Tiểu luận Độc chất tích lũy trong thủy sản

Lý do chọn đề tài: - Tên đề tài: Độc chất tích lũy trong thủy sản - Ngày nay, môi trường nước ngày càng ô nhiễm trầm trọng bởi nhiều tác nhân đã kéo theo tình trạng nhiễm độc của các lòa

Trong thời gian qua, em xin chân thành cảm ơn nhà trường đã tạo điều kiện cho em có cơ hội học tập,nghiên cứu cũng như được lĩnh hội những kiến thức cần thiết giúp ích cho công việc của em sau này Vượt trên tất cả, em xin gửi lời cảm

ơn sâu sắc đến Giáo sư – Tiến sĩ khoa học Lê Huy Bá, người trực tiếp giảng dạy

và hướng dẫn bộ môn Độc học môi trường cơ bản.

Tuy đã có nhiều cố gắng nhưng chắc hẳn bài tiểu luận này còn mắc nhiều thiếu sót, em rất mong được sự góp ý và hướng dẫn thêm của Thầy

Xin chân thành cảm ơn

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Ngọc Kim Phương

A- MỞ ĐẦU:

I Lý do chọn đề tài:

- Tên đề tài: Độc chất tích lũy trong thủy sản

- Ngày nay, môi trường nước ngày càng ô nhiễm trầm trọng bởi nhiều tác nhân đã kéo theo tình trạng nhiễm độc của các lòai thủy sản thông qua quá trình tích lũy tự nhiên bên cạnh yếu tố mang chất độc đặc trưng của lòai Như chúng ta

đã biết, thủy sản không chỉ dùng làm thực phẩm cung cấp nguồn dinh dưỡng thiết yếu cho con người mà còn đóng vai trò quan trọng trong nền công nghiệp của nhiều quốc gia trên thế giới Chính vì vậy, vấn đề này cần được quan tâm đúng mức để tránh gây ảnh hưởng đến sức khỏe cũng như tính mạng của con người

II Mục đích nghiên cứu:

Tập trung tìm hiếu về:

- Các nguyên nhân dẫn đến sự tích lũy độc chất vào thủy sản

- Đặc tính của một số chất độc điển hình tích lũy trong các lòai thủy sản

- Các cách phòng ngừa

III Phương pháp nghiên cứu:

Phân lọai theo từng nguyên nhân dẫn đến sự tích lũy độc chất vào thủy sản

IV Phạm vi nghiên cứu:

Chủ yếu nghiên cứu về các lòai thủy sản ở Việt Nam

I.1 Gắn liền với lòai:

I.1.1 Nhuyễn thể hai mảnh vỏ:

Độc tố gây tiêu chảy (Diarrhetic Shellfish Poisoning) là nhóm gồm nhiều độc tố, sinh ra do nhuyễn thể ăn phải tảo độc thuộc nhóm dinoflagellates loài Dinophysis spp, Aurocentum, prorocentrumlima

• LD_50: 192 µg.kg (i.p.) ở chuột

• Nguồn gốc từ bọn vi tảo giáp sống trôi nổi hoặc sống đáy, phần lớn thuộc

giống Dinophysis và giống Prorocentrum.

• Thành phần: gồm các nhóm Okadaic acid (OA), dinophysistoxin (DTX 1,

2, 3),pectenotoxins và nhóm yessotoxin Okadaic acid là chất ức chế

serin/threonine phosphatase, là nhóm enzyme quan trọng, cần thiết, có mối tương quan chặt chẽ với nhiều quá trình trao đổi chất chủ yếu trong tế bào.Và

vì vậy, sự rối loạn của các enzyme phosphatase này thông qua sự tăng quá trình phosphoryl hóa sẽ ảnh hưởng đối với hàng loạt các quá trình chuyển hóa tiếp theo gây ra sự rối loạn tiêu hóa ở dạ dày và ruột

• Triệu chứng: biểu hiện bệnh sau 30 phút cho đến vài giờ sau khi dùng phải nhuyễn thể có chứa độc tố Rối loạn đường ruột (tiêu chảy, nôn mửa, đau bụng) nạn nhân có thể bình phục sau 3-4 ngày không cần điều trị Chưa thấy

tử vong

• Đường xâm nhập: Đường miệng

• Thành phần: Saxitoxin (ký hiệu là STX), neosaxitoxin (ký hiệu là neoSTX), decarbamoylsaxitoxin (ký hiệu là dcSTX), các hợp chất thuộc nhóm

gonyautoxin (gồm có các chất có ký hiệu từ GTX1 đến GTX6); các hợp chất thuộc nhóm N-sulforcarbamoyl-11-hyđroxysulfat (gồm các chất có ký hiệu

từ C1 đến C4); các hợp chất nhóm decarbamoylgonyautoxin (gồm các chất

có ký hiệu là dcGTX1 đến dcGTX4) Saxitoxin và các dẫn xuất khác phong

bế kênh Na+ của tế bào thần kinh, ngăn cản sự truyền xung thần kinh và do

đó chúng gây ảnh hưởng đến cả hoạt động thần kinh và các phản ứng của hệ cơ

• LD_50: 10 µg.kg (ăn phải); 2.0 µg.kg (Ngửi)

• Triệu chứng: Tê, yếu cơ, khó thở, liệt cơ

• Cơ chế tác động: Ưc chế enzyme Cholinesterase

• Đặc tính Trọng lượng phân tử: 299.29 C10H17N7O4

• Xâm nhập: Ăn phải, ngửi phải

Độc tố thần kinh (Neurotoxin Shellfish Poisoning)

• Nguồn gốc: Sinh ra bởi trùng roi đáy Gymnodinium breve, và loài trùng roi khủng Ptychodiscus trevis là một loại dinoflagellate tìm thấy ở Vịnh Mexico

và vùng Caribbean Mặc dù vậy, loài này cũng gây ra các vụ tương tự trên thế giới Tìm thấy trong suốt thời kỳ thủy triều đỏ từ cuối mùa hè cho đến mùa thu hàng năm ngoài khơi Florida tiêu diệt lượng lớn cá và chim

• Cấu trúc Có các đồng phân: Brevetoxins 1- 9 (PbTx1 -9) Trong đó: PbTx1 – 3 là dạng chiếm ưu thế, PbTx1 có tác dụng mạnh nhất

• LD_50 180ηg.kg ở chuột, 4ng.ml ở cá

• Triệu chứng: Giống độc tố PSP

• Cơ chế tác động: Giải phóng Na+ trong quá trình vận chuyển ion vào trong

tế bào Không điều chỉnh được Na+ vào trong tế bào Thay đổi đặc tính của

tế bào, Brevetoxin có thể nối với phần rời ở cổng h kênh Na+, gây ra sự giải phóng thần kinh phá huỷ Acetylcholine gây co cơ

• Đặc tính: Trọng lượng phân tử: 900

• Đường xâm nhập: Đường miệng

Độc tố gây mất trí nhớ (Amnesic Shellfish Poisoning)

• Nguồn gốc ASP, domoic acid sinh ra từ tảo đỏ Chondiria armuta, sản sinh

từ tảo đỏ Digenea simplex, Pseudo – nitzschia pungren f multiseries

Domoic acid thuộc nhóm protein gọi là kainoid, thuộc nhóm kích thích thần kinh hay độc tố kích thích, gây trở ngại cho chu trình vận chuyển thần kinh ở não

• Cấu trúc Domoic acid, kainic acid và các đồng phân: 5’ epi –

DA,Isodomoic acid A – H

• LD_50 4 mg.kg ở chuột

• Triệu chứng: Gây buồn nôn và tiêu chảy sau 30 phút – 6 giờ, tác động dạ dày, thần kinh gây hoa mắt, choáng, ngất có thể bình phục sau vài ngày Nếu nồng độ cao có thể phá huỷ tế bào thần kinh tạm thời hoặc vĩnh viễn gây mất trí nhớ, có thể dẫn đến tử vong

• Cơ chế tác động: Hoạt hóa thụ quan Kainate Glutamate, kết quả làm tăng

Ca2+ nội bào Liên kết với NMDA và NMDA glutamate thụ cảm, điện áp phụ thuộc vào kênh calcium Độc tố thần kinh, DA làm tăng cao Ca^2+ và

thương tổn tiếp theo vùng não nơi đường dẫn glutaminergic có nồng độ tăng cao, đặc biệt trong vùng CA1 và CA3, vùng chịu trách nhiệm về việc việc học và nhớ Tuy vậy, liều lượng gây mất trí nhớ thấp hơn mức gây độc Mức tác dụng của việc ăn phải về thực chất thấp hơn (35-70 mg.kg)

• Đặc tính: Trọng lượng phân tử: 311,14 C15H21NO6

• Đường xâm nhập: Ăn phải

I.1.2 Các loại cá sống ở rạn san hô (cá hồng, cá mú…)

Ciguatera Fish Poisoning (hội chứng ngộ độc cấp tính ở người do ăn phải các loài cá sống ở rạn san hô và quanh các đảo có tích lũy độc tố từ vi tảo) là loại độc tố gây độc phổ biến nhất Có khoảng 400 loài cá có thể nhiễm độc Liều lượng gây hại là 1 ppb

• Nguồn gốc: Sinh ra bởi loài trùng roi đáy Gambierdicus toxicus ký sinh trên cá

• Cấu trúc: Gồm 2 độc tố chính là: Ciguatoxin và Maitotoxin

• LD_50 0,1g.kg Maitotoxin, 0,4g.kg Ciguatoxin ( chuột)

• Triệu chứng: Xuất hiện vài giờ sau khi ăn: nôn, tiêu chảy, ngứa, yếu, mệt kéo dài 2 – 3 ngày có khi đến 1 năm Có thể gây vỡ mạch máu dẫn đến tử vong

• Cơ chế tác động: Ciguatoxin tan trong dầu, ngăn cản kênh vận chuyển ion

Na+ trong màng tế bào dẫn đến sự không cực của màng (depolarization) làm ngừng xung điện thần kinh Gây ra chứng tắt nghẽn thần kinh Nạn nhân tử vong do tê liệt hô hấp

• Trọng lượng phân tử: ciguatoxin: 1.000; Maitotoxin: 3.400

• Đường xâm nhập: Đường miệng

I.1.3 Cá có thịt đỏ (cá ngừ, cá thu )

hóa của axít amin histidine, phản ứng được xúc tác bởi enzyme L-histidine decarboxylase Nó là một amin có tính hút nước và tính gây giãn mạch Histamine chỉ tồn tại ở một trong hai dạng, hoặc ở dạng dự trữ, hoặc ở dạng không hoạt động Histamine giải phóng vào synapse bị phân huỷ bởi

acetaldehyde dehydrogenase Sư thiếu hụt enzyme này sẽ gây ra phản ứng dị ứng do các bể histamine trong synapse Histamine còn bị phân huỷ bởi

histamine-N-methyltransferase và diamine oxidase Một vài dạng bệnh do thức ăn, còn gọi là ngộ độc thức ăn, có nguyên nhân do sự chuyển hóa từ histidine thành histamine

chứa một tỉ lệ histamine quá cao (ngưỡng cho phép là 100 mg mỗi kg)

Histamine là chất tạo ra ở cá khi chúng bắt đầu bị ương hay hư hoại

- Nóng ở vùng mặt, da nổi đỏ, nổi mề đay, ngứa ngáy khó chịu

- Mắt đỏ, chảy nước mắt, nước mũi, nhảy mũi liên hồi

- Khó thở do cơ trơn khí quản và phế quản bị co thắt, khó nuốt, ăn nói khó khăn

- Sưng phù vùng mặt, mí mắt, mũi, lưỡi và cổ họng

- Kích thích tiết dịch vị của dạ dày, gây buồn nôn, nôn mửa, tiêu chảy

Thông thường, đa số trường hợp chỉ ngộ độc nhẹ, các triệu chứng thường biến mất từ vài giờ đến vài ngày

Tuy nhiên, nếu bệnh nhân có dấu hiệu mệt, xỉu thì cần nhanh chóng đưa đến bệnh viện để được điều trị kịp thời bằng thuốc kháng histamin Với những người bị bệnh tim mạch, tình trạng ngộ độc nặng có thể gây nguy hiểm đến

sức khoẻ và tính mạng.

Cấu tạo phân tử Histamine

I.1.4 Cá nóc, bạch tuộc xanh:

• Tetrodotoxin (Puffer Fish Poisoning) là một loại độc tố thần kinh sinh ra do

sự cộng sinh giữa vi sinh vật lên cơ thể cá nóc

• Nguồn gốc: tetrodotoxin tìm thấy trong da, gan, cơ thịt một số loài như: cá nóc, bạch tuộc Nguồn gốc sinh ra tetrodotoxin hiện nay còn chưa biết rõ Người ta cho rằng, tetrodotoxin sinh ra do sự ký sinh của một số loài phiêu sinh động vật lên cơ thể thủy sản

• Cấu trúc Octahydro-12-(hydroxymethyl)-2-imino-5,9:7,10a-dimethano- 10aH-[1,3]dioxocino[6,5-d]pyrimidine-4,7,10,11,12-pentol

• LD_50 8-20 mg/kg lượng sử dụng

• Triệu chứng: Tê, ngứa môi và phía trong miệng, yếu, liệt cơ hoành và cơ ngực, hạ huyết áp, triệu chứng xảy ra sau 10 phút và dẫn đến tử vong sau 30 phút

• Cơ chế tác động: Vận chuyển ion thần kinh; tetrodotoxin ngăn cản sự tăng điện áp gây ra bởi Na của tế bào thần kinh, sự truyền dẫn xung thần kinh Guanidinium của độc tố làm nghẽn mạch,vì gây ra sự thay thế Na trong việc phát điện khi màng tế bào bị kích thích, và vật còn lại của phân tử máu trong mạch

• Đặc tính: Trọng lượng phân tử: 319.27, C11H17N3O8

• Đường xâm nhập: Ăn phải, hít phải, dính trên da

Những lòai thủy sản mang độc tố tetrodotoxin:

Ốc cối hoa lưới

- Chương trình kiểm soát nhuyễn thể hai mảnh vỏ

- Kiểm soát nhiệt độ và thời gian từ khi đánh bắt đến chế biến (histamin)

- Loại bỏ cá nóc và bạch tuộc xanh ra khỏi nguyên liệu

I.2 Gắn liền với điều kiện môi trường:

I.2.1 Độc tố vi nấm (aflatoxin, Ripoflazin , ochratoxin…)

- Tác hại: gây bệnh ung thư cho chủ thể ăn thủy sản tích lũy chất độc

- Cơ chế: Do ô nhiễm môi trường, do thủy sản ăn phải thức ăn hết hạn sử dụng có chứa nấm mốc độc (lạc mốc)

Aflatoxin B1 Ochratoxin A

I.2.2 Kim loại nặng (Pb, Hg,Cd, Cu …).

Các lòai nhuyễn thể hai mảnh vỏ là lòai tích lũy kim lọai nặng chủ yếu do đặc tính sống ăn lọc trực tiếp từ nước, ngoài ra, các lọai cá sống ở tầng đáy (cá trắm đen, cá trôi ) sử dụng các lòai nhuyễn thể làm thức ăn cũng tích lũy một hàm lượng lớn chất độc này Thông thường thì sự tích lũy KLN trong cơ thể các động vật nhuyễn thể tăng đồng thời với kích thước và khối lượng cơ thể, tùy theo đặc điểm của từng loài và từng KLN khác nhau mà có mức độ tương quan khác nhau

Nghêu có thể chết khi bị nhiễm các chất kim loại nặng như cadmium ở nồng độ 0,1 ppm Khi có biến động về nghêu chết hàng loạt, một trong những nguyên nhân chúng ta có thể nghĩ đến là môi trường nước đã bị nhiễm cadmium Đối với chì nghêu có thể tích tụ trong cơ thể lên đến 9,7 ppm và 1,7 ppm đối với arsenic mà vẫn không chết Trong khi đó, tiêu chuẩn của châu Âu chỉ chấp nhận mức độ 1 ppm cho cadmium, chì và 0,5 ppm cho arsenic Như vậy có thể nói việc giám sát chất lượng nước, bùn đáy cần phải đặc biệt chú ý để đảm bảo tiêu chuẩn

vệ sinh thực phẩm đối với nghêu

- Tác hại: Ngộ độc kim loại nặng

+ Ngộ độc cấp tính: Ô nhiễm kim loại nặng trong thực phẩm có thể gây lên những hậu quả khôn lường cho sức khỏe, ô nhiễm nặng thường gây những biểu hiện ngộ độc cấp tính, đặc hiệu, gây tử vong Ví dụ khi ngộ độc Thủy ngân, bệnh nhân thường có biểu hiện có vị kim loại trong cổ họng, đau bụng, nôn, xuất hiện những chấm đen trên lợi, bệnh nhân bị kích động, tăng huyết áp, sau 2-3 ngày thường chết vì suy thận Nếu bị ngộ độc cấp bởi Thạch tím, nạn nhân có thể có các biểu hiện nôn, ma, đau bụng, ỉa chảy, khát nước dữ dội, mạch đập yếu, mặt nhợt nhạt rồi thâm tím, bí đái và tử vong nhanh chóng Trong nhiễm độc Chì cấp tính khi ăn phải một lượng Chì 25-30 gram, nạn nhân thoạt tiên có thể thấy vị ngọt rồi chát, tiếp theo là cảm giác nghẹn ở cổ, cháy mồm, thực quản, dạ dày, nôn ra chất trắng (chì clorua) đau bụng dữ dội, ỉa chảy, phân đen (chì sunfua), mạch yếu, tê tay chân, co giật và tử vong.

+ Ngộ độc mãn tính: Đây là tình trạng nguy hiểm và thường gặp hơn do

ăn phải thức ăn có hàm lượng các nguyên tố kim loại nặng cao; chúng nhiễm và tích lũy dần dần rồi gây hại cho cơ thể Nơi tích lũy thường là gan, thận, não, đào thải dần qua đường tiêu hóa và đường tiết niệu Khi cơ thể tích lũy một lượng đáng kể Chì sẽ dần dần xuất hiện các biểu hiện nhiễm độc như hơi thở hôi, sưng lợi với viền đen ở lợi, da vàng, đau bụng dữ dội, táo bón, đau khớp xương, bại liệt chi trên (tay bị biến dạng), mạch yếu, nước tiểu ít, thường gây sảy thai ở phụ nữ có thai Ngộ độc mãn tính do tích lũy những liều lượng nhỏ Asen trong thời gian dài

có thể gây các biểu hiện như: da mặt xám, tóc rụng, viêm dạ dày và ruột, đau mắt, đau tai, cảm giác về sự di động bị rối loại, có Asen trong nước tiều, gầy yếu dần và kiệt sức

Chính vì độc tính của các nguyên tố kim loại nặng khi ô nhiễm vào thực phẩm mà trong ngành quản lý thực phẩm, các chỉ tiêu về kim loại nặng là chỉ tiêu quan trọng, được quy định chặt chẽ cho một thực phẩm, đặc biệt là những thức ăn cho trẻ em, vì trẻ em rất nhạy cảm với kim loại nặng, cơ thể trẻ nhỏ hấp thụ Chì ô nhiễm trong thực phẩm cao hơn gấp khoảng 2 lần so với người lớn Vì vậy hàm

lượng chì cho phép có trong thực phẩm giành cho trẻ nhỏ thường chỉ bằng 1/2 trong thức ăn của người lớn và việc kiểm tra các kim loại nặng trong thực phẩm giành cho trẻ em thường chặt chẽ hơn

- Cơ chế: Do ô nhiễm môi trường (chất thải từ nhà máy, khai thác mỏ, …)

I.2.3 Dư lượng thuốc thú y (kháng sinh, trị bệnh)

- Tác hại: Nhờn thuốc kháng sinh, dị ứng, ung thư

- Cơ chế: Trị bệnh thủy sản (HC cho phép và không cho phép) à Thu hoạch sớm hơn quy định à tạo dư lượng trong cơ thể thủy sản nuôi

I.2.4 Dư lượng thuốc bảo vệ thực vật

Trong lượng thuốc bảo vệ thực vật tồn tại trong môi trường nước, các hợp chất hữu cơ gốc clor như PCB, DDT… sẽ được tích lũy trong cơ thể các lòai nhuyễn thể hai mảnh vỏ Đối với nghêu, những hợp chất này không có khả năng đào thải Nghêu tích lũy dần dần các chất này với hệ số tích lũy rất lớn, tuy không

bị chết, nhưng lại có khả năng ảnh hưởng không tốt đến sức khỏe người tiêu dùng

- Tác hại: Độc tích luỹ, ung thư

- Cơ chế: Khu vực nuôi bị nhiễm thuốc bảo vệ thực vật từ hoạt động trồng trọt, nông nghiệp à Tạo dư lượng trong cơ thể thủy sản nuôi

I.2.4 Các chất tẩy rửa, chất khử trùng.

- Tác hại: gây ngộ độc, dị ứng

- Cơ chế: Nhiễm gián tiếp (ở dụng cụ) hay trực tiếp (rơi vãi) vào thủy sản

I.2.5 Các loại dầu máy, …

- Tác hại: ngộ độc

- Cơ chế: Do môi trường ô nhiễm, nhiễm vào gián tiếp hay trực tiếp

- Chương trình kiểm soát dư lượng

- Kiểm soát môi trường

- Bảo vệ môi trường

Giới hạn cho phép dư lượng thuốc trừ sâu gốc Halogen và kim loại nặng trong thịt nghêu/ngao:

II Dư lượng kim loại nặng

No 221/2002

12 - Chì (Pb) 1500 Commission Regulation (EC)

No 221/2002

No 221/2002

I.3 Do con người đưa vào:

I.3.1 Chất bảo quản (bisulphite, borat, urê …)

- Tác hại: gây dị ứng, ung thư

- Cơ chế: Dùng để bảo quản nguyên liệu

I.3.2 Phụ gia, phẩm màu.

- Tác hại: Ngộ độc, ung thư, dị ứng

- Cơ chế: Phối chế trong một số sản phẩm để tạo sự ngon miệng và hấp dẫn đối với sản phẩm

I.3.3 Chất làm tăng trọng lượng (polyphosphate, …)

- Tác hại: Dị ứng

- Cơ chế: Giữ nước tạo sự hấp dẫn cho sản phẩm

- Kiểm soát việc sử dụng hóa chất, chất phụ gia

- Luật lệ quy định về các chất được phép sử dụng

II Yếu tố sinh học:

II.1 Vi khuẩn gây bệnh

II.1.1 Vi khuẩn gây bệnh thường trú trên các loài thủy sản:

- Bản thân gây bệnh: Listeria spp

- Sinh độc tố: Cl botulinum, Vibrio spp…

II.1.2 Vi khuẩn gây nhiễm từ bên ngoài vào thủy sản: