NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ DƯ LƯỢNG MỘT SỐ CHẤT KHÁNG SINH TRONG NƯỚC VÀ ĐỘNG VẬT THỦY SINH TRONG MỘT SỐ HỒ HÀ NỘI
I. GIỚI THIỆU VỀ LUẬN ÁN NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ DƯ LƯỢNG MỘT SỐ CHẤT KHÁNG SINH TRONG NƯỚC VÀ ĐỘNG VẬT THỦY SINH TRONG MỘT SỐ HỒ HÀ NỘI
Kháng sinh đóng vai trò vô cùng quan trọng, nhờ có kháng sinh mà con người đã thoát khỏi nhiều bệnh tật hiểm nghèo, còn với động vật chúng không chỉ được dùng trong phòng và điều trị bệnh tật mà còn dùng để kích thích tăng trưởng. Tuy nhiên với sự hạn chế về hiểu biết và nhận thức, kháng sinh được xem là thần dược, nên con người đã sử dụng kháng sinh quá mức, với lượng tiêu thụ hàng năm trên thế giới khoảng 100.000 đến 200.000 tấn.
Kháng sinh tồn lưu trong môi trường, thậm chí ở nồng độ thấp chưa gây ảnh hưởng tức thời tới sinh vật, nhưng sự tiếp xúc lâu dài của sinh vật với kháng sinh và các chất chuyển hóa của chúng có thể dẫn đến sự tích tụ trong các mô và gây tác động trực tiếp hoặc gián tiếp đến quần thể sinh vật. Đặc biệt là sự tiếp xúc lâu dài với kháng sinh sẽ dẫn đến sự tiến hóa của các vi khuẩn gây bệnh và vi khuẩn thông thường, sự biến đổi di truyền và chuyển giao kháng thuốc kháng sinh (ARGs).
II. MỤC LỤC
MỤC LỤC ………………………………………………………………… i
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ……………. IV
DANH MỤC BẢNG BIỂU …………………………………………… VI
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH VÀ ĐỒ THỊ ……………………. VIII
MỞ ĐẦU ………………………………………………………………….. 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ………. 3
1.1.Tổng quan về thuốc kháng sinh …………………………………………… 3
1.1.2. Thuốc kháng sinh họ sulfornamides và trimethoprim ……….. 3
1.1.3. Thuốc kháng sinh họ quinolones ……………………………………… 6
1.2. Tổng quan về hồ Hà Nội và động vật thủy sinh ……………………. 9
1.2.1. Tổng quan về năm hồ Hà Nội …………………………………………… 9
1.2.2. Động vật thủy sinh ………………………………………………………….. 10
1.3. Hiện trạng sử dụng thuốc kháng sinh ………………………………….. 11
1.3.1. Hiện trạng sử dụng kháng thuốc sinh trên thế giới …………….. 11
1.3.1.1. Kháng sinh sử dụng cho người ………………………………. 11
1.3.1.2. Kháng sinh sử dụng trong nông nghiệp ………………….. 12
1.3.2. Hiện trạng sử dụng thuốc kháng sinh ở Việt Nam ……………… 13
1.3.2.1. Kháng sinh dùng trong điều trị bệnh ở người …………… 13
1.3.2.2. Kháng sinh sử dụng trong nông nghiệp ………………….. 14
1.4. Ô nhiễm thuốc kháng sinh và ảnh hưởng đến môi trường sinh thái … 15
1.4.1. Thuốc kháng sinh trong môi trường ………………………………….. 15
1.4.1.1. Kháng sinh trong môi trường nước …………………………. 16
1.4.1.2. Sự tích tụ kháng sinh trong sinh vật, trong đất và trầm tích … 16
1.4.2. Ảnh hưởng của kháng sinh trong môi trường …………………….. 18
1.5. Đánh giá nguy hại môi trường………………………………………………. 19
1.5.1. Tích lũy sinh học ……………………………………………………………… 19
1.5.2. Độc tính sinh học và thương số nguy hại……………………………. 20
1.6. Các phương pháp loại bỏ kháng sinh …………………………………… 23
1.7. Phân tích kháng sinh …………………………………………………………… 24
1.7.1. Kỹ thuật xử lý mẫu …………………………………………………………… 24
1.7.2. Các phương pháp phân tích kháng sinh …………………………….. 25
1.7.2.1. Phương pháp ELISA ……………………………………………….. 25
1.7.2.2. Phương pháp von – ampe ………………………………………… 26
1.7.2.3. Phương pháp điện di mao quản (CE) ……………………….. 26
1.7.2.4. Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) ………. 27
1.7.2.5. Phương pháp sắc ký lỏng hai lần khối phổ (LC/MS/MS) … 28
CHƯƠNG 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ………………… 30
2.1. Đối tượng nghiên cứu …………………………………………………………… 30
2.2. Hóa chất, dụng cụ và thiết bị …………………………………………………. 31
2.2.1. Hóa chất …………………………………………………………………………… 31
2.2.2. Dụng cụ và thiết bị thí nghiệm …………………………………………….. 32
2.3. Lấy mẫu, bảo quản và xử lý mẫu ……………………………………………. 32
2.4. Tối ưu hóa quy trình phân tích đồng thời kháng sinh quinolones,
sulfonamides và trimethoprim trong nước, trầm tích và cá rô phi ….. 35
2.4.1. Khảo sát điều kiện tối ưu cho sắc ký lỏng hai lần khối phổ (LC/MS/MS) … 35
2.4.2. Tối ưu hóa quy trình xử lý mẫu nước xác định đồng thời các kháng sinh … 38
2.4.3. Tối ưu hóa quy trình xử lý mẫu trầm tích xác định đồng thời các kháng sinh … 39
2.4.4. Tối ưu hóa quy trình xử lý mẫu cá rô phi xác định đồng thời các kháng sinh … 40
2.5. Hàm lượng và sự phân bố kháng sinh quinolones, sulfonamides
và trimethoprim trong các hồ của Hà Nội ………………………………………. 41
2.6. Đánh giá sự nguy hại của kháng sinh ……………………………………… 42
2.6.1. Xác định hệ số tích tụ kháng sinh trong trầm tích và động vật thủy
sinh của hồ Hà Nội ………………………………………………………………………. 42
2.6.2. Ảnh hưởng của kháng sinh tới quần thể sinh vật …………………… 42
2.7. Thẩm định phương pháp ………………………………………………………… 43
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ………………………… 45
3.1. Tối ưu hóa quy trình phân tích kháng sinh quinolones, sulfonamides
và trimethoprim trong nước, trầm tích và cá…………………………………… 45
3.1.1. Khảo sát pha động sử dụng cho LC/MS/MS …………………………. 45
3.1.2. Quy trình xử lý mẫu nước hồ xác định đồng thời các kháng sinh … 46
3.1.2.1.Tối ưu hóa quá trình chiết …………………………………………… 46
3.1.2.2. Thẩm định phương pháp phân tích …………………………….. 48
3.1.3. Quy trình xử lý mẫu trầm tích xác định đồng thời các kháng sinh … 51
3.1.3.1. Tối ưu hóa quá trình chiết ………………………………………….. 51
3.1.3.2. Thẩm định phương pháp ……………………………………………. 54
3.1.4. Quy trình xử lý mẫu cá xác định đồng thời kháng sinh ……………. 57
3.1.4.1. Tối ưu hóa quá trình chiết kháng sinh …………………………. 57
3.1.4.2. Thẩm định phương pháp phân tích ……………………………… 60
3.1.5. Kết quả phân tích mẫu đối chứng …………………………………………. 64
3.2. Hàm lượng kháng sinh trong nước, trầm tích và động vật thủy sinh ở
năm hồ của Hà Nội …………………………………………………………………………. 65
3.2.1. Hàm lượng kháng sinh trong nước hồ ……………………………………. 65
3.2.2. Hàm lượng kháng sinh trong trầm tích …………………………………… 71
3.2.3. Hàm lượng kháng sinh trong động vật thủy sinh …………………….. 75
3.3. Sự phân bố nồng độ kháng sinh theo không gian và thời gian …… 80
3.3.1 Sự phân bố nồng độ kháng sinh trong nước hồ ………………………… 80
3.3.2. Sự phân bố nồng độ kháng sinh trong trầm tích ………………………. 87
3.4. Đánh giá sự nguy hại của kháng sinh ………………………………………… 92
3.4.1. Ảnh hưởng của kháng sinh đối với quần thể sinh vật trong nước … 92
3.4.2. Ảnh hưởng của kháng sinh tới quần thể sinh vật trong trầm tích … 96
3.4.3. Sự tích tụ sinh học của kháng sinh trong động vật thủy sinh …….. 97
3.5. Đề xuất các giải pháp giảm thiểu ô nhiễm kháng sinh trong các hồ Hà Nội … 99
3.5.1. Giải pháp quản lý ……………………………………………………………………. 99
3.5.2. Giải pháp kỹ thuật ………………………………………………………………….. 101
KẾT LUẬN ……………………………………………………………………… 110
TÀI LIỆU THAM KHẢO ……………………………………………………. 109
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN … 124
PHỤ LỤC………………………………………………………………………… 132
Link Tham Khảo
