Tiểu luận độc tố vi nấm

TIỂU LUẬN: Trường ĐH Công nghiệp TP.HCM Ngày 19 tháng 06 năm 2014 1 MỤC LỤC Trang 1 Tồng quan về vi nấm 05 1.1 Nấm men 05 1.2 Nấm mốc (nấm sợi) 06 2 Các bệnh độc tố nấm và các độc tố nấm 06 2.1 Các bệnh liên quan đến nấm 06 2.2 Các loài nấm gây bệnh độc tố nấm 07 2.3 Lược sử về độc tính của nấm mốc 07 2.4 Bản chất hóa học của các độc tố nấm 08 2.5 Cách sản sinh, phuong thức tác động của các độc tố nấm 09 3 Độc tố Aflatoxin 09 3.1 Định nghĩa 09 3.2 Các chủng tiết độc tố vi nấm Aflatoxin 10 3.3 Aspergillus flavus 10 3.4 Tính chất gây độc của các Aflatoxin 11 3.5 Triệu chứng chung về nhiễm độc 12 3.6 Những tính chất gây ung thư của Aflatoxin 13 3.7 Ảnh hưởng về mặt hóa sinh học của các Aflatoxin 14 4 Độc tố Clavaxin 14 4.1 Các loài nấm sản sinh Clavaxin 14 4.2 Aspergillus Clavatus 14 4.3 Chất Clavaxin 15 4.4 Bệnh độc tố nấm do A.clavatus 16 4.5 Điều trị 16 5 Bệnh độc tố nấm do Penicillium 17 5.1 Chủng Penicillium 17 5.2 Penicillium crustosum 18 5.3 Penicillium roqueforti 18 5.4 Penicillium verrucosum 19 5.5 Penicillium citreonigrum 19 5.6 Penicillium citrinum 19 5.7 Penicillium islandicum 19 6 Bệnh độc tố nấm do Fusarium 19 6.1 Chủng Fusarium 20 6.2 Chủng nấm mốc Fusarium độc và độc tố 20 7 Kết luận 21 2 LỜI MỞ ĐẦU Các nền văn minh cổ đại đã có những khái niệm về độc tính của nấm để sử dụng làm phù phép hoặc chữa bệnh. Nhưng phải đợi đến những tiên bộ của khoa học hiện đại thì người ta mới nắm bắt rõ ràng hơn lợi ích hoặc tác hại của những chất đó. Nếu như những ngiên cứu về các nấm lớn đã đi khá sâu, thì những nghiên cứu về các vi nấm mới chỉ phát triển trong những năm gần đây, nhất là từ sau khi phát hiện ra chất kháng sinh. 3 Các chất chuyển hóa trong một số chủng, giống nấm mốc độc, còn gọi là độc tố vi nấm đã là thủ phạm của một số vụ dịch cách đây nhiều năm và gây những tổn thất lớn cho loài người. Do đó, cần tìm hiểu sâu hơn về độc chất vi nấm để tìm cách thích hợp giảm thiểu tối đa các tác hại do vi nấm mang lại. Đó là tính cấp thiết của đề tài: “Độc chất vi nấm”. 1/ Tổng quan về vi nấm: 1.1/ Định nghĩa: Vi nấm là nhóm nấm có kích thước hiển vi. Vi nấm khác với vi khuẩn và xạ khuẩn, chúng có cấu tạo nhân điển hình, vì vậy chúng được xếp vào nhóm Eukaryotes. Vi nấm gồm 2 nhóm lớn - Nấm men và nấm sợi, nấm men có cấu trúc đơn bào, nấm sợi có cấu trúc đa bào. Nấm sợi còn gọi là nấm mốc. Vi nấm được xếp loại trong giới nấm (Fungi) bao gồm cả các nấm lớn. 1.2/ Nấm men: 4 Nấm Saccharomyces Cerevisiea Nấm men thường có hình cầu hoặc hình bầu dục, một số loại có hình que và một số hình dạng khác. Kích thước trung bình của nấm men là 3 - 5 x 5 - 10µm. Một số loài nấm men sau khi phân cắt bằng phương pháp nảy chồi, tế bào con không rời khỏi tế bào mẹ và lại tiếp tục mọc chồi. Bởi vậy nó có hình thái giống như cây xương rồng khi quan sát dưới kính hiển vi. Ý nghĩa thực tiễn của nấm men: nấm men là nhóm vi sinh vật phân bố rộng rãi trong thiên nhiên, nó tham gia vào các quá trình chuyển hoá vật chất, phân huỷ chất hữu cơ trong đất. Hoạt tính sinh lý của nhiều loài nấm men được ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm, nông nghiệp và các ngành khác. Đặc biệt trong quá trình sản xuất các loại rượu, cồn, nước giải khát lên men, làm thức ăn gia súc Ngoài hoạt tính sinh lý, bản thân tế bào nấm men có rất nhiều loại vitamin và các axit amin, đặc biệt là axit amin không thay thế. Đặc tính này được dùng để chế tạo thức ăn gia súc từ nấm men, thậm chí thức ăn dùng cho người cũng có thể chế tạo từ nấm men. 1.3/ Nấm mốc (nấm sợi): 5 Nấm mốc cũng thuộc nhóm vi nấm, có kích thước hiển vi. Khác với nấm men, có không phải là những tế bào riêng biệt mà là một hệ sợi phức tạp, đa bào có màu sắc phong phú. Ý nghĩa thực tiễn của nấm mốc: nấm mốc (hay nấm sợi) là một nhóm vi sinh vật phân bố rộng rãi trong thiên nhiên. Chúng tham gia tích cực vào các quá trình chuyển hoá vật chất, khép kín các vòng tuần hoàn vật chất trong tự nhiên. Khả năng chuyển hoá vật chất của chúng được ứng dụng trong nhiều ngành, đặc biệt là chế biến thực phẩm (làm rượu, làm tương, nước chấm v.v ). Mặt khác, có nhiều loại nấm mốc mọc trên các nguyên, vật liệu, đồ dùng, thực phẩm phá hỏng hoặc làm giảm chất lượng của chúng. Một số loài còn gây bệnh cho người, động vật thực vật (bệnh lang ben, vẩy nến ở người, nấm rỉ sắt ở thực vật v.v ). 2/ Các bệnh độc tố nấm và các độc tố nấm: 2.1/ Các bệnh liên quan đến nấm: Trong y học hoặc thú y, nấm có thể can dự vào 3 loại bệnh: - Bệnh nhiễm khuẩn (bệnh nấm): tương ứng với một loài nấm xâm nhập vào một mô sống. - Bệnh dị ứng: là những phản ứng riêng của một cá thể do hít phải bào tử (dị ứng hô hấp) hoặc do mọi kiểu tiếp xúc với một loài nấm nhất định. - Bệnh độc tố: là những sự nhiễm độc do ăn phải thức ăn có những sản phẩm trao đổi chất có tính độc của nấm. 2.2/ Các loài nấm gây bệnh độc tố nấm: Một số độc tố nấm gây nhiễm độc ở động vật (độc tố với động vật), một số khác lại có tác dụng gây độc trên thực vật (độc tố với thực vật của các nấm ký sinh 6 trên thực vật), một số khác lại ký sinh trên vi sinh vật, dù đó là những nấm khác hoặc là những vi khuẩn, đó là những chất kháng sinh. Định nghĩa các độc tố nấm: những độc tố do nấm sản ra là độc tố nấm (mycotoxin) và do đó, gọi tất cả những sự nhiễm độc do chúng gây ra là những bệnh độc tố nấm, nhưng thường người ta hạn chế thuật ngữ này ở một loại rất rõ rệt: độc tố với động vật, ở bên ngoài tế bào (ngoại độc tố) do nấm mốc sản ra trong thực phẩm mà người và động vật ăn phải. Các nấm sản ra ngoại độc tố đối với động vật: - Nấm men: đôi khi gây bệnh nấm cho người và động vật. Cho đến nay hình như chưa thấy nó dính dáng đến những trường hợp bệnh độc tố. - Các nấm mốc: ngược lại, thường gây bệnh độc tố nấm. Một số nấm mốc phát triển trên cỏ khô, trên cành hoặc trên lá rụng, nhưng những loài chủ yếu là những loài sống trên hạt, gặp trên ngũ cốc hoặc trên các chế phẩm của chúng, hoặc trên các hạt có dầu và các loại khô dầu, trên mọi loại lương thực, thực phẩm. Trong số các nấm mốc gây độc, có một vài loài thuộc bộ Mucorales, nhưng chủ yếu là những đại diện thuộc các loài Aspergllus và Penicillium, những Nang khuẩn, bộ Cúc khuẩn thường gặp ở dạng không hoàn chỉnh, những loài thuộc Fusarium cũng là những dạng không hoàn chỉnh của Ascommye te Hypocreales, loài Neurospora là một Ascomycetes Sphaeriales, v.v…Các nấm mốc gây bệnh độc tố nấm như vậy là thuộc một phạm vi rộng rãi về phân loại học. 2.3/ Lược sử về độc tính của nấm mốc: 2.3.1/ Thời xưa: Từ thời văn minh cổ đại, người ta cũng đã biết sức độc hại huyền bí của các loài nấm. Tuy nhiên, hình như mới chỉ là những vụ đầu độc do ăn phải các nấm lớn. Về độc tính của các loại nấm mốc, chỉ mãi đến gần hết thế kỷ XIX, người ta mới thấy một số nhận xét ngắn ngủi. - Năm 1862 rồi 1882 người ta đã mô tả một bệnh của ngựa hình như ăn phải thức ăn thức ăn bị mốc. Năm 1891, Woronin đã xác định mối liên quan giữa bệnh chóng mặt và nhức đầu của những người ăn bánh mì và sự có mặt một loài Fusarium trên hạt làm ra bánh đó. 7 - Cũng như vậy, ở Hoa Kỳ, từ 1896 – 1934 nhiều bệnh thần kinh thần kinh những tên viêm màng não, viêm não trắng, . . - Năm 1916, người ta đã vượt được một bước quan trọng với công trình của Turesson về “sự có mặt và ý nghĩa của nấm mốc trong ống tiêu hóa của người và động vật bậc cao”. 2.3.2/ Thời kỳ gần đây: Từ vụ sát hại hàng loạt gà tây và vịt con năm 1960, Hội đồng nghiên cứu y học Anh hướng các hoạt động chủ yếu vào việc nghiên cứu các độc tố của Aspergillus flavus. Về vấn đề này, các tạp chí khoa học trên thế giới cung cấp nhiều yếu tố: các nguyên tắc, các bài điểm thư mục, các bài báo phổ biến kiến thức. Các công trình nghiên cứu quan trọng đã được xuất bản gần đây. 2.4/ Bản chất hóa học của các độc tố nấm: Bệnh độc tố nấm, không truyền nhiễm, không do nhiễm trùng, được đặc trưng chủ yếu bởi một độc tố, hoặc bởi các độc tố gây ra nó. Vai trò của các độc tố nấm do nấm mốc sản sinh trong một bệnh ở động vật: nước chiết bào tử và bào sợi nấm đâm vào màng tế bào, dưới da hoặc mạch máu của động vật thường gây chết sau những cơn co thắt, co giật cứng cơ và động kinh. Một số nấm mốc độc chỉ do chất axit oxalic mà chúng sản ra nhưng đa số độc tố nấm thì có cấu trúc phức tạp hơn. 2.4.1/ Các chất gốc peptit : Các peptit cụ thể là các polipeptit là những chất độc nặng nhất được biết ở các loài nấm lớn nhưng ở nấm mốc cũng thấy các chất đó. 2.4.2/ Những dẫn xuất của đixetopiperazin: Những đại diện của loại chất này đều xuất phát từ sự kết hợp các axit amin. Một ví dụ điển hình là chất gliotoxin hình thành do sự loại nước của một peptit, chất này do sự kết hợp metatirozin với serin. 2.4.3/ Các xiclopenin: 2.4.4/ Các chất họ hàng với penixilin: Nguồn gốc chất xephaloxporin là một tripeptit, là kết quả của sự kết hợp xistein với axit α - amino- adipit và sự cố định valin. 8 Đó là những hợp chất ít độc 2.4.5/ Các chất khác: - Các hợp chất loại quinon. - Các hợp chất có nhân piron và các tiền tố. - Các dẫn xuất của axit sikimic. - Các hợp chất tecpen. Như vậy là các độc tố nấm do nấm mốc tiết ra thuộc nhiều nhóm hóa học rất khác nhau. Trong số các chất nguy hiểm nhất. người ta thấy có polipeptit. 2.5/ Cách sản sinh, phương thức tác động các độc tố nấm: 2.5.1/ Cách sản sinh: Ngay khi một bào tử nấm mốc bước vào giai đoạn nảy mầm, hoạt động tổng hợp đã bắt đầu: trong những giờ đầu tiên đã phát hiện được ARN và AND. Hình như là các độc tố chỉ được tạo thành sau đó ít lâu, khi mà hệ sợi nấm đã hình thành trên cơ chất. 2.5.2/ Phương thức tác động: Trong việc sản sinh độc tố do nấm mốc có nhiều yếu tố tác động vào như: các yếu tố môi trường, yếu tố di truyền và phương thức tác động. 3/ Độc tố Aflatoxin: 3.1/ Định nghĩa: Aflatoxin là dẫn xuất của difuranocoumarin, sản sinh từ 3 chủng A.flavus , A.parasiticus và A.nomius, được tổng hợp qua quá trình polyketid, bắt đấu từ sự ngưng tụ một đơn vị acetyl với 3 hoặc nhiều hơn đơn vị malonyl và bị mất CO 2 cùng với kết quả tác động liên kết của men và 7 đơn vị malonat, được thực hiện trực tiếp trong chu trình vòng thơm polyketid để hình thành axit Norsolorinic rồi trải qua một số công đoạn biến đổi, chuyển hóa để thành aflatoxin B1. Có 4 loại aflatoxin đã được xác định là B1, B2, G1, G2 phân biệt “B” và “G” theo màu huỳnh quang xanh da trời và xanh lá cây khi chiếu tia cực tím lên bản tách các sắc ký lớp mỏng aflatoxin. 9 Aflatoxin B1 3.2/ Các chủng tiết độc tố vi nấm aflatoxin: Aspegillus flavus, A.parasiticus và A.nomius là những chủng đã tiết độc tố vi nấm aflatoxin, trong đó quan trọng nhất là A.flavus, tiếp đến là A.parasiticus ít hơn, còn A.nomius ít gặp nên không được quan tâm. Hai chủng Aspegillus flavus, A.parasiticus thường gây ô nhiễm nhiều nhất trong các hạt có dầu như lạc, ngô và hạt bông. Một số hạt làm gia vị cũng dễ bị ô nhiễm nhưng vì lượng tiêu dùng thấp, do đó mức độ gây độc hại ít nguy hiểm hơn các hạt ngũ cốc và có dầu. A.flavus thường chỉ tiết aflatoxin nhóm B và axit cyclopiazonic, còn A.parasiticus tiết aflatoxin cả nhóm B và G. Chủng nấm mốc gây độc Độc tố vi nấm Tác động của độc tố Đk phát triển và tiết độc tố Thực phẩm bị ô nhiễm A.flavus Aflatoxin B1 và B2 Độc cấp tính đối với gan, xơ gan, ung thư gan, quái thai, gây ức chế miễn dịch. Sản sinh độc tố tại 12 – 40 o C, a w = 0,85 – 0,99; pH = 3 – 8 Khả năng gây nhiễm rộng trong thực phẩm: lạc, ngô, hạt bông, quả sung, . . Acid cyclopiazonic Gây thoái hóa hoại tử và tê liệt nhiều tổ chức cơ thể. A.parasiticus Aflatoxin B1, B2, G1 và G2 Giống A.flavus Giống A.flavus Không phổ biến tại châu Á. 3.3/ Aspegillus flavus: 10 [...]... trồng Độc tố gây vụ ngộ độc lớn nhất năm 1942 – 1948 đã làm chết 100.000 người thuộc Liên bang Xô Vi t do nguyên nhân ATA (bệnh giảm bạch cầu) Fusarium đã tiết độc tố T – 2 và trichothecenes Hiện đã biết trên 50 loại và gần đây năm 1988 đã phát hiện fumonisin do 4 chủng tiết Lượng độc tố fumonisin B2 trong ngô tại Nam Phi và Trung Quốc đã gây ung thư thực quản trên người 6.2/ Chủng nấm mốc Fusarium độc. .. ở châu Phi, Trung Quốc, Iran 7/ Kết luận: Những hiểu biết về các bệnh độc tố nấm có liên quan đến các nấm vi thể còn rất hạn chế và còn cần nghiên cứu nhiều để xác định trong đa số trường hợp, vai trò của các loài nấm khác nhau và những điều kiện sản sinh các chất độc Cần có sự hợp tác giữa nhiều ngành: các nhà nấm học, các thầy thuốc, thú y sĩ, nhà sinh hóa, nhà độc lý học mới thu được thành quả trong... một số nước tại Đông Nam Á , châu Phi cũng đã phát hiện chủng nấm mốc phát sinh độc tố citreoviridin 5.6/ Penicillium citrinum: Gây ô nhiễm phổ biến trong gạo, lúa mì và ngô ở vùng nhiệt đới Penicillium citrinum tiết độc tố citrinin Đã phát hiện nếu thường xuyên bị nhiễm độc citrinin có thể gây tổn thương thận Nhiệt độ cao có thể hủy độc tố citrinin 5.7/ Penicillium islandicum: Gây ô nhiễm phổ biến... tiết độc tố islanditoxin, cyclochlorotin, luteokirin, erythroskyrin Độc tố cyclochlorotin có thể gây xơ gan và khối u 6/ Bệnh độc tố nấm do Fusarium: 6.1/ Chủng Fusarium: 19 Tác động chính làm cho thân, rễ cây khô héo, thối rữa và mục, gặp nhiều trên cây cà phê, thông, cọ dừa, lúa mì, ngô và cỏ, Fusarium có thể gây ô nhiễm trên hạt ngũ cốc và quả chin khi có lượng nước hoạt tính a w cao và tiết độc tố. .. lạnh Một số chủng Penicillium độc và độc tố của chúng: Chủng P.crustosum Độc tố Tác động gây độc Thực phẩm dễ bị nhiễm Chủng gây nhiễm độc quan trọng nhất Penitrem A Tác động gây liệt và Trong thực phẩm chế thần kinh (động vật biến, bảo quản lạnh Phomat, thịt chế biến, bánh từ lúa mạch Ngũ cốc (đặc biệt là đại P.roqueforti Roqueforti PR nuôi trong nhà) Giống tác động độc P.verrucosum toxin Ochratoxin... học đã thống kê có tới 32 chủng đã tiết 27 độc tố vi nấm gây độc cho động vật và người, chủ yếu tác động lên gan và thần kinh gây liệt có thể dẫn đến chết Chủng Penicillium thường cạnh tranh với Aspergillus và là chủng nấm mốc chiếm ưu thế trong tác động gây thối rửa hệ thực vật và là tác nhân sinh học chính làm kiệt đất Chủng Penicillium có thể phát triển tối ưu ở nhiệt độ thấp so với Aspergillus trong... tính kháng sinh đối với một số rất lớn vi khuẩn Gram +, Gram – cũng như với nhiều loài nấm khác Tính chất độc hại: Tên động vật Chuột nhắt Chuột nhắt Đường dùng Tiêm vào mạch máu Màng bụng LD50 (mg/kg) 0,5 0,2 15 Chuột nhắt Dưới da Chuột nhắt Miệng Chuột nhắt Bôi lên vỏ não 4.4/ Bệnh độc tố nấm do Aspergillus Clavatus: 0,3 2,5 5 - 10 4.4.1/ Triệu chứng nhiễm độc: - Triệu chứng ngoài: ở chuột nhắt là... thịt chế biến và bánh mì lúa mạch đen Penicillium roqueforti tiết độc tố PR toxin và roquefortin C Còn tiết roquefortin A và B nhưng ít có ý nghĩa hơn Mạnh nhất là roquefortin C có LD 50 trên chuột nhắt là 340mg/kg trọng lượng cơ thể Tại Canada đã phát hiện thấy chó bị ngộ độc và chết do độc chất roquefortin C Độc chất PR toxin còn độc hơn roquefortin C với LD50 = 6mg/kg chuột nhắt và 115mg/kg chuột... phạm chính 5.5/ Penicillium citreonigrum: Gây ô nhiễm phổ biến trên gạo và các hạt ngũ cốc khác Tiết độc tố citreoviridin Có thể gây quái thai trên bào thai (thử nghiệm ở động vật) Một dạng của bệnh Beri beri phát hiện ở Nhật gọi là beri beri beri tim cấp đã được xác định do nguyên nhân nhiễm độc tố citreoviridin do chủng Penicillium citreonigrum ô nhiễm trong gạo Do đó, khi lúa bị nhiễm mốc hoa cau vàng... fumonisin B2 trong ngô tại Nam Phi và Trung Quốc đã gây ung thư thực quản trên người 6.2/ Chủng nấm mốc Fusarium độc và độc tố: Chủng Độc tố Tác động gây độc Thực phẩm dễ bị ô F.sporotrichioides T – 2 và Bệnh không bạch cầu nhiễm Ngũ cốc vùng nhiệt và F.poae trichothecenes do ngộ độc ăn uống đới khác với nhiều triệu chứng T – 2 nivaleno, khác nhau Bệnh bạch cầu ức chế Phổ biến trong các butenolid, . thiểu tối đa các tác hại do vi nấm mang lại. Đó là tính cấp thiết của đề tài: Độc chất vi nấm . 1/ Tổng quan về vi nấm: 1.1/ Định nghĩa: Vi nấm là nhóm nấm có kích thước hiển vi. Vi nấm khác. học của các độc tố nấm: Bệnh độc tố nấm, không truyền nhiễm, không do nhiễm trùng, được đặc trưng chủ yếu bởi một độc tố, hoặc bởi các độc tố gây ra nó. Vai trò của các độc tố nấm do nấm mốc sản. TIỂU LUẬN: Trường ĐH Công nghiệp TP.HCM Ngày 19 tháng 06 năm 2014 1 MỤC LỤC Trang 1 Tồng quan về vi nấm 05 1.1 Nấm men 05 1.2 Nấm mốc (nấm sợi) 06 2 Các bệnh độc tố nấm và các độc tố nấm