Luận án Nghiên cứu quá trình tích lũy, đào thải và ảnh hưởng của Chì (Pb), Cadimi (Cd) đến lượng glycogen, insulin, cortisol trong cá rô đồng (Anabas testudineus)

Tên luận án:

STUDY ON THE ACCUMULATION, DEPURATION AND EFFECTS OF LEAD (Pb) AND CADMIUM (Cd) ON THE LEVELS OF GLYCOGEN, INSULIN AND CORTISOL IN CLIMBING PERCH (Anabas testudineus)

Ngành:

Inorganic Chemistry

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Nghiên cứu này tập trung vào sự tích lũy, thải trừ và tác động của chì (Pb) và cadmium (Cd) lên nồng độ glycogen, insulin và cortisol ở cá rô đồng (Anabas testudineus), một loài cá có giá trị kinh tế và dinh dưỡng cao, nhưng dễ bị nhiễm kim loại nặng do môi trường sống. Trong bối cảnh công nghiệp hóa và ô nhiễm môi trường ngày càng trầm trọng bởi các kim loại nặng như Pb và Cd, việc đánh giá ảnh hưởng của chúng lên các loài thủy sinh là vô cùng quan trọng.

Mục tiêu chính của luận án bao gồm xác định ngưỡng độc cấp tính (LC50 96 giờ) của Pb và Cd, nghiên cứu quá trình tích lũy và thải trừ của chúng trong các mô (mang, gan, cơ) của cá rô đồng trong điều kiện phơi nhiễm bán mãn tính, và đánh giá các tác động độc hại bán mãn tính lên các chỉ số sinh hóa quan trọng như cortisol trong huyết tương, insulin trong máu và glycogen trong gan.

Các kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng ngưỡng độc cấp tính LC50 96 giờ đối với Pb là 120 mg/L và đối với Cd là 38 mg/L. Về quy luật tích lũy sau 28 ngày phơi nhiễm, Pb tích lũy theo thứ tự Mang >> Gan > Cơ, trong khi Cd tích lũy theo thứ tự Gan >> Mang > Cơ. Đối với quá trình thải trừ sau 14 ngày trong nước sạch, Pb thải trừ theo thứ tự Mang > Gan > Cơ, còn Cd thải trừ theo thứ tự Gan >> Mang > Cơ.

Phơi nhiễm với Pb và Cd gây ra căng thẳng độc hại, làm rối loạn chức năng bình thường của trục dưới đồi-tuyến yên-thượng thận (HPI), dẫn đến tăng sản xuất cortisol. Đồng thời, chúng làm suy giảm chức năng tế bào beta tuyến tụy, gây giảm sản xuất insulin, và làm suy yếu chức năng gan, dẫn đến phá vỡ glycogen dự trữ ở gan. Căng thẳng độc hại này cũng làm chậm sự tăng trưởng của cá rô đồng trong suốt giai đoạn phơi nhiễm và khả năng phục hồi kém trong giai đoạn thải độc.

Luận án có ý nghĩa khoa học trong việc xây dựng nền tảng cho nghiên cứu sinh thái và độc học môi trường, đồng thời cung cấp cơ sở khoa học cho các nhà quản lý trong việc định hướng sử dụng chuỗi thực phẩm an toàn và cảnh báo rủi ro ô nhiễm kim loại nặng.

Mục lục chi tiết:

• INTRODUCTION

  • Research Content of the Dissertation:
  • 1. Acute toxicity study (96-hour LC50) of Pb and Cd on the climbing perch
  • 2. Sub-chronic toxicity study of Pb and Cd on the accumulation and elimination process of Pb and Cd in the gills, liver, and muscle of the climbing perch.
  • 3. Sub-chronic toxic effects of Pb and Cd on the changes in plasma cortisol, blood insulin, and liver glycogen levels in the climbing perch.
  • Scientific Significance:
  • Practical Significance:
  • Novel Contributions:

• Chapter 1. RESEARCH OVERVIEW

  • 1.1. ENVIRONMENTAL TOXICOLOGY

    • 1.1.1. Classification of Toxicity Tests
    • 1.1.2. Toxicokinetics
    • a. Transport, Distribution, and Accumulation:
    • b. Detoxification and Depuration:

  • 1.2. OVERVIEW OF HEAVY METALS (LEAD, CADMIUM)

    • 1.2.1. Lead (Pb)
    • 1.2.2. Cadimi (Cd)

  • 1.3. BIOCHEMICAL COMPONENTS

    • 1.3.1. Hormone cortisol
    • 1.3.2. Hormone insulin
    • 1.3.3. Glycogen

  • 1.4. GENERAL INTRODUCTION TO THE CLIMBING PERCH (Anabas testudineus)

• Chapter 2. EXPERIMENTS

  • 2.1. EXPERIMENTAL DESIGN

  • 2.2.1. Acute toxicity test (LC50 in 96 hours) of Pb and Cd

  • 2.2.2. Sub-chronic toxicity test of Pb and Cd

    • a. Fish rearing conditions during Pb and Cd exposure period
    • b. Conditions for fish rearing during Pb and Cd depuration period
    • c. Sampling for analysis

  • 2.2. CHEMICAL ANALYSIS METHODS

• Chương 3. RESULTS AND DISCUSSIONS

  • 3.1. VALIDATION OF ANALYTICAL METHODS

  • 3.2. STUDY ON THE EFFECTS OF LEAD (Pb) ON CLIMBING PERCH

    • 3.2.1. Acute toxicity limit study of Pb in climbing perch
    • 3.2.2. Sub-chronic toxicity study of Pb in climbing perch
    • 3.2.2.1. Climbing perch under Pb exposure
    • a. Effects of sub-chronic Pb toxicity on the growth and development of climbing perch
    • b. Sub-chronic toxic effect of Pb on the accumulation rules of Pb in climbing perch
    • c. Sub-chronic toxic effect of Pb on the change in plasma cortisol in climbing perch
    • d. Sub-chronic toxic effect of Pb on the change in blood insulin in climbing perch
    • e. Sub-chronic toxic effect of Pb on the change in liver glycogen in climbing perch
    • 3.2.2.2. Climbing perch under Pb depuration
    • a. Changes in the weight and length of climbing perch during the depuration period (14 days)
    • b. The elimination of Pb from the gills, liver, and muscle tissue of climbing perch after 14 days of depuration

  • 3.3. STUDY ON THE EFFECTS OF CADMIUM (Cd) ON CLIMBING PERCH

    • 3.3.1. Acute toxicity limit study of Cd in climbing perch
    • 3.3.2. Sub-chronic toxicity study of Cd in climbing perch
    • 3.3.2.1. Climbing perch under Cd exposure
    • a. Effects of sub-chronic Cd toxicity on the growth and development of climbing perch
    • b. Sub-chronic toxic effect of Pb on the accumulation rules of Cd in climbing perch
    • c. Sub-chronic toxic effect of Cd on the change in plasma cortisol in climbing perch
    • d. Sub-chronic toxic effect of Cd on the change in blood insulin in climbing perch
    • e. Sub-chronic toxic effect of Cd on the change in liver glycogen in climbing perch
    • 3.3.2.2. Climbing perch under Cd depuration
    • a. Changes in the weight and length of climbing perch during the depuration period (14 days)
    • b. The elimination of Cd from the gills, liver, and muscle tissue of climbing perch after 14 days of depuration

  • 3.4. COMPARISON OF THE TOXIC EFFECTS OF Cd AND Pb ON THE CLIMBING PERCH (Anabas testudineus)

• Chapter 4. CONCLUSIONS AND RECOMMENDATIONS

  • 4.1. CONCLUSIONS

  • 4.2. RECOMMENDATIONS