Phân tích, đánh giá hàm lượng đồng và mangan trong tôm thẻ chân trắng nuôi ở khu vực xã Trung Trạch, huyện Bố Trạch tỉnh Quảng Bình

PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ HÀ M LƯỢNG ĐỒNG VÀ MANGAN<br /> TRONG TÔM THẺ CHÂN TRẮNG NUÔI Ở KHU VỰC<br /> XÃ TRUNG TRẠCH HUYỆN BỐ TRẠCH TỈNH QUẢNG BÌNH<br /> NGUYỄN MẬU THÀNH<br /> VÕ THỊ KIM DUNG - NGUYỄN ĐỨC VƯỢNG<br /> Trường Đại học Quảng Bình<br /> Tóm tắt: Bài báo này trình bày kết quả đánh giá hàm lượng đồng và mangan<br /> trong tôm thẻ chân trắng nuôi ở khu vư c̣ xã Trung Trạch huyện Bố Trạch<br /> - Quảng Bình bằng phương phá p quang phổ hấ p thu ̣ nguyên tử ngọn lửa<br /> (F-AAS). Phân tích đồng và mangan từ các mẫu tôm thẻ chất trắng được<br /> thu thập tại 16 địa điểm nghiên cứu đại diện cho 4 thôn trong xã vào ngày<br /> 01/12/2015 và 27/12/2015. Kết quả cho thấy, phương phá p nà y cho đô ̣ lă ̣p<br /> la ̣i cao với RSD < 4,86%, đô ̣ thu hồ i 93,6 ÷ 102,5%, giớ i ha ̣n phá t hiê ̣n<br /> thấ p. Kế t quả cho thấ y hà m lươ ṇ g trung bình đồng và mangan trong tôm<br /> thẻ chân trắng tương đối cao (0,62 ÷ 2,76 mg/kg tươi và 0,87 ÷ 3,05<br /> mg/kg tươi), nằ m trong giớ i ha ̣n cho phé p theo quy đi nh<br /> ̣ 46/BYT 2007.<br /> Hà m lươ ṇ g đồng và mangan trong tôm thẻ chân trắng đa ̣t cá c tiêu chuẩ n<br /> cho phé p củ a Viê ̣t Nam tại thời điểm khảo sát.<br /> Từ khóa: Tôm thẻ chân trắng, đồng, mangan, phương pháp AAS<br /> <br /> 1. ĐẶT VẤN ĐỀ<br /> Tôm được tôn vinh là vua của các loại hải sản bởi giá trị dinh dưỡng cao. Nói đến các<br /> loại tôm thì tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei) luôn là thực phẩm hải sản rất<br /> được ưa chuộng từ trước đến nay và giá cả cũng phải chăng. Việc sử dụng thực phẩm<br /> hải sản tươi sống như tôm sẽ đem lại giá trị rất lớn cho hệ tim mạch như: ngăn ngừa<br /> máu đông, làm cho các tĩnh mạch đàn hồi hơn, giảm cholesterol, giảm nhịp tim,… Mặt<br /> khác, trong thịt tôm thẻ chân trắng có chứa nhiều vitamin B12, axit béo, Omega 3, kẽm,<br /> iốt, photpho, sắt, canxi, magie,… Cho nên, trong những năm qua ngành nuôi trồng thuỷ<br /> sản nước ta, đặc biệt là nuôi tôm thẻ chân trắng xuất khẩu, phát triển mạnh mẽ và trở<br /> thành một ngành kinh tế quan trọng, có động lực lớn trong việc thúc đẩy và phát triển<br /> kinh tế [1].<br /> Trong cơ thể người, đồng (Cu) được phân bố ở mô của nhiều cơ quan và thường tồn tại<br /> ở dạng phức hữu cơ. Đồng có chức năng chính trong nhiều enzim của cơ thể người, là<br /> nguyên tố cần thiết cho sự sống ở dạng vết, nhưng ở nồng độ cao nó gây rối loạn dạ<br /> dày, bệnh gan, thận. Đồng kích thích cho sự oxi hoá của dầu mỡ, một lượng vết đồng<br /> cũng đủ làm thúc đẩy sự phá huỷ của các vitamin, làm mất giá trị dinh dưỡng của thức<br /> ăn [3]. Mặt khác mangan (Mn) là kim loại đầu tiên được Gabriel Bertrand xem như<br /> nguyên tố vi lượng cơ bản đối với sự sống. Mangan tham gia vào sản xuất tác chất trung<br /> gian thần kinh dopamin – một chất dẫn truyền xung thần kinh cảm giác về ý chí và tinh<br /> Tạp chí Khoa học và Giáo dục, Trường Đại học Sư phạm Huế<br /> ISSN 1859-1612, Số 03(39)/2016: tr. 93-100<br /> <br /> 94<br /> <br /> NGUYỄN MẬU THÀNH và cs.<br /> <br /> thần sáng tạo của con người. Nếu thiếu mangan, cơ thể sẽ mất cảm giác sung sướng hay<br /> đau buồn, giảm khả năng phản xạ của cơ thể. Ngoài ra, mangan còn kích thích chuyển<br /> hóa chất béo, giảm cholesterol góp phần ngăn ngừa xơ vữa động mạch. Trong ty thể<br /> mangan làm chất đồng xúc tác cùng các enzyme chuyển hóa hàng loạt quá trình trong tế<br /> bào, thúc đẩy hình thành sắc tố melanin làm sáng da, tăng sức sống cho tóc [5].<br /> Trung Trạch là một xã gồm 8 thôn thuộc huyện Bố Trạch, cách trung tâm thành phố<br /> Đồng Hới khoảng 15 km về phía bắc. Theo thống kê thực tế của xã thì tính đến năm<br /> 2015, trên toàn xã đã có rất nhiều hộ dân nuôi tôm thẻ chân trắng, sản lượng lên đến<br /> 250 tấn/năm. Nhưng kiểm soát về chất lượng thì chưa đáng được quan tâm. Phương<br /> pháp phân tích quang phổ hấp thụ nguyên tử là một phương pháp phân tích hiện đại đã<br /> và đang được ứng dụng rộng rãi để xác định hàm lượng các nguyên tố vi lượng trong<br /> các đối tượng mẫu như: mẫu quặng, mẫu nước, thực phẩm, dược phẩm, ...[2]. Vì vâ ̣y<br /> trong bài báo này chúng tôi trình bày kế t quả nghiên cứu phân tích, đánh giá hàm lươ ̣ng<br /> đồng và mangan trong tôm thẻ chân trắng nuôi ở khu vực xã Trung Trạch huyện Bố<br /> Trạch tỉnh Quảng Bình bằ ng phương pháp F-AAS.<br /> 2. THỰC NGHIỆM<br /> 2.1. Thiế t bi va<br /> ̣ ̀ hóa chấ t<br /> Các ống nghiệm thủy tinh chịu nhiệt 30 ml có nắp xoáy; Cốc thủy tinh chịu nhiệt, thể tích<br /> 100 ml, 250 ml, 1000 ml; Bình định mức thủy tinh, thể tích 25 ml, 50 ml,100 ml, 1000<br /> ml. Thiết bị quang phổ hấp thụ nguyên tử Analyst 400 của hãng Perkin Elmer tích hợp ba<br /> kỹ thuật ngọn lửa; Cân phân tích, bếp điện, máy xay, bộ dao mổ y tế; Các micropipette<br /> Eppendorf và đầu hút.<br /> Các hóa chất sử dụng có độ tinh khiết PA của hãng Merck, Đức: Dung dịch chuẩn gốc<br /> đồng (1000 ± 2 ppm) và mangan (1001 ± 2 ppm) chuyên dùng cho AAS; axít HNO3<br /> và HCl đă ̣c, H2O2 đặc, nước cấ t hai lần.<br /> 2.2. Chuẩ n bi mẫu<br /> ̣<br /> Mẫu tôm thẻ chân trắng được lấy ở 8 ao nuôi của 8 hộ dân trong 4 thôn (thôn 1, 2, 5 và<br /> 7) tại xã Trung Trạch huyện Bố Trạch. Các ao được lựa chọn để lấy mẫu là những ao<br /> đang được dùng thường xuyên cho việc nuôi tôm thẻ chân trắng và đạt hiệu quả tốt thể<br /> hiện trên sơ đồ được trình bày ở hình 1.<br /> Mẫu được lấy ở trạng thái sống, sau đó được phẫu thuật, rửa sạch sẽ trước khi tiến hành<br /> đo các chỉ tiêu. Các mẫu tôm được lấy vào 2 đợt (đơ ̣t 1: 01/12/2015 và tôm đã nuôi<br /> được 75 ngày tuổi, đơ ̣t 2: 27/12/2015). Mỗi đơ ̣t gồ m 8 mẫu đươ ̣c phân loa ̣i theo kić h cở<br /> từ nhỏ đế n lớn theo chiề u dài, cân nặng của tôm, mỗi mẫu gồ m 3 ÷ 6 cá thể , lấ y theo<br /> phương pháp tổ hơ ̣p. Mẫu tôm thẻ chân trắng được chuyển ngay về phòng thí nghiệm<br /> sau khi lấy mẫu và được xử lý sơ bộ trước khi tiến hành phân tích: Rửa sạch phần vỏ và<br /> tráng bằng nước cất, sau đó dùng dao inox tách lấy phần thịt. Mẫu được xay nhuyễn, cất<br /> trong tủ lạnh sâu nếu chưa tiến hành phân tích ngay [6].<br /> <br /> PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG ĐỒNG VÀ MANGAN TRONG TÔM THẺ…<br /> <br /> 95<br /> <br /> Các mẫu tôm được ký hiệu Tij, trong đó: i = 1  n (thứ tự đợt lấy mẫu), j = 1  m (vị<br /> trí lấy mẫu).<br /> <br /> Hình 1. Sơ đồ lấy mẫu tôm ở xã Trung Trạch<br /> <br /> 2.3. Tiế n hành phân tích<br /> Nghiên cứu tập trung vào sử dụng phương pháp phân tích đồng và mangan trên thiết bị<br /> quang phổ hấp thụ nguyên tử bằng kỹ thuật xử lý mẫu ướt (phá mẫu bằng hỗn hợp<br /> HNO3, HCl và H2O2). Quy trình xử lý mẫu và phân tích đồng, mangan trong tôm thẻ<br /> chân trắng được thực hiện theo các bước [4]:<br /> <br /> Hình 2. Quy trình xử lý mẫu, phân tích Cu và Mn trong thịt tôm bằ ng phương pháp F-AAS<br /> <br /> 2.4. Phương pháp phân tích<br /> Áp dụng kỹ thuật phân tích quang phổ hấp thụ nguyên tử với kỹ thuật phá mẫu ướt.<br /> Thực hiê ̣n ta ̣i Trung tâm Kỹ thuật Đo lường Thử nghiệm - Chi cu ̣c Tiêu chuẩn Đo lươ ̣ng<br /> <br /> 96<br /> <br /> NGUYỄN MẬU THÀNH và cs.<br /> <br /> Chất lượng Quảng Biǹ h và chấp nhận những điều kiện hoạt động của thiết bị đã được<br /> công bố [2], như nêu ở Bảng 1.<br /> Bảng 1. Điề u kiê ̣n đo F-AAS xác đi ̣nh đồng và mangan trong thịt tôm<br /> Thố ng số<br /> λ (nm)<br /> Khe đo (mm)<br /> Hỗn hơ ̣p khí đố t<br /> Kiể u đèn<br /> Đèn bổ chính nền<br /> <br /> Cu<br /> 324,75<br /> 2,7/1,8<br /> KK-C2H2<br /> Catot rỗng đồng<br /> D2<br /> <br /> Mn<br /> 279,48<br /> 2,7/1,8<br /> KK-C2H2<br /> Catot rỗng mangan<br /> D2<br /> <br /> Để xác định hàm lượng của một nguyên tố trong mẫu phân tích theo phép đo F-AAS<br /> chúng tôi thực hiện theo phương pháp đường chuẩn. Lấy một thể tích xác định ở dung<br /> dịch mẫu pha loãng theo các hệ số pha loãng phù hợp với đồng và mangan như khi khảo<br /> sát sơ bộ hàm lượng của chúng trong tôm thẻ chân trắng, rồi tiến hành đo độ hấp thụ<br /> quang của dung dịch đó.<br /> 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN<br /> 3.1. Xây dựng đường chuẩn, khảo sát giới hạn phát hiện, giới hạn định lượng<br /> Đường chuẩn xác định hàm lượng đồng và mangan được thể hiện trên Hình 3. Đối với<br /> đồng phương trình có dạng: ACu = 0,142 C + 0,0001 (hệ số tương quan RCu = 0,999),<br /> với mangan phương trình có dạng AMn = 0,208 C + 0,005 (hệ số tương quan RMn =<br /> 0,998), trong đó C là nồng độ (ppm). Nồng độ của đồng cũng như mangan có sự tương<br /> quan tuyến tính tốt trong khoảng nồng độ 0,01 ÷ 2 ppm. Giới hạn phát hiện (LOD), giới<br /> hạn định lượng (LOQ) của phép đo F-AAS trong phép xác định đồng và mangan đã<br /> được xác định theo quy tắc “3σ” [8]. LOD xác định đồng là 0,041 ppm và mangan là<br /> 0,101; LOQ xác định đồng và mangan lần lượt là 0,137 và 0,337 ppm.<br /> <br /> (a)<br /> Hình 3. Đường chuẩn xác định Cu và Mn (a.Cu; b.Mn)<br /> <br /> (b)<br /> <br /> PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG ĐỒNG VÀ MANGAN TRONG TÔM THẺ…<br /> <br /> 97<br /> <br /> 3.2. Đánh giá độ lặp lại và độ đúng của phép đo<br /> Độ lặp lại được xác định qua độ lêch chuẩn (S) hay độ lệch chuẩn tương đối (RSD) [8].<br /> Tiến hành phân tích 4 mẫu tôm, rồi lần lượt thêm chuẩn đồng và mangan vào 4 mẫu đó.<br /> Kết quả cho thấy, phương pháp F-AAS khi phân tích mẫu tôm đạt độ lặp lại tương đối tốt,<br /> RSD < 2,85% đối với đồng và RSD < 4,86% đối với mangan. Như vậy phương pháp FAAS đạt được độ lặp lại tốt khi phân tích đồng và mangan trong tôm thẻ chân trắng.<br /> Độ đúng của phương pháp phân tích đồng và mangan bất kỳ được xác định thông qua<br /> C  C1<br /> 100 . Trong đó, C0 là<br /> độ thu hồi (Recovery) theo công thức [9]: Re v(%)  2<br /> Co<br /> nồng độ chất phân tích được thêm vào trong mẫu thật; C1 là nồng độ chất phân tích<br /> trong mẫu thật; C2 là nồng độ chất phân tích trong mẫu thật đã được thêm chuẩn. Kết<br /> quả phương pháp xác định hàm lượng đồng và mangan có độ thu hồi lần lượt đạt từ<br /> 93,6 ÷ 102,5%. Vì vậy, phương pháp F-AAS có thể áp dụng phân tích đồng và mangan<br /> trong các mẫu tôm thẻ chân trắng.<br /> 3.3. Xác định hàm lượng đồng và mangan trong tôm thẻ chân trắng<br /> Kết quả xác định hàm lượng của đồng và mangan trong 16 mẫu tôm thẻ chân trắng nuôi<br /> ở các hộ dân khu vực xã Trung Trạch huyện Bố Trạch tỉnh Quảng Bình được thể hiện ở<br /> bảng 2.<br /> Bảng 2. Kết quả xác định hàm lượng Cu và Mn trong thịt tôm nuôi ở xã Trung Trạch<br /> Vị trí lấy mẫu<br /> T-VT-1<br /> T-VT-2<br /> T-VT-3<br /> T-VT-4<br /> T-VT-5<br /> T-VT-6<br /> T-VT-7<br /> T-VT-8<br /> Trung bình<br /> <br /> Hàm lượng kim loại (mg/kg)<br /> Cu<br /> Mn<br /> Đợt 1<br /> Đợt 2<br /> Đợt 1<br /> Đợt 2<br /> 1,86<br /> 2,48<br /> 0,87<br /> 1,82<br /> 1,01<br /> 1,57<br /> 1,16<br /> 1,55<br /> 0,62<br /> 1,15<br /> 1,23<br /> 2,51<br /> 1,50<br /> 1,84<br /> 2,57<br /> 2,67<br /> 1,76<br /> 1,98<br /> 1,63<br /> 2,23<br /> 2,07<br /> 2,76<br /> 1,87<br /> 2,35<br /> 0,76<br /> 1,50<br /> 2,45<br /> 3,05<br /> 2,14<br /> 2,46<br /> 2,05<br /> 2,19<br /> 1,72<br /> 2,01<br /> <br /> Từ kế t quả ở bảng 2 cho thấ y hàm lươ ̣ng đồng và mangan trung bình trong tôm thẻ chân<br /> trắng là: 1,72 mg/kg tươi đối với Cu; 2,01 mg/kg tươi đối với Mn và nằm trong phạm vi<br /> các tiêu chuẩn cho phép an toàn thực phẩm của Bộ Y Tế - 46/BYT 2007 [7]. Kết quả<br /> này là một trong những cơ sở khoa học cho thấ y, thịt tôm nuôi ở khu vực xã Trung<br /> Trạch có khả năng cung cấp các nguyên tố vi lượng đặc biệt là đồng và mangan.<br /> <br />