Đánh giá sự tích lũy kim loại nặng ở tôm sú nuôi tại đầm Chilika

Tôm cũng có khả năng cung cấp vitamin B12, selen, omega-3, axit béo không bão hòa cao (HUFA) và astaxanthin, một chất chống oxy hóa tự nhiên. Nhờ giá trị dinh dưỡng cao, kích thước lớn, hương vị độc đáo và nhu cầu của người tiêu dùng, tôm sú là một trong những loài giáp xác được tiêu thụ nhiều nhất trên toàn cầu.

Kim loại nặng đã được chứng minh là chất gây ô nhiễm chính, có thể tích lũy trong các sản phẩm thủy sản và tiềm ẩn nhiều nguy cơ gây hại với sức khỏe con người. Nước thải công nghiệp hoặc sinh hoạt, nước mưa, các hoạt động vận chuyển và đi lại, phong hóa địa chất của vỏ trái đất và lắng đọng khí quyển đều có thể góp phần tạo ra kim loại nặng trong môi trường nước (Wen và cộng sự, 2020; Sadeghi và cộng sự, 2022 ).

Ô nhiễm kim loại nặng đã gây ra báo động toàn cầu và đã trở thành một trong những vấn đề môi trường nghiêm trọng nhất của Ấn Độ do tốc độ tăng trưởng công nghiệp nhanh chóng (Chatterjee và cộng sự, 2007). Đô thị hóa và công nghiệp là những yếu tố chính làm tăng ô nhiễm kim loại trong môi trường thủy sinh (Rodríguez Martín và cộng sự, 2015; Seifi và cộng sự, 2019).

Điều này có thể gây ra sự tích lũy sinh học kim loại nặng trong quần thể sinh vật, với hàm lượng cao ở các loài thủy sản có giá trị kinh tế, đặc biệt là tôm sú. Tuy nhiên, dữ liệu về hàm lượng kim loại nặng trong tôm từ vùng nước ven biển Ấn Độ còn hạn chế. 

Chilika là đầm nước lợ lớn thứ hai thế giới, nằm dọc theo bờ biển phía đông Ấn Độ, cung cấp sinh kế cho 0,2 triệu ngư dân. Cho đến năm 2018, đây là nơi đã ghi nhận sự có mặt của 378 loài thủy sản, bao gồm 314 loài cá, 29 loài tôm và 35 loài cua (Mohanty et al., 2015). Đây cũng là nơi sinh sống của 813 loài động vật (Kumar và cộng sự, 2011).

Chilika là đầm nước lợ lớn thứ hai thế giới, nằm dọc theo bờ biển phía đông Ấn Độ. Ảnh: incredibleindia.org

Trong khu vực này, tôm là mặt hàng hải sản phổ biến và có giá trị, khiến chúng trở thành loài thương mại quan trọng (Jayachandran và Indira, 2010). Vì vậy, nghiên cứu gần đây của Prasannajit Acharya và cs (2023) được thực hiện với mục tiêu 1) phát hiện các yếu tố kiểm soát sự biến đổi kim loại nặng trong nước, trầm tích đầm Chilika và 2).

Kết quả về hàm lượng kim loại nặng trong tôm sú

Sự tích lũy kim loại trong tôm sú tuân theo thứ tự Zn > Ni > Cu > Co > Cr > Pb > Cd (Bảng 1b), Xu hướng tích lũy kim loại tương tự cũng được quan sát thấy ở các vùng đất ngập nước nước lợ ở vùng Sunderban của Ấn Độ (Guhathakurta và Kaviraj, 2000), và ở Khulna, Bangladesh (Biswas và cộng sự, 2021). Kết quả chỉ ra rằng sự tích lũy kim loại tăng lên trong mùa hè và mùa đông so với mùa mùa thu.

Tuy nhiên, kết quả tổng thể của ANOVA hai chiều cho thấy sự khác biệt không đáng kể (p < 0,05) giữa các mùa (n = 421, p = 0,59) và các ngành (n = 32, p = 0,61). Sự tích lũy kim loại trong P. monodon của các hệ sinh thái khác nhau trên toàn cầu đã được liệt kê trong Bảng 2.

Zn là vi chất dinh dưỡng cần thiết vì nó là chất xúc tác cho gần 300 enzym của các loài thủy sản. Do đó, cần có mức Zn tương đối cao để cân bằng các chức năng sinh học nhất định. Nghiên cứu hiện tại ghi nhận sự tích lũy Zn là 4,41 ± 3,8 μg/kg trọng lượng tươi (dao động từ 0,01 đến 20,83 μg/kg) và nằm trong giới hạn cho phép (FAO 1989). Mức này cho thấy tôm sú của Chilika có thể được tiêu thụ để giải quyết các vấn đề như chán ăn, ức chế tăng trưởng, thay đổi ở da và các bất thường về miễn dịch (Tuzen và cộng sự, 2008).

Ngoài ra, mức tích lũy này sẽ không gây ra bất kỳ tác động tiêu cực cấp tính nào (Schwarz và cộng sự, 2006). Zn đo được trong các mô cơ của tôm sú của Chilika được tìm thấy thấp hơn so với mức trong tôm từ Bangladesh (18,0 μg/kg) (Sarker et al., 2012) và cao hơn sông Passur ở Bangladesh (2,03 μg/kg) (Islam và cộng sự, 2014).

Ni là một kim loại nặng có khả năng độc hại, được báo cáo là có khả năng gây ung thư và gây dị ứng. Sự tích lũy Ni trung bình ở tôm sú trong nghiên cứu này dao động trong khoảng từ 0,01 đến 11,68 với mức trung bình 1,38 ± 1,71 μg/kg và nằm trong ngưỡng được FAO (1989) khuyến nghị mức tiêu thụ an toàn. Kết quả này cao hơn so với hàm lượng quan sát được ở cá chép (0,073 μg/kg) được tìm thấy ở hồ Szelag Wielki, Ba Lan (Skibniewska và cộng sự, 2008) và cả trong trái cây.

Ví dụ, nho được trồng ở Vườn nho Gonabad ghi lại gần một nửa hàm lượng Ni, tức là 0,71 μg/kg (Peirovi-Minaee và cộng sự, 2022). Mức tích lũy hiện tại cũng khá thấp so với hàm lượng (3,83 μg/kg) được ghi nhận ở loài cá thương mại chính được đánh bắt từ Hồ Plateau, Trung Quốc (Qian và cộng sự, 2020). Không giống như các kim loại khác, kết quả ANOVA hai chiều về tích lũy Ni ở tôm sú cho thấy sự thay đổi đáng kể theo mùa (n = 421, p = 0,00).

Ba mươi ba địa điểm lấy mẫu ở đầm Chilika, Ấn Độ. Ảnh: researchgate.net

Nghiên cứu có kết quả cho thấy hàm lượng tích lũy Cu trung bình trong mô của tôm sú là 0,01˗11,19 μg/kg, với mức trung bình là 1,16 ± 1,4 μg/kg. Theo FAO (1989), hàm lượng Cu trong thực phẩm không được vượt quá giá trị 20,0 μg/kg (trọng lượng tươi). Do đó mức độ tích lũy Cu chứng tỏ nó an toàn cho con người khi sử dụng như một thành phần trong khẩu phần ăn. Mức tương tự (1,47 μg/kg) cũng được báo cáo đối với cá diếc Carassius auratus ở Hồ Taihu, Trung Quốc (Rajeshkumar và cộng sự, 2018). Mức tích lũy này thấp hơn khoảng 10 lần so với mức tích lũy được tìm thấy ở bờ biển Tanzania 11,78 μg/kg ở Scylla serrata (Rumisha và cộng sự, 2017), Hồ Pulicat, Đông Nam Ấn Độ (14,72 μg/kg) nhưng cao hơn thế báo cáo mức tích lũy là 0,08 μg/kg đối với L.cephalus từ miền Trung và miền Đông Bắc Trung Quốc (Zhong và cộng sự, 2018). 

Hàm lượng tổng thể của Co được ghi nhận trong nghiên cứu hiện tại (0,06˗7,65 với mức trung bình, (1,15 ± 0,94 μg/kg) cũng nằm trong phạm vi ngưỡng do FAO quy định (1989) thấp hơn mức khuyến nghị là 5 μg/kg. Kết quả này cao hơn so với hàm lượng quan sát được ở bờ biển Đại Tây Dương của Congo (12,40 μg/kg) (Suami và cộng sự, 2019) và thấp hơn hàm lượng được ghi nhận đối với tôm sú từ bờ biển Tanzania (0,30 μg/kg) (Rumisha và cộng sự, 2017).

Trong nghiên cứu này, hàm lượng trung bình của Cr được tìm thấy trong mô của tôm sú là 0,69 ± 1,27 μg/kg (trọng lượng tươi) và dao động từ 0,01 đến 10,42 μg/kg. Mức này nằm trong mức dung nạp được khuyến nghị đối với Cr ở loài giáp xác, tức là khoảng 5 μg/kg (FAO 1989), và cho thấy nó khá an toàn khi tiêu dùng cũng sẽ mang lại lợi ích cho sức khỏe. Hàm lượng Cr trong nghiên cứu này thấp hơn mức được báo cáo trong Fu và cộng sự, 2013 từ hồ Taihu, Trung Quốc (1,04–3,63 μg/kg); Sadeghi và cộng sự, (2021) từ biển Oman, Iran (68,94 μg/kg) và Loghmani và cộng sự, 2022) từ bờ biển phía bắc của biển Oman, Iran (1,24 μg/kg).

Một nghiên cứu khác tìm thấy hàm lượng Cr trong cơ của tôm sú ở ven biển Mumbai, Ấn Độ là 10,68 μg/kg (Zodape, 2014), ở mức tương tự được ghi nhận trong nghiên cứu này. Hao và cộng sự. (2019), tại vùng ven biển Hải Nam, Trung Quốc đã phát hiện thấy hàm lượng Cr trung bình là 1,01 μg/kg, ở C. carassius. Không giống như các kim loại khác, kết quả ANOVA hai chiều về tích lũy Ni ở tôm sú cho thấy sự thay đổi đáng kể theo mùa (n = 421, p = 0,001).

Hàm lượng Pb trong tôm sú dao động trong khoảng 0,01 đến 2,56 với trung bình là 0,68 ± 0,44 μg/kg trọng lượng tươi. Mức này thấp hơn mức cho phép của Pb ở giáp xác, khoảng 15 μg/kg do FAO (1989) quy định. Do đó, kết quả này an toàn khi tiêu thụ và tránh khả năng mắc các bệnh như các vấn đề về thần kinh và thận, ảnh hưởng đến huyết học, tăng huyết áp và ung thư (Bosch và cộng sự, 2016) do tiêu thụ mức Pb cao hơn.

Mức Pb được ghi nhận thấp hơn so với hàm lượng quan sát được ở Scylla serrata đánh bắt từ Sungai Penor, Malaysia (6,52 μg/kg) (Kamaruzzaman và cộng sự, 2012), và tôm được phân tích từ Sundarbans Ấn Độ (7,21 μg/kg) (Basu và cộng sự, 2021), và nghiên cứu hiện tại cao hơn hàm lượng được ghi nhận ở sông Mahanadi, Ấn Độ (0,2 μg/kg) (Mohapatra và cộng sự, 2009).

Ở đầm Chilika, sự tích lũy Cd trong mô cơ tôm sú dao động trong khoảng từ 0,03 đến 2,23 μg/kg, với mức trung bình là 0,28 ± 0,41 μg/kg. Tỷ lệ này nằm trong phạm vi 0,5 μg/kg trong tôm theo khuyến nghị của FAO 1989. Mức tích lũy này đảm bảo cho việc tiêu thụ tôm sú của Chilika vì nó sẽ không phải là vấn đề đáng lo ngại như suy thận và mềm xương dẫn đến nhiễm bẩn phơi nhiễm lâu dài hoặc liều lượng cao (Thompson và cộng sự, 2019). 

Sự biến đổi theo ngành và theo mùa của nồng độ kim loại nặng (μg/kg trọng lượng khô) ở tôm sú (n = 12) ở đầm Chilika

Kết quả của nghiên cứu hiện tại chỉ ra rằng nồng độ kim loại nặng trong nước và trong tôm duy trì tính thời vụ đáng kể liên quan đến các loại kim loại. Hàm lượng kim loại được ghi nhận và mức độ tích lũy đều nằm trong giới hạn an toàn theo ngưỡng quy định của FAO và WHO. Các chỉ số nguy hiểm cho thấy nguy cơ sức khỏe không gây ung thư ở tôm thấp hơn, an toàn cho sức khỏe cộng đồng.

Nhờ sự tăng trưởng nhanh chóng về sản xuất ở Chilika để phục vụ tiêu dùng trong nước, một lượng đáng kể tôm sú của Chilika được xuất khẩu, tạo ra doanh thu đáng kể cho đất nước. Do đó, việc đánh giá mức độ ô nhiễm đối với các nguồn ô nhiễm dự kiến khác nhau phải được thực hiện thường xuyên.

Theo Research Gate