Tìm hiểu về hoạt tính 3 mcpd

Tìm hiểu về hoạt tính 3 mcpd

TÌM HIẾU VỀ HOẠT TÍNH 3-MCPD

Sinh viên thực hiện : Trần Quang Trọng =

Giảng viên hướng dẫn :Phạm Thị Tuyết Up

Ngành : Bảo Quản Chế Biến Nông San \ x ee

Ở đây chúng ta xét đến nguy cơ gây tác hại đến sức khoẻ của con người trong quá trình chế biến các sản phẩm có chứa chất 3-MCPD ảnh hưởng đến sức khoẻ của ngươi tiêu dùng

Trigly ceride (C3H5(OH)3) trong chat béo khi tac dung voi axit chlohydric (HCI) thi tao thành 3-MCPD và 3 dẫn xuất khác (1,3-DCP; 2,3-DCP; và 2-MCPD) 3-MCPD được tạo thành do sự phản ú ứng giữa chất Clo và chất béo trong quá trình chế biên thực phâm Phản ứng được thúc đây nhanh hơn khi xảy ra ở nhiệt độ cao (gia nhiệt) Là một chất hữu

cơ có thê tạo thành trong thực phâm bởi phản ứng của clo với các chất béo.

1.1.2 Nguồn gốc 3-MCPD

3-MCPD là chất phố biến nhất trong tạp chất thực phâm nhóm clopropanol Chất này xuất hiện trong thực phẩm với hàm lượng thấp trong quá trình chế biến công nghiệp, tiếp xúc với vật liệu đóng gói, hoặc chế biến thức ăn trong gia đình

tất cả các loại thực phẩm nào hội đủ 3 điều kiện:

“có chứa thành phần clorine + thành phần chat béo + nhiệt” đều có thể sản sinh ra 35-MCPD, tuy

nhiên với hàm lượng từ mức độ vi lượng, vết hoặc nhiều vượt mức an toàn, rất khác nhau.

Tuy nhiên, một khi đã sinh ra thì tính ôn định

của câu 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

‹

“+ Chế biến xì dầu hoặc sản phẩm nước cham tir

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 thây rằng chế biến xì dầu hoặc sản phẩm đậu tương bằng phương pháp thuỷ phân bằng acid HCI 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

+ Cho đến tháng 11/2001, lần đầu tiên tại Việt

nam, các kiểm nghiệm về chất 3-MCPD được tiễn

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)

3-MCPD có trong các thực phẩm như:

3-MCPD sẵn có tự nhiên trong nguyên liệu thô

Bản quản thực phẩm chưa chế biến

Sử dụng nước clo hóa để rửa

Qúa trình chế biến công nghiệp như rang nướng, cô

đặc, ủ mạch nha, tiệt khuẩn theo phương pháp Paster, rán, hun khói, sấy phun, tiệt trùng

- Tiếp xúc với vật liệu đóng gói

-_ Bản quản thực phẩm làm sẵn

- Chế tạo thức ăn gia đình như luộc, rán, quay

-_3-MCPD được tìm thấy trong nước tương, trong

bánh mì, phô mai, bánh biscuit nướng , bánh cracker

mặn , bánh cam vòng (doughnut), bơ- gơ (burger), xúc xích , trong đó hàm lượng của 3-MỆCPD frong nước

tương là cao nhất

+ Thực phẩm khác có thể chứa 3-MCPD:

+ Ngũ cốc rang (lạc, đậu)

+ Malt đen và dịch chiết malt đen

+ Súc xích lên men

+_3-MCPD cũng có thê hình thành trong quá trình nấu

nướng thông thường khí clo trong nước (nhiều hệ thống

nước dùng khí clo dé xử lý) tiếp xúc với chất béo và được gia nhiệt trong quá trình nấu nướng

1.2 Công thức câu tạo

Độc tô 3-MCPD thuộc nhóm hóa chất gây độc

có tên gọi chloropropanols, có công thức phân tử

chung C3H7CIO2, khối lượng phân tử 110,5

Chloropropanols có các dẫn xuất 1,3-DCP; 2-

MCPD; 2,3-DCP và 3-MCPD Trong đó, 3-MCPD

có hàm lượng cao nhất và tồn tại dưới dạng hỗn hợp

racemic của 2 đồng phân (R) và (S) (hàm lượng của

2 đồng phân đối quang bằng nhau 50:50)

cl 0H

2.CO CHE HINH THANH 3-MCPD

+ Độc tô 3-MCPD được hình thành qua phản ứng

giữa chất béo với các chất có chứa Clo Phản ứng thường xảy ra trong quá trình thủy phân chất đạm thực vật bằng acid elohidrie HCI Do đó thường gặp trong nước tương, bánh mì, formage, xúc xích nhất là trong nước tương, do nhà sản xuất dùng

protein thực vật thủy phân băng acid clohydric để làm tăng vị mặn và tăng hương vị (trong quy trình sản xuất nước tương, đây là khâu thủy phân đạm

trong khô dầu đậu nành) Ví dụ: khi ướp thịt cá với

muối có tên hóa học là Natri Clorua (NaCl), gốc Clo kết hợp với chất béo có trong thịt cá cũng sẽ sản

xuất ra chất 3 MCPD.

x Điều kiện hình thành độc tố

Nghiên cứu phản ứng hình thành và phân hủy 3- MCPD thấy rằng: Phản ứng này tạo ra các sản phẩm: monochloropropanol, dichloropropanol,

monochloropropanediol, nhưng nhiều nhất là 1,3-

3- monochloropropanol (3- MCPD) 1,3- dichloro- 2- propanol (1,3- DCP)

Cường độ phản ứng tạo 3-MCPD phụ thuộc mạnh

vào nhiệt độ Ở điều kiện tối ưu là 2300C thì lượng 3-

MCPD tạo thành là 50 mg/kg glycerol tham gia phản

ứng Ở 1000C hàm lượng 3-MCPD sinh ra chỉ là

0,6mg/kg

- Sự hình thành 3-MCPD trong thực phâm do quá trình sử dụng acid clorhydric (HCI) thuỷ phân protein

thực vật (hay còn gọi là acid-HPV) đã được phát hiện

từ những năm 1980 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 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 nhưng đã giảm

đi rất nhiều vào các thời điểm sau này Một trong

những sản phâm công nghiệp có sử dụng acid thuỷ phân protein thực vật đó là sản phâm xì dầu (nước tương) và dầu hào

3 3-MCPD VOI SUC KHỎE

> Không được xem nhẹ, nhưng cũng đừng quá hoang

mang Đó là lời khuyên đầu tiên của PGS-BS Nguyễn

Chấn Hùng, khi nhận định mối liên quan giữa chất 3- MCPD với sức khoẻ người dân Trong chuyên môn, chất 3-MCDP là viết tắt của chữ 3 Mono-Chloro

Propane 1,2 Diol

>_ Giới khoa học cảnh báo, 3-MCPD là chất có nguy

cơ gây ung thư là nhờ vào việc xác định theo phương pháp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm ở một số động

vật như chuột, thỏ Theo đó cho thấy, 3-MCPD là chất

có thể gây biến đổi gene - một trong những nguyên

nhân hàng đầu gây nên ung thư

> Nếu nồng độ axít thấp (nồng độ của hóa chất thực

phâm) thì độc tô 3-MŒCPD không có hoặc sẽ đúng với hàm lượng cho phép khi sản xuât nước tương

>_ Hiện nay, chỉ bằng việc phân tích, chúng ta mới phát hiện được chât 3-MCPPD có trong nước tương

> Tac hại của 3-MCPD: Nếu cho chuột cống dùng liều lặp lại (ngắn hạn) ở nồng độ Img/kg thể trọng thì có biểu hiện giảm độ di chuyền của tinh trùng, thay đổi hình dạng tinh trùng và gây suy giảm khả năng sinh sản ở chuột công đực cũng như các loài có vú khác Nếu cho chuột nhà

(mouse) và chuột công tiếp xúc với liều 25mg/kg cơ thé thi

có thấy xuất hiện các thương tôn ở hệ thần kinh trung

ương

> Nghiên cứu quan sát trên người

Cho đến nay, vẫn chưa có một nghiên cứu dịch té hoc

hay lâm sàng nào về tác hại của 3-MCPD trên người cả Tuy nhiên, nghiên cứu trên tế bào tinh trùng người trong phòng thí nghiệm cho thấy có hiệu ứng hiệp lực giữa 3- MCPD với nguyên tố đồng (Cu) làm giảm khả năng di chuyền củ

Tóm lại: uỷ ban khoa học hiện thời kết luận 3-MCPD

chưa phải là độc tố gây tôn hại gen trong cơ thê

> Các chất sinh ra từ 3-MCPD đều gây hại

Khi vào cơ thê người, 3-MCPD sẽ biến đổi thành một số chất khác, và tất cả chúng đều gây nguy hiểm cho sức khoẻ con người, bao gồm:

- 1,3-DCP: Có khả năng gây biến đổi gene và nhiễm sắc thê, làm tổn thương gan (thậm chí khiến gan bị hoại

tử), viêm phế quản và đạ dày Không đợi khi bạn đã đưa

nước tương vào cơ thể, chất này xuất hiện ngay trong nước tương nếu sản phẩm chứa 3-MCPD nông độ cao

Cứ 20 phân tử 3-MCPD thì sẽ có một phân tử 1,3-DCP

xuất hiện.

- Mercapturic acid: Gay hai rất mạnh đối với thận

- Axit Beta —chlorolactic: Lam giam kha nang di

chuyền của tinh trùng, giảm pH môi trường mào tỉnh dẫn đến hiễm muộn

- Axit oxalic: La chất độc đối với thận, vì dang tinh thể

canxi oxalat gây viêm cầu thận, tắc nghẽn vùng tủy

tuyến thượng thận - tuyến nội tiết quan trọng đối với COn người

- Glycidol: Làm biến đổi gene và nhiễm sắc thể, gây ung thư

> Đánh giá mức độ phơi nhiễm - Mức độ hiện diện

trong thực phẩm

Một số thực phẩm có thể bị nhiễm 3-MCPD do tiếp

xúc với màng bao có nước chứa epichlorhyrin như xúc-

xích, trà túi lọc, lọc cà phê Tuy nhiên, với công nghệ cải tiễn các màng bao bọc, việc tiếp xúc với chất liệu có thê

gây nhiễm 3-MCPD có thê coi như ít gây hại cho người

> Ước tính lượng thu nạp của cơ thể mỗi ngày

Như đã nêu trên, sản phẩm nước tương và tương tự là những thực phẩm phổ biến có chứa hàm lượng 3-MCPD

cao nhất, do đó việc ước tính mức độ thu nạp cho cơ thê

mỗi ngày chủ yếu dựa trên số liệu tiêu thụ loại thực phẩm này do các nước cung cấp Có nghĩa là, mỗi quốc gia cần phải có một khảo sát riêng cho nước mình về lượng nước tương tiêu thụ trung bình cho mỗi người dân

> Nước tương càng để lâu càng nhiều 3-MCPD

- Hàm lượng 3-MCPD trong nước tương phụ thuộc một phần vào thời gian bảo quản, nghĩa là sản phẩm dé lâu sẽ có lượng chất gây ung thư cao hơn so với sản

phẩm mới ra lò 3-MCPD trong nước tương chủ yêu

được tạo ra khi dùng axit HCI đề thuỷ phân protein trong

nguyên liệu (hạt đậu nành) ở nhiệt độ cao, tạo thành axit

hydrolysed vegetable proteinamin (HPV) Ly do axit nay được sử dụng là nó rút ngắn thời gian rất nhiều so với

việc dùng bánh men để “xử lý” chất đạm, thậm chí chỉ

mất 1 tuần nếu sử dụng kỹ thuật bioreactor (so với 6 đến

12 tháng nếu thủy phân đạm thực vật bằng vi sinh theo cách truyền thống) Tuy nhiên, khi phân huỷ các chất

đạm, HCI cũng tác dụng với chất béo trong hạt đậu và

tao ra 3-MCPD.

- _ Chất độc 3-MCPD cũng được tạo ra một cách gián tiếp khi nhà sản xuất nước tương, đề tăng hương vị sản phẩm,

đã thêm vào một lượng lớn axit HVP ngoại sinh (vi du:

Monosodium glutamate — mì chính) vì lượng HVP bồ sung nảy cũng được sản xuất bằng cách dùng HCI đề thủy phân protein Đây cũng là lý do một số thực phẩm khác như xúc xích, kem, bánh bích quy, bơ cũng có 35-MCPD nhưng với tỷ lệ rất thấp

- Có một yếu tố nữa góp phần gia tăng lượng 3-MCPD trong nước tương, đó là thời gian bảo quản sản phẩm sau khi xuất xưởng Thời gian này càng dài, tỷ lệ 3- MCDP tạo

ra từ phản ứng giữa muối (NaC]) và chất béo khi có sự hiện diện của axit (ví dụ như axit acetic) trong sản phẩm càng lớn

3-MCPD cũng được tạo ra khi sử dụng nước

có chlorine trong sản xuất nước tương, bột ngũ cốc

rang (được trộn vào đậu trước khi thuỷ phân đạm

băng axit HCI hay lên men vi sinh), hay khi dùng nguyên liệu tồn kho lâu Tuy nhiên, hàm lượng 3-

MCPD sinh ra theo con đường này rất thấp

Theo kiến thức hiện hành, 3-MCPD được xem

là hoá chất có thể gây ung thư nhưng hoạt năng theo

cơ chế không gây độc cho gen trong nghiên cứu trên

cơ thê sống (tìm thấy cơ chế này trên thực nghiệm

mô biệt lập với liều tiếp xúc cao)

- Cho đến hiện nay vẫn chưa có nghiên cứu tác hại của 3-MCPD trên người, nên chưa có cơ sở đữ liệu để có thé

thiết lập mối quan hệ liều lượng tiếp xúc Trong tình cảnh

đó, dựa trên nguyên lý bất định, liều lượng độc tính

chuyên đổi giữa các chủng loại khác nhau (mô hình

chuột và người) thì chấp nhận hệ số chuyên đôi là 20 lần giữa hai chủng loại đối với động năng độc lực và hiệu số

động độc lực (toxicokinetic difference); ngoài ra cũng còn phải hiệu chỉnh thêm có các yếu tố phụ nếu cho là

cần thiết, ví dụ như phải tính đến cả tình trạng thiếu dữ

kiện

Độ dung sai của phương pháp 15- 20% với hàm lượng 3-MCPD từ 20- 100 microgam/kg

¢ Phương pháp phân tích mẫu nước tương có

chứa 3-MCPD

3-MCPD đầu tiên sẽ được tách khỏi thực phẩm,

sau đó cho tác dụng với một chất trung gian để tạo

thành một dẫn xuất, dẫn xuất này sau đó được tách trên

hệ thống sắc kí khí và phân tích bằng phương pháp phổ

khối (GC/MS & GC/MS/MS)

Do phản ứng chuyền đổi trung gian có hiệu suất thấp và

không cố định với các lần lặp lại khác nhau, để xác

định chính xác hàm lượng 3-MCPD người ta phải sử dụng cả nội chuẩn (internal standard) và ngoại chuẩn

(external standard)

- Với thực phẩm ở dạng lỏng như tương thì người ta có

thê hấp phụ 3-MCPD (mẫu và nội chuẩn đã đánh dẫu)

lên chất hoạt động bề mặt (diatomacous earth, zeolite) sau đó trích li bang diethyl ether, sau đó cô đặc rồi phân

tích trên hệ thông GC/MS

TIEU CHUAN SU DUNG Chat 3-MCPD được Tổ chức Y tế thế giới - WHO va

Tổ chức Lương nông thể giới - FAO đưa ra bàn luận lần

đầu vào năm 1993, nhân địp hội nghị về chất phụ gia thực

phẩm Khi ấy, các nhà chuyên môn đã xác nhận khả năng gây độc trên thận và nguy cơ gây ung thư trên động vật của 3-MCPD Năm 1996, nước Anh cũng đã cảnh báo về nguy cơ gây hai cua 3-MCPD Va nam 2001, WHO và FAO đã đưa ra lượng dung nạp tôi đa mỗi ngày đối với

chat 3-MCPD 1a 2 microgram/kg thé trong/ngay

Tiêu chuẩn Uỷ ban Châu Âu (EC) NO 466/2001 ra ngày 8/3/2001 và áp dụng từ ngày 15/4/2002 cho phép hàm lượng 3-MCPD tối đa trong sản phẩm đạm thực vật thủy phân gồm cả nước tương là 0.02mg/kg (20microgam/kg)

với sản phẩm chứa 40% lượng chất khô (tương ứng 0.05

mg/kg) tinh theo chat khô.