên thận trọng chọn lựa.

21/05/2025

ỨNG DỤNG VI KHUẨN ĐỐI KHÁNG TRONG NUÔI TÔM

Ts Phạm Thị Tuyết Ngân, khoa Thủy sản, trường Đại học Cần Thơ Thách thức lớn nhất trong ngành tôm ở qui mô toàn cầu là vấn đề dịch bệnh, đặc biệt bệnh có nguồn gốc từ vi khuẩn và chủ yếu là các loài Vibrio (Ajadi et al., 2016; Hoseinifar et al., 2018). Bệnh hoại tử gan tụy cấp tính (AHPND), hay còn gọi “hội chứng tôm chết sớm” (EMS), do vi khuẩn Vibriosis gây ra với tỷ lệ chết nghiêm trọng (lên đến 100%) và ảnh hưởng đến kinh tế trên toàn cầu (Lightner et al., 2012; Joshi et al., 2014; Kongrueng et al., 2015; Boonsri et al., 2017). Tôm nhiễm bệnh có biểu hiện tăng trưởng chậm, bụng đói và gan tụy bị teo nghiêm trọng (Joshi et al., 2014; Kongrueng et al., 2015; Sirikharin et al., 2015; Han et al., 2020). Ban đầu, tác nhân gây bệnh của AHPND đã được báo cáo là do Vibrio parahaemolyticus (VPAHPND) (Tran et al., 2013). Các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng các vi khuẩn Vibrio spp. khác, chẳng hạn như Vibrio punensis (Restrepo et al., 2018), Vibrio owensii (Liu et al., 2015), Vibrio harveyi-like (Kondo et al., 2015) và Vibrio campbellii (Dong et al., 2017) cũng có khả năng gây AHPND ở tôm. Bên cạnh AHPND, các loại Vibrio khác thường được báo cáo trên tôm nuôi do Vibrio alginolyticus, Vibrio anguillarum, V. harveyi, Vibrio vulnificus, V. campbellii và Vibrio fischeri gây nên bệnh (Lavilla-Pitogo et al., 1990; Lightner, 1996; Lavilla -Pitogo et al., 1998; Chen et al., 2000; Jayasree et al., 2006; Longyant et al., 2008; Zheng et al., 2016; Chandrakala và Priya, 2017; Karnjana et al., 2019). Hơn nữa, các loài không thuộc Vibrio như Aeromonas spp. (Dierckens et al., 1998; Zhou et al., 2019), Streptococcosis spp. (Hasson et al., 2009), Shewanella spp. (Wang et al., 2000), Flavobacterium spp. (Chandrakala và Priya, 2017) và Pseudoalteromonas spp. (Zheng et al., 2016) cũng được ghi nhận là có thể gây ra các bệnh nghiêm trọng NTTS tôm cá. Do đó, các chiến lược tập trung vào việc hạn chế sự phát triển hoặc hoạt động của vi khuẩn gây bệnh là rất cần thiết. Để giải quyết vấn đề tôm nhiễm bệnh AHPND, kháng sinh đã dược sử dụng. Tuy nhiên cho đến nay, hầu như chưa có thuốc điều trị đặc hiệu cho dịch bệnh này, hầu hết các dòng vi khuẩn V. parahaemolyticus kháng được hoàn toàn với oxytetracylin, là kháng sinh chủ yếu trộn vào thức ăn nuôi tôm định kỳ. Do đó sử dụng kháng sinh để trị bệnh không có hiệu quả, ngoài ra việc sử dụng kháng sinh còn gây ảnh hưởng đến môi trường nuôi tôm, đến sự tăng trưởng của tôm và gây ảnh hưởng đến chất lượng tôm.

07/11/2024

NUÔI TÔM VÀ XU THẾ SỬ DỤNG VI SINH VẬT HỮU ÍCH (PROBIOTIC) Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG

Một số nguyên nhân ảnh hưởng đến nuôi tôm ngoài nguyên nhân nắng nóng kéo dài thì nhiều diện tích tôm nuôi bị thiệt hại còn do nguồn nước trên các kênh rạch bị ô nhiễm nặng, khiến bệnh phát sinh và lây lan. Đặc biệt, nhiều kênh, rạch có độ mặn quá cao đã ảnh hưởng đến sự phát triển của tôm. Do vậy để ngành nuôi tôm ven biển phát triển bền vững, rất cần sự đồng hành, đó là tiếp tục đầu tư đồng bộ cơ sở hạ tầng vùng sản xuất và ương dưỡng giống tập trung theo quy hoạch chung của ngành, từng bước chủ động nguồn giống tại chỗ cung ứng nhu cầu phát triển sản xuất thủy sản. Giám sát, xử lý để giảm thiểu các nguồn xả thải ảnh hưởng đến môi trường nuôi tôm; đồng thời, hướng dẫn người dân thực hiện tốt các quy định về quản lý, phòng ngừa khi có dịch bệnh xảy ra, hạc chế dịch bệnh lây lan trên diện rộng. Để đạt được hiệu quả toàn diện này trong nuôi tôm, theo tôi người nuôi phải ý thức mọi vấn đề liên quan và chú trọng đến việc quản lý chất lượng nước nuôi và xả thải để đảm bảo trên qui mô rộng nguồn nước mặt không bị ô nhiễm, đây là giải pháp lâu dài. Do vậy việc sử dụng vi khuẩn hữu ích trong quá trình nuôi và trước khi xả thải là cần thiết để đạt được những hiệu quả tịch cực mà ngành nghề mang lại cho người dân và xã hội.

08/11/2024

PHÂN BIỆT ĐỐM TRẮNG TRÊN TÔM DO VI-RÚT, VI KHUẨN VÀ MÔI TRƯỜNG

Bệnh đốm trắng do vi-rút là một trong những bệnh nguy hiểm cho tôm nuôi vì tỷ lệ chết cao và thời gian chết rất nhanh. Tuy nhiên, không phải tôm có đốm trắng nào cũng do vi-rút gây ra mà có thể tôm bị đốm trắng do vi khuẩn hay do yếu tố môi trường. Vì vậy, nắm vững kiến thức cơ bản về bệnh đốm trắng như hiểu biết về nguyên nhân, triệu chứng cũng như cách phân biệt bệnh để có chiến lược phòng ngừa và chữa trị là rất cần thiết.

07/11/2024