Phân tích độc tố aflatoxin trong thức ăn chăn nuôi

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA HỌC BÀI BÁO CÁO MÔN HỌC: PHÂN TÍCH DƯ LƯƠNG ĐỘC TỐ TRONG SPNN ĐỀ TÀI: Phân tích độc tố aflatoxin

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

BÀI BÁO CÁO

MÔN HỌC: PHÂN TÍCH DƯ LƯƠNG ĐỘC TỐ TRONG SPNN

ĐỀ TÀI: Phân tích độc tố aflatoxin trong thức ăn chăn nuôi

I/Giới thiệt về độc tố aflatoxin

1/Nguồn gốc

-Nguồn gốc Độc tố aflatoxin do các nấm mốc Aspergillus flavus và Aspergillus

parasiticus sinh ra Các nấm này thường thấy ở các loại hạt có dầu, hạt ngũ cốc, đặc biệt là hạt lạc, hạt ngô Độc tố aflatoxin được phát hiện bởi các nhà khoa học Anh, Nga

từ năm 1920, khi họ thấy trường hợp ngộ độc alcaloit ở người và gà Đến năm 1960, tại Anh, hàng ngàn con gà tây đã bị chết do ăn phải thức ăn có lạc thối mốc Các nhà khoa học nghiên cứu và phát hiện thấy chất độc aflatoxin ở lạc bị nhiễm nấm mốc này Sau đó họ đã nghiên cứu ảnh hưởng của aflatoxin trên chuột và trên nhiều loại động vật khác nhau

-Từ kết quả nghiên cứu, các nhà khoa học đã cảnh báo về mối nguy hại của thức ăn bị nhiễm nấm mốc và khả năng gây “bệnh dịch” của aflatoxin

II/Cấu tạo và tính chất hóa học

-Các afatoxin B1, B2 và G1, G2 đã được nhiều viện nghiên cứu xác định cấu trúc hóa học Thoạt đầu các nhà hóa học đã xác định được có hai aflatoxin có công thức C17H12O6 và Cl7H12O7 với trọng lượng phân tử tương ứng 312 và 328 Hiện nay hai độc tố này được biết là aflatoxin B1, và G1 Trong cấu trúc phân tử có các nhóm lacton và metoxyl, không có nhóm hydroxyl tự do

Aflatoxin B1 có màu huỳnh quang xanh da trời (blue), aflatoxin G1 - xanh lá cây (green)

Aflatoxin G1 có chứa 2 vòng lacton, aflatoxin B1 - 1 vòng lacton Sau đó hai aflatoxin B2 và G2 cũng được phát hiện Chúng có công thức hóa học hoàn toàn giống với aflatoxin B1, và G1 chỉ khác là nối đôi trong vòng hydrofuran đã bị khử

-Năm 1966, các nhà khoa học phát hiện thấy trong môi trường nuôi cấy hai dẫn chất hydroxi-2 của aflatoxin B2 và aflatoxin G2 là aflatoxin B2a và aflatoxin G2a, trong sữa và thịt bò cũng có các dẫn chất của aflatoxin B1 và B2, được đặt tên là aflatoxin M1 và M2 (Milk) Cả hai chất này đều bắt màu huỳnh quang màu xanh tím Ở gan, thận và nước tiểu của cừu cũng tìm được hợp chất như vậy, trong nước tiểu của khỉ có aflatoxin P1 dẫn chất của aflatoxin B1 Một afatoxin khác

cũng được phát hiện gọi là afatoxin 3B hay parasiticol.

Nấm Aspergillus flavus Thức ăn nhiễm Aflatoxin

III/Tác hại của afltoxin đối với vật nuôi

-Bệnh nhiễm độc aflatoxin ở vật nuôi rất phổ biến, đặc biệt ở các nước nhiệt đới, do thức ăn chăn nuôi chứa aflatoxin đã không được phân tích xác định trước Các trường hợp ngộ độc quan sát được cho thấy, tất cả loài vật nuôi như gà, vịt, gà tây, lợn, bò v.v đều bị ảnh hưởng bởi

aflatoxin Trong các cơ sở chăn nuôi tập trung, các giống gia súc và gia cầm ngoại nhập có năng suất cao thường xuất hiện ổ dịch liên quan tới aflatoxin Nguyên nhân chính là do thức ăn dự trữ nhiều dễ bị nhiễm nấm và độc tố của chúng

-Cho đến nay, phần lớn các tư liệu về nhiễm độc aflatoxin tập trung chủ yếu vào chăn nuôi gia cầm Lý do có thể không phải gia cầm mẫn cảm với aflatoxin hơn là các loài vật nuôi khác trừ vịt con Song ở gà công nghiệp người ta thấy có những dấu hiệu bệnh lý liên quan tới nhiễm độc aflatoxin, mặc dù chúng vẫn khỏe mạnh Đó là hội chứng xanh tím và chảy máu khiến cho chất lượng thực phẩm bị giảm sút và đặc biệt người tiêu dùng không có cảm tình với loại thực phẩm này Hơn nữa trong chăn nuôi gà, màu vàng trên da và trong lòng đỏ trứng rất hấp dẫn người tiêu dùng, thì màu sắc này lại bị tác động làm giảm đi đáng kể bởi sự có mặt của aflatoxin trong thức

ăn chăn nuôi

-Nguyên nhân dẫn đến ảnh hưởng trên là do aflatoxin đã làm tăng tính dễ vỡ của lớp mao quản, cũng như làm mất chức năng là lớp đệm lót cho mạch quản khi có những tác động cơ giới Mặt khác aflatoxin cũng gây ra sự ức chế quá trình đông máu, làm tăng hoạt tính của prothrombin, do

đó, sự chảy máu trở nên liên tục không dừng.Hơn thế nữa aflatoxin can thiệp vào quá trình hấp thụ, chuyển hóa và đào thải caroten, một chất màu có trong thức ăn góp phần tạo màu vàng của

da và lòng đỏ trứng

-Trong chăn nuôi lợn, aflatoxin ảnh hưởng đến sự phát dục và đặc biệt có thể gây sẩy thai ở lợn Lợn con theo mẹ có thể nhiễm aflatoxin qua sữa mẹ và có thể dẫn tới chết hay chậm lớn

-Ở bò sữa, aflatoxin có thể bị phân giải và đào thải qua sữa dưới dạng đồng phân là aflatoxin M1, là chất độc nguy hiểm cho trẻ em

-Nét đặc trưng nữa trong nhiễm độc aflatoxin ở vật nuôi là sự suy giảm tính đề kháng của cơ thể với mầm bệnh Người ta đã chứng minh rằng nếu vật nuôi bị nhiễm độc aflatoxin thì tính kháng bệnh giảm sút rất lớn, đặc biệt bệnh cầu trùng (Coccidiosis), bệnh đơn bào (protozoa), Salmonellosis cũng như các bệnh truyền nhiễm do siêu vi trùng như bệnh Gumboro, bệnh Newcastle; bệnh do sán lá gan, bệnh do nấm men 29 Candida Nguyên nhân là aflatoxin gây

ức chế quá trình miễn dịch tiếp thu, do đó làm giảm hiệu lực của các vacxin p

IV/Phương pháp phân tích aflatoxin

1/Giới thiệu về phương pháp vật lý hóa học

-Phương pháp này dựa trên nguyên lý các aflatoxin dễ dàng tách ra khỏi mẫu phân tích bằng các

dung môi hữu cơ phân cực mạnh như cloroform, methanol, ethanol, axeton, benzen Các aflatoxin cũng có tính không hòa tan trong các dung môi hexan, ete petrol, ete etylic

-Từ năm 1961, các nhà khoa học đã chiết xuất aflatoxin trong khô lạc bằng methanol Đây là phương pháp đơn giản đầu tiên, aflatoxin được hòa tan trong methanol và được loại mỡ bằng ete petrol

-Dùng phương pháp sắc ký lớp mỏng để tách aflatoxin và được phát hiện dưới ánh sáng tử ngoại

(UV) ở bước sóng 360nm Chiết xuất aflatoxin bằng cloroform có thể tách hoàn toàn aflatoxin ra

khỏi cơ chất, được làm sạch mỡ qua cột hexan và ete etylic, thu hồi lại bằng cloroform, bốc hơi

cloroform và sử dụng cho phân tích tiếp theo

2/Phương pháp sắc ký lớp mỏng (Thin layer chromatography – TLC)

-Phương pháp sắc ký lớp mỏng được sử dụng rộng rãi để xác định lượng aflatoxin lần đầu tiên vào

những năm 1960 Các bản được tráng bởi silica gel được sử dụng để phân tích Dung môi sử dụng cho dung dịch chạy bản mỏng là (chloroform: methanal) và (chloroform: axeton) Việc thêm nước vào hệ thống dung môi sẽ làm tăng khả năng hòa tan aflatoxin

Tiến hành

-Hệ dung môi gồm: (nước: axeton: chloroform) tỷ lệ: (1,5:12:88 v/v) được đánh giá có khả năng hòa tan aflatoxin tốt nhất

-Các bản mỏng sau khi đi qua các dung môi, được đưa vào chiếu bởi đèn tử ngoại (UV) ở bước sóng 365nm

-Các vết mẫu phân tích có mầu huỳnh quang xanh da trời hay xanh lá cây và có độ dài Rf được so sánh với các vết của aflatoxin tiêu chuẩn Phương pháp này có thể xác định được lượng 0,3-0,4ng.

-Nhược điểm :phụ thuộc vào trình độ kỹ thuật của người phân tích Khi so sánh giữa mẫu nghiên cứu và mẫu của độc tố chuẩn có thể có sự sai lệch kết quả tới 20-30% -Ngoài ra còn có nhiều phương pháp phân tích khác như Phương pháp sắc ký lỏng cao áp, Phương pháp hóa sinh miễn dịch (Immunochemical methods) ….

3/Các tieu chuẩn về hàm lượng aflatoxin

-Các tổ chức quốc tế như: Tổ chức Nông nghiệp và thực phẩm thế giới (FAO), Tổ chức Y tế thế giới (WHO), khối thị trường chung châu Âu (EU), các nước trên

phạm vi 53 thế giới đều đưa ra những giới hạn cho phép sự có mặt của aflatoxin trong lương thực, thực phẩm dùng cho người và gia súc

V/Một số phương pháp phân hủy aflatoxin

1/Phương pháp vật lý học

-Phân hủy aflatoxin bằng không khí nóng

-Phân hủy alfatoxin bằng hấp ướt ở áp suất cao

-Phân hủy aflatoxin bằng cách đun trực tiếp

-Làm giảm aflatoxin bằng phương pháp hấp phụ…

2/Phương pháp hóa học

-Phương pháp sử dụng các chất oxy hóa khử

-Phương pháp sử dụng khí NH3 để làm vô hoạt aflatoxin…

Tài liệu tham khảo : Độc tố trong thức ăn chăn nuôi

GS TS TỪ QUANG HIỂN (chủ biên) GS.TS ĐẬU NGỌC HÀO - TS LÊ THỊ NGỌC DIỆP - TS TỪ TRUNG KIÊN

Chân thành cảm ơn cô và các bạn đã lắng nghe