Đề tài tiểu luận Độc chất sinh học

Khái niệm: - Độc học – khoa học nghiên cứu về lượng và chất, các tác động bất lợi của các tác nhân hóa học, vật lý và sinh học lên hệ thống sinh học của sinh vật sống.. - Nghành khoa học

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG THƯƠNG TP.HCM

KHOA SINH HỌC VÀ MÔI TRƯỜNG

ĐỀ TÀI TIỂU LUẬN

ĐỘC CHẤT SINH HỌC

NHÓM 4

GVHD: TRẦN THỊ THÚY NHÀN

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN 4

I Độc học là gì? 6

1 Khái niệm: 6

2 Các tác nhân gây độc: 6

II Độc chất sinh học: 6

1 Khái niệm: 6

2 Khái niệm độc tố: 7

3 Độc tố động vật: 8

a Nhựa cóc: 8

b Nọc rắn: 8

c Thằn lằn gila monter (heloderma): 10

d Độc tố của ong: 10

e Nọc độc của kiến: 10

f Nhện góa phụ áo đen: 11

g Bò cạp: 11

h Sâu róm: 12

i Động vật nhuyễn thể vỏ cứng: 12

j Cá: 12

k Mực: 12

4 Độc tố thực vật: 12

5 Độc tố do nấm: 13

6 Độc tố do vi sinh vật: 14

III Tác hại và giải pháp: 14

1 Tác hại: 15

2 Giải pháp: 16

c Quản lý và xử lý độc chất: 17

d Theo dõi và giám sát: 17

e Cải thiện quy trình công nghiệp: 17

f Chính sách và quy định: 17

g Xử lý tình huống khẩn cấp: 18

TÀI LIỆU KHAM KHẢO 19

LỜI CẢM ƠN

Lời nói đầu tiên, chúng em xin được gửi lời cảm ơn chân thành đến cô Trần Thị Thúy Nhàn Trong quá trình học tập và tìm hiểu về bộ môn Độc học môi trường, em đã nhận được sự quan tâm giúp đỡ và hướng

dẫn rất tận tình, chi tiết của cô Cô đã giúp chúng em tích lũy thêm được nhiều kiến thức bổ ích để có cái nhìn sâu sắc và hoàn thiện hơn trong quá trình học tập Từ những kiến thức mà cô truyền tải trong quá trình giảng dạy, chúng em đã dần hiểu hơn được về những bài giảng Thông qua bài tiểu luận này, chúng em xin trình bày những kiến thức mà chúng em đã tìm hiểu trong môn Độc học môi trường

Có lẽ do nguồn kiến thức là vô hạn mà sự tiếp nhận của mỗi bản thân chúng em là có hạn và luôn có những hạn chế nhất định Do đó trong quá trình hoàn thành bài tiểu luận này không thể tránh được thiếu sót Chúng

em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của cô để bài tiểu luận này được hoàn tiện hơn

Chúng em xin chúc cô thêm nhiều sức khỏe, hạnh phúc và thành công trên sự nghiệp giảng dạy ạ

Độc học là gì?

1 Khái niệm:

- Độc học – khoa học nghiên cứu về lượng và chất, các tác động bất lợi của các tác nhân hóa học, vật lý và sinh học lên hệ thống sinh học của sinh vật sống

- Nghành khoa học NC tác động gây hại của độc chất, độc tố trong môi trường đối với các sinh vật sống và con người, đặc biệt là tác động lên quần thể và cộng đồng trong hệ sinh thái

2 Các tác nhân gây độc:

Rất đa dạng có thể là chất hóa học, sinh học, vật lí hoặc các yếu tố môi trường Chúng xâm nhập vào cơ thể qua nhiều đường khác nhau như đường tiêu hóa, hô hấp, da và gây ra nhiều tổn thương ở cấp độ tế bào, mô và cơ quan

Độc học gồm có những độc học

- Độc học môi trường đất, trầm tích

- Độc học môi trường nước

- Độc học môi trường không khí

- Độc học chất điển hình:

 Độc chất hóa học

 Độc chất sinh học

 Độc chất kim loại nặng

I Độc chất sinh học:

1 Khái niệm:

Trong cơ thể động, thực vật đôi khi chứa một số loại độc tố nào đó đối với các sinh vật khác, các độc tố này sinh ra trong quá trình sống, sinh trưởng và phát triển của chúng

Tuy nhiên, tính độc gây nên tùy thuộc vào sức chịu đựng của từng cơ thể sống riêng biệt và hàm lượng độc chất bị nhiễm Có thể độc chất ở nồng độ đó gây hại cho sinh vật này mà không có hại đối với sinh vật khác Ở hàm lượng vào đó độc

tố gây hại nhưng đôi khi với hàm lượng nhỏ nhất định, độc tớ lại có lợi cho cơ thể của sinh vật

Đối với một số loài vi khuẩn và siêu vi khuẩn cũng vậy, trong quá trình sống và hoạt động, chúng sản sinh ra một số độc tố gây hại cho môi trường và là nguyên nhân gây bệnh ở người và động vật

Người ta gọi độc tố sinh học (biotoxity) là những chất mà khi chỉ cần một lượng nhỏ đưa vào cơ thể có thể gây bệnh hoặc chết

2 Khái niệm độc tố:

Độc tố là chất độc do sinh vật tạo ra, đặc biệt là các vi sinh vật gây bệnh, có tác dụng kháng viêm bằng cách tạo ra kháng thể

Tùy theo tính chất và nguồn gốc, người ta phân loại như sau:

- Bactogein: là loại độc tố dạng tinh thể do một loại vi sinh vật Bacillus

thuringienes trong quá trình sống sản sinh ra, có tác dụng giết sâu hại

- Độc tố nấm (mycotoxin): là chất độc do nấm tạo ra, thường có trong thực

phẩm

- Độc tố vi khuẩn (bactertoxin): là chất độc dạng protein do vi khuẩn tiết ra

để chống lại các chủng vi khuẩn khác trong quá trình đấu tranh và sinh tồn của chúng

- Exotoxin: là độc chất do vi sinh vật tiết ra, thường xuất hiện trong động vật,

gây nên một số bệnh ở người như uốn ván, bạch hầu,… và một số hình thức ngộ độc khác

- Ngoại độc tố: là những độc tố (toxinelement) do sinh vật gây ra, nhìn chung

chúc là độc tố protein, kém chịu nhiệt ( ngoại trừ độc tố ảnh hưởng đường ruột của vi sinh vật staphylococcus)

- Nội độc tố: là những độc tố do phần vật liệu của thành tế vào vi sinh Độc tố

chủ yếu cho lipid gây tổn thương bạch cầu và gây sốt cho cơ thể Độc tố trong cơ thể sinh vật hoặc do sinh vật tiết ra trong quá trình sống thường được hình thành do nhiều nguyên nhân Ở đây chỉ nghiên cứu các dạng độc

tố tự sản sinh trong quá trình sống, tự vệ của sinh vật với môi trường sống, quá trình sinh lí của cơ thể sinh vật tiết ra

3 Độc tố động vật:

Độc tố do động vật tiết ra được chia làm bốn nhóm độc chính: độc tố có tính acid cao, độc tố có tính kiềm, độc tố có hàm lượng vitamin cao, độc tố protein độc Sau đây là một số ví dụ của độc tố động vật:

a Nhựa cóc:

Chất độc tập trung nhiều ở 2 bên mắt: bufogin, bufotagin, bufotoxin, bufotenin, bufotionin

Bufotoxin là một chất dạng tinh thể, không tan trong nước, este, axeton, ít tan trong rượu, tan trong pyridin, methyl Thịt cóc không độc nhưng da cóc và toàn bộ gan, ruột, trứng đều rất độc, gây ngộ độc cho người ăn Tuyến tiết nhựa độc nằm trong những vết sần sùi trên da cóc, chủ yếu là bufotoxin có tác dụng trên tim, làm tim đập chậm lại và ngưng hẵn Nhựa cóc dính vào da gây rộp da, lở loét; nếu để nhựa cóc dính vào mắt, mắt sẽ bị sưng đau và bị tổn thương Nguy hiểm hơn là đối với bàn tay bị xây xát, thương tổn, nhựa cóc dính vào khiến chất độc sẽ đi thẳng vào trong máu

b Nọc rắn:

Rắn là loài bò sát không chân, nhóm máu lạnh Trên thế giới hiện nay còn tồn tại khoảng 2700 loài rắn, trong đó có 15% là loài có nọc độc, tập trung ở vùng nhiệt đới Việt Nam có khoảng trên 100 loài, trong đó có 18 loài rắn độc sống trên cạn

và 13 loài rắn độc sống dưới nước

Độc tính:

Mức độ độc hại của vết cắn tùy thuộc vào tính độc của từng loại rắn và kể khi rắn đói hay no Trên thế giới có khoảng 30.000 – 40.000 người chết/năm vì rắn cắn Những chất độc chính của nọc, những chất đã kéo theo cái chết của nạn nhân, gồm

có hai loại:

Chất độc hệ thần kinh hay neurotoxin, mà theo Clmette chúng hủy hoại các chức năng của trung tâm hô hấp và dẫn đến cái chết do ngừng hô hấp Còn theo Arthrus thì ngược lại chất độc này tương tự cuararơ, nó tác động lên các đầu mút cơ của các thần kinh vận động và làm tăng bộ nhạy cảm, nó giết chết các cơ hô hấp bởi sự làm liệt ngoại vi chứ không phải liệt trung khu

Chất độc của máu hay hemorrhazin, nó làm đông, làm tan rã máu và phá hủy các thành mạch máu; ngoài ra nó còn tại ra những rối loạn do viêm tại chỗ

Tất cả những nọc độc đều chứ đồng thời cả neurotoxin và hemorrhazin nhưng với

tỉ lệ hác nhau

Độ độc của nọc:

Độ độc của nọc cũng thay đổi ở cùng một loại rắn độc, nó nhạy hơn sau khi rắn lột xác hoặc sau khi nhịn ăn kéo dài

Sự nghiêm trọng của vết cẵn tỉ lệ với lượng độc đã truyền: một con rắn đã cắn liên tiếp nhiều lần sẽ dần thải độc ra và những vết cắn sau không còn đáng sợ

Một số rắn độc điển hình:

Rắn hổ chúa (ophiophagus gunther, họ rắn hổ elapidae); Rắn cạp nia, còn gọi là mai gầm bạc, đen trắn, hổ lửa (bungarus cadidus linne, họ rắn hổ elapidae); Rắn lục đầu đen (azemiops feae boulenger, họ rắn lục viperidae);

c Thằn lằn gila monter (heloderma):

Loài gila monster, loài thằn lằn có độc duy nhất sống trong sa mạc tây nam Mỹ, bắc Mexico Nó có các rãnh nhỏ trước răng mang nọc độc

Độc tính:

Tương đương nọc rắn Nhiễm độc gây hại giống như rắn đuôi chuông cắn Khi bị cán có triệu chúng là buồn nôn, sưng tấy vết thương, xanh xao, hô hấp kém, yếu dần

d Độc tố của ong:

Hạch độc và ngòi đốt có nhiều gai sắt nhọn nằm phía sau của bụng ong Nọc ong là một chất lỏng sánh, không màu, thành phần hóa học rất phức tạp, gồm albumin, chất mỡ, hợp chất hữu cơ phân tử lượng thấp, các acid amine như xystrine, lysine, arginine, glicocol, alanine, methionine, acidnucleic, glutamic, treonine Melitine bền vững trong môi trường acid mạnh với nhiệt độ, nhưng lại tan trong kiềm Vì vậy khi bị ong chích, người ta bôi vôi vào giải độc Melitine làm tan hồng cầu, co các cơ trơn, hạ huyết áp, phong bế một đoạn thần kinh trung ương Men hialurodinaza làm tan các liên kết, tăng lan truyền nọc Men phopholipaza phân hủy texitin tạo ra một lisoxitin

e Nọc độc của kiến:

Kiếm cũng sử dụng tín hiệu hóa học như ong ở một số loài kiến, tín hiệu của pheromone báo động gây ra cuộc bỏ chạy hoảng loạn

Độc tính:

Chất tiết của tuyến gianni giúp cho côn trùng huy động lực lượng còn chất tiết của tuyến độc gồm các axid fomic Dạ không chuộng những hợp chất hóa học để tự vệ

mà còn để tấn công

f Nhện góa phụ áo đen:

Cái tên đặc biệt ấy là do những cái cắn chết nhận được sau khi cuộc giao phối Sống ở vùng nhiệt đới, trong đống gỗ, cỏ, nhà hoang, bụi rậm Khác với rắn, nhện

và bò cạp, ở nhiều loài côn trùng nọc độc chỉ có tác dụng hè nó hạ xét những bia sống mà côn trùng có thể ký sinh

Độc tính:

Nguy hiểm hơn nọc rắn Nhưng khi tấn công nó chỉ tiêm vào một lượng rất ít do đó

nó chỉ nguy hiểm cho những trẻ em dưới 15kg nọc độc gây tác hại thần kinh biểu hiện khi nhiễm độc đó là đau nhẹ, tái nhợt, chỗ cắn sưng sau đó đau vùng ngực bụng buồn nôn, chảy dãi và đổ mồ hôi

g Bò cạp:

Sống ở vùng khô cằn trong vườn nhà ở brazin châu phi Việt Nam giống đọc được gọi là titytus bahiensis và T serralatus Ở Nam Phi, giống độc có tên androctonus australis Bò cạp ở nước ta thường thuộc chi buthiurus hay chi heterometrus Độc tính:

Ảnh hưởng lên tim và hệ thần kinh trung ương Biểu hiện của nhiễm độc là ngứa hơi đau Nếu nặng thì co thắt ở cổ, bồn chồn, nổi giận, tăng hoặc hạ huyết áp, rối

loạn nhịp tim Triệu chứng kéo dài 24 – 48 giờ, triệu chứng thần kinh có thể kéo dài 1 tuần

h Sâu róm:

Thân có nhiều lông độc Lông nhọn như kim hoặc có ngạnh ở đầu lông Lông rỗng như kim chích, chân lông gắn với tuyến nọc độc Chiếc lông nào cũng chứa đầy độc tố Khi ta chạm vào, đầu nhọn cắm vào da và gãy luôn, nọc độc sẽ tràn vào da Nọc độc chứa nhiều axid Bị ngứa nên bôi vôi, xà phòng

i Động vật nhuyễn thể vỏ cứng:

Ví dụ: trai, sò có thể phát sinh độc tố trong những tháng nóng Độc gây tê liệt hô hấp, ngứa môi, lưỡi, mặt và mũi

j Cá:

Một số loài cá ở biển nhiệt đới có thể chứa độc Ví dụ: cá kéo(tetraodonidae), cá trigger, cá vẹt, cá nóc, nhất là cá ciguntera

k Mực:

Thuộc lớp động vật chân đầu có 8 râu dài và khỏe trên rau có nhiều giác hút để bám chặt con mồi miệng có răng bằng ,chất sừng tuyến nước bọt có chất men để làm tiêu hóa các chất gốc protein và có độc tố để giết chết con mồi Bạch tuột cắn người bằng răng cắm sâu vào da làm thành vết thương, nạn nhân có cảm giác rét và ngứa ở vết thương, sau đó lan dần ra toàn cơ thể Máu ở vết thương chảy ra làm cho da sưng đỏ và nóng Sức khỏe của nạn nhân giảm sút mạnh, thậm chí gây tử vong

4 Độc tố thực vật:

Để thích nghi với điều kiện khắc nghiệt của môi trường, cạnh tranh khác loại và cùng loài Trải qua hàng nghìn năm, sinh vật đã biến đổi cấu tạo cơ thể và chức năng sinh lý Cây xuất hiện độc tố, đặc biệt ở cây hoang dại là mọt trong những biểu hiện đó, để tự vệ hay tấn công kẻ thù

Độc tố thực vật chủ yếu gồm các chất sau:

Alkaloid: độc tố chứa N, như trong cây thuốc lá, nấm độc.

Glucoside: sản phẩm kết hợp giữa đường và gốc OH Ví dụ chất ginosit trong cây

bạch quả (ginkgo bibola) và trong hạt hạnh nhân đắng (prunus armeniaca ansu),

Solanine: trong mầm xanh khoai tây, một hợp chất phức tạp, một loại

glyco-alkaloid đắng và độc

Saponine (glucoside): nhân sâm, đinh lăng, actiso, cam thảo,…

Protein độc: như rilin trong hạt thầu dầu.

Crotein trong hạt bã đậu (cron tiglium).

Các chất độc có thể chỉ phân bố trong một vài bộ phận hay cả toàn cây; ngay trong một bộ phận lại phân bố khác nhau Có thể nhiều trong lá hoặc rễ hay cành

5 Độc tố do nấm:

Nấm mốc là một từ ghép để chỉ nấm nói chung Nấm mốc độc là những loại nấm mốc mà bản thân nó mang độc tính do tích lũy hay do biến dưỡng cơ thể

Độc chất sinh ra từ nấm là mycotoxin có trong thức ăn của con người và súc vật Ngoài ra trong nấm còn chứa: alkaloid, nicotexin, alkatoxin Có hai loại nấm độc nhất là: amanita muscaria và amania palloides

- Nấm amanita: còn có tên gọi là nắm bắt mồi, tán màu vàng thẫm hoặc đỏ

tươi Ở đỉnh có Trắng hay vàng rất đẹp Nấm này chứa chất muscarin rất

độc, lều gây chết ở người là 50 miligam, ,ngộ độc thường xảy ra vài phút tới vài giờ sau khi ăn

- Nấm amanita palloides: thường thấy ở loại nấm màu nâu đục Rất thường

gặp và ngộ độc xảy ra sau một thời gian 5 tới 15 giờ bằng các hội chứng: viêm dạ dày, ruột rất đau đớn, mất thể dịch kèm theo các biểu hiện của các thương tổn nội tạng, gluco huyết giảm thấp

- Những nấm độc tố gây ung thư như: ochratoxin hay aflatoxin B1 và M1

- Dạng nấm mốc này phát triển ở nhiệt độ 7,5 tới 40, C, khi phát triển 3 ngàyO

chúng có thể phát tán nhanh độc tố thích bào tử ở khắp nơi trong gạo, đậu phộng, bắp, lúa mì, thức ăn gia súc, thực phẩm,…

- Trong váng sợi nấm hoặc ở phía ngoài các sản phẩm trao đổi chất khác nhau của sợi nấm, chứa các chất: axid oxilic, acid xitric Các chất độc hại đối với các vi sinh vật khác, các chất kháng sinh

6 Độc tố do vi sinh vật:

Zoanthids là tên gọi chỉ những vi sinh vật sống ở các rạng san hô tỏi không và đá

dưới đáy biển C,húng mang trong mình chất độc tự nhiên thuộc loại mạnh nhất thế giới – Palytoxin.,

- Zoanthids: Các Zoanthids có khả năng xâm nhiễm vào các loài thủy hải

sản điều đó có nghĩa nếu ăn phải thịt của loài cá ăn nhiều Zoanthids hoặc vô tình để Zoanthids xâm nhiễm vào bể cá cảnh, nguy cơ bạn bị nhiễm phải chất độc Palytoxin là rất lớn Khi vào cơ thể, chất này phát tán rất nhanh, phá vỡ cơ xương, làm suy thận, trụy tim, cháy da, ngộ độc… nếu không được chữa trị kịp thời, hậu quả là bạn sẽ chết

Chất độc thần kinh botulinum H là một loại protein được sinh ra từ vi khuẩn Clostridium botulinum

II Tác hại và giải pháp:

1 Tác hại:

Tác hại của độc chất sinh học có thể rất đa dạng và nghiêm trọng, tùy thuộc vào loại độc chất, liều lượng tiếp xúc, và đặc điểm sinh lý của sinh vật tiếp xúc Dưới đây là một số tác hại chính của độc chất sinh học:

- Ngộ độc cấp tính: Đây là phản ứng nhanh chóng và nghiêm trọng xảy ra ngay sau khi tiếp xúc với độc chất Các triệu chứng có thể bao gồm buồn nôn, nôn mửa, tiêu chảy, đau bụng, và trong trường hợp nghiêm trọng hơn, suy tim, suy hô hấp hoặc thậm chí tử vong Ví dụ, ngộ độc ricin có thể gây suy hô hấp và tử vong chỉ trong vài giờ nếu không được điều trị kịp thời

- Ngộ độc mãn tính: Tiếp xúc với độc chất trong thời gian dài có thể dẫn đến các vấn đề sức khỏe mãn tính Ví dụ, việc tiếp xúc liên tục với kim loại nặng như chì có thể gây ra các vấn đề về thần kinh, giảm khả năng học tập và trí nhớ, cũng như các vấn đề về tim mạch

- Ảnh hưởng đến hệ thần kinh: Một số độc chất sinh học ảnh hưởng trực tiếp đến hệ thần kinh trung ương hoặc ngoại vi Ví dụ, nọc rắn độc có thể gây tê liệt cơ bắp và tổn thương thần kinh, ảnh hưởng đến khả năng vận động và cảm giác

- Tác động lên hệ miễn dịch: Một số độc chất có thể làm suy yếu hệ miễn dịch, làm giảm khả năng chống lại nhiễm trùng và bệnh tật Ví dụ, một số hóa chất độc hại có thể ảnh hưởng đến số lượng và chức năng của tế bào miễn dịch