Tạo ra vật liệu giá rẻ giúp phát hiện chất diệt khuẩn trong nuôi trồng thủy sản
Tận dụng cuống buồng chuối, nhóm nghiên cứu ở Trường Đại học Công nghiệp TP.HCM đã tạo ra vật liệu rẻ tiền giúp phát hiện hiệu quả chất diệt khuẩn và chống nấm đã bị cấm sử dụng malachite green trong nước thải thủy sản và tôm nuôi.
Ngành nuôi trồng thủy sản phát triển mạnh kéo theo việc sử dụng ngày càng nhiều loại thuốc phòng và trị bệnh cho cá, tôm. Trong đó, malachite green là một chất diệt khuẩn và chống nấm mạnh, từng được dùng phổ biến. Tuy nhiên, vì có thể gây hại cho sức khỏe con người như tổn thương gan, rối loạn tuyến giáp, thiếu máu và thậm chí là ung thư, nên malachite green đã bị cấm sử dụng. Dù vậy, một số nơi vẫn lén dùng chất này vì hiệu quả và chi phí thấp. Do đó, cần có cách kiểm tra chính xác để phát hiện, kiểm soát dư lượng malachite green trong nước và sản phẩm thủy sản, đặc biệt là tôm.
Hiện nay, đã có nhiều phương pháp xác định malachite green như sắc ký lỏng, đo bằng ánh sáng (UV-Vis), phương pháp điện hóa,… Ngoài ra, các nhà khoa học cũng nghiên cứu kết hợp thêm vật liệu hấp phụ malachite green ra khỏi mẫu trước khi đo. Tuy nhiên, các vật liệu này thường khó tổng hợp và tốn kém.
Nhóm nghiên cứu ở Trường Đại học Công nghiệp TP.HCM đã tìm ra một hướng đi mới, đó là tận dụng phế phẩm từ cây chuối – cụ thể là cuống buồng chuối (cùi chuối) để tạo ra vật liệu mới, có khả năng hấp phụ và xác định malachite green.
Cùi chuối là bộ phận giàu cellulose nhất của cây chuối (30–40%), dễ tách chiết, rẻ tiền, dễ thu gom. Cellulose kết hợp với TiO₂ tạo ra một vật liệu có khả năng hút chất màu malachite green tốt nhờ hai yếu tố, cellulose có nhiều nhóm hóa học giúp giữ và kéo các phân tử malachite green bám lên bề mặt. TiO₂ có bề mặt mang điện tích âm trong môi trường phù hợp, dễ hút các phân tử malachite green mang điện tích dương.
Quy trình tổng hợp vật liệu khá đơn giản: cùi chuối được sấy khô, xử lý bằng axit và kiềm để lấy cellulose, sau đó trộn với TiO₂, khuấy và sấy khô để tạo ra vật liệu cellulose/TiO₂.
Thử nghiệm khả năng hấp phụ malachite green trên các mẫu nước nuôi thủy sản và mẫu tôm cho thấy, vật liệu cellulose/TiO₂ có khả năng hấp phụ malachite green rất tốt. Khi thử với các mẫu có nồng độ malachite green khác nhau (từ 5 đến 1000 mg/L), vật liệu cho thấy dung lượng hấp phụ(lượng chất mà một vật liệu có thể hấp phụ tối đa trên mỗi gram vật liệu) cao, đạt tối đa 79,42 mg/g, cao hơn Graphene/carboxymethyl cellulose/TiO2 (66,67 mg/g) và TiO2nanoparticles (6,3 mg/g) trong các nghiên cứu trước đây.
Malachite green sau khi được hấp phụ bằng vật liệu cellulose/TiO2, được đo bằng phương pháp UV-VIS (phổ hấp thụ tử ngoại – khả kiến), có thể phát hiện malachite green ở nồng độ rất thấp (chỉ từ 0,023 mg/L) và đo chính xác từ mức 0,068 mg/L trở lên. Hiệu suất thu hồi (tỉ lệ phần trăm lượng chất phân tích được thu lại sau khi xử lý mẫu, so với lượng ban đầu có trong mẫu) malachite green khi áp dụng phương pháp này là khoảng 96%, cho thấy độ chính xác và tin cậy cao.
Theo nhóm tác giả, nghiên cứu không chỉ giúp phát hiện malachite green hiệu quả, mà còn góp phần tái sử dụng phế phẩm nông nghiệp (cùi chuối), đồng thời tạo ra vật liệu rẻ tiền, dễ làm nhưng hiệu quả cao trong kiểm tra an toàn thực phẩm thủy sản.
Hoàng Chúc
