Đánh giá nguy cơ tác hại của thành phần 3-MCPD trong thực phẩm lên sức khoẻ con người ppsx

Đánh giá nguy cơ tác hại của thành phần 3-MCPD trong thực phẩm lên sức khoẻ con người Tóm tắt: 3-MCPD 3-monochloropropane-1,2-diol và 1,3-DCP 1,3-Dichloropropanol là các hợp chất phát

Đánh giá nguy cơ tác hại của thành phần 3-MCPD trong thực phẩm lên sức

khoẻ con người

Tóm tắt:

3-MCPD (3-monochloropropane-1,2-diol) và 1,3-DCP (1,3-Dichloropropanol) là các hợp chất phát sinh do dùng acic HCl đậm đặc thuỷ phân thực vật giàu protein (như đậu nành) trong quy trình sản xuất thực phẩm Cho đến hiện nay, 3-MCPD được xem là hoá chất hoạt năng theo cơ chế không gây độc cho gen trong nghiên cứu trên cơ thể sống (tìm thấy cơ chế này trên thực nghiệm mô biệt lập với liều tiếp xúc cao); nhưng lại có tác động lên chức năng sinh sản của chuột đực, cũng như làm tổn thương tăng sinh và tạo khối u ở thận ở mô hình thực nghiệm động vật Với hoá chất có cơ chế hoạt động theo mô thức này thì cho phép xác định ngưỡng liều có thể gây hiệu ứng sinh học, và từ đó có thể ước tính được liều thu nạp hàng ngày cho mỗi cơ thể và liều tối đa cho phép hiện diện trong thực phẩm Tuy nhiên để có được nồng độ cho phép trong thực phẩm lưu hành trên thị trường,

nó hoàn toàn phụ thuộc vào mức độ tiêu thụ loại thực phẩm đó (cụ thể là nước

tương) của người dân trong mỗi nước đó nhiều hay ít Đối với Việt nam, 3-MCPD

có mặt trong sản phẩm nước tương là việc không thể tránh khỏi, nhưng cho đến hiện nay, vẫn chưa có một khảo sát có hệ thống nào xác định được mức độ tiêu thụ nước tương của mỗi người dân hàng ngày để có thể xác định được nồng độ tối đa 3-MCPD cho phép có trong một đơn vị sản phẩm lưu hành trên thị trường Do vậy nghiên cứu khảo sát mức độ tiêu thụ tính trên mỗi người dân về sản phẩm chế biến

từ đậu nành (như nước tương, dầu hào, gia vị v v…) là cần thiêt vì nước tương là thực phẩm gia vị chính yếu được sử dụng ở Việt nam

Mở đầu

Thực phẩm là yếu tố quan trọng song hành với sự sinh tồn của loài người Theo quá trình tiến hoá và phát triển của loài người, thực phẩm cũng được phát triển theo Cùng với sự tiến triển của khoa học công nghệ, công nghệ chế biến thực phẩm cũng phát triển Nguy cơ tác hại đến sức khoẻ của thực phẩm từ nguồn thức

ăn thô là nguy cơ tự nhiên đến từ chính thành phần chứa trong thực phẩm hoặc tạp nhiễm môi trường, cũng biến đổi theo quy trình chế biến thực phẩm công nghiệp

là tạp nhiễm và phát sinh

Có nhiều nguồn nguy cơ tác hại đến sức khoẻ của thực phẩm, nhưng tựu trung lại

có thể sắp thành hai nhóm chính là nhóm vi sinh vật và nhóm hoá chất

Nếu như thực phẩm thô nguồn vi sinh vật là do tạp nhiễm hay do ký sinh thì nguồn hoá chất là do nội tại, là thành phần chứa trong thực phẩm đó Thí dụ như nấm; trong các loại nấm độc, thành phần alkaloid là hoá chất gây ngộ độc chết người Trong khi đó, nguy cơ vi sinh vật và hoá chất trong thực phẩm công nghiệp

thì đa dạng và khó đánh giá hơn nhiều Đối với nguồn độc tố là hoá chất, ngoài nguồn nguy cơ do tạp nhiễm hoặc tự sinh thì còn do phát sinh trong dây chuyền chế biến Nguồn nguy cơ do phát sinh trong dây chuyền chế biến có thể lại là một tai nạn nghề nghiệp mà cũng có thể do nhà sản xuất cố ý để đạt được hiệu ứng thành phẩm

Nhu cầu về một thực phẩm đáp ứng không những về dinh dưỡng mà còn về tính

an toàn và không gây hại cho sức khoẻ đối với người tiêu dùng là cần thiết Vì vậy

mà các kỹ thuật đánh giá mối nguy hại của một thực phẩm đối với sức khoẻ cũng đòi hỏi phải phát triển để bắt kịp với công nghệ chế biến thức ăn ngày càng cao và

đa dạng (1, 2), nhằm phát hiện và loại trừ bớt những nguy cơ tác hại đến cơ thể người tiêu dùng

Đánh giá nguy cơ tác hại đến sức khoẻ của 3-MCPD một hoá chất được sản sinh trong khâu chế biến sản phẩm xì dầu nước tương và dầu hào, một ví dụ điển hình của tai nạn nghề nghiệp, là mục tiêu được đề cập trong bài viết này

3-MCPD là gì, đến từ đâu?

3-MCPD (3-monochloropropane-1,2-diol) là một hoá chất thuộc nhóm chlorpropanol được hình thành và hiện diện trong thực phẩm thông qua các quá trình phản ứng giữa một nguồn có chứa clorine (ví dụ như muối ăn hoặc kể cả nước) trong thực phẩm hoặc một thành phần nào đó trong thực phẩm với các chất béo Ngoài 3-MCPD, còn có 1,3-DCP (1,3-dichloro-2-propanol), cũng thuộc nhóm này Phản ứng này được xúc tác bởi nhiệt độ qua quá trình nhiệt phân khi chế biến thực phẩm thí dụ như chiên nướng Cho nên, về lý thuyết, tất cả các loại thực

phẩm nào hội đủ 3 điều kiện: “có chứa thành phần clorine + thành phần chất béo + nhiệt” đều có thể sản sinh ra 3-MCPD, tuy nhiên với hàm lượng từ mức độ vi lượng, vết hoặc nhiều vượt mức an toàn, rất khác nhau Những thực phẩm nào ngoài nước tương và sản phẩm chế bién từ đậu nành qua thuỷ phân bằng acid dưới nhiệt độ có chứa 3-MCPD sẽ được đề cập trong một bài viết khác Và cho đến hiện nay, cơ chế nhiễm như thế nào, hình thành như thế nào, ở mức độ nào để có thể hình thành được 3-MCPD trong thực phẩm vẫn chưa được hiểu ngọn ngành Tuy nhiên, một khi đã sinh ra thì tính ổn định của cấu trúc 3-MCPD phụ thuộc vào

độ pH và nhiệt độ môi trường Độ pH càng cao (kiềm) và nhiệt độ càng cao thì tỷ

lệ 3-MCPD bị phân huỷ tăng lên

Sự hình thành 3-MCPD trong thực phẩm do quá trình sử dụng acid clorhydric (HCl) thuỷ phân protein thực vật (hay còn gọi là acid-HPV) đã được phát hiện từ những năm 80s nhưng các kết quả khảo sát lần đầu tiên được công bố được Collier

và đồng nghiệp lần đầu tiên mô tả vào năm 1991 (3) Và theo khảo sát và những năm 1990 và 1992 của MAFF (Bộ Nông-Lâm-Ngư nghiệp) của Anh khảo sát và công bố cho thấy gần như nồng độ của 3-MCPD cao ở mức 100mg/kg thực phẩm

là rất phổ biến vào thời đó (4, 5) nhưng đã giảm đi rất nhiều vào các thời điểm sau này (6) Một trong những sản phẩm công nghiệp có sử dụng acid thuỷ phân protein thực vật đó là sản phẩm xì dầu (nước tương) và dầu hào

Chế biến xì dầu hoặc sản phẩm nước chấm từ đậu nành (đậu tương) đầu tiên là phương pháp lên men hay còn gọi là phương pháp lên men truyền thống Khi công nghệ phát triển, người ta thấy rằng chế biến xì dầu hoặc sản phẩm đậu tương bằng

phương pháp thuỷ phân bằng acid HCl đem lại hiệu năng rất cao về mặt chất lượng (vị ngon) và hiệu suất thành phẩm, do đó phương pháp này dần dần chiếm

ưu thế trong công nghệ chế biến xì dầu, dầu hào và các sản phẩm từ đậu tương có thông qua quá trình thuỷ phân Thế nhưng, quy trình này lại sản sinh ra hợp chất 3-MCPD với nồng độ quá mức, được cho là có hại cho sức khoẻ

Lần đầu tiên ở Anh quốc, năm 1999, một loại nước tương nhập từ Trung quốc được phát hiện có nồng độ 3-MCPD ở mức 6-124mg/kg, sau đó một khảo sát tiến hành trên 40 mẫu nước tương trên thị trường (nhập từ Trung Quốc, Hồng Kông, Đài loan, Philippine), tìm thấy 2/3 lượng mẫu này có chứa hàm lượng 3-MCPD ở mức độ giới hạn cao của liều lượng cho phép (7); nhưng 1/3 mẫu còn lại hàm lượng trên 0.01 mg/kg, cao nhất là 30 mg/kg Đỉnh điểm là vào giữa năm 2001, Cục Kiểm soát Thực phẩm Anh quốc đã kiểm nghiệm vào công bố 22 lô nước tương và dầu hào thuộc các hãng sản xuất khác nhau có nồng độ 3-MCPD cao ở ngưỡng nguy hại và phải tiêu huỷ hoàn toàn các lô hàng này, đồng thời ra quy chế

về kiểm nghiệm 3-MCPD trong các sản phẩm này trước khi được lưu hành trên thị trường Thông tin về 22 loại nước tương có nồng độ cao này được chúng tôi lần đầu tiên thông báo ở Việt nam vào tháng 8/2001 (8) Thông tin ban đầu này đã gây

ra một xôn xao trong dư luận và phản ứng mạnh mẽ về một tin đồn thất thiệt Cuối cùng thì một uỷ ban liên bộ ngành cũng đã họp và xác minh báo Người Lao Động

đã đưa thông tin đúng đắn và chính xác (9) Cho đến tháng 11/2001, lần đầu tiên tại Việt nam, các kiểm nghiệm về chất 3-MCPD được tiến hành và cũng xác minh

là nồng độ 3-MCPD có mặt trong một số sản phẩm nước tương bán ở thị trường Việt nam là cao quá ngưỡng cho phép rất nhiều (tiêu chuẩn châu Âu)

Đánh giá độ an toàn của thực phẩm

Việc đánh giá độ an toàn của thực phẩm có thể nói gần như gắn liền với bản năng sinh tồn của sinh vật Khời thuỷ, không có một quy trình đánh giá nào một cách nghiêm túc và có hệ thống mà chỉ thông qua kinh nghiệm và chọn lựa, hay còn gọi

là “thử đi, rồi sai đâu sửa đó” Cũng vì thế mà không ít những người thiếu kinh nghiệm đã phải trả giá bằng sinh mạng của mình qua việc sử dụng các thực phẩm

tự nhiên có chứa các hoá chất độc hại gây chết người, như cá nóc, mật cóc, nấm v v…Cũng xuất phát từ nhu cầu thực phẩm bổ dưỡng, an toàn, và nhu cầu có nhiều thực phẩm mới nên cần phải có những biện pháp thích hợp để đánh giá mức

độ an toàn của một loại thực phẩm mới khi đưa vào thị trường tiêu thụ

Ở châu Âu, từ năm 1997 đã có những quy định chặt chẽ cho những nhà sản xuất các “hàng mới” khi đưa vào thị trường tiêu thụ phải đạt được tiêu chuẩn Một thực phẩm hay một thành phần của thực phẩm được cho là mới tức là sản phẩm đó lần đầu tiên được giới thiệu và chưa bao giờ được sử dụng trước đây, khi đó công ty sản xuất và giới thiệu sản phẩm cần phải xin phép lưu hành (10) Để đánh giá độ

an toàn với các sản phẩm mới này, phương pháp chính yếu là dựa trên nguyên lý

so sánh, so sánh một-đối-một với các sản phẩm cùng loại đã được cho phép lưu hành và an toàn từ trước So sánh một-đối-một có nghĩa là sản phẩm mới cũng phải có đáp ứng với từng chỉ số tiêu chuẩn của sản phẩm đã được lưu hành trong một giới hạn cho phép Một khi có một thành tố nào đó khác lạ hoặc vượt quá

ngưỡng chỉ tiêu cũ thì cần phải trải qua một khâu khác đó là khâu đánh giá nguy

cơ Thành phần hoá chất có mặt trong thực phẩm là đối tượng chủ yếu của các quy trình đánh giá nguy cơ

Đánh giá nguy cơ hoá chất được áp dụng cho tất cả các thành phần hoá chất được

sử dụng chế biến hoặc phụ gia hoặc là hợp chất hoá học mới được phát hiện trong sản phẩm đó (11) [Từ phân đoạn này của bài viết đến hết phần đánh giá nguy cơ, chúng tôi nhận thấy bài tổng quan của tác giả Tritscher tương đối rõ ràng, nên chúng tôi lược dịch và sử dụng thông tin ở đây (11)]

Quy trình đánh giá nguy cơ hoá chất bao gồm bốn bước: (a) nhận dạng yếu tố độc hại, (b) phân tích đặc điểm độc hại, (c) đánh giá mức độ phơi nhiễm và cuối cùng (d) là tổng hợp đặc điểm nguy cơ Nhận dạng tính độc hại cơ bản là phải trả lời được câu hỏi là chất này có hoạt năng gì Phân tích đặc điểm độc hại là đánh giá các mối tương quan về đáp ứng liều lượng (dose response) và hiệu ứng liều lượng (dose-effect) cũng như những nghi ngại liên quan đến cơ chế/mô thức hoạt động

và khả năng ngoại suy hoạt tính đó giữa các chủng loại như thế nào Đánh giá mức

độ phơi nhiễm bao gồm hai yếu tố: hàm lựợng có mặt trong thực phẩm và số lượng thực phẩm tiêu thụ để dựa vào đó có thể tính toán ra được mức độ cơ thể thu nhập trong một ngày của người sử dụng Trong khâu cuối cùng, là tích hợp các thông tin để có thể hệ thống hoá được đặc điểm và mức độ phơi nhiễm với nguy

cơ Các bước cụ thể của quy trình đánh giá này được Barlow và cộng sự (12) và Renwick và cộng sự (13) mô tả

Có hai cách đánh giá nguy cơ theo phương thức truyền thống, được áp dụng tuỳ thuộc và mô thức hoạt tính của hoá chất đó Nếu hoá chất mới (do phát sinh hoặc phụ gia) không gây độc cho gen trực tiếp, thì nó được giả định là có hoạt năng theo cơ chế ngưỡng nồng độ; và khi đó việc đánh giá sẽ theo quy chế thực nghiệm tìm ngưỡng hàm lượng không gây hại của hoá chất này [tiếng Anh gọi là NOEL/NOAEL, NOEL: no-observed-effect level; NOAEL: no-observed-adverse-effect level đều có nghĩa như nhau, tức là nồng độ thử ở mức cao nhất không tìm thấy được khả năng gây tác hại (14)] Dựa vào đó và thông qua việc ứng dụng các nguyên lý an toàn và tính bất định, mà người ta có thể thiết lập ra được mức độ dung nạp an toàn cho cơ thể mỗi ngày (tolerance daily intake, hay TDI) và liều tham chiếu [reference dose, hay RfD, liều tham chiếu được ước tính bằng liều NOAEL chia cho một chỉ số bất định (thường là 100) và chỉ số chỉnh lý Liều tham chiếu cũng giống như chỉ số thu nạp cho phép mỗi ngày (ADI, acceptable daily intake), được xác định nếu mỗi ngày mức thu nạp hoá chất đó thấp hơn liều tham chiếu thì ít có khả năng gây hại, và nó được cho là chỉ số thích hợp hơn ADI

để đánh giá độ an toàn cho quần thể (15)]

Ngược lại, đối với một hoá chất (sử dụng làm phụ gia) mà được coi là có cơ chế hoạt động gây độc cho gen, và tiền lệ hoá chất này cũng chưa đạt tiêu chuẩn cơ chế ‘không có ngưỡng’ [non-threshold mechanism; cơ chế này được xác định là hoá chất có hiện diện ở trong thực phẩm ở nồng độ không thể phát hiện được và thực tế cũng chưa thấy là có tác hại gì đến sức khoẻ] mà cũng không có một ngưỡng an toàn nào đã đặt ra, thì hoá chất này không được phép tự ý sử dụng làm

phụ gia trong quá trình sản xuất Tuy nhiên đối với những hợp chất tạp nhiễm không tránh khỏi và cũng không muốn nó hiện diện trong thực phẩm thì phương thức đánh giá nguy cơ sẽ dựa trên nguyên lý ‘ALARA’ (as low as reasonably achievable, đạt mức thấp nhất hợp lý)

Thế nhưng chúng ta thấy rằng với các nguyên lý xác định nồng độ cho phép này lại không thể chứng minh được bằng thực nghiệm trong cơ thể (in vivo), mà quyết định lại dựa trên sự hiểu biết và giả định về chơ chế hoạt động của hợp chất hoá học đó Cho nên cả hai là những phương thức đánh giá mức độ an toàn hay nguy

cơ mà không thể lượng hoá được cụ thể mối nguy cơ Cách đánh giá nguy theo phương thức định lượng là phải xác định được một khả năng có tác hại có thể xảy

ra ở một mức độ phơi nhiễm nhất định nào đó, hiện nay vẫn chưa được áp dụng rộng rãi trong lĩnh vực thực phẩm Vì vậy phương pháp đánh giá nguy cơ của hợp chất 3-MCPD theo mô típ định lượng sẽ được trình bày dưới đây

Đánh giá nguy cơ hợp chất 3-MCPD

Như đã đề cập ở trên propanol có chứa clor được hình thành trong quy trình sản xuất một số loại thực phẩm nhất định (16) và trong nấu nướng thức ăn tại gia đình (17) Nồng độ các chất này cao nhất tìm thấy trong các sản phẩm có dùng protein thực vật được thuỷ phân bằng hoá chất; và 3-MCPD cùng với 1,3-DPC, hai hợp chất phổ biến nhất của nhóm chloropropanol và là trung tâm gây chú ý giới khoa học và truyền thông vì nó gây ung thư trên mô hình động vật thực nghiệm, vì thể

nó được xem là chất gây ung thư

Vào năm 2001, Uỷ ban Khoa học Thực phẩm Âu châu và Uỷ ban Chuyên gia liên kết giữa FAO/WHO đã đánh giá nguy cơ hợp chất 3-MCPD (16, 18), kết quả tóm lược như sau

Nhận dạng độc hại và mô tả đặc tính độc hại

Nghiên cứu thực nghiệm về độc tính

Liều gây độc cấp tính qua đường uống của 3-MCPD ở chuột cống (rat) là 150mg/kg thể trọng Nếu cho chuột cống dùng liều lặp lại (ngắn hạn) ở nồng độ 1mg/kg thể trọng thì có biểu hiện giảm độ di chuyển của tinh trùng, thay đổi hình dạng tinh trùng và gây suy giảm khả năng sinh sản ở chuột cống đực cũng như các loài có vú khác (với liều sử dụng cao hơn liều trên) Nếu cho chuột nhà (mouse) và chuột cống tiếp xúc với liều 25mg/kg cơ thể thì có thấy xuất hiện các thương tổn ở

hệ thần kinh trung ương

Cũng đã có bốn nghiên cứu dài hạn tường trình về độc tố và khả năng gây ung thư, hai nghiên cứu trong số đó tiến hành trên chuột nhà và chuột cống Tuy nhiên chỉ

có một nghiên cứu được xác nhận là đủ tiêu chuẩn để có thể đánh giá được nguy

cơ Nghiên cứu này cho thấy chuột cống phơi nhiễm dài hạn với 3-MCPD sẽ bị tổn thương thận tiến triển mãn tính, tăng sản ống thận và u tuyến Ngoài ra cũng tìm thấy các tổn thương quá sản và tân sản ở các tế bào Leydig của tinh hoàn, tuyến vú, tuyến tuỵ và bao quy đầu Ngoài ra cũng thấy tỷ lệ phát sinh của thương tổn tăng sản hoặc khối u chịu ảnh hưởng hiệu ứng liều lượng, gặp ở tất cả các nhóm động vật nghiên cứu [có nghĩa là tỷ lệ thương tổn gia tăng khi cho tiếp xúc