KỈ YẾU HỘI NGHỊ SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC NĂM HỌC 2013-2014
117
NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG PHỐI HỢP CỦA MỘT SỐ LOẠI HÓA CHẤT:
BISPHENOL A (BPA), 4-
TERT
-OCTYLPHENOL (OP), 4-NONYLPHENOL (NP) VÀ
ISOBUTYL PARABENS (IBP) ĐẾN MỘT SỐ CHỈ TIÊU SINH HỌC
CỦA CHUỘT SWISS-ALBINO THẾ HỆ F1
Mai Thị Kim Tuyến, Lương Thị Lan Hương
Lớp K60TN, Khoa Sinh học
GVHD: TS. Võ Thị Bích Thủy, TS. Dương Thị Anh Đào
Tóm tắt: Hiện nay, có nhiều nghiên cứu về tác dụng hiệp đồng của các hóa chất môi trường có hoạt
tính sinh học gây ảnh hưởng hoặc có thể phá hủy hệ thống nội tiết trong cơ thể người và động vật. Đó
là hóa chất môi trường gây rối loạn nội tiết (EDCs). Để hiểu rõ hơn về vấn đề này, chúng tôi tiến
hành nghiên cứu sự tương tác bổ sung giữa bisphenol A (BPA), 4-nonylphenol (NP), 4-tert
Octylphenol (OP) và Isobutyl parabens (IBP) trong mô hình động vật trên đối tượng là chuột cái
Swiss
Albino bắt đầu từ giai đoạn mang thai đến ngày chửa thứ 21 ở các liều lượng hóa chất khác
nhau. Kết quả nghiên cứu cho thấy, các EDCs kết hợp đã gây ra các biến động về thời gian mang thai
của chuột mẹ (giảm 0,85 đến 1,87 ngày), tỉ lệ sống ở chuột con (giảm từ 11,65 % đến 13,4 %), sự sinh
trưởng ở chuột con giảm và thay đổi các chỉ tiêu sinh lí trong cơ thể chuột Swiss- Albino thế hệ F1 so
với chuột đối chứng.
Từ khóa: EDCs, bisphenol A, 4- nonylphenol, 4- tert-octylphenol, isobutyl parabens.
I. MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Trong thời gian gần đây có nhiều nghiên cứu cho thấy các hóa chất tự nhiên hoặc
nhân tạo trong môi trƣờng đã tác động đến hệ thống nội tiết của con ngƣời, động vật hoang
dã và gây ra nhiều tác động phụ không mong muốn. Hằng ngày, động vật hoang dã và con
ngƣời chúng ta phơi nhiễm với hàng nghìn hóa chất, 86% trong tổng số 2500 hóa chất
đƣợc sử dụng với số lƣợng lớn không có đủ thông tin an toàn, công khai để đánh giá. BPA,
OP, NP, Parabens đều là những hóa chất có trong môi trƣờng nhƣ bình nhựa, son môi, kem
dƣỡng da, nƣớc rửa bát, đồ chơi trẻ em, phẩm màu… con ngƣời có thể tiếp xúc với các loại
hóa chất này qua nhiều con đƣờng nhƣ tiếp xúc, hô hấp, tiêu hóa, thậm chí con đƣờng tình
dục. Khi xâm nhập vào cơ thể, chúng làm giảm khả năng sinh sản nam giới, suy giảm số
lƣợng cá thể đực đƣợc sinh ra, gây bất thƣờng trong cơ quan sinh sản nam giới, bệnh sinh
sản của nữ giới (dậy thì sớm, lão hóa sớm, ung thƣ buồng trứng) [7]. Các chất có khả năng
gây phá vỡ hệ thống nội tiết (EDCs) bao gồm DES, dioxin và các hợp chất của dioxin, các
chất thải rắn PCBs, DDT, các loại thuốc trừ sâu, chất dẻo nhƣ OP, NP, BPA hoặc DEHP,
parabens cũng đƣợc coi là chất phá hủy nội tiết dựa trên các nghiên cứu động vật [7]. BPA
ảnh hƣởng trên động vật còn non, cho thấy việc tiếp xúc sớm với các hợp chất này có thể
gây ra một loạt các tác dụng nhƣ não kém phát triển, rối loạn hành vi, suy giảm chức năng
miễn dịch [6].
Tại Việt Nam, thực trạng ô nhiễm hóa chất môi trƣờng, hóa chất gây rối loạn nội tiết
có ảnh hƣởng đến đời sống con ngƣời đang rất nghiêm trọng. Việc nghiên cứu ảnh hƣởng
KỈ YẾU HỘI NGHỊ SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC NĂM HỌC 2013-2014
118
đơn lẻ của các EDCs với cơ thể đã đƣợc đề cập. Tuy nhiên, cơ thể không chỉ tiếp nhận và
hấp thụ từng loại hóa chất riêng biệt mà là tổng hòa của nhiều loại hóa chất, với liều lƣợng
thấp cho phép; nhƣng trong thời gian dài thì mức độ ảnh hƣởng sẽ nhƣ thế nào, đặc biệt là
những ảnh hƣởng đối với hệ nội tiết, đó là câu hỏi mở.
Xuất phát từ những lí do trên chúng tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng
phối hợp của một số loại hóa chất: Bisphenol A (BPA), 4-tert-octylphenol (OP), 4-
nonylphenol (NP) và isobutyl parabens (IBP) đến một số chỉ tiêu sinh học của chuột
Swiss
Albino thế hệ F1”.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Đánh giá mức ảnh hƣởng của hóa chất môi trƣờng BPA, NP, OP, IBP tới thời gian
mang thai của chuột mẹ, tỉ lệ sống sót của chuột con, hệ thống sinh sản và nội tiết của
chuột con có chuột mẹ bị tác động bởi các loại hóa chất này trong giai đoạn mang thai.
II. NỘI DUNG
1. Thời gian, địa điểm nghiên cứu
- Thời gian tiến hành từ tháng 11/2012 đến tháng 5/2013.
- Địa điểm: Viện Nghiên cứu Hệ Gen Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
2. Nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu ảnh hƣởng của hoạt chất đến khả năng sinh sản và nuôi con của chuột cái
(thời gian mang thai, tỉ lệ sảy thai, đẻ non, số lƣợng con/ổ, tỉ lệ sống sót của chuột con).
- Nghiên cứu ảnh hƣởng của hoạt chất đến sự sinh trƣởng và phát triển của chuột con
thế hệ F1 (tỉ lệ sống, khả năng sinh trƣởng và phát triển của cơ thể, biến đổi của các cơ
quan sản sinh hormone, biến đổi tế bào của cơ quan sinh sản).
3. Phƣơng pháp nghiên cứu
3.1. Nguyên liệu
- Hóa chất: Bisphenol A (BPA), 4- nonylphenol (NP), 4-tert octylphenol (OP) và
isobutyl paraben (IBP).
- Động vật: Chuột đực (8 tuần tuổi) và chuột cái (8 tuần tuổi) giống Swiss Albino.
3.2. Công thức phối hợp hoạt chất, bố trí thí nghiệm
- Thí nghiệm đƣợc lặp lại 3 lần. Đề tài thực hiện ở lần thứ 3.
- Đối chứng âm (dung dịch natri saline 0,9%) VE; đối chứng dƣơng
(17αethynylestradiol) EE.
Nhóm
VE
EE
BPA+BN
BPA+OP
Nồng độ hóa chất/kg khối
lƣợng cơ thể /ngày (mg)
0
5
5
50
500
5
50
500
5
50
500
Liều tiêm
0,1 mL/con/ngày
Thiết kế nhóm
11 nhóm (3 chuột cái chửa/nhóm)
KỈ YẾU HỘI NGHỊ SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC NĂM HỌC 2013-2014
119
- Các hóa chất đƣợc kết hợp tƣơng đƣơng nhau về nồng độ và liều lƣợng.
- Thời gian tiêm: Chuột cái từ ngày chửa thứ nhất đến ngày chửa thứ 21
- Thời gian theo dõi thí nghiệm: Chuột F1 (đực và cái) từ 1 ngày tuổi đến 41 ngày tuổi.
3.3. Phương pháp theo dõi các chỉ số
- Ghép đôi, tiến hành kiểm tra chất nhày âm đạo chuột cái để phát hiện ngày chửa
đầu tiên của chuột cái thí nghiệm.
- Chuột mẹ đƣợc cân khối lƣợng hàng ngày để xác định lƣợng hóa chất đƣa vào cơ
thể, đồng thời quan sát và ghi chép các biểu hiện bệnh lí (thời gian mang thai, sảy thai, tỉ lệ
đẻ non).
- Kiểm tra tổng số con non đƣợc sinh ra/ổ, số con sống/ổ, khối lƣợng con con.
- Từ ngày 1 21 sau đẻ, kiểm tra hàng ngày các biến đổi của con non (thời điểm mở
mắt, khả năng sống, khối lƣợng con non vào ngày tách mẹ).
- Ngày 41 sau đẻ, kiểm tra khối lƣợng con con, tỉ lệ sống/ổ, mổ lấy bệnh phẩm (cơ
quan sản sinh nội tiết, gan, lách và cơ quan sinh sản) kiểm tra khối lƣợng các cơ quan đó.
3.4. Phương pháp xử lí số liệu
Các số liệu đƣợc thống kê bằng phƣơng pháp One way ANOVA. Sự khác biệt có ý
nghĩa giữa các nhóm tiêm hóa chất và các nhóm đối chứng đƣợc phân tích bằng Tukey‟s
Multiple Regression Test với độ sai khác p < 0,05.
4. Các kết quả đạt đƣợc- ý nghĩa khoa học
4.1. Kết quả
Hóa chất phối hợp trong nghiên cứu tác động làm giảm thời gian mang thai của
chuột mẹ ở hầu hết các nhóm thí nghiệm (giảm 0,85 đến 1,87 ngày), giảm tỉ lệ sống sót và
khả năng sinh trƣởng – phát triển của chuột con F1, gây ra sự phát triển bất thƣờng trong
các cơ quan sản sinh nội tiết, gan, lách, cơ quan sinh sản của cơ thể chuột con F1. Đồng
thời hoạt chất tác động làm thay đổi cấu trúc mô bào trong các cơ quan sinh sản của chuột
cái (tử cung và buồng trứng).
4.2. Ý nghĩa khoa học
Qua nghiên cứu này cho thấy để bảo vệ sức khỏe và sự phát triển toàn diện của con
ngƣời thì cần khuyến cáo tới phụ nữ và đặc biệt là ngƣời phụ nữ trong giai đoạn mang thai
nên tránh hoặc hạn chế việc tiếp xúc với các hóa chất gây rối loạn hệ thống nội tiết nói
chung và một số hóa chất trong nghiên cứu dƣới đây nói riêng vì chúng sẽ tƣơng tác với
nhau, tác động đến sự phát triển của bào thai, ảnh hƣởng đến sự phát triển của cơ thể, gây
rối loạn hệ thống nội tiết, thay đổi cấu trúc mô bào trong cấu tạo cơ quan sinh sản của các
thế hệ sau này.
5. Kết quả nghiên cứu và thảo luận
5.1. Ảnh hưởng của các hóa chất phối hợp tới thời gian mang thai của chuột mẹ
và tỉ lệ sống sót của chuột thế hệ F1
KỈ YẾU HỘI NGHỊ SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC NĂM HỌC 2013-2014
120
Sự tác động của các hóa chất môi trƣờng đến thời gian mang thai của chuột mẹ và tỉ
lệ sống sót của chuột con thế hệ F1 đƣợc thể hiện qua Bảng 1 và Hình 1.
Nhóm kết hợp BPA+IBP (ở cả ba nồng độ): thời gian mang thai của chuột mẹ đều
giảm. Nhóm BPA + NP có ảnh hƣởng tập trung chủ yếu ở nồng độ 500 và 50 (mg/kg khối
lƣợng cơ thể/ngày), và nhóm BPA + OP nồng độ 500 và 5 (mg/kg khối lƣợng cơ thể/ngày).
Thời gian mang thai của chuột mẹ giảm từ 0,85 đến 1,87 ngày so với chuột đối chứng. Tỉ
lệ sống của chuột F1 đều giảm so với lô đối chứng. Rõ nhất là nhóm BPA+OP 5 (mg/kg
khối lƣợng cơ thể/ngày). Một số nghiên cứu gần đây đã cho rằng khi tử cung tiếp xúc với
các hóa chất môi trƣờng gây rối loạn nội tiết đã gây ra một loạt các ảnh hƣởng xấu đến bào
thai đang phát triển [4]. Riêng hóa chất BPA cũng làm giảm khả năng sinh sản, giảm số
lƣợng con đẻ ra, khối lƣợng sơ sinh của con non; nên khi có sự kết hợp các hóa chất gây
rối loạn hệ thống nội tiết thì sẽ đồng thời gây ra nhiều biến đổi làm ảnh hƣởng đến các đặc
điểm sinh lí của chuột thí nghiệm [6].
Nhƣ vậy, sự phối hợp của các hóa chất môi trƣờng gây rối loạn nội tiết sẽ làm
giảm thời gian mang thai của chuột mẹ và giảm tỉ lệ sống sót của chuột con thế hệ F1.
5.2. Ảnh hưởng của các hóa chất phối hợp tới khối lượng chuột F1 ở 3 giai đoạn
0, 21, và 41 ngày tuổi
Ảnh hƣởng của các hóa chất phối hợp tới khối lƣợng của chuột F1 ở 3 giai đoạn 0,
21, 41 ngày tuổi đƣợc thể hiện qua Bảng 2a, 2b và Hình 2.
KỈ YẾU HỘI NGHỊ SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC NĂM HỌC 2013-2014
121