Luận án Tiến sĩ Y học: Ảnh hưởng thuốc bảo vệ thực vật nhóm phospho hữu cơ đến chất lượng tinh trùng người phun thuốc tại tỉnh An Giang

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:200

Thêm vào BST

Báo xấu

6
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận án Tiến sĩ Y học "Ảnh hưởng thuốc bảo vệ thực vật nhóm phospho hữu cơ đến chất lượng tinh trùng người phun thuốc tại tỉnh An Giang" trình bày các nội dung chính sau: Đánh giá phơi nhiễm thuốc BVTV nhóm phospho hữu cơ qua chỉ số Pseudocholinesterase (PChE) trong huyết thanh và 6 chất chất chuyển hóa DAP trong nước tiểu của người dân phun thuốc tại tỉnh An Giang; Đánh giá tác động thuốc BVTV nhóm phospho hữu đến các thông số tinh trùng của người dân phun thuốc tại tỉnh An Giang; So sánh kết quả DAP, PChE và các thông số tinh trùng bước đầu thăm dò các hoạt động giáo dục sức khỏe, hướng dẫn thực hành đúng và bảo hộ lao động của người dân phun thuốc tại tỉnh An Giang.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận án Tiến sĩ Y học: Ảnh hưởng thuốc bảo vệ thực vật nhóm phospho hữu cơ đến chất lượng tinh trùng người phun thuốc tại tỉnh An Giang

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ ĐẠI HỌC Y DƯỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH NGUYỄN HỒNG LẬP ẢNH HƯỞNG THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT NHÓM PHOSPHO HỮU CƠ ĐẾN CHẤT LƯỢNG TINH TRÙNG NGƯỜI PHUN THUỐC TẠI TỈNH AN GIANG LUẬN ÁN TIẾN SĨ Y HỌC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, năm 2024
ii BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ ĐẠI HỌC Y DƯỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH NGUYỄN HỒNG LẬP ẢNH HƯỞNG THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT NHÓM PHOSPHO HỮU CƠ ĐẾN CHẤT LƯỢNG TINH TRÙNG NGƯỜI PHUN THUỐC TẠI TỈNH AN GIANG NGÀNH: KỸ THUẬT XÉT NGHIỆM Y HỌC MÃ SỐ: 9720601 LUẬN ÁN TIẾN SĨ Y HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. PGS.TS. LÂM VĨNH NIÊN 2. PGS.TS. TRẦN THIỆN THUẦN TP. HỒ CHÍ MINH, năm 2024
i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận án là trung thực, khách quan và chưa từng được bảo vệ ở bất kỳ học vị nào. Tác giả luận án Nguyễn Hồng Lập
ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .................................................................................................. I MỤC LỤC............................................................................................................. II DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ THUẬT NGỮ ANH-VIỆT ..............IV DANH MỤC BẢNG .......................................................................................... VII DANH MỤC HÌNH .............................................................................................IX DANH MỤC SƠ ĐỒ VÀ BIỂU ĐỒ ..................................................................... X ĐẶT VẤN ĐỀ ........................................................................................................ 1 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................... 4 1.1 Định nghĩa, phân loại, cấu trúc hoá học, đường phơi nhiễm, thời gian bán huỷ thuốc BVTV ............................................................................................................ 4 1.2 Tình hình sử dụng thuốc BVTV trên thế giới và ở Việt Nam ......................... 7 1.3 Tác hại thuốc BVTV nhóm OP đến sức khoẻ con người ............................ 11 1.4 Tổng quan xét nghiệm đánh giá mức độ phơi nhiễm thuốc BVTV và nguy cơ ảnh hưởng đến sức khoẻ nam giới qua xét nghiệm tinh dịch đồ ............................. 16 1.5 Tổng quan các nghiên cứu đánh giá mối liên quan giữa yếu tố phơi nhiễm thuốc BVTV nhóm OP với chất lượng tinh trùng ............................................................ 31 CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................. 39 2.1 Thiết kế nghiên cứu ..................................................................................... 39 2.2 Đối tượng nghiên cứu .................................................................................. 39 2.3 Thời gian và địa điểm nghiên cứu ................................................................ 41 2.4 Cỡ mẫu nghiên cứu ..................................................................................... 41 2.5 Định nghĩa biến số....................................................................................... 43 2.6 Phương pháp, công cụ đo lường và thu thập số liệu ..................................... 49 2.7 Quy trình nghiên cứu ................................................................................... 59 2.8 Phương pháp phân tích dữ liệu .................................................................... 63 2.9 Đạo đức trong nghiên cứu ........................................................................... 64 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ ...................................................................................... 65
iii 3.1 Kết quả xây dựng quy trình định lượng chất chuyển hoá DAP trong nước tiểu bằng kỹ thuật sắc ký lỏng ghép khối phổ (LC-MS/MS) ......................................... 65 Điều kiện sắc ký: ............................................................................................... 74 3.2 Kết quả đánh giá phơi nhiễm thuốc BVTV nhóm OP qua các chỉ số PChE và 6 chất chất chuyển hóa DAP của đối tượng nghiên cứu tại tỉnh An Giang ............. 77 3.3 Kết quả đánh giá tác động thuốc BVTV nhóm OP đến các thông số tinh dịch đồ của đối tượng nghiên cứu tại tỉnh An Giang ...................................................... 83 3.4 Kết quả so sánh DAP, PChE và các thông số tinh dịch đồ bước đầu thăm dò các hoạt động giáo dục sức khoẻ, hướng dẫn thực hành đúng và bảo hộ lao động của đối tượng nghiên cứu tại tỉnh An Giang ................................................................. 89 CHƯƠNG 4. BÀN LUẬN ................................................................................... 94 4.1. Xây dựng quy trình định lượng chất chuyển hoá DAP trong nước tiểu bằng kỹ thuật sắc ký lỏng ghép khối phổ (LC-MS/MS)....................................................... 94 4.2 Đánh giá phơi nhiễm thuốc BVTV nhóm OP qua các chỉ số PChE, 6 chất chất chuyển hóa DAP của đối tượng nghiên cứu tại An Giang .................................... 101 4.3 Đánh giá tác động thuốc BVTV ảnh hưởng đến các thông số tinh dịch đồ của đối tượng nghiên cứu tại tỉnh An Giang ............................................................... 110 4.4 So sánh DAP, PChE và các thông số tinh dịch đồ bước đầu thăm dò các hoạt động giáo dục sức khoẻ, hướng dẫn thực hành đúng của người dân phun thuốc BVTV tại An Giang ........................................................................................................ 114 ĐIỂM MẠNH VÀ HẠN CHẾ CỦA NGHIÊN CỨU ....................................... 120 KẾT LUẬN ........................................................................................................ 122 KIẾN NGHỊ ....................................................................................................... 124 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CÓ LIÊN QUAN TÀI LIỆU THAM KHẢO
iv DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ THUẬT NGỮ ANH-VIỆT Viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt ACh Acetylcholin AChE Acetylcholinesterase AIOM Artificial intelligence optical microscođỉnh APCI Atmospheric Pressure Chemical Ionization BHLĐ Bảo hộ lao động BVTV Bảo vệ thực vật CASA Computer-aided sperm analysis CV Coefficient of variation Hệ số phân tán CYPs Enzym cytochrome P450 DAP Dialkyl phosphat DAG Directed Acyclic Graph DBP Dibutyl phosphat ĐBSCL Đồng bằng Sông Cửu Long DEDTP Diethyl dithiophosphat DEP Diethyl phosphat DETP Diethyl thiophosphat DGKC Deutsche Gesselschaft für Klinische Chemie DMDTP Dimethyl dithiophosphat DMP Dimethyl phosphat DMTP Dimethyl thiophosphat EI Electron impact Tác động điện tử Cơ quan Dược phẩm Châu EMA European Medicines Agency Âu
v Viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt Cơ quan Bảo vệ Môi EPD Environment Protection Agency trường Hoa Kỳ ESI ElectroSray Ionization Ion hóa tia điện FMOs Flavin containing monooxygenase GC Gas chromatography Sắc ký khí GDSK Giáo dục sức khỏe HCBVTV Hóa chất bảo vệ thực vật HPLC High Performance Liquid Chromatography HQC High quality control IPM Integrated Pest Management Quản lý dịch hại tổng hợp IS Internal standard Chuẩn nội KAP Knowledge, Attitude and Practice KTC Khoảng tin cậy LC Liquid chromatography LLE Liquid-liquid extraction Chiết lỏng – lỏng LLOQ Lower limit of quantification Giới hạn định lượng dưới LLQC Lower Limit Quality control LOD Limit of detection Giới hạn phát hiện LOQ Limit of quantitation Giới hạn định lượng LQC Low quality control Mẫu kiểm tra nồng độ thấp MDI Mekong Delta Development Research Institute Mẫu kiểm tra nồng độ MQC Medium quality control trung bình MRM Multiple Reaction Monitoring MS Mass spectrometry Khối phổ
vi Viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt OC organochlorines OD Odds Ratio OP Organophosphorus insecticides TTS nhóm OP PChE Pseudocholinesterase PFBBr 2,3,4,5,6- pentafluorobenzyl bromide PPE Personal Protective Equipment PYR pyrethroids QC Quality control ROS Reactive oxygen species Stress oxy hóa RSD Relative standard deviation Độ lệch chuẩn tương đối SD Standard deviation Độ lệch chuẩn SIM Selected ion monitoring SRM SPE Solid phase extraction Chiết pha rắn SPME Solid phase microextraction Vi chiết pha rắn Kiểm soát chất lượng SQC Statistical Quality control thống kê SRM Selected Reaction Monitoring TTS Thuốc BVTV ULOQ Upper limit of quantitation Kiểm soát chất lượng giới hạn định lượng trên UPLC Ultra Performance Liquid Chromatography Cơ quan quản lý thuốc và US-FDA Food and drug administration thực phẩm Hoa Kỳ WHO World Health Organization
vii DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. Phân loại thuốc bảo vệ thực vật ............................................................... 4 Bảng 1.2. Thời gian bán hủy của một số loại thuốc BVTV sử dụng phổ biến .......... 7 Bảng 1.3. Một số thuốc BVTV nhóm OP (OP) thông dụng ở Việt Nam .................. 8 Bảng 1.4. Phân bố các loại thuốc BVTV được cho phép sử dụng .......................... 10 Bảng 1.5. So sánh sử dụng thuốc nhóm đối chứng so với 1M5R............................ 11 Bảng 1.6. Thành phần chuyển hoá của một số loại thuốc BVTV phổ biến ............. 12 Bảng 1.7. Cơ chế phân mảnh của các chất phân tích 21 .......................................... 17 Bảng 1.8. So sánh các quy định của US – FDA và EMA ....................................... 20 Bảng 1.9. Thống kê công trình nghiên cứu định lượng chất chuyển hoá Dialkyl phosphat trong nước tiểu. ...................................................................................... 23 Bảng 1.10. Giá trị tham chiếu PChE ...................................................................... 25 Bảng 1.11. Phân bố các thông số tinh dịch của nam giới có khả năng sinh sản (các cặp đôi có thai tự nhiên trong vòng một năm). Mức phân vị thứ năm được trình bày với khoảng tin cậy 95% (KTC) .............................................................................. 26 Bảng 2.1. Tính cỡ mẫu theo từng mục tiêu………………………………………...42 Bảng 2.2. Định nghĩa và phân loại các biến số ....................................................... 43 Bảng 2.3. Chất chuẩn đối chiếu và nội chuẩn......................................................... 49 Bảng 2.4. Cách pha dung dich chuẩ n gố c .............................................................. 50 ̣ Bảng 2.5. Nội dung thực hiện cho xây dựng quy trình ........................................... 51 Bảng 2.6. Nội dung thẩm định quy trình phân tích ................................................. 52 Bảng 2.7. Thành viên tham gia thu thập số liệu tại địa bàn nghiên cứu .................. 54 Bảng 2.8. Kết quả nội kiểm PChE ......................................................................... 55 Bảng 2.9.Tiêu chí chấp nhận của nhà sản xuất cho từng sản phẩm ......................... 58 Bảng 3.1. Kết quả thế phân mảnh sau khi tối ưu các điều kiện……………………65 Bảng 3.2. Cường độ tín hiệu khảo sát với sự thay đổi của pha động ...................... 67 Bảng 3.3. Khảo sát tỷ lệ pha động ......................................................................... 68 Bảng 3.4. Điều kiện sắc ký các cột được khảo sát .................................................. 69 Bảng 3.5. Điều kiện phân mảnh của các chuẩn nội khảo sát................................... 73
viii Bảng 3.6. Kết quả thẩm định phương pháp theo tiêu chuẩn FDA và EMA............. 75 Bảng 3.7. Đặc điểm dịch tễ học của các đối tượng nghiên cứu............................... 77 Bảng 3.8. Đặc điểm công việc phun thuốc của nhóm phơi nhiễm .......................... 78 Bảng 3.9. Triệu chứng thường gặp sau phun thuốc ................................................ 79 Bảng 3.10. Hoạt độ PChE trong huyết thanh của đối tượng nghiên cứu ................. 80 Bảng 3.11. Nồng độ DAP (ng/ml) trong nước tiểu của đối tượng nghiên cứu ........ 81 Bảng 3.12. Nồng độ DAP (ng/ml) trong nước tiểu đã hiệu chỉnh với Creatinin...... 81 Bảng 3.13. Tương quan giữa PChE với DAP trước và sau hiệu chỉnh Creatinin của đối tượng nghiên cứu tại An giang (n=748) ........................................................... 82 Bảng 3.14. Kết quả thông số tinh dịch đồ của đối tượng nghiên cứu ...................... 83 Bảng 3.15. Kết quả tinh dịch đồ của đối tượng nghiên cứu so với tiêu chuẩn WHO, 2021 ...................................................................................................................... 84 Bảng 3.16. Tương quan giữa hoạt độ PChE với thông số tinh dịch đồ ................... 85 Bảng 3.17. Tương quan giữa nồng độ DAP với thông số tinh dịch đồ.................... 85 Bảng 3.18. Hồi quy đa biến các yếu tố liên quan đến chất lượng tinh trùng ........... 86 Bảng 3.19. Phân tích các yếu tố trong hồi quy đa biến ........................................... 87 Bảng 3.20. Sự hài lòng và các rào cản sử dụng bảo hộ lao động ............................ 90 Bảng 3.21. Đáp ứng thay đổi trước - sau can thiệp của PChE và DAP (n=86) ....... 91 Bảng 3.22. Đáp ứng thay đổi trước-sau can thiệp của tinh dịch đồ ......................... 91 Bảng 3.23. Đánh giá khả năng gây nhiễu của các yếu tố lên hiệu quả can thiệp đối với sự thay đổi tỷ lệ hình dạng bình thường ........................................................... 93
ix DANH MỤC HÌNH Hình 1.1. Cấu trức phân tử thuốc BVTV nhóm OP .................................................. 5 Hình 1.2. Công thức cấu tạo 6 chất chuyển hóa DAP 21 ........................................... 5 Hình 1.3. Các bước kiểm tra thể tích tinh dịch ....................................................... 28 Hình 1.4. Máy SQA-IO ......................................................................................... 29 Hình 1.5. Nguyên lý hoạt động thiết bị SQA-iO .................................................... 30 Hình 1.6. Chi tiết từng kênh trên ống tiêm pít tông ................................................ 31 Hình 3.1. Phổ full scan của DMP (A). DEP (B). DMTP (C). DETP (D). DMDTP (E) và DEDTP (F) ở cùng nồng độ 1 µg/mL………………………………………66 Hình 3.2. Phổ mảnh con ở mức năng lượng bẻ gãy của DMP (A). DEP (B)........... 67 Hình 3.3. Sắc ký đồ mẫu chuẩn tương ứng với cột sắc ký khảo sát ........................ 70 Hình 3.4. Sắc ký đồ khảo sát pha loãng với NH3 10% ........................................... 72 Hình 3.5. Phổ full scan của DBP và FOS ............................................................... 72 Hình 3.6. Sắc ký đồ DBP và FOS khi áp dụng điều kiện đã khảo sát ..................... 73 Hình 3.7. Loại thuốc bảo vệ thực vật của đối tượng nghiên cứu thường sử dụng trong giai đoạn can thiệp ................................................................................................. 89
x DANH MỤC SƠ ĐỒ VÀ BIỂU ĐỒ Sơ đồ 2.1. Sơ đồ các bước thực hiện khảo sát quy trình phân tích DAP ................. 60 Sơ đồ 2.2 Sơ đồ tiến trình nghiên cứu cắt ngang .................................................... 61 Sơ đồ 2.3 Mô hình nghiên cứu can thiệp ta ̣i tỉnh An Giang .................................... 62 Sơ đồ 3.1. Quy trình định lượng chất chuyển hoá Dialkylphosphat……………….74 Sơ đồ 3.2. Sơ đồ đa biến xác định các yếu tố cần kiểm soát trong mô hình DAG ... 88 Biểu đồ 3.1. Đáp ứng tính hiệu các DAP theo nồng độ NH3………………………71
1 ĐẶT VẤN ĐỀ Trong vòng 20 năm trở lại đây, vấn đề về sinh sản của nam giới đang có xu hướng gia tăng do nhiều nguyên nhân khác nhau.1,2 Trong đó chất lượng tinh trùng ngày càng có xu hướng suy giảm, nguyên nhân do sự thay đổi trong lối sống, hành vi, duy trì thói quen có hại.3 Nghiên cứu cho thấy hoá chất từ hoạt động nông nghiệp như thuốc bảo vệ thực vật (BVTV), thuốc diệt cỏ, các chất trong nhựa tổng hợp như bisphenol A, bisphenol S, có tác động rất lớn làm thay đổi chu kỳ sinh tinh, hoạt hoá quá trình apoptosis ở tế bào mầm sinh tinh, làm giảm khả năng sống của tế bào Leydi, giảm cấu trúc và chức năng của tế bào Sertoli.4-7 Kết quả nghiên cứu tại Ấn Độ cho thấy việc tiếp xúc thuốc BVTV nhóm phospho hữu cơ (OP) tác động trực tiếp lên quá trình sinh tinh ở tinh hoàn, sau tinh hoàn hoặc lên các tuyến sinh dục phụ và số lượng tinh trùng sống giảm 68,1%, so với nhóm không có tiếp xúc tỷ lệ 7 này là 77,3%, nghiên cứu bước đầu thăm dò cho viê ̣c đánh giá tỉ lê ̣ sinh con khỏ e ma ̣nh sau nà y. Việt Nam là một trong những quốc gia sử dụng thuốc BVTV nhiều nhất trên thế giới, đa dạng về chủng loại, trong đó có 361 sản phẩm chứa hoạt chất nhóm OP, chiếm khoảng 20% các thuốc BVTV đang sử dụng trên thị trường.8 Nông dân trồng lúa sử dụng nhóm phospho hữu cơ và clo hữu cơ có xu hướng đang gia tăng nhanh chóng ở ĐBSCL.9,10 Tồn dư hóa chất trong đất, nông sản đang là thực trạng đáng báo động tại Việt Nam, trong đó dư lượng thuốc BVTV 10 chiếm tỷ lệ 10,4%. Một nghiên cứu đo nồng độ của chín chất chuyển hoá thuốc BVTV nhóm OP, pyrethroid và 2 loại thuốc diệt cỏ phynoxy ở tám quốc gia khu vực châu Á giai đoạn 2014 -2016 cho thấy Việt Nam có tổng nồng độ của 11 loại thuốc BVTV trung bình là 28,9 ng/ml, cao nhất trong tám quốc gia.11 Việc đánh giá phơi nhiễm thuốc BVTV nhóm OP dựa vào định lượng các chất chuyển hóa nhóm Dialkyl phophate (DAP) trong nước tiểu bằng kỹ thuật sắc ký lỏng ghép khối phổ (LC-MS/MS) là mô ̣t phương pháp đánh giá khách quan, trung thực có độ chính xác, độ đặc hiệu cao, định lượng đồng thời sáu chất chuyển hoá và là chỉ số đánh giá phơi nhiễm ngắn hạn tốt nhất. Các nghiên cứu điển hình của trẻ em Nhâ ̣t
2 Bả n12,13; nghiên cứu giám sát sinh học củ a Enrique Cequier 14 ; phân tích cá c chấ t chuyể n hó a DAP ở trẻ em Nam Phi15; Tuy nhiên, tại Việt Nam xây dựng quy trình và ứng du ̣ng phương pháp sắc ký lỏng ghép khối phổ (LC-MS/MS) vào sàng lọc phơi nhiễm thuốc BVTV nhóm OP trong cộng đồng chưa đươc công bố. ̣ Hiện nay các ngành chức năng đã nổ lực tìm kiếm, thay thế thành phần thuốc hoá học, thay đổi hình thức phun thuốc truyền thống và chú trọng trong việc phòng hộ cá nhân thì người nông dân có bị ảnh hưởng đến sức khoẻ trong quá trình phun thuốc hay không? Đồng thời các y văn trên thế giới cũng chưa thống nhất kết quả về tác động thuốc BVTV trong vòng 10 năm trở lại đây. Từ nhữ ng tiề n đề trên, chúng tôi đă ̣t ra giả thuyế t, thứ nhất là nồng độ chất chuyển hoá DAP, PChE và chất lượng tinh trùng người dân phun thuốc BVTV nhóm OP là bao nhiêu? Thứ hai các chỉ số này có thay đổi sau quá trình can thiệp không? Đó là cơ sở chúng tôi chọn đề tài “Ảnh hưởng thuốc BVTV nhóm phospho hữu cơ đến chất lượng tinh trùng của người phun thuốc tại tỉnh An Giang” với các mục tiêu sau: 1. Xây dựng quy trình định lượng 6 chất chuyển hóa Dialkylphosphat (DAP) bao gồm Dimethyl phosphat (DMP), Dimethyl diphosphat (DMTP), Dimethyl dithiophosphat (DMDTP), Diethyl phosphat (DEP), Diethyl diphosphat (DETP), Diethyl dithiophosphat (DEDTP) trong nước tiểu bằng phương pháp sắc ký lỏng ghép khối phổ (LC-MS/MS). 2. Đánh giá phơi nhiễm thuốc BVTV nhóm phospho hữu cơ qua chỉ số Pseudocholinesterase (PChE) trong huyết thanh và 6 chất chất chuyển hóa DAP trong nước tiểu của người dân phun thuốc tại tỉnh An Giang 3. Đánh giá tác động thuốc BVTV nhóm phospho hữu đến các thông số tinh trùng của người dân phun thuốc tại tỉnh An Giang 4. So sánh kết quả DAP, PChE và các thông số tinh trùng bước đầu thăm dò các hoạt động giáo dục sức khoẻ, hướng dẫn thực hành đúng và bảo hộ lao động của người dân phun thuốc tại tỉnh An Giang.
3 DÀN Ý NGHIÊN CỨU Xây dựng quy trình định Tập huấn sử dụng thiết bị Liên hệ địa bàn NC lượng DAP/ nước tiểu SQA-iO, AU480, H3000 Tổ chức thu thập mẫu NC Nhóm không phun Nhóm phun thuốc (nghiên cứu cắt ngang) Đặc điểm dịch tễ học DAP nước tiểu PChE huyết thanh Tinh dịch đồ Truyền thông GDSK Triển khai hoạt động Kiến thức cơ bản thuốc BVTV can thiệp Sử dụng thuốc đúng, an toàn Cấp BHLĐ Tổ chức thu thập mẫu NC (nghiên cứu can thiệp) Báo cáo kết quả nghiên cứu
4 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Định nghĩa, phân loại, cấu trúc hoá học, đường phơi nhiễm, thời gian bán huỷ thuốc BVTV 1.1.1 Định nghĩa thuốc BVTV Thuốc BVTV hay còn gọi là thuốc trừ dịch hại là những chế phẩm có nguồn gốc hóa chất, thực vật, động vật, vi sinh vật và các chế phẩm khác dùng để phòng trừ sinh vật gây hại tài nguyên thực vật, bao gồm các chế phẩm điều hòa sinh trưởng thực vật, chất làm rụng hay khô lá, các chế phẩm có tác dụng xua đuổi hoặc thu hút các loài sinh vật gây hại tài nguyên thực vật đến để tiêu diệt; những chất hay hỗn hợp các chất dùng để ngăn ngừa, tiêu diệt hay phòng trừ các loài dịch hại gây hại cho cây trồng, nông lâm sản, thức ăn gia súc hoặc những loài dịch hại gây hại cản trở quá trình chế biến, bảo quản, vận chuyển nông lâm sản và những loại côn trùng, ve bét gây hại cho người và gia súc. Thế giới cũng quy định thuốc trừ dịch hại còn bao gồm thuốc trừ ruồi, muỗi trong y tế và thú y.16,17 1.1.2 Phân loại Thuốc BVTV được phân loại bằng nhiều cách khác nhau: Bảng 1.1. Phân loại thuốc bảo vệ thực vật Đối tượng phòng trừ Độc tính Cấu trúc hoá học Thuốc BVTV Nhóm Ia: Cực kỳ nguy hiểm Nhóm lân hữu cơ Thuốc diệt cỏ Nhóm Ib: Rất nguy hiểm Nhóm carbamate Thuốc diệt nấm Nhóm II: Nguy hiểm vừa Nhóm clo hữu cơ Thuốc diệt động vật gặm Nhóm III: Nguy hiểm ít. Nhóm pyrethroid. nhấm Thuốc diệt ốc bươu vàng
5 1.1.3 Cấu trúc thuốc BVTV nhóm nhóm OP Thuốc BVTV nhóm OP có dạng ester với công thức tổng quát như sau: Hình 1.1. Cấu trức phân tử thuốc BVTV nhóm OP R1, R2 : alkyl, alkoxy, aryloxy. X: phenoxy, thiophenoxy, phosphat, carboxylat, cyanid. O: có thể thay thế bằng S. Có thể phân loại các hợp chất nhóm OP theo từng nhóm cấu trúc tương tự như thiophosphoramid, phosphoramid, phosphat, dithiophosphat phosphonat, thiophosphat, phosphinat.18-20 Hình 1.2. Công thức cấu tạo 6 chất chuyển hóa DAP 21 Dimethyl phosphat O, O-dimethyl Diethyl phosphat (DEP) (DMP) thiophosphat (DMTP) O, O-dimethyl O, O-diethyl O,O-diethyl dithiophosphat dithiophosphat (DEDTP) thiophosphat (DETP) (DMDTP)
6 1.1.4 Đường phơi nhiễm thuốc BVTV nhóm OP Đường phơi nhiễm thuốc BVTV có thể qua da, hô hấp (đặc biệt khi sử dụng phun xịt dưới dạng sương mù, bụi hoặc chất xông khói) hoặc đường tiêu hoá. Trong môi trường nghề nghiệp, đường phơi nhiễm qua da là quan trọng nhất. Thuốc BVTV khi sử dụng trong nông nghiệp và nhiều loại thuốc khác được hấp thụ qua bề mặt bên ngoài của côn trùng và thực vật, do đó chúng cũng được hấp thụ hiệu quả qua da người nguyên vẹn. Sự hấp thụ có thể tăng lên trong thời tiết nóng khi da ướt với mồ hôi. Trong một nghiên cứu tình nguyện ở người được thực hiện bởi Griffin22 và cộng sự tốc độ hấp thụ qua da của chlorpyrifos với liều 28,59 mg được ước tính là 456 ng/cm2/h. Thực tế là nhiều loại thuốc BVTV, bao gồm nhóm OP có độ hòa tan cao trong lipid và trọng lượng phân tử thấp chúng được hấp thụ qua da nguyên vẹn. Giá trị LD50 qua da thấp cho thấy sự hấp thụ nhóm OP qua da nhiều hơn.22 Cụ thể thuốc BVTV mevinphos có giá trị LD50 qua da được báo cáo là 1-10 mg/kg. Một số thành phần nhóm OP khác như parathion, azinphos-ethyl và fensulfothion có giá trị LD50 qua da thấp hơn, điều đó cho thấy tính độc hại cao hơn. Sự hấp thụ qua da thường không được chú ý cho đến khi phát triển thành các triệu chứng.22 1.1.5 Thời gian bán huỷ thuốc BVTV nhóm OP Thời gian bán hủy của thuốc BVTV nhóm OP không giống như nhóm clo hữu cơ. Nhóm OP không bền và phân hủy nhanh trong môi trường. Thời gian bán hủy là khoảng thời gian cần thiết để một nửa lượng thuốc phân hủy. Thuốc BVTV không bền có thời gian bán hủy lên tới 30 ngày, trung bình thuốc BVTV có thời gian bán hủy từ 31 - 99 ngày và thuốc khó phân hủy có thời gian bán hủy từ 100 ngày trở lên.23 Thuốc BVTV bắt đầu bị phân hủy ngay khi chúng được pha trộn trong lúc sử dụng. Có nhiều yếu tố có thể ảnh hưởng đến tốc độ phân hủy và thời gian bán hủy như là cấu trúc hóa học của thuốc, tính chất hóa học và vật lý của dung môi hoà tan bao gồm pH, độ cứng, các yếu tố môi trường (bao gồm nhiệt độ, độ ẩm, lượng mưa), và các yếu tố liên quan đến cây trồng (bề mặt, độ sáp, v.v.), cuối cùng là điều kiện đất (quần thể vi sinh vật, độ ẩm, nhiệt độ, độ pH).
7 Bảng 1.2. Thời gian bán hủy của một số loại thuốc BVTV sử dụng phổ biến Thời gian bán Thời gian bán huỷ Thuốc BVTV STT huỷ (T1/2) trong (T1/2) người và động nhóm OP đất (ngày) vật (giờ) 1 Acephate 3 2 Azinphos-methyl 10 3 Chlorpyrifos 30 27 -30a 4 Diazinon 17 -39 9a 5 Dimethoate 7 6 Fenamiphos 1,5 -7 7 Fenthion 34 11b 8 Maldison 25 8b 9 Methamidophos 1,9 -12 10 Methidathion 7 11 Parathion methyl 5 a : T(1/2) người; b : T(1/2) của chuột và thỏ. Nguồn Deer, 2004, University 23 Trong một nghiên cứu người tình nguyện, đã tính toán rằng thời gian bán huỷ của các chất chuyển hóa qua nước tiểu sau khi dùng liều chlorpyrifos qua da là 30 giờ (KTC 95% : 25-39 giờ). 22 Sau khi uống một liều chlorpyrifos, thời gian bán huỷ được ước tính là 15,5 giờ. Một nghiên cứu tình nguyện tương tự được thực hiện với diazinon có thời gian bán hủy và thời gian đào thải DAP qua nước tiểu ở liều uống và qua da tương ứng là 2 và 9 giờ. 24 1.2 Tình hình sử dụng thuốc BVTV trên thế giới và ở Việt Nam 1.2.1 Tình hình sử dụng thuốc BVTV một vài quốc gia trên thế giới Một thống kê tại Mỹ cho thấy khoảng 40 loại thuốc BVTV nhóm OP được đăng ký với Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ để sử dụng (U.S. EPA 2003). Thuốc BVTV nhóm OP thường được sử dụng là chlorpyrifos (Dursban), diazinon (Dianon), azinphos metyl (Guthion) và oxydemeton metyl (Metasystox-R). Thuốc BVTV nhóm
8 OP rất phổ biến vì hoạt phổ rộng và độc tính mạnh đối với côn trùng, chi phí tương đối rẻ và giảm khả năng kháng sâu bệnh của chúng. 25,26 Theo dữ liệu bán hàng của EPA Hoa Kỳ, thuốc BVTV nhóm OP chiếm khoảng một nửa tổng số thuốc diệt côn trùng được sử dụng, khoảng 80 triệu pound thuốc BVTV nhóm OP được sử dụng hàng năm, trong đó khoảng 75% trong nông nghiệp, sử dụng cho cây trồng khoảng 38 triệu mẫu đất nông nghiệp được xử lý hàng năm bằng thuốc BVTV nhóm OP. 25,26 Một thống kê khác tại Úc cho thấy thuốc BVTV được sử dụng rộng rãi nhất là nhóm OP. Khoảng 5000 tấn hoạt chất sử dụng hàng năm. 27 Thuốc BVTV nhóm OP bao gồm khoảng 30 hóa chất riêng biệt được tổng hợp và khoảng 700 sản phẩm. Thuốc BVTV này sử dụng trên trái cây, rau, ngũ cốc, hạt giống, đồng cỏ, cây cảnh, bông và cây trồng, trên gia súc và vật nuôi, cũng như để kiểm soát dịch hại. 27 1.2.2 Tình hình sử dụng thuốc BVTV ở Việt Nam Việt Nam được xem là một trong những quốc gia sử dụng thuốc BVTV nhiều nhất trên thế giới. Nếu như trước năm 1985, khối lượng thuốc BVTV khoảng 6.500 đến 9.000 tấn thành phẩm quy đổi và lượng thuốc sử dụng bình quân khoảng 0,3 kg hoạt chất/ha thì từ năm 1991 đến nay, lượng thuốc sử dụng biến động từ 24 – 38 ngàn tấn. Đặc biệt năm 2006 lượng thuốc BVTV nhập khẩu là 71.345 tấn. Cơ cấu thuốc sử dụng cũng có nhiều biến động như thuốc trừ sâu giảm trong khi thuốc trừ cỏ, trừ bệnh gia tăng cả về số lượng lẫn chủng loại 9. Bảng 1.3. Một số thuốc BVTV nhóm OP (OP) thông dụng ở Việt Nam STT Hoạt chất Cấu trúc hóa học Tên thương phẩm Inikawa 270EC, 1 Quinalphos Obamax 25EC 2 Prothiofos Sheba 50EW