Tiểu luận Độc chất tích lũy trong thủy sản

Độc học môi trường cơ bản Trong thời gian qua, em xin chân thành cảm ơn nhà trường đã tạo điều kiện cho em có cơ hội học tập,nghiên cứu cũng như được lĩnh hội những kiến thức cần thiết giúp ích cho công việc của em sau này. Vượt trên tất cả, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Giáo sư – Tiến sĩ khoa học Lê Huy Bá, người trực tiếp giảng dạy và hướng dẫn bộ môn Độc học môi trường cơ bản. Tuy đã có nhiều cố gắng nhưng chắc hẳn bài tiểu luận này còn mắc nhiều thiếu sót, em rất mong được sự góp ý và hướng dẫn thêm của Thầy. Xin chân thành cảm ơn. Sinh viên thực hiện Nguyễn Ngọc Kim Phương - 1 - Độc học môi trường cơ bản A- MỞ ĐẦU: I. Lý do chọn đề tài: - Tên đề tài: Độc chất tích lũy trong thủy sản - Ngày nay, môi trường nước ngày càng ô nhiễm trầm trọng bởi nhiều tác nhân đã kéo theo tình trạng nhiễm độc của các lòai thủy sản thông qua quá trình tích lũy tự nhiên bên cạnh yếu tố mang chất độc đặc trưng của lòai. Như chúng ta đã biết, thủy sản không chỉ dùng làm thực phẩm cung cấp nguồn dinh dưỡng thiết yếu cho con người mà còn đóng vai trò quan trọng trong nền công nghiệp của nhiều quốc gia trên thế giới. Chính vì vậy, vấn đề này cần được quan tâm đúng mức để tránh gây ảnh hưởng đến sức khỏe cũng như tính mạng của con người. II. Mục đích nghiên cứu: Tập trung tìm hiếu về: - Các nguyên nhân dẫn đến sự tích lũy độc chất vào thủy sản. - Đặc tính của một số chất độc điển hình tích lũy trong các lòai thủy sản. - Các cách phòng ngừa. III. Phương pháp nghiên cứu: Phân lọai theo từng nguyên nhân dẫn đến sự tích lũy độc chất vào thủy sản. IV. Phạm vi nghiên cứu: Chủ yếu nghiên cứu về các lòai thủy sản ở Việt Nam. - 2 - Độc học môi trường cơ bản B- NỘI DUNG: Có 2 nguyên nhân dẫn đến tình trạng tích lũy chất độc trong cơ thể các lòai thủy sản: I. Yếu tố hóa học : I.1 Gắn liền với lòai: I.1.1 Nhuyễn thể hai mảnh vỏ: • DSP Độc tố gây tiêu chảy (Diarrhetic Shellfish Poisoning) là nhóm gồm nhiều độc tố, sinh ra do nhuyễn thể ăn phải tảo độc thuộc nhóm dinoflagellates loài Dinophysis spp, Aurocentum, prorocentrumlima. • LD_50: 192 µg.kg (i.p.) ở chuột. • Nguồn gốc từ bọn vi tảo giáp sống trôi nổi hoặc sống đáy, phần lớn thuộc giống Dinophysis và giống Prorocentrum. • Thành phần: gồm các nhóm Okadaic acid (OA), dinophysistoxin (DTX 1, 2, 3),pectenotoxins và nhóm yessotoxin Okadaic acid là chất ức chế serin/threonine phosphatase, là nhóm enzyme quan trọng, cần thiết, có mối tương quan chặt chẽ với nhiều quá trình trao đổi chất chủ yếu trong tế bào.Và vì vậy, sự rối loạn của các enzyme phosphatase này thông qua sự tăng quá trình phosphoryl hóa sẽ ảnh hưởng đối với hàng loạt các quá trình chuyển hóa tiếp theo gây ra sự rối loạn tiêu hóa ở dạ dày và ruột. • Triệu chứng: biểu hiện bệnh sau 30 phút cho đến vài giờ sau khi dùng phải nhuyễn thể có chứa độc tố. Rối loạn đường ruột (tiêu chảy, nôn mửa, đau bụng) nạn nhân có thể bình phục sau 3-4 ngày không cần điều trị. Chưa thấy tử vong - 3 - Độc học môi trường cơ bản • Đường xâm nhập: Đường miệng • PSP Độc tố gây liệt cơ (Paralytic Shellfish poisoning) • Mã số CAS 35554-08-6 • Nguồn gốc: Sinh ra bởi vi sinh vật sống cộng sinh trên một sinh vật khác, gồm các tảo dinoflagellates Gonyaulax catenella và G. Tamarensis. Độc tố có thể sản sinh riêng biệt bởi S. giganteus hay M. californianeus. • Thành phần: Saxitoxin (ký hiệu là STX), neosaxitoxin (ký hiệu là neoSTX), decarbamoylsaxitoxin (ký hiệu là dcSTX), các hợp chất thuộc nhóm gonyautoxin (gồm có các chất có ký hiệu từ GTX1 đến GTX6); các hợp chất thuộc nhóm N-sulforcarbamoyl-11-hyđroxysulfat (gồm các chất có ký hiệu từ C1 đến C4); các hợp chất nhóm decarbamoylgonyautoxin (gồm các chất có ký hiệu là dcGTX1 đến dcGTX4). Saxitoxin và các dẫn xuất khác phong bế kênh Na+ của tế bào thần kinh, ngăn cản sự truyền xung thần kinh và do đó chúng gây ảnh hưởng đến cả hoạt động thần kinh và các phản ứng của hệ cơ. • LD_50: 10 µg.kg (ăn phải); 2.0 µg.kg (Ngửi) • Triệu chứng: Tê, yếu cơ, khó thở, liệt cơ • Cơ chế tác động: Ưc chế enzyme Cholinesterase • Đặc tính Trọng lượng phân tử: 299.29 C 10 H 17 N 7 O 4 • Xâm nhập: Ăn phải, ngửi phải. • NSP Độc tố thần kinh (Neurotoxin Shellfish Poisoning) • Nguồn gốc: Sinh ra bởi trùng roi đáy Gymnodinium breve, và loài trùng roi khủng Ptychodiscus trevis là một loại dinoflagellate tìm thấy ở Vịnh Mexico - 4 - Độc học môi trường cơ bản và vùng Caribbean. Mặc dù vậy, loài này cũng gây ra các vụ tương tự trên thế giới. Tìm thấy trong suốt thời kỳ thủy triều đỏ từ cuối mùa hè cho đến mùa thu hàng năm ngoài khơi Florida tiêu diệt lượng lớn cá và chim. • Cấu trúc Có các đồng phân: Brevetoxins 1- 9 (PbTx1 -9). Trong đó: PbTx1 – 3 là dạng chiếm ưu thế, PbTx1 có tác dụng mạnh nhất • LD_50 180ηg.kg ở chuột, 4ng.ml ở cá. • Triệu chứng: Giống độc tố PSP • Cơ chế tác động: Giải phóng Na+ trong quá trình vận chuyển ion vào trong tế bào. Không điều chỉnh được Na+ vào trong tế bào. Thay đổi đặc tính của tế bào, Brevetoxin có thể nối với phần rời ở cổng h kênh Na+, gây ra sự giải phóng thần kinh phá huỷ Acetylcholine gây co cơ. • Đặc tính: Trọng lượng phân tử: 900 • Đường xâm nhập: Đường miệng • ASP Độc tố gây mất trí nhớ (Amnesic Shellfish Poisoning) • Nguồn gốc ASP, domoic acid sinh ra từ tảo đỏ Chondiria armuta, sản sinh từ tảo đỏ Digenea simplex, Pseudo – nitzschia pungren f. multiseries. Domoic acid thuộc nhóm protein gọi là kainoid, thuộc nhóm kích thích thần kinh hay độc tố kích thích, gây trở ngại cho chu trình vận chuyển thần kinh ở não. • Cấu trúc Domoic acid, kainic acid và các đồng phân: 5’ epi – DA,Isodomoic acid A – H. • LD_50 4 mg.kg ở chuột • Triệu chứng: Gây buồn nôn và tiêu chảy sau 30 phút – 6 giờ, tác động dạ dày, thần kinh gây hoa mắt, choáng, ngất có thể bình phục sau vài ngày. Nếu nồng độ cao có thể phá huỷ tế bào thần kinh tạm thời hoặc vĩnh viễn gây mất trí nhớ, có thể dẫn đến tử vong. - 5 - Độc học môi trường cơ bản • Cơ chế tác động: Hoạt hóa thụ quan Kainate Glutamate, kết quả làm tăng Ca 2+ nội bào. Liên kết với NMDA và NMDA glutamate thụ cảm, điện áp phụ thuộc vào kênh calcium. Độc tố thần kinh, DA làm tăng cao Ca^2+ và thương tổn tiếp theo vùng não nơi đường dẫn glutaminergic có nồng độ tăng cao, đặc biệt trong vùng CA1 và CA3, vùng chịu trách nhiệm về việc việc học và nhớ. Tuy vậy, liều lượng gây mất trí nhớ thấp hơn mức gây độc. Mức tác dụng của việc ăn phải về thực chất thấp hơn (35-70 mg.kg). • Đặc tính: Trọng lượng phân tử: 311,14 C 15 H 21 NO 6 • Đường xâm nhập: Ăn phải. I.1.2 Các loại cá sống ở rạn san hô (cá hồng, cá mú…) • CFP Ciguatera Fish Poisoning (hội chứng ngộ độc cấp tính ở người do ăn phải các loài cá sống ở rạn san hô và quanh các đảo có tích lũy độc tố từ vi tảo) là loại độc tố gây độc phổ biến nhất. Có khoảng 400 loài cá có thể nhiễm độc. Liều lượng gây hại là 1 ppb. • Nguồn gốc: Sinh ra bởi loài trùng roi đáy Gambierdicus toxicus ký sinh trên cá. • Cấu trúc: Gồm 2 độc tố chính là: Ciguatoxin và Maitotoxin • LD_50 0,1g.kg Maitotoxin, 0,4g.kg Ciguatoxin ( chuột) • Triệu chứng: Xuất hiện vài giờ sau khi ăn: nôn, tiêu chảy, ngứa, yếu, mệt kéo dài 2 – 3 ngày có khi đến 1 năm. Có thể gây vỡ mạch máu dẫn đến tử vong. • Cơ chế tác động: Ciguatoxin tan trong dầu, ngăn cản kênh vận chuyển ion Na + trong màng tế bào dẫn đến sự không cực của màng (depolarization) làm ngừng xung điện thần kinh. Gây ra chứng tắt nghẽn thần kinh. Nạn nhân tử vong do tê liệt hô hấp. • Trọng lượng phân tử: ciguatoxin: 1.000; Maitotoxin: 3.400 - 6 - Độc học môi trường cơ bản • Đường xâm nhập: Đường miệng I.1.3 Cá có thịt đỏ (cá ngừ, cá thu ) • Histamine: có nguồn gốc từ quá trình decarboxy hóa của axít amin histidine, phản ứng được xúc tác bởi enzyme L-histidine decarboxylase. Nó là một amin có tính hút nước và tính gây giãn mạch. Histamine chỉ tồn tại ở một trong hai dạng, hoặc ở dạng dự trữ, hoặc ở dạng không hoạt động. Histamine giải phóng vào synapse bị phân huỷ bởi acetaldehyde dehydrogenase. Sư thiếu hụt enzyme này sẽ gây ra phản ứng dị ứng do các bể histamine trong synapse. Histamine còn bị phân huỷ bởi histamine-N-methyltransferase và diamine oxidase. Một vài dạng bệnh do thức ăn, còn gọi là ngộ độc thức ăn, có nguyên nhân do sự chuyển hóa từ histidine thành histamine. • Ngộ độc histamine xảy ra khi chúng ta ăn cá có chứa một tỉ lệ histamine quá cao (ngưỡng cho phép là 100 mg mỗi kg). Histamine là chất tạo ra ở cá khi chúng bắt đầu bị ương hay hư hoại. • Các triệu chứng sau đây: - Nóng ở vùng mặt, da nổi đỏ, nổi mề đay, ngứa ngáy khó chịu. - Mắt đỏ, chảy nước mắt, nước mũi, nhảy mũi liên hồi. - Khó thở do cơ trơn khí quản và phế quản bị co thắt, khó nuốt, ăn nói khó khăn. - Sưng phù vùng mặt, mí mắt, mũi, lưỡi và cổ họng. - Kích thích tiết dịch vị của dạ dày, gây buồn nôn, nôn mửa, tiêu chảy. Thông thường, đa số trường hợp chỉ ngộ độc nhẹ, các triệu chứng thường biến mất từ vài giờ đến vài ngày. Tuy nhiên, nếu bệnh nhân có dấu hiệu mệt, xỉu thì cần nhanh chóng đưa đến bệnh viện để được điều trị kịp thời bằng thuốc kháng histamin. Với những người bị bệnh tim mạch, tình trạng ngộ độc nặng có thể gây nguy hiểm đến - 7 - Độc học môi trường cơ bản sức khoẻ và tính mạng. Cấu tạo phân tử Histamine I.1.4 Cá nóc, bạch tuộc xanh: • Tetrodotoxin: • Tetrodotoxin (Puffer Fish Poisoning) là một loại độc tố thần kinh sinh ra do sự cộng sinh giữa vi sinh vật lên cơ thể cá nóc. • Nguồn gốc: tetrodotoxin tìm thấy trong da, gan, cơ thịt một số loài như: cá nóc, bạch tuộc. Nguồn gốc sinh ra tetrodotoxin hiện nay còn chưa biết rõ. Người ta cho rằng, tetrodotoxin sinh ra do sự ký sinh của một số loài phiêu sinh động vật lên cơ thể thủy sản. • Cấu trúc Octahydro-12-(hydroxymethyl)-2-imino-5,9:7,10a-dimethano- 10aH-[1,3]dioxocino[6,5-d]pyrimidine-4,7,10,11,12-pentol . • LD_50 8-20 mg/kg lượng sử dụng. • Triệu chứng: Tê, ngứa môi và phía trong miệng, yếu, liệt cơ hoành và cơ ngực, hạ huyết áp, triệu chứng xảy ra sau 10 phút và dẫn đến tử vong sau 30 phút. • Cơ chế tác động: Vận chuyển ion thần kinh; tetrodotoxin ngăn cản sự tăng điện áp gây ra bởi Na của tế bào thần kinh, sự truyền dẫn xung thần kinh. Guanidinium của độc tố làm nghẽn mạch,vì gây ra sự thay thế Na trong việc phát điện khi màng tế bào bị kích thích, và vật còn lại của phân tử máu trong mạch. - 8 - Độc học môi trường cơ bản • Đặc tính: Trọng lượng phân tử: 319.27, C 11 H 17 N 3 O 8 • Đường xâm nhập: Ăn phải, hít phải, dính trên da. Những lòai thủy sản mang độc tố tetrodotoxin: Cá nóc mắt đỏ Cá nóc chấm xanh Cá nóc chuột vằn mang Cá nóc chấm cam Ốc cối hoa lưới • Cách kiểm soát mối nguy gắn liền với loài - Chương trình kiểm soát nhuyễn thể hai mảnh vỏ. - Kiểm soát nhiệt độ và thời gian từ khi đánh bắt đến chế biến (histamin). - Loại bỏ cá nóc và bạch tuộc xanh ra khỏi nguyên liệu. I.2 Gắn liền với điều kiện môi trường: - 9 - Độc học môi trường cơ bản I.2.1 Độc tố vi nấm (aflatoxin, Ripoflazin , ochratoxin…) - Tác hại: gây bệnh ung thư cho chủ thể ăn thủy sản tích lũy chất độc. - Cơ chế: Do ô nhiễm môi trường, do thủy sản ăn phải thức ăn hết hạn sử dụng có chứa nấm mốc độc (lạc mốc). Aflatoxin B1 Ochratoxin A I.2.2 Kim loại nặng (Pb, Hg,Cd, Cu …). Các lòai nhuyễn thể hai mảnh vỏ là lòai tích lũy kim lọai nặng chủ yếu do đặc tính sống ăn lọc trực tiếp từ nước, ngoài ra, các lọai cá sống ở tầng đáy (cá trắm đen, cá trôi ) sử dụng các lòai nhuyễn thể làm thức ăn cũng tích lũy một hàm lượng lớn chất độc này. Thông thường thì sự tích lũy KLN trong cơ thể các động vật nhuyễn thể tăng đồng thời với kích thước và khối lượng cơ thể, tùy theo đặc điểm của từng loài và từng KLN khác nhau mà có mức độ tương quan khác nhau. Nghêu có thể chết khi bị nhiễm các chất kim loại nặng như cadmium ở nồng độ 0,1 ppm. Khi có biến động về nghêu chết hàng loạt, một trong những nguyên nhân chúng ta có thể nghĩ đến là môi trường nước đã bị nhiễm cadmium. Đối với chì nghêu có thể tích tụ trong cơ thể lên đến 9,7 ppm và 1,7 ppm đối với arsenic mà vẫn không chết. Trong khi đó, tiêu chuẩn của châu Âu chỉ chấp nhận mức độ 1 ppm cho cadmium, chì và 0,5 ppm cho arsenic. Như vậy có thể nói việc giám sát chất lượng nước, bùn đáy cần phải đặc biệt chú ý để đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh thực phẩm đối với nghêu. - 10 - [...]... bệnh thủy sản (HC cho phép và không cho phép) à Thu hoạch sớm hơn quy định à tạo dư lượng trong cơ thể thủy sản nuôi I.2.4 Dư lượng thuốc bảo vệ thực vật Trong lượng thuốc bảo vệ thực vật tồn tại trong môi trường nước, các hợp chất hữu cơ gốc clor như PCB, DDT… sẽ được tích lũy trong cơ thể các lòai nhuyễn thể hai mảnh vỏ Đối với nghêu, những hợp chất này không có khả năng đào thải Nghêu tích lũy dần... Nghêu tích lũy dần dần các chất này với hệ số tích lũy rất lớn, tuy không bị chết, nhưng lại có khả năng ảnh hưởng không tốt đến sức khỏe người tiêu dùng - Tác hại: Độc tích luỹ, ung thư - Cơ chế: Khu vực nuôi bị nhiễm thuốc bảo vệ thực vật từ hoạt động trồng trọt, nông nghiệp à Tạo dư lượng trong cơ thể thủy sản nuôi I.2.4 Các chất tẩy rửa, chất khử trùng - Tác hại: gây ngộ độc, dị ứng - Cơ chế: Nhiễm... triển của các lòai thủy sản luôn phải chịu ảnh hưởng trực tiếp từ điều kiện môi trường, ngoại cảnh và tác động của con người Do vậy, những chất độc hại phần lớn do con người tạo ra đang ngày càng được tích lũy nhìêu hơn vào các lòai thủy sản và chúng quay lại gây ngộ độc cho con người Việc tìm hiểu về vấn đề này giúp ta có nhìn nhận đúng đắn hơn trong việc nuôi trồng, kiểm định chất lượng tiêu thụ... đối với sản phẩm I.3.3 Chất làm tăng trọng lượng (polyphosphate, …) - Tác hại: Dị ứng - Cơ chế: Giữ nước tạo sự hấp dẫn cho sản phẩm • Cách kiểm soát: - Kiểm soát việc sử dụng hóa chất, chất phụ gia - Luật lệ quy định về các chất được phép sử dụng II Yếu tố sinh học: II.1 Vi khuẩn gây bệnh II.1.1 Vi khuẩn gây bệnh thường trú trên các loài thủy sản: - Bản thân gây bệnh: Listeria spp - Sinh độc tố: Cl... co giật và tử vong + Ngộ độc mãn tính: Đây là tình trạng nguy hiểm và thường gặp hơn do ăn phải thức ăn có hàm lượng các nguyên tố kim loại nặng cao; chúng nhiễm và tích lũy dần dần rồi gây hại cho cơ thể Nơi tích lũy thường là gan, thận, não, đào thải dần qua đường tiêu hóa và đường tiết niệu Khi cơ thể tích lũy một lượng đáng kể Chì sẽ dần dần xuất hiện các biểu hiện nhiễm độc như hơi thở hôi, sưng... mạch yếu, nước tiểu ít, thường gây sảy thai ở phụ nữ có thai Ngộ độc mãn tính do tích lũy những liều lượng nhỏ Asen trong thời gian dài có thể gây các biểu hiện như: da mặt xám, tóc rụng, viêm dạ dày và ruột, đau mắt, đau tai, cảm giác về sự di động bị rối loại, có Asen trong nước tiều, gầy yếu dần và kiệt sức Chính vì độc tính của các nguyên tố kim loại nặng khi ô nhiễm vào thực phẩm mà trong ngành quản... có trong động vật sống (cá, cua, ốc,…) khi dùng làm thực phẩm sẽ lây nhiễm vào các hệ thống tiêu hóa, tuần hoàn, hô hấp của vật chủ • Cách kiểm soát: - Soi gắp - Nấu chín trước khi ăn - Cấp đông - 17 - Độc học môi trường cơ bản - Áp dụng nguyên tắc HACCP trong nuôi thủy sản (xử lý nước trong môi trường nuôi) Giun tròn Sán dây Sán lá gan Entamoeba histolytica - 18 - Độc học môi trường cơ bản C- KẾT LUẬN:.. .Độc học môi trường cơ bản - Tác hại: Ngộ độc kim loại nặng + Ngộ độc cấp tính: Ô nhiễm kim loại nặng trong thực phẩm có thể gây lên những hậu quả khôn lường cho sức khỏe, ô nhiễm nặng thường gây những biểu hiện ngộ độc cấp tính, đặc hiệu, gây tử vong Ví dụ khi ngộ độc Thủy ngân, bệnh nhân thường có biểu hiện có vị kim loại trong cổ họng, đau bụng, nôn, xuất hiện... 221/2002 - 13 - Độc học môi trường cơ bản 12 13 - Chì (Pb) 1500 Commission Regulation (EC) 500 No 221/2002 Commission Regulation (EC) - Thủy ngân (Hg) No 221/2002 I.3 Do con người đưa vào: I.3.1 Chất bảo quản (bisulphite, borat, urê …) - Tác hại: gây dị ứng, ung thư - Cơ chế: Dùng để bảo quản nguyên liệu I.3.2 Phụ gia, phẩm màu - Tác hại: Ngộ độc, ung thư, dị ứng - Cơ chế: Phối chế trong một số sản phẩm để... nặng, cơ thể trẻ nhỏ hấp thụ Chì ô nhiễm trong thực phẩm cao hơn gấp khoảng 2 lần so với người lớn Vì vậy hàm - 11 - Độc học môi trường cơ bản lượng chì cho phép có trong thực phẩm giành cho trẻ nhỏ thường chỉ bằng 1/2 trong thức ăn của người lớn và việc kiểm tra các kim loại nặng trong thực phẩm giành cho trẻ em thường chặt chẽ hơn - Cơ chế: Do ô nhiễm môi trường (chất thải từ nhà máy, khai thác mỏ, …) . trung tìm hiếu về: - Các nguyên nhân dẫn đến sự tích lũy độc chất vào thủy sản. - Đặc tính của một số chất độc điển hình tích lũy trong các lòai thủy sản. - Các cách phòng ngừa. III. Phương pháp. sự tích lũy độc chất vào thủy sản. IV. Phạm vi nghiên cứu: Chủ yếu nghiên cứu về các lòai thủy sản ở Việt Nam. - 2 - Độc học môi trường cơ bản B- NỘI DUNG: Có 2 nguyên nhân dẫn đến tình trạng tích. kéo theo tình trạng nhiễm độc của các lòai thủy sản thông qua quá trình tích lũy tự nhiên bên cạnh yếu tố mang chất độc đặc trưng của lòai. Như chúng ta đã biết, thủy sản không chỉ dùng làm thực