Những phần thức ăn nhanh đã trở nên được ưa chuộng trên khắp thế giới do tính tiện lợi của nó, trong đó có các khẩu phần thức ăn có nguồn gốc chế biến từ khoai tây như khoai tây chiên, s
Trang 1ĐỘC TÍNH CỦA SOLANINE TRONG KHOAI TÂY
Giáo viên hướng dẫn
TS Lê Nguyễn Đoan Duy
Học viên thực hiện
1 Huỳnh Thị Kiều
2 Trần Hồng Tâm
3 Trần Thanh Hiền
4 Nguyễn Kim Đông
5 Võ Thị Phương Thảo
ĐỘC CHẤT THỰC PHẨM
Trang 2CHƯƠNG 1 ĐẶT VẤN ĐỀ
Khoai tây là một loại thực phẩm phổ biến trong khẩu phần ăn hàng ngày của phần lớn
người dân trong cuộc sống hiện đại ngày nay, nhất là ở các nước phát triển Những phần
thức ăn nhanh đã trở nên được ưa chuộng trên khắp thế giới do tính tiện lợi của nó, trong
đó có các khẩu phần thức ăn có nguồn gốc chế biến từ khoai tây như khoai tây chiên,
súp khoai tây,…
Tuy nhiên trong qua trình bảo quản và chế biến khoai tây nếu thực hiện không đúng kỹ
thuật và không nắm bắt những nguy hiểm của nó thì có thể gây ra những hậu quả
nghiêm trong do những độc tố mà khoai tây sinh ra
Một trong những độc tố mà khoai tây sinh ra có thể gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến
sức khỏe con người đó là solanine, một loại độc tố mà thực chất khoai tây sản sinh ra để
chống lại các yếu tố bất lợi từ môi trường bên ngoài như điều kiện thời tiết và côn
trùng gây hại
Những hiểu biết về khoai tây cùng các tác nhân gây độc của nó có thể giúp con
người tránh được những nguy hiểm gây ra từ khoai tây là rất cần thiết một khi khoai tây
là loại thực phẩm chủ yếu của con người trong cuộc sống hiện đại ngày nay
Trang 3CHƯƠNG 2 NỘI DUNG
I Khoai tây
1 Giới thiệu cây khoai tây
Giới: Plantae
Họ: Solanaceae
Chi: Solanum
Loài: S tuberosum
Tên khoa học: Solanum tuberosum
- Khoai tây là một loại thảo mộc có quanh năm, thân củ thuộc họ cà và được biết đến
giống như là cây cà dược
- Chúng phát triển khoảng 60 cm đến 90 cm chiều cao, phụ thuộc vào loài khoai tây, có
lá màu xanh đậm, hình trứng hoặc hình mũi mác, mép lá hình răng cưa, những cây sau
khi trưởng thành sẽ ra hoa, hoa của chúng có năm cánh, có thể có màu trắng, màu hồng,
màu đỏ, hay màu tím với nhụy hoa màu vàng Thân của những cây có hoa màu trắng thì
thông thường cũng có màu trắng, màu của hoa thì hòa hợp với màu của lớp vỏ bên
ngoài Quả khoai tây nhỏ, khi chín có màu đen, bóng loáng và có vị rất đắng
- Nhiều loài khoai tây hoang dại đã được tìm thấy từ Hoa Kỳ cho đến Uruguay và
Chile Khoai tây được giới thiệu đến châu Âu vào năm 1536, sau đó được mang đến
các nước thuộc địa và các cảng khắp nơi trên thế giới bởi những thủy thủ châu Âu
- Khoai tây là nguồn thực phẩm mới quan trọng nhất ở châu Âu trong suốt thế kỷ XIX,
nó có ba lợi thế lớn hơn những thực phẩm khác là: tỷ lệ hư hỏng của nó thấp hơn,
khối lượng lớn của nó giúp giải tỏa cơn đói nhanh chóng, và giá thành cũng rẻ hơn
những thực phẩm khác
- Khoai tây được trồng rộng rãi sau năm 1600, nhanh chóng trở thành một nguồn thực
phẩm chính ở châu Âu và Đông Á Trong giai đoạn 1735 - 1796, dân số tăng dẫn đến
nhu cầu về sản lượng ngũ cốc phải tăng Để đáp ứng nhu cầu, khoai tây đã được gieo
trồng nhiều nơi và nó đã thích nghi được với các điều kiện tự nhiên của địa phương
- Khoai tây là cây trồng có sản lượng đứng thứ 4 trên thế giới, sau lúa, lúa mì và ngô
Trang 4Hiện nay Trung Quốc đang là quốc gia sản xuất khoai tây lớn nhất thế giới, gần một
phần ba sản lượng khoai tây thế giới là được thu hoạch tại Trung Quốc và Ấn Độ
Sản lượng khoai tây ở một số quốc gia trên thế giới được thể hiện ở bảng 1.1
Bảng 1.1 Những nước có sản lượng khoai tây lớn trên thế giới
Quốc gia Sản lượng (triệu tấn)
2 Thành phần hóa học
- Khoai tây chứa các vitamin và khoáng chất được xác định là quan trọng về mặt
dinh dưỡng đối với con người như carotenoid và polyphenol Theo nghiên cứu cho
thấy trong 150 g khoai tây (bao gồm vỏ khoai) chứa 27 mg vitamin C (45% tổng giá trị
hàng ngày), 620 mg kali (18% giá trị hàng ngày), 0,2 mg vitamin B6 (10% giá trị hàng
ngày) và dấu vết của một số lượng lớn thiamin, riboflavin, folate, niacin, magie,
phosphorus, sắt và kẽm
- Chất dinh dưỡng khoai tây có thành phần chủ yếu là carbohydrat Các dạng chủ yếu
của carbohydrate này là tinh bột, một phần nhỏ những quan trọng của tinh bột này là khả
Trang 5năng kháng các enzyme tiêu hóa trong dạ dày và ruột non Chức năng của các tinh bột
này được cho là có tác dụng sinh lý và lợi ích sức khỏe giống như chất xơ: nó giúp bảo
vệ chống lại ung thư ruột kết, cải thiện dung nạp glucose và nhạy cảm insulin, làm
giảm cholesterol trong huyết tương và nồng độ chất béo trung tính, tăng trạng thái no,
và thậm chí có thể làm giảm lưu trữ chất béo
Giá trị dinh dưỡng của khoai tây được thể hiện ở bảng 1.2
Bảng 1.2 Giá trị dinh dưỡng của khoai tây (tính trên 100 g)
Thành phần Giá trị
(Trích bảng thành phần dinh dưỡng thực phẩm Việt Nam - Viện Dinh dưỡng – Bộ Y Tế – NXB Y học
Hà Nội – 2000)
Trang 63 Độc tố trong khoai tây
- Khoai tây có chứa các hợp chất độc hại được biết đến như glycoalkaloids, trong đó
phổ biến nhất là Solanine và Chaconine Solanine được tìm thấy trong các cây họ
Solanaceae Chất độc này ảnh hưởng tới hệ thần kinh gây mất sức và tạo ảo giác
- Thực chất các hợp chất này là được khoai tây sinh ra để chống lại kẻ thù, chúng tập
trung phổ biến ở lá, thân cây và đặc biệt là mầm Sự tiếp xúc với ánh sáng, các tác nhân
vật lý và độ tuổi đều có thể làm tăng nồng độ glycoalkaloids chứa bên trong củ, nồng độ
cao nhất là ở bên dưới lớp vỏ
- Nấu nướng ở nhiệt độ cao (trên 170 °C hay 340 °F) phá hủy một phần các chất này
Glycoalkaloids có thể gây nhức đầu, tiêu chảy, chuột rút và trong trường hợp
nghiêm trọng có thể gây hôn mê và dẫn đến tử vong; tuy nhiên, ngộ độc do khoai tây rất
hiếm khi xảy ra
- Việc khoai tây tiếp xúc với ánh sáng có thể làm khoai tây có màu xanh do sự tổng
hợp chất diệp lục, vì vậy có thể đưa ra những phán đoán cụ thể về những phần khoai tây
có thể gây độc; tuy nhiên, không thể đưa ra những hướng dẫn cụ thể bởi việc khoai tây
có màu xanh và sự tích lũy glycoalkaloids có thể xảy ra một cách độc lập của nhau
- Các nhà nông nghiệp cố gắng giữ nồng độ Solanine dưới mức 200 mg/ kg (200 ppm)
Tuy nhiên, khi các giống thương mại chuyển sang màu xanh, nồng độ Solanine có thể đạt
mức 1000 mg/ kg
II Solanine
1 Giới thiệu
Hình 2.1 Cấu trúc không gian của α - solanine
Trang 7Công thức phân tử: C45H73NO15
Trọng lượng phân tử: 868.06
Dạng tồn tại: tinh thể
Điểm nóng chảy: 271 – 273 0C
- Solanine là một glycoalkaloids độc được tìm thấy ở loài thuộc họ cà dược, ví dụ như
khoai tây (solanum tuberosum) Nó có ở bất kì thành phần nào của cây, bao gồm lá, quả
và thân Nó rất độc dù chỉ với một hàm lượng nhỏ Solanine có khả năng kháng sâu và
nấm gây hại, nó như một loại vũ khí phòng thủ tự nhiên của cây
- Solanine xuất hiện tự nhiên ở nhiều loài của chi Solanum, bao gồm cả khoai tây
(Solanum tuberosum), cà chua (Solanum lycopersicum), cà tím (Solanum melongena), và
Bittersweet Nightshade (Solanum dulcamara)
- Khi củ khoai tây được tiếp xúc với ánh sáng, nó chuyển sang màu xanh và gia tăng
sản xuất glycoalkaloids Đây là một phòng vệ tự nhiên giúp ngăn ngừa khỏi bị tấn công
Màu xanh là do chất diệp lục tạo thành, và bản thân nó là vô hại Tuy nhiên, nó là một
dấu hiệu cho thấy sự tăng lên của nồng độ solanine
- Trong củ khoai tây, 30 - 80% solanine phát triển trong và gần vỏ Biểu hiện màu xanh
dưới lớp vỏ đặc biệt cho thấy rằng sự tồn tại của solanine trong khoai tây, mặc dù mỗi
quá trình có thể xảy ra độc lập với nhau Vị đắng trong khoai tây như là một dấu hiệu
nhận biết độc tính solanine
- Trong lịch sử, solanine đã được sử dụng trong điều trị bệnh động kinh và bệnh hen
suyễn, ở liều điều khiển Tuy nhiên phương pháp này không còn được thực hiện nữa, vì
đã xuất hiện những phương pháp chữa trị an toàn và hiệu quả hơn
- Solanine cũng có tính chất như một chất diệt nấm và côn trùng; tuy nhiên, việc phân
lập và chế biến hợp chất này khá tốn thời gian cho nên chất này rất hiếm được sử dụng
cho mục đích này
- Nó cũng được sử dụng làm chất gây tê khi sinh con, để điều trị khối u viêm và ung
thư và trong điều trị bệnh Parkinson Người dân Nepal sử dụng nó như một thuốc an
thần, trong khi người Maroc sử dụng nó để kích thích bộ nhớ; tương tự như vậy, những
người buôn bán ma túy bất hợp pháp cũng sử dụng nó để hỗ trợ cần sa
Trang 82 Cấu trúc hóa học
Hình 2.2 Cấu trúc hóa học của α - solanine Solanine là một loại glycoalkaloids đắng và độc Solanine có cấu tạo gồm hai phần: phần
solanindine (cấu trúc alkaloid) và phần carbohydrate
Phần carbohydrate Phần solanidine
Hình 2.3 Cấu tạo của α – solanine
3 Đặc điểm
- Solanine là độc tố khá bền nhiệt, tuy nhiên cũng bị phá vỡ ở nhiệt độ cao Chất độc
này có thể chịu được nhiệt độ lúc nấu chín nhưng nó hòa tan trong nước luộc khoai
Khi hàm lượng solanine tăng cao trong khoai tây, nó làm cho vỏ khoai tây có màu
xanh và khoai tây có vị đắng, nếu hàm lượng tăng cao hơn nữa sẽ làm cho khoai tây có
vị cay như ớt
- Phần lớn solanine xuất hiện vỏ hay ngay dưới lớp vỏ của khoai tây Khoai tây đã gọt vỏ
chứa ít hơn từ 30 - 80% solanine so với khoai tây chưa gọt vỏ
Trang 94 Ngộ độc solanine
- Nhờ vị đắng và hình dạng bên ngoài của khoai tây nên các trường hợp ngộ độc khoai
tây hiếm khi xảy ra
- Chất độc này gây rối loạn hệ tiêu hóa và thần kinh Khi ăn nó với hàm lượng đủ lớn nó
có thể gây buồn nôn, đau bụng, nôn mửa, tiêu chảy, cùng các triệu chứng giống như
nhầm lẫn, chóng mặt, đi lại khó khăn và nói vẩn vơ Cuối cùng cơ thể sẽ trở nên quá tải
đối với chất độc, các cơ quan trở nên yếu dần, cuối cùng dẫn đến ngộ độc nghiêm trọng
hoặc là dẫn đến tử vong
- Một nghiên cứu cho thấy rằng, liều 2 - 5 mg/ kg trọng lượng cơ thể có thể gây ra các
triệu chứng độc hại, liều 3 - 6 mg/ kg trọng lượng cơ thể có thể gây tử vong
(http://ntp-server.niehs.nih.gov/htdocs/Chem_Background)
- Các triệu chứng thường xảy ra 8 - 12 giờ sau khi ăn, nhưng có thể xảy ra nhanh chóng,
khoảng 30 phút sau khi ăn thức ăn có hàm lượng solanine cao
- Một số nghiên cứu cho thấy, một mối liên quan giữa việc tiêu thụ khoai tây sau khi bị
bệnh tàn lụi (nồng độ của solanine và các glycoalkaloids khác tăng lên) và tỷ lệ mắc
khuyết tật xương sống bẩm sinh - Pina bifida (tiếng Latin: "tách xương sống") là một
khuyết tật phát triển bẩm sinh do sự lắp rắp thiếu hoàn chỉnh của ống thần kinh phôi thai)
ở người
- Tuy nhiên, các nghiên cứu khác cũng cho thấy không có sự tương quan giữa mức tiêu
thụ khoai tây và tỷ lệ mắc các khuyết tật bẩm sinh
5 Cơ chế gây độc
- Cơ chế độc hại của Solanin được gây ra bởi sự tương tác của hóa chất với màng ty thể
Các thử nghiệm cho thấy, solanine tiếp xúc và mở các kênh kali của ty thể, tăng khả năng
thấm của màng tế bào Điều này dẫn đến việc Ca2 + được vận chuyển theo thang nồng độ
đi vào ty thể của tế bào, và do đó làm tăng nồng độ của Ca 2 +
trong tế bào, gây tổn thương
tế bào và hiện tượng apoptosis (Apoptosis là quá trình chết tế bào lập trình (PCD) mà có
thể xảy ra trong các sinh vật đa bào, khi các DNA của tế bào bị hư hỏng thì một đoạn gen
có kí hiệu p53 tiết ra các enzyme để dừng chu trình tế bào và sửa chữa DNA, tuy nhiên
khi sai hỏng DNA không sửa chữa được thì p53 sẽ hoạt hóa một số gen gây chết tế bào
theo chương trình)
Trang 106 Phương pháp xác định solanine
- Phương pháp sắc ký lỏng cao áp (HPLC) là phương pháp hiện đại nhất được
sử dụng hiện nay để phân tích solanine, trong đó HPLC - UV là phương pháp
được sử dụng rộng rãi nhất, bởi vì nó nhanh chóng, chính xác và có khả năng tái
sử dụng cao
Phương pháp này ngày nay còn được gọi là phương pháp sắc ký lỏng hiện đại
Trang 11CHƯƠNG 3 KẾT LUẬN
Khoai tây là một giống cây trồng có giá trị thương mại cao ở việt nam lẫn trên
thế giới Vì vậy việc bảo quản khoai tây khá cần thiết trên toàn thế giới Tuy nhiên, ở
những nước đang phát triển thì việc bảo quản khoai tây là một vấn đề khá nan giải, nhất
là những nước có khí hậu nhiệt đới ẩm Việc bảo quản khoai tây không đúng cách như
để khoai tây tiếp xúc nhiều với ánh sáng mặt trời, các tổn thương trong quá trình thu
hoạch, vận chuyển,… sẽ khiến cho khoai tây hóa xanh hoặc mọc mầm, xuất hiện những
vết thương Bản thân khoai tây hay thậm chí màu xanh của khoai tây hay những vết
thương hoàn toàn vô hại Điều đáng chú ý là những chất độc được khoai tây sản sinh ra
trong những điều kiện này
Trong tự nhiên, bất kỳ loại động thực vật nào cũng có cơ chế tự bảo vệ riêng cho mình
Khoai tây cũng vậy Để bảo vệ củ không bị sâu mọt và quá trình nảy mầm diễn ra suôn
sẻ, khoai tây tiết ra Solanine và Chaconine Đây là những chất độc thuộc nhóm
glycoalkaloid Chất này không nhận thấy được bằng vị giác (vị đắng) khi nồng độ dưới
15 đến 20 mg/ 100 g Ở nồng độ cao, solanine có vị cay như ớt Solanine với hàm
lượng 0,2 - 0,7 g/ kg trọng lượng cơ thể, có thể gây ngộ độc chết người
Vì vậy, cần quan tâm và có cách bảo quản thích hợp với khoai tây cũng như loại bỏ
khoai tây có màu xanh hay khoai tây đã mọc mầm Đặc biệt, không được luộc khoai
tây chung với vỏ
* Một số khuyến cáo khi bảo quản và sử dụng khoai tây:
+ Không sử dụng khoai tây đã bị bệnh tàn lụi và những củ khoai tây đã mọc
mầm
+ Không để khoai tây quá lâu dưới ánh sáng mặt trời
+ Thiết bị bảo quản cần phải được thiết kế cẩn thận để giữ cho khoai tây còn sống
và làm chậm quá trình phân hủy tự nhiên Đặc biệt, các khu vực bảo quản phải có độ
thông gió tốt, nhiệt độ phải duy trì ở 4 oC (nếu tồn trữ dài hạn), hoặc 7 oC – 10 oC
(nếu tồn trữ ngắn hạn)
Trang 12TÀI LIỆU THAM KHẢO
1 http://www.3dchem.com/molecules.asp?ID=26#
2 http://www.inchem.org/documents/jecfa/jecmono/v30je19.htm
3 http://www.ntp-server.niehs.nih.gov/htdocs/Chem_Background
4 http://users.rcn.com
5 http://en.wikipedia.org/wiki/Radioimmunoassay
6 www.wignet.com
7.http://www.inchem.org/documents/pims/plant/solanum.htm#SectionTitle:1.1
Scientific name
8 ANON (1979) Solanine poisoning [editorial] BR MED J., 2: 1458-1459
9 ANON (1984) Solanine food poisoning associated with a school lunch program -
Alberta CANADA DISEASES WEEKLY REPORT, HEALTH AND WELFARE
CANADA, 10-18: 71
10 BUSHWAY, R.J & PONNAMPALAM, R (1981) alpha-chaconine and
alpha - solanine content of potato products and their stability during several
modes of cooking J AGRIC FOOD CHEM., 29: 814-817
11 CLARINGBOLD, W.D.B., FEW, J.D & RENWICK, J.H (1982) Kinetics
and retention of solanidine in man XENOBIOTICA, 12: 293-302
12 DALVI, R.R & BOWIE, W.C (1983) Toxicology of solanine: an
overview VET HUM TOXICOL., 25: 13-15
13 DALVI, R.R (1985) Comparative assessment of the effect of solanine
administered orally and intraperitoneally on hepatic dysfunction in male rats JPN J VET
SCI., 47: 657-659
14 Yalow RS, Berson SA Immunoassay of endogenous plasma insulin in man J
Clin Invest 1960;39:1157-75
