Bronopol là một hợp chất hữu cơ được s�?dụng làm chất chống vi trùng. Nó là chất rắn màu trắng, có th�?ng�?vàng, dạng bột hoặc hạt tinh th�?

Tên hóa học: 2-bromo-2-nitropropane-1,3-diol

Công thức hóa học: C₃H₆BrNO₄

Bronopol được phát minh bởi The Boots Company PLC vào đầu những năm 1960 và ứng dụng đầu tiên là làm chất bảo quản cho dược phẩm. Do độc tính thấp đối với động vật có vú và hoạt tính cao chống lại vi khuẩn, đặc biệt là các loài gram âm, Bronopol tr�?nên ph�?biến như một chất bảo quản trong nhiều sản phẩm tiêu dùng như dầu gội đầu và m�?phẩm. Sau đó, nó được s�?dụng làm chất chống vi trùng trong các môi trường công nghiệp khác như nhà máy giấy, thăm dò dầu và các cơ s�?sản xuất, các nhà máy kh�?trùng nước làm mát.

Bronopol được tạo ra bởi phản ứng Brom hóa di (hydroxymethyl) nitrometan, được tạo ra t�?Nitromethane bằng phản ứng Nitroaldol. Sản lượng th�?giới tăng t�?hàng chục tấn vào cuối những năm 1970 lên ước tính hiện tại vượt quá 5.000 tấn. Hiện nay, Bronopol được sản xuất ch�?yếu nhằm phục v�?hoạt động kinh doanh của các nhà máy sản xuất chi phí thấp, ch�?yếu �?Trung Quốc.

Các tính chất vật lý và hóa học

Bronopol được cung cấp �?dạng bột hoặc hạt tinh th�? có th�?thay đổi màu t�?trắng sang vàng nhạt tùy thuộc vào loại. Màu vàng là do quá trình thải sắt trong quá trình sản xuất.

Đ�?nóng chảy

Là một vật liệu tinh khiết, Bronopol có nhiệt đ�?nóng chảy khoảng 130 °C. Tuy nhiên, do đặc điểm đa hình của nó, Bronopol trải qua quá trình sắp xếp lại mạng �?100 đến 105 °C và điều này thường có th�?b�?hiểu sai là điểm nóng chảy.

�?nhiệt đ�?trên 140 °C, Bronopol phân hủy tỏa nhiệt giải phóng Hydro Bromua và Oxit Nitơ.

Đ�?hòa tan

Bronopol d�?dàng hòa tan trong nước, quá trình hòa tan là thu nhiệt, có th�?s�?dụng các dung dịch chứa tới 28% w/v �?nhiệt đ�?môi trường.

Bronopol hòa tan kém trong dung môi không phân cực nhưng lại có ái lực cao với dung môi hữu cơ phân cực.

                                                                    Đ�?hòa tan �?22�?5 °C

H�?s�?phân vùng

Nghiên cứu d�?liệu v�?đ�?hòa tan cho thấy Bronopol có ái lực cao với môi trường phân cực hơn là môi trường không phân cực. Trong các h�?thống hai pha, các phân vùng Bronopol ưu tiên vào pha phân cực (thường là nước).

H�?s�?phân vùng �?22�?4 °C

Đ�?ổn định trong dung dịch nước

Trong dung dịch nước, Bronopol ổn định nhất khi đ�?pH là axit trung tính.

Trong các h�?thống kiềm, nhiệt đ�?cũng có ảnh hưởng đáng k�?đến s�?ổn định.

Trong điều kiện kiềm cực đ�? Bronopol b�?phân hủy trong dung dịch nước và lượng Formaldehyde rất thấp được tạo ra. Formaldehyde được giải phóng không chịu trách nhiệm cho hoạt động sinh học liên quan đến Bronopol. Các sản phẩm phân hủy khác được phát hiện sau khi phân hủy Bronopol là ion Bromide, ion Nitrit, Bromonitroethanol và 2-hydroxymethyl-2-nitropropane-1,3-diol.

Ứng dụng

Trong đời sống

Bronopol được s�?dụng trong các sản phẩm tiêu dùng như một chất bảo quản hiệu qu�? cũng như nhiều ứng dụng trong công nghiệp. Ví d�? Bronopol được s�?dụng trong các h�?thống nước công nghiệp (các h�?thống này đều là môi trường tiềm năng cho vi khuẩn phát triển, dẫn đến các vấn đ�?v�?chất nhờn và ăn mòn, vì vậy Bronopol có th�?được s�?dụng đ�?tiêu diệt vi khuẩn, mang lại hiệu qu�?cao).

Việc s�?dụng Bronopol trong các sản phẩm chăm sóc cá nhân như m�?phẩm, đ�?v�?sinh cá nhân… đã giảm t�?cuối những năm 1980 do kh�?năng hình thành Nitrosamine. Mặc dù bản thân Bronopol không phải là chất nitro hóa, nhưng trong các điều kiện mà nó b�?phân hủy (dung dịch kiềm và/hoặc nhiệt đ�?cao), nó có th�?giải phóng Nitrit và Formaldehyde �?mức đ�?thấp và các sản phẩm phân hủy này có th�?phản ứng với bất k�?amin hoặc amit th�?cấp gây ô nhiễm đ�?tạo ra các Nitrosamine đáng k�?(thuật ng�?‘đáng k�?#8217; có nghĩa là các mức thấp tới 10 phần t�?.

Do đó, các nhà sản xuất của các sản phẩm chăm sóc cá nhân được cơ quan quản lý hướng dẫn tránh tạo thành Nitrosamine, nghĩa là loại b�?amin hoặc amit khỏi công thức, loại b�?Bronopol khỏi công thức hoặc s�?dụng chất ức ch�?Nitrosamine.

Trong ngành Thủy sản: Tr�?nấm thủy mi và nhiều loài vi nấm gây bệnh khác

Branson (2002) đã nghiên cứu ứng dụng Bronopol vào tr�?nấm thủy mi (Saprolegnia spp.) dùng 20 mg/L Bronopol tắm trong 30 phút trong 15 ngày đã diệt được nấm thủy mi nhiễm trên cá hồi. Một nghiên cứu khác �?Nhật Bản, Bronopol (50% hoạt chất) được s�?dụng đ�?diệt vi nấm trong trại sản xuất giống cá hồi bằng cách tắm trứng cá hồi 30 phút mỗi ngày �?nồng đ�?t�?50-100 mg/L t�?giai đoạn trứng th�?tinh đến giai đoạn có điểm mắt, kết qu�?cho thấy Bronopol có tác dụng rất tốt trong việc hạn ch�?s�?nhiễm vi nấm và tăng t�?l�?n�?của cá (Oono et al., 2007). Tương t�? nhóm nghiên cứu của Oono et al. (2008) s�?dụng Bronopol đ�?kiểm soát s�?nhiễm vi nấm trên trứng cá Ayu Nhật Bản (Plecoglossus altivelis) khi s�?dụng 50-100 mg/L Bronopol tắm trứng cá trong 30 phút mỗi ngày t�?giai đoạn trứng th�?tinh đến khi điểm mắt xuất hiện. Kết qu�?đã kiểm soát rất tốt vi nấm, t�?l�?n�?của trứng cá cao hơn so với không x�?lý Bronopol.

Kết qu�?nghiên cứu của Duc (2009) cho thấy Bronopol có th�?diệt rất nhiều loài vi nấm gây bệnh �?động vật thủy sản. S�?dụng với liều lượng 50 mg/L Bronopol (50% hoạt chất) ngâm trong 24 gi�?s�?diệt được dòng vi nấm Plectosporium oratosquillae NJM 0662 và Acremonium sp. NJM 0672 gây bệnh nâu mang trên tôm tít Nhật Bản (Oratosquillae oratoria). Một nghiên cứu gần đây của Phạm Minh Đức và Trần Ngọc Tuấn (2011) trong điều kiện phòng thí nghiệm cũng cho thấy khi dùng Bronopol (50% hoạt chất) với liều lượng hơn 30 mg/L, tắm trong thời gian 60 phút có th�?diệt nấm thủy mi (Achlya bisexualis) nhiễm trên cá lóc (Channa striata) giai đoạn cá giống.

Các nguồn tham khảo: Wikipedia, UV-Vietnam

                                                           Giới (regnum)                 Plantae

                                                           (không phân hạng)        Angiospermae

                                                           (không phân hạng)        Monocot

                                                            B�?(ordo)                       Asparagales

                                                            H�?(familia)                    Asparagaceae

                                                            Chi (genus)                    Yucca

                                                            Loài (species)                 Y. schidigera

Yucca schidigera là gì?

Yucca schidigera là một chi cây bụi lâu năm trong h�?Măng tây. Loài này được Roezl Ex Ortgies miêu t�?khoa học đầu tiên năm 1871.

Chúng thường sinh sống �?các vùng khô nóng như sa mạc, nó là loài cây bản địa �?sa mạc Mexico và M�? Chúng có hoa lớn màu trắng, có qu�?màu đen và có th�?cao đến 5m.

Lợi ích của cây Yucca

Người dân bản địa �?châu M�?dùng sợi lấy t�?lá cây Yucca làm dây thừng, giày và quần áo. Hoa và qu�?cây Yucca có th�?ăn được và hạt đen của cây Yucca có th�?nghiền đ�?lấy tinh bột. R�?của chúng đ�?làm xà phòng gội đầu nhằm tr�?gàu và rụng tóc.

Chất chiết t�?cây Yucca được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực. Trong chăn nuôi gia súc, chất chiết t�?cây Yucca được dùng đ�?kh�?mùi và giảm ammonia trong không khí cũng như trong chất thải của động vật. Một s�?nghiên cứu cho thấy chất chiết t�?cây Yucca được b�?sung trong thức ăn có th�?làm giảm hàm lượng ammonia và urê trong máu của động vật. Chất chiết xuất t�?cây Yucca còn được s�?dụng đ�?điều ch�?một s�?loại thuốc tr�?bệnh cho động vật, đặc biệt là các bệnh do protozoa (nguyên sinh động vật) gây ra. Hoạt chất saponin trong cây Yucca có th�?tiêu diệt hiệu qu�?loài protozoa Giardia lamblia gây bệnh tiêu chảy �?người và động vật. Hoạt chất saponin còn được dùng đ�?tr�?một s�?bệnh trên ngựa như bệnh viêm khớp do nhiễm Naegleria (một giống thuộc nhóm trùng biến hình), bệnh viêm não và tủy sống do nhiễm Sarcosystis neurona. Hiện nay hoạt chất saponin chiết xuất t�?cây Yucca schidigera đã được sản xuất thương mại hóa.

Cơ ch�?tác động

Phân t�?saponine có hai thành phần chính: steroid trung tâm tan trong dầu và một hoặc nhiều carbohydrate mạch nhánh tan trong nước. Hai thành phần này tạo nên đặc tính của một chất tẩy thiên nhiên, hoạt chất b�?mặt (surfactant) chiết xuất t�?thân cây Yucca có tác dụng kết hợp với ammonia, làm giảm ammonia t�?do. Khi thức ăn đi qua d�?dày, ammonia s�?b�?gi�?lại bởi chất chiết xuất có trong thức ăn. Chúng cũng có th�?kết hợp với ammonia khi �?ngoài cơ th�?động vật. Chất chiết xuất Yucca �?dạng nước có kh�?năng kết hợp với các phân t�?ammonia và chuyển đổi chúng sang dạng hợp chất nitrogen không độc khác. Cơ ch�?làm giảm ammonia của Yucca thì chưa được giải thích rõ nhưng có nhiều nghiên cứu cho rằng có liên quan đến thành phần carbohydrate có trong mạch nhánh của phân t�?saponin. Ngoài ra, các hợp chất stilben (C14H12) có nhiều trong v�?cây Yucca cũng có liên quan đến kh�?năng hấp th�?ammonia.

Saponin còn có kh�?năng diệt protozoa trong ống tiêu hóa của động vật. Cơ ch�?tác động đến protozoa là saponin kết hợp với cholesterol hoặc sterol của màng t�?bào làm cho màng t�?bào của protozoa b�?phá hủy. Một s�?nghiên cứu cũng cho thấy saponin có kh�?năng ức ch�?có chọn lọc một s�?vi khuẩn gram dương.

Công dụng của cây Yucca trong Nuôi trồng thủy sản

Chất kích thích tăng trưởng

Ch�?đ�?ăn kết hợp với các sản phẩm yucca s�?cải thiện năng suất tăng trưởng, hiệu qu�?s�?dụng thức ăn và sức khỏe của động vật thủy sản.

S�?cải thiện tăng trưởng do chất lượng nước được cải thiện và s�?dụng thức ăn hiệu qu�? thông qua điều chỉnh h�?vi sinh vật đường ruột, hoạt động của enzyme làm tăng hấp th�?dinh dưỡng. Kết qu�?này được kiểm chứng trên nhiều loài cá nuôi ph�?biến như cá chép, rô phi, cá chẽm, cá tra,�?/p>

Đối với nuôi tôm, Hernández-Acosta và cộng s�?đã cho tôm th�?chân trắng Thái Bình Dương có trọng lượng cơ th�?ban đầu 2,6 g được nuôi trong nước có đ�?mặn thấp và cho ăn có chiết xuất Y. schidigera và Q. saponaria (NTF).

Với t�?lệ�?b�?sung t�?1,00 – 2,00 g/ kg s�?giúp gia tăng trọng lượng và giảm FCR do tăng tổng hợp protein, men tiêu hóa và thúc đẩy hấp th�?chất dinh dưỡng.

Nhà nghiên cứu Yang th�?nghiệm với tôm th�?nh�?hơn (khoảng 0,8g/con) b�?sung 0,2% YSE trong ch�?đ�?ăn uống có lợi cho s�?tăng trưởng và chất lượng của nước và trong s�?phát triển của saponin steroid YSE và các chất hoạt động b�?mặt, thúc đẩy s�?hấp th�?chất dinh dưỡng.

Nâng cao h�?thống miễn dịch

Yucca có chứa các thành phần hoạt tính sinh học như ancaloit, tecpenoit, saponin, steroid, phenol, tanin, glycosid và flavonoid.

X�?lý bằng yucca giúp nâng cao đáp ứng miễn dịch, kh�?năng chống oxy hóa được kích hoạt khi b�?sung yucca vào ch�?đ�?ăn cho thấy cải thiện đường ruột cục b�? điều này có tương quan với s�?tăng cường h�?thống miễn dịch nói chung.

Ngoài ra yucca còn đóng vai trò như một chất kháng khuẩn chống lại các vi sinh vật gây bệnh trong đường tiêu hóa.Theo đó, yucca làm giảm chứng viêm đường tiêu hóa gây ra bởi các mầm bệnh và độc t�? Hơn nữa, yucca làm giảm stress khi điều kiện môi trường bất lợi.

Do vậy x�?lý yucca giúp động vật thủy sinh tăng kh�?năng chống chịu s�?tấn công sinh vật của các vi sinh vật gây bệnh trong ao nuôi. Một cách gián tiếp, khi nuôi trong nguồn nước đã được x�?lý bằng chất chiết xuất t�?yucca, s�?giảm tích t�?ammoniac và giảm tác động căng thẳng lên cá (nguyên nhân gây ức ch�?miễn dịch và d�?nhiễm bệnh nếu tiếp tục trong một khoảng thời gian dài).

Chất chống oxy hóa

Stress oxy hóa là một trong những mối quan tâm lớn trong nuôi trồng thủy sản, xảy ra mất cân bằng giữa quá trình tạo ra và mất đi của các gốc oxy hóa hoạt động (ROS-reactive oxygen species). (ROS thường tồn tại dưới dạng các gốc t�?do như: superoxide, hydrogen peroxide, ion hydroxyl, peroxyl radical và hypochlorite ion*).

Gan, ruột và thận là những cơ quan chính x�?lý ROS bằng cách sản xuất một s�?enzyme quan trọng, chẳng hạn như superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) và glutathione peroxidase (GPX). H�?thống phòng th�?chống oxy hóa được liên kết chặt ch�?với tình trạng sức khỏe và h�?thống miễn dịch của cá.

Tuy nhiên h�?thống �?động vật thủy sinh d�?b�?ảnh hưởng bởi các yếu t�?sinh học và các yếu t�?phi sinh học (v�?trí phát sinh loài, tuổi tác, tình trạng sinh lý, s�?hiện diện của xenobiotics, các yếu t�?môi trường, ch�?đ�?ăn và tập tính ăn)

Yucca và các sản phẩm t�?cây yucca được chứng minh là có kh�?năng chống oxy hóa do s�?hiện diện các nhóm hydroxyl phenolic (chất cho hydro), làm giảm s�?hình thành hydroxyl peroxide.

Những nghiên cứu v�?yucca như chất chống oxy hóa trên các động vật thủy sản cũng còn rất hạn ch�? Đến nay các báo cáo v�?kh�?năng này mới ch�?được thực hiện trên cá chép, cá rô phi, cá bơn,�?/p>

Chất làm sạch nước

S�?tích t�?các hợp chất nitơ vô cơ như NH4+, NH3, NO2-, HNO2, và NO3- t�?phân, chất hữu cơ và thức ăn thừa s�?ảnh hưởng đến kh�?năng sinh sản, tăng trưởng và kh�?năng chống chịu của cá khi điều kiện môi trường bất lợi.

C�?th�? tiếp xúc với NH4+ và NH3 (TAN) có th�?gây tổn thương mang, thiếu oxy, gián đoạn mạch máu và hoạt động điều hòa của cơ th�?(do tổn thương gan và thận), và giảm hiệu qu�?của h�?thống miễn dịch. Hơn nữa, ion NH4+ góp phần làm giảm Na+ nội bào, do đó, làm tăng độc tính của NH3.

Những tác động này có th�?làm giảm bắt mồi, giảm kh�?năng sinh sản, giảm t�?l�?sống, dẫn thiệt hại lớn v�?kinh t�? Thêm vào đó s�?dao động pH và nhiệt đ�?ảnh hưởng đến t�?l�?ammonia NH3 trong nước, gây ra độc tính và tác động có hại đến h�?sinh thái và sinh vật dưới nước.

Độc tính ammoniac nghiêm trọng gây ra một s�?ảnh hưởng đến động vật thủy sản, bao gồm giảm bắt mồi, suy thoái các chức năng sinh lý, h�?hấp qua mang không ổn định, stress oxy hóa, giảm kh�?năng miễn dịch và gây viêm nhiễm, tổn thương mang. S�?chuyển hóa của protein bên trong cơ th�?cũng có th�?b�?suy giảm, tiêu th�?nhiều năng lượng đ�?cân bằng lượng protein trong cơ th�?cá.

Các phương pháp chính đ�?giảm độc tính NH3 là ngừng cho ăn, thay nước, tăng oxy hòa tan, s�?dụng vi khuẩn nitrat hóa c�?th�? thận trọng khi bón vôi (do làm tăng pH nước ao*). Ngoài ra, ứng dụng của chiết xuất yucca được xem là biện pháp hữu hiệu đ�?giảm NH3 trong ao. Cơ ch�?Yucca có th�?làm giảm bài tiết NH3 trong các ao nuôi trồng thủy sản do những hợp chất saponin steroid, có đặc tính hoạt động b�?mặt và có th�?liên kết với NH3 thông qua hợp chất glycol. NH3 tích lũy s�?dẫn đến s�?cân bằng chuyển hóa protein trong cơ th�?và giảm tiêu th�?năng lượng.

Kết luận, s�?dụng yucca trong nuôi trồng thủy sản s�?làm tăng hiệu qu�?s�?dụng thức ăn, tăng cường miễn dịch, giảm tress cho động vật thủy sản và cải thiện chất lượng nước ao nuôi.

Một s�?lưu ý:

Yucca trên th�?trường thường có 2 dạng, dạng bột và dạng nước, có th�?s�?dụng bằng cách trộn cho ăn hoặc tạt trực tiếp xuống ao (tùy vào tiêu chuẩn của mỗi sản phẩm Yucca).

Nên s�?dụng Yucca vào ban ngày, không nên s�?dụng vào ban đêm và không dùng vào thời điểm tôm đang lột xác.

Có th�?s�?dụng kết hợp với các sản phẩm men vi sinh nhằm nâng cao hiệu qu�?

S�?dụng sản phẩm xuất x�?rõ ràng, các nhà cung cấp uy tín và dùng đúng liều lượng đ�?đạt hiệu qu�?cao nhất, tránh s�?dụng các loại hàng kém chất lượng s�?khó kiểm soát và có th�?gây hại cho tôm cá.

Các nguồn tham khảo: Wikipedia, UV-Vietnam, Danviet