CÁC ĐỘC CHẤT TỰ NHIÊN CỦA THỰC CÁC ĐỘC CHẤT TỰ NHIÊN CỦA THỰC PHẨM PHẨM

Ts. Lê Nguyễn Đoan Duy

Khoa Nông nghiêp va Sinh hoc ưng dung

11 Các chất phản dinh dưỡng

22 Các chất độc thực phẩm

Dựa vào cơ chế tác dụng, các chất độc tự nhiên của thực phẩm có thể phân thành 2 nhóm

Các chất phản dinh dưỡng

Tác dụng độc của các chất này là ở chỗ chúng có thể làmm cho tác dụng sẵn có của các chất dinh dưỡng bị kém đi hoặc gây một sự tổn thất phụ nào đó cho các chất dinh dưỡng

Các chất phản dinh dưỡng

Các chất phản dinh dưỡng có thể biểu hiện hoạt tính ở các giai đoạn khác nhau

• Trong khi ăn, ví dụ như các enzyme được giải phóng ra khi nhai có thể phá hủy một số chất dinh dưỡng vốn đồng hóa trực tiếp được

• Trong khi tiêu hóa, các chất này có thể kềm hãm các enzym thủy phân của đường tiêu hóa

• Trong quá trình chuyển hóa trao đổi chất, khi giải độc các chất này có thể dẫn đến làm tổn thương các phân tử nội sinh

Các chất phản dinh dưỡng

Về phương diện dinh dưỡng, người ta có thể dựa vào kiểu chất dinh dưỡng để phân loại các chất phản dinh dưỡng có nguồn gốc tự nhiên thành các loại:

• Các chất tác động đến quá trình tiêu hóa hoặc quá trình trao đổi chất

• Các chất cạnh tranh với sự đồng hóa của các chất vô cơ

• Các chất làm vô hoạt các vitamin hoặc gia tăng nhu cầu về vitamin

Các chất kháng tiamin (tiaminase)

• Tiaminase là một chất kháng vitamin B1

• Có bản chất protein, nhạy cảm với nhiệt, có nhiều trong nội tạng và thịt của các động vật thủy sinh

• Việc tiêu thụ thường xuyên các sản phẩm cá, tôm, cua, động vật thân mềm có thể làm xuất hiện triệu chứng thiếu vitamin B1

Một số thực phẩm giàu vitamin B1

Chất kháng vitamin H (antibiotin)

• Trong lòng trắng trứng có chứa một glucoprotein là avidin có khả năng liên kết với 2 phân tử biotin tạo ra một phức bền vững, không bị phân hủy bởi dịch tiêu hóa cũng như bửoi các vi sinh vật do đó làm cho vitamin H không hấp thụ được qua đường ruột

• Avidin của lòng trắng trứng bị vô hoạt hoàn toàn khi đun sôi 3-5 min ở 100oC làm cho nó mất khả năng tạp hức với biotin

Các chất kềm hãm enzym

1. Antitrypsin• Trong một số loại rau xanh, lạc và đặc biệt là

đậu tương có chứa chất ức chế trypsin (Trypsin inhibitor, TI)

• Trong đậu tương, TI chiếm 6% tổng số protein

• Có 2 loại TI được nghiên cứu kỹ là TI loại Bowman Brik (B-B) và TI loại Kunitz (K)

• TI liên kết với trypsin tạo thành một hợp chất bền vững không thuận nghịch

Cấu trúc của Trypsin

• Tính độc của TI là giảm sự hấp thụ protein, lipid, tăng khối lượng và tăng bài tiết enzym tuyến tụy, giảm sự phát triển của cơ thể

• Biện pháp xử lý nhiệt độ cao trong môi trường ẩm loại bỏ được 95% TI

• Tách vỏ đậu tương giảm 4,3% TI• Hạt đậu tương nẩy mầm sau 72h mất

13% TI

• Nhiều hạt ngũ cốc, hạt đậu và khô dầu của các hạt có dầu có chứa protein có khả năng kìm hãm các trypsin

• Trong động vật, người ta cũng tìm thấy các antitrypsin như ovomucoid có trong lòng trắng trứng sống là chất kìm hãm enzyme protease, đồng thời gây phình to tuyến tụy bằng cách gây kích thích bài tiết

Các chất kềm hãm enzym

2. Các anticholinesterase

• Các enzym cholinesterase tham gia vào quá trình truyền các xung động thần kinh

• Các chất kìm hãm enzymn này có nhiều trong thực vật, đặc biệt trong họ cà (solanacees): khoai tây, cà dái dê, cà chua

• Solanin của khoai tây là một glucoalcaloid có vai trò bảo vệ rau củ

• Bình thường nồng độ solanin là 50 mg/kg, nhưng khi bị nhiễm ký sinh hay để khoai tây ra ngoài sáng thì solanin có thể tăng gấp 5 lần

• Solanin có tác dụng kìm hãm cholinesterase nhưng không loại trừ nó, có vai trò gây nên việc sinh quái thai

• Khi ngộ độc solanin có biểu hiện tiêu chảy do tổn thương niêm mạc dạ dày và ruột. Nặng hơn có thể liệt trung tâm hô hấp dẫn đến tử vong

α solanin

• Biện pháp phòng ngừa ngộ độc tốt nhất là ăn khoai tây không mọc mầm

• Nếu ăn phải gọt hết chân mầm

• Không ăn khoai tây đã chuyển sang màu xanh

3. Gossypol• Khô dầu bông chứa nhiều gossypol, hợp chất

polyphenol, có tác dụng kèm hãm quá trình thủy phân protein ở đường tiêu hóa, mặt khác còn có tác động độc trực tiếp

• Gossypol có thể tạp phức không hoà tan với nhiều kim loại cũng như có thể liên kết với các gốc acid amin trong protein, do đó làm giảm khả năng sử dụng của protein thực phẩm cũng như vô hoạt nhiều enzyme quan trọng

Gossypol

Đối với khô dầu bông có thể loại bỏ tính độc do gossypol bằng cách:

• Phối trộn với nguồn protein khác như bột đậu tương hoặc bột cá

• Bổ sung thêm chất sắt sulfat (Fe2+) hoặc một số acid amin để tạo hợp chất bền với gossypol

Các chất độc của thực phẩm

1. Các glucosid sinh acid cyanhydric• Một số thực phẩm như sắn, măng, đậu Java,

đậu Lima, hạnh nhân, sen,… có chứa các glucosid

• Do tác dụng của enzyme tiêu hóa mà các glucosid này bị thủy phân tạo ra acid cyanhydric và gây độc cho cơ thể

• Liều lượng gây độc là 20mg/kg thể trọng. Liều lượng gây tử vong là 50-250 mg/kg thể trọng

2. Glucosid ở đậu tằm

• Ở những người bệnh do thiếu bẩm sinh enzyme glucose-6-phosphat đehdrogenase thì ăn đậu tằm có thể gây ra hiện tượng thiếu máu đặc trưng (anaemical phenomenon)

• Nguyên nhân là do các glucosid convicin và vicin có trong đậu tằm

CÁC ĐỘC TỐ TỰ NHIÊN CÓ NGUỒN GỐC ĐỘNG VẬT

Độc tố tetrodotoxin

• Độc tố được sinh ra do họ cá nóc và bạch tuộc đốm xanh. Cơ chế sinh ra tetrodotoxin vẫn chưa xác định được

Cấu trúc độc tố tetrodotoxin

Cá nóc (puffer fish)

Bạch tuộc đốm xanh (blue-spotted and ringed octopus)

Tetrodotoxin (tt)

• Tetrodotoxin là một độc tố thần kinh mạnh nhất từ các loài hải sản.

• Bình thường độc tố này tồn tại ở dạng tiền độc tố tetrodomin không độc

• Độc tố phân bố chủ yếu ở gan và buồng trứng• Thịt cá thường không độc, nhưng khi cá bị đập chết

hoặc bị ươn thì tetrodomin sẽ chuyển hóa thành tetrodotoxin gây độc

• Chất độc sẽ từ ruột ngấm vào thịt cá hoặc do khi chế biến không loại bỏ hết phủ tạng, da, máu cá làm cho thịt cá trở nên độc với người sử dụng

Tetrodotoxin (tt)

• Tetrodotoxin có tính bền rất cao. Gia nhiệt ở 100oC trong 6h mới giảm được 50% độc tố, ở 200oC trong 10 min mới khử hoàn toàn

• Tetrodotoxin có khả năng gây độc rất cao, tỉ lệ tử vong gấp 10.000 lần so với mức độ độc của cyanua. Liều gây độc được xác định là 1-4 mg.

• Triệu chứng: tê và ngứa miệng, suy nhược, tê liệt, giảm áp huyết, vỡ mạch máu tim (sau khi ăn 10-45 phút). Có thể tử vong sau 30 phút – 6 giờ

• LD50 – 2 mg đối với người

Kiểm soát tetrodotoxin

• Đừng ăn cá nóc hoặc tránh chế biến cá không đúng cách

• Hướng dẫn của FDA – Cá nóc có thể không được nhập khẩu trừ

khi được phép đặc biệt từ FDA• Độc tố tự nhiên này rất bền với nhiệt. Quá trình

đun nấu thông thường không hoặc rất ít phân hủy được độc tố này– Vi khuẩn sinh ra tetrodotoxin: Vibrio

alginolyticus, V. damsela, Staphylococcus, Bacillus sp., Shewanella sp. v.v...

Chiến lược kiểm soát tetrodotoxin ở Việt Nam

• Theo chỉ thị số 06/2003/CT-BTS ngày 22/12/2003• Nghiêm cấm khai thác, vận chuyển và chế biến cá

nóc• Loại bỏ cá nóc bị lẫn trong thủy sản đánh bắt khác• Tổ chức, cá nhân vi phạm quy định sẽ bị xử lý theo

quy định của pháp định hiện hành• Đẩy mạnh công tác tuyên truyền, giáo dục người dân

về tính độc hại của cá nóc và các quy định pháp luật liên quan phòng chống ngộ độc cá nóc

• Các cơ quan chức năng phải kiểm tra, giám sát việc thực hiện chỉ thị “Ngăn chặn ngộ độc cá nóc”

• Sớm nghiên cứu về cá nóc, các giải pháp xử lý, chế biến để đảm bảo an toàn thực phẩm

Độc tố histamin (Ngộ độc scombroid)

• Độc tố histamin – Ngộ độc scombroid – Thông thường do ăn cá có histamin

• Nguồn: cá ngừ, cá thu, cá dũa• Phát triển

– T°C >5°C, pH 4.7-8.1, muối <5%

• Triệu chứng– Bệnh mức độ nhẹ: dị ứng, buồn nôn, đi tiêu ra

máu, són tiểu, sưng phù, đau ruột và thần kinh – Triệu chứng kéo dài – Hoàn toàn hồi phục

Điều kiện ngộ độc histamin khi ăn cá

• Cơ thịt cá chứa các axít amin tiền tố sinh ra histamin và các amin sinh học (cadaverine, putrescine…)

• Cá chứa và/hoặc nhiễm vi khuẩn có khả năng khử carboxyl axít amin Morganella morganii, Klebsiella pneumoniae, Hafnia alvei và Vibrio spp.,Clostridium, Lactobacillus sp

• 3. Quá trình xử lý và bảo quản (điều kiện vệ sinh và thời gian-nhiệt độ) thích hợp cho sự phát triển của vi khuẩn này

• Người tiêu dùng ăn cá với nồng độ histamin và các amin có hoạt tính sinh học cao

• Tính nhạy cảm của người tiêu dùng (histaminaz, uống rượu và dược)

Các chỉ định hàm lượng histamin trong cá

• <5 mg/100g: an toàn cho tiêu thụ

• 5-20 mg/100g: có thể gây độc

• 20-100 mg/100g : có khả năng gây độc

• >100 mg/100g:độc và không an toàn cho

người sử dụng

Độc tố Ciguatoxin

Ciguatoxin là độc tố từ tảo độc (Gambierdiscus toxicus )Ngộ độc ciguatoxin là do sử dụng các loài cá biển (cá sống ở rạn san hô). Các loài cá này ăn các tảo độc và tích tụ độc tố ciguatoxin

Ciguatera được tìm thấy trong thịt cá và nội tạng của cá

Cấu trúc phân tử độc tố ciguatera

Các loài cá chứa ciagutoxin

Ulua (Mature Jack)

Kahala (Amberjack)

Cá chình Puhi (Moray Eel)

Kole Surgeonfish

Uku (Snapper)

Cá đổng 'Ama 'Ama (Mullet)

Cá hồng (Snapper)

Po'ou (Wrasse)

Palani (Surgeonfish)

Cá mú (Grouper)

Weke (Goatfish)

DSP độc tố gây tiêu chảyDiarrheic Shellfish Poisoning (DSP)

• Nguồn gốc: thủy sản có vỏ ăn tảo độc (giống Dinophysis và Prorocentrum)

• Phạm vi: Nhật Bản, Đông nam Á, Scandinavia, Tây Âu, Chile,

• Độc tố: bền nhiệt

• Thời gian phát bệnh: 30 phút đến 3 giờ

• Triệu chứng: tiêu chảy nhẹ, buồn nôn, ói mửa, đau bụng, lạnh, đau đầu và sốt

• Thời gian mắc bệnh: 2-3 ngày có hay không có điều trị. Chưa ghi nhận trường hợp tử vong

Kiểm soát DSP

• Kiểm soát: – Nhuyễn thể 2 vỏ được đánh bắt từ khu vực

đã được chấp nhận– Thử nghiệm sinh học trên chuột– Phân tích độc tố theo phương pháp HPLC

• Hướng dẫn của FDA: – 0.2 ppm axít okadaic và axít 35-methyl

okadaic (DXT 1) trong tất cả thủy sản

PSP độc tố gây liệt cơParalytic Shellfish Poisoning (PSP)

• Nguồn gốc: thủy sản có vỏ ăn tảo độc (giống Alexandrium, Pyrodinium, Gymnodinium spp)

• Phạm vi: vùng nước nhiệt đới và ôn đới trên khắp thế giới

• Độc tố: bền nhiệt• Thời gian phát bệnh: 30 phút đến 2 giờ• Triệu chứng: ngứa và tê liệt, tê lưỡi và cổ họng

đau, đau cơ, choáng váng, nóng lạnh, rối loạn cảm giác, tiêu chảy và ói mửa. Có thể tử vong do tê liệt hô hấp

• Thời gian mắc bệnh: vài giờ đến vài ngày

Kiểm soát PSP

• Kiểm soát: – Theo dõi nguồn nước nuôi và thủy sản có vỏ– Đánh bắt thủy sản có vỏ từ khu vực đã

được chấp nhận– Thử nghiệm sinh học trên chuột

• Hướng dẫn của FDA: – 0.8 ppm tính theo saxitoxin (80μg/100g)

trong tất cả loài thủy sản