Tiểu luận: Aflatoxin, ảnh hưởng của Aflatoxin lên vật nuôi và cách phòng chống

Sơ lược về aflatoxin Aflatoxin là độc tố nấm mốc sản sinh tự nhiên bởi nấm Aspergillus flavus và Aspergillus parasiticus; là tác nhân gây ung thư. Một số loài nấm mốc khác cũng có khả năng sinh aflatoxin với lượng nhỏ như: Penicillium puberulum Bai, Aspergillus tamarikita, Aspergillus niger tiegh, Aspergillus ostiamis wehmen, Aspergillus ruper… Nhiệt độ thích hợp để sản sinh aflatoxin là từ 25 – 280C, ở 450C thì khả năng sản sinh aflatoxin sẽ bị ức chế.

TIỂU LUẬN Aflatoxin ảnh hưởng Aflatoxin lên vật nuôi biện pháp phòng chống I/ Aflatoxin Sơ lược aflatoxin Aflatoxin độc tố nấm mốc sản sinh tự nhiên nấm Aspergillus flavus Aspergillus parasiticus; tác nhân gây ung thư Một số loài nấm mốc khác có khả sinh aflatoxin với lượng nhỏ như: Penicillium puberulum Bai, Aspergillus tamarikita, Aspergillus niger tiegh, Aspergillus ostiamis wehmen, Aspergillus ruper… Nhiệt độ thích hợp để sản sinh aflatoxin từ 25 – 28 0C, 450C khả sản sinh aflatoxin bị ức chế Công thức hóa học Aflatoxin B1 Aflatoxin B2 CT: C17H12O6 CT: C17H14O6 KLPT: 312 KLPT: 314 Aflatoxin M1 CT: C17H12O7 KLPT: 328 Aflatoxin M2 CT: C17H14O7 KLPT: 330 Aflatoxin G1 CT: C17H12O7 KLPT: 328 Aflatoxin G2 CT: C17H14O7 KLPT: 330 Trong cấu trúc hóa học của aflatoxin có một khung hóa học giống các dẫn xuất của coumarin (dimethoxy – – coumarin, dimethoxy – – cyclopenten coumarin và sterigmatocystin) Do vậy sterigmatocystin được coi là tiền thân của aflatoxin Hiện đã phát hiện được 12 loại aflatoxin phổ biến nhất là B 1, B2, G1, G2; chúng được đặt tên dựa vào màu huỳnh quang: blue (B) – xanh gia trời; green (G) – lục Aflatoxin B2 và G2 có cấu trúc gần giống afatoxin B và G1 chỉ khác ở chỗ nối đôi cách nhân hydrofuran tận cùng của B và G1 bị khử Aflatoxin M1 và M2 là sản phẩm oxy hóa của aflatoxin B và B2 được thải qua sữa và có khả gây ở vịt những rối loạn tương tự aflatoxin Năm 1971 Dalezios, Wogan và Weinreb đã phát hiện được aflatoxin P nước tiểu của khỉ, là dẫn xuất phenolic của aflatoxin B 1, là sản phẩm trao đổi chất và kết quả của sự khử methyl Chuyển hóa, trao đổi và bài tiết Hiểu biết về sự chuyển hóa và đào thải aflatoxin thể động vật giúp cho việc xây dựng các biện pháp phòng tránh góp phần bảo vệ sức khỏe cho người và gia súc Ở bò sữa ăn phải khô lạc có aflatoxin B 1, phần casein kết tủa của sữa chứa một chất độc gây chết vịt tương tự aflatoxin B1 Aflatoxin B1 qua sữa được chuyển hóa thành aflatoxin M có độc tính tương tự Ỏ chuột, cho uống aflatoxin B1 và tiêm vào phúc mạc cũng phát hiện gan chuột có cả aflatoxin B1 và M1 Sự chuyển hóa aflatoxin B1 ở động vật không vú chủ yếu là sự hydroxyl hóa, song cũng thấy mất nhóm metyl, tạo những sản phẩm ít độc aflatoxin P1 Sự chuyển hóa aflatoxin B1 gan thành aflatoxincol, aflatoxincol H và aflatoxinco Q1 khác với sự chuyển hóa hóa sinh học được xúc tác bởi các enzyme microsome gan là có sự tham gia của NADH – dependent dehydrogenase bào tương Sự hình thành aflatoxincol có thể bị ức chế bởi 17 – ketosteroid hormon Homogenate gan ở một số loài chim và gặm nhấm kích thích mạnh quá trình chuyển hóa aflatoxin B1 và G1 thành các hemiacetals – aflatoxin G2 và aflatoxin B2 Các chất chuyển hóa này gắn chặt với protein và gây nhiễm độc cấp tính Sự hình thành các epoxide của aflatoxin B1 và G1 là dạng hoạt hóa quan trọng Khi độc tố mẹ được ủ với microsome gan, một chất chuyển hóa được hình thành và tồn tại tạm thời, có hoạt tính mạnh, gắn đồng hóa trị với DNA và sản sinh đột biến ở hệ vi khuẩn thử nghiệm Do đó có thể kết luật: các epoxide của aflatoxin B là đột biến vi khuẩn và là nhân tố chính gây ung thư Gà được nuôi bằng thức ăn nhiễm aflatoxin thịt và gan có thể phát hiện aflatoxin tích trữ đến ngày thứ kể từ sau ngừng cho aflatoxin Aflatoxin đào thải phần lớn dưới dạng các sản phẩm của sự hydroxyl hóa (aflatoxin U, M), sản phẩm của sự khử metyl (aflatoxin P 1) ở dạng tự hoặc dạng liên kết Đường đào thải chủ yếu qua phân, nước tiểu, có thể có gan, sữa, thận Cơ chế tác dụng về mặt hóa sinh học của aflatoxin Nhân dihydrofurofuran cấu trúc hóa học của aflatoxin B không gây ung thư, khả sinh ung thư phụ thuộc vào sự cùng tồn tại của nhân dihydrofurofuran và phần d – lacton chưa no có thể có một sự epoxy hóa phân tử, có nối đôi ở phần tận cùng difuran công thức các aflatoxin B 1, G1 và M1 Nối đôi này không có ở các aflatoxin B và G2 vậy hoạt tính của chúng kém Cũng có người cho rằng aflatoxin B chỉ là chất tiền sin thư và được chuyển thành một hợp chất gây ung thư có lẽ nhờ các enzyme Ciford và Rees 1967 đã sơ đồ hóa các giai đoạn kế tiếp của tác động hóa sinh học của aflatoxin ở mức tế bào gan, mà mỗi giai đoạn là kết quả của giai đoạn trước - - - - - Tác động qua lại với AND và ức chế các polymerase chịu trách nhiệm tổng hợp AND và ARN Tác động qua lại với AND chủ yếu xảy ở vòng purin AND chuỗi đơn cũng có thể phản ứng với aflatoxin, khả này có thể giải thích sự ức chế quá trình tổng hợp AND và ARN Đình chỉ sự tổng hợp AND: AND mất khả nhân đôi bởi các aflatoxin là sự có mặt của các chức quinon và amin cho phép phân tử có thể xen vào vòng xoắn kép của AND ở vị trí mang guanine Không có thay đổi ở vị trí adenin và thymin Vai trò của các aflatoxin làm mất hoạt tính các hệ enzyme kèm theo việc đình chỉ tổng hợp AND được nhiều tác giả nhấn mạnh Tiêu giảm sự tổng hợp ARN và ức chế ARN truyền tin: các aflatoxin tác động lên sự tổng hợp ARn bằng cách ngăn cản chép AND bởi ARN polymerase, ức chế hoàn toàn hoạt động của ARN chất tế bào, ARN của nhân cũng bị rối loạn Biến đổi hình thái của hạt nhân: sự biến đổi hình thái của hạt nhân có liên quan đến sự ức chế các hoạt tính enzyme, thể hiện bằng một sự “tách hạt nhân” Tiêu giảm sự tổng hợp protein: là hậu quả cuối cùng của các giai đoạn Một số chất chuyển hóa của aflatoxin thường hay gây độc, gây ung thư và quái thai là bản thân aflatoxin Nhiễm độc cấp tính aflatoxin B có liên quan đế sự chuyển hóa của aflatoxin B thành 2, – dihydrodiol (aflatoxin B – dhd) ở gan Dẫn xuất này ức chế quá trình tổng hợp protein Điều này góp phần giải thích hiện tượng hoại thư gan dẫn đến chết ở người và động vật Aflatoxin G1 cũng có thể tạo thành Schiff’s base Nhưng aflatoxin B2 và G2 không trực tiếp tạo thành các dẫn xuất dihydrodiol (trước tiên chúng phải được oxy hóa), vì vậy chúng kém độc Lượng aflatoxin gắn với AND (in vivo) phản ánh tính mẫn cảm của các loài động vật với quá trình ung thư aflatoxin gây Bản chất của sự chuyển hóa chưa được giải thích rõ Có thể dẫn xuất – epoxide (chất có hoạt tính) được hình thành một cách tạm thời (in vivo) Hoặc aflatoxin B – dhd được sinh một cách gián tiếp qua chất trung gian – epoxide Aflatoxin B1 (có một nửa vinyl – ether) có thể hình thành một cách trực tiếp epoxide, còn aflatoxin B2, G2 chỉ hình thành các chất chuyển hóa tương tự một cách gián tiếp II/ Ảnh hưởng của aflatoxin lên vật nuôi Độ mẫn cảm ở một số loài gia súc gia cầm với aflatoxin được xếp thứ tự giảm dần: Gia cầm > lợn > trâu, bò > dê, cừu Đối với gia cầm: Vịt > gà tây > ngỗng > trĩ > gà giò Patterson (1981) đã xác định LD50 của aflatoxin B1 theo bảng sau: Loài LD50 (mg/kg) Thỏ 0,30 – 0,50 Vịt 0,30 – 0,60 Mèo 0,55 Lợn 0,62 Chó 1,00 Chuột lang 1,40 – 2,00 Cừu 2,00 Khỉ 2,20 Gà 6,50 – 16,00 Chuột nhắt 9,00 Chuột đồng 10,00 Nhiễm độc aflatoxin có thể ở dạng cấp tính hoặc mãn tính Khi nhiễm độc cấp tính, vật có thể chết nhanh hoặc chậm tùy theo sự mẫn cảm đặc trưng của từng loài Kiểm tra bệnh tích thấy gan màu vàng nhạt, sưng, thùy gan bên trái bị ảnh hưởng nhiều Có hiện tượng tăng sinh và thoái hóa tế bào gan, xuất huyết và hoại tử ở lớp biểu mô tiểu cầu thận Súc vật bị nhiễm độc aflatoxin mãn tính thể hiện các triệu chứng: kém ăn, chậm lớn, giảm tăng trọng Gan bị biến đổi nhiều nhất (tụ máu, có những vùng chảy máu và hoại tử) Ở gà tây, vịt có những đặc trưng là tăng sinh biểu mô ống dẫn mật Ảnh hưởng của aflatoxin lên động vật nhai lại Triệu chứng nổi bật ở trâu bò bị nhiễm độc aflatoxin là giảm tăng trọng Bê 15 – 18 tuần ăn thưc ăn nhiễm aflatoxin B (2000ppb) sau một tháng đã thấy giảm tăng trọng so với đối chứng Sau ba tháng, ở những bị nhiễm độc thấy có các hiện tượng sau: khô mũi, lông dựng, da xù xì Từ 16 – 25 tuần tuổi xuất hiện các triệu chứng: nghiễn răng, các vết thương ở bụng, ỉa chảy phân lẫn máu và niêm mạc Bê bị nhiễm độc aflatoxin hàm lượng 700 – 1000 ppb đều giảm tăng trọng, khối lượng gan, thận tăng Các tổn thương gan ở bê chủ yếu là xơ gan có báng kèm theo phù thũng nội tạng Khoảng tháng thứ tu bị nhiễm độc có biểu hiện hoại tử ở trung tâm các tế bào gan, tăng sinh ống mật và tắc tĩnh mạch giữa tiểu thùy Các biến đổi hóa sinh quan trọng nhất là tăng hoạt động của phosphatase kiềm huyết 12 tuần đầu Ở trâu bò, dạ cỏ, afatoxin làm giảm sự phân hủy celuloza, giảm rất rõ tỷ lệ acid acetic/ acid propionic quá trình lên men (in vivo) của cỏ khô dịch dạ cỏ Trâu bò và các động vật nhai lại trưởng thành khác có sức đề kháng tốt nhất với aflatoxin Chúng chỉ bị giết chết nhiễm độc hàm lượng aflatoxin B đặc biệt cao (60mg/kg) Sản lượng sữa ở bò cái chỉ bị ảnh hưởng thức ăn bị nhiễm độc từ 2,5mg/kg Ảnh hưởng của aflatoxin lên lợn Nhiễm độc thể cấp tính xảy cho lợn uống aflatoxin với liều vượt quá 0,2mg/kg thể trọng Quan sát thấy các biểu hiện lâm sàng sau: suy nhược thể, yếu, chi run rẩy, bỏ ăn, khát kéo dài, chảy máu trực tràng và chết Thể nhiễm độc mãn tính, biểu hiện ở dạng lâm sàng và hạ lâm sàng Lợn được cho ăn thức ăn chứa 0,5mg/kg sẽ chậm lớn, giảm tiêu hóa thức ăn chưa có các biến đổi ở gan Tổn thương gan được phát hiện ở những giai đoạn cuối của nhiễm độc mãn tính, vật lưng cong, gục đầu, ủ rũ và vàng da Những nhiễm độc aflatoxin đạng nhẹ có thể khó phát hiện Các triệu chứng đặc trưng ở lợn nhiễm độc aflatoxin gồm ataxia (mất điều hòa cơ), sa niêm mạc trực tràng, sốt vàng, biếng ăn và sút cân liều aflatoxin vượt 0,1 mg/kg Trong nhiễm độc thực nghiệm thấy có hiện tượng nhiễm mỡ gan, tăng sinh ống mật, xơ hóa quanh tế bào dẫn đến nhân khổng lồ và cuối cùng là tăng sản nốt nhỏ Xét nghiệm huyết học cho thấy, hoạt độ của các enzyme phosphatase kiềm, GOT, dehydrogenase, huyết đều tăng, hàm lượng lipid tăng, lượng vitamin A giảm Ảnh hưởng của aflatoxin lên gia cầm Mức độ nhiễm aflatoxin ở gia cầm phụ thuộc vào loài, lượng aflatoxin tiêu thụ và thời gian nhiễm độc Khi bị bệnh vật thường biếng ăn, chậm lớn, rụng lông tơ hoặc lông vũ Gà ăn thức ăn aflatoxin B1 ở mức 225 ppb và 300 ppb từ ngày tuổi thì khối lượng giảm rõ so với lô đối chứng, giảm tỷ lệ đẻ, gan bị thoái hóa mỡ Aflatoxin B1 ức chế quá trình tổng hợp protein, dẫn đến giảm tăng trọng ở gà Khi gà bị nhiễm aflatoxin, cân bằng enzyme ở tuyến tụy bị thay đổi, làm giảm amylase và lipase, khả tiêu hóa và hấp thu dinh dưỡng kém, từ đó giảm tăng trọng Gan của gà vịt bị nhiễm độc không bị xơ hóa Tế bào nhu mô gan thoái hóa kèm theo tăng sinh biểu mô ống dẫn mật Thận bị ứ máu và xuất huyết Có hiện tượng viêm ruột non chảy nước Gan gà nhiễm độc sưng to, nhạt màu, xuất huyết điểm và có thể bị hoại tử ở những nặng Thymus và Fabricius teo nhỏ rõ rệt, vân nhạt màu Có bị tổn thương khớp chân Những biến đổi và các chỉ tiêu huyết học: số lượng hồng cầu giảm gây thiếu máu ở gia cầm aflatoxin làm giảm hấp thu sắt Ở cả vịt và gà broiler bị nhiễm độc aflatoxin, tỷ lệ lâm ba cầu bị giảm Hoạt độ men SGOT và SGPT ở gà nhiễm độc tăng cao Aflatoxin làm thoái hóa gan gà đẻ, làm giảm hàm lượng lipid của lòng đỏ, hàm lượng albumin giảm còn hàm lượng globulin tăng Gà cho ăn thức ăn có 250 – 500 ppb bị giảm sức đề kháng với các bệnh truyền nhiễm Pasteutella, Multocida, Salmonella… virus gây bệnh Marek’s, cầu trùng, bệnh Gumboro Nguyên nhân gây giảm miễn dịch có thể nhiễm aflatoxin vật kém ăn, giảm tổng hợp protein và khả kháng thể cũng bị giảm Hoạt động của bổ thể bị ngăn cản và đáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào cũng bị giảm cả ở gà broiler và gà tây Mức globulin miễn dịch (IgG và IgA) bị giảm gà ăn thức ăn nhiễm aflatoxin Túi Fabricius, tuyến ức và lá lách bị teo, ảnh hưởng đến quá trình đáp ứng miễn dịch (miễn dịch dịch thể và miễn dịch qua trung gian tế bào) III/ Các biện pháp phòng chống độc tố nấm mốc Các biện pháp hạn chế sự phát triển và lan nhiễm nấm độc lương thực thực phẩm và thức ăn chăn nuôi 1.1 Kỹ thuật canh tác đồng ruộng Việc phòng triệt để lan nhiễm nấm mốc lương thực, thực phẩm rất khó thực hiện ở điều kiện khí hậu nóng ẩm nước ta Tuy nhiên, vẫn có một số biện pháp phòng chống nấm đồng ruộng: - Chọn đất trồng thích hợp và thực hiện luân canh Tránh gieo trồng quá dài - Chọn giống có sức đề kháng với nấm mốc - Bón phân hợp lý Thu hoạch đúng thời vụ Ngoài còn có thể xử lý hóa học đất Việc xử lý này có ý nghĩa quan trọng đối với sự tiến hóa của hệ nấm đất 1.2 Kỹ thuật bảo quản, chế biến Sau thu hoạch, hạt phải được phơi khô, quạt sạch, bao gói kín Kho cần thông thoáng, diệt chuột, bọ, mối, mọt… Gồm những biện pháp sau: 1.2.1 Biện pháp vật lý: - Nhiệt độ: có thể phơi khô (dùng lượng mặt trời), sấy khô bằng các nhiên liệu khác đảm bảo độ ẩm của lương thực nói chung