Ảnh hưởng của Ammonia-N đối với tôm ở cấp độ phân tử

Nghiên cứu này nhằm mục đích đánh giá ảnh hưởng của nồng độ ammonia khi vượt quá ngưỡng cho phép đến sức khỏe của tôm ở cấp độ phân tử. Qua đó cung cấp cái nhìn sâu sắc hơn về cơ chế tác động của Ammonia đối với tôm nuôi.

Ammonia là một trong những khí độc tồn tại trong môi trường nước có ảnh hưởng lớn đối với sức khỏe của tôm. Các trường hợp ao tôm bị thiệt hại nghiêm trọng do các khí độc gây ra là không hiếm thấy tại Việt Nam. Trong đó, Ammonia là một loại khí độc phổ biến và ảnh hưởng rất lớn đến sức khỏe tôm nuôi. Tuy nghiên các nghiên cứu chuyên sâu về cơ chế tác động của chúng vẫn còn rất hạn chế tại nước ta.

Là chất khí nên rất dễ hòa tan vào nước. Ammonia tồn tại trong nước ở hai dạng: NH3 (không ion hóa) và NH4+ (ion hóa) hay còn gọi là tổng Ammonia (TAN). Tỷ lệ Ammonia không ion hóa có trong nước phụ thuộc vào pH và nhiệt độ theo mối quan hệ tỉ lệ thuận. Trong đó, Ammonia ở dạng khí (NH3) có mức độ gây độc cao hơn so với dạng ion (NH4+) do xâm nhập trực tiếp vào cơ thể qua đường mang và tấn công thẳng vào tế bào của động vật thủy sản.

Phương pháp nghiên cứu

Ảnh hưởng của nồng độ Ammonia (các hàm lượng 0.07; 2.0; 10.0 và 20.0 mg/L) trên mạng lưới điều hòa miễn dịch thần kinh đã được điều tra trên tôm thẻ chân trắng Litopenaeus vanamei.

Kết quả cho thấy Ammnia-N ảnh hưởng đến các chất dẫn truyền thần kinh, đường truyền tính hiệu trong tế bào bạch cầu và và gây ra phản ứng miễn dịch trên tôm.

Nồng độ amine sinh học (dopamine, noradrenaline, 5-hydroxytryptamine) trong các nhóm tôm tiếp xúc với Ammonia từ 2.0 mg/L trở lên tăng đáng kể trong vòng 12 giờ. Gen biểu hiện của enzyme guanylyl cyclase (xúc tác chuyển hóa năng lượng tôm) tăng đáng kể từ 3 giờ đến 24 giờ.

Sự biểu hiện gen receptor adrenergic D4 và dopamine α2 (là gen có vai trò quan trọng liên quan đến việc điều hòa hệ thần kinh tôm) cũng giảm đáng kể trong vòng 12 giờ ở các nhóm tiếp xúc với Ammonia.

Calmodulin (CaM) là một protein vận chuyển canxi trung gian đa chức năng ở tất cả các tế bào động vật. Hai gen cAMP, cGMP giúp kích thích việc sản sinh các bạch cầu trung tính trong máu. Các gen cAMP, cGMP và Calmodulin (CaM) tăng đáng kể trong các nhóm tôm tiếp xúc với Ammonia sau 3 giờ.

Kappa B giữ vai trò quan trọng trong việc mã hóa protein và Alpha 2 macroglobulin đóng vai trò như một chất chống oxy hoá có biểu hiện tăng mạnh và đạt đến giá trị tối đa lúc 6 giờ khi tiếp xúc với Ammonia. Trong khi đó, tổng số hemocyte, hoạt tính kháng khuẩn trong các nhóm tôm xử lý NH3 đã giảm đáng kể trong vòng 48 giờ. Các hoạt động phenoloxidase tăng nhẹ. Sau đó đã giảm đáng kể khi lên đến 48 giờ.

Việc biểu hiện tăng mạnh đạt giá trị tối đa sau 6h tiếp xúc với Ammonia của các gen này cho thấy rằng các chất thần kinh chính yếu và hệ thống thần kinh trong cơ thể tôm đã thích ứng với việc tiếp xúc với Ammonia-N và gây ra phản ứng miễn dịch trên tôm. Điều này có thể được nghiên cứu sâu hơn nữa để ứng dụng trong việc phòng và trị bệnh cho tôm nuôi.