TÌM HIỂU VỀ HOẠT CHẤT DIAZINON

Cấu tạo và đặc tính của Diazinon

Diazinon là một hợp chất thuốc bảo vệ thực vật gốc lân hữu cơ, có tên hóa học là O,O-Diethyl O-[4-methyl-6-(propan-2-yl)pyrimidin-2-yl] phosphorothioatevà công thức phân tử là C₁₂H₂₁N₂O₃PS. Diazinon dạng tinh thể không màu và dạng lỏng có màu vàng nâu, ít hòa tan trong nước, khoảng 40-60mg/L tùy nhiệt độ; hòa tan tốt trong dung môi hữu cơ như cồn, benzene, toluene, hexan, cyclohexan, dichlomethan, acetone và tan hoàn toàn trong dầu hỏa.

Diazinon được tổng hợp vào đầu thập niên 1950s và được đưa vào sử dụng để diệt trừ côn trùng nhóm đục thân trên lúa và một số cây trồng khác như cam quýt, nho, chuối, khóm, rau cải, khoai tây, củ cải đường, mía đường, cà phê, ca cao… Các sản phẩm thương mại của Diazinon trên thế giới và Việt Nam như Basudin, Diazan, Vibasa, Knox-out, Dazzel, Gardentox, Kayazol, Nucidol… Diazinon thường được chỉ định sử dụng ở liều dùng từ 0,6-0,96kg/ha.

Diazinon gây độc cho sinh vật qua cơ chế làm giảm hoạt tính enzyme Acetylcholinesterase (AChE); enzyme có chức năng thủy phân Acetylcholine thành Choline và Acid Acetic (Hình 2a). Khi AChE bị ức chế bởi Diazinon thì Acetylcholine không được thủy phân nên sẽ tích tụ ở các đầu nối thần kinh (Hình 2b), dẫn đến nhiều ảnh hưởng khác nhau. Tổng hợp từ nhiều nghiên cứu cho thấy đa số thủy sinh vật sẽ chết khi AChE bị ức chế hơn 70% mức bình thường; giới hạn chấp nhận cho AChE bị ức chế không vượt quá 30%. Công thức cấu tạo của Diazinon có liên kết P=S (Hình 1); AChE ít nhạy cảm với liên kết P=S nhưng rất nhạy cảm với liên kết P=O là sản phẩm trung gian (Diazoxon) do Diazinon bị chuyển hóa sinh học.

Diazinon bị phân hủy nhanh ở môi trường acid và kiềm nhưng tồn tại lâu ở môi trường trung tính; thời gian bán hủy (DT₅₀) trong nước ở 20^oC, pH 3,1, 7,4 và 10,4 lần lượt là là 11,77 giờ, 185 ngày và 6 ngày. Trong thực tế ở Đồng Bằng Sông Cửu Long, nồng độ Diazinon trong nước trên ruộng sau 1 giờ phun bằng liều chỉ dẫn dao động từ 8-711µg/L và giảm dưới ngưỡng phát hiện (0,3µg/L) sau 5 ngày. Trong đất thời gian bán hủy của Diazinon dao động từ 2-4 tuần. Các vi khuẩn như Arthrobacter, Streptomyces có khả năng phân hủy nhanh Diazinon. Thời gian bán hủy của Diazinon trong nước dưới tác động của ánh sáng mặt trời là 24,6 ngày.

Sử dụng Diazinon trong nuôi trồng thủy sản

Trong nuôi trồng thủy sản, Diazinon được sử dụng để diệt giáp xác trong các ao nuôi tôm và sán lá trong các trại tôm giống (Graslund and Bengtsson, 2001).

Ảnh hưởng của Diazinon đối với thủy sinh vật

Diazinon khá độc đối với các loài thủy sinh vật. Nồng độ gây độc cấp tính của Diazinon (LC₅₀ hoặc EC₅₀) đối với đa số loài thủy sinh vật thường nhỏ hơn 1 mg/L. Giá trị LC₅₀của Diazinon đối với các nhóm giáp xác bậc thấp như nhóm giáp xác râu ngành nhỏ hơn các nhóm tôm và cá (Bảng 1); nồng độ Diazinon trong nước trên ruộng lúa ở Đồng Bằng Sông Cửu Long sau một giờ phun cao hơn giá trị LC₅₀của các nhóm giáp xác bậc thấp nhiều lần. Qua đó cho thấy ở nồng độ thấp dù chưa gây chết tôm, cá nhưng đã làm chết các nhóm giáp xác bậc thấp vốn là thức ăn cho các loài tôm, cá. Như vậy, Diazinon đã gây ảnh hưởng gián tiếp đến các loài tôm, cá có giá trị thưc phẩm hay kinh tế cho con người.

Bảng 1: Nồng độ Diazinon (mg/L)gây chết 50% sinh vật trong 96 giờ phơi nhiễm

Ngoài ra, ở nồng độ dưới ngưỡng gây chết cho tôm, cá, Diazinon còn làm ảnh hưởng lâu dài đến hoạt tính enzyme AChE, làm ảnh hưởng đến hoạt động bình thường về thần kinh của sinh vật. Thực nghiệm ở Đồng Bằng Sông Cửu Long cho thấy sau một lần phun Diazinon cho lúa, dù cá Lóc (Channa striata) và cá Rô (Anabas testudineus) được bố trí trên ruộng lúa hay ở mương bao quanh ruộng thì hoạt tính ChE đều bị ức chế đến khoảng 70% sau một ngày phun; tỷ lệ ức chế dù có giảm dần theo thời gian sau khi phun nhưng vẫn luôn cao hơn ngưỡng giới hạn cho phép không ảnh hưởng đến hoạt động thần kinh bình thườngcủa đa số sinh vật trong suốt 3 tuần sau khi phun. Một số nghiên cứu cho thấy khi AChE bị ức chế dù chưa đến mức làm chết thủy sinh vật nhưng làm tăng co rút cơ,  giảm khả năng bơi lội để bắt mồi hay lẫn tránh kẻ thù. Các ảnh hưởng này có thể làm suy giảm sinh trưởng và tồn tại của thủy sinh vật.

Diazinon ít tích tụ sinh học. Nồng độ Diazinon có thể đạt cực đại trong thủy sinh vật sau 2-4 ngày phơi nhiễm; nhanh chóng được chuyển hóa sinh học và đào thải ra khỏi thủy sinh vật (cá, tôm) sau 1 đến 3 ngày sau khi ngừng phơi nhiễm.

Ảnh hưởng của Diazinon sức khỏe của người và động vật

Liều lượng gây độc cấp tính (LD₅₀) của Diazinon đối với động vật trên cạn cao hơn động vật thủy sinh, giá trị LD₅₀ khoảng đối với chuột (rat) 1250mg/kg, đối với chuột nhắt (mice) từ 80-135mg/kg, với thỏ là 400mg/kg. Diazinon rất độc đối với chim, LD₅₀ dao động từ 3,5 – 4,3mg/kg.

Diazinon có hệ số Koc = 10³ nên có khuynh hướng bám vào các vật chất hữu cơ như đất hay bùn đáy và ít bị rửa trôi. Diazinon được phát hiện trong nước ngầm ở Califonia và nước cấp ở Canada và Nhật. Qua đó cho thấy sử dụng Diazinon có khả năng làm nhiễm bẩn nước cấp và có nguy cơ ảnh hưởng đến sức khỏe con người. 

Ở người và động vật, Diazinon được chuyển hóa sinh học và đào thải khá nhanh, thời gian bán hủy trong cơ thể động vật khoảng 12 giờ, đào thải ra khỏi cơ thể qua nước tiểu và phân. Một số trường hợp như ở trâu, bò, Diazinon có thể tích tụ ở mô mở nhưng sẽ bị đào thải trong khoảng 2 tuần sau khi ngừng phơi nhiễm. Diazinon không gây ung thư. Nồng độ Diazinon an toàn cho người được ước tính khoảng 20µg/kg/ngày, với chuột khoảng  100µg/kg/ngày.

Tóm lại, Diazinon rất độc đối với động vật không xương sống và tôm, cá. Sử dụng Diazinon trong canh tác nông nghiệp có thể làm nhiễm bẩn môi trường và suy giảm sự đa dạng sinh học Hệ thống thủy lợi ở Đồng Bằng Sông Cửu Long chưa được xây dựng hoàn chỉnh; hệ thống cấp nước cho canh tác nông nghiệp và nuôi trồng thủy sản đan xen nhau nên sử dụng Diazinon không những làm ảnh hưởng đến thủy sinh vật ngoài tự nhiên mà còn ảnh hưởng đến các loài thủy sản nuôi. Vì vậy, cần hạn chế sử dụng loại hóa chất này trong sản xuất nông nghiệp.

Tư vấn kĩ thuật: 0933.067.033