Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 13 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
13
Dung lượng
404,79 KB
Nội dung
MứcđộnhiễmvinấmsinhochratoxinAtrong
đất vàrễcâycàphêởmộtsốvùngtrồngcà
phê trọngđiểm
Lý Thu Hương
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
Luận văn ThS. ngành: Visinh vật học; Mã số: 60 42 40
Người hướng dẫn: PGS.TS. Kiều Hữu Ảnh
Năm bảo vệ: 2012
Abstract. Khảo sát sự nhiễmnấm mốc Aspergillus niger và Penicillium viridicatum
sinh ochratoxinAtrongđấtvàrễcâycà phê. Phân lập và phân loại chủng nấm mốc
A.niger và P.viridicatum trongđấtvàrễcâycà phê. Xác định khả năng sinh
ochratoxin A của các chủng nấm mốc A.niger và P.viridicatum nhiễmtrongđấtvàrễ
cây cà phê.
Keywords. Visinh vật học; Vi nấm; Câycà phê; Đất; Nấm mốc
Content
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Cà phê là mộttrong những sản phẩm nông nghiệp chính có giá trị kinh tế cao của
nước ta. Càphê là nông sản được xuất khẩu với số lượng lớn sang các nước thuộc khối
ASEAN, Nhật Bản, Cộng hoà liên bang Nga vàmộtsố nước Đông Âu. Vì vậy, việc nâng cao
chất lượng càphê nói riêng và các nông sản nói chung bao gồm các kỹ thuật bảo hiểm trên
nông sản đồng thời chế biến chúng thành những sản phẩm có giá trị dinh dưỡng bảo quản giữ
gìn các giá trị dinh dưỡng, ngăn cản các chất độc hại cao đang ngày càng được quan tâm.
Nước ta là nước nhiệt đới có khí hậu nóng ẩm, rất thuận lợi cho nấm mốc phát triển.
Hàng năm, những tổn thất về lượng và chất của càphêvà các nông sản khác donấm mốc gây
ra chiếm một phần đáng kể. Nguyên nhân nhiễmnấm mốc trên nông sản là donấm mốc trong
đất đã nhiễm vào rễ của cây rồi từ đónhiễm nội sinh vào cây trồng, tiếp đó có thể nhiễm vào
trong hạt. Nấm mốc phát triển trên hạt, sử dụng dinh dưỡng của hạt như protein,
hydrocacbon, vitamin,…Đặc biệt, rất nhiều loài nấm mốc trong quá trình phát triển đã tạo ra
các độc tố ảnh hưởng nguy hiểm tới sức khỏe con người và động vật kinh tế. OchratoxinA là
độc tố đầu tiên được phát hiện sau độc tố aflatoxin và là mộttrong những độc tố nguy hiểm
nhất thường nhiễm trên cà phê. OchratoxinA gây suy giảm hệ miễn dịch, ảnh hưởng đến hệ
thần kinh, gây tổn thương cấp và mãn tính cho thận, ung thư thận và có thể gây quái thai,…
Hiện nay, trên thế giới, việc nghiên cứu mứcnhiễmnấm mốc sinh độc tố trên lương
thực thực phẩm và các biện pháp phòng chống đã được coi là một vấn đề quan trọng. Tổ chức
Y tế thế giới (WHO) và Tổ chức Nông Lương thế giới (FAO) cũng như Bộ Nông nghiệp, Bộ
Y Tế của nhiều nước đã đưa ra những chương trình khuyến cáo về độc tố nấm mốc và xây
dựng tiêu chuẩn về giới hạn cho phép của độc tố nấm mốc trên lương thực.
Ở nước ta, vấn đề nghiên cứu mứcnhiễmnấm mốc sinh độc tố trên lương thực thực
phẩm và các biện pháp phòng chống độc tố nấm mốc đang ngày càng được quan tâm. Tuy
nhiên, việc nghiên cứu mứcnhiễmnấm mốc sinh độc tố ochratoxinA trên câycàphêvà các
nông sản khác thì còn rất mới mẻ.
Xuất phát từ đó, chúng tôi tiến hành đề tài:
“ MứcđộnhiễmvinấmsinhochratoxinAtrongđấtvàrễcâycàphêởmộtsố
vùng trọngđiểmtrồngcàphê ”
1.2. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu
1.2.1. Mục tiêu
Xác định được mứcđộnhiễmnấm mốc sinhochratoxinAtrongđấtvàrễcâycàphêở
một sốvùngtrọngđiểmtrồngcàphêở Việt Nam.
1.2.2. Nội dung nghiên cứu
- Khảo sát sự nhiễmnấm mốc Aspergillus niger và Penicillium viridicatum sinh
ochratoxin Atrongđấtvàrễcâycà phê.
- Phân lập và phân loại chủng nấm mốc A.niger và P.viridicatum trongđấtvàrễcây
cà phê.
- Xác định khả năng sinhochratoxinA của các chủng nấm mốc A.niger và
P.viridicatum nhiễmtrongđấtvàrễcâycà phê.
Chƣơng 1: TỔNG QUAN
1.1. Hệ nấm mốc trên lƣơng thực
1.1.1. Hệ nấm mốc ngoài đồng
Các hạt lương thực hay hạt giống trước khi thu hoạch có thể bị nấm mốc xâm nhiễm.
Các nấm mốc ngoài đồng được phân biệt theo các loại ngũ cốc, vùng, địa lý cư trú, thời
tiết,… Mộtsố loại nấm mốc ngoài đồng điển hình là Alternaria, Cladosporium,
Helminthosporium, và Fusarium. Tất cả các nấm mốc ngoài đồng có thể sống qua được trong
nhiều nămở hạt khô.
Các nấm mốc ngoài đồng có thể ảnh hưởng tới bề ngoài và chất lượng của hạt. Thông
thường, tổn thất gây nên donấm mốc ngoài đồng xảy ra trước khi thu hoạch có thể phát hiện
ra bằng phương pháp giám định thông thường và không tiếp tục tăng lên trong quá trình bảo
quản. Điều này được nhận biết rõ nhất là bắp, khi chín khô ngoài đồng, chưa thu hoạch kịp,
gặp mưa có độ ẩm cao, các loại nấm mốc có nguồn gốc từ đất tấn công vào nông sản. Muốn
khắc phục tình trạng này cần phải thu hoạch kịp thời, không nên để lâu ngoài đồng. Sau khi
thu hoạch phải phơi sấy ngay cho khô đến khi độ ẩm còn 13% mới đem bảo quản.
1.1.2. Hệ nấm mốc bảo quản
Các nấm mốc bảo quản thường thấy ở trên các nguyên liệu có nguồn gốc hữu cơ và
vô cơ đa dạng, đặc biệt trên các rau quả thối rữa, các sản phẩm thực phẩm. Chúng nhiễm trên
các hạt lương thực và hạt giống sau khi thu hoạch. Nguyên nhân chủ yếu là dođộ ẩm trong
thức ăn còn cao (> 14%) đã đem dự trữ hoặc dođộ ẩm không khí trong kho cao hấp thu trở
lại vào nguyên liệu, do chênh lệch nhiệt độ ngày đêm làm cho nước ngưng tụ trên bề mặt lớp
thức ăn gây ra hiện tượng ẩm cục bộ, tạo điều kiện tốt cho nấm phát triển. Theo nghiên cứu
của Christensen [9] hệ nấm mốc bảo quản gồm mười hai loài Aspergillus, (trong đó chỉ năm
loài là phổ biến), mộtsố loài Penicillium, các loài của Sporendonema,… Các loài nấm mốc
bảo quản có khả năng phát triển ở các hạt lương thực có hàm ẩm cao, từ 70%- 90%. Các nấm
mốc bảo quản phát triển nhanh trên hạt ở khoảng 30º- 32ºC. Tốc độ phát triển của chúng
giảm khi nhiệt độ giảm. Muốn khắc phục tình trạng này phải thường xuyên hút ẩm thông
thoáng trong kho.
1.2. Đại cƣơng về độc tố nấm mốc
Độc tố nấm mốc (mycotoxin) là nhóm hợp chất có cấu trúc đa dạng, có khối lượng
phân tử nhỏ, được tạo ra bằng trao đổi thứ cấp của các nấm mốc và gây độc đối với động vật
có vú, cávà gia cầm [20]. Sự sản sinh độc tố nấm mốc là kết quả của tác động qua lại giữa
kiểu gen và điều kiện phát triển của chúng. Sự sinh trưởng, phát triển của độc tố nấm mốc
phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện sinh thái như vùng, khí hậu, nhiệt độ, độ ẩm của cơ chất,…
Từ năm 1960, bệnh độc tố nấm mốc đã bắt đầu được nghiên cứu sâu. Vào năm 1960,
ở nước Anh người ta đã phát hiện bệnh X trên gà tây đã làm chết hàng vạn con gà. Nguyên
nhân là chúng đã ăn phải lạc bị nhiễm độc tố nấm mốc. Nghiên cứu về các động vật thực
nghiệm cho thấy tính độc của các mycotoxin là rất lớn. [7]
Nấm mốc có thể phát triển vàsinh độc tố trên cơ chất là hầu hết các sản phẩm thực
vật dođó nó tạo khả năng nhiễm trực tiếp độc tố vào thực phẩm của con người. Khi ăn các
thức ăn có nhiễm độc tố, vật nuôi không chỉ chịu tác dụng độc trực tiếp mà còn là nguồn
mang độc tố vào sữa, thịt, và như vậy tạo sự nhiễm độc tố tiếp theo cho con người. Thường
thì con người và vật nuôi bị nhiễm độc tố nấm mốc khi ăn phải lương thực, thực phẩm bị
nhiễm độc tố.[2]
Hiện nay có khoảng 300 loại độc tố được phát hiện và nghiên cứu. Tuy nhiên chỉ có
khoảng 20 loại độc tố có trong thực phẩm ởmứcđộ nghiêm trọngvà liên quan đến an toàn
thực phẩm. Được tạo bởi năm chi nấm là Aspergillus, Penicillium, Fusarium, Alternaria và
Claviceps, chúng bao gồm:
Các độc tố của Aspergillus: Aflatoxin ( B
1
, B
2
, G
1
, G
2
, M
1
, M
2
), ochratoxin A,
stermatocystin, axit cyclopianxoic.
Các độc tố của Penicillium: Pautulin, ochratoxin A, citrinin, penitrem Avà axit
cyclopianzoic toxin, fumonisin, moniliformin, diacetocyscirpenon.
Các độc tố của Fusarium: deoxynivalenon, nivalenon, zearalenon, T-2 toxin.
Các độc tố của Alternaria: Axit tenuazoic, alternarion, methyl ether alternarion.
Các độc tố của Claviceps: Các alkaloid của nấm cựa gà [45]
Độc tố nấm mốc ngày càng thu hút sự quan tâm, nghiên cứu của các nhà khoa học ở
nhiều lĩnh vực khác nhau. Rất nhiều hội nghị quốc tế, hội thảo, chuyên khảo, tạp chí và các
bài báo nghiên cứu về vấn đề có tính cấp thiết này.
Những giải pháp phòng trừ Mycotoxin:
- Nên chọn nguyên liệu mới làm thức ăn chăn nuôi.
- Thường xuyên kiểm tra nguyên liệu trước, trong khi dự trữ và lúc sử dụng để trộn
thức ăn cho thú.
- Kiểm tra, khống chế độ ẩm và nhiệt độ thích hợp trong quá trình dự trữ nguyên liệu.
- Bảo quản nguyên liệu nơi khô ráo.
- Kiểm soát và trừ khử côn trùng, sâu mọt, chuột trong kho: côn trùng hô hấp đốt chất
dinh dưỡng sinh ra H
2
O làm ẩm nguyên liệu giúp nấm mốc phát triển đồng thời khi di chuyển
chúng đã mang theo bào tử nấm phát tán nhanh trong kho.
- Sử dụng hóa chất chống nấm mốc: có nhiều chất hóa học khác nhau có thể khống
chế sự nhiễmnấm mốc trong thức ăn, hiện nay có thể nói chất tương đối an toàn không độc
hại và có hiệu lực cao ngăn chặn sự phát triển nấm mốc trong thức ăn là acid propionic và các
muối của nó
- Vô hiệu hóa độc lực mycotoxin bằng phương pháp vật lý và hóa học: ngoài các biện
pháp như xử lý nhiệt, ánh sáng, sử dụng ozone để oxi hóa mycotoxin và sử dụng chất kiềm
NH
3
thì việc sử dụng chất hấp phụ bề mặt các lọai mycotoxin xem ra có hiệu quả cao và ít chi
phí nhất hiện nay.
+ Các loại đất sét: bentonite, zeolite và aluminosilicate, có nhiều kết quả đã được
kiểm chứng chỉ ra rằng các lọai đất sét kể trên đặc biệt là Hydrate sodium calcium
aluminosilicate (HSCAS) là có hiệu quả nhất với hàm lượng 10kg/tấn có thể lọai bỏ được các
tác hại của aflatoxin ở gà, heo và bò. Tuy nhiên, các lọai này vẫn còn 1 số khuyết điểm như
hàm lượng sử dụng cao, hiệu quả kết dính trong phạm vi hẹp và chỉ có hiệu lực chủ yếu với
aflatoxin còn các độc tố khác ít có hoặc không có hiệu quả.
+ Các chất kết dính hữu cơ mà đại diện là EGC (Esther Glucomannan) là thế hệ chất
hấp phụ độc tố nấm mốc có nhiều thành quả nhất đáp ứng được hầu hết các yêu cầu về một
chất hấp phụ độc tố điều mà các loại đất sét còn thiếu sót.
1.3. Ochratoxin
1.3.1. Các loại độc tố ochratoxin
Sau aflatoxin thì ochratoxin là nhóm độc tố tiếp theo được phát hiện. Hiện nay có 4
loại ochratoxin được biết đến là ochratoxin A, ochratoxin B, ochratoxin C (este etyl của
ochratoxin A) và este metyl của ochratoxin A. Ở các ochratoxin chủ yếu là sự ghép một nhân
phenylalanine vàmột nhân izocumarin. [6] Công thức cấu tạo của độc tố ochratoxinA như
sau:
OchratoxinA
Claude Moneau và cộng sự [5] khi nghiên cứu tính chất hoá lý của ochratoxin đã đưa
ra những kết quả sau:
Bảng 1.1: Tính chất hoá lý của các ochratoxin
Ochratoxin
Công thức
phân tử
Trọng lƣợng phân
tử (MW)
Điểm nóng chảy
(ºC )
Ochratoxin A
C
20
H
18
O
6
NCl
417
105-110
Ochratoxin B
C
20
H
19
O
6
N
369,15
221
Ochratoxin C
(este etyl của ochratox in
A )
C
22
H
22
O
6
NCl
431
Este metyl của ochratoxin
A
C
21
H
20
O
6
NCl
417,5
1.3.2. Tính chất hoá lý của độc tố ochratoxin
Hợp chất đầu tiên được phát hiện trong nhóm độc tố ochratoxin là ochratoxin A, được
phân lập từ Aspergillus ochraceus. OchratoxinA là tinh thể không màu, phát quang màu
xanh dưới ánh sáng cực tím. Muối natri của ochratoxinA hoà tan trong nước, hoà tan nhẹ ở
các dung môi phân cực như clorofom, methanol, OchratoxinA tinh khiết bền ở nhiệt độ cao.
Ochratoxin A ít hoặc không bị phá huỷ ở điều kiện nấu bình thường. Tuy nhiên ochratoxinA
bị phân huỷ dưới tác dụng trực tiếp của ánh sáng mặt trời. Trong quá trình thuỷ phân axit
ochratoxin A sẽ tạo ra phenylalanine và axit lacton hoạt động về mặt quang học. Ochratoxin
C là chất trao đổi tìm thấy ở nước tiểu của động vật ăn thức ăn có nhiễmochratoxin A. [6]
1.3.3. Sự tạo độc tố ochratoxinAdo các nấm mốc
Ochratoxin A đầu tiên được phân lập từ Aspergillus ochraceus nhưng những nghiên
cứu tiếp theo cho thấy các biến chủng của chi Aspergillus và Penicillium cũng tạo ochratoxin
A.
Các nấm mốc tạo ochratoxinAở chi Aspergillus gồm: A.ochraceus, A. elegans,
A.fresenii, A.melleus, A.ostianus, A.petrakii, A.screrotium, A.sulphureus.
Các nấm mốc tạo ochratoxinAở chi Penicillium gồm: P.verrucosum, P.viridicatum,
P.chrysogenum, P.commune và P.cyclopium, P.expansum, P.palitans, P.purpurescence,
P.nordiceum, P.variable.[4]
Ochratoxin A được tạo ở nhiệt độ tối thích từ 20º- 30ºC và hoạt độ nước 0,953 (39%
hàm lượng nước tính theo phần trăm trọng lượng khô), ở nhiệt độ cao hơn hàm ẩm yêu cầu
cao hơn a
w
= 0,997 hay 52% ẩm. Các nấm Penicillium thường tạo ochratoxinAtrong điều
kiện nhiệt độ thấp còn các nấm Aspergillus thường tạo ochratoxinAở nhiệt độ cao hơn. [1]
1.3.4. Độc tính của ochratoxinA
Tác dụng độc đầu tiên của ochratoxinA là ức chế sinh tổng hợp protein. Tác dụng là
đặc trưng và bao gồm ức chế cạnh tranh của sự tổng hợp phenylalanin tRNA
Phe
. Thận là cơ
quan nhạy cảm nhất đối với ochratoxin A. OchratoxinA có thể gây ra tổn thương cấp tính
cũng như mãn tính cho thận. OchratoxinA tác động lên hệ miễn dịch, làm suy giảm hệ thống
miễn dịch và có khả năng gây quái thai. OchratoxinA còn là mộttrong những chất gây ung
thư. Những kết quả nghiên cứu cho thấy, việc cho uống ochratoxinAtrong thời gian 2 nămở
các liều từ 3500 đến 6000 ng/kg trọng lượng cơ thể/ngày ở chuột cái và 70 ng/kg trọng lượng
cơ thể/ngày ở chuột đực đã kích thích tạo các u, trước hết là các u thận. Bệnh thận địa
phương của vùng Balkan (BEN), chẳng hạn như vùng Vratza của Bulgari là một bệnh nghiêm
trọng. Bằng chứng đã rõ là với cách bảo quản truyền thống đã khiến lương thực thực phẩm ở
các địa phương này bị nhiễm các nấm mốc sinh độc tố ochratoxinA [6].
Những nghiên cứu của Claude Moneau và cộng sự đã cho thấy độc tính của
ochratoxin A là nguy hiểm nhất trong các ochratoxin. OchratoxinA làm giảm sản lượng
trứng, sữa, giảm chất lượng vỏ trứng, ảnh hưởng đến thận của các loại gia cầm. Chó, mèo,
lợn, gà, gà tây, vịt con rất nhạy cảm với loại độc tố này. LD
50
của ochratoxinA đối với vịt
con là 135- 170n/con. Nghiên cứu cho thấy ở lợn với hàm lượng nhiễmochratoxinA 200 ppb
làm giảm tăng trọng, gây tổn thương thận nhẹ. Theo nghiên cứu của Osweiler (1992) [44] thì
liều gây chết gia súc trong vòng 5 đến 6 ngày là 1mg/1kg thể trọng. Còn ở gà mái Leghorn
(Lơgo) trắng tuổi từ 14 tuần đến mộtnămochratoxinA gây chậm thành thục sinh dục và đẻ ít
trứng (với nồng độ thấp), gây đẻ ít trứng rõ rệt, rối loạn gan và thận, đôi khi làm chết gà (ở
nồng độ cao).[49]
Bằng thực nghiệm người ta đã nhiễm độc cho vịt con và chuột, kết quả nhận thấy vịt
và chuột bị viêm ruột, rối loạn thận, hoại tử ở tiểu quản thận, rối loạn gan, hoại tử các tế bào
quanh cửa gan, thông thường nhiễm vào các tế bào riêng lẻ. OchratoxinAvà dihidro-
izocumarin, mộttrong những sản phẩm thuỷ phân của nó gây ức chế nghiêm trọng sự hô hấp
nhịp khi cho hai chất đóở nồng độ thấp vào các thể ty lạp riêng rẽở gan chuột. OchratoxinA
còn gây sẩy thai ở động vật thí nghiệm vàở các động vật trong các trại chăn nuôi. Giá trị
LD
50
(liều gây chết tối thiểu 50% số động vật thí nghiệm) của ochratoxinA đối với mộtsố
động vật được thể hiện qua bảng 1.2 dưới đây.
Bảng 1.2: LD
50
của ochratoxinA đối với mộtsố loài động vật [24]
Loài
LD
50
(mg/kg trọng lƣợng cơ thể)
Trong miệng
Trong màng bụng
Trong tĩnh mạch
Chuột mới sinh
3,9
Chuột
46 - 58
22 - 40
26 - 34
Chó
0,2
Lợn
1
Gà
3,3
1.3.5. Phƣơng pháp phân tích
Phương pháp phân tích ochratoxinA gồm các bước: chiết xuất, làm sạch chất chiết,
định tính và định lượng.
Chiết xuất: Sử dụng hệ dung môi phù hợp để chiết được chọn lọc ochratoxinA cần
phân tích.
Làm sạch: Làm sạch bằng kỹ thuật vi cột ( sep- pack cartridge ). Sep- pak
cartridge là vi cột được nhồi 16 chất hấp phụ cho sắc ký pha thường, pha ngược và sắc ký
trao đổi ion. Ưu điểm của vi cột sep-pak là làm sạch mẫu triệt để, làm giàu mẫu tốt, tốn ít
dung môi và thao tác nhanh, sử dụng thuận tiện.
Định tính và định lượng: Việc áp dụng các phương pháp định tính và định lượng
của mỗi một độc tố phụ thuộc vào tính chất hoá học của chúng. Với ochratoxinA có thể định
tính và định lượng bằng phương pháp sắc ký bản mỏng và sắc ký lỏng cao áp.
Phương pháp sắc ký bản mỏng
Việc định tính bằng sắc ký bản mỏng có thể tiến hành nhờ vào khả năng phát quang
của ochratoxinA dưới đèn cực tím. Giới hạn phát hiện của phương pháp tương đối thấp, đối
với ochratoxinA là 0.25ppb. Có thể định lượng ochratoxinA nhờ phương pháp sắc ký bản
mỏng bằng cách so sánh cường độ phát quang của mẫu thử so với mẫu chuẩn bằng mắt
thường hoặc có thể tiến hành đo trên máy đo mật độ huỳnh quang. Việc đo cường độ phát
quang bằng máy là ưu thế hơn xác định bằng mắt vì nó loại trừ được sai số cao được gây ra
trong điều kiện của sắc ký bản mỏng. Các nhà khoa học đã xác định được giới hạn chính xác
của việc xác định bằng mắt thường là 20- 28% trong điều kiện lý tưởng. [6]
Phương pháp sắc ký lỏng cao áp
Ngoài sắc ký bản mỏng còn có thể định tính và định lượng ochratoxinA bằng
phương pháp sắc ký lỏng cao áp. Sắc ký lỏng cao áp là phương pháp tách xác định các chất
dựa trên sự phân bố của chất giữa hai pha: pha tĩnh là chất lỏng bao bọc tạo thành một tấm
phim mỏng trên bề mặt một chất rắn trơ (gọi là chất mang) được nhồi vào cột, pha động là
dung môi thấm qua toàn bộ bề mặt pha tĩnh.
Kỹ thuật sắc ký lỏng cao áp để định tính và định lượng các mycotoxin trongđó có
ochratoxin A được tiến hành dựa trên nguyên lý: mẫu được đưa qua bộ phận tiêm mẫu vào
dòng dung môi của pha di động được tạo bởi hệ thống phân chia dung môi bao gồm một hay
nhiều bơm cao áp chính xác. Dòng chảy của pha di động truyền mẫu vào cột sắc ký có các
hạt của pha tĩnh (5- 100 nm). Sau đó dung dịch mẫu được chuyển vào cột. Sự phân tách các
thành phần tiến hành ở dạng các dải sắc ký phân tách. Những dải sắc ký này được chiết rút từ
cột qua một hay nhiều máy phát hiện. Tín hiệu xung động được khuếch đại và được ghi lại
thành đồ thị ở các đỉnh sắc ký.
Sắc ký lỏng cao áp là hệ thống thiết bị hoàn thiện với độ xác định chính xác cao
đối với việc phân tích các mycotoxin. Giới hạn phát hiện đối với ochratoxinA là 0.5 ng/kg.
Trước sự nguy hiểm của ochratoxin A, tổ chức nông lương thế giới (FAO) và tổ chức
y tế thế giới (WHO) đã có những chương trình khuyến cáo về phòng chống ochratoxinA trên
lương thực, thực phẩm, thức ăn gia súc và đưa ra giới hạn cho phép về mứcnhiễmochratoxin
A. Các quốc gia trên thế giới cũng đã đưa ra giới hạn cho phép về mứcnhiễmochratoxinA
trên lương thực, thực phẩm và thức ăn gia súc cho quốc gia của mình.
Theo FAO và WHO thì giới hạn ochratoxinAtrong nông sản thực phẩm là 10 ng/ kg
trọng lượng cơ thể/tuần. Năm 2004, cộng đồng châu Âu đã đưa ra tiêu chuẩn giới hạn
ochratoxin A là 5ppb trong đất, rễcàphêvà 10ppb trongcàphê chế biến. Tại Việt Nam giới
hạn ochratoxinAtrong nông sản là 35 ng/ kg [48].
Mức độnhiễmochratoxinA đã trở thành mộttrong những chỉ tiêu xuất khẩu nông sản
của các hợp đồng thương mại quốc tế.
1.3.7. Tình hình nghiên cứu phòng chống ochratoxinA trên thế giới và Việt Nam
Bên cạnh việc kiểm tra, giám sát mứcnhiễmochratoxin A, việc phòng chống
ochratoxin A trên nông sản đã được nhiều quốc gia trên thế giới nghiên cứu. Mộtsố biện
pháp được Bộ Nông nghiệp Mỹ và cộng đồng châu Âu khuyến cáo nhằm phòng chống các
mycotoxin nói chung vàochratoxinA nói riêng đó là:
- Phát triển các câytrồng có khả năng đề kháng nấm
- Kiểm soát sự nhiễm các loài nấmsinh độc tố trên câytrồngở ngoài đồng
- Xác định đúng thời gian trước thu hoạch, thu hoạch và sau thu hoạch cho câytrồng
- Giảm hàm ẩm của các hạt lương thực sau thu hoạch vàtrong quá trình bảo quản
- Bảo quản các nông sản ở nhiệt độ thấp nếu có thể
- Sử dụng các chất diệt nấmvà các chất bảo quản để ngăn chặn sự phát triển của nấm
mốc
- Kiểm soát sự xâm nhiễm của các côn trùng trong bảo quản bằng việc sử dụng các chất
diệt côn trùng,…
Các nghiên cứu về nguyên nhân nhiễmnấm mốc trong quá trình bảo quản nông sản
của nhà khoa học Mỹ Christensen [9] cho thấy, đất là nơi phát sinh đầu tiên của các nấm
mốc. Các nấm này đã nhiễm vào rễ của cây rồi nhiễm nội sinh vào câytrồngvà từ đónhiễm
tiếp vào bên trong các hạt lương thực. Fernado E. Vega và Francisco, các nhà khoa học của
Brazin, Pháp, Mỹ đã phát hiện trongsố 11 chủng Penicillium sống nội sinhtrongcâycà phê,
4 chủng có khả năng tạo ochratoxinA là P.brevicompactum, P.crustosum, P.olsonii và
P.oxalicum [43].
Hiện nay rất nhiều nước trên thế giới quan tâm đến việc phòng chống ochratoxin A.
Các nhà khoa học của Brazin, Pháp, Mỹ đã nghiên cứu việc phòng chống nấm mốc
Aspergillus ochraceus và Penicillium viridicatum sinhochratoxin A. Các tác giả Ringot D,
Bejaoui H [18] cho thấy chủng A.niger không sinh độc tố đã có khả năng ức chế chủng
A.niger, A.ochraceus và các Penicillium sinh độc tố theo cơ chế cạnh tranh. Cộng đồng châu
Âu đã công nhận kết quả này và khuyến cáo sử dụng chủng A.niger không sinh độc tố để
phòng chống ochratoxin A.
Tuy nhiên trong các giải pháp thì giải pháp sinh học được chứng minh là phương
pháp hứa hẹn nhất để khử nhiễmochratoxin A. Bejaui và cộng sự [ 15 ] đã phân lập được 40
chủng Aspergillus thuộc nhóm Aspergillus niger như A.carbonazius, A.niger, A.japonicus từ
các quả nho Pháp và đã đánh giá khả năng phân huỷ ochratoxinA trên môi trường canh thang
chất chiết nấm men và trên môi trường dịch nho tổng hợp có nhiễmochratoxinAở nồng độ 2
mg/l. Kết qủa cho thấy ởcả hai môi trường các nấm này đã có khả năng phân huỷ ochratoxin
A thành ochratoxinalpha. Tuy nhiên có sự khác nhau giữa các môi trường được thử. ở môi
trường dịch qủa nho và môi trường chất chiết nấm men 77% và 44 % các chủng phân lập đã
có khả năng phân huỷ 80 % ochratoxinA . Aspergillus được đánh giá là loài có hiệu quả cao
nhất đối với quá trình khử ochratoxin A, tiếp theo là A.japonicus.
Varga J và cộng sự [39 ] đã nghiên cứu sự phân huỷ ochratoxinAvà các độc tố nấm
mốc khác bằng các chủng Rhizopus. Kết quả cho thấy ochratoxinA đã được phân huỷ một
cách hiệu quả bằng nấm Rhizopus stolonifer, R.microsporus, R.homothallicus, hai chủng
R.oryae và bốn chủng Rhizopus khác chưa được định loại. Các chủng Rhizopus đã phân lập
có thể phân huỷ trên 95% ochratoxinAtrong vòng 16 ngày. Các chủng A.niger không sinh
độc tố và Rhizopus stolonifer cũng đã được cộng đồng châu Âu khuyến cáo để khử nhiễm
ochratoxin A trên lương thực nhiễm độc tố này ởmứcđộ quá giới hạn.
Chƣơng 2: VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Vật liệu
2.1.1. Đối tƣợng
Các mẫu đấtvàrễcâycàphê được lấy ở các xã khác nhau của tỉnh ĐắkLắk và
ĐắkNông bao gồm: 50 mẫu đấtvà 30 mẫu rễcâycà phê.
Các mẫu ngô dùng làm cơ chất để kiểm tra khả năng sinhOchratoxinA của các chủng
đã phân lập được lấy ở các cửa hàng bán lẻ thuộc các tỉnh Vĩnh Phúc, Hà Tây.
2.1.2. Môi trƣờng
Môi trường thạch khoai tây (PDA)
Môi trường Czapek – Dox (g/l) :
2.2. Phƣơng pháp
2.2.1. Phƣơng pháp lấy mẫu cho phân tích độc tố ochratoxinA
Tiến hành theo phương pháp của FAO
Phương pháp lấy mẫu đấtvàrễcâycà phê:
Mỗi mẫu lấy khoảng 25g đấtvàrễcâycàphê sau đó cho vào túi nilon buộc kín. Phải
ghi rõ địa điểm, thời gian lấy mẫu trên mỗi mẫu đấtvàrễcà phê. Mẫu được bảo quản trong tủ
lạnh trước khi đem phân tích
Phương pháp lấy mẫu ngô:
Với mỗi mẫu ngô thu nhập ngoài chợ, cửa hàng thì khối hạt ngô được trộn đều lấy
1kg làm đại diện. Một đại diện được trộn đều rồi chia tư, một phần từ đó lại được trộn đều và
chia tư lấy 10g làm mẫu phân tích.
2.2.2. Phƣơng pháp phân lập nấm mốc từ đấtvàrễcâycàphê
Tiến hành theo phương pháp của phòng Vi sinh, Viện Cơ điện Nông nghiệp và Công
nghệ Sau thu hoạch.
2.2.2.1. Phương pháp phân lập nấm mốc từ đấttrồngcàphê
Mẫu đấttrồngcàphê được nghiền nhỏ, cân lấy 1g và cho vào ống nghiệm đã có sẵn
9ml nước cất đã thanh trùng ở 121ºC trong 60 phút. Đánh tan và lắc đều bằng máy vovtex.
Hút 1 ml dịch trên cho vào ống nghiệm có sẵn 9 ml nước cất đã thanh trùng. Tiến hành pha
loãng đến nồng độ thích hợp. Hút 1000ml dịch chứa mẫu đã pha loãng vào hộp Petri đã được
sấy khử trùng ở 160ºC trong 2h. Sau đóđổ môi trường PDA lỏng (có bổ sung axit lactic 0.4%
để diệt khuẩn) vào hộp petri. Lắc đều hộp petri. Đặt hộp petri trong tủ ấm, nuôi ở 37 ºC trong
5 - 8 ngày. [47]
2.2.2.2.Phương pháp phân lập nấm mốc từ rễcâycàphê
Mẫu rễcâycàphê được rửa sạch bằng nước cất (rửa 5 lần). Sau đó rửa bằng H
2
O
2
trong 3 phút, tiếp tục rửa bằng javen trong 5 phút. Rửa lại bằng nước từ 5 đến 10 lần. Mẫu rễ
cây càphê sau khi rửa sạch theo cách trên được nghiền nhỏ bằng cối sứ đã lau cồn sạch. Cân
1g mẫu rễcàphê đã được nghiền nhỏ và cho vào ống nghiệm đã có sẵn 9ml nước cất đã
thanh trùng ở 121ºC trong 60 phút. Đánh tan và lắc đều. Hút 1 ml dịch trên cho vào ống
nghiệm có sẵn 9 ml nước cất đã thanh trùng. Tiến hành pha loãng đến nồng độ thích hợp. Hút
1000µl dịch chứa mẫu đã pha loãng vào hộp Petri đã được sấy khử trùng ở 160ºC trong 2h.
Sau đóđổ môi trường PDA lỏng (có bổ sung axit lactic 0.4% để diệt khuẩn) vào hộp petri.
Lắc đều hộp petri. Đặt hộp petri trong tủ ấm, nuôi ở 37 ºC trong 5 - 8 ngày.
2.2.3. Phƣơng pháp làm tiêu bản soi nấm mốc
Phương pháp này dùng để phân loại sơ bộ các loài nấm mốc khác nhau dựa trên
những đặc điểm hình dạng, kích thước của nấm mốc. [6]
Phương pháp :
- Nhỏ một giọt dung dịch cồn nước trên lên lam kính.
- Lấy nấm mốc trong ống thạch nghiêng bằng que cấy mốc đã được khử trùng và làm
nguội.
- Rửa tiêu bản bằng dung dịch cồn nước trên.
- Nhỏ một giọt xanh metylen lên lam kính, đậy lamen lên, để khô.
- Tiến hành soi kính.
2.2.4. Phƣơng pháp phân loại các loài nấm mốc
Các bào tử được tạo hỗn dịch trong nước và hỗn dịch này được pha loãng bằng nước
cất tinh khiết theo các bậc từ 1: 10. Một ml từ hai hay ba độ pha loãng được chọn, tùy theo
mật độ của hỗn dịch ban đầu, được cho vào các hộp petri. Sau đó đun tan chảy thạch, đợi
nguội đến gần 45
0
C rồi phân vào các hộp này, sau đó quay vòng hộp petri để trộn đều các bào
tử được pha loãng. Để vào tủ ấm 30
0
C, việc phân lập được tiến hành từ những hộp có số
lượng khuẩn lạc giới hạn từ 30 đến 100 những khuẩn lạc riêng biệt đồng đều. [6]
Để phân loại đến loài của chi Aspergillus, là chi nấm hay gặp nhất, chúng tôi sử dụng
tài liệu của Raper và Fennell (The genus Aspergillus). [36]
Để phân lập đến loài của chi Penicillium, chúng tôi sử dụng tài liệu của Thom
Fennell (The penicillium). [34]
2.2.5. Phƣơng pháp phân tích ochratoxinA
Chúng tôi tiến hành phân tích ochratoxinA theo phương pháp của Shimomura và
Ishikuro [40]. Phương pháp này gồm các giai đoạn:
2.2.5.1. Chiết xuất
Các mẫu ngô được xay nhỏ. 10g ngô đã xay được bổ sung 5ml axit axetic 5% và 50ml
cloroform. Mẫu được nghiền bằng máy nghiền đồng thể Polytron trong 5 phút. Lắc dịch
nghiền trên trong 30 phút và lọc qua Na
2
SO
4
khan. 25ml dịch lọc được lấy để làm khô ở máy
cô chân không quay. Cho 2ml toluen vào chất chiết, sau đó bảo quản ở 4ºC cho đến khi làm
sạch.
2.2.5.2. Làm sạch
10ml toluen được cho vào vi cột Sep-pak silica cartridge để rửa cột. 2ml dung dịch
mẫu được đưa vào vi cột. Sau đó cột được rửa với 10ml toluen và 6ml clorofom-metanol (97:
3). OchratoxinA được chiết rút với 10ml toluen- axit axetic (9: 1). Làm khô bằng máy cô
chân không quay.
Tiến hành định tính và định lượng ochratoxinA theo phương pháp sắc ký bản mỏngvà
phương pháp sắc ký lỏng cao áp.
Dùng bơm tiêm vi lượng (microsyring) nhỏ trên bản sắc ký lớp mỏng 2 µl, 6 µl và 10
µl mẫu phân tích. Các vết nhỏ của dung dịch được chấm vào bản mỏng cách đường thẳng
mép 2 cm (từ mép dưới của bản mỏng) và 1,5- 2 cm từ mỗi cạnh bên. Việc chấm phải thực
hiện ở những phần nhỏ sao cho các vết nhỏ không có đường kính quá 5 mm trên đường bắt
đầu. Nhỏ 2µl, 6µl, 10 µl chuẩn ochratoxinA trên cùng một bản mỏng. Hệ dung môi dùng cho
sắc ký bản mỏng một chiều là: Benzen: axit axetic: methanol (18: 1: 1).
Phát hiện ochratoxinA bằng cách phát hiện sự phát quang của bản mỏng ở buồng tối
dưới đèn cực tím sóng dài (độ phát xạ cực đại 365 nm). Phát hiện bằng mắt thường trên sắc
ký đồ của mẫu chiết cường độ phát quang của các vết có giá trị Rf bằng với chuẩn. Tiến hành
so sánh cường độ phát quang của mẫu thử so với mẫu chuẩn bằng mắt thường.
2.2.5.4.Thử xác minh ochratoxinA bằng dung dich NH
3
Vết chấm sắc ký ở mẫu có ochratoxinA sẽ chuyển từ màu xanh lá cây sang màu
xanh nước biển khi phun dung dịch NH
3
lên vết chấm sắc ký.
2.2.6. Phƣơng pháp nuôi cấynấm mốc Aspergillus niger và Penicillium để kiểm tra khả
năng sinhochratoxinA
Cân 25 g ngô (ngô đã được xác định là không có ochratoxinA (theo phương pháp
2.2.5) cho vào bình tam giác, bổ sung 3 ml nước cất, lắc thật đều, khử trùng 1 atm trong 30
phút.
Điều chế hỗn dịch của chủng Aspergillus niger và Penicillium để nồng độđạt 10
9
bào
tử/ml là tốt nhất (theo phương pháp pha loãng hàng loạt 2.2.4). Số khuẩn lạc trên ml được
tính theo công thức:
dnn
C
X
21
1,0
Trong đó:
C: tổng số khuẩn lạc đếm được trên mỗi hộp Petri giữ lại ở nồng độ có
khuẩn lạc từ 30-100.
n
1
: số đĩa giữ lại ứng với độ pha loãng đầu.
n
2
: số đĩa giữ lại ứng với độ pha loãng thứ 2.
d : hệ số pha loãng ứng với độ pha loãng đầu.
Lấy 1ml hỗn dịch Aspergillus niger và 1ml hỗn dịch Penicillium nhiễm vào môi
trường ngô không có ochratoxinA đã khử trùng, nuôi cấy các chủng Aspergillus niger ở 28-
30
0
C, Penicillium ở 25ºC trong 9 ngày, mỗi ngày lấy ra lắc đều.
Tiến hành chiết xuất ochratoxinA từ các mẫu ngô đã nhiễm các chủng Aspegillus niger và
Penicillium (theo phương pháp 2.2.5).
Chƣơng 3: KẾT QUẢ VÀ KIẾN NGHỊ
1. Các mẫu đấtvàrễcâycàphêở Đắclắk, Đắc Nông đã nhiễm các nấm mốc
Aspergillus niger và Penicillium viridicatum có khả năng sinhochratoxin A. Mứcđộnhiễm
là 43.75% (35/80 mẫu phân tích).
2. Mứcđộnhiễmnấm mốc Aspergillus niger và Penicillium viridicatum có khả năng
sinh ochratoxinAở các địa phương khác nhau là khác nhau. Mứcđộnhiễmnấm mốc A.niger
và P.viridicatum có khả năng sinhochratoxinAtrongđấtvàrễcâycàphêở các tỉnh Đắclắk,
Đắc Nông trong khoảng từ 11.1% đến 62.5%. Mứcđộnhiễm A.niger và P.viridicatum có khả
năng sinhochratoxinở huyện Empa cưmgar là cao nhất (62.5%). Mứcđộnhiễmnấm mốc
A.niger và P.viridicatum có khả năng sinhochratoxinAở huyện Krông ana là thấp nhất
(11.1%).
3. Có 15/23 chủng Aspergillus niger đã phân lập từ đấtvàrễcâycàphê có khả năng
sinh ochratoxinA với hàm lượng dao động từ 0.7- 12ppb.
4. Có 8/12 chủng Penicillium viridicatum đã phân lập từ đấtvàrễcâycàphê có khả
năng tạo ochratoxinA với hàm lượng dao động từ 0.5-8ppb.
KIẾN NGHỊ
Kết quả nghiên cứu cho thấy mứcđộnhiễm các nấm mốc Aspergillus niger và
Penicillium viridicatum có khả năng sinhochratoxinAtrongđấtvàrễcâycàphêở Đắclắk,
Đắc Nông là rất cao. Điều này cho thấy cần phải có biện pháp phòng chống ochratoxinA trên
cà phê ngay từ giai đoạn ngoài đồng.
References
Tài liệu Tiếng việt
1. Nguyễn Thuỳ Châu (1996), Nghiên cứu mứcđộnhiễmnấm mốc sinh độc tố (mycotoxin) trên ngô,
gạo ở Việt Namvà biện pháp phòng trừ, Luận án phó tiến sĩ khoa học sinh học, trường Đại học khoa
học tự nhiên, tr. 21- 34, 60- 61.
2. Nguyễn Lân Dũng (1983), Mộtsố sản phẩm của vi nấm, độc tố của vi nấm, Nhà xuất bản Khoa
học và kỹ thuật, tr 85- 86.
3. Đậu Ngọc Hào (1986), “ Nghiên cứu phát hiện các độc tố nấm mốc bằng các phương pháp sinh
vật học ”, Tạp chí Khoa học và kỹ thuật thú y, tr 9- 14.
[...]... 10 AOAC (1990) Official methods of Analysi, Association of official analytical Chemists, Washington 11 Basic-Jukic N (2007) "Renal transplantation in patients with Balkan endemic nephropathy" Transplant Proc 39 (5): 1432–1435 12 Battacone G Nudda A Pulina G (2010) "Effects of OchratoxinA on Livestock Production" Toxins 2: 1796–1824 13 Belmadani A (1999) "Selective toxicity of ochratoxinA in primary... (2002) "Ochratoxin A concentrations in food and feed from a region with Balkan Endemic Nephropathy" Food additives and contaminants 19 (8): 755–64 8 Al-Anati L, Petzinger E (2006) "Immunotoxic activity of ochratoxin A" J Vet Pharmacol Ther 29 (2): 79–90 9 Aleckovic M (2010) "Glomerular filtration rate in examined population of Bosnian Posavina – region of Balkan Endemic Nephropathy" Bosn J Basic Med Sci... (1969), Ochratoxin A- Occurrence as natural contaminant of a corn sample, Appl, Microbal, pp 765- 766 42 Shotwell, Hesseltine, C.W & Goulden, Vandergraft (1970), Survey of corn for aflatoxin, zearalenone and ochratoxin, Cereal Chem 47 43 Sobolev, V.S (1984), Chemical analytic methods of Trichothecenes, FAO/UNEF/USSR International Training Course “ Training activities on food contamination control and monitoring... rats" National Toxicology Program , May 1989, NTP TR 358 25 Hope JH, Hope BE (2012) "A Review of the Diagnosis and Treatment of OchratoxinA Inhalational Exposure Associated with Human Illness and Kidney Disease including Focal Segmental Glomerulosclerosis" Journal of Environmental and Public Health 26 J Niemiec, W Borzemska , The effect of OchratoxinA on egg quality development of embryos and the... Journal of toxicology and environmental health Part B, Critical reviews 9 (3): 265–96 20 De Stefani (1998) "Meat intake, mate drinking and renal cell cancer in Uruguay: a case-control study" Br J Cancer 78 (9): 1239–1243 21 Djukanovic L (2010) "Investigation of Balkan endemic nephropathy in Serbia: how to proceed?" Srp Arh Celok Lek 138: S68-72 22 Doronia,O.D (1992), Thin-layer chromatography in the analysis... egg and tissue of hens and chicks, Journal of Animal and Feed Sciences , 3 , (4) , 309–316, 1994 27 Krogh P (1976) "Experimental porcine nephropathy: changes of renal function and structure peroraly induced by crystalline ochratoxin A" Acta Pathol Microbiol Scand A 84 (5): 429–34 28 Kunio Doi, Koji Uetsuka (2011) "Ochratoxin A induces apoptosis in neuronal cells" International Journal of Molecular Sciences... (1981), Enzyme- Linked Immunosorbent Assay for detection of ochratoxin A, App Envir Microbiol, pp 1472- 1474 33 Pfohl-Leszkowicz A, Manderville RA (2007) "Ochratoxin A: An overview on toxicity and carcinogenicity in animals and humans" Mol Nutr Food Res 51 (1): 61–99 34 Pitt, J.I, Hocking (1985), Methods for Isolation Enumeration and identification Fungi and Food spoilage, Academic press, London, pp 29 -... different brain regions" Arch Toxicol 73 (2): 108–114 14 Bendele AM, (1985) "Ochratoxin A Carcinogenesis in the (C57BL/6J X C3H)F1mouse" J Natl Cancer Inst ;75(4):733-42 15 Blesa J, (2006) "Factors affecting the presence of ochratoxinA in wines" Critical reviews in food science and nutrition 46 (6): 473–8 16 Boonen, Jente; Malysheva, Svetlana V.; Taevernier, Lien; Diana Di Mavungu, José; De Saeger, Sarah;... “ Training activities on food contamination control and monitoring with special reference to mycotoxin”, FAO/UNEP/USSR International Training Course 23 Fink-Gremmels J (2005) "Conclusions from the workshops on OchratoxinA in Food" Recent developments and significance Organized by ILSI Europe in Baden (Austria), 24 Gary A Boorman "Toxicology and Carcinogenesis studies of OchratoxinA in F344/N rats"... mycotoxins and volatile organic compounds in mouldy interiors from water-damaged buildings" Journal of Environmental Monitoring 11 : 1849–1858; 2009 36 Rapper, K Fennel (1965), The genus Aspergillus, Williams and Wilkins, Baltimore, Maryland 37 Rashidkhani B (2005) "Major dietary patterns and risk of Renal Cell Carcinoma in a prospective cohort of Swedish women" J.Nutr 135: 1757–1762 38 Richard JL, (1999.) . tiêu
Xác định được mức độ nhiễm nấm mốc sinh ochratoxin A trong đất và rễ cây cà phê ở
một số vùng trọng điểm trồng cà phê ở Vi t Nam.
1.2.2. Nội dung. Penicillium viridicatum
sinh ochratoxin A trong đất và rễ cây cà phê. Phân lập và phân loại chủng nấm mốc
A. niger và P.viridicatum trong đất và rễ cây cà phê.