ĐỘC CHẤT HỌC THỨC ĂN CHĂN NUÔI

ĐỘC CHẤT HỌC THỨC ĂN CHĂN NUÔI

ĐỘC CHẤT HỌC THỨC ĂN

CHĂN NUÔI

TS Nguyễn Quang Thiệu

Bộ môn Dinh Dưỡng động vật Khoa Chăn nuôi Thú Y

• Chất độc là gì?

Tất cả các chất, tùy thuộc vào cách chúng ta sử dụng

Toxicology toxicon

• Nghiên cứu về chất độc được thực hiện từ 1500 năm BC

• Người Ai cập cổ xưa đã biết cách chiết xuất prussic acid từ hạt anh đào

• Hippocrates (400 BC) cho biết người Hy Lạp đã nhận thức rất rõ ràng về chất độc và nguyên lý của độc chất học, đặc biệt trong điều trị các ca nhiễm độc

• 185 – 135 BC, đã có những nghiên cứu về các chất giải độc bởi Vua Mithridates.

• Trong tiếng Anh, Mithridatic nghĩa là chất giải độc (antidote) bắt nguồn từ tên vua Mithridates

4

• Luật đầu tiên về chất độc được thiết lập ở Rome vào năm 82 BC

• 50 năm sau công nguyên, Dioscorides đã phân loại các chất độc từ động vật, thực vật và khoáng chất

• Năm 1135-1204, xuất bản cuốn sách “Poisons and Their Antidotes” Năm 1135-1204, xuất bản cuốn sách “Poisons and Their Antidotes”

• Khoảng thế kỷ 16 nhà sinh hóa học Paracelsus đưa ra khái niệm được dùng cho tới hiện nay là “Lấy độc trị độc”

• Một chất độc trong cơ thể có thể được điều trị bởi 1 chất độc khác

nhưng liều là quan trọng

• Khoảng thế kỷ 18, nghiên cứu về độc chất học đã phát triển một cách khoa học

• Gần đây nghiên cứu về độc chất học trở nên quan trọng hơn trong xã hội

• Các kết quả nghiên cứu cho phép chúng ta cảnh báo về các nguy cơ

và rủi ro

6

• Thiết lập các hành lang pháp lý về an toàn thực phẩm

• Và các qui định về hàm lượng hay nồng độ các chất độc hại có trong thực phẩm cũng như các vật mà chúng ta tiếp xúc hàng ngày

• Nghiên cứu đa ngành: sinh hóa, hóa học, bệnh lý và sinh lý, và quan Nghiên cứu đa ngành: sinh hóa, hóa học, bệnh lý và sinh lý, và quan sát thực nghiệm

CHƯƠNG I

CÁC KHÁI NIỆM VÀ ĐỊNH NGHĨA SỬ DỤNG TRONG NGHIÊN

CỨU ĐỘC CHẤT HỌC

8

Khái niệm về chất độc và sự ngộ độc

Chất độc (potio, poisons, toxin) là những hợp chất hữu cơ hay vô cơ có trong tự nhiên hay do con người tổng hợp ra, khi nhiễm vào cơ thể gây rối loạn các quá trình sinh

hay do con người tổng hợp ra, khi nhiễm vào cơ thể gây rối loạn các quá trình sinh

lý, sinh hóa bình thường, biểu hiện ra bằng những triệu chứng, bệnh tích đặc trưng.

Tùy theo loại chất độc, mức độ nhiễm nặng nhẹ, tùy theo đặc tính của loài, lứa tuổi, giới tính và tình trạng sức khỏe của cơ thể mà có thể xuất hiện những triệu chứng ngộ độc khác nhau, trường hợp nặng có thể gây ra tử vong, hoặc triệu chứng nhẹ, hoặc sau một thời gian lâu dài tích lũy chất độc mới có biểu hiện triệu chứng ngộ độc

Phân loại chất độc

• Chất bổ sung trong thức ăn

• Các chất tự nhiên

10

 Nhiễm độc do ăn uống: mãn tính, cấp tính

 Nhiễm độc do nghề nghiệp: mãn tính, cấp tính

 Nhiễm độc từ môi trường: mãn tính và cấp tính

 Nhiễm độc do tai nạn ngẫu nhiên: cấp tính

 Nhiễm độc do bị đầu độc hay tự tử: cấp tính

 Gây nhiễm chủ ý

Nguồn gốc sự nhiễm độc

Các con đường nhiễm độc chính

 Qua đường ăn uống

 Qua hít thở

12

Các trạng thái ngộ độc

- Ngộ độc cấp tính là trạng thái ngộ độc sau khi nhiểm chất độc một thời gian ngắn, xuất hiện những triệu chứng khác thường rất nghiệm trọng, hoặc có thể gây ra tử vong cho người hay động vật bị nhiểm độc

- Ngộ độc tích lũy (ngộ độc trường diễn, ngộ độc mãn tính) là trạng thái nhiểm chất độc với liều lượng thấp, chưa gây ra triệu chứng liền mà phải trải qua một thời gian dài tích lũy chất độc trong

cơ thể đến một mức độ nào đó làm biến đổi các quá trình sinh lý, sinh hóa mới phát sinh ra triệu chứng ngộ độc

- Gây ung thư: đối với con người ngoài hai trạng thái ngộ độc trên ra còn có trạng thái lâu dài hơn, đó

là trạng thái gây rối loạn hoạt động của tế bào, làm đột biến gen, biến đổi cấu trúc gen dẫn tới bệnh bệnh Ung thư

Các yếu tố có ảnh hưởng đến tình

trạng ngộ độc

trạng ngộ độc

1.Liều lượng chất độc:

• Liều an toàn Liều an toàn là liều không có ảnh hưởng đến sức khỏe hiện tại cũng như lâu dài.

• Liều gây ngộ độc: Thường trong y học và Thú Y người ta lấy liều LD50.

• Liều có điều kiện: Là liều chỉ được phép dùng trong một thời gian nhất định

2.Yếu tố giống loài động vật: thú nhai lại nhờ có hệ vi sinh dạ cỏ hoạt động mạnh nên nó phân giải được một số độc tố làm cho nó bớt độc hại hơn thú đơn vị

3.Lứa tuổi của động vật: sức đề kháng độc tố của cơ thể non và già yếu hơn thú trưởng thành

14

4.Tính biệt: Thú mang thai, sinh sản hoặc nuôi con thì rất mẫn cảm với độc tố so với thú đực Ví dụ F2-Toxin

5.Tình trạng sức khỏe và chế độ dinh dưỡng: khi cơ thể bị bệnh viêm gan hoặc viêm thận thì khả năng loại bỏ độc tố của cơ thể rất kém.

6.Khẩu phần ăn và chế độ dinh dưỡng: Khẩu phần ăn thiếu Cholin, methionine sẽ gây

ra thoái hóa mỡ gan làm giảm sự chống đở độc tố.

7.Trạng thái vật lý của chất độc: Chất độc ở trạng thái hòa tan trong nước thì sẽ gây ra triệu chứng ngộ độc nhanh hơn

Cơ quan cảm thụ - cơ quan đích

• Các chất độc có thể có một hoặc nhiều hơn cơ quan đích

• Cơ quan đích có thể là một thụ quan với chức năng đặc biệt hay enzyme hoặc tế bào hồng cầu.

• Không phải tất cả các thụ quan đều tham gia vào phản ứng gây độc

16

Liều là gì (dose)?

Số lượng hóa chất đi vào cơ thể và gây ra các đáp ứng của cơ thể (mg/kg P)

Số lượng hóa chất đi vào cơ thể và gây ra các đáp ứng của cơ thể (mg/kg P)

Liều thường dựa trên:

* Nồng độ trong môi trường

* Đặc tính của chất độc

* Tần số nhiễm độc

* Thời gian nhiễm độc

* Con đường nhiễm độc

Mối liên hệ giữa đáp ứng của

cơ thể với liều ngộ độc

• Đáp ứng của cơ thể tỷ lệ với nồng độ của chất độc tại cơ quan bị ảnh hưởng

• Nồng độ của chất độc tại cơ quan đích tỷ lệ với liều

• Đáp ứng của cơ thể phụ thuộc vào cách nhiễm độc (uống, ăn, thở và qua da)

ĐỘC TÍNH

• Là một khái niệm về liều lượng mà tại đó một chất độc có thể gây ra các phản ứng hay gây chết cho quần thể sinh vật

• Đo lường độc tính: dùng LD50, ED50, TD50 50

• Độc tính phụ thuộc vào cách nhiễm độc, cơ chế chống độc của cơ thể, di truyền

20

Đo lường độc tính

• Độc tính của các hóa chất thường được đo lường trong các phòng thí nghiệm

• Nguyên tắc thông thường là thực hiện các thử nghiệm gây độc trên thú

- Gây nhiễm bằng cách cho ăn, qua da, hít thở, đưa trực tiếp vào bao tử hoặc 1 số phương pháp khác

- Hoặc bằng cách cho các chất kiểm tra vào nước hoặc đặt vào không khí của môi trường thú thí nghiệm

trường thú thí nghiệm

Đo lường độc tính

22

• Độc tính được đo lường qua các chỉ tiêu:

– Thay đổi các chỉ tiêu sinh lý sinh hóa

• Ngưỡng không ghi nhận được tác động (NOAEL: no observed adverse effect level)

• ED50: effective dose; liều gây ra một số phản ứng nhẹ hay kích thích ở mắt hay mũi cho 50% thú thí nghiệm

• TD50: toxic dose; liều gây ra các phản ứng như tổn thương các tổ chức hay hôn mê cho 50% thú thí nghiệm

• LD50: lethal dose; liều gây chết 50% thú thí nghiệm

28

Chỉ số trị liệu và giới hạn an toàn

Chỉ số càng lớn thì độ an toàn sử dụng càng cao

TD1 ED99

Mức tiêu thụ hằng ngày chấp nhận được

(Acceptable Daily Intake)

• Thường dùng cho các chất bổ sung trong thức ăn

• ADI:

– Là số lượng chất cho thêm vào thực phẩm (food additive) dựa trên cơ sở thể trọng (mg/kg), với lượng ăn vào hằng ngày đó trong suốt cuộc đời

mà không có bất cứ nguy cơ xấu nào đến sức

khỏe (JECFA)

– Là nồng độ hoặc số lượng chất hóa học có thể tiêu thụ hằng ngày cho cả cuộc đời được đảm bảo, dựa trên cơ sở của tất cả các nhân tố biết được không có bất cứ một tác hại nào xảy ra

(JMPR)

30

Lượng ăn vào chịu đựng được

TDI

TDI (Tolerable Daily Intake)

• Thường dùng cho các chất ô nhiễm

• Lượng ăn hằng ngày chịu được

• Lượng ăn tối đa hằng ngày chịu đựng được tạm thời

– Áp dụng cho các chất gây ô nhiểm không hoặc khó tích lũy được trong cơ thể.

• Lượng ăn hằng tuần (tháng) chịu đựng được tạm thời:

- Áp dụng cho các chất gây ô nhiểm tích lũy trong cơ thể (ví dụ Cd, dioxin)

ADI

(hoặc TDI)

= NOAEL

SAFETY FACTOR

NOAEL = Mức ảnh hưởng không thấy được (trái

ngược nhau) – Mức này được tìm ra từ thí nghiệm

an toàn thực phẩm, thường trên động vật để nhận

ra mối nguy với những loài vật nhạy cảm nhất.

SAFETY FACTOR = Yếu tố thực nghiệm cho sự

khác biệt giữa động vật và người, và giữa người này với người khác.

32

Ước lượng mức ăn hàng ngày

của các loài động vật.

4.0 Cừu cái tiết sữa

Heo:

Cừu dê:

3.0 Chó trưởng thành

2.0 – 3.0 Giai đoạn tiết sữa

6.0 Chó nhỡ

1.8 Giai đoạn mang thai

8.0 Chó con

Bò sữa:

Chó:

1.5

Bò vỗ béo (600 kg) 4.0

Mèo trưởng thành

2.5

Bò nặng 350 kg 8.0

Mèo con

Bò thịt:

Mèo:

Lượng ăn/ngày (% so với P) Loài động vật

Lượng ăn/ngày (% so với P) Loài động vật

Phân chia chất độc theo mức độ gây độc

> 15 g/kg thể trọng Tương đối không độc

5 – 15 g/kg thể trọng Độc lực rất nhẹ

0.5 – 5 g/kg thể trọng Độc lực nhẹ

50 – 500 mg/kg thể trọng Độc lực vừa phải

1 – 50 mg/kg thể trọng Độc lực cao

< 1 mg/kg thể trọng Cực độc

LD50Mức độ độc hại

Nguồn tài liệu: Gary D Osweiler, 1996

Khái niệm về nguy cơ và rủi ro

trong nghiên cứu chất độc

• Mối nguy, nguy cơ: Yếu tố sinh học, hóa học, vật lý học, hoặc tình trạng của thực phẩm có tiềm năng gây ảnh hưởng xấu cho sức khỏe con người.

• Rủi ro: Là những ảnh hưởng có hại đến chức năng cơ thể, là hậu quả của các mối nguy sinh học, hóa học và vật lý học trong thực phẩm (FAO/WHO 1995).

Đơn vị đo lường các chất độc hại

1 x 10-12 gram pg

Picogram

1 x 10-9 gram ng

Milligram

1 x 103 gram kg

Kilogram

1 x 106 gram M

Megagram

Giá trị tính theo gram

Ký hiệu đơn vị Tên đơn vị đo

Đơn vị đo nồng độ các chất độc

được thể hiện sau đây

Các đơn vị đo hàm lượng độc tố

• 1 ppm (part per million) = 1.000 ppb (part per billion)

• 1 ppb = 1.000 ppt (par per trillion)

LIÊN HỆ QUAN TRỌNG

Đối với nước tại một nhiệt độ nhất định (23 o C) và áp suất ổ định (15 psi)

1 cc = 1ml = 1g

NÊN NHỚ

• Đối với thuốc trừ sâu – Ít có nghĩa là nhiều khi đề cập tới độc tính

• Khi ta cần một lượng nhỏ của một chất để gây ra ảnh hưởng độc thì chất này rất độc

• Thực vậy, liều LD50 25 mg/kg thì độc hơn 7000 mg/kg

Rủi ro thấp

42

Những từ cảnh báo cần biết

“Caution” phản ánh mức độ thấp nhất liên quan đến độc tính

Tất cả thuốc trừ sâu hay hóa chất có LD50 lớn hơn 500 mg/kg phải ghi chữ này trên nhãn

Đối với thuốc trừ sâu có hai nhóm:

LD50: 500-5000 mg/kg: độc tính nhẹ

LD50 > 5000 mg/kg không độc

CAUTION

Tất cả thuốc trừ sâu có LD50 nhỏ hơn 50 mg/kg phải ghi chữ này trên nhãn

Thuốc trừ sâu nằm trong loại này rất độc

• Được qui định về mặt pháp lý

46