Tiểu luận độc tố vi nấm

Các chất chuyển hóa trong một số chủng, giống nấm mốc độc, còn gọi là độc tố vi nấm đã là thủ phạm của một số vụ dịch cách đây nhiều năm và gây những tổn thất lớn cho loài người.. 2/ Các

3.2 Các chủng tiết độc tố vi nấm Aflatoxin 103.3 Aspergillus flavus 103.4 Tính chất gây độc của các Aflatoxin 113.5 Triệu chứng chung về nhiễm độc 123.6 Những tính chất gây ung thư của Aflatoxin 133.7 Ảnh hưởng về mặt hóa sinh học của các Aflatoxin 14

6 Bệnh độc tố nấm do Fusarium 19

6.2 Chủng nấm mốc Fusarium độc và độc tố 20

LỜI MỞ ĐẦU

Các nền văn minh cổ đại đã có những khái niệm về độc tính của nấm để sử dụng làm phù phép hoặc chữa bệnh Nhưng phải đợi đến những tiên bộ của khoa học hiện đại thì người ta mới nắm bắt rõ ràng hơn lợi ích hoặc tác hại của những chất đó

Nếu như những ngiên cứu về các nấm lớn đã đi khá sâu, thì những nghiên cứu

về các vi nấm mới chỉ phát triển trong những năm gần đây, nhất là từ sau khi phát hiện ra chất kháng sinh

Các chất chuyển hóa trong một số chủng, giống nấm mốc độc, còn gọi là độc

tố vi nấm đã là thủ phạm của một số vụ dịch cách đây nhiều năm và gây những tổn thất lớn cho loài người

Do đó, cần tìm hiểu sâu hơn về độc chất vi nấm để tìm cách thích hợp giảm

thiểu tối đa các tác hại do vi nấm mang lại Đó là tính cấp thiết của đề tài: “Độc chất

1.2/ Nấm men:

Nấm Saccharomyces CerevisieaNấm men thường có hình cầu hoặc hình bầu dục, một số loại có hình que và một số hình dạng khác Kích thước trung bình của nấm men là 3 - 5 x 5 - 10µm Một

số loài nấm men sau khi phân cắt bằng phương pháp nảy chồi, tế bào con không rời khỏi tế bào mẹ và lại tiếp tục mọc chồi Bởi vậy nó có hình thái giống như cây xương rồng khi quan sát dưới kính hiển vi

Ý nghĩa thực tiễn của nấm men: nấm men là nhóm vi sinh vật phân bố rộng rãi trong thiên nhiên, nó tham gia vào các quá trình chuyển hoá vật chất, phân huỷ chất hữu cơ trong đất Hoạt tính sinh lý của nhiều loài nấm men được ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm, nông nghiệp và các ngành khác Đặc biệt trong quá trình sản xuất các loại rượu, cồn, nước giải khát lên men, làm thức ăn gia súc Ngoài hoạt tính sinh

lý, bản thân tế bào nấm men có rất nhiều loại vitamin và các axit amin, đặc biệt là axit amin không thay thế Đặc tính này được dùng để chế tạo thức ăn gia súc từ nấm men, thậm chí thức ăn dùng cho người cũng có thể chế tạo từ nấm men

1.3/ Nấm mốc (nấm sợi):

Nấm mốc cũng thuộc nhóm vi nấm, có kích thước hiển vi Khác với nấm men,

có không phải là những tế bào riêng biệt mà là một hệ sợi phức tạp, đa bào có màu sắc phong phú

Ý nghĩa thực tiễn của nấm mốc: nấm mốc (hay nấm sợi) là một nhóm vi sinh vật phân bố rộng rãi trong thiên nhiên Chúng tham gia tích cực vào các quá trình chuyển hoá vật chất, khép kín các vòng tuần hoàn vật chất trong tự nhiên Khả năng chuyển hoá vật chất của chúng được ứng dụng trong nhiều ngành, đặc biệt là chế biến thực phẩm (làm rượu, làm tương, nước chấm v.v ) Mặt khác, có nhiều loại nấm mốc mọc trên các nguyên, vật liệu, đồ dùng, thực phẩm phá hỏng hoặc làm giảm chất lượng của chúng Một số loài còn gây bệnh cho người, động vật thực vật (bệnh lang ben, vẩy nến ở người, nấm rỉ sắt ở thực vật v.v )

2/ Các bệnh độc tố nấm và các độc tố nấm:

2.1/ Các bệnh liên quan đến nấm:

Trong y học hoặc thú y, nấm có thể can dự vào 3 loại bệnh:

- Bệnh nhiễm khuẩn (bệnh nấm): tương ứng với một loài nấm xâm nhập vào một mô sống

- Bệnh dị ứng: là những phản ứng riêng của một cá thể do hít phải bào tử (dị ứng hô hấp) hoặc do mọi kiểu tiếp xúc với một loài nấm nhất định

- Bệnh độc tố: là những sự nhiễm độc do ăn phải thức ăn có những sản phẩm trao đổi chất có tính độc của nấm

2.2/ Các loài nấm gây bệnh độc tố nấm:

Một số độc tố nấm gây nhiễm độc ở động vật (độc tố với động vật), một số khác lại có tác dụng gây độc trên thực vật (độc tố với thực vật của các nấm ký sinh

trên thực vật), một số khác lại ký sinh trên vi sinh vật, dù đó là những nấm khác hoặc

là những vi khuẩn, đó là những chất kháng sinh

Định nghĩa các độc tố nấm: những độc tố do nấm sản ra là độc tố nấm (mycotoxin) và do đó, gọi tất cả những sự nhiễm độc do chúng gây ra là những bệnh độc tố nấm, nhưng thường người ta hạn chế thuật ngữ này ở một loại rất rõ rệt: độc tố với động vật, ở bên ngoài tế bào (ngoại độc tố) do nấm mốc sản ra trong thực phẩm

mà người và động vật ăn phải

Các nấm sản ra ngoại độc tố đối với động vật:

- Nấm men: đôi khi gây bệnh nấm cho người và động vật Cho đến nay hình như chưa thấy nó dính dáng đến những trường hợp bệnh độc tố

- Các nấm mốc: ngược lại, thường gây bệnh độc tố nấm Một số nấm mốc phát triển trên cỏ khô, trên cành hoặc trên lá rụng, nhưng những loài chủ yếu là những loài sống trên hạt, gặp trên ngũ cốc hoặc trên các chế phẩm của chúng, hoặc trên các hạt

có dầu và các loại khô dầu, trên mọi loại lương thực, thực phẩm

Trong số các nấm mốc gây độc, có một vài loài thuộc bộ Mucorales, nhưng chủ yếu là những đại diện thuộc các loài Aspergllus và Penicillium, những Nang khuẩn, bộ Cúc khuẩn thường gặp ở dạng không hoàn chỉnh, những loài thuộc Fusarium cũng là những dạng không hoàn chỉnh của Ascommye te Hypocreales, loài Neurospora là một Ascomycetes Sphaeriales, v.v…Các nấm mốc gây bệnh độc tố nấm như vậy là thuộc một phạm vi rộng rãi về phân loại học

- Cũng như vậy, ở Hoa Kỳ, từ 1896 – 1934 nhiều bệnh thần kinh thần kinh những tên viêm màng não, viêm não trắng,

- Năm 1916, người ta đã vượt được một bước quan trọng với công trình của Turesson về “sự có mặt và ý nghĩa của nấm mốc trong ống tiêu hóa của người và động vật bậc cao”

2.3.2/ Thời kỳ gần đây:

Từ vụ sát hại hàng loạt gà tây và vịt con năm 1960, Hội đồng nghiên cứu y học Anh hướng các hoạt động chủ yếu vào việc nghiên cứu các độc tố của Aspergillus flavus Về vấn đề này, các tạp chí khoa học trên thế giới cung cấp nhiều yếu tố: các nguyên tắc, các bài điểm thư mục, các bài báo phổ biến kiến thức Các công trình nghiên cứu quan trọng đã được xuất bản gần đây

Một số nấm mốc độc chỉ do chất axit oxalic mà chúng sản ra nhưng đa số độc

tố nấm thì có cấu trúc phức tạp hơn

2.4.1/ Các chất gốc peptit :

Các peptit cụ thể là các polipeptit là những chất độc nặng nhất được biết ở các loài nấm lớn nhưng ở nấm mốc cũng thấy các chất đó

2.4.2/ Những dẫn xuất của đixetopiperazin:

Những đại diện của loại chất này đều xuất phát từ sự kết hợp các axit amin Một ví dụ điển hình là chất gliotoxin hình thành do sự loại nước của một peptit, chất này do sự kết hợp metatirozin với serin

2.4.3/ Các xiclopenin:

2.4.4/ Các chất họ hàng với penixilin:

Nguồn gốc chất xephaloxporin là một tripeptit, là kết quả của sự kết hợp xistein với axit α - amino- adipit và sự cố định valin.

Đó là những hợp chất ít độc

2.4.5/ Các chất khác:

- Các hợp chất loại quinon

- Các hợp chất có nhân piron và các tiền tố

- Các dẫn xuất của axit sikimic

số công đoạn biến đổi, chuyển hóa để thành aflatoxin B1

Có 4 loại aflatoxin đã được xác định là B1, B2, G1, G2 phân biệt “B” và “G” theo màu huỳnh quang xanh da trời và xanh lá cây khi chiếu tia cực tím lên bản tách các sắc ký lớp mỏng aflatoxin

Aflatoxin B1

3.2/ Các chủng tiết độc tố vi nấm aflatoxin:

Aspegillus flavus, A.parasiticus và A.nomius là những chủng đã tiết độc tố vi nấm aflatoxin, trong đó quan trọng nhất là A.flavus, tiếp đến là A.parasiticus ít hơn, còn A.nomius ít gặp nên không được quan tâm Hai chủng Aspegillus flavus, A.parasiticus thường gây ô nhiễm nhiều nhất trong các hạt có dầu như lạc, ngô và hạt bông Một số hạt làm gia vị cũng dễ bị ô nhiễm nhưng vì lượng tiêu dùng thấp, do đó mức độ gây độc hại ít nguy hiểm hơn các hạt ngũ cốc và có dầu

A.flavus thường chỉ tiết aflatoxin nhóm B và axit cyclopiazonic, còn A.parasiticus tiết aflatoxin cả nhóm B và G

xơ gan, ung thư gan, quái thai, gây ức chế miễn dịch

Sản sinh độc

tố tại 12 –

40oC, aw = 0,85 – 0,99;

pH = 3 – 8

Khả năng gây nhiễm rộng trong thực phẩm: lạc, ngô, hạt bông, quả sung, Acid

cyclopiazonic

Gây thoái hóa hoại tử và tê liệt nhiều tổ chức cơ thể

A.parasiticus Aflatoxin B1,

B2, G1 và G2

Giống A.flavus

Giống A.flavus

Không phổ biến tại châu Á

3.3/ Aspegillus flavus:

Loài Aspegillus flavus Link rất dễ nhận biết bởi màu vàng hơi lục và ít nhiều vón cục của tảng Các bào tử có kích thước khá lớn hình cầu, màu vàng nâu đến hơi lục, hơi sần sùi

A flavus có thể được xem là loài sống khắp mọi nơi trên trái đất: dưới đất, trên các chất hữu cơ, và các loại hạt nhất là các hạt có dầu

A flavus nguy hiểm chủ yếu là do các chất độc phát sinh trong quá trình trao đổi chất, nhưng đôi khi cũng trực tiếp gây bệnh Đặc biệt là bệnh phổi do hít phải bào

tử A flavus

Những chất do A flavus sản sinh: tên aflatoxin đã được dùng để gọi một hỗn hợp độc tố do Aspergillus flavus sản ra Thực ra, A flavus chủ yếu sản ra aflatoxin B1 và nhiều chất aflatoxin khác có công thức hóa học tương tự được gọi là aflatoxin G1, aflatoxin B2, aflatoxin G2 Các aflatoxin B2 và G2 có lẽ là những dẫn xuất của B1 và G1 Các aflatoxin M1 và M2, cũng như là aflatoxin P1, thường thấy trên các sản phẩm gốc động vật và do sự biến đổi các aflatoxin mà ra Người ta cũng nói đến các aflatoxin GM1 và B3, aflatoxin G3, thậm chí cả đến aflatoxin 3B hoặc độc tố B3 Người ta đã đề nghị gọi tên các hợp chất đó là flavatoxin và flavacumarin Ngoài ra,

nó còn sản ra nhiều chất trong đó có một số chất được biết đến là chất kháng sinh; các chất này nhiều ít tùy theo các chủng; một số chất cũng có độc

3.4/ Tính chất gây độc của các aflatoxin:

Theo các tài liệu khoa học, có 4 loại Aflatoxin, trong đó độc nhất là Aflatoxin B1 (AFB1) Sự nguy hiểm của AFB 1 ở chỗ nó có khả năng gây hại chỉ với liều lượng

rất nhỏ, 1 kg thức ăn chỉ cần nhiễm 2 miligam (với lượng chỉ đủ đính trên đầu 1 móng tay) cũng đã đủ làm hỏng gan

Độc chất này lại bền vững với nhiệt, nếu đem đun sôi 100oC ở nồi bình thường hoặc nhiệt độ cao hơn ở nồi áp suất, hay nhiệt độ từ máy ép đùn viên thức ăn gia súc thì Aflatoxin vẫn không bị phân hủy Cái nguy hiểm nữa là với điều kiện nóng ẩm như nước ta thì nấm mốc hiện diện gần như khắp nới, trên hạt bắp, hạt lạc, cám gạo, khô dầu… Một điều tra của Trung tâm y tế dự phòng TP HCM thấy hàm lượng Aflatoxin trong lạc cao gấp 263 lần ngưỡng cho phép Khảo sát của Viện NC Dầu Thực vật cũng cho kết quả cứ 11 mẫu thử thì có 5 mẫu nhiễm Aflatoxin với hàm lượng từ 20 – 112 mg/kg (gấp 2 đến 11 lần ngưỡng cho phép) Mối nguy hiểm khác, khi các nguyên liệu thức ăn giá súc như bắp, khô dầu đậu nành bị nhiễm mốc thì người sử dụng thường vò, sảy và thổi cho bay mốc, cứ tưởng như thế thì sẽ sử dụng được nhưng trên thực tế thì chỉ bay các sợi nấm còn độc tố Afatoxin do nấm tiết ra vẫn còn nguyên trong nguyên liệu đó

Cũng như người và động vật, cá ăn phải thức ăn nhiễm Aflatoxin cũng

sẽ bị tổn thương rối loạn tiêu hóa gan, tụy, dẫn đến các hệ quả nghiêm trọng, nếu nhẹ thì chậm lớn, còi cọc, nặng hơn thì bị sưng gan, hoại tử gan

3.5/ Triệu chứng chung về nhiễm độc:

Nhiễm độc cấp tính và mãn tính:

Với các aflatoxin người ta đã thấy hàng loạt các triệu chứng gắn liền với sự nhiễm độc cấp tính và những sự biến đổi liên quan đến các sự nhiễm độc mãn tính; loại sau này có bản chất di truyền và tương ứng với 3 kiểu: gây ung thư, gây quái thai,

và gây đột biến

Sự nhiễm độc cấp tính thể hiện bằng cái chết của các con vật trong những thời hạn thay đổi tùy theo sự mẫn cảm đặc trưng của từng loài Thông thường gan trông nhợt nhạt, mất màu và tăng thể tích Thường người ta hay thấy hoại tử ở nhu mô gan

và chảy máu ở gà con, vịt con và gà tây Nếu sự chết không xảy ra nhanh chóng thì người ta thấy có sự tăng sinh đặc trưng các tế bào không phân hóa ở tầm các khoang cửa Thậm chí có thể có tổn thương viêm thận tiểu cầu còn ở tầm phổi thì có hiện tượng tụ máu

Những rối loạn do nhiễm độc mãn tính thì thuộc một loại khác hẳn Các triệu chứng đầu tiên có thể thấy được là ăn kém ngon và chậm lớn, thậm chí có khi xuống cân; nhưng gan chịu ảnh hưởng nặng nhất của độc chất Nó bị tụ máu và có nhiều vùng bị chảy máu và hoại tử Khi sự nhiễm độc kéo dài, có thể dẫn đến ung thư gan Thận bị chảy máu, đôi khi người ta thấy có viêm ruột chảy máu.

Dấu hiệu nhiễm độc đặc trưng nhất thường chỉ xuất hiện vài ngày trước khi chết Các con vật buồn bã, chúng lảo đảo, một số có triệu chứng thần kinh: co giật cơ, động tác thiếu phối hợp và thân ưỡn ngửa Lúc chết con vật duỗi thẳng chân

3.6/ Những tính chất gây ung thư của các aflatoxin:

Tác động của các aflatoxin có thể tóm tắt thành 2 hiện tượng:

- Một loạt các hiện tượng gây độc nhanh

- Một hiện tượng chậm: sự hóa ung thư

Tất cả mọi chất gây ung thư gan đều sản ra cùng một dạng khối u, với những sai khác trong loại tế bào Với aflatoxin loại tế bào chủ yếu là tế bào gan, ít nhiều có phân hóa: có sinh những di căn và thỉnh thoảng có ung thư ở túi mật, cũng có di căn Trong một số trường hợp, những di căn như vậy có thể lan tới phổi những động vật bị nhiễm độc

Có thể thấy trong mọi loại khối u có đủ loại tế bào từ những tế bào nhu mô phân hóa rõ rệt, qua các ung thư túi mật, đến những ung thư giảm biệt hóa

Aflatoxin là một trong những chất gây ung thư mạnh nhất, tác động qua đường miệng mà người ta đã biết Do hấp thu một tổng lượng aflatoxin 2,5mg trong 89 ngày

mà đưa đến ung thư gan sau hơn một năm Nếu so sánh các liều lượng có thể đưa đến hình thành ung thư trong những điều kiện giống hệt như nhau, người ta thấy rằng một liều aflatoxin ít hơn 1000 lần so với chất nhuộm màu azoic ở bơ, chẳng hạn đã đủ để gây ung thư

Là những chất gây ung thư gan rất mạnh, aflatoxin chắc chắn là có ích trong việc nghiên cứu các tế bào ung thư

Người ta có thể gây được những u gan tiến triển rất chậm chạp ở con vật Cho vật ở chế độ ăn cân bằng bình thường sau khi độc tố đã bắt đầu gây u; các khối u khi

đó rất ít trở lại như khi chưa phân hóa: cụ thể các tế bào nhu mô tương tự các tế bào gan bình thường, điều này làm cho việc nghiên cứu chúng được dễ dàng.

3.7/ Ảnh hưởng về mặt hóa sinh học của các afatoxin:

Nhiều công trình nghiên cứu đã được tiến hành nhằm làm sáng tỏ phương thức tác động hóa sinh, nghiên cứu các tác động lên thành phần cấu tạo tế bào, nhất là các axit nucleic và lên sự chuyển hóa các protein Các công trình này được lợi ở chỗ, trong nhiều trường hợp aflatoxin B1 tác động như chất actimomixin D, là một hợp chất mà người ta đã biết đến khá nhiều

Aflatoxin chủ yếu có thể coi là một chất ức chế các quá trình tổng hợp: liều lượng cao có thể gây ức chế hoàn toàn, nhưng liều nhẹ thì có thể cho những kết quả tiệm tiến

Vì vậy chúng ta có thể sơ đồ hóa các giai đoạn kế tiếp nhau của tác động hóa sinh học của các aflatoxin ở tầm các tế bào gan, mà mỗi giai đoạn là kết quả của giai đoạn trước

- Tác động qua lại với các AND và ức chế các polymeraza chịu trách nhiệm tổng hợp các AND và ARN

- Đình chỉ sự tổng hợp AND

- Tiêu giảm sự tổng hợp ARN và ức chế ARN truyền tin

- Ở giai đoạn này xuất hiện những sự biến đổi hình thái hạt nhân

- Giảm bớt sự tổng hợp protein

4/ Bệnh độc tố Clavaxin:

4.1/ Các loài nấm sản sinh Clavaxin:

Nhiều loài thuộc Aspergillus và Penicillium tổng hợp được chất clavaxin

Trong số Aspergillus, chủ yếu các loài thuộc nhóm clavatus sản sinh ra clavaxin Trong số các Penicillium, những loài tổng hợp được nhiều chất đó nhất là P.urtice Bain, P.grigeofulvum,

4.2/ Aspergillus Clavatus: