Tiểu luận Độc tố học thực phẩm Đề tài hành trình của chất Độc trong cơ thể con người

Đường tiêu hóa của con người  Đa phần các chất độc đi vào đường tiêu hóa cùng với nước và thức ăn hoặc đi vào một cách độc lập trường hợp chất thuốc và một số chất độc  Ngoại trừ những

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG THƯƠNG TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

TIỂU LUẬN ĐỘC TỐ HỌC THỰC PHẨM

Đề tài: HÀNH TRÌNH CỦA CHẤT ĐỘC TRONG CƠ THỂ

CON NGƯỜI

Giảng viên:

TS ĐỖ MAI NGUYÊN PHƯƠNG

Sinh viên thực hiện:

1 Nguyễn Trần Thanh Vy MSSV: 2041230285

2 Huỳnh Ngọc Yến Nhi MSSV: 2041230195

3 Lê Nguyệt Nhi MSSV: 2041230198

4 Nguyễn Thị Diễm Hương MSSV: 2041230146

5 Trần Thanh Lâm MSSV: 2041230153

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG THƯƠNG TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

TIỂU LUẬN ĐỘC TỐ HỌC THỰC PHẨM

Đề tài: HÀNH TRÌNH CỦA CHẤT ĐỘC TRONG CƠ THỂ

CON NGƯỜI

Giảng viên:

TS ĐỖ MAI NGUYÊN PHƯƠNG

Sinh viên thực hiện:

1 Nguyễn Trần Thanh Vy MSSV: 2041230285

2 Huỳnh Ngọc Yến Nhi MSSV: 2041230195

3 Lê Nguyệt Nhi MSSV: 2041230198

4 Nguyễn Thị Diễm Hương MSSV: 2041230146

5 Trần Thanh Lâm MSSV: 2041230153

6 Nguyễn Thị Cẩm Linh MSSV: 2041230156

Tp Hồ Chí Minh, tháng 09 năm 2024

LỜI MỞ ĐẦU

Trong cuộc sống hiện đại, sự tiếp xúc với các chất độc hại ngày càng trởnên phổ biến, ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe con người Các chất độc nàyxâm nhập vào cơ thể qua nhiều con đường khác nhau, bao gồm đường tiêu hóa,đường hô hấp và qua da Khi chúng ta ăn uống, hít thở hay tiếp xúc với các bềmặt ô nhiễm, các chất độc sẽ được hấp thu vào cơ thể và bắt đầu hành trình củamình

Quá trình hấp thu này không chỉ diễn ra một cách ngẫu nhiên mà còn liênquan chặt chẽ đến các cơ chế sinh lý của cơ thể Những chất độc có thể tác độngđến nhiều hệ thống trong cơ thể, từ hệ thần kinh đến hệ miễn dịch, làm tăngnguy cơ mắc bệnh và giảm chất lượng cuộc sống Sau khi vào trong, các chấtđộc thường được cố định và thu giữ bởi các tế bào và mô, có thể gây ra nhữngtác động xấu đến sức khỏe nếu không được xử lý kịp thời.Việc phân loại cácchất độc cũng rất quan trọng, vì mỗi loại có cách thức ảnh hưởng khác nhau đến

cơ thể Sau khi được hấp thu và xử lý, cơ thể sẽ tìm cách bài xuất những chấtđộc này để duy trì sự cân bằng và bảo vệ sức khỏe Quá trình bài xuất diễn raqua nhiều con đường khác nhau, chủ yếu là nước tiểu, mật, phổi, và thậm chíqua mồ hôi Những cơ chế này không chỉ thể hiện khả năng tự làm sạch của cơthể mà còn cho thấy tầm quan trọng của việc duy trì chế độ ăn uống lành mạnh

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU 1

MỤC TIÊU 2

MỤC LỤC 3

DANH MỤC HÌNH 4

DANH MỤC BẢNG 4

CHƯƠNG 1 HÀNH TRÌNH CÁC CHẤT ĐỘC TRONG CƠ THỂ 5

1.1 Hấp thu 5

1.1.1 Đường tiêu hóa 5

1.1.2 Đường hô hấp 7

1.1.3 Da 9

1.2 Phân bố 11

1.3 Cố định và thu giữ chất độc 12

1.4 Thải loại chất độc 14

1.4.1 Bài xuất qua nước tiểu 14

1.4.2 Bài xuất qua mật 15

1.4.3 Bài xuất qua Phổi 16

1.4.4 Bài xuất qua các đường khác 16

KẾT LUẬN 18

TÀI LIỆU THAM KHẢO 19

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1.1 Đường tiêu hóa của con người 5

Hình 1.1.2 Dạ dày 6

Hình 1.1.3 Ảnh hưởng của các nhân tố này đến sự khuếch tán của axit benzoic và anilin 6

Hình 1.1.4 Ảnh hưởng của dịch ruột đến sự khuếch tán và hấp thu của axit benzoic và anilin 7

Hình 1.1.5 Lông nhung 7

Hình 1.1.6 Đường hô hấp của con người 8

Hình 1.1.7 Phế nang 8

Hình 1.1.8 Da 9

Hình 1.1.9 Biểu bì 10

Hình 1.1.10 Các lớp biểu bì 11

Hình 1.2.1 Hàng rào máu – não 11

Hình 1.2.2 Hàng rào máu – nhau 12

Hình 1.3.1 Thận 13

Hình 1.3.2 Gan 13

Hình 1.3.3 Các mô mỡ 13

Hình 1.3.4 Xương 14

Hình 1.4.1 Dạng chuyển hóa 14

Hình 1.4.2 Bài xuất qua nước tiểu 15

Hình 1.4.3 bài xuất qua mật 15

Hình 1.4.4 Bài xuất qua Phổi 16

Hình 1.4.5 Bài xuất qua đường khác 16

DANH MỤC BẢNG Bảng 1.3.1 Bảng phân biệt hai kiểu liên kết với chất độc 15

CHƯƠNG 1 HÀNH TRÌNH CÁC CHẤT ĐỘC TRONG CƠ THỂ

Các con đường hấp thu chất độc chính là ống tiêu hóa, phổi và dạ dày

1.1.1 Đường tiêu hóa

Hình 1.1.1 Đường tiêu hóa của con người

 Đa phần các chất độc đi vào đường tiêu hóa cùng với nước và thức ăn hoặc

đi vào một cách độc lập (trường hợp chất thuốc và một số chất độc)

 Ngoại trừ những chất ăn da hoặc những chất kích thích đối với các màngnhầy, phần lớn các chất độc sẽ không gây hậu quả nếu chúng không được hấp thu

 Sự hấp thu có thể xảy ra trên toàn bộ chiều dài của ống tiêu hóa nhằm mụcđích để được hấp thụ ở miệng hoặc ở trực tràng Hai vùng này đều là hai vùng hấp thutối thiểu các chất độc từ môi trường

 Dạ dày

Hình 1.1.2 Dạ dày

Dạ dày là một vùng hấp thụ đáng chú ý, đặc biệt là đối với các axit yếu, tại đâychúng thường ở dạng không ion hóa, hòa tan được trong chất béo nên có thể khuếchtán được Ngược lại, các base yếu khi ở trong dịch dạ dày, chúng bị ion hóa mạnh do

đó bị hấp thụ không dễ dàng

 Máu

Qua máu các axit yếu thường ở dưới dạng ion hóa nên dễ được vận chuyển đi, còncác base yếu lại thường ở dưới dạng không ion hóa nên có khuynh hướng khuếch tántrở lại dạ dày

không có xu hướng quay trở lại Ngược lại, các base yếu thì dễ dàng bị hấp thu hơn vì

ở đây chúng tồn tại dưới dạng không ion hóa

Hình 1.1.4 Ảnh hưởng của dịch ruột đến sự khuếch tán và hấp thu của axit benzoic và anilin.

 Đáng chú ý là sự hấp thu ở ruột còn

được tăng thêm do thời gian tiếp xúc kéo dài và

đo bề mặt ruột còn có các lông nhung hỗ trợ nữa

 Người ta đã biết một số chất độc như 5

-fluorouracil , tali và chì thường bị hấp thu bởi

ruột nhờ các hệ thống vận chuyển tích cực

 Các chất đặc biệt như một số chất màu

azoic hoặc polystyren lại có thể qua thành ruột

bằng cơ chế uống bào

1.1.2 Đường hô hấp

Hình 1.1.6 Đường hô hấp của con người

Hình 1.1.5 Lông nhung

 Phế nang là vùng hấp thu chính của

đường hô hấp Các khí như CO, nitơ oxyđ, lưu

huỳnh đioxyd và các chất lổng bay hơi

(benzen, cacbon tetraclorua) thường được hấp

thu tại đây

 Sở dĩ phế nang hấp thu dễ dàng là do

phế nang có bề mặt rất lớn, có lưu lượng máu

cao cũng như có sự gần gũi giữa máu và không

khí ở phế nang

 Tỷ lệ hấp thu sẽ phụ thuộc vào độ hòa tan của các khí vào trong máu: khí cànghòa tan sự hấp thu càng nhanh Tuy nhiên cân bằng giữa không khí và máu của cáchợp chất hòa tan (ví dụ như cloroform) sẽ đạt được chậm hơn so với các hợp chất kémhòa tan (chẳng hạn etylen) Bởi vì các hợp chất càng hòa tan thì lượng hòa tan trongmáu càng lớn

 Ngoài các khí và các hơi thì các sol khí lỏng cũng như các hạt của khí quyểnđều có thể được hấp thu ở nơi này

 Các hạt bé nhất sẽ nằm lại trong khí quản rồi sau đó được hút lên phía trên bằng

cơ chế thực bào hoặc cơ chế nước nhầy

 Các hạt được hít lên phía trên sẽ được thải ra qua ho hoặc qua nuốt lại, còn cáchạt được ăn theo lối thực bào cũng như một số hạt tự do sẽ được hấp thu vào trongmạch bạch huyết Các tiểu phần hòa tan có thể đi trưc tiếp vào trong máu sau khi đã điqua biểu mô

Hình 1.1.7 Phế nang

 Sự khuếch tán chất độc qua biểu bì là pha đầu tiên của sư hấp thu xuyên

da Hàng rào quan trọng nhất của biểu bì là lớp sừng

 Lớp sừng cấu tạo từ nhiều lớp tê bào chết , mảnh, dính và có chứa các hợpchất tương đối bền về mặt hóa học (protein sợi)

Hình 1.1.9 Biểu bì

 Sự khuếch tán chất độc qua chân bì là pha thứ hai của sự hấp thu xuyên da

 Chân bì là một môi trường khuếch tán xốp, có nước và có tính khôngchọn lọc

 So với lớp sừng thì chân bì là hàng rào kém chọn lọc hơn

 Khi mài mòn hoặc hủy bỏ lớp sừng đều làm tăng khả năng hấp thu Cácaxit, base, hơi ngạt thường làm tăng khả năng hấp thu ở chân bì là do làmthương tổn lớp sừng

 Một số dung môi như đimetylsulfoxyđ cũng làm tăng tính thấm của chânbì

Hình 1.1.10 Các lớp biểu bì

1.2 Phân bố

 Hàng rào máu - não thường định vị ở thành mao mạch

 Các tế bào của nội mô mao mạch thường nốỉ kết chặt chẽ với nhau, chỉ để

hở một ít hoặc không có không gian Có tác dụng ngăn cản sự đi qua của cácchất độc

 Trong các tế bào này lại thiếu các không bào nên cũng làm giảm khả năngvận chuyển, nồng độ protein của chất lỏng ở các khe (kẽ) ở trong não thường rấtthấp, trái ngược với ở những cơ quan khác

Hình 1.2.11 Hàng rào máu – não

 Vì vậy sự liên kết với các protein không thể là một cơ chế vậnchuyển của chất độc từ máu vào não Người ta cho rằng sự xâm nhập của cácchất độc vào trong não phụ thuộc vào độ hòa tan của chúng trong chất béo.Chẳng hạn metyl thủy ngân xâm nhập dễ dàng vào não nên là độc tố chính tácdụng đến cơ quan này Ngược lại các dẫn xuất vô cơ của thủy ngân không hòatan được trong chất béo nên không xâm nhập được một cách dễ dàng vào trongnão do đó tác dụng độc của chúng không phải đến não mà là đến thận

 Hàng rào máu - nhau là một vật cản trở ngại cho sự vận chuyên các chất

độc và do đó có một tác dụng bảo vệ nào đó cho các bảo thai

 Các hồng cầu có vai trò trong sự phân bố

một số chất độc Chẳng hạn, màng của hồng

cầu cản trở được sự xâm nhập của các dẫn xuất

vô cơ của thủy ngân nhưng lại không cản trở

các dẫn xuất alkyl của thủy ngân

 Nhiều dẫn liệu cho thấy nồng độ thủy

ngân vô cơ ở hồng cầu chỉ bằng một nửa nồng

độ ở dịch tương, nhưng nồng độ metyl thủy ngân

lại lớn hơn ở dịch tương 10 lần (WHO, 1976)

1.3 Cố định và thu giữ chất độc

Cố định một sản phẩm hóa học vào một tổ chức nào đó thường làm chonồng độ cục bộ ở tổ chức này cao hơn Người ta phân biệt hai kiểu liên kết vớichất độc:

Bảng 1.3.1 Bảng phân biệt hai kiểu liên kết với chất độc

Thường có liên quan với các tác dụng

độc mạnh Thường có liên quan với liều lượng

Có vai trò quan trọng trong sự phân

bố các chất độc ở nhiều cơ quan và

mô

 Các protein dịch tương có thể cố định các hợp phần sinh lý bình thường cũng

như các hợp phần ngoại sinh

 Phần lớn các hợp phần ngoại sinh được liên kết với albumin do đó không đượcvận chuyển trực tiếp vào trong khoảng không gian ngoại mạch

 Sự liên kết này thường là thuận nghịch, nên phân tử chất độc có khả năng tựphân ly khỏi protein dẫn đến làm tăng lượng chất độc tự do, do đó chúng có thể đi quanội mô của mao mạch

Hình 1.2.12 Hàng rào máu – nhau

Ví dụ: khi cho bệnh nhân đang dùng thuốc chống tháo đường uống

sulfonamid vốn có ái lực với protein của dịch tương lớn hơn nên có thể đẩy thuốcchống tháo đường ra Chất thuốc này được giải phóng sẽ làm tăng cơn hôn mê dogiảm glucose huyết

 Gan và thận có khả năng cố định các phân tử

hóa học hợp với chức năng trao đổi chất và chức năng

bài xuất của chúng

 Trong các cơ quan này người ta tìm thấy các

protein có khả năng cố định đặc biệt Như

metalothionein giữ một vai trò quan trọng trong việc

cố đinh cađmi bởi gan và thận cũng như trong việc

chuyển giao kim loại từ gan tới thận

 Việc cố định một chất thường làm tăng nồng

độ của chất đó ở trong mô lên

Ví dụ, nồng độ của chì trong gan 50 lần lớn hơn ở trongdịch tương sau khi uống 30 phút

 Các mô mỡ là nơi tích giữ mạnh các hợp

chất hòa tan được trong chất béo như DDT, đielđrin,

và các biphenylpolyclorua

 Các hợp chất này dường như được tích giữ,

đơn giản là do chúng hòa tan được ở trong mỡ trung tính Sự liên hợp các chấtđộc như DDT với các axit béo cũng có thể là một cơ chế để giữ các sản phẩmnày ở trong các mô và trong các tế bào giàu lipid

 Xương cũng là vùng chính để giữ các chất độc

như flo, chì và stronxi

 Sở dĩ tích giữ được trong xương là do một phảnứng trao đổi nhanh giữa chất độc có mặt trong chất lỏnggiữa các khe và các tinh thể hydroxyapatit của xương

Hình 1.3.15 Các mô ỡ

Hình 1.3.16.

Hình 1.3.13 Thận

Hình 1.3.14 Gan

 Do có sự giống nhau về điện tích và kích thước nên ion F có thể thay thế

dễ dàng OH , trong khi đó ion Ca có thể bị thay thê bởi chì hoặc stronxi.- 2+

1.4 Thải loại chất độc

 Các chất độc sau khi hấp thu và phân bố trong cơ thể đều bị bài xuất ra ngoàidưới các dạng:

 Dưới dạng không đổi: Một số chất độc có thể được bài xuất ra ngoài mà

không thay đổi cấu trúc hóa học của chúng Điều này có thể xảy ra nếu các chất độc đãvào cơ thể ở dạng ít độc hại hoặc dễ bài xuất

 Dưới dạng các chất trao đổi

(chuyển hóa): Nhiều chất độc cần được chuyển

hóa trong cơ thể thành các sản phẩm ít độc hại hơn

trước khi bài xuất Chuyển hóa thường xảy ra chủ

yếu ở gan

 Dưới dạng các hợp chất liên hợp:

Gan có thể kết hợp các chất độc với các nhóm hóa học khác (như glucuronide, sulfate)

để tạo ra các hợp chất dễ hòa tan hơn, từ đó dễ dàng bài xuất ra ngoài

 Nước tiểu là con đường bài xuất chính

 Đối với một số phân tử thì gan và phổi lại có vai trò quan trọng

 Ngoài ra cũng có nhiều con đường bài xuất thứ yếu

1.4.1 Bài xuất qua nước tiểu

Các sản phẩm cuối của trao đổi chất cũng như các chất độc đều được thấm lọcqua tiểu cầu thận, rồi khuếch tán qua ống thận và bài tiết qua ống thận

 Tiểu cầu thận có lỗ rộng (khoảng 70

nm), cho phép hầu hết các chất độc đi qua, trừ

những chất có kích thước trên 60.000 Dalton

hoặc liên kết chặt chẽ với protein trong dịch

tương Khi chất độc đã vào nước lọc tiểu cầu,

chúng có thể được tái hấp thụ qua các tế bào

14 Hình 1.4.18 Bài xuất qua nước Hình 1.4.17 Dạng chuyển hóa

ống nếu có hệ số phân bố lipid/nước cao, hoặc chúng có thể bị giữ lại trong ống và bị bài xuất nếu chúng là hợp chất có cực.

 Chất độc cũng có thể được bài xuất vào nước tiểu qua khuếch tán thụ động.Nước tiểu thường có tính axit, ảnh hưởng đến sự bài xuất của các base hữu cơ; ngượclại, các axit hữu cơ không dễ dàng bài tiết qua khuếch tán thụ động, nhưng các axit yếu

có thể chuyển thành các axit mạnh hơn, làm tăng tỷ lệ ion hóa và giúp bài xuất

 Một số chất độc được bài xuất qua các tế bào ống thận bằng hai cơ chế khácnhau: một cho axit hữu cơ và một cho base hữu cơ Các chất độc liên kết với protein

có thể được bài xuất nếu liên kết này là thuận nghịch Các sản phẩm hóa học tương tự

có thể cạnh tranh với nhau trong hệ thống vận chuyển này Ví dụ, probenecid có thểlàm tăng nồng độ penicillin trong máu bằng cách ức chế sự bài xuất của penicillin quaống thận

 Tóm lại, thận sử dụng nhiều cơ chế để lọc và bài xuất chất độc ra ngoài cơ thể,

bao gồm cả sự khuếch tán thụ động và sự bài xuất qua các tế bào ống thận

1.4.2 Bài xuất qua mật

Gan là một cơ quan quan trọng trong việcloại bỏ các chất độc khỏi cơ thể Nó chủyếu xử lý các hợp chất cực mạnh (nhưanion hoặc cation), các dẫn xuất liên kếtvới protein bào tương, và các hợp chất cókhối lượng phân tử lớn (trên 300 Dalton).Những hợp chất này thường được bài xuất quamật và ra ngoài cơ thể qua phân, không được tái hấp thu vào máu

Tuy nhiên, có một số ngoại lệ như các hợp chất liên kết với glucuronic acid cóthể bị thủy phân bởi vi sinh vật đường ruột và sau đó được hấp thu trở lại vào máudưới dạng ban đầu

Hình 1.4.19 bài xuất qua

mật

1.4.3 Bài xuất qua Phổi

Hình 1.4.20 Bài xuất qua Phổi

 Các sản phẩm mà khi ở nhiệt độ của cơ thể ở dạng khí và các dạng chất lỏngbay hơi đều được bài xuất chủ yếu qua phổi.

 Cloroform thường được bài xuất rất chậm do nó được giữ ở trong mô mỡ và dothể tích thông khí phổi bị hạn chế

 Sự loại bỏ các chất độc qua con đường phổi thường được tiến hành bằng sựkhuếch tán đơn giản qua màng tế bào.

1.4.4 Bài xuất qua các đường khác

 Ống tiêu hóa không phải là con đường bài xuất

chủ yếu của các chất độc, nhưng dạ dày và ruột mỗi

ngày bài tiết khoảng 3 lít chất lỏng do đó một số chất

độc được bài xuất theo con đường khuếch ttá

 Tỷ lệ bài xuất sẽ phụ thuộc vào pK của chất độca

cũng như vào pH của dạ dày và của ruột

 Nước bọt và mồ hôi là những con đường bài xuất

tối thiểu, sự bài xuất được tiến hành bằng khuếch tán,

chủ yếu ở dạng chất độc không ion hóa nhưng hòa tan

được trong chất béo Các chất được bài xuất vào trong

nước bọt thường được ăn trở lại do đó mà được hấp thu một lần nữa qua ống tiêu hóa

Hình 1.4.21 Bài xuất qua đường khác