Độc chất học và vệ sinh an toàn nông sản thực phẩm

Khái niệm về chất độc và sự ngộ độcChất độc tiếng la-tinh potio, tiếng anh poisons hay còn gọi là toxin là những hợp chất hữu cơ hay vô cơ có trong tự nhiên hay do con người tổng hợp r

ĐỘC CHẤT HỌC VÀ

VỆ SINH & AN TOÀN NÔNG SẢN THỰC PHẨM

PGS TS Dương Thanh Liêm

Bộ môn Dinh Dưỡng Khoa Chăn nuôi – Thú Y Trường Đại học Nông Lâm

Chương I Giới thiệu tổng quát về các chất độc hại và sự ngộ độc TP

I Khái niệm về chất độc và sự ngộ độc

Chất độc (tiếng la-tinh potio, tiếng anh poisons hay còn gọi là toxin) là những hợp chất hữu cơ hay

vô cơ có trong tự nhiên hay do con người tổng

hợp ra, khi nhiểm 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 nhiểm 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

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 trãi 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:

Các yếu tố có ảnh hưởng đến tình trạng ngộ độc:

1.Liều lượng chất độc:

- 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 (Lethal Dose).

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

4.Tính biệt:

Thú mang thai, sinh sản hoặc nuôi con thì rất mẫn cảm với độc tố so với thú đực Ví dụ Toxin

F2-5.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 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

II 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 tìm 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).

Nhận dạng nguy cơ và rủi ro

Gen di truyền Điểm cuối gen khác nhau (gây đột biến gen/clastogenicity)

in vitro & in vivo; Sàn lọc theo khả năng gây ung thư

Cấp tính Thường nghiên cứu liều gây ngộ độc cấp tính (LD 50 ; ED 50 )

Kỳ hạn ngắn Liều hằng ngày lập lại 14-28 ngày; để nhận biết cơ quan đích bị chất độc tấn công, tính chất của những ảnh hưởng

Á-mạn tính Liều hằng ngày lập lại 90 ngày; Tìm đáp ứng liều, và được sử dụng cho việc chọn liều trong nghiên cứu mãn tính (MTD)

Mạn tính Liều hằng ngày lập lại 2 năm trên loài gậm nhấm; sử dụng kiểm tra khả năng gây ung thư; nguồn NOAEL cho ADI

Khả năng SS Liều xảy ra trước, trong và sau thời kỳ sinh sản để nghiên cứu những ảnh hưởng đến sự phát triển phôi và bào thai…

Những nghiên cứu khác có liên quan đến nguy cơ và rủi ro

• Tính độc hại với kháng thể (Immunotoxicity)

Nghiên cứu đặc biệt (Special studies) ví dụ như: nghiên cứu cơ chế gây độc,

tính đặc thù của loài đối với độc tố.

Đánh giá mối nguy và rủi ro

trong nghiên cứu chất độc

• Một loại chất nào đó gây ra những tác hại gì cho cơ thể?

• Liều đáp ứng ở ngưỡng là bao nhiêu?

• Liều an “toàn” cho người như thế nào? Bao nhiêu?

• Có những rủi ro gì với lượng chất độc ăn vào ở mức thấp, cao?

• Ăn lượng chất độc theo TĂ hằng ngày vào cơ thể là bao nhiêu?

PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ RỦI RO

Phép ngoại suy

liều thấp

Rủi ro liên đới

với lượng ăn vào

biết được

Đánh giá

rủi ro số lượng

NOAEL* và Yếu tố an toàn

Lượng ăn vào không thấy ảnh hưởng, ví dụ: ADI

Đánh giá

an toàn

* Mức ảnh hưởng có hại không quan sát được (No Observed Adverse Effect Level)

Kiểm tral Phạm vi ảnh hưởng

Ngưỡng gây độc

Mô hình đánh giá

an toàn, nguy cơ và rủi ro

Dose -response in animals

“Safe” intake for humans

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Nghiên cứu những ảnh hưởng đặc biệt:

Khả năng gây ung thư của các chất phụ gia TP

(Food and Feed Additives)

Chất ngọt nhân tạo Cyclamate dùng lâu ngày tích lũy

trong cơ thể gây ra ung thư gan, phổi và gây những dị

hóa trong cơ thể của cyclamate hình thành

Chất ngọt saccharin gây ung thư bàng quang trên chuột đực thí nghiệm Không thấy tất cả ảnh hưởng trong

nghiên cứu thí nghiệm có liên quan đến bệnh tật trên con người

Nghiên cứu độc tính của chất ngọt nhân tạo

Mức ảnh hưởng không thấy được

No Observed Effect Level (NOEL)

• NOEL là nồng độ hay lượng ăn lớn nhất để đạt

đến điều mà dựa trên nghiên cứu hoặc quan sát không nhận thấy được, nhưng nó làm biến đổi hình thái học, biến đổi dung lượng chức năng, biến đổi sinh trưởng, phát triển hoặc biến đổi

tuổi thọ Ví dụ thuốc lá làm giảm tuổi thọ bao

nhiêu so với tuổi thọ đích thực rất khó xác định.

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)

• ARfD:

– Là số lượng của chất hóa học có thể tiêu thụ trong tất cả các bữa ăn hàng ngày được bảo đảm qua thực tiển không có bất cứ tác hại nào.

PHẢN ỨNG KHÁC BiỆT THEO LOÀI

SỰ THAY ĐỔI KHÁC NHAU TRÊN NGƯỜI

Sử dụng những Factor không đảm bảo hoặc đảm bảo an toàn

Factor không đảm bảo hoặc đảm bảo an tòan bằng phương pháp ngoại suy.

Từ những thí nghiệm trên động vật đến thử nghiệm trên người bình thường

và từ người bình thường đến nhóm người nhạy cảm trong quần thể.

nghiên cứu số phận của nó

trong trao đổi chất, hoặc nó

Áp dụng cho các chất gây ô nhiểm bao gồm nghiên cứu cơ chế gây độc hoặc phương thức hoạt động của nó

Ví dụ: Dioxin, PCDDs và PCDFs

Lethal Dose LD 50 /LC 50

LD: Lethal Dose LC: Lethal Concentrate

Phân chia chất độc theo mức độ gây độc

> 15 g/kg thể trọngTương đối không độc

5 – 15 g/kg thể trọngĐộc lực rất nhẹ

0.5 – 5 g/kg thể trọngĐộc lực nhẹ

50 – 500 mg/kg thể trọngĐộc lực vừa phải

1 – 50 mg/kg thể trọngĐộc lực cao

< 1 mg/kg thể trọngCực độc

LD50Mức độ độc hại

Nguồn tài liệu: Gary D Osweiler, 1996

Đơn vị đo lường các chất độc hại

1 x 10-15 gramfg

Femtogram

1 x 10-12 grampg

Picogram

1 x 10-9 gramng

Nanogram

1 x 10-6 gram

µgMicrogram

1 x 10-3 grammg

Milligram

1 x 103 gramkg

Kilogram

1 x 106 gramM

Megagram

Giá trị tính theo gram

Ký hiệu đơn vịTên đơn vị đo

Nguồn tài liệu: Gary D Osweiler, 1996

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)

• 1 ppm = 1.000.000 ppt (par per trillion)

Có hai cách biểu thị nồng độ: Hoặc viếc tắt các chữ cái, hoặc biểu thị nồng độ trong 1 kg, g:

• 1 ppm = 1 mg/kg = 1 µg/g

• 1 ppb = 1 µg/kg = 1 ng/g

• 1 ppt = 1 ng/kg = 1 pg/g

III Sự phân chia các chất độc độc hại theo nguồn lây nhiểm vào thực phẩm

1 Những chất độc hại trong thực vật trên cạn.

2 Những chất độc hại có nguồn gốc sinh vật biển.

3 Những chất độc hại trong nấm cao cấp.

4 Những chất độc hại trong vi nấm.

5 Những chất độc hại trong động vật sống trên cạn.

6 Những chất độc hại sinh ra do thực phẩm biến chất.

7 Những bệnh do vi khuẩn, virus, prion truyền qua TĂ.

8 Ngộ độc thực phẩm do các chất phụ gia sử dụng trong chế biến

thực phẩm.

9 Ngộ độc do ô nhiểm kim loại nặng và các loại nông dược sử dụng

trong sản xuất nông nghiệp như: Thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ, thuốc diệt chuột và những hóa chất bảo quản nông sản.

Phân loại ngộ độc và nhiểm khuẩn qua thực phẩm

Vi sinh vật

Độc tố đường ruột Xâm nhập

Sinh nha bào, tiếp tục truyền lây

Nội độc tố,

Bộ phận khác Các tổ chức:

Đường ruột Niêm mạc, Gan,

Rối loạn trao đổi chất

IV Sự hấp thu, phân tán và thải tiết độc tố

mang trung gian:

1.4 Hấp thu theo kiểu nhấn chìm

vào trong tế bào, kiểu thực bào

2 Các cơ quan, tổ chức hấp thu độc tố

2.1 Hấp thu độc tố qua đường tiêu hóa

Phần lớn độc tố xâm nhập vào thực phẩm, nước uống phần lớn được hấp thu vào cơ thể qua hệ thống tiêu hóa Những hợp chất độc hữu cơ có tính acid, hòa tan được trong chất béo dễ hấp thu ở dạ dày với pH thấp, ngược lại hợp chất kiềm hữu

cơ thì hấp thu ở ruột tốt hơn ở dạ dày

2.2 Hấp thụ qua cơ quan hô hấp

Những chất độc hại dễ bay hơi như CO, SO2, NO2… hay

những chất độc bám trên các hạt bụi, hạt hơi nước nhỏ li ti bay lơ lửng trong không khí, khi hít phải chúng có thể hấp thu qua lớp tế bào niêm mạc đường hô hấp

2.3 Hấp thu qua da

Có những chất, nhất là các loại thuốc trừ sâu lân hữu cơ rất dễ dàng hấp thu qua da vào trong cơ thể gây ra ngộ độc

3 Sự phân bố các chất độc hại trong cơ thể

3.1.Hàng rào ngăn cản:

Hàng rào máu não

Hàng rào nhau thai

3.2 Khả năng kết dính và tích tụ độc tố

Sự kết dính độc tố (lâu hay mau tùy theo mỗi

loaị)

Sự tích tụ độc tố (tan trong chất béo, tích tụ lâu)

4 Sự bài thải độc tố ra ngoài:

Chất độc về gan bị phản ứng: oxyhóa khử, ester hóa hay phản ứng khóa gốc gây độc rồi theo dòng máu đến thận, đến các

tuyến mật, mồ hôi, đối với những chất dễ bay hơi thì ra phổi để bài thải ra ngoài

Làm thế nào để phòng ngừa hoạt động

của các Xenobiotics trong cơ thể?

1) Sự phân bố lại (Redistribution) vật chất lạ

Khi vào cơ thể các vật chất lạ chịu tác động phân bố lại của cơ thể, có thể tồn tại hoặc bị thải ra ngoài.

trong nước, hợp chất tan trong chất béo bài thải chậm vì nó cần phải biến thành chất tan trong nước mới thải ra được.

– Vị trí thải tiết ở gan và thận.

3) Sự trao đổi chất (Metabolism) – Để biết cơ chế hoạt

động của các vật chất lạ, thì phải xác định được tính hiệu quan trọng thường xuyên của cơ thể để đáp ứng chống lại tính độc hại của các vật chất lạ.

– Gan, thận, phổi, đường tiêu hóa, và các cơ quan khác bị tác động.

Sơ đồ trao đổi chất của Xenobiotic

Chuyển hóa

Trao đổi chất 1) Làm giảm hoạt tính sinh học

2) Làm tăng sự bài thải

Tan trong chất béo (Lipophilic) Tan trong nước (Hydrophilic) (parent compound) (chất chuyển hóa)

Thay đổi kích thước ion hóa để có khả năng hòa tan trong nước Tăng sự bài thải ở thận

Xenobiotics gây độc hại cơ thể như thế nào

Một số xenobiotics gây độc hại bởi sự phá vỡ chức năng tế bào bình thường

như:

– Kết dính và làm hư hại proteins (Cấu trúc, enzyme)

– Kết dính và làm hư hại DNA (Đột biến gen)

– Kết dính và làm hư hại lipid màng tế bào

– Phản ứng trong tế bào với oxygen hình thành

các gốc tự do “free radicals” làm hư hại lipid, protein,

và DNA

Mối quan hệ giữa ngộ độc thực phẩm và

bệnh truyền nhiểm

1 Bệnh truyền nhiểm là bệnh phát sinh ngoài con đường truyền lây từ

nguồn thức ăn ra, nó còn có nhiều con đường truyền lây khác như: hơi thở, tiếp xúc qua da, truyền máu, vật trung gian mang trùng chích bám…

2 Bệnh truyền nhiểm thường có sốt cao và có hiện tượng lây lan, có đỉnh

cao và có kết thúc do cơ thể sản sinh kháng thể để vô hiệu hóa mầm bệnh Ngộ độc thực phẩm do hóa chất thường không.

3 Ngộ độc thực phẩm hay bệnh phát sinh từ thực phẩm (thuật ngữ tiến Anh

Foodborne Illness) là chỉ truyền lây qua con đường thức ăn, nước uống

mà thôi

4 Tuy nhiên giữa bệnh truyền nhiểm và ngộ độc thực phẩm do vi khuẩn,

virus gây ra cũng gần giống với bệnh truyền nhiểm, có thể lây lan qua thức ăn như bệnh truyền nhiểm, ví dụ như dịch tiêu chảy cấp, dịch tả do vibrio cholera.

5 Khi bị yếu tố một thì khả năng chống đở thì khả năng chống đở yếu tố 2

sẽ kém đi.

V Tình hình ngộ độc thực phẩm

ở Việt nam

1 Dựa theo tài liệu điều tra cho thấy: NĐTP do tác nhân vi sinh, tác nhân hóa học và sự tồn dư kháng sinh trong các mẫu đem kiểm nghiệm rất cao.

2 Không có phòng xét nghiệm để phân loại chính xác tác nhân gây ngộ độc, nên tổng kết ngộ độc còn khá chung chung.

3 Thực tế ngộ độc thực phẩm lớn hơn rất nhiều so với số thống kê lấy từ sản xuất đối với gia súc, từ bệnh viện đối với người.

Tình hình ngộ độc thực phẩm ở Việt nam

17 3929

4304 71

123 5449

6896 234

64 5773

7253 171

Tổng

2 5

5 1

4 325

488 22

3 1024

1046 8

12

0 29

29 1

20 749

816 19

8 357

561 14

11

0 71

128 2

6 225

356 15

8 846

903 19

10

0 2

2 1

5 585

723 25

2 816

1214 16

9

0 26

37 1

35 237

483 19

0 242

301 8

8

1 541

29 5

2 857

1019 18

4 255

295 14

7

3 2187

2476 20

29 513

537 26

4 607

717 23

6

0 17

17 2

0 319

486 25

3 559

617 20

5

5 402

776 17

1 496

629 18

14 483

649 19

4

3 123

156 9

8 289

348 20

5 408

683 15

3

3 78

180 5

9 378

513 14

13 176

267 15

2

0 448

469 7

4 476

498 13

0 1

Số chết

Số nhập viện

Số ca

Số vụ

Số chết

Số nhập viện

Số ca

Số vụ

Số chết

Số nhập viện

Số ca

Số vụ Tháng

2008 2007

2006

http://vfa.gov.vn/YearStatisticsC.asp

Phân tích số vụ và nguyên nhân ngộ độc thực phẩm

năm 2008

1 4

23 27

17 3929

4304 71

Tổng

0 0

1 0

2 5

5 1

12

0 0

0 1

0 29

29 1

11

0 0

1 1

0 71

128 2

10

0 0

1 0

0 2

2 1

9

0 1

0 1

0 26

37 1

8

0 0

4 0

1 541

29 5

7

0 2

3 3

3 2187

2476 20

6

0 0

1 1

0 17

17 2

5

1 0

6 10

5 402

776 17

4

0 0

2 5

3 123

156 9

3

0 0

1 3

3 78

180 5

2

0 1

3 2

0 448

469 7

1

Hoá chất

T.phẩm biến chất Độc tố

Vi sinh vật

Số chết

Số nhập viện

Sự yếu kém về hạ tầng cơ sở xét nghiệm và nguồn lực cán bộ

Chưa có cơ sở labo vùng có đủ sức xét nghiệm độc tố vì:

-Có quá nhiều độc tố, hàm lượng lại quá thấp, khó phát hiện -Vi sinh cũng có nhiều loại, không xác định được loài, type Qúa trình điều tra rất khó khăn, vì không lưu mẫu:

- Vô ý hoặc cố ý hủy mẫu trước khi đoàn điều tra đến.

Không có cơ quan chức năng về an toàn thực phẩm:

-Mặc dù có thành lập, nhưng lực lượng còn quá mỏng.

-An toàn thực phẩm có tính chất liên ngành rất rộng lớn,

nhưng sự kết hợp rất lõng lẽo, chồng chéo lên nhau.

-Xử phạt thiếu nghiêm minh, mức độ còn quá nhẹ không

răng đe người vi phạm, nặng về kêu ca trên báo chí.

Ngô độc vi khuẩn trong nhà ăn tập thể của Công ty Kyunghim Vina, Bình chánh 27/2/2003

Báo TN 17/4/03

Ngô độc vi khuẩn trong nhà ăn tập thể của

một số Công ty, Xí nghiệp 5/7/2003

Bệnh viện không

có đủ chổ để chứa các nạn nhân, họ phần lớn là các

nữ công nhân trẻ, lao động rất căng thẳng, ăn

ở nhà ăn tập thể,

bị nhiểm độc do

vi khuẩn độc.

Ngộ độc thực phẩm ở bếp ăn tập thể TP.HCM, 2004

Ngộ độc thực phẩm

do bếp ăn tập thể ở

3 Công ty

Năm 2005