Dự án bảo vệ môi trường giành giải quốc gia của học sinh Trường THPT Ninh Bình-Bạc Liêu

Các tác giả của Dự án nhận Bằng khen của Bộ Giáo dục và Đào tạo tại Cuộc thi KHKT quốc gia.

Đam mê nghiên cứu KHKT và học tốt các môn học khoa học tự nhiên, em Bùi Nguyễn Mạnh Hùng và Đinh Phương Dung đã có ý tưởng nghiên cứu các sản phẩm vừa góp phần phục vụ phát triển kinh tế, vừa bảo vệ môi trường. Từ đó, dự án "Nghiên cứu sử dụng nano berberine thay thế kháng sinh phòng, trị bệnh phân trắng trên tôm" của Hùng và Dung đã được thầy cô, Ban giám hiệu nhà trường ủng hộ triển khai thực hiện.

Em Bùi Nguyễn Mạnh Hùng cho biết: Trong một lần chúng em được đi du lịch tại Cồn Nổi và tham quan, tìm hiểu các đầm tôm ở vùng ven biển huyện Kim Sơn, được biết những năm gần đây, nghề nuôi tôm bị ảnh hưởng nghiêm trọng bởi một số loại bệnh như: bệnh hoại tử gan tụy cấp tính, bệnh hoại tử cơ, bệnh đốm trắng, đặc biệt là bệnh phân trắng. Để phòng trị các loại bệnh này, người dân chủ yếu sử dụng các loại thuốc kháng sinh, việc này đã làm tiêu diệt vi khuẩn có lợi, tạo tính kháng thuốc của vi khuẩn gây bệnh, đặc biệt là làm tồn dư kháng sinh trong tôm và môi trường, làm ảnh hưởng chất lượng tôm, đến sức khỏe con người và gây ô nhiễm môi trường.

Trước thực tế đó, chúng em đã đặt ra câu hỏi "có cách nào để thay thế kháng sinh phòng và trị bệnh phân trắng trên tôm" nhằm giúp nâng cao hiệu quả nuôi tôm, bảo vệ môi trường hướng đến phát triển nghề nuôi trồng thủy sản bền vững.

Qua tìm hiểu tài liệu chúng em được biết, berberine là một hợp chất tự nhiên, được sử dụng rộng rãi trong y học cổ truyền để chữa các bệnh về đường ruột. Tuy nhiên, berberine hòa tan trong nước kém, làm cản trở các ứng dụng của nó. Để khắc phục những hạn chế này, công nghệ nano được coi là giải pháp hữu hiệu.

Nano berberine có thể khắc phục được những hạn chế của berberine đó là cải thiện độ tan, tốc độ hòa tan và khả năng hấp thụ tốt, được hướng đến là chế phẩm an toàn, hiệu quả và thân thiện với môi trường nhằm phục vụ nghề nuôi trồng thủy sản nói chung và nuôi tôm nói riêng. Từ đó chúng em đã đặt ra mục tiêu nghiên cứu điều chế và sử dụng dung dịch nano berberine để thay thế kháng sinh phòng, trị bệnh phân trắng cho tôm.

Để thực hiện dự án thành công, các em đã tìm hiểu kiến thức về lĩnh vực vi sinh, nghiên cứu tổng quan về bệnh xảy ra ở tôm tại Việt Nam và trên thế giới. Em Đinh Phương Dung, đồng tác giả dự án cho biết: Để đạt được mục tiêu đề ra, chúng em đã thiết kế và tiến hành nghiên cứu theo quy trình từ điều chế dung dịch nano berberine, sau đó đánh giá khả năng ức chế vi khuẩn Vibrio parahaemolyticus của nano berberine trong điều kiện in vitro, cuối cùng tiến hành đánh giá hiệu quả phòng, trị bệnh phân trắng trên tôm của nano berberine. Vật liệu nghiên cứu là tôm thẻ chân trắng có kích thước khoảng 1g/con, màu sáng, khỏe mạnh, không có tổn thương, âm tính với vi khuẩn Vibrio parahaemolyticus...

Với sự hướng dẫn của giáo viên, các tác giả đã tiến hành nhiều thí nghiệm trong quá trình thực hiện Dự án.

Qua những kết quả thu được, Hùng và Dung đã điều chế được nano berberine với kích thước hạt trung bình 10-15 Nano mét có khả năng ức chế vi khuẩn V. parahaemolyticus gây bệnh phân trắng trên tôm; nano berberine có khả năng ức chế hoàn toàn vi khuẩn V. parahaemolyticus ở nồng độ 8 đơn vị phần triệu (trong thí nghiệm cấy trộn) và ở nồng độ 4 đơn vị phần triệu trở lên trong thí nghiệm nuôi lỏng; có thể sử dụng nano berberine thay thế kháng sinh phòng trị hiệu quả bệnh phân trắng trên tôm.

Tính mới, tính sáng tạo của đề tài chính là nhóm tác giả dự án đã đề xuất được giải pháp mới hiệu quả, thân thiện với môi trường (đó là sử dụng nano berberine) để thay thế kháng sinh phòng trị bệnh phân trắng cho tôm nhằm góp phần bảo vệ môi trường sinh thái và phát triển nghề nuôi tôm theo hướng bền vững. Đồng thời đã bước đầu xác định được nồng độ nano berberine thích hợp để phòng, trị hiệu quả bệnh phân trắng cho tôm.

Cô giáo Vũ Thị Thúy Hiển, giáo viên Trường THPT Ninh Bình - Bạc Liêu, người hướng dẫn dự án cho biết: Nhằm giúp Dự án "Nghiên cứu sử dụng nano berberine thay thế kháng sinh phòng, trị bệnh phân trắng trên tôm" thành công, tôi đã hướng dẫn các em thực hiện theo quy trình, từ nghiên cứu tài liệu đến thực tiễn; hỗ trợ các em trong việc liên hệ với các chuyên gia để có tài liệu chuyên sâu hơn; tạo điều kiện cho các em lên Học viện Nông Nghiệp Việt Nam nhờ các chuyên gia chụp ảnh tem, nghiên cứu trong phòng thí nghiệm, pha chế đúng nồng độ nano berberine để đạt hiệu quả tốt nhất.

Từ thành công bước đầu của dự án, các tác giả đang tiếp tục đánh giá khả năng phòng, trị bệnh phân trắng cho tôm của nano berberine ở các vùng sinh thái khác nhau, từ đó xây dựng quy trình sử dụng nano berberine thay thế kháng sinh phòng, trị hiệu quả bệnh phân trắng trên tôm.

Bài, ảnh: Hồng Vân