MÔN HỌC ĐỘC TỐ HỌC THỰC PHẨM CHIẾU XẠ MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG 1 KHÁI QUÁT CHUNG 2 1 1 Định nghĩa 2 1 2 Phân loại 2 1 3 Lịch sử phát triển 2 1 4 Cơ chế chiếu xạ 4 1 5 Các phương pháp xác định thực phẩm chiếu xạ 5 1 6 Hiện trạng thực phẩm chiếu xạ tại Việt Nam 7 CHƯƠNG 2 TÁC ĐỘNG CỦA THỰC PHẨM CHIẾU XẠ LÊN SỨC KHỎE CON NGƯỜI 9 2 1 Cơ chế nhiễm độc phóng xạ 9 2 2 Ảnh hưởng của chiếu xạ thực phẩm lên sức khỏe con người và môi trường 11 CHƯƠNG 3 LỢI ÍCH CHIẾU XẠ THỰC PHẨM MANG LẠI 19 3 1 Khía cạn.
MÔN HỌC: ĐỘC TỐ HỌC THỰC PHẨM CHIẾU XẠ MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay, có nhiều phương pháp sử dụng để bảo quản thực phẩm phương pháp bảo quản nhiệt độ thường, bảo quản lạnh, bảo quản điều chỉnh áp suất chân khơng, bảo quản hóa chất… Trong có phương pháp tiêu diệt vi khuẩn vi sinh vật mà không làm giảm giá trị dinh dưỡng vitamin thực phẩm, phương pháp chiếu xạ thực phẩm Trong lịch sử đại, người chứng kiến tiến công nghệ nhiều lĩnh vực, số cho phép thực hành trình người khơng gian vũ trụ, chí lên mặt trăng Một số người ngạc nhiên biết loại thực phẩm xử lý xạ ion hố có chuyến kể từ năm đầu thập niên 1970 [1] Rất kỹ thuật chế biến thực phẩm trải qua q trình đánh giá khoa học, giám sát cơng khai, tranh luận trị phương tiện truyền thơng ý Và công nghệ chiếu xạ thực phẩm vậy, số người thực phẩm chiếu xạ tương đối xa lạ Vậy thực phẩm chiếu xạ gì? Chúng có tác dụng thể người…? Để trả lời cho vấn đề xin mời bạn tìm hiểu vấn đề “thực phẩm chiếu xạ” Trong trình tìm hiểu có nhiều sai sót nhầm lẫn Rất mong bạn góp ý để tiểu luận hoàn thiện CHƯƠNG KHÁI QUÁT CHUNG 1.1 Định nghĩa Thực phẩm chiếu xạ công nghệ sử dụng lượng xạ ion hóa để xử lý thực phẩm nhằm nâng cao chất lượng vệ sinh an tồn thực phẩm Nó cơng nghệ đầy triển vọng lĩnh vực an toàn thực phẩm giúp loại bỏ loại bệnh vi sinh vật có nguồn gốc từ thực phẩm gây E.Coli , Salmonella, Clostridium Botulinum [2] Quá trình chiếu xạ thực phẩm bao gồm việc tiếp cận, đóng gói hay xếp chồng thực phẩm để kiểm soát cẩn thận lượng xạ ion hoá khoảng thời gian cụ thể để đạt mục tiêu mong muốn Không làm tăng mức phóng xạ bình thường thực phẩm, thực phẩm tiếp xúc phóng xạ bao lâu, "liều lượng" lượng hấp thụ Nó ngăn phân chia vi sinh vật làm hư hỏng thực phẩm vi khuẩn nấm mốc cách thay đổi cấu trúc phân tử chúng Nó làm chậm chín trưởng thành số loại trái rau cải cách sửa đổi hay thay đổi trình sinh lý mô thực vật 1.2 Phân loại Có ba lọai tia dùng để chiếu xạ thực phẩm: dùng tia gamma – chất đồng vị phóng xạ ( 60Co) chọn đặc trưng để tác động lên thực phẩm; tia electron – dùng trực tiếp dòng electron chiếu lên thực phẩm để tiêu diệt vi khuẩn; tia X – tập trung dòng eletron xuyên qua kim loại mỏng để tạo tia X Cả dòng electron tia X tạo từ máy tắt khơng cần phải dùng chất phóng xạ [3] 1.3 Lịch sử phát triển Cục Quản lý Thực phẩm Dược phẩm Hoa Kì chấp thuận chiếu xạ lần sử dụng bột mì vào năm 1963, sau phê duyệt việc sử dụng khoai tây trắng, gia vị, thịt heo, số sản phẩm tươi khác ( hành tây, cà chua, nấm, dâu tây) Vào năm 1999 2000, chiếu xạ chấp nhận để hạn chế mầm bệnh thịt sống, bao gồm thịt heo, thịt bò Sự chiếu xạ sử dụng 30 năm để bảo quản số bữa ăn cho phi hành gia sử dụng thời gian làm việc không trung lâu dài Một số nhóm người tiêu dùng lo ngại chiếu xạ gây hình thành hợp chất độc hại thực phẩm Do lo ngại mối quan tâm khác, có lượng nhỏ thực phẩm bị chiếu xạ hạn chế bán Hoa Kỳ Chiếu xạ trở nên tiếng vào mùa đơng năm 2001 q trình Cơ quan Bưu điện Hoa Kỳ thực để khử trùng thư Sau lọc bỏ phương pháp khác nước, nóng, bọt than bã khí độc khác, dịch vụ bưu tin chiếu xạ cách để xử lý bệnh than mối đe dọa tiềm ẩn khác Hiện nay, giới có khoảng 40 nước cho phép sử dụng công nghệ chiếu xạ cho khoảng 50 loại thực phẩm ước tính có khoảng 500 000 thực phẩm xử lý chiếu xạ năm [4] Bảng Lịch sử chiếu xạ thực phẩm Năm Sự kiện 1905 Các nhà khoa học nhận sáng chế phương pháp bảo quản thực phẩm có sử dụng xạ ion hóa để diệt vi khuẩn thực phẩm 1921 Hoa Kỳ cấp sáng chế cho phương pháp tiêu diệt Trichinella spiralis thịt cách sử dụng công nghệ Xquang 1958 Sửa đổi Luật Thực phẩm, Thuốc Mỹ phẩm , xác định nguồn chiếu xạ sử dụng cho chế biến thực phẩm 1963 Chiếu xạ phê chuẩn sử dụng để tiêu diệt trùng lúa mì bột mì 1964 Chiếu xạ phê chuẩn sử dụng để ức chế nảy mầm khoai tây trắng (white potatoes) 1966 Quân đội Mỹ Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ kiến nghị FDA phê chuẩn chiếu xạ cho thịt giăm 1970s Chiếu xạ NASA thông qua để khử trùng thực phẩm 1980 Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ tiếp tục chương trình chiếu xạ thực phẩm quân đội Mỹ 1985 FDA phê chuẩn việc sử dụng chiếu xạ liều lượng cụ thể để kiểm soát Trichinella spiralis thịt lợn 1986 Chiếu xạ chấp thuận sử dụng rau để kiểm sốt trùng 1990, 1992 Chiếu xạ chấp thuận sử dụng gia cầm để kiểm soát Salmonella vi khuẩn khác 1997 2000 1.4 Chiếu xạ chấp thuận sử dụng thịt bò Chiếu xạ cho phép sử dụng sản phẩm thịt tươi đông lạnh trứng tươi để kiểm soát Salmonella Cơ chế chiếu xạ Chiếu xạ trình mà thực phẩm truyền qua buồng chiếu, nơi thực phẩm tiếp xúc với tia Gamma hay tia X Các tia có lượng đủ mạnh để phá vỡ liên kết hóa học, phá hủy tế bào màng tế bào, phá vỡ DNA Do đó, chiếu xạ giết chết hầu hết vi khuẩn , nấm mốc trùng gây nhiễm độc thực phẩm.Việc chiếu xạ làm chậm chín trái nảy mầm rau, cho phép sản phẩm lưu trữ thời gian lâu Bên cạnh đó, chiếu xạ thực phẩm ảnh hưởng đến hương vị, cấu trúc giá trị dinh dưỡng thực phẩm Chiếu xạ thực phẩm trình bảo quản thực phẩm, bảo vệ thực phẩm khỏi vi sinh vật, côn trùng loại sâu bệnh khác So với quy trình bảo quản thực phẩm khác, chiếu xạ thực phẩm có nhiều ưu điểm tiêu thụ lượng chi phí thấp Chiếu xạ thực phẩm lựa chọn tuyệt vời cho chất khử trùng hóa học, chẳng hạn etylen dibromid hiệu để kiểm soát nhiều bệnh thực phẩm, Salmonellosis Các nhà máy chiếu xạ loại thực phẩm công nghiệp phải cấp phép, kiểm soát kiểm tra quan an toàn vệ sinh quốc gia, nhiều tổ chức dựa tiêu chuẩn chiếu xạ quy tắc chung IAEA, FAO WHO để đánh giá Các đặc điểm chung tất nhà máy chiếu xạ thương mại phòng chiếu xạ hệ thống vận chuyển thực phẩm vào khỏi phịng Sự khác biệt cấu trúc nhà máy chiếu xạ nhà máy công nghiệp khác bê tông che chắn (độ dày từ 1,5 - 1,8 mét) xung quanh phòng chiếu xạ để đảm bảo xạ ion hố khơng ngồi phịng Trong trường hợp máy phát xạ gamma, nguồn phóng xạ liên tục phát xạ không sử dụng để chiếu xạ thực phẩm phải lưu trữ bể nước (thường chiều sâu mét) Được biết đến chắn tốt chống lại xạ lượng, nước hấp thụ lượng xạ bảo vệ người lao động khỏi bị phơi nhiễm họ phải vào phòng Trái ngược với máy phát xạ gamma, máy phát điện tử lượng cao hoạt động điện nên tắt không sử dụng Hệ thống vận chuyển sử dụng nhà máy chiếu xạ thực phẩm lớn thường tương tự hệ thống sử dụng cho khử trùng sản phẩm y tế, băng tải hệ thống đường ray Trong máy chiếu tia gamma, kích cỡ thùng chứa thực phẩm đưa qua buồng chiếu xạ khác thiết bị nâng đỡ lên tới m3 sử dụng Mặt khác, với loại máy móc khác nhau, số lượng độ dày sản phẩm làm cho chiếu xạ có khác biệt thiết kế hai loại máy chiếu xạ [5] 1.5 Các phương pháp xác định thực phẩm chiếu xạ Sự chiếu xạ nói chung khơng làm thay đổi đáng kể diện mạo thực phẩm kiểm nghiệm phịng thí nghiệm phát triển để xác định thực phẩm thành phần thực phẩm phôi nhiễm xạ ion hóa Các kỹ thuật dung để xác định thực phẩm chiếu xạ gồm sắc ký khí, quang phổ khối, quang phổ, phát quang phân tích DNA để xác định đặc tính phân tử quang phổ đặc trưng cho thực phẩm chiếu xạ.[6] Có thể chia phương pháp xác định thực phẩm chiếu xạ thành nhóm là: phương pháp hóa học, phương pháp vật lý phương pháp sinh học Trong đó, phương pháp có mức độ phát triển khác Một số nghiên cứu đã chấp thuận, số q trình nghiên cứu.[7] Phương pháp hóa học - - Proteins: -Tyrosine, Formaldehyde, Crosslinks (quang phổ khối lượng ion hóa điện - electrospray ionization mass spectrometry), Fragmentation (immunochemitry) Lipids: Hydrocarbons, 2-Alkylcyclbutanones, Immunochemistry, Lipid hydroperoxides, Cholesterol oxidation products Carbohydrates: đồng phân quang học - optical isomers Nuclec acids: xét nghiệm miễn dịch, alkaline filtration, agarose electrophorsis of mt DNA, pulsed field gel electrophoresis, Microgel electrophoresis “Comet Assay” Phương pháp vật lý - - Thay đổi tính chất vật lý: Điện trở - Electrical impedance, Độ nhớt huyền phù - Viscosity of suspensions, Phân tích nhiệt - Thermal analysis, Phổ cận hồng ngoại - Near – infrared spectroscopy (NIR), Cộng hưởng từ hạt nhân Nuclear magnetic resonance (NMR) Xác định điện tử tự do: Phương pháp quang phổ ESR - Electron spin resonance (ESR), Phát quang - Luminescence (chemiluminescence, thermoluminescence, photo – stimulated luminescence) Phương pháp sinh học: - Đặc điểm hình thái - Histological/morphological characteristics Thay đổi tính nhạy cảm hư hỏng vi khuẩn - Changes in microflora Thay đổi côn trùng – Changes in insects Dấu hiệu nhận biết thực phẩm chiếu xạ thương mại Tất loại thực phẩm chiếu xạ bán lẻ Hoa Kỳ phải dán nhãn với Radura – biểu tượng quốc tế thực phẩm chiếu xạ Các loại trái rau yêu cầu phải dán nhãn riêng lẻ có nhãn thùng chứa.Tại Hoa Kỳ, Cục quản lý Thực phẩm Dược phẩm Hoa Kỳ không quy định phải dán nhãn chiếu xạ thành phần riêng lẻ thực phẩm đa thành phần (ví dụ loại gia vị) Ở số quan, chẳng hạn Hiệp hội Dinh dưỡng Hoa Kỳ, quan tâm tuyên bố ngụ ý thực phẩm chiếu xạ khơng có mầm bệnh “ khơng có Salmonella “ chiếu xạ thực phẩm khơng ngăn ngừa tái nhiễm thực phẩm chiếu xạ, có nghĩa sau mở thùng chứa thực phẩm kín xử lí chiếu xạ bị nhiễm lại mối nguy từ mơi trường bên ngồi [8] Hình Dấu hiệu nhận biết thực phẩm chiếu xạ Điều quan trọng phải nhớ chiếu xạ biện pháp thay cho q trình xử lý thực phẩm thích hợp nhà sản xuất, nhà chế biến người tiêu dùng Thực phẩm chiếu xạ cần phải lưu trữ, xử lý nẫu theo cách tương tự loại thực phẩm khơng chiếu xạ, bị lây nhiễm sinh vật gây bệnh sau chiếu xạ quy tắc an tồn vệ sinh thực phẩm khơng tn thủ [9] 1.6 Hiện trạng thực phẩm chiếu xạ Việt Nam Ở nước ta công nghệ chiếu xạ thực phẩm nghiên cứu ứng dụng từ năm 1985 Viện Nghiên cứu hạt nhân Đà Lạt Hiện nước có vài ba trung tâm chiếu xạ thực phẩm với qui mơ bán cơng nghiệp Vì an toàn mặt vệ sinh thực phẩm hiệu kinh tế, cần phát triển công nghệ nhằm phục vụ việc xử lý, chế biến, bảo quản xuất mặt hàng nông sản vào thị trường lớn có qui định vệ sinh an toàn thực phẩm kiểm dịch nghiêm ngặt Mỹ, Liên minh châu Âu Nhật Đồng thời thực phẩm chiếu xạ góp phần tạo nguồn thực phẩm làm giảm vụ ngộ độc thực phẩm tập thể hay xảy nước ta Khi long chiếu xạ Việt Nam du nhập vào thị trường Mỹ bước khởi đầu tốt đẹp cho trái long nói riêng trái Việt Nam nói chung người vào thị trường khó tính Mỹ Những khó khăn phát triển thực phẩm chiếu xạ nước ta, vốn đầu tư dây chuyền công nghệ, trang bị kho lạnh, thiếu kĩ sư chuyên ngành Thực phẩm chiếu xạ chưa sử dụng rộng rãi nước ta nước phát triển chưa có nhiều dây chuyền cho chiếu xạ thực phẩm Mặt khác, người tiêu dùng chưa cung cấp đầy đủ thơng tin tính an tồn thực phẩm chiếu xạ cảm giác e ngại thực phẩm liên quan đến chiếu xạ Đối với đa số người dân, nghe đến từ chiếu xạ, phóng xạ hay thường có cảm giác sợ liên tưởng đến bệnh ung thư vô sinh Nhưng thật cung cấp thơng tin đầy đủ người dân nhận thấy khơng có phải sợ ứng dụng “ vật lý hạt nhân “ vào lĩnh vực đời sống Thực tế, vài năm gần đây, nhiều doanh nghiệp đầu tư xây dựng sở chiếu xạ dùng nguồn Cobalt quy mô công nghiệp để xử lý chiếu xạ bảo quản thực phẩm, khử trùng y tế chăm sóc sức khỏe đáp ứng nhu cầu tiêu dùng nội địa xuất Các thiết bị 100% nhập Việc nghiên cứu thiết kế, chế tạo sản xuất lắp đặt nước thiết bị nêu hoàn tồn có tính khả thi cao, thúc đẩy phát triển kinh tế xã hội góp phần thực chủ trương Đảng Nhà nước công nghiệp hóa đại hóa đất nước Với điều này, nhà máy chiếu xạ An Phú thành lập Khu Cơng nghiệp Bình Minh đồng sơng Cửu Long [10] 10 màng tế bào, aminoglycan thành phần dịch khớp, mucopolysaccarid cấu trúc thành mạch + ADN chất liệu di truyền Có thể chia tổn thương phân tử ADN làm hai loại: đứt gãy chuỗi tổn thương tạo cầu liên kết Đứt gãy chuỗi tổn thương đặc trưng xạ ion hóa gây Tổn thương ADN gây chất tế bào, khả sinh sản, gây đột biến ADN bị tổn thương tác dụng trực tiếp gián tiếp Các sản phẩm hố học độc hại hình thành lân cận ADN, khuếch tán tới ADN gây tổn thương cho phân tử ADN Gốc tự tác động lên ADN, gây đứt gãy đơn đứt gãy kép Tỷ lệ đứt gãy kép so với đứt gãy đơn khoảng 1:25 Thành phần cấu trúc nhiễm sắc thể ADN, tổn thương nhiễm sắc thể xuất phát từ tổn thương ADN Đột biến xảy trình tự số lượng nucleotide genom ADN bị thay đổi Sự biến đổi biến đổi số lượng (trisomy-tam bội; monosomyđơn bội; mosaic) cấu trúc nhiễm sắc thể (mất đoạn, chuyển đoạn, đảo đoạn ) Nếu nhiễm sắc thể mang biến loạn có biểu kiểu hình dị dạng sẩy thai liên tiếp, di truyền cho hệ sau sinh bị dị tật bẩm sinh Các xạ ion hóa neutron, hạt alpha gây đứt gãy đôi cao gây nên biến loạn nhiễm sắc thể nặng nề so với tia X tia gamma Biến đổi gen thay đổi cấu tạo phân tử ADN tạo gen biến dị Gen biến dị bền vững, tự nhân đôi truyền lại cho tế bào lần phân chia Hầu hết gen đột biến có hại cho thể Hình A: Thơng tin di truyền bị biến đổi chiếu xạ 14 Hình Sự biến đổi tế bào theo nồng độ chất phóng xạ NST hai tâm động (Dicentric chromosome) Khơng giống NST bình thường, NST có điểm co thắt (tâm động), NST hai tâm chứa hai tâm động NST hai tâm kết từ kết hợp bất thường hai đoạn NST, mà đoạn chứa tâm động Những cấu trúc không ổn định (không bền) thường dính dáng tới số nguyên liệu di truyền NST vòng tròn (Ring chromosome) Thường NST vòng tròn xảy NST gãy thành hai vùng đầu cuối cánh NST nối lại với thành cấu trúc dạng hình trịn Vịng trịn khơng thể bao gồm điểm co thắt NST (tâm động) Trong nhiều trường hợp, nguyên liệu di truyền đầu cuối NST bị Nhiều tế bào ung thư có biến đổi cấu trúc NST Những biến đổi không di truyền; chúng xảy tế bào soma (tế bào trứng tinh trùng) suốt thời kì hình thành phát triển khối u ung thư [12] 15 Hình NST hai tam động (Dicentric chromosome) phóng xạ Hình NST tâm động NST vịng trịn phóng xạ - Tổn thương mức tế bào Sự thay đổi đặc tính tế bào xảy nhân nguyên sinh chất sau chiếu xạ Các tổn thương phóng xạ lên tế bào làm: Tế bào chết tổn thương nặng nhân nguyên sinh chất Tế bào không phân chia được, làm chậm q trình phân chia Tế bào khơng phân chia số NST tăng gấp đôi trở thành tế bào khổng lồ Tế bào phân chia thành tế bào có rối loạn di truyền 16 Nói chung, liều cao tổn thương xạ ion hoá gây cho tế bào lớn Tuy nhiên, có số yếu tố vật lí, hóa học sinh học ảnh hưởng đến khả gây tổn thương thể phóng xạ Tổn thương mức tồn thể Độ nhạy cảm phóng xạ lồi động vật khác Để đánh giá mức độ nhạy cảm cá thể, người ta đưa khái niệm liều gây chết nửa 30 ngày sau chiếu xạ (LD50/30) LD50/30 số loài động vật người đánh sau: Chuột lang: 3-5Gy Thỏ: 9-10 Gy Lợn: 2,5 - Gy Khỉ: Gy Người: 4-5 Gy Rùa Trung Á: 500 Gy - Hiệu ứng sớm hiệu ứng muộn Thời gian tiềm giai đoạn từ bị chiếu xạ đến có biểu tổn thương phóng xạ Hiệu ứng sớm giai đoạn tiềm vòng vài tuần; hiệu ứng muộn xảy muộn sau hàng tháng hàng năm - Hiệu ứng xác định Hội chứng phóng xạ cấp hay Hội chứng phóng xạ tồn thân” động vật có vú đề cập đến thể bị chiếu xạ ngồi với liều lớn thời gian ngắn (thơng thường cỡ phút) diện tích rộng, tia X tia gamma xạ neutron Thương tổn chủ yếu tủy xương, dày-ruột thần kinh tùy thuộc liều lớn hay nhỏ Nếu bị chiếu liều >1 Gy thấy buồn nôn, nôn đầu Nếu bị chiếu >2Gy chết Bị chiếu với liều >8Gy khả sống Liều gây tử vong 50% nằm khoảng - Gy Bệnh diễn biến vòng tháng, kết tử vong hồi phục Trong phạm vi từ 3-10 Gy, biến chứng nhiễm khuẩn nguy hiểm, thường chết nhiễm khuẩn Bệnh nhân cần điều trị tích cực để nằm môi trường vô khuẩn nhằm tránh bị nhiễm trùng thứ phát Với liều cao 10Gy ruột bị thương tổn nặng, tử vong đến nhanh vòng 3-5 ngày Những người làm việc với phóng xạ thường bị liều lớn đến mức tổn thương phóng xạ cấp Chỉ có xảy tai nạn lị nguyên tử có nạn nhân bị chiếu liều cao Bình thường bị chiếu xạ dài ngày mức độ thấp Biểu tổn thương sớm số quan: 17 + Máu quan tạo máu: lympho tuỷ xương tổ chức nhạy cảm cao với xạ Giảm lympho xảy vài sau chiếu xạ Tế bào lympho trực tiếp bị phá huỷ, máu lưu hành hạch, lách, tuyến ức Mức độ tổn thương thời gian kéo dài tổn thương phụ thuộc vào liều chiếu thời gian chiếu Bạch cầu giảm với liều chiếu thấp 0,1Gy, tiểu cầu hồng cầu giảm liều cao hơn, tương ứng 0,5Gy Sự hồi phục đạt vài tháng sau chiếu xạ Các tế bào tạo máu tuỷ xương, kể nguyên hồng cầu nhạy cảm với phóng xạ Xét nghiệm máu thấy giảm số lượng lympho, bạch cầu hạt, tiểu cầu hồng cầu Biểu lâm sàng triệu chứng xuất huyết, phù, thiếu máu + Hệ tiêu hố: nhạy cảm với phóng xạ niêm mạc ruột non, sau vịm miệng, lưỡi, tuyến nước bọt, dày Gan nhạy cảm với phóng xạ Chiếu xạ liều cao làm tổn thương niêm mạc ruột, gây triệu chứng ỉa chảy, sút cân, giảm sức đề kháng thể, nặng gây loét, xuất huyết tiêu hoá, xơ hoá, hoại tử + Da: nhạy cảm với phóng xạ, bị chiếu liều trung bình liều cao cấp tính gây triệu chứng giống bỏng: viêm đỏ, ứ dịch, sạm đen, loét, hoại tử Tuy nhiên, hồi phục da tương đối tốt nên liều chí tử tế bào biểu bì cao tế bào hệ tạo máu 10 lần + Cơ quan sinh dục: nhạy cảm với phóng xạ Có nhiều tinh trùng bị tiêu diệt liều 0,5 -1Gy Bị chiếu xạ cấp liều 5-6Gy gây vơ sinh lâu dài nam, cịn liều 2,5Gy gây vơ sinh tạm thời (12 tháng) Đối với nữ, liều vô sinh cao hơn, khoảng 6Gy + Mắt: thuỷ tinh thể mắt dễ bị tổn thương phóng xạ Liều Gy gây mù Liều chiếu cấp Gy gây mù 100% Mù mắt xảy với thời gian từ 1-30 năm sau chiếu xạ - Hiệu ứng ngẫu nhiên Đối với hiệu ứng ngẫu nhiên khơng có khái niệm liều ngưỡng Mọi liều chiếu lên thể tạo nguy hiểm định Tổn thương ADN tế bào dẫn đến ung thư, đột biến ADN tổn thương: - Biến loạn NST tăng (bền, không bền) - Biến loạn NST tăng theo tuổi: TB lympho: y=2,18x104 +1,7x104 X (X: tuổi)/10) - Xác suất tổn thương với liều D (thấp): pD ~ aD 18 Các bệnh ung thư phóng xạ thường gặp ung thư máu, ung thư xương, ung thư da, ung thư phổi Đánh giá nguy phóng xạ làm tăng ung thư khó khăn thời gian tiềm ung thư kéo dài, thay đổi từ đến 30 năm kể từ lúc bắt đầu bị chiếu xạ tới xuất ung thư Một lý làm cho khó nhận định dấu hiệu ung thư phóng xạ gây nên khơng khác so với loại ung thư khác Hiệu ứng gây biến đổi di truyền phóng xạ làm tổn thương tế bào sinh sản, gây đột biến gen vật liệu di truyền tế bào Nguy biến đổi di truyền phóng xạ chiếu vào quan sinh dục người chưa xác định rõ Nguy xảy bị chiếu xạ vào lúc mang thai Nếu tính chung cho hệ tuổi giới nguy di truyền 1,3x10-2/Sv Bị chiếu xạ toàn thân >120cGy số lượng tinh dịch bị giảm xuống Trong tinh hồn loại spermatogonia B nhạy cảm với phóng xạ spermatogonia A Với liều xạ thấp 10cGy làm tổn thương tế bào spermatogonia Liều 6-10Gy chiếu vào tinh hồn gây vơ sinh vĩnh viễn cho nam giới, liều nhỏ hồi phục Liều xạ gây suy chức buồng trứng phụ thuộc vào tuổi Với liều 3-4Gy gây kinh toàn phụ nữ 40 tuổi Bức xạ ion hóa có tác động thai nhi: làm thai chậm phát triển, dị tật bẩm sinh, chết phôi thai trẻ sơ sinh, sinh ung thư Nếu thai bị chiếu xạ vào lúc tạo thành quan nội tạng nguy sinh quái thai lớn Số liệu nghiên cứu người cịn sống sót sau vụ nổ bom nguyên tử Nhật Bản cho thấy trẻ em bị đầu nhỏ (microencephaly) trẻ sinh bố mẹ vùng mà liều xạ tự khơng khí đạt 100-190mGy [11] Từ trình bày ta thấy phóng xạ ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe người Tuy nhiên tỉ lệ việc người bị nhiễm phóng xạ từ việc sử dụng thực phẩm chiếu xạ hay làm việc nhà máy chiếu xạ thực phẩm thấp Tại Vương quốc Anh, Cơ quan Y tế An toàn báo cáo với ủy ban nghị viện nhân viên làm việc 10 sở chiếu xạ nước không gặp phải nguy hiểm bất thường: nguy kiểm soát hiệu cách sử dụng hệ thống kiểm sốt an tồn phức tạp Các nhà máy xây dựng với che chắn xạ kiên cố q trình khơng gây nguy hiểm cho người Trong 30 năm qua, có số tai nạn lớn sở chiếu xạ công nghiệp gây thương tích tử vong cho người lao động vơ tình tiếp xúc với liều phóng 19 xạ gây tử vong Tuy nhiên tất vụ tai nạn xảy hệ thống an tồn bị người cố ý bỏ qua thủ tục kiểm sốt thích hợp khơng thực sau Trong hầu hết trường hợp, báo cáo "tai nạn" thật cố hoạt động Những cố khiến cho tản nhiệt bị đóng cửa, chúng khơng gây hại cho không tạo nguy hiểm cho môi trường Sự phân biệt tai nạn cố tạo nên quan có trách nhiệm an tồn tất ngành cơng nghiệp Trong trường hợp công nghệ sản xuất thực phẩm khác đóng hộp, khử trùng cơng nghiệp hóa chất nơng nghiệp, có khả gây nguy hiểm cho người lao động Tại nhà máy chiếu xạ, kiểm sốt quy trình thức yêu cầu nghiêm ngặt để ngăn ngừa tai nạn Cơ sở vật chất xây dựng theo thiết kế tiêu chuẩn với nhiều biện pháp bảo vệ để bảo vệ sức khoẻ nhân viên bảo vệ cộng đồng thảm họa tự nhiên động đất lốc xốy xảy Vật liệu phóng xạ cần thiết cho thiết bị chiếu xạ vận chuyển thùng thép có chìa khóa Những thùng đáp ứng tiêu chuẩn quốc gia quốc tế theo mơ hình vận chuyển an tồn vật liệu phóng xạ Cơ quan Năng lượng Nguyên tử Quốc tế IAEA thiết kế để chống lại tai nạn nghiêm trọng nhất, bao gồm va chạm, đâm thủng tiếp xúc với lửa Số lượng lớn chất phóng xạ vận chuyển an tồn tồn giới tới khoảng 170 máy chiếu xạ để xử lý nhiều loại hàng hoá Từ năm 1955 đến nay, Canada vận chuyển khoảng 480 triệu đơn vị phóng xạ cobalt-60 mà khơng có nguy phát xạ mơi trường thất vật liệu phóng xạ Trong thời kỳ, có khoảng triệu lơ đồng vị phóng xạ dùng cơng nghiệp, bệnh viện nghiên cứu sản xuất Bắc Mỹ vận chuyển mà khơng có tai nạn phóng xạ Kỉ lục an tồn tuyệt vời vượt xa ngành công nghiệp khác vận chuyển vật liệu độc hại hóa chất độc hại, dầu thơ, xăng Các q trình tương tự sử dụng thành cơng an tồn để vận chuyển vật liệu phóng xạ đến thiết bị chiếu xạ có sử dụng để vận chuyển vật liệu phóng xạ tới máy phóng xạ bổ sung chế tạo để chiếu xạ thực phẩm [1] 20 CHƯƠNG LỢI ÍCH CHIẾU XẠ THỰC PHẨM MANG LẠI 3.1 Khía cạnh vi sinh Cục Quản lý Thực phẩm Dược phẩm Hoa Kỳ FDA phê duyệt việc sử dụng chiếu xạ cho thịt gia cầm đồng thời cho phép sử dụng loạt loại thực phẩm khác, bao gồm loại trái tươi rau với loại gia vị Cơ quan xác định q trình an tồn hiệu việc làm giảm loại bỏ vi khuẩn có hại Chiếu xạ làm giảm vi khuẩn gây hư hỏng thực phẩm, côn trùng ký sinh trùng Và số loại trái cây, rau củ cịn ức chế nảy mầm làm chậm trình chín Những ảnh hưởng chiếu xạ lên thực phẩm, động vật người ăn thực phẩm chiếu xạ nghiên cứu rộng rãi 40 năm Những nghiên cứu cách rõ ràng phương pháp chiếu xạ phép sử dụng loại thực phẩm với mục đích sau Chiếu xạ thực phẩm giúp kéo dài thời gian bảo quản thực phẩm Nếu đơng lạnh có khả ức chế phát triển vi sinh vật tia xạ có tác dụng gây tổn thương chất di truyền ( phân tử AND) làm bất hoạt khả sinh sản vi sinh vật Nhờ đó, sau chiếu xạ, vi sinh vật gây bệnh cho người vi sinh vật gây hại cho thực phẩm bị bất hoạt Quá trình tương tác xạ thực phẩm tạo lượng nhiệt không đáng kể (chiếu 10kGy, nhiệt độ tăng lên 20C) nên chiếu xạ diệt vi khuẩn khơng làm chín, khơng làm chất dinh dưỡng khơng làm biến dạng bao gói thực phẩm plastic,… Nhờ hiệu ứng thực phẩm chiếu xạ trở nên vệ sinh an toàn hơn, chất lượng dinh dưỡng ổn định, thời gian sử dụng thực phẩm kéo dài… tạo thuận lợi cho khâu lưu trữ phân phối thực phẩm tới thị trường xa, trái thời vụ Chiếu xạ thực phẩm góp phần ngăn chặn lây lan nhiều dịch bệnh Ngũ cốc, hoa quả, thịt, trứng, sữa, hải sản …là môi trường cư trú thích hợp cho nhiều vi khuẩn, trùng, kí sinh trùng gây bệnh (Salmonella, Campylobatcter, Oxoplasma gondii, Trichinella, Vibro cholera, Listeria monocytogees, Yersina, Shigella Escherichia coli 0157:H7 Clostridium perfringenes….) Khu trú thực phẩm, mầm bệnh dễ lây lan sang người sử dụng sang vùng địa lý khác Vì vậy, chiếu xạ trước thực phẩm xuất tiêu thụ biện pháp kiểm dịch hữu hiệu góp phần ngăn chặn đáng kể lây 21 lan, làm giảm thiệt hại nhân mạng kinh tế Ví dụ, từ năm 1970 đến 1982, phương pháp trùng sữa tươi xạ ion hoá Scotland áp dụng giúp giảm thiểu số bệnh sữa gây từ 3500 người xuống 12 người Vì trùng xạ sữa ngày trở thành phương pháp phổ biến Châu Âu, Bắc Mỹ 3.2 Khía cạnh dinh dưỡng Cũng phương pháp bảo quản khác, ảnh hưởng chiếu xạ chất lượng dinh dưỡn thực phẩm tương tự Nhưng phương pháp lại hạn chế ảnh hưởng phương pháp khác Chỉ có thay đổi mức độ nhỏ quan sát vitamin (B1, C, A E) Tuy nhiên, chất dinh dưỡng carohydrat, lipid protein khơng bị ảnh hưởng liều lượng thấp trung bình Tuy nhiên, thay đổi dinh dưỡng thực phẩm chiếu xạ phụ thuộc vào yếu tố như: nhiệt độ, liều xạ, môi trường đóng gói bảo quản Ví dụ, chiếu xạ thức ăn đông lạnh thức ăn môi trường oxy tự chứng minh làm giảm tối đa dinh dưỡng.[13] Sự chiếu xạ thực phẩm chiếu xạ độc lập, không liên quan đến việc nhiễm bẫn phóng xạ thực phẩm hay tai nạn khác [14] Ảnh hưởng vật lý xạ ion hóa lên thực phẩm Bức xạ ion hóa, khơng liều lượng cao mà liều lượng thấp khơng thích hợp cho tất loại thực phẩm gây mùi hương vị không mong muốn cho số loại thực phẩm định chí tổn thương mô số loại trái Trong thời gian tiếp xúc với xạ ion hóa, thực phẩm nước hấp thu lượng, hầu hết số chúng sử dụng trình tạo phân tử gọi sản phẩm phóng xạ Những phân tử ngắn, khơng ổn định, chúng phản ứng hóa học với với phân tử xung quanh, gây tổn hại đến tế bào sinh học, bao gồm tế bào bị nhiễm vào vi sinh vật hay trùng Các sản phẩm phóng xạ không thực phẩm chiếu xạ, sản phẩm giống tìm thấy thực phẩm nấu chín, đơng lạnh trùng chí thực phẩm chưa qua chế biến Sự chiếu xạ phá vỡ số liên kết hóa học DNA thực phẩm tế bào vi sinh vật nhiễm vào thực phẩm Nhưng thực phẩm gián đoạn khơng quan trọng, làm giảm đáng lể hội sống sót gia tăng sâu bọ hại vi sinh vật.[13] 22 CHƯƠNG THƯƠNG MẠI THỰC PHẨM CHIẾU XẠ Những qui định thực phẩm chiếu xạ khác quốc gia khác Mỗi nước qui định công nghệ sản xuất mức giới hạn cụ thể cho sản phẩm cụ thể Đa phần quốc gia chấp nhận thực phẩm chiếu xạ yêu cầu thực phẩm chiếu xạ nhập phải phù hợp với tiêu chuẩn Codex thực phẩm chiếu xạ Tiêu chuẩn chung thực phẩm chiếu xạ (CODEX STAN 106 – 1983, REV – 2003) qui định về: nguồn xạ, lượng hấp thụ, sở vật chất kiểm sốt q trình sản xuất; vệ sinh thực phẩm chiếu xạ; yêu cầu công nghệ; re – irradiation ghi nhãn [15] - Trong đó, nguồn xạ sử dụng tia gamma từ hạt nhân phóng xạ 60Co 137Cs, tia X tạo từ nguồn máy hoạt động có mức lượng MeV thấp hơn, điện tử phát từ nguồn máy hoạt động có mức lượng 10 MeV thấp - Lượng hấp thụ thực phẩm chiếu xạ tối thiểu phải đủ để đạt mục đích cơng nghệ liều hấp thụ tối đa phải nhỏ mức an toàn người tiêu dùng không gây ảnh hưởng xấu đến cấu trúc, thuộc tính cảm quan sản phẩm đem chiếu xạ Lượng hấp thụ tối đa cấp cho thực phẩm không vượt 10kGy, trừ cần thiết để đạt mục đích cơng nghệ hợp pháp - Cơ sở vật chất kiểm soát trình, việc xử lý chiếu xạ thực phẩm phải thực sở quan có thẩm quyền cấp phép; sở phải thiết kế để đáp ứng yêu cầu an toàn, hiệu thực hành vệ sinh tốt chế biến thực phẩm; sở phải có đủ nhân viên đào tạo chuyên môn kỹ càng; sở vật chất hồ sơ cần phải kiểm tra - Vệ sinh thực phẩm chiếu xạ Thực phẩm chiếu xạ phải chuẩn bị, vận chuyển chế biến hợp vệ sinh theo qui định luật Nguyên tắc chung vệ sinh thực phẩm (CAC/RCP – 1969, sửa đổi – 1997), bao gồm việc áp dụng nguyên tắc hệ thống phân tích kiểm sốt mối nguy điểm kiểm soát tới hạn (HACCP) Bất kỳ yêu cầu sức khỏe cộng đồng có liên quan đến an tồn sinh học dinh dưỡng áp dụng mức độ thích hợp quốc gia nơi bán thục phẩm - Yêu cầu công nghệ Việc chiếu xạ thực phẩm hợp lý đáp ứng u cầu cơng nghệ hay có lợi cho việc bảo vệ sức khỏe người tiêu dùng Yêu cầu chất lượng đóng gói thực phẩm, liều áp dụng phải tương xứng với mục đích 23 sức khỏe công nghệ sức khỏe cộng đồng đạt phải phù hợp với thực tiễn chế biến xạ tốt Thực phẩm chiếu xạ cật liệu đóng gói chúng có chất lượng phù hợp, điều kiện vệ sinh phù hợp với mục đích xử lý trước sau chiếu xạ, theo điều kiện tốt thực tiễn sản xuất có tính đến u cầu cụ thể q trình cơng nghệ - Chiếu xạ lại (re – irradiation) Không chiếu xạ lại thực phẩm trừ trường hợp: ngũ cốc, đậu đỗ, loại thực phẩm khơ hàng hóa khác tương tự chiếu xạ với mục đích kiểm sốt tái nhiễm côn trùng ức chế nảy mầm Thực phẩm không coi chiếu xạ lại nếu: thực phẩm chế biến từ nguyên liệu chiếu xạ liều hấp thụ không lớn 1kGy; thực phẩm đem chiếu xạ chứa không 5% thành phần theo khối lượng chiếu xạ; yêu cầu công nghệ đặc thù phải chiếu xạ qua nhiều giai đoạn để tổng liều hấp thụ giai đoạn trình chế biến đạt giá trị đủ gây hiệu mong muốn - Dán nhãn Thực phẩm trước sau chiếu xạ phải đóng gói bao bì Thực phẩm chiếu xạ phải bảo quản theo quy định thực phẩm chưa chiếu xạ Trên bao bì thực phẩm chiếu xạ, ngồi thơng tin bắt buộc theo quy định pháp luật ghi nhãn thực phẩm phải có dịng chữ: “Thực phẩm chiếu xạ” dán nhãn hiệu nhận biết thực phẩm chiếu xạ Danh mục thực phẩm phép chiếu xạ Việt Nam giới hạn liều hấp thụ tối đa theo Qui đinh thực phẩm chiếu xạ theo định số 3616/2004/QĐBYT [16] Tùy thuộc mục đích chiếu xạ, q trình chiếu xạ thực phẩm phải bảo đảm liều hấp thụ loại thực phẩm không vượt giới hạn sau: Bảng Danh mục thực phẩm phép chiếu xạ liều lượng cho phép Việt Nam Liều hấp thụ Số tối đa (kGy) thứ Loại thực phẩm Mục đích chiếu xạ tự Tối thiểu Tối đa Loại 1: Sản phẩm nôngỨc chế nảy mầm 0,1 0,2 sản dạng thân, rễ, củ trình bảo quản Loại 2: Rau, tươi (trừa) Làm chậm q trình chín 0,3 1,0 loại 1) b) Diệt côn trùng, ký sinh trùng 0,3 1,0 c) Kéo dài thời gian bảo quản 1,0 2,5 d) Xử lý kiểm dịch 0,2 1,0 Loại 3: Ngũ cốc cáca) Diệt côn trùng, ký sinh trùng 0,3 1,0 sản phẩm bột nghiền từb) Giảm nhiễm bẩn vi sinh vật 1,5 5,0 ngũ cốc; đậu hạt, hạt cóc) Ức chế nảy mầm 0,1 0,25 dầu, hoa khô 24 Loại 4: Thủy sản sảna) Hạn chế vi sinh vật gây bệnh phẩm thủy sản, bao gồmb) Kéo dài thời gian bảo quản động vật không xươngc) Kiểm soát động thực vật ký sống, động vật lưỡng cưsinh dạng tươi sống lạnh đông Loại 5: Thịt gia súc, giaa) Hạn chế vi sinh vật gây bệnh cầm sản phẩm từ giab) Kéo dài thời gian bảo quản súc, gia cầm dạng tươic) Kiểm sốt động thực vật ký sống lạnh đơng sinh Loại 6: Rau khô, gia vị vàa) Hạn chế vi sinh vật gây bệnh thảo mộc b) Diệt côn trùng, ký sinh trùng Loại 7: Thực phẩm khơa) Diệt trùng, ký sinh trùng có nguồn gốc động vật b) Kiểm soát nấm mốc c) Hạn chế vi sinh vật gây bệnh 25 1,0 1,0 0,1 7,0 3,0 2,0 1,0 1,0 0,5 7,0 3,0 2,0 2,0 0,3 0,3 1,0 2,0 10,0 1,0 1,0 3,0 7,0 KẾT LUẬN Nghiên cứu ứng dụng thực phẩm chiếu xạ thực từ kỷ trước Các nghiên cứu cho thấy hiệu việc sử dụng xạ ion để tiêu diệt vi sinh vật ứng dụng việc bảo quản thực phẩm Có thể nói chiếu xạ thực phẩm phương pháp bảo quản thực phẩm đại có tính kỹ thuật cao, tiêu diệt vi sinh vật làm biến đổi đến dinh dưỡng thực phẩm Việc chấp nhận sử dụng thực phẩm chiếu xạ quốc ngày mở rộng, khu vực châu Á – Thái Bình Dương Các qui định thực phẩm chiếu xạ quốc gia khác cho nước, đa phần nước dựa tiêu chuẩn chung CODEX thực phẩm chiếu xạ Là phương pháp bảo quản thực phẩm đại nên việc nghiên cứu ứng dụng chiếu xạ thực phẩm ngày phát triển Hơn nữa, chiếu xạ nước tiên tiến Mỹ lại yêu cầu bắt buộc cho số mặt hàng nhập vào thị trường 26 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] ICGFI, Dr Eileen Stewart, Dr Paul Thomas, Dr Christine M Bruhn, Mr D.D Derr (1999) Facts about food irradiation Austria, trang 17-22 [2] Food Irradiation: what you need to know https://www.fda.gov/Food/IngredientsPackagingLabeling/IrradiatedFoodPackaging/uc m261680.htm [3] National Consumers League (2006), 1701 K Street NW, Suite 1200 Washington, DC [4] Stanley T.Omaye (2004) Food and Nutritional Toxicology, trang 248-259 [5] ICGFI, Dr Eileen Stewart, Dr Paul Thomas, Dr Christine M Bruhn, Mr D.D Derr (1999) Facts about food irradiation Austria, trang 17-22 [6] Irradiation food, Food Safety Authority of Ireland, https://www.fsai.ie/irradiatedfood/ [7] Detection methods for irradiated foods, David Acosta, Texas A & M University http://moreira.tamu.edu/BAEN625/TOC_files/Detectmeth.pdf [8] Stanley T.Omaye (2004) Food and Nutritional Toxicology, trang 248-259 [9] Food Irradiation: what you need to know https://www.fda.gov/Food/IngredientsPackagingLabeling/IrradiatedFoodPackaging/uc m261680.htm [10] Công ty Cổ phần chiếu xạ An Phú http://www.apic.com.vn/ [11] http://www.benhvien103.vn/vietnamese/bai-giang-chuyen-nganh/y-hoc-hatnhan/tac-dung-sinh-hoc-cua-buc-xa-ion-hoa/795/ [12] Huỳnh Như Ngọc Hiển Thay đổi cấu trúc nhiễm sắc thể có ảnh hưởng tới sức khỏe phát triển [13] Irradiation food, Food Safety Authority of Ireland, https://www.fsai.ie/irradiatedfood/ [14] Food irradiation, Europa https://ec.europa.eu/food/safety/biosafety/irradiation_en [15] General standard for irradiated foods, CODEX STAN 106-183, REV.1-2003 http://www.fao.org/input/download/standards/16/CXS_106e.pdf 27 [16] Chương – Qui định thực phẩm chiếu xạ, Quyết định việc ban hành “Quy định vệ sinh an toàn thực phẩm bảo quản phương pháp chiếu xạ”, Số: 3616/2004/QĐ-BYT 28 ... nhãn thực phẩm phải có dịng chữ: ? ?Thực phẩm chiếu xạ? ?? dán nhãn hiệu nhận biết thực phẩm chiếu xạ Danh mục thực phẩm phép chiếu xạ Việt Nam giới hạn liều hấp thụ tối đa theo Qui đinh thực phẩm chiếu. .. Các sản phẩm phóng xạ khơng thực phẩm chiếu xạ, sản phẩm giống tìm thấy thực phẩm nấu chín, đơng lạnh trùng chí thực phẩm chưa qua chế biến Sự chiếu xạ phá vỡ số liên kết hóa học DNA thực phẩm tế... mong muốn - Dán nhãn Thực phẩm trước sau chiếu xạ phải đóng gói bao bì Thực phẩm chiếu xạ phải bảo quản theo quy định thực phẩm chưa chiếu xạ Trên bao bì thực phẩm chiếu xạ, ngồi thông tin bắt