Đề tài phân tích PhIP, MeIQx trong thực phẩm đã qua chế biến

PhIP 2-Amino-1-methyl-6-phenylimidazo[4,5-b] pyridineTrong các điều tra thực phẩm với sự có mặt của nhiều axit amin dị vòng,PhIP thường được tìm thấy phổ biến nhất.[phụ lục 1] Theo n

MỤC LỤC

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.2-1: Điểm bốc khói và cân bằng chất béo trong một số loại dầu thực vật 11Bảng 1.3-1: Nồng độ PhIP trong một số thức ăn 16Bảng 1.3-2: Hàm lượng MeIQx trong một số món ăn 18Bảng 1.3-3: Hàm lượng PhIP và MeIQx trong mẫu thịt bò ở các nhiệt độ và thờigian nấu khác nhau 22Bảng 1.3-4: Nồng độ PhIP và MeIQx trong thịt bò được chế biến bằng các phươngpháp khác nhau 23Bảng 1.3-6: Nồng độ PhIP và MeIQx trong thịt lợn được chế biến bằng các phươngpháp khác nhau 25Bảng 1.3-7: Nồng độ PhIP và MeIQx trong ức gà được chế biến bằng các phươngpháp khác nhau 26Bảng 1.3-8: Nồng độ PhIP và MeIQx trong cá được chế biến bằng các phương phápkhác nhau 26Bảng 2.1-1 Đối tượng nghiên cứu 31

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1.3.1: Một số cấu trúc HCAs 16

Hình 1.3.2: Công thức cấu tạo của Trp-P-2 và Glu -P-2 16

Hình 1.5.1: Quy trình xử lý mẫu cơ bản của Takashi Sugimura (1998) 30

Hình 1.5.2: Quy trình xử lý mẫu của Takashi Sugimura (1998) 31

Hình 1.5.4: Quy trình xử lý mẫu của M.G Knize 32

Hình 1.5.5: Quy trình xử lý mẫu của Weijuan Ni và cộng sự 33

Hình 2.3.1: Quy trình xử lý mẫu thực phẩm 40

Hình 3.2.1: Đường chuẩn PhIP sử dụng nội chuẩn 46

Hình 3.2.2: Đường chuẩn MeIQx sử dụng nội chuẩn 47

Đề tài: Phân tích PhIP, MeIQx trong thực phẩm đã qua chế biến

Mở đầu

1 Tính cấp thiết của đề tài

2 Mục tiêu nghiên cứu

- Xây dựng phương pháp phân tích HCAs đề là phân tích PhIP và MeIQx,

- Sự tích lũy của chúng trong quá trình chế biến thực phẩm cái này chỉ làphân tích hàm lượng trong mẫu thôi

3 Nội dung nghiên cứu

Nội dung 1: Xử lý mẫu thực phẩm

Nội dung 2: Phân tích PhIP, MeIQx trong thực phẩm đã qua chế biến ở nhiệt

độ cao bằng phương pháp LC-MSn Viết lại bám vào mục tiêu

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 Tình hình ung thư trên thế giới và Việt Nam

Theo ước tính và thống kê của Tổ chức y tế Thế giới WHO thì hiện nay trênthế giới có 23 triệu người đang mắc bệnh ung thư, 9.6 triệu người tử vong do ungthư, 18.1 triệu trường hợp mới phát hiện (lúc 16:00 chiều ngày 12 tháng 9 năm 2018theo hệ thống) [15] Số người tử vong do ung thư vào lúc 02:14 sáng ngày 2 tháng 6năm 2018 theo hệ thống là 8.8 triệu người Vậy, số người tử vong do ung thư đãtăng 800,000 người trong vòng 3 tháng Số người chết do ung thư chủ yếu tập trung

ở các nước có thu nhập thấp và trung bình [2]

Ở Việt Nam, 126,000 người mắc bệnh ung thư năm 2010, đến năm 2020, dựkiến sẽ 190,000 người mắc bệnh ung thư mới Năm 2018, Việt Nam có thêm164,000 ca mắc ung thư mới và trên 114,000 người chết Việt Nam có thể trở thànhmột trong những quốc gia có tỷ lệ măc ung thư cao nhất thế giới

PhIP gây ra khối u vú, đại tràng và tuyến tiền liệt và u lympho ở động vật thínghiệm MeIQ gây ra ruột kết, gan, dạ dày, da, tuyến vú và các khối u khoangmiệng ở động vật thí nghiệm

Một số bệnh ung thư gặp phổ biến là ung thư vú, ung thư dạ dày, ung thư đạitràng, ung thư cổ tử cung, v.v Ung thư vú là bệnh ung thư thường gặp nhất ở nữ,14.000 mắc mới và 5.000 người tử vong Ung thư dạ dày có khoảng 12.000 ngườimắc mới và hơn 8.000 người tử vong mỗi năm Năm 2010, ước tính toàn cầu cókhoảng 754.000 người tử vong do ung thư gan, ước tính trung bình mỗi năm có trên10.000 ca ung thư gan mới phát hiện, tỷ lệ này cao nhất trên thế giới Năm 2018,bệnh nhân mắc mới ung thư gan là 25,335; chiếm 15.4% ca bệnh mắc ung thư ởViệt Nam năm 2018[4] Ung thư đại tràng, hằng năm có hơn 8.768 ca mắc mới Ungthư ở Việt Nam có nhiều dạng bệnh và số trường hợp mắc phải là con số đáng báođộng [3]

Có nhiều yếu tố dẫn đến nguy cơ ung thư: chế độ ăn uống, hút thuốc lá, lốisống, di truyền, môi trường sống, v.v Tại Chương trình hoạt động giám sát củaQuốc hội năm 2017 của Ủy ban Thường vụ Quốc hội, các chuyên gia trong lĩnh vựcung thư đánh giá tỷ lệ người mắc ung thư do sử dụng thực phẩm chiếm tỷ lệ 35%,hút thuốc chiếm 30%, còn lại yếu tố di truyền khoảng 10% và một số nguyên nhân

khác[3] Thực phẩm là nguyên nhân gây nên 1/3 trường hợp mắc bênh ung thư ởViệt Nam Tiến sĩ Ricardo Uauy- Viện trưởng Viện Dinh dưỡng và Công nghệThực phẩm của Đại học Chile-Giáo sư Dinh dưỡng Sức khỏe Cộng đồng tại Trường

Vệ sinh và Y học Nhiệt đới London đã tiến hành nghiên cứu và đưa ra nhận địnhchế độ ăn uống có ảnh hưởng đến nguy cơ và tỷ lệ mắc bệnh mãn tính (ung thư, timmạch, huyết áp, v.v.) Tuy nhiên ở Việt Nam chưa có nghiên cứu cụ thể về chế độ

ăn uống của con người nhằm giảm nguy cơ mắc ung thư Đây là một hướng nghiêncứu mới bệnh ung thư ở Việt Nam

Tóm lai, bệnh ung thư đã, đang và ngày càng phát triển trên thế giới nóichung, Việt Nam nói riêng Các bệnh ung thư phổ biến là ung thư gan, ung thư vú,ung thư đại trực tràng Thực phẩm là nguyên nhân gây ra 1/3 trường hợp mắc ungthư ở Việt Nam Chế độ ăn, cách thức chế biến thực phẩm có ảnh hưởng đến nguy

cơ và tỷ lệ mắc bênh ung thư Nghiên cứu chế độ ăn và cách thức chế biến thựcphẩm là hướng nghiên cứu mới nhằm giảm nguy cơ mắc bệnh ung thư ở Việt Nam.liên quan gì đến việc phân tích PhIP và MeIQx

1.2 Văn hóa ăn uống của người dân Việt Nam

1.2.1 Ẩm thực qua các thời kỳ

Ẩm thực là cách gọi của phương thức chế biến món ăn, nguyên lý pha trộngia vị và những thói quen ăn uống nói chung của con người Song song với sự tiếnhóa của loài người (Vượn người Người tối cổ Người cổ Người thông minhcổ Người hiện đại) ẩm thực ăn uống cũng thay đổi qua các giai đoạn tiến hóa

Đầu tiên kể đến loài Vượn người, các loài vượn người đã biết đi bằng haichân, có thể dùng công cụ thô sơ như cành cây, hòn đá… nhưng chưa biết chế táccông cụ, chưa biết săn bắn nên thức ăn chuyên về rau, quả hái lượm trong rừng tựnhiên Vào năm 1979, nhà nhân chủng học Alan Walker đã nghiên cứu các bộ rănghóa thạch của vượn người không thấy men răng sứt mẻ, từ đó đưa ra kết luận loàinày chủ yếu ăn thực vật mềm, thức ăn chủ yếu là trái cây, rau, quả và củ Trong khi

đó, 1 nhóm loài vượn người sống ở nơi khác cho kết quả men răng có nhiều vết trầy

và sứt mẻ hơn nên ông cho rằng loài này ngoài ăn trái cây, rau, quả và củ còn ănmột số loại hạt cứng Tóm lại, thức ăn chính của Vượn người là thực vật với hìnhthức ăn sống

Người tối cổ Homo habilis được biết đến theo tên gọi “loài người khéo léo”

đã tiến hóa cao hơn vượn người về kích thước cơ thể và não bộ; biết chế tác, dùngnhiều loại công cụ để thu hái hoa quả, củ trong tự nhiên; chưa biết dùng lửa và sănbắn nên thức ăn của họ chủ yếu là thực vật Tuy nhiên, một số nhóm người tối cổ ởAnh, Tây Ban Nha, đã chế tạo nhiều công cụ tinh vi để bắt cá, động vật nhỏ; nhưngchưa biết dùng lửa nên ăn theo hình thức gỏi sống Tóm lại người tối cổ đã biết chếtạo, sử dụng công cụ để phục vụ cuộc sống nhưng chưa biết dùng lửa nên thức ăncủa họ chủ yếu là thực vật và một số nơi ăn thịt động vật sống

Người cổ trong đó có loài người thông minh cổ (Homo sapiens) đã có kíchthước cơ thể, não bộ phát triển hơn so với tổ tiên của họ nhưng chưa đạt mức giảiphẫu như người hiện đại Đa số biết dùng lửa, dùng công cụ khá tinh vi, biết săn bắnnên nguồn thức ăn từ thuần thực vật chuyển sang thêm ăn thịt, cá và có khuynhhướng chuyển sang động vật ăn tạp Thức ăn của người cổ chủ yếu là thực vật, đã

có thêm động vật và hình thức ăn sống, nướng sơ qua để ăn chín

Người thông minh cổ Homo sapiens đã có hành vi hiện đại của con ngườigồm: có khả năng ngôn ngữ, có tư duy trừu tượng và phát triển tư duy trừu tượng,

có khả năng sáng tạo và cải tiến khoa học kỹ thuật, có khả năng sản xuất và hoạtđộng xã hội Nhờ có hành vi hiện đại đó, loài người thông minh cổ chia ra phân loàimới là người thông minh hiện đại (Homo sapiens sapiens) Người thông minh hiệnđại sống thành các nhóm du mục nhỏ, chuyển hóa dần từ hái lượm, săn bắt thànhthuần hóa, nuôi động vật và trồng cây để thu hái Nền nông nghiệp ra đời Khi bắtđầu phát triển nền nông nghiệp, con người bắt đầu thay đổi gần như hoàn toànnhững gì đã ăn trước đây Không chỉ còn ăn sống, nướng chín sơ qua để ăn nhưtrước, mà cách thức chế biến món ăn đã trở nên đa dạng hơn theo thời gian, tùy vịtrí và nền văn hóa

Vậy, cùng với sự phát triển con người (Vượn người Người tối cổ Ngườicổ Người thông minh cổ), văn hóa ăn uống có sự thay đổi từ ăn sống dần dầnhình thành thói quen ăn chín, tuy nhiên hình thức gia nhiệt làm chín ở đây vẫn chưa

đa dạng, chủ yếu gia nhiệt bằng hơi nước hoặc nướng với nhiệt độ trung bình(nướng sơ)

Việt Nam là nước nông nghiệp vùng nhiệt đới gió mùa, nên ẩm thực ViệtNam vô cùng phong phú và đa dạng Ở thời Hùng Vương, món ăn đã có nhiều cách

thức chế biến khác nhau nhưng thực vật vẫn là nguyên liệu chính để chế biến nhữngmón ăn văn hóa Việt Nam Sách “Lĩnh Nam chích quái” trích: “…lấy cốt gạo làmrượu, lấy cây quang lang, cây lung tư làm cơm, lấy cầm thú, cá, ba ba làm mắm; lấyrễ gừng làm muối, cày bằng dao, trồng bằng lúa, sản xuất nhiều lúa nếp, lấy ống tre

mà thổi cơm” Từ những nguyên liệu thiên nhiên, bằng tài năng và óc sáng tạo, tổtiên ta còn làm ra loại đồ ăn khác như là Bánh Chưng, Bánh Dày, Bánh tổ… Bêncạnh đó, thực phẩm có nguồn gốc động vật cũng được sử dụng Tuy nhiên về hìnhthức chế biến thực phẩm thì ngoài ăn sống, các món ăn vẫn được chế biến chủ yếubằng cách hấp, luộc Để tăng thêm khẩu vị, người Việt đã tạo nước chấm đặc biệt

có nguồn gốc từ động vật Nhìn chung ẩm thực Việt Nam đa dạng và phong phú.Thực vật là nguyên liệu chính; hấp, luộc là cách thức chính để chế biến ra các mónăn

Thế kỉ 18 đến 20, Thế chiến I và Thế chiến II có tác động rất lớn đền nềncông nghiệp thực phẩm Những phát minh lớn về chế biến, bảo quản, lưu trữ và vậnchuyển thức ăn như xúc xích, mỳ tôm, trà túi lọc, thực phẩm đóng hộp… đã ra đờivới các hình thức chế biến ở nhiệt độ cao là chủ yếu Để phục vụ thế chiến các nhàmáy chăn nuôi công nghiệp cũng đã ra đời để cung cấp nguồn lương thực ổn địnhcho quân đội Kể từ đó đế nay thực phẩm đóng hộp chưa bao giờ ngừng phát triển.Sau hai thế chiến, thực phẩm đóng hộp vẫn tiếp tục phát triển; các món ăn truyềnthống đã được chế biến theo hình thức đóng gói, đóng hộp nhằm đưa các món ăntruyền thống ra ngoài, hội nhập thế giới Từ đó nhiều hình thức chế biến đã đượchội nhập Để tăng tính cảm quan hoặc tăng thời gian bảo quản các hình thức chếbiến ở nhiệt độ cao được sử dụng chủ yếu Tóm lại, từ thế kỉ 18 đến nay, thực phẩmchín (chủ yếu thịt động vật nuôi) chế biến ở nhiệt độ cao là những món ăn được ưachuộng và thiết yếu trong bữa ăn của hầu hết mọi gia đình

Nhìn chung, ẩm thực có sự thay đổi qua các giai đoạn tiến hóa của con ngườitrên thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng Từ hình thức ăn sống; đến làm chínsản phẩm bằng hình thức luộc, hấp, nướng sơ (nhiệt độ gia nhiệt vừa phải); và đếnhiện tại, thực phẩm có nguồn gốc từ thịt với hình thức chế biến ở nhiệt độ cao ngàycàng được phát triển để tăng hương vị, cảm quan đồng thời tăng thời gian bảo quảncho sản phẩm

1.2.2 Sự thay đổi xu hướng ẩm thực Việt Nam ngày nay

Ẩm thực của người Việt ngày nay rất đa dạng Người Việt vẫn giữ được néttinh hoa ẩm thực trong các món ăn truyền thống như: Bún Chả, Phở, Nem cuộn,Bánh Chưng,v.v Ngoài ra, giao lưu văn hóa - một kết quả của quá trình hội nhậpquốc tế – đã tạo nên sự dịch chuyển xu hướng ẩm thực của người dân Việt Nam Xuhướng ẩm thực của người dân Việt Nam thay đổi theo nhu cầu thực phẩm từ đủthực phẩm để dùng  thực phẩm ngon  thực phẩm sạch, ngon, tiện

Hai phương pháp chính để làm chín thực phẩm là phương pháp chế biến thựcphẩm không sử dụng nhiệt và phương pháp chế biến sử dụng nhiệt độ Trong đó,phương pháp chế biến không sử dụng nhiệt như trộn dầu giấm, muối chua,v.v, sẽmất khoảng thời gian để sử dụng hoặc cần có điều kiện đảm bảo an toàn vệ sinhnghiêm ngặt để sử dụng ngay Mặt khác, phương pháp chế biến sử dụng nhiệt gồmlàm chín bằng nước; làm chín bằng hơi nước; làm chín bằng cách gia nhiệt trựctiếp; làm chín bằng chất béo yêu cầu thời gian chế biến ngắn hơn mà vẫn có thểđảm bảo vệ sinh thực phẩm Trong đó, nhờ phản ứng Maillard, thực phẩm được gianhiệt trực tiếp hoặc làm chín bằng chất béo sẽ có màu sắc và mùi vị kích thích giácquan của người tiêu dùng hơn so với thực phẩm làm chín bằng nước và hơi nước.Vì vậy, trong các bữa ăn, xu hướng chọn thực phẩm chiên, nướng tăng lên

Thực phẩm chiên, nướng thường được lựa chọn cho các buổi tụ họp cùngbạn bè hay sum họp bên gia đình của người Việt Nam Ngoài các món ăn chiên,nướng truyền thống như: Chả quạt; Thịt xiên nướng, v.v, gần đây, số lượng các nhàhàng/ quán ăn về đồ chiên, nướng theo kiểu BBQ cũng có xu hướng tăng lên khánhiều Khảo sát “Nghiên cứu thói quen ăn đồ nướng ở Việt Nam” đã được thực hiện

và thống kê vào tháng 10/2018, bởi dịch vụ nghiên cứu thị trường công ty Asia PlusInc nhằm tìm hiểu về thói quen ăn đồ nướng của người Việt Nam Khảo sát thựchiện trên 580 người dân, độ tuổi 22-40 sống tại Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh.Kết quả khảo sát cho thấy:

Có 96% số người tham gia khảo sát ăn BBQ tại nhà hàng/quán ăn với tầnsuất trên 2 lần/năm Trong đó, 4% số người tham gia thường xuyên ăn (trên 2lần/tuần); 52% số người chọn 1-3 lần/tháng Lí do 4% số người còn lại chọn khôngthường xuyên ăn BBQ tại nhà hàng gồm: tần suất ăn 1 lần/năm; không ăn BBQ; ănBBQ tại gia đình.v.v

Hình 1.2.1 Tần suất ăn BBQ tại nhà hàng đặt tên hình ko cần đến 3 số chương 1.

Hình số 1 là 1 Là đc.

Các nhà hàng BBQ được biết đến nhiều nhất ở Việt Nam kể đến: King BBQ(71%); Sumo BBQ (49%); Gogi House (44%); Hun Khoi BBQ Restaurant (15%);SKY Garden & CRAFT Beer (13%); v.v Trong đó, riêng hệ thống King BBQ có sựphát triển mạnh về số lượng nhà hàng trong vòng 5 năm từ 2011 đến 17/07/2015 cótất cả 24 nhà hàng và từ 2015 đến nay có tới 85 nhà hàng trên toàn quốc

Hình 1.2.2 Các nhà hàng BBQ phổ biến ở Việt Nam

Theo những số liệu trên, tần suất ăn BBQ trung bình là 1-3 lần/ tháng, sốlượng nhà hàng BBQ tăng nhanh trong 8 năm (2011-2019), cho thấy nhu cầu sửdụng thực phẩm chiên nướng có xu hướng tăng lên

Tuy nhiên, trong quá trình chiên nướng, các thành phần hóa học của thịt biếnđổi tạo thành các hợp chất khác, bao gồm cả các hợp chất không mong muốn nhưamin dị vòng (Heterocyclic amines).

Đang cần viết nối với sự khác nhau dầu và mỡ

- Cùng với sự thay đổi theo phong cách ăn uống, Trào lưu ăn nướng.

- Cùng với sự thay đổi của tư duy ăn uống, ăn đủ ăn ngon ăn an toàn,

có sự thay đổi về sử dụng các

- Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiên nướng, tuy nhiên với mục

đích đề tài chúng tôi tập trung vào chất tải nhiệt  có 1 số nghiêncứu thấy sự ảnh hưởng của sốt nên có 1 ngoại suy là dầu, mỡ cũng ảnhhưởng đến quá trình nướng

- C2: nói về HCAs rồi đến phần có 1 số nghiên cứu thì thấy ảnh hưởng của

chất tải nhiệt nên

1.3 Tổng quan về Heterocyclic amines (HCAs)

1.3.1 Tổng quan chung về HCAs

Heterocyclic amines (HCAs) là những hợp chất amin dị vòng được hìnhthành từ phản ứng của creatine hoặc creatinine, axit amin và đường khử trong thịt,

cá được chế biến ở nhiệt độ Chúng là một trong những nguyên nhân gây ung thư ởngười Cơ quan nghiên cứu ung thư quốc tế (IARC) coi một số chất HCAs là chấtgây ung thư 2-amino-3,4-dimetyl-imidazo[4,5-f] quinoxaline (MeIQx), 2- amino-3,4-dimetyl-imidazo [4,5-b] quinolin (MeIQ), 2-amino-1-metyl-6- phenylimidazo[4,5-b] pyridin (PhIP) Sự đột biến gen gây ra bởi HCAs trong thịt cũng được đánhgiá bằng cách sử dụng thử nghiệm “Microsom test of Ames/Salmonella” [12]

HCAs được phân thành hai nhóm chính là:

- Aminoimidazozoarenes (AIAs)

- Aminocarbolines

IQ: R=H

MeIQ: R=CH3

IQx: R=H, R1=H, R2=H

MeIQx: R=H, R1=H, R2=CH3

Hình 1.3.3: Một số cấu trúc HCAs

AIAs là nhóm chất heterocyclic quan trọng nhất trong thực phẩm nấu chín.Chúng có một nhóm imidazo liên kết với một quinolin, một quinoxalin hoặcpyridin AIAs còn được gọi là imidazoquinoline (IQ)-type, chúng được hình thànhtừ phản ứng của các axit amin tự do creatine, creatinine và đường 6 carbon trongsuốt quá trình nấu ở nhiệt độ thông thường (150-300ºC)

Aminocarbolines hay còn gọi là các hợp chất không phải IQ hoặc HCAspyrolytic Chúng được hình thành trong phản ứng nhiệt phân của axit amin vàprotein ở nhiệt độ cao hơn (trên 300ºC) [13] Công thức cấu tạo của một số hợp chấtthuộc nhóm này:

Trp-P-2 (3-amino-1methyl-5H-pyrido[4,3-b] indole):

Glu-P-2 (2-amino-dipyrido[1,2-a:39,29-d] imidazole):

Hình 1.3.4: Công thức cấu tạo của Trp-P-2 và Glu -P-2[6]

Cho đến nay, các nhà nghiên cứu đã phân lập được hơn 30 loại HCAs cótrong thực phẩm ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người, tuy nhiên các nghiên cứutập trung đến các loại HCAs phổ biến trong thực phẩm là [14]:

MeIQ (2-Amino-3,4-dimethylimidazo[4,5-f] quinoline)

MeIQx (2-Amino-3,8 dimethylimidazo[4,5-f] quinoxaline)

PhIP (2-Amino-1-methyl-6-phenylimidazo[4,5-b] pyridine)

1.3.1.1 PhIP (2-Amino-1-methyl-6-phenylimidazo[4,5-b] pyridine)

Trong các điều tra thực phẩm với sự có mặt của nhiều axit amin dị vòng,PhIP thường được tìm thấy phổ biến nhất.[phụ lục 1]

Theo nghiên cứu của Shioya (1987) và Skog & Jägerstad (1991), PhIP đượchình thành từ hỗn hợp bao gồm Phenylalanine, Glucose và Creatine Năm 1989,Övervk thử nghiệm hình thành PhIP từ hỗn hợp Leucine và Creatine PhIP cònđược hình thành từ hỗn hợp phản ứng ở điều kiện khô, nóng gồm có Phenylalanine

và Creatine theo thử nghiệm của Felton & Knize năm 1991 Đây là phân nói về sựhình thanh Phip, vì vậy để ở mục nói về đối tượng nghiên cứu

Các nhà khoa học đã xác định được hàm lượng PhIP ăn vào của con ngườivới thực đơn được chế biến theo điều kiện gia đình Theo nghiên cứu của Ushiyamanăm 1991, lượng PhIP trong nước tiêu của 10 đối tượng có chế độ ăn bình thườngdao động từ 0.1 đến 2.0 ng/24h Không phát hiện PhIP trong nước tiểu của 3 bệnhnhân nhận được chất dinh dưỡng trực tiếp vào đường tiêu hóa PhIP còn có mặttrong nước tiểu của người hút thuốc lá [13] Nó cũng được tìm thấy trong khóithuốc lá với hàm lượng trung bình là 16.4 ng/điếu thuốc trong mẫu thuốc lá được thínghiệm bởi Manabe năm 1991

Như vậy, cách ăn uống có ảnh hưởng trực tiếp đến sự tích lũy PhIP trong cơthể Việc thường xuyên sử dụng các thực phẩm giàu protein và lipid với cách chếbiến rán, nướng, … làm tăng nguy cơ tích lũy PhIP trong cơ thể Bảng sau cho tháyhàm lượng PhIP có trong một số loại thực phẩm đã qua chế biến nhiệt

Bảng 1.3.1 Nồng độ PhIP trong một số thức ăn

có thể hình thành từ hỗn hợp của Glycine, Glucose và Creatine Các hỗn hợp khô,được làm nóng ở 200ºC của Creatine với một số axit amin như Serine, Tyrosinehoặc Alanine cũng có thể hình thành MeIQx theo nghiên cứu của Övervk năm1989.

Vì nhiều loại thực phẩm trong chế độ ăn uống của con người có chứa cácamin dị vòng, nhiều phương pháp đã được phát triển để ước tính liều lượng HCAs

ăn vào từ sự bài tiết nước tiểu và sự trao đổi chất Nghiên cứu của Murray (1989) đãxác định hàm lượng MeIQx trong nước tiểu là 1.8-4.9% sau khi ăn 12 giờ Hàmlượng MeIQx trong nước tiểu của 10 đối tượng nghiên cứu với chế độ ăn uống bìnhthường là 11-47ng/24h Sau quá trình chuyển hóa, hàm lượng MeIQx ở mỗi cácnhân tham gia nghiên cứu là 0.2-2.6mg Đối với bệnh nhân đang nhận chất dinhdưỡng trực tiếp vào đường tiêu hóa thì không phát hiện thấy MeIQx trên 3 bệnhnhân nghiên cứu MeIQx được phát hiện làm tăng nguy cơ mắc bệnh bạch cầu, ungthư gan, phổi, hệ tiêu hóa, tuyến giáp và da trên động vật thí nghiệm Đối với conngười, có thể nhận thấy rõ ràng nhất là ung thư phổi

Như vậy, chế độ ăn uống có ít thức ăn được nấu chín kỹ hơn (đặc biệt là thịt)chứa hàm lượng MeIQx thấp hơn Hàm lượng MeIQx trong một số thức ăn phổbiến trong chế độ ăn uống hàng ngày của con người được liệt kê trong bảng sau :

Bảng 1.3.2 Hàm lượng MeIQx trong một số món ăn

Cá hồi

1.3.1.3 MeIQ (2-Amino-3,4-dimethylimidazo[4,5-f] quinoline)

MeIQ được hình thành từ các axit amin tự do, creatine/creatinine và hexosetrong quá trình nấu thịt và cá ; các hợp chất này là các sản phẩm phụ của phản ứngMaillard Nhiệt độ, thời gian chế biến, pH, nồng độ tiền chất và hàm lượng các loạiamino axit đã được báo cáo có ảnh hưởng đến sự hình thành của các hợp chất nàytrong thức ăn Nói chung, nhiệt độ cao hơn và thời gian nấu lâu hơn sẽ làm tănglượng HCAs Ngoài ra, sự hình thành HCAs tăng lên với các phương pháp nấu sử

nd: không phát hiện (<1ng/g)

dụng truyền nhiệt trực tiếp hoặc hiệu quả vào nguồn thức ăn: chiên, nướng và trongnướng thịt, cơ thịt tạo ra nhiều HCAs hơn là hầm, hấp Phơi nhiễm chính với PhIP,MeIQx và MeIQ là thông qua việc tiêu thụ thịt nấu chín MeIQ được tìm thấy ởnồng độ thấp trong thịt, chỉ có nhứng nghiên cứu ở Thủy Điển báo cáo ước lượngrủi ro và chỉ đối với một mwusc độ phơi nhiễm MeIQ gây ra bệnh ruột kết, dạ dày,

da, vú, tuyến Zymbal và các khối u khoang miệng ở động vật thí nghiệm MeIQ cómặt trong hầu hết các loại thực phẩm ở nồng độ thấp hơn nhiều so với MeIQx vàPhIP Augustsson và cộng sự (1999) đã báo cáo rằng khoảng 25% dân số đã tiếpxúc với số lượng có thể đo được của MeIQ trong một nghiên cứu kiểm soát trườnghợp từ Thủy Điển Trong một xuất bản sớm hơn Augustsson và cộng sự (1997)cùng một nhóm ngiên cứu báo cáo rằng hàm lượng MeIQ tiêu thụ dao động từ 0-2ng/ngày/người từ thịt, cá và nước thịt Các nguồn gốc của MeIQ là từ nước thịthúng quế vì lượng thịt và cá được liệt kê là 0ng/ngày/người MeIQ là một trongnhiều HCAs được hình thành trong các loại cá nấu chín khác nhau tại nồng độ từ0.03-72ng/g MeIQ cũng đã được phát hiện trong thịt bò chiên ở 250ºC, nhưng chỉ ởnồng độ dưới 0.1ng/g ; hợp chất này cũng đã được phát hiện nhưng không địnhlượng được trong thịt lợn

Tóm lại :

Từ đó, ta có thể thấy PhIP (2-amino-1-methyl-6-phenylimidazo[4,5-b]pyridine) và MeIQx (2-amino-3,8-dimethylimidazo[4,5-f] quinoxaline) là nhữngamin dị vòng phổ biến nhất, có nhiều nghiên cứu về sự hình thành của chúng trongthịt được nấu chín ở nhiệt độ cao

1.3.2 Tác hại của HCAs

Trong quá trình chế biến thực phẩm, đặc biệt là trong quá trình gia nhiệt sẽxảy ra các phản ứng hóa học giữa các chất có trong thực phẩm tạo ra các sản phẩmphụ không mong muốn gây hại đến sức khỏe người sử dụng và môt trong nhữngchất đố phải kể đến amin dị vòng (heterocyclic amines) Cơ quan nghiên cứu quốc

tế về ung thư (IARC) coi một số HCAs là chất gây ung thư ở người Thực phẩmnhư cá, thịt chiên, nướng ở nhiệt độ cao, các axit amin phản ứng với creatine sảnsinh ra các amin dị vòng HCAs đi vào cơ thể con người, qua quá trình chuyển hóa

có thể gây đột biến gen, tạo ra những gen độc và gây ung thư

Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng, khi tiếp xúc với HCAs có thể gây ung thư ởđộng vật thí nghiệm Chuột được ăn với chế độ có bổ sung HCAs thì có xu hướngphát triển các khối u ở vú, ruột, gan, da, phổi, tuyến tiền liệt và các cơ quan khác.HCAs có khả năng gây đột biến gấp 100 lần so với aflatoxin, và gấp hơn 2000 ần sovới benzopyren Các nghiên cứu này gặp khó khăn trong việc xác định chính xáclượng HCAs đưa vào cơ thể người từ các loại thực phẩm đã chế biến Tuy nhiên,nghiên cứu dịch tế học đã sử dụng bảng câu hỏi chi tiết để kiểm tra mức độ tiêu thụthịt nhằm ước lượng lượng HCAs được đưa vào cơ thể người Các nhà nghiên cứuphát hiện ra rằng tiêu thụ các loại thịt nướng, chiên càng nhiều thì càng tăng nuy cơung thư trực tràng, tuyến tụy và tuyến tiền liệt Trên thế giới chưa có hướng dẫn giảiquyết cũng như quy định kiếm soát về các thực phẩm có chứa HCAs vì bằng chứngtrên người chưa thống nhất.

Mười một nghiên cứu kiểm soát trường hơp, được báo cáo trong tám ấn bản(nghiên cứu của Thủy Điển báo cáo kết quả cho bốn vị trí ung thư) đánh giá tácđộng của PhIP đối với ung thư Bốn trong số những nghiên cứu này cho thấy mốiliên hệ có ý nghĩa thống kê giữa PhIP và nguy cơ mắc các loại ung thư khác nhau(nghiên cứu về ung thư vú ở Uruguay, nghiên cứu ung thư vú ở Iowa, nghiên cứu utuyến ruột kết trực tràng và nghiên cứu ung thư dạ dày ở Uruguay) Tất cả nhữngnghiên cứu này quan sát thấy một mối quan hệ liệu-đáp ứng Tuy nhiên, sự liênquan giữ PhIP và các tuyến vú đại tràng trong nghiên cứu của Maryland không còn

có ý nghĩ thống kê nữa sau khi kiểm soát MeIQx và DiMeIQx Một nghiên cứu chothấy có nguy cơ cao về ung thư bàng quang (nghiên cứu về ung thư bàng quang ởThủy Điển), và ba nghiên cứu cho thấy không có liên quan đến thận (nghiên cứu vềung thư thận ở Thủy Điển), phổi (nghiên cứu ung thư phổi ở Missouri) hoặc ung thưtiền liệt tuyến (tuyến tiền liệt_New Zealand ung thư học) Các hiệp hội nghịch đảo

đã quan sát thấy trong ba nghiên cứu, nghiên cứu về ung thư vú ở Califonia, nghiêncứu ung thư ruột kết ở Thụy Điển và nghiên cứu ung thư trực tràng ở Thụy Điển,mặc dù hiệu quả bảo vệ cho ung thư vú ở phụ nữ California đã bị nhầm lẫn bởi tiêuthụ gà Trong nghiên cứu của Thụy Điển, bốn trường hợp ung thư ruột kết nhưngkhông kiếm soát có lựng HCAs rất cao Nói chung, các nghiên cứu cho thấy mỗiliên quan ngược lại là trong quần thể báo cáo có mức tiêu thụ HCAs và/hoặc thịt đỏ

và thịt nướng (nghiên cứu về ung thư vú ở California và nghiên cứu ở Thụy Điển về

ung thư đại tràng và ung thư đại trực tràng), PhIP gây ra khối u vú, đại tràng vàtuyến tiền liệt và u lympho ở động vật thí nghiệm Đối với ba trong số những vị tríkhối u đã được nghiên cứu trên người, có bằng chứng mẫu thuẫn về ung thư vú vàung thư ruột kết (hoặc u tuyến vú) và các bằng chúng không đầy đủ về ung thư tiềnliệt tuyến.

MeIQ được tìm thấy ở nồng độ thấp trong thịt, chỉ có các nghiên cứu ở ThụyĐiển báo cáo các ước lượng nguy cơ và chỉ cho một mức độ phơi nhiễm Tỷ lệchênh (Ors) đối với lượng tiêu thụ MeIQ tăng khiêm tốn đối với ung thư trực tràng

và ruột kế nhưng không có hoặc gầng bằng với bệnh ung thư bàng quang và thận.MeIQ gây ra ung thư ruột kết, gan, dạ dày, da, tuyến vú và các khối u khoang miệng

ở động vật thí nghiệm Ước tính nguy cơ đối với lượng MeIQx được báo cáo trong

9 nghiên cứu: các nghiên cứu về ung thư vú ở Uruguay, nghên cứu ung thư vú ởIowa, nghiên cứu ung thư đại trực tràng ở Maryland và nghiên cứu ung thư phổi ởMissouri, ba trong số đó có ý nghĩa thống kê (Ors trong nghiên cứu về ung thư vú ởIowa không có ý nghĩa và kiểm tra xú hướng tiếp cận sau khi kiếm soát lượng PhIP)

và hai trong số đó cho thấy mối quan hệ liều-đáp ứng (nghiên cứu ung thư vú ởUruguay và nghiên cứu ung thư phổi ở Missouri) MeIQx không liên quan đến nguy

cơ ung thư ở hai nghiên cứu khác (nghiên cứu ung thư bàng quang ở Thụy Điển vàcác nghiên cứu về ung thư thận ở Thụy Điển) và có liên quan ngược lại nhưngkhông đáng kể trong ba nghiên cứu (nghiên cứu ung thư vú ở California, nghiêncứu ung thư đại tràng ở Thụy Điển và nghiên cứu ung thư)

Tóm lại:

Một số bằng chứng cho thấy rằng PhIP làm tăng nguy cơ ung thư vú và ungthư dạ dày và MeIQx làm tăng nguy cơ u tuyến ruột kế, ung thư phổi và có thể làung thư vú Tuy nhiên, bằng chứng chỉ dựa trên một nghiên cứu duy nhất cho một

vị trí khối u cụ thể hoặc không đồng nhất giữa các nghiên cứu đối với các vị trí khối

u mà có nhiều nghiên cứu thực hiện Các HCAs riêng biệt có mối liên hệ mật thiếtvới nhau và với nhiều thành phần trong thịt nấu chín, bao gồm protein, chất béođộng vật, notrosamines và các chất khác không phải HCAs được hình thành trongquá trình nấu, chẳng hạn như hydrocarbon thơm đa vòng, làm cho khó phân biệt tácđộng của HCAs từ những ảnh hưởng của thịt nấu chín

1.3.3 Các yếu tố ảnh hưởng trong việc hình thành HCAs

Nhiệt độ và thời gian nấu là hai trong những yếu tố quan trọng nhất ảnhhưởng đến sự hình thành HCAs Khi thời gian nấu và nhiệt độ tăng lên, cả nồng độPhIP và MeIQx trong mẫu thịt bò xay ép miếng chiên cùng tăng lên, theo nghiêncứu của Knize và cộng sự năm 1994, 1995 nghiên cứu về sự hình thành HCAs trongthịt bò xay ép miếng chiên chưa 15% chất béo Kết quả trong bảng sau:

Bảng 1.3.3 Hàm lượng PhIP và MeIQx trong mẫu thịt bò ở các nhiệt độ và thời

gian nấu khác nhau

Nhiệt độ nấu (ºC) Thời gian nấu (phút) PhIP (ng/g) MeIQx (ng/g)

độ MeIQx tăng lên gấp 10 lần khi ướp, nhưng sự gia tăng này chỉ thấy trong khoargthời gian nấu 30 và 40 phút, vào lúc đó thịt gà đã quá chín Khi so sánh giữa thịt bòkhông ướp với thịt bò được ướp với nước sốt teriyaki (nước sốt có thành phần chính

là xì sầu, rượu ngọt mirin, rượu sake và đường nâu), hàm lượng PhIP giảm 45% và67% ở thời điểm nấu 10 và 15 phút Hàm lượng MeIQx cũng giảm tương ướng 44%

và 60% ở thời điểm nấu 10 và 15 phút (Nerukar và cộng sự, 1999) Ngược lại khi

ướp thịt trong nước sốt mật ong thương mại, hàm lượng PhIP tăng 2.9 và 1.9 lần,hàm lượng MeIQx cũng tăng 4 và 2.9 lần trong thời gian nấu 10 và 15 phút Tómlại, chưa tìm hiểu được cơ chế tác dụng của nước sốt ướp thịt đối với sự hình thànhHCAs khi chế biến nhiệt, tuy nhiên một số giả thiết cho rằng sự ảnh hưởng này là

do độ pH và thành phần của nước sốt Nerukar suy đoán rằng sự gia tăng hàm lượngHCAs khi ướp thịt với nước sốt mật ong thương mại có thể là do sự gia tăng hàmlượng fructose, đây là tiền chất hiệu quả cho sự hình thành HCAs hơn là sacarosetrong đường

Vậy, có 2 yếu tố chính ảnh hưởng đến sự hình thành HCAs trong thực phẩm

là thời gian và nhiệt độ chế biến Nhiệt độ càng cao, thời gian nấu càng dài thì hàmlượng PhIP và MeIQx càng cao và ngược lại Ngoài ra, việc ướp thịt cũng ảnhhưởng đến việc hình thành HCAs trong thực phẩm nhưng tùy thành phần gia vị ướp

mà làm tăng hay giảm sự hình thành HCAs Phương pháp chế biến cũng ảnh hưởngđến sự hình thành HCAs trong thực phẩm chế biến

1.4 PhIP, MeIQx trong thực phẩm đã qua chế biến

Theo nghiên cứu của Motoki Iwasaki và cộng sự (2010) [8], hàm lượng PhIP

và MeIQx trong một số loại thịt rán đã được xác định như sau:

Bảng 1.4.4: Hàm lượng L-phenylalanine trong một số loại thịt

Nên một số đối tượng được lựa chọn cho nghiên cứu gồm:

- Thịt có hàm lượng L-phenylalanine cao (thịt bò, ức gà) được chế biến ở nhiệt

độ cao (chín kỹ - nhiệt độ tâm 80oC; chín rất kỹ - nhiệt độ tâm 90ºC hoặcnhiệt độ bề mặt 125-300º C) hoặc nấu trong thời gian dài

- Thịt được chế biến ở nhiệt độ cao (chín kỹ - nhiệt độ tâm 80oC; chín rất kỹ nhiệt độ tâm 90oC) thường được sử dụng ở các hộ gia đình, các món ăn truyềnthống hoặc phổ biến như thịt lợn rán, thịt ức gà rán, BBQ gà, thịt lợn nướng(bún chả)

-Ngoài ra, một số nghiên cứu chỉ ra rằng việc ướp thịt bò với dầu olive trướckhi rán làm giảm đáng kể lượng PhIP và MeIQx hình thành do tác dụng của cácchất chống oxy hóa có trong dầu Và dầu gạo được biết đến là loại dầu có điểm bốckhói cao, chứa hàm lượng lớn các chất chống oxy hóa tự nhiên như Tocopherol,Tocotrienol, Phytosterol, đặc biệt là Gamma-Oryzanol nên việc ướp thịt với dầu gạotrước khi nướng có thể làm giảm sự hình thành của PhIP và MeIQx

Vì vậy, nghiên cứu này thực hiện phân tích PhIP, MeIQx trong các mẫu thịt

bò, thịt lợn ba chỉ, ức gà được rán bằng mỡ lợn hoặc dầu thực vật ở các mức độ chínkhác nhau; thịt bò, thịt lợn và đùi gà nướng không ướp và có ướp dầu gạo ở cácmức 2, 4, 6g dầu/ 100g thịt và mẫu mỡ lợn

1.5 Một số nghiên cứu HCAs

a) Nghiên cứu 1

Theo nghiên cứu của Weijuan Ni và cộng sự [10]đưa ra quy trình phân tíchHCAs trong mẫu thịt đã qua chế biến bằng phương pháp HPLC-ESI/MS/MS:

Hình 1.5.5 Quy trình xử lý mẫu của Weijuan Ni và cộng sự

Tách chiết pha rắn là phương pháp được sử dụng để cô lập HCAs trong mẫuthực phẩm Phương pháp LC-MS-MS được sử dụng để phân tích hàm lượng HCAsvì có độ nhạy cao và cho kết quả đáng tin cậy

b) Nghiên cứu 2 tách 2 phần trong nước và quốc tế riêng

Năm 2019, Thạc sĩ Đặng Thùy Linh, Đại học Bách khoa Hà Nội, đã xâydựng phương pháp phân tích PhIP và MeIQx trên mẫu thực phẩm bằng phươngpháp LC-MSn [18]

- Điều kiện LC-MSn: Cột sắc ký RP18, chiều dài 100 mm, kích thước hạt nhồi2µm (Purospher® STAR RP-18 endcapped (2µm) Hibar® HR 100-2.1)

- Kênh A: 0,05% axit formic, 10% ACN trong nước cất

- Kênh B: 0,05% axit formic, 10% nước cất trong ACN

- Năng lượng bắn phá: mảnh định lượng 30, mảnh định tính 25

- Chương trình gradient:

Nghiên cứu đã thực hiện phân tích PhIP, MeIQx trên hệ sắc ký lỏng ghépkhối phổ: UHPLC-UltiMate, LCQ-Fleet Ion Trap trong một số mẫu thực phẩm giàulipid và protein đã chế biến ở nhiệt độ cao

PhIP (ng/g)

MeIQx (ng/g)