Tiểu luận môn an toàn vệ sinh thực phẩm Độc tố aflatoxin

VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM Môn học : AN TOÀN VÀ VỆ SINH THỰC PHẨM ĐỀ TÀI TIỂU LUẬN: Tiểu luận môn ATVSTP: “Độc tố aflatoxin” GVHD: Trần Thị Mai Anh GVHD : Lớp học phần : 210501601 Nhóm : Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2010 2 Tiểu luận môn ATVSTP: “Độc tố aflatoxin” GVHD: Trần Thị Mai Anh DANH SÁCH SINH VIÊN Họ và tên MSSV 1. 2. 3. 4. 5. NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN 3 Tiểu luận môn ATVSTP: “Độc tố aflatoxin” GVHD: Trần Thị Mai Anh MỤC LỤC GVHD : 2 Lớp học phần : 210501601 2 Nhóm : 2 MỤC LỤC 4 MỞ ĐẦU 6 CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN VỀ AFLATOXIN 7 1.Lịch sử phát hiện Aflatoxin 7 2. Các loài có khả năng sản sinh Aflatoxin 7 3. Điều kiện sản sinh Aflatoxin 8 3.1.Chủng sinh độc tố 8 3.2.Cơ chất và môi trường 9 4.Cấu trúc và các tính chất của Aflatoxin 11 4.1.Cấu trúc hóa học 11 4.2.Tính chất vật lí 12 4.3.Tính chất hóa học 13 4.4.Sự chuyển hóa và bài tiết aflatoxin 15 5. Độc tính của Aflatoxin 16 6.Các phương pháp phát hiện Aflatoxin 16 6.1.Phương pháp sinh học 16 6.1.1.Thử nghiệm trên vịt con 1 ngày tuổi 16 6.1.2.Thử nghiệm trên phôi gà 17 6.2.Phát hiện bằng đường lý - hoá học 18 6.2.1.Chiết xuất và tinh chế nước chiết 18 6.2.2.Tách bằng sắc ký 18 6.3.Các phương pháp định lượng 20 6.3.1.Sắc kí lớp mỏng hiệu suất cao (high ferformane thin layer chromatography-HPTLC) 20 6.3.2.Phương pháp sắc kí lỏng cao áp(high ferformane liquid chromatorgaphy-HPLC) 20 6.4.Xét nghiệm ở người 21 7.Hiện trạng nhiễm Aflatoxin của các sản phẩm thực phẩm ở Việt Nam và thế giới 21 7.1.Tại Việt Nam 21 7.2.Trên thế giới 22 CHƯƠNG 2:NHỮNG TÁC ĐỘNG CỦA AFLATOXIN 27 1.Cơ chế tác động của Aflatoxin 27 2.Ảnh hưởng của Aflatoxin lên thực vật 29 3.Ảnh hưởng của Aflatoxin lên động vật 30 3.1.Tác dụng cấp tính 30 3.2.Tác dụng mãn tính 31 3.2.1.Gây tổn thương gan 31 3.2.2.Gây ung thư 32 3.2.3.Tính gây quái thai 33 3.2.4.Tính gây đột biến 33 3.3.Một số ví dụ điển hình 33 3.3.1.Cá 33 3.3.2.Heo 34 4 Tiểu luận môn ATVSTP: “Độc tố aflatoxin” GVHD: Trần Thị Mai Anh 3.3.3.Trâu bò 34 3.3.4.Gà, vịt 34 3.3.5.Chuột 35 3.4.Kết luận 36 4.Ảnh hưởng lên việc nuôi cấy tế bào 36 5. Ảnh hưởng của Aflatoxin lên con người 37 CHƯƠNG 3:MỘT SỐ BIỆN PHÁP PHÒNG NGỪA AFLATOXIN TRONG THỰC PHẨM 40 1. Những sản phẩm có nguy cơ nhiễm Aflatoxin 40 2.Các biện pháp phòng ngừa 42 2.1.Thực hiện giáo dục truyền thông cho nông dân 42 2.2.Phòng chống nấm mốc cho lương thực trong quá trình bảo quản 44 2.3.Điều trị khi bị nhiễm độc 46 2.4.Các phương pháp thường dùng để khử độc tố Aflatoxin 47 2.4.1.Phương pháp vật lý 47 2.4.1.1.Nhiệt độ 47 2.4.1.2.Chiếu xạ 48 2.4.2.Phương pháp hoá học 48 2.4.2.1.Chiết xuất bằng một dung môi 48 2.4.2.2.Làm biến đổi phân tử 49 2.4.3.Phương pháp sinh học 50 2.4.3.1.Cạnh tranh giữa các loài nấm 51 2.4.3.2.Các chuyển hóa sinh học 51 CHƯƠNG 4:MỘT SỐ SẢN PHẨM CÓ KHẢ NĂNG KHỬ ĐỘC TỐ AFLATOXIN 53 1.rADTZ 53 1.1. Quá trình nghiên cứu rADTZ 54 1.2.Bản chất hoá học và cơ chế khử độc của rADTZ 54 1.3.Qui trình sản xuất rADTZ 54 1.4.Tiềm năng ứng dụng của rADTZ 55 2.Afla-Guard® 56 PHỤ LỤC 57 KẾT LUẬN 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO 62 5 Tiểu luận môn ATVSTP: “Độc tố aflatoxin” GVHD: Trần Thị Mai Anh MỞ ĐẦU Trên thế giới hiện nay, việc nghiên cứu mức độ nhiễm nấm mốc và độc tố nấm trên lương thực, thực phẩm là vấn đề quan trọng nhằm bảo vệ sức khoẻ con người và vật nuôi. Độc tố aflatoxin chủ yếu do loài vi nấm Aspergillus flavus và Aspergillus parasiticus tạo ra, là độc tố nguy hiểm nhất và thường nhiễm trên nông sản, gây độc cho người và gia súc, như gây tác dụng cấp tính, gây tổn thương gan (ung thư gan…), gây quái thai, gây đột biến,… thậm chí với liều lượng cao có thể dẫn tới tử vong. Trong rất nhiều loại aflatoxin trong tự nhiên thì aflatoxin B1 được coi là chất độc nguy hiểm nhất. Mặc dù sự hiện diện của Aspergillus flavus không phải lúc nào cũng gắn liền với việc tồn tại aflatoxin với hàm lượng gây độc, nhưng nó cũng thể hiện nguy cơ lớn về việc có thể nhiễm aflatoxin. Ở nước ta, với đặc điểm khí hậu nhiệt đới nóng ẩm, độ ẩm trong không khí thường cao, thời vụ canh tác, thu hoạch thường rơi vào mùa mưa trong khi các phương tiện thu hoạch, phơi sấy nông sản kém, kho chứa không đảm bảo khô ráo thoáng mát là điều kiện rất thuận lợi cho nấm mốc phát triển gây nhiễm độc tố cho thực phẩm và thức ăn chăn nuôi. Do đó việc kiểm soát dư lượng aflatoxin là cần thiết và quan trọng. Giới hạn về mức nhiễm aflatoxin đã là một trong những tiêu chuẩn của an toàn vệ sinh thực phẩm. Để có cái nhìn tổng quan về aflatoxin, các ảnh hưởng của độc tố này lên cơ thể con người cũng như các loài động vật và các biện pháp phòng tránh việc nhiễm aflatoxin, nhóm chúng em đã chọn đề tài: “Độc tố Aflatoxin”. Do kiến thức và thời gian tìm hiểu của chúng em còn hạn chế, hơn nữa có rất ít tài liệu tiếng Việt đề cập chuyên sâu về vấn đề này, các thông tin trong bài tiểu luận chủ yếu lấy từ các nguồn trang web nước ngoài nên bài tiểu luận này không tránh khỏi những thiếu sót, nhóm chúng em mong cô và các bạn thông cảm và đóng góp ý kiến để các bài tiểu luận sau của chúng em được hoàn thiện hơn. 6 Tiểu luận môn ATVSTP: “Độc tố aflatoxin” GVHD: Trần Thị Mai Anh CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ AFLATOXIN 1. Lịch sử phát hiện Aflatoxin Vào năm 1960, nghề nuôi gia cầm ở nước Anh bị tổn thất rất nặng nề, lúc đầu hơn 10.000 gà tây chết vì một bệnh mới gọi là “bệnh gà tây X” (Turkey X disease). Sau đó, các loại gia cầm khác như vịt, gà lôi cũng bị nhiễm bệnh và tử vong rất nhiều. Qua điều tra, người ta xác định được bệnh có liên quan đến một loại độc tố do nấm có trong thức ăn sinh ra. Đến năm 1961 người ta đã tìm ra bản chất hoá học của độc chất này là Aflatoxin do vi nấm Aspergillus flavus và Aspergillus parasiticus. Aflatoxin có 4 dẫn xuất quan trọng là AFB1, AFB2, AFG1, AFG2. Giữa 4 loại trên thì thì Aflatoxin B1 chiếm nhiều nhất trong nông sản và gây tác hại nhiều nhất, gây ngộ độc nhanh nhất và phổ biến nhất. Năm 1961, các công trình nghiên cứu công nhận rằng Aflatoxin được tạo ra bởi nấm Aspergillus flavus và có thể là nguyên nhân gây ra khối u ở gan của động vật. Trên động vật thủy sản, những nghiên cứu đầu tiên về độc tố Aflatoxin trên cá hồi được thực hiện bởi Ashley và các cộng sự. Từ đó trở đi có nhiều công trình nghiên cứu về độc tố Aflatoxin. Các nhà khoa học cũng đã xác định được công thức phân tử và công thức cấu tạo của Aflatoxin. 2. Các loài có khả năng sản sinh Aflatoxin Aflatoxin thường được tạo bởi hai loài nấm quen thuộc là Aspergillus flavus và Aspergillus parasiticus với các lượng khác nhau tùy thuộc vào chủng nấm, cơ chất, điều kiện khí hậu và môi trường. Một số loài nấm mốc khác cũng có khả năng sinh Aflatoxin với lượng rất ít như loài: Penicillium puberulum Bai, các chủng thuộc Aspergillus như Aspergillus tamariikita, Aspergillus niger tiegh, Aspergillus ostiamis wehmen, Aspergillus ruper… Tuy nhiên cũng còn nhiều tranh cãi vì trong quá trình phát triển, Aspergillus flavus thường lẫn với nhiều loài nấm khác, đặc biệt là với Penicillium rubrum stoll và khi đó có thể nhầm Aflatoxin là do Penicillium sản sinh ra. Trong một số trường hợp, cũng có thể nhầm lẫn với độc tố Sterigmatoxistin và Avecsin vì có cấu tạo hóa học gần giống với Aflatoxin. 7 Tiểu luận môn ATVSTP: “Độc tố aflatoxin” GVHD: Trần Thị Mai Anh 3. Điều kiện sản sinh Aflatoxin Khả năng sinh độc tố của các chủng Aspergillus flavus và Aspergillus parasiticus rất khác nhau. Điều đó phụ thuộc vào các yếu tố như chủng nấm mốc, các cơ chất, các yếu tố nhiệt độ, độ ẩm của cơ chất và môi trường. 3.1. Chủng sinh độc tố − Aflatoxin được sản sinh từ hai chủng nấm Aspergillus flavus và Aspergillus parasiticus. − Không phải tất cả các chủng Aspergillus flavus được khảo sát đều sản sinh ra Aflatoxin, chỉ 73% có khả năng sản sinh Aflatoxin, trong đó có 23% sản sinh Aflatoxin ở mức cao nhất. Người ta đã ghi nhận được nhiều biến đổi quan trọng tùy theo cơ chất từ đó đã phân lập các chủng A.flavus và tùy theo theo nguồn gốc địa lý. Chẳng hạn, người ta đã thấy trong số 284 mẫu phân lập từ gạo ở Hoa Kỳ có 94% số chủng có sinh độc tố, 86% đối với các mẫu phân lập từ lạc cũng tại nước này và chỉ 71% đối với các mẫu được phân lập cũng từ lạc nhưng ở Ixraen. − Ngoài ra, lượng Aflatoxin cũng thay đổi rất nhiều tùy theo các chủng. − Ngoài việc định lượng tổng số các Aflatoxin, người ta còn quan tâm xác định tỷ lệ riêng phần của các Aflatoxin khác nhau đã biết. Nói chung, Aflatoxin B1 được tạo ra nhiều nhất cả trong thiên nhiên lẫn nuôi cấy, rồi đến Aflatoxin G1, sau đó rất xa là Aflatoxin B2, còn Aflatoxin G2 và các Aflatoxin khác thì tỷ lệ khá thấp. 8 Aspergillus flavus Aspergillus parasiticus Tiểu luận môn ATVSTP: “Độc tố aflatoxin” GVHD: Trần Thị Mai Anh − Phân biệt các chủng sinh độc tố và không sinh độc tố qua những đặc điểm hình thái: chủng sinh độc tố có đầu bào tử đính màu xanh lục, ngay cả ở các giống nuôi cấy lâu ngày (thể bình hai lớp, cuống bào tử đính với vách có gai). − Một chủng sinh độc tố có thể mất khả năng đó qua nhiều lần cấy truyền liên tiếp trên các môi trường tổng hợp. Thế nhưng tính độc của một chủng tăng lên khi cấy truyền liên tiếp trên những môi trường tự nhiên thích hợp. 3.2. Cơ chất và môi trường − Cơ chất là các hạt có dầu, đặc biệt là hạt lạc và các sản phẩm từ lạc. Lượng độc tố chứa trong lạc cao nhất. Các chủng phân lập từ thịt ôi, bánh mì, các thực phẩm bột sống hay phomat ô nhiễm tự nhiên thường không có hoặc có rất ít khả năng sinh độc tố. Ngược lại, gần 1/3 số chủng phân lập từ các gia vị có khả năng sản sinh Aflatoxin. − Ngay cả trên cùng một cơ chất, khả năng sản sinh Aflatoxin của các chủng Aspergillius flavus cũng khác nhau. Nguyên nhân của hiện tượng này cũng có thể do một số giống lạc có tính kháng với Aspergillius flavus sinh độc tố Aflatoxin. Các nhà tạo giống đã dựa vào cơ sở phát hiện trên nhằm tạo ra những giống lạc không bị nhiễm aflatoxin. Đây là hướng nghiên cứu nhiều nhà khoa học sử dụng nhằm loại bỏ Aflatoxin theo cách có lợi nhất. − Sự hình thành Aflatoxin phụ thuộc vào sinh khối sợi nấm và thời gian phát triển, khối lượng sợi nấm càng nhiều thì sản sinh độc tố càng nhiều và ngược lại. Thời gian để sản sinh cực đại Aflatoxin thường từ ngày thứ sáu đến ngày thứ bảy sau đó giảm đi. Lí do của sự giảm lượng Aflatoxin trong những ngày tiếp theo là do quá trình tự phân giải của chính bản thân nấm mốc. − Nhiệt độ thích hợp nhất để sản sinh Aflatoxin của các chủng nấm mốc là từ 25-28 o C. Nếu nuôi cấy Aspergillius flavus ở 45 o C thì khả năng sản sinh Aflatoxin sẽ bị ức chế. − Hàm lượng nước trong cơ chất đóng vai trò quan trọng trong quá trình hình thành Aflatoxin. Ở lạc nhân, lượng nước từ 15-30% thì sự hình thành Aflatoxin xuất hiện sau 2 ngày; trên gạo cần lượng nước là 24-26% và ở ngô là 19-24%. Như vậy có thể nói sự sản sinh Aflatoxin diễn ra rất nhanh. Đặc biệt là sau thu hoạch, cơ chất có hàm lượng nước khá cao, thời gian làm khô kéo dài là nguyên nhân dẫn đến nhiễm Aflatoxin. 9 Tiểu luận môn ATVSTP: “Độc tố aflatoxin” GVHD: Trần Thị Mai Anh − Độ pH ban đầu của môi trường ảnh hưởng rất ít đến sự hình thành Aflatoxin; dù nó là bao nhiêu thì lúc nào cũng có xu hướng quy về trị số giữa 4 và 5. − Nguồn carbon: người ta đã nghiên cứu ảnh hưởng của việc thêm các đường hexoza vào môi trường nuôi cấy lên sản lượng Aflatoxin của A.flavus và kết luận rằng các đường glucose, fructose, manose thuận lợi cho sự tổng hợp Aflatoxin. Gluxit Nồng độ 1% 3% D glucose +++ +++ D manose +++ +++ D fructose +++ +++ D galactose - ++ D gulose - 0 D arabinose - - D xilose + ++ D ribose - + D eritrose - 0 D glyxerandehyt +++ +++ − Nguồn đạm: trên môi trường có đạm nitrite, A.flavus tiết ra ít Aflatoxin; trên môi trường có đạm amoniac, axit uric và axit glutamic, A.flavus sản xuất ra nhiều hơn; vì vậy trong công thức cổ điển của Czapeck, NaNO 3 được thay thế bằng NH 4 Cl hay một muối amoni khác. Lượng Aflatoxin cao nhất trên môi trường có nấm men hay có pepton hoặc tốt hơn nữa là có các axit amin. Tiamin và các vitamin nhóm B kích thích sự tổng hợp các Aflatoxin, riboflavin và piridoxin thì không có tác dụng. − Các ion kim loại: sự có mặt của Zn, Mg hay Fe kích thích khả năng sản sinh Aflatoxin; Co, Cr, Mn, Ca chỉ có ít hiệu lực. − Các chất khác: khi A.flavus phát triển trên hạt lúa mì, lượng Aflatoxin tạo ra ở giai đoạn phôi mầm nhiều hơn hẳn ở giai đoạn phôi nhũ. Ngoài ra, người ta thấy việc thêm lipid (chiết từ mầm lúa mì bằng pentan) vào một cơ chất gồm mầm lúa mì đã loại bỏ lipid có hiệu quả tốt đến việc sản sinh Aflatoxin. Ảnh hưởng có lợi của các axit béo đến việc hình thành độc tố được nhiều người công nhận, làm cho người ta nghĩ rằng chúng có vai trò quan trọng trong việc sinh tổng hợp các Aflatoxin; việc phân hủy sinh học của chúng đưa đến sự hình thành các tiền sản phẩm tham gia vào vòng chuyển hóa sinh tổng hợp Aflatoxin. Thêm 10 [...]... Rơm /thức ăn ủ xanh Số mẫu kiểm tra Tỷ lệ dương tính (%) 25 Bình quân (µg/kg) Tối đa (µg/kg) Aflatoxin GVHD: Trần Thị Mai Anh 232 19 57 347 88 3 9 13 73 26 8 22 45 23 13 10 11 7 100 202 381 46 7 24 330 407 22 24 330 61 31 10 17 Tiểu luận môn ATVSTP: Độc tố aflatoxin 26 GVHD: Trần Thị Mai Anh Tiểu luận môn ATVSTP: Độc tố aflatoxin GVHD: Trần Thị Mai Anh CHƯƠNG 2: NHỮNG TÁC ĐỘNG CỦA AFLATOXIN 1 Cơ... cao nhất là 347 µg/kg 23 Tiểu luận môn ATVSTP: Độc tố aflatoxin 24 GVHD: Trần Thị Mai Anh Tình hình độc tố nấm Ngô Tiểu luận môn ATVSTP: Độc tố aflatoxin Số mẫu kiểm tra Tỷ lệ dương tính (%) Bình quân (µg/kg) Tối đa (µg/kg) Khô đậu tương Số mẫu kiểm tra Tỷ lệ dương tính (%) Bình quân (µg/kg) Tối đa (µg/kg) Lúa mì/cám Số mẫu kiểm tra Tỷ lệ dương tính (%) Bình quân (µg/kg) Tối đa (µg/kg) Gluten ngô... của Milk) Aflatoxin M1 có huỳnh quang xanh tím, aflatoxin M2 có Rf thấp hơn và huỳnh quang tím Aflatoxin M 1 là hidroxi – 4 aflatoxin B1, và aflatoxin M2 là hidroxi – 4 aflatoxin B2 Trong bốn loại Aflatoxin thì Aflatoxin B 1 thường được tìm thấy ở nồng độ cao nhất, tiếp theo là G1, trong khi đó B2 và G2 tồn tại ở nồng độ thấp hơn 11 Tiểu luận môn ATVSTP: Độc tố aflatoxin GVHD: Trần Thị Mai Anh Ngoài... Shank cho thấy các mẫu lương thực thực phẩm bị mốc thì 50-60% số mẫu đó có Aflatoxin Ðồng thời nhóm tác giả này tiến hành 22 Tiểu luận môn ATVSTP: Độc tố aflatoxin GVHD: Trần Thị Mai Anh trên thức ăn gia đình (lấy mẫu lương thực thực phẩm tại các gia đình ) thì cũng thấy có 3050% số mẫu có độc tố Aflatoxin − Theo báo cáo của Stoloff năm 1982 thì mức độ nhiễm aflatoxin trong lạc khi nhập vào Mỹ thường... − Con đường Aflatoxin xâm nhập vào cơ thể − Tình trạng sức khoẻ 30 Tiểu luận môn ATVSTP: Độc tố aflatoxin GVHD: Trần Thị Mai Anh − Thành phần dinh dưỡng thức ăn − Môi trường sống − Dạng Aflatoxin Những phá hủy có tính chất cấp tính ở gan thường là do Aflatoxin B1, B2, G1, G2; trong đó độc tố có độc tính mạnh nhất là B1, sau đó đến G1, rồi đến B2 và sau cùng là G2 Bên cạnh gan, các cơ quan khác như... vẫn phát hiện thấy nhiều u gan ở chuột lang Mối quan hệ giữa tỷ lệ ung thư của chuột lang với lượng và thời gian lây nhiễm Aflatoxin Hàm lượng aflatoxin B1 trong Thời gian nhiễm Tần số có u gan thức ăn(mg/kg thức ăn) 5,0 3,5 3,5 1,0 1,0 (ngày) 370 340 325 294 323 14/15 11/15 7/10 5/9 8/15 32 Tiểu luận môn ATVSTP: Độc tố aflatoxin 0,2 0,2 0,005 3.2.3 GVHD: Trần Thị Mai Anh 360 361 380 2/10 2/10 0/10... thành sản phẩm cộng hợp aflatoxin B1-N7 guanin Sự an xen các epoxit gây ra sự chuyển G thành T ở codon 249 của gen p53 trong gan (AGG →AGT: Arg → Ser), có thể dẫn đến tổn thương gan và ung thư gan Ngoài ra trong quá trình tuần hoàn, Aflatoxin B1 còn được gắn với protein huyết tương đặc biệt là albumin để tạo thành aflatoxinalbumin (Autrup và cộng sự năm 1991) 28 Tiểu luận môn ATVSTP: Độc tố aflatoxin ... học Sự có mặt của vòng lacton ở phân tử Aflatoxin làm chúng nhạy cảm với việc thuỷ phân trong môi trường kiềm, đặc tính này là quan trọng trong bất kì quá trình chế biến thực 13 Tiểu luận môn ATVSTP: Độc tố aflatoxin GVHD: Trần Thị Mai Anh phẩm vì quá trình xử lý kiềm làm giảm hàm lượng Aflatoxin của các sản phẩm, mặc dù sự có mặt của protein, pH và thời gian xử lý có thể thay đổi các kết quả Tuy... sulphate được bài tiết trong nước tiểu Sản phẩm cộng hợp với DNA và AFB1-N7-guanine cũng được bài tiết trong nước tiểu, Aflatoxin M1và M2 được bài tiết trong sữa Liên hợp AFB1-glutathione được bài tiết chủ yếu qua mật Aflatoxin B1 có độc tính gần tương đương aflatoxin M 1 Aflatoxin M2 ít độc hơn aflatoxin M1 Các aflatoxin B2 và G2 có độc tính kém hơn nhiều so với aflatoxin B1 Người ta còn nhận thấy... không có vú, sự chuyển hóa aflatoxin B 1 chủ yếu là sự hidroxyl hóa, đồng thời mất nhóm metyl; cuối cùng đưa đến những sản phẩm như aflatoxin P 1 tìm thấy trong nước tiểu 15 Tiểu luận môn ATVSTP: Độc tố aflatoxin GVHD: Trần Thị Mai Anh Nếu cho chuột ăn các aflatoxin B 1 và G1, phân tích nước tiểu của chúng thấy nhân cumarin vẫn còn nguyên vẹn; phân tử bị thoái biến do mở nhân furan, hình thành một mạch