Chất độc tự nhiên trong thực phẩm

TIỂU LUẬN ĐỘC TỐ HỌC TRONG THỰC PHẨM ĐỀ TÀI Chất độc tự nhiên trong Thực phẩm MỤC LỤC 1 Các chất độc nguồn gốc Động vật 4 1 1 Độc tố Histamin (ngộ độc Scombroid) 5 1 2 Saxitoxin Độc tố gây tê liệt do nhuyễn thể (paratylic shellfish poisoning PSP) 7 1 3 Pyropheophorbide A 8 1 4 Tetrodotoxin 8 1 5 Ciguatoxin 9 2 Các chất độc nguồn gốc Thực vật 11 2 1 Glycoside 11 2 2 Các acid amin không protein (non protein amino acid) 16 2 3 Các chất nhạy cảm quang học 17 3 Các chất phản dinh dưỡng 18 3 1 Các chấ.

TIỂU LUẬN ĐỘC TỐ HỌC TRONG THỰC PHẨM

ĐỀ TÀI Chất độc tự nhiên trong Thực phẩm

MỤC LỤC

CHẤT ĐỘC TỰ NHIÊN TRONG THỰC PHẨM

Chất độc được sản xuất bởi nhiều loại động vật và thực vật và được phân phối rộng khắp các vương quốc, từ đơn bào đến đa bào Có sự đa dạng nổi bật của cấu trúc hóa học đối với các hợp chất độc hại tìm thấy trong tự nhiên, làm cho việc phân loại dựa trên cấu trúc khó khăn.

Sự có mặt của các chất độc hại trong thực phẩm có thể xảy ra vì động vật hoặc thực vật đã phát triển các phương tiện sản xuất hóa chất để tự bảo vệ mình khỏi kẻ thù, hoặc côn trùng, ký sinh trùng, vi sinh vật, hoặc thậm chí con người.

Thế giới động vật có khoảng 1200 loài sinh vật độc và độc Động vật độc hại nói đến các động vật có khả năng tạo ra chất độc bởi một tuyến tiết ra hoặc nhóm

tế bào phát triển cao và cung cấp chất độc trong khi cắn hoặc nọc độc Nọc độc có thể có một hoặc một số chức năng, chẳng hạn như tấn công (bắt và tiêu hóa con mồi) hoặc phòng vệ (bảo vệ chống lại kẻ thù) Thông thường, con vật độc hại không được con người sử dụng như một nguồn thực phẩm, nhưng khi chúng được

sử dụng, phải cẩn thận để tránh các tuyến độc độc hại Động vật độc hại là những vật có chứa các vật liệu độc hại Những con vật này không có cơ chế hay cấu trúc

để phân phối chất độc Ngộ độc diễn ra bằng cách nuốt vật liệu động vật, đặc biệt

là mô chứa chất độc Trong động vật độc hại, chất độc có thể chỉ đóng một vai trò nhỏ trong cuộc tấn công của động vật hoặc hoạt động phòng thủ Chất độc có thể là một sản phẩm phụ hoặc một sản phẩm của quá trình trao đổi chất hoặc một chất hóa học được truyền dọc theo chuỗi thức ăn Các ví dụ về loài cá barracuda, cá hồng (cá chỉ vàng) và các loài cá mú khác, có thể là mối đe dọa đối với sức khoẻ con người vì chúng đã ăn cá chứa chất độc nhỏ hơn và sinh vật biển như dinoflagellates Cá lớn ăn cá nhỏ đã tiêu thụ chất độc và những người ăn cá lớn sẽ

bị ngộ độc.

1 Các chất độc nguồn gốc Động vật

Động vật biển

Nhiều độc chất hải sản không giới hạn ở bất kỳ loài đơn lẻ nào và có thể bị ảnh hưởng bởi môi trường Một số chất độc cá (ichthyotoxins) đặc trưng cho một loài hoặc một chi Độc chất hải sản có thể được phân loại theo các mô của động vật

mà trong đó độc tố được tìm thấy Chất độc tồn tại trong cơ, da, gan, hoặc ruột được gọi là ichthyosarcotoxins Ich-thyotoxins là các hóa chất độc hại tìm thấy trong tinh hoàn hoặc buồng trứng của động vật Các chất độc tìm thấy trong hệ tuần hoàn của động vật được gọi là ichthyohemotoxins Chất độc tồn tại trong hệ thống gan được gọi là ichthyohepatotoxins.

1.1 Độc tố Histamin (ngộ độc Scombroid)

Ngộ độc scombroid xảy ra sau khi ăn cá ngừ, cá mòi, cá thu và một số cá khác cùng họ Các triệu chứng lâm sàng của ngộ độc này khác với những triệu chứng ngộ độc bởi độc tố ciguatera Nếu cá được bảo quản không đủ điều kiện, chất độc có thể tiếp tục hình thành trong cơ của cá

Chất độc này hình thành trong thức ăn khi một số vi khuẩn có mặt có đủ thời gian và nhiệt độ để chúng phát triển Sự phân bố độc tố trong một miếng cá hoặc giữa các lon cá trong một thùng có thể không đồng đều, với một số sản phẩm gây

ra bệnh tật và một số khác thì không Nấu ăn, đóng hộp, hoặc đóng băng không làm giảm hiệu ứng độc hại Việc kiểm tra bằng cảm giác thông thường của cá nhân không thể đảm bảo sự vắng mặt hoặc sự có mặt của độc tố Thử nghiệm duy nhất đáng tin cậy để đánh giá sản phẩm là kiểm tra hóa học

Phương thức hoạt động

Một phần, các triệu chứng độc hại là do histamine hình thành bởi hoạt động của enzym và vi khuẩn trên cá sau khi chết Các triệu chứng giống như phản ứng dị ứng do sự hình thành histamine và được cho là do vi khuẩn decarboxylation của histidine như là sự hư hỏng cá Hình 1 cho thấy phản ứng hình thành histamin Saurine, putrescine, và cadaverine là các chất độc hại khác có trong cá có thể tham gia vào quá trình gây độc Giữ cá lạnh có thể làm chậm sự hư hỏng; Ví dụ, ở 0°C

cá hồi tươi vẫn không bị hư hỏng trong 12 ngày, nhưng ở 15°C, chỉ kéo dài một ngày Bất kỳ thức ăn có chứa axit amin thích hợp và bị nhiễm khuẩn và tăng trưởng

có thể dẫn tới ngộ độc scombroid khi ăn.

Hình 1 Sự hình thành histamin trong cá hư hỏng

Triệu chứng lâm sàng

Biểu hiện của ngộ độc histamin thường xuất hiện sau khi ăn hoặc trong vòng

2 giờ, bệnh nhân cho thấy một số tác dụng tiêu hóa, như buồn nôn, nôn mửa, tiêu chảy, đau vùng thượng vị, nhức đầu, và cảm giác nóng bỏng của cổ họng Có thể

có các triệu chứng theo sau như tê liệt thần kinh, ngứa ran, rửa da và nổi mày đay Triệu chứng giảm trong 16 giờ và nhìn chung không có tác dụng phụ lâu dài Chẩn đoán bệnh thường dựa trên triệu chứng của bệnh nhân, thời điểm bắt đầu, và hiệu quả điều trị bằng thuốc kháng histamina Các triệu chứng nhiễm độc bắt đầu nhanh chóng, trong 30 phút Thời gian bệnh thường là 3 giờ, nhưng có thể kéo dài vài ngày Để xác nhận chẩn đoán, thực phẩm nghi ngờ phải được phân tích trong vòng vài giờ đối với mức histamine cao.

Biện pháp phòng ngừa

Sau khi đánh bắt, các loại cá phải được làm lạnh ngay để hạn chế sự tạo thành histamin với hàm lượng cao Đối với người có tiền sử dị ứng histamin thì nên sử dụng thuốc kháng histamin.

1.2 Saxitoxin - Độc tố gây tê liệt do nhuyễn thể (paratylic shellfish poisoning - PSP)

Các loài tảo dinoflagellates, đặc biệt là Gonylaux sp., Sản sinh ra một độc tố

tích tụ trong trai, sò và các loài hải sản có vỏ ăn tảo khác Hiện tượng thủy triều đỏ hoặc nở hoa có thể xảy ra, dẫn đến sự phát triển nhanh chóng của tảo dinoflagellates Sự nguy hiểm của thủy triều đỏ đã được biết đến bởi người dân bờ Tây Bắc Hoa Kỳ ở Bắc Mỹ, người ta đã kiềm chế ăn cua bởi những dấu hiệu đầu tiên của nước chuyển màu Chất độc không có ảnh hưởng xấu đến động vật có vỏ, nhưng có thể nguy hiểm cho người Ăn các loại cá như vậy có thể là một mối đe dọa nghiêm trọng đối với sức khoẻ cộng đồng và được biết đến như độc tố gây tê liệt do nhuyễn thể (PSP) PSP xảy ra trên khắp thế giới Chất độc không thể được loại bỏ bằng cách rửa hoặc gia nhiệt Tất cả các loài nhuyễn thể đều có khả năng gây độc hại Tuy nhiên, PSP thường có liên quan tới các loài trai, sò, vẹm và sò điệp.

Phương thức hoạt động

Saxitoxin có LD50 ở chuột là 10 µ g/kg Hai mươi dẫn xuất độc tố tạo thành saxitoxin và chịu trách nhiệm về PSP Chất độc này có tác dụng giống với curare (một chất độc alkaloid), ngăn cơ phản ứng với acetylcholine Saxitoxin có ảnh hưởng trực tiếp đến tim và cản trở các hoạt động của hệ thần kinh và cơ.

Triệu chứng lâm sàng

Các triệu chứng của bệnh phát triển khá nhanh, 30 phút đến 2 giờ sau khi ăn các động vật có vỏ, tùy theo lượng chất độc được tiêu thụ Trong trường hợp nặng, thường gặp là tê liệt đường hô hấp, và tử vong có thể xảy ra nếu hỗ trợ hô hấp kịp thời Khi sự hỗ trợ hô hấp trong vòng 12 giờ, thường hồi phục hoàn toàn, không có tác dụng phụ lâu dài Trong trường hợp bất thường, vì những hành động hạ huyết

áp yếu của độc tố, tử vong có thể xảy ra từ sự sụp đổ của tim mạch mặc dù có hỗ trợ hô hấp.

Biện pháp phòng ngừa

Không sử dụng nhuyễn thể đã chết.

1.3 Pyropheophorbide - A

Một số bào ngư (Haliotis) chứa độc tố gọi là pyropheophorbide-a trong

tuyến tiêu hoá hoặc gan Độc tố này là một chất dẫn xuất của diệp lục, có thể được xác định bởi sắc tố xanh lục Người ta cho rằng độc tố pyropheophoride-A là một sản phẩm chuyển hóa được hình thành từ chất diệp lục trong tảo biển mà bào ngư nuôi trên đó.

Phương thức hành động

Phản ứng độc xảy ra khi người ta ăn các cơ quan có chứa

pyropheophorbide-a và nó tiếp xúc với ánh sáng mặt trời Pyropheophorbide-pyropheophorbide-a là chất xúc tác qupyropheophorbide-ang,

và sự hấp thụ ánh sáng này trong cơ thể thúc đẩy quá trình sản xuất các hợp chất amin từ amino acids, histidine, tryptophan và tryrosine Các hợp chất như vậy gây

ra viêm và các phản ứng độc khác Hai hợp chất khác là murexine và enteramine (5

- hydroxytryptamine), đã được cô lập và dường như có các hoạt động giống muscarin và nicotin.

Có khoảng 90 loài cá nóc, bao gồm blowfish, porcupine fish, toadfish, fugu

(bán tại các nhà hàng Nhật Bản) và molas Kỳ nhông lửa California (Taricha torosa) và các loài ếch nhái khác của họ Salamandridae cũng sản sinh ra

tetrodotoxin Ở một số nền văn hoá, cá được coi là món ăn tinh tế, nhưng người dùng nó lại gây ra cảm giác ngứa ran Chuyên gia phải được huấn luyện đặc biệt để chuẩn bị cá, nhưng những sai lầm có thể xảy ra Ngộ độc có thể là do việc chuẩn bị hoặc loại bỏ không đúng cách các bộ phận: buồng trứng, trứng cá, gan, ruột, và da,

có chứa tetrodotoxin cao nhất Trên thực tế, độc tố được tìm thấy trong hầu hết các

mô và nó ổn định ở nhiệt độ sôi, trừ khi được làm kiềm Số lượng độc tố cao nhất được tìm thấy trong giai đoạn sinh sản của cá.

Phương thức hoạt động

Tetrodotoxin, một chất độc thần kinh, dẫn đến tê liệt hệ thần kinh trung ương

và thần kinh ngoại vi bằng cách ngăn chặn sự di chuyển của tất cả các cation đơn, tăng độ thấm qua ion của dây thần kinh Điều này gây cảm giác ngứa ran hoặc cảm giác ngứa ngáy của ngón tay và ngón chân Tetrodotoxin ở một mức độ khác, sẽ ngăn chặn màng cơ xương Nó gây hạ huyết áp và ảnh hưởng bất lợi đến hô hấp LD50 ở chuột là 322 µ g/kg Nó đã được chỉ ra rằng một số vi khuẩn có thể sản xuất độc tố và có thể là nguồn gốc của chất độc Hai chủng vi khuẩn thuộc chi Alteromonas và Shewanella đã được phân lập từ cá rô và tảo đỏ.

Triệu chứng lâm sàng

Cảm giác ngứa ran ban đầu có thể được theo sau bởi sự khó chịu, chóng mặt, xanh xao, tê chân, môi và lưỡi và sau đó buồn nôn, nôn mửa, mất điều hòa và tiêu chảy Các triệu chứng khác bao gồm xuất huyết dưới da, hoại tử, suy nhược hô hấp,

co giật cơ, run, không phối hợp, liệt cơ, tím tái, và co giật và khoảng 40% đến 60% trường hợp tử vong có thể xảy ra Các triệu chứng thường xuất hiện trong 10 đến

45 phút Tuy nhiên, có trường hợp kéo dài đến 3 giờ hoặc lâu hơn.

có khả năng gây ngộ độc ciguatera.

Ciguatoxin được sản xuất bởi Gambierdiscus toxicus, một dạng

dinoflagellate Chất độc thường tích tụ ở da, đầu, nội tạng, và vây của cá ở rạn san

hô lớn như cá grouper, wrasse, triggerfish, lionfish, và amberjack.

Ciguatoxin không thể bị phá hủy bằng cách nấu.

Một số ciguatoxins hạ thấp ngưỡng cửa mở các kênh natri điện áp gắn trong các khớp thần kinh của hệ thống thần kinh Việc mở kênh natri gây ra hiện tượng khử cực, có thể dẫn đến tê liệt, co giật tim và thay đổi các giác quan của nhiệt và lạnh Sự ngộ độc như vậy từ ciguatoxins được gọi là ciguatera.

Ciguatoxins là lipofillic, có thể vượt qua hàng rào máu não, và có thể gây ra

cả hai triệu chứng thần kinh trung ương và ngoại vi.

Dấu hiệu lâm sàng

Ngộ độc Ciguatoxin bắt đầu với sự ngứa ran của môi, lưỡi và cổ họng, và sau đó là tê liệt trong những khu vực đó Có thể mất đến 30 giờ sau khi ăn cá để các triệu chứng xuất hiện Buồn nôn, nôn mửa, đau bụng do co thắt ruột, và tiêu chảy ngay sau đó Nhức đầu, có thể là đau cơ, rối loạn thị giác, viêm da, và thậm chí co giật Thông thường, ngộ độc được điều trị triệu chứng Khoảng 7% trường hợp gây tử vong.

Các triệu chứng chính sẽ phát triển trong vòng 1-3 giờ sau khi ăn: nôn, tiêu chảy, tê tay, miệng và môi, đảo ngược cảm giác nóng và lạnh, đau cơ và khớp Các triệu chứng có thể kéo dài từ vài ngày đến vài tuần hoặc thậm chí vài tháng tùy thuộc vào từng tình huống cá nhân.

2 Các chất độc nguồn gốc Thực vật

2.1 Glycoside

Glycoside là hợp chất hữu cơ có nguồn gốc thực vật, cấu trúc gồm 2 phần: phầnoza và genin Chỉ có phần genin mới có tác dụng dược lý đặc trưng Tuỳ theo công thức,tác dụng dược lý, chia thành các nhóm glycoside khác nhau Glycoside gây độc gồm 4nhóm: glycoside chứa cyanide, glycoside cường tim, saponin và thioglycoside

2.1.1 Glycoside chứa Cyanide

 Các cây có chứa cyanogenetic

Cây thuộc họ Sorghum halpense - Graminaceae Họ cỏ dại có hạt có cỏ cỏ dại có hạt Johnson grass Phần lớn các cây lúa miếm (cây kê) thuộc chi Sorghum Vulgare.

Những cây này chỉ có độc tố trong điều kiện có sương muối, khô hạn

Sroghum vulgare - cây cỏ cho hạt thường giống như cây lúa miến… Những cây

chính: Sroghum hegarie, S milo.

Cây lúa miến có chứa chất nhầy Sroghum vulgare var sudanesis Cỏ Sudan grass

-ngoài độc tố là acid cyanhydric, trong cỏ còn chứa nhiều chất nhầt, đặc biệt cỏ non Cỏ

ba lá trifolium repens hay trifolium pratense

Cây cho củ có chứa tinh bột: cây sắn - Triglochin maritima Arrow grass

Họ trúc đào Prunus spp P demissa - western choke cherry - cây anh đào mọc ở miền tây, trong nước là cây mơ, mận và đào - P sertonia - wild black cherry - cây anh đào mọc hoang - P virginiana - choke cherry Chúng chỉ trở thành độc tố khi cây bị cắt

và làm héo trên bãi chăn thả, Hạt cây anh đào cũng có độc tố

Họ bông - Linum usitatissimum Flax - cây bông, cây lanh

Các cây cho gỗ màu phớt đỏ: Cercocarpus spp Mountain mahogany, Rocky

mountain States - cây dái ngựa Cây mọc ở vùng núi cao, núi đất, đá Chúng chỉ trở

thành độc khi loài nhai lại, nhất là cừu, hươu ăn phải trong trường hợp cây đã bị bẻ haycất héo

Cây Suckleya Suckleyana chất độc là suckleya.

Cây cỏ lông mịn - Holcus lanatus Cỏ tai gấu - Vevet grass (Verbascum thapsus), hay rau tầu bay - Gynura crepidioides; cỏ giết muỗi - mosquito grass, cây hương nhu xanh - Ocimum veride.

Họ táo - Malus sp Hạt táo gây độc cho người

 Cơ chế

Trong cơ thể, sau khi được giải phóng ra, nhóm cyanide tác dụng vào men hô hấp

nội bào (cytochrome oxidase) của hồng cầu, gây MetHb Hồng cầu không thể vận chuyển

được oxy tới các tế bào, máu động vật chuyển thành màu đen Hầu như mọi loại động vậtđều mẫn cảm với cyanide, nhất là ấu súc và trẻ nhỏ Khả năng gây độc tuỳ thuộc lượngcyanide, tốc độ giải phóng cyanide ra khỏi dạng liên kết trong đường tiêu hoá, khả nănghấp thu cũng như độ mẫn cảm của từng loại vật nuôi

 Liều độc

Liều gây độc tối thiểu (MIC) trên động vật từ 2 - 2,3 mg/kg thể trọng (Humpherys

1988) Liều này còn phụ thuộc nguồn gốc và khả năng thuỷ phân glycoside chứa cyanide

của từng loại vật nuôi Nếu động vật ăn nhiều, với tốc độ hấp thu nhanh (chú ý với loài

có dạ dày đơn), chỉ cần 4 mg/kg thể trọng đã giết chết vật nuôi Chỉ khoảng 20 mg acid

cyanhydric/100 gam thức ăn sẽ gây nguy hiểm cho động vật

Để xác định chính xác ngộ độc do cyanide nên kiểm tra lượng cyanide trong gan

và chất chứa dạ dày Khi bị ngộ độc hàm lượng cyanide trong gan tối thiểu là 1,4 mg/g

(thể mãn tính); trong dạ cỏ phải có từ 10 mg/g trở lên (thể cấp tính).

 Triệu chứng

Thể cấp tính do ăn quá nhiều thực vật có chứa cyanide gây trạng thái MetHb chovật nuôi Có thể gây chết ngay lập tức, thường vật chết sau một vài phút đến vài giờ vớicác biểu hiện: co giật, sùi bọt mép, hôn mê, giãn đồng tử mắt Vật thiếu tự chủ, tiểu tiệnbừa bãi Niêm mạc mắt, mũi, miệng tím tái, dịch nhầy chảy ra ở mọi nơi: miệng, mũi và

cả các tổ chức dưới da, ngừng thở trước khi tim ngừng đập Động vật mắc chứng khótiêu, tích thực, chết nhanh trong trạng thái ngạt thở

Thể mãn tính do súc vặt ăn thường xuyên, với lượng ít nên đã gây ngộ độc chogan Gan bị độc do phải oxy hóa khử cyanide nhờ các acid amin chứa lưu huỳnh thành