TRANG THÔNG TIN VỀ LUẬN ÁN
Tên luận án: Nghiên cứu tồn lưu và dược động học của kháng sinh trên Cá tra (Pangasianodon hypophthalmus)
Ngành: Nuôi trồng Thủy sản Mã ngành: 9620301
Họ tên Nghiên cứu sinh: Phạm Quang Vinh Khóa 2019 đợt 2
Người hướng dẫn chính luận án tiến sĩ: PGS TS. Trần Minh Phú
Người hướng dẫn phụ luận án tiến sĩ: GS TS. Đặng Thị Hoàng Oanh
Cơ sở đào tạo: Trường Đại học Cần Thơ
1. Tóm tắt nội dung luận án
Cá tra (Pangasianodon hypophthalmus) là loài thuỷ sản được nuôi phổ biến ở vùng ĐBSCL, là một trong những mặt hàng thủy sản xuất khẩu chủ lực của Việt Nam. Hiện trạng nuôi cá ở mật độ cao trong thời gian gần đây là nguyên nhân dẫn đến các bệnh nhiễm khuẩn xảy ra thường xuyên và người nuôi đã điều trị chủ yếu bằng cách sử dụng kháng sinh. Từ đó, vấn đề tồn dư kháng sinh là một trong những thách thức, là rào cản kỹ thuật lớn cho ngành nuôi cá tra, cần có giải pháp hiệu quả giảm thiểu tình trạng tồn dư kháng sinh trong các sản phẩm cá tra của Việt Nam. Tuy nhiên, đến nay chưa có nghiên cứu về tồn lưu, dược động học của những loại kháng sinh được dùng phổ biến trên cá tra. Đây là nghiên cứu đầu tiên về tồn lưu, dược động học của kháng sinh trên cá tra, được thực hiện với những nội dung chính: (1) đánh giá tình hình sử dụng và tồn lưu kháng sinh trên cá tra nuôi tại ĐBSCL; (2) xác định các thông số được dược động học và (3) thời gian đào thải của kháng sinh florfenicol (FF), doxycycline (DOX) và amoxicillin (AMX) của cá tra, trong điều kiện thí nghiệm trên bể và trong ao đất.
Tình hình sử dụng kháng sinh trên cá tra được khảo sát bằng cách phỏng vấn 90 trại nuôi ở Cần Thơ, An Giang, và Đồng Tháp. Kết quả cho thấy, phần lớn cơ sở nuôi (90-100%) đã sử dụng từ 1-5 loại kháng sinh khác nhau trong một vụ nuôi để điều trị bệnh gan thận mủ và xuất huyết huyết phù đầu. Hiện nay, người nuôi sử dụng 9-15 loại kháng sinh thương mại khác nhau trong nuôi cá tra. Đối với các hộ nuôi ở quy mô nhỏ, tần suất sử dụng kháng sinh cao nhất 2-7 lần/vụ nuôi và sử dụng nhiều nhất là 5 loại kháng sinh/vụ nuôi. Ở các vùng nuôi công ty ít sử dụng kháng sinh trong quá trình nuôi, nhiều nhất là 3 lần/vụ nuôi và tối đa là 3 loại kháng sinh/vụ nuôi. Các loại kháng sinh đang được sử dụng phổ biến hiện nay là doxycycline (44,4-61,1% người nuôi sử dụng) và amoxicillin (33,3-53,3%). Bên cạnh đó trong nghiên cứu cũng đã tính toán được lượng kháng sinh bình quân để sản xuất được 1 tấn cá tra ở các quy mô hộ nuôi nhỏ, hộ nuôi lớn và vùng nuôi công ty, tương ứng lần lượt là 0,10, 0,07 và 0,03 kg kháng sinh/tấn cá. Kết quả đánh giá tình hình tồn lưu kháng sinh trên cá tra thương phẩm (0,8-1,2 kg) được thực hiện trên tổng số 180 mẫu cá (10 mẫu/tháng/vùng nuôi, tại 3 địa phương, trong 6 tháng), kháng sinh được phân tích bằng phương pháp sắc ký lỏng khối phổ (LC-MS/MS) cho thấy có 9/180 mẫu phát hiện tồn dư kháng sinh và đều thuộc nhóm quinolones (enrofloxacin, ciprofloxacin và ofloxacin).
Cá tra (90-100 g) được cho ăn thức ăn có trộn kháng sinh với nồng độ 10 mg FF/kg cá, các mẫu máu, gan và thận được thu ở 0,5, 1, 2, 4, 6, 12, 24, 72 và 96h để tính toán các thông số dược động học. Kết quả các thông số dược động học trong huyết tương như nồng độ tối đa (Cmax), thời gian đạt nồng độ tối đa (Tmax), độ thanh thải (Cl), thể tích phân bố (Vd), diện tích dưới đường cong (AUC0−inf), hằng số tốc độ thải trừ (kel), thời gian bán hủy thải trừ (T1/2el) được phân tích bằng phương pháp sắc ký lỏng khối phổ (LC-MS/MS) cho kết quả lần lượt là 342 µg/L, 3,7h, 2,62 L/h.kg, 9,67 L/kg, 3.440 µg.h/L, 0,27h-1, 2,56h. Nồng độ FF đạt cao nhất là ở gan cá Cmax là 70,19±34,6 ng/g sau Tmax là 0,5h, nồng độ FF ở thận cao gấp 3 lần so với gan cá Cmax là 216±95,2 ng/g sau Tmax là 2h. Ở gan, thận, huyết tương cá tra đều có sự chuyển hóa FF thành FFA ở các thời điểm tương ứng lần lượt là 0,5h, 2h, 6h, nồng độ tối đa là 78,4 ng/g, 70,5 ng/g và 34,8 ng/mL ở các thời điểm tương ứng là 6h, 12h và 12h. Gan là cơ quan đầu tiên xảy ra quá trình chuyển hóa kháng sinh FF thành chất chuyển hóa FFA.
Cá tra sau cho ăn thức ăn có trộn kháng sinh với liều lượng 20 mg DOX/kg cá và thu mẫu máu, gan và thận cá ở các thời điểm lần lượt là 0,5, 1, 2, 6, 12, 24, 48 và 96h để phân tích các thông số dược động học, kết quả lần lượt là ka là 0,12h-1, T1/2abs là 5,68h, Cmax là 1.123,45 ng/mL, Tmax là 8,19h, Cl là 0,8 L/kg/h, Vd là 6,55 L/kg, AUC0–96h là 25.018 ng.h/mL, kel là 0,04h-1 và T1/2el là 18,5h. Nồng độ DOX tối đa Cmax trên gan, thận của cá tra tương ứng lần lượt là 1.360 ng/g, 258,86 ng/g đều đạt được ở cùng thời điểm Tmax là 6h và diện tích dưới đường cong AUC0–96h trên gan, thận của cá tra lần lượt là 20.222 ng/g/h và 12.260 ng/g/h tương ứng.
Cá tra được cho ăn thức ăn có trộn kháng sinh với nồng độ 50 mg AMX/kg cá và thu mẫu máu, gan và thận cá ở các thời điểm lần lượt là 0,5, 1, 2, 4, 6, 12, 24, 72 và 96h để phân tích các thông số dược động học chính. Kết quả cho thấy AMX được hấp thu nhanh vào huyết tương cá, thời gian đạt nồng độ tối đa trong huyết tương Cmax là 127,5 ng/mL ở thời điểm Tmax là 1h. Nồng độ tối đa của AMX ở thận cao gấp 3 lần trong huyết tương, thời gian để đạt nồng độ tối đa Tmax ở thận là 8h dài hơn so với huyết tương và gan đều có giá trị Tmax là 1h. Thứ tự nồng độ đạt đỉnh Cmax của AMX ở cá tra từ cao đến thấp lần lượt là thận, gan và huyết tương. Ghi nhận có hiện tượng đỉnh kép ở huyết tương Cmax1 là 127,54 ng/g tại Tmax1 là 1h sau đó giảm dần do quá trình thải trừ, tuy nhiên sau đó tăng trở lại và đạt nồng độ cực đại tạo thành đỉnh thứ hai Cmax2 là 80,6 ng/g ở thời điểm Tmax2 là 8h. Tương tự ở gan cá đỉnh thứ nhất Cmax1 là 183,6 ng/g ở thời điểm Tmax1 là 1h và đỉnh thứ hai Cmax2 là 140,9 ng/g ở thời điểm Tmax2 là 4h; ở thận của cá, đỉnh thứ nhất Cmax1 là 213,2 ng/g ở thời điểm Tmax1 là 0,5h và đỉnh thứ hai Cmax2 là 372,4 ng/g ở thời điểm Tmax2 là 8h, nguyên nhân do chu trình ruột-gan của cá tra.
Ở thí nghiệm xác định thời gian đào thải của kháng sinh, cá được cho ăn thức ăn trộn với kháng sinh liên tục trong 5 ngày với các mức nồng độ khác nhau là 10 mg FF/kg cá, 20 mg DOX/kg cá và 50 mg AMX/kg cá. Mẫu cơ thịt cá (bao gồm da) đã được thu trong khoản thời gian cho ăn thức ăn có kháng sinh (liên tục trong 5 ngày) và sau khi ngưng cho ăn kháng sinh để phân tích, đánh giá tồn dư. Kết quả cho thấy, đối với kháng sinh FF thí nghiệm trên bể cho kết quả thời gian thải trừ sau 2 ngày (39 độ-ngày) ngừng cho ăn, trong điều kiện nuôi trong ao đất là 4 ngày (112 độ-ngày). Sau 7 ngày ngưng cho ăn thức ăn có kháng sinh nồng độ tồn dư FF và FFA cơ thịt của cá trong điều kiện nuôi ao thấp hơn mức giới phát hiện của phương pháp phân tích (LOD < 50 μg/kg.) Thời gian thải trừ DOX trong cơ thịt cá tra trên bể thí nghiệm dài hơn so với khi được nuôi trong ao đất, tương ứng khoảng 5 ngày (144 độ-ngày) và khoảng 4 ngày (119 độ-ngày). Kháng sinh AMX có thời gian thải trừ khỏi cơ thịt cá tra diễn ra rất nhanh, chỉ sau 1 ngày ngưng cho ăn kháng sinh ở cả hai điều kiện nuôi thí nghiện trên bể và trong ao đất.
2. Những kết quả mới của luận án
Luận án đã tiến hành khảo sát cập nhật thông tin về một số khía cạnh kỹ thuật trong nuôi cá tra thương phẩm hiện nay. Qua đó đã cung cấp kết quả đầy đủ về hiện trạng bệnh và tình hình sử dụng thuốc, hóa chất trên cá tra nuôi thương phẩm ở ĐBSCL.
Xác định được florfenicol, doxycycline và amoxicillin là những loại kháng sinh đang được người nuôi sử dụng trong điều trị bệnh các loại bệnh phổ biến là gan thận mũ, xuất huyết phù đầu trên cá tra.
Kết quả nghiên cứu của luận án đã xác định được các thông số dược động học của 3 loại kháng sinh: florfenicol, doxycycline và amoxicillin trên các cơ quan gan, thận và huyết tương của cá tra.
Tính toán được thời gian đào thải của 3 loại kháng sinh: florfenicol, doxycycline và amoxicillin khỏi cơ thịt của cá tra, đảm bảo các quy định về hàm lượng tồn lưu kháng sinh theo các tiêu chuẩn tại các thị trường nhập khẩu cá tra phổ biến.
Đây là nghiên cứu cập nhật thông tin về tình hình kỹ thuật nuôi, các loại bệnh, tình hình sử dụng hóa chất, kháng sinh điều trị cho cá tra mới nhất ở Việt Nam. Ngoài ra đây còn là kết quả nghiên cứu thành công về dược động học (huyết tương, gan, thận) và thời gian đào thải trên cơ thịt của 3 loại kháng sinh: florfenicol, doxycycline và amoxicillin của cá tra đầu tiên trên thế giới.
Luận án này cung cấp phương pháp tiếp cận hiện đại để nghiên cứu về dược động học của kháng sinh trên động vật thủy sản nuôi.
3. Các ứng dụng/khả năng ứng dụng trong thực tiễn, các vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu
Các ứng dụng/khả năng ứng dụng trong thực tiễn
Luận án có ý nghĩa quan trọng trong việc đánh giá một cách tổng quan về kỹ thuật nuôi, tình hình bệnh và hiện trạng sử dụng thuốc, hóa chất, kháng sinh trong nuôi cá tra, từ đó giúp nâng cao hiệu quả việc khuyến cáo dùng kháng sinh để trị bệnh. Luận án cung cấp kết quả nghiên cứu dược động học của kháng sinh, đồng thời cung cấp thêm thông tin về tồn lưu kháng sinh trên cá tra.
Kết quả của luận án đã cung cấp nguồn dữ liệu quan trọng về dược động học của kháng sinh sử dụng phổ biến là florfenicol, doxycycline, amoxicillin, thông số về nồng độ và thời gian đào thải của các loại kháng sinh trên cá tra. Từ đó có biện pháp quản lý và sử dụng kháng sinh một cách phù hợp, mang lại hiệu quả kinh tế cho người nuôi.
Kết quả nghiên cứu này đã đưa ra đánh giá về hiệu quả sử dụng 3 loại kháng sinh florfenicol, doxycycline, amoxicillin với các liều lượng tương ứng khác nhau. Bên cạnh đó, nghiên cứu đã đưa ra khuyến nghị cụ thể thời gian ngưng cấp đối 3 loại kháng sinh nêu trên nhằm đáp ứng các quy định của thị trường nhập khẩu.
Kết quả nghiên cứu của luận án sẽ là cơ sở khoa học quan trọng để áp dụng vào thực tế trong sử dụng các loại kháng sinh nói chung và florfenicol, doxycycline, amoxicillin nói riêng để tăng hiệu quả trị bệnh trong nuôi cá tra, đồng thời là tài liệu nghiên cứu khoa học hữu ích và giúp cho phục vụ công tác giảng dạy.
Nghiên cứu này là tiền đề cho các nghiên cứu tiếp theo về dược động học của kháng sinh và tồn lưu kháng sinh trên các đối tượng thủy sản nuôi chủ lực.
Các vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu
Cần có các nghiên cứu tiếp theo về dược động học 3 loại kháng sinh nêu trên đối với cá tra ở các địa phương có điều kiện nuôi khác nhau như độ mặn, nhiệt độ.
Tiếp tục nghiên cứu gây cảm nhiễm các loại vi khuẩn đang gây bệnh phổ biến trên cá tra để xác định nồng độ ức chế tối thiểu của 3 loại kháng sinh để đánh giá hiệu quả điều trị.
Cần có thêm các nghiên cứu về điều tra hiện trạng và nghiên cứu về dược động học đối với các loại kháng sinh khác đang được sử dụng phổ biến.
