Tiểu luận độc tố thực phẩm có nguồn gốc thực vật

Các chất kháng vitamin C Enzyme ascorbat oxydase Là enzyme có sáu nguyên tử Cu, phổ biến trong tế bào thực vật, có trong họ bầu bí (dưa chuột, bí non, dưa tây), cà rốt, táo, cà chua, đậu Hà Lan…Enzyme ascorbat oxydase xúc tác oxy hóa vitamin C (acid ascorbic) thành acid dehydro ascorbic. Sau khi tạo thành acid dehydro ascorbic có thể nhận hydro của các hợp chất khác làm xảy ra một số phản ứng phụ tạo ortho quinon-là những chất oxy hóa. Các chất kháng niacin Niacin ogen Là chất tiền thân của acid nicotinic (niacin hoặc vitamin PP) thường có mặt trong ngô. Vitamin PP hoạt động chỉ được giải phóng ra sau khi thủy phân niacin ogen bằng kiềm. Người ta cho rằng ở trong ngô, vitamin PP ở trạng thái liên kết đặc biệt khó tiếp xúc được với enzyme đường tiêu hóa. Tuy nhiên, có thể là trong ngô có chứa một chất nào đó có tác dụng kháng niacin mà người ta hiện nay chưa biết rõ cấu trúc và tính chất. 1.1.3. Các chất kháng vitamin K Trong cây cỏ xa trục người ta tìm thấy một chất kháng vitamin K, đó là dicumarol (hoặc dihydroxycumarin)có cấu trúc giống với vitamin K do đó nó có thể thế chỗ của vitamin K trong enzyme cần thiết để tạo ra protrombin. Protrombin trong máu giảm do đó sẽ xảy ra chứng chảy máu (hemorragies). Nếu đưa vitamin K vào sẽ thiết lập lại trạng thái bình thường. Các chất kháng vitamin E Nhiều nghiên cứu cho thấy có những chất có tính kháng vitamin E (α-tocopherol), hoặc làm giảm khả năng hấp thụ đường ruột vitamin E hoặc là phá hủy vitamin E trong ruột. Một số acid béo không no như acid linoleic làm tăng nhu cầu vitamin E. Các chất có trong cây đinh lăng lại làm tăng sự bài xuất vitamin E. Trong cả hai trường hợp đều làm cơ thể thiếu hụt vitamin E. Có thể bổ sung bằng cách tăng liều lượng α-tocopherol trong khẩu phần ăn.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Môn học: ĐỘC TỐ THỰC PHẨM SEMINAR:

GVHD: TS PHAN NGỌC HÒA HVTH: Võ Thị Trường Nhân 7141012

Trần Thị Phượng Nhung 7141013 Nguyễn Thanh Phương 7141014 Nguyễn Thành Phương 1570436

Lê Phú Tân 1570439 LỚP:CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM 2015-1

TP HCM, 02-2016

CÁC CHẤT ĐỘC TỰ NHIÊN

CÓ NGUỒN GỐC THỰC

VẬT

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 2

CHƯƠNG 1: CÁC CHẤT PHẢN DINH DƯỠNG CÓ NGUỒN GỐC TỪ THỰC VẬT 3

1.1 Các chất làm vô hoạt hoặc tăng nhu cầu vitamin 3

1.1.1 Các chất kháng vitamin C 3

1.1.2 Các chất kháng niacin 3

1.1.3 Các chất kháng vitamin K 4

1.1.4 Các chất kháng vitamin E 4

1.2 Các chất đối kháng canxi, magie, kẽm, sắt 4

1.2.1 Acid oxalic 4

1.2.2 Acid phytic 5

1.3 Các chất kìm hãm enzyme 5

1.3.1 Antitrypsin 5

1.3.2 Anticholinesterase 6

1.3.3 Gossypol 6

1.3.4 Tanin (Polyphenol) 7

1.3.5 Xathin 7

1.4 Các chất phản dinh dưỡng khác 8

1.4.1 Các hợp chất gây bướu giáp Goitrigenes 8

1.4.2 Hemaglutinin 9

1.4.3 Các hợp chất gây suy cơ 9

CHƯƠNG 2: ĐỘC TỐ TỰ NHIÊN TỪ THỰC VẬT 9

2.1 Các alcaloid 9

2.1.1 Nguồn gốc 9

2.1.2 Tính chất 10

2.1.3 Cơ chế gây độc của một số loại alcaloid 11

2.2 Các glucosid sinh cyanhydric 13

2.2.1.Cơ chế gây độc 13

2.2.2 Nguồn gốc 14

2.3 Độc tố cyanogenic glucoside trong một số nguyên liệu thực phẩm 15

2.4 Glucosid ở đậu tằm 18

2.5 Glycyrizin 20

2.6 Các chất gây ung thư: 22

SAFROL: 23

ESTRAGOL: 24

2.7 Độc tố của nấm độc 24

2.7.1 Nhóm chất độc tác động lên hệ thống thần kinh 25

2.7.2 Nhóm chất gây độc tế bào (dẫn đến phá hủy tế bào và phá hủy tổ chức mô) 29

2.7.3 Nhóm chất độc kích thích đường tiêu hóa dạ dày- ruột 32

2.7.4 Cách phòng tránh (làm giảm tính độc của nguyên liệu khi sử dụng) 33

MỞ ĐẦU

Trong đời sống hàng ngày, con người luôn phải đối đầu với nhiều hợp chấtđộc tự nhiên có nguồn gốc thực vật.Trong những điều kiện nhất định, đây là nguyênnhân dẫn đến những tác hại cho sức khỏe, từ những rối loạn chức năng sinh học đếnnhững căn bệnh nguy hiểm Chất độc tự nhiên có thể gây ra những trường hợp ngộđộc sau:

Ngộ độc cấp tính: là trạng thái ngộ độc sau khi nhiễm độc một thời gian ngắn,

xuất hiện những triệu chứng khác thường rất nghiêm trọng, hoặc có thể gây tử vong

Ngộ độc tích lũy (mãn tính): là trạng thái mà cơ thể nhiễm độc với liều lượng

thấp, chưa gây ra triệu chứng ngay mà trải qua một thời gian dài chất độc được tíchlũy trong cơ thể, nó làm biến đổi quá trình sinh lý, sinh hóa lâu dài mới phát hiện ra

Ngộ độc gây ung thư: là trạng thái lâu dài hơn Trạng thái gây rối loạn hoạt

động của tế bào và acid nucleotic, làm biến đổi cấu trúc gen dẫn đến ung thư

CHƯƠNG 1: CÁC CHẤT PHẢN DINH DƯỠNG CÓ NGUỒN GỐC TỪ THỰC

VẬT

Các chất phản dinh dưỡng có nguồn gốc thực vật có nhiều loại.Tác dụng củanhững chất này là có thể làm cho tác dụng có sẵn của các chất dinh dưỡng bị kém đihoặc gây ra một sự tổn thất phụ nào đó cho các chất dinh dưỡng Các chất phản dinhdưỡng có thể biểu hiện hoạt tính ở những giai đoạn khác nhau:

+ Trong khi ăn: các enzyme được giải phóng ra khi nhai có thể làm phá hủy một

số chất dinh dưỡng vốn đồng hóa trực tiếp được

+ Trong khi tiêu hóa: các chất này có thể kìm hãm các enzyme thủy phân của

đường tiêu hóa

+ Trong quá trình chuyển hóa trao đổi chất, khi giải độc các chất này có thể dẫn

đến làm tổn thương các phân tử nội sinh

Về phương diện dinh dưỡng, người ta có thể dựa vào kiểu chất dinh dưỡng đểphân loại các chất phản dinh dưỡng có nguồn gốc tự nhiên thành các loại sau:

 Các chất tác động đến quá trình tiêu hóa hoặc quá trình trao đổi chất của cácprotein

 Các chất cạnh tranh với sự đồng hóa của các chất vô cơ

 Các chất làm vô hoạt các vitamin hoặc làmtăng nhu cầu về vitamin

1.1 Các chất làm vô hoạt hoặc tăng nhu cầu vitamin

1.1.1 Các chất kháng vitamin C

 Enzyme ascorbatoxydase

Là enzyme có sáu nguyên tử Cu, phổ biến trong tế bào thực vật, có trong họbầu bí (dưa chuột, bí non, dưa tây), cà rốt, táo, cà chua, đậu Hà Lan…Enzymeascorbatoxydase xúc tác oxy hóa vitamin C (acid ascorbic) thành aciddehydroascorbic Sau khi tạo thành acid dehydroascorbic có thể nhận hydro của cáchợp chất khác làm xảy ra một số phản ứng phụ tạo orthoquinon-là những chất oxyhóa

Sự có mặt của ascorbatoxydase trong rau quả là một trong những nguyênnhân làm tồn thất vitamin C và mở đầu cho các phản phản ứng tạo màu xẫm của sảnphẩm khi bảo quản, chế biến (cắt, nghiền, ép nguyên liệu)

Hoạt tính của enzyme có thể bị kìm hãm nhanh chóng bởi nhiệt (chần rau quả

ở 1000C trong 1 phút hoặc ở 850C trong 3 phút) enzyme bị ức chế và vitamin Ckhông bị phá hủy

1.1.2 Các chất kháng niacin

 Niacinogen

Là chất tiền thân của acid nicotinic (niacin hoặc vitamin PP) thường có mặttrong ngô Vitamin PP hoạt động chỉ được giải phóng ra sau khi thủy phânniacinogen bằng kiềm Người ta cho rằng ở trong ngô, vitamin PP ở trạng thái liênkết đặc biệt khó tiếp xúc được với enzyme đường tiêu hóa Tuy nhiên, có thể là trongngô có chứa một chất nào đó có tác dụng kháng niacin mà người ta hiện nay chưabiết rõ cấu trúc và tính chất

1.1.3 Các chất kháng vitamin K

Trong cây cỏ xa trục người ta tìm thấy một chất kháng vitamin K, đó làdicumarol (hoặc dihydroxycumarin)có cấu trúc giống với vitamin K do đó nó có thểthế chỗ của vitamin K trong enzyme cần thiết để tạo ra protrombin Protrombin trongmáu giảm do đó sẽ xảy ra chứng chảy máu (hemorragies) Nếu đưa vitamin K vào sẽthiết lập lại trạng thái bình thường

Hình 1.1: Công thức cấu tạo dicumarol

1.1.4 Các chất kháng vitamin E

Nhiều nghiên cứu cho thấy có những chất có tính kháng vitamin E tocopherol), hoặc làm giảm khả năng hấp thụ đường ruột vitamin E hoặc là phá hủyvitamin E trong ruột Một số acid béo không no như acid linoleic làm tăng nhu cầuvitamin E Các chất có trong cây đinh lăng lại làm tăng sự bài xuất vitamin E Trong

(α-cả hai trường hợp đều làm cơ thể thiếu hụt vitamin E Có thể bổ sung bằng cách tăngliều lượng α-tocopherol trong khẩu phần ăn.

1.2 Các chất đối kháng canxi, magie, kẽm, sắt

Acid oxalic và acid phytic được xem là những chất đối kháng điển hình của Ca

1.2.1 Acid oxalic

Acid oxalic có nhiều trong các loại cây rau chút chit (sorel) 270-730mg%, câyđại hoàng (rhubarb) 257-1336%, trong lá chè, ca cao, củ cải đường và trongchocolate Acid oxalic có mặt dưới dạng tự do hoặc dưới dạng muối Na, K và Ca.Khi ở dưới dạng muối Ca thì hầu như không hòa tan trong nước Hai dạng độc hạicủa acid oxalic có liên quan với sự đồng hóa của Ca và sự tạo sỏi thận (calcul renal)

có mối tương quan tới độ phân ly rất yếu của muối Ca Ngưỡng độc của acid oxalickhá thấp: DL50ở người khoảng 5g

Về phương diện dinh dưỡng, vấn đề chủ yếu là tỷ lệ Ca trong khẩu phần.Người ta thấy cứ 2.25g acid oxalic kết tủa được một gam Ca Tỷ lệ Ca trong thựcphẩm được xác định bằng tỷ lượng acid oxalic g (Kg)/ Ca g (Kg) Một số thực phẩm

có tỷ lượng cao: đại hoàng (1/0.04), khoai tây (0.15/0.03), cacao (0.8/0.12), chè(1.3/0.5) Tất cả thực phẩm có tỷ lượng này cao hơn 2.25 không những là nguồn Caxấu mà phải được xem như chất làm mất Ca

Các loại rau có lượng acid oxalic cao: rau dền trắng 388mg%, rau dền đỏ352.5mg%, mồng tơi 315mg%, cải xoong 39.8mg%

Hệ số sử dụng Ca của sữa khá cao hơn một số rau Nhiều thí nghiệm khẳngđịnh rằng tác dụng phản dinh dưỡng của oxalate đối với Ca trở nên tai hại nhất trongthời kỳ mà nhu cầu Ca rất quan trọng: thời kỳ sinh trưởng, cho con bú

Khi ăn nhiều rau có lượng acid oxalic cao có thể gây buồn nôn, tiêu chảy, đaubụng, đau dạ dày Nặng hơn có thể bị co giật, hôn mê.Biện pháp phòng ngửa là ăn ítcác loại rau có nguy cơ cao Nên luộc nhiều nước và tănglượng Ca trong khẩu phần

1.2.2 Acid phytic

Acid phytic là este hexaphosphoric của cyclohexanol (acid inositolhexaphosphoric) Sự có mặt của các nhóm acid này tạo điều kiện cho việc tạo thành

kim loại hai hóa trị thực tế không hòa tan Một gam acid phytic tạo phức khôngthuận nghịch được với một gam Ca.

Acid phytic có trong ngũ cốc và đậu tương Trong ngũ cốc, acid phytic có 5g/Kg, chủ yếu là ở lớp vỏ quả

2-Dưới tác dụng của acid (nóng) hoặc enzyme phytase, phosphatase có mặttrong các thực phẩm giàu acid phytic, chất này sẽ bị thủy phân giải phóng ra inositol

và acid phosphoric Enzyme phytase hoạt động tối ưu ở pH 5.5 và nhiệt độ 600C Khinấu sẽ ức chế 1 cách nhanh chóng enzyme và ngăn cản sự thủy phân Khi sử dụngthuốc nở bicacbonat sẽ làm tăng pH của khối bột và ức chế phytate

Đối với người, axit phytic là một nguồn phosphat xấu bởi lẽ hoặc nó khôngđược giải phóng ra hoặc ở dưới dạng muối không tan

Axit phytic làm tăng sự tổn thất canxi theo phân và góp phần vào việc làmmất canxi xủa cơ thể cho dù canxi và vitamin D được cung cấp một cách bìnhthường

Sự tổn thất Ca do axit phytic có thể được khắc phục bằng cách ăn sữa

Tác dụng độc của axit phytic là làm giảm khả năng hấp thụ các nguyên tốtrung lượng (Cu, Mg, Fe, Zn) cần thiết mà kết quả là làm giảm khả năng tiêu hóa

1.3 Các chất kìm hãm enzyme

1.3.1 Antitrypsin

Một số loại rau xanh, lạc…và đặc biệt là đậu tương có chứa chất ức chếtrypsin (trysin inhibitor TI) Trong đậu tương lượng TI chiếm khoảng 6 % tổng sốprotêin Có hai loại TI đã được nghiên cứu kỹ là TI loại Bowman Brik (B-B) và TIloại Kunitz Tác dụng kìm hãm của chất ức chế trypsin là do chất này liên kết vớitrypsin tạo thành một hợp chất bền vững không thuận nghịch Ngược lại vớikimotripsin thì tạo ra một hợp chất không bền và thuận nghịch

Tính độc của các chất ức chế này là làm giảm sự hấp thụ protein, lipid, tăngkhối lượng và tăng sự bài tiết enzym tụy, giảm sự phát triển của cơ thể

Biện pháp xử lý nhiệt độ cao trong môi trường ẩm đã loại bỏ được 95% TI.Nhiều hạt ngũ cốc, hạt đậu và khô dầu của các hạt có dầu có chứa các protein có khảnăng kìm hãm các enzym trypsin Khi gia nhiệt ẩm, có thể làm biến tính và vô hoạt

các antitrypsin Cách tốt nhất để khỏi làm tổn thất các axitamin cần thiết là rang, hấp,

ép đùn

1.3.2 Anticholinesterase

Chất kìm hãm enzym này có nhiều trong thực vật, đặc biệt trong họ cà:khoai tây, cà chua…

Chẳng hạn solanin của khoai tây là một glucoalcaloid có cấu trúc triterpenoid,

có vai trò bảo vệ cho củ, bình thường solanin có nồng độ dưới 50mg/kg, song khi bịnhiễm vật ký sinh hay để khoai tây ngoài ánh sáng thì lượng solanin có thể tăng lêngấp 5 lần Solanin có tác dụng kìm hãm cholinesterase nhưng không loại trừ nó, cóvai trò sinh quái thai và người ta nghi ngờ nó là tác nhân gây nên tật nứt đốt sống ởngười Solanin phân bố không đều: trong mầm 1.34g/kg, cao hơn nhiều trong ruộtkhoai tây 0.04-0.07g/kg hoặc trong vỏ 0.03-0.05g/kg

Hình 1.2: Công thức cấu tạo solanidien

Khi bị ngộ độc solanin và chocolin thường có biểu hiện tiêu chảy do tổnthương niêm mạc dạ dày và ruột Nặng hơn có thể bị liệt trung tâm hô hấp dẫn tới tửvong

1.3.3 Gossypol

Khô dầu bông giàu protein và được dùng làm nguồn protein cho chăn nuôi giasúc Nhưng khô dầu bông lại chứa nhiều gossypol-hợp chất polyphenol-có tác dụngkìm hãm quá trình thủy phân protein ở đường tiêu hóa, mặt khác còn có tác dụng độctrực tiếp Động vật nhai lại kém nhạy cảm với gossypol hơn động vật không nhai lại

Gossypol thường tồn tại dưới ba dạng tautomer (đồng phân hỗ biến): quinoid(I), aldehyd (II) và hemiacetal (III) Công thức phân tử là C30H30O8.

Gossypol có thể tạo phức không hòa tan với nhiều kim loại như Fe, và có thểliên kết với các gốc axitamin trong protein Sự liên kết với protein cho thấy gossypol

có thể làm giảm khả năng sử dụng của protein thực phẩm cũng như làm vô hoạtnhiều enzym quan trọng

Hình 1.3: Công thức cấu tạo gossypol

1.3.4 Tanin (Polyphenol)

Tác dụng phản dinh dưỡng của các polyphenol chủ yếu là làm tăng sự bài xuất

ra phân có Nitơ, do:

- Sự có mặt trong các thực phẩm phức tanin-protein rất bền đối với tác dụngcủa các enzym đường tiêu hóa

- Ức chế không đặc hiệu của các enzym đuờng tiêu hóa bởi các tanin tự do củathực phẩm

- Tác dụng trực tiếp của các tanin đến màng nhầy của đuờng tiêu hóa mà hậuquả là kích thích sự bài xuất

Các polyphenol còn có khả năng tạo phức với các ion 2 và 3 hóa trị Người tachứng tỏ uống chè sẽ làm giảm sắt của thực phẩm Ngược lại dự tạo phức củapolyphenol với Pb và các kim loại nặng có tác dụng ngăn cản sự hấp thụ các ion này.Axit tanic liên kết với vitamin B12 làm giảm hoạt tính của vitamin này

Vitamin B1 cũng có thể bị phá hủy bởi tanin chè, cũng như dự trữ vitamin A ởgan cũng bị giảm khi có mặt một số tanin trong khẩu phần

1.3.5 Xathin

Cafein, theobromin và theophilin là những alcalnoid có trong một số câynhập nội: cà phê, cacao, chè, cola…chúng được coi là những chất kích thích hệ thầnkinh trung ương Hiện nay các hợp chất này thường có mặt với tỷ lệ khác nhau trongcác nước uống quen thuộc hàng ngày của chúng ta.

Các alcaloid tác động đến các vùng não kiểm tra hoạt động tâm lý Chúng cótác động làm dễ dàng cho lao động trí óc và làm giảm mệt mỏi do tác động đến cácvùng hoạt động Tuy nhiên người ta nhận thấy: phản ứng não của những ngườinghiện café nhiều không tốt bằng những người uống café vừa DL50 của cafein ởngười là 10g Nếu cho người không có thói quen uống 250mg cafein thì sẽ làm tăng

tỷ lệ renin của huyết tương lên 57%, tỷ lệ adrenalin lên 20% và tỷ lệ noradrenalin lên75%

1.4 Các chất phản dinh dưỡng khác

1.4.1 Các hợp chất gây bướu giáp Goitrigenes

Bướu giáp là một sự tăng sản của tuyến giáp do thiếu iod Mặt khác nhiều câythực phẩm như các cây họ cải (cải bắp, cải củ, củ cải nghệ, hạt cải dầu…), tỏi và cáccây bộ đậu có chứa những glucosid mà aglucon của chúng là những chất hoạt độngnhư:- Các thiocyanat: N=C-S-R

- Các isothiocyanat: R-N=C=S

- Thiooxazolidin

- Các antocyan

Có điều là cách tác dụng của các aglucon hoạt động này khác nhau:

Các polyphenol (antocyan) thường cạnh tranh trực tiếp với thyroxin trongviệc gắn kết iod dẫn đến làm giảm sự sinh tổng hợp ra thyroxin Do vậy nếu tăngcung cấp iod trong khẩu phần ăn thì có thể bù trừ lại sự thiếu hụt iod này

Các thiooxazolidin lại thường sở hữu một nhóm thioamin như kiểu thiourehoặc thiouracil vốn chỉ cạnh tranh chút ít với tuyến giáp trong việc gắn kết iod Do

đó trong trường hợp này không thể bằng cách uống iod để thiết lập lại trạng thái bìnhthường mà cần thiết phải có mặt các hormone tuyến giáp

Các thiocyanat là một icon có kích thước rất gần với kích thước của iod nên làchất kìm hãm cạnh tranh của sự hoạt tải iod ở tuyến giáp cũng như ở các mô khác do

đó làm tăng sự tổn thất ion này ở đường thận Trong những điều kiện này, sự kết hợpiod vô cơ với thyroxin bị giảm sút, song có thể bù trừ lại bằng cách tang lượng cungcấp iod lên.

Các isothiocyanat là những chất độc chính hiệu khi thủy phân cácthioglucosid bằng enzyme Chẳng hạn như allylisothiocyanat có trong mù tạt là chấtgây bướu ở chuột, hay γ-metylsulfonylpropylisocyanat có mặt dưới dạng glucosidtrong cây họ cải là chất gây bướu cho các bê chăn thả

Nói chung các thiocyanat, isothiocyanat và các thiooxazolidin thường đượcgiải phóng ra từ các thioglucosid dưới tác dụng của một thioglucosidase cò tên làmyrosinase Enzyme này có thể bị kìm hãm khi gia nhiệt kéo dài và do đó khử đượcđộc

Đậu tương cũng là nguồn gốc của bướu giáp ở trẻ con được nuôi bằng sữa đậunành Các hợp chất hoạt động này là hemaglutinin đính vào trên màng nhày của ruộtnon sẽ cạnh tranh hấp thụ lại thyroxin đã được tiết ra trong ruột cùng với mật Nếu

cơ chế này có vai trò trong việc thu lại iod là bình thường thì tỷ lệ của thyroxin bịthải cùng với phân sẽ lớn và do đó cơ thể bị mất thyroxin

Sữa của bò nuôi ở trên các bãi chăn thả giàu cây họ cải sẽ chứa nhiều hợpchất có hoạt tính sinh bướu giáp

1.4.2 Hemaglutinin

Hemaglutinin là những mucoprotein có khả năng gây ngưng kết hồng câu củacác loài động vật khác nhau Hemaglutinin của đâu tương chứa 4.5% maltose, 1%glucosamine, và 2 chuỗi polypeptide Tác dụng của các chất này được thể hiện bằng

sự kìm hãm mạnh mẽ sự sinh trưởng: do phong tỏa sự hấp thu các chất dinh dưỡng ởruột

Nhiều cây họ đậu như haricot, đậu lăng, đậu lạc, đậu tằm có chứa lectin Cóthể dễ dàng loại bỏ lectin khỏi thực phẩm bằng cách gia nhiệt trong môi trườngnước

Trong hạt thầu dầu đặc biệt là khô dầu thầu dầu có chứa chất rixin còn có độctính mạnh hơn hemaglutinin

1.4.3 Các hợp chất gây suy cơ

Một số hạt của loại đậu Lathyrus và Vicia mà dân ẤN Độ và vùng Địa TrungHải thường dùng làm thực phẩm có chứa 3 chất gây suy cơ và chứng tê liệt các chidưới:

- β-Aminopropionitryl gây ảnh hưởng đến mô lien kết và xương

- α,γ- Diaminobutyric

- β-Cyan-L-alanin

tác động đến hệ thần kinh trung ương

Bình thường người ta ít khi sử dụng đậu có chất gây suy cơ Các chất này cóthể khử bỏ bằng gia nhiệt

ra thành một nhóm riêng và đề nghị gọi tên là alcaloid

Whilhelm Meissner cũng đưa ra khái niệm đầu tiên về alcaloid Theo ôngalcaloid là những hợp chất hữu cơ, có chứa nitơ, có tính kiềm và lấy từ thực vật Tuy nhiên, sau này người ta đã tìm thấy alcaloid không những có trong thực vật

mà trong động vật cũng có như: samandarin, samanin từ tuyến da con Salamandra và

S altra

Hình1.4: Công thức cấu tạo Samandarin và Samanin.

Sau này, Polonopski đã định nghĩa lại “Alcaloid là những hợp chất hữu cơ chứanitơ, đa số có nhân dị vòng, có phản ứng kiềm, thường gặp trong thực vật và đôi khitrong động vật, thường có được lực tính rất mạnh và cho những phản ứng hóa họcvới một số thuốc thử gọi là thuốc thử alcaloid”

Các alcaloid có phổ biến trong các loài thực vật, có trên 6000 alcaloid từ hơn

5000 loài, hầu hết ở thực vật bậc cao chiếm 15 – 20% tổng số các loài cây nhưPapaveraceae (họ thuôc phiện) 400 alcaloid, Fabaceae (họ đậu) 350 alcaloid,Rutaceae (họ cam) 300 alcaloid, Liliaceae (họ hành) 250 alcaloid, Solanaceae (họ cà)

200 alcaloid, Rubiaceae (họ cà phê) 156 alcaloid, …

Trong cây, alcaloid thường tập trung ở một số bộ phận nhất định Ví dụ: alcaloidtập trung ở hạt như cà phê, tỏi độc,…; ở quả như ớt, hồ tiêu, thuốc phiện, …; ở hoanhư cà độc dược

2.1.2 Tính chất

Phần lớn các alcaloid trong tự nhiên có công thức cấu tạo chung là CxHy Nz Ot

Ví dụ: morphin (C17H19 N O3), codein (C18H21N O3),…

 Tính chất vật lý

Những alcaloid thường ở thể rắn ở nhiệt độ thường nếu trong công thức cấu tạo

có oxy (như morphin, codein, stry chnin) và ở thể lỏng nếu trong công thức cấu tạokhông có oxy (như conitin, nicotin, spartein)

Các alcaloid ở thể rắn thường kết tinh được và có điểm nóng chảy rõ ràng,nhưng cũng có một số alcaloid không có điểm nóng chảy vì bị phá hủy ở nhiệt độnóng chảy

Những alcaloid ở thể lỏng bay hơi được và thường bền vững, không bị phá hủy ởnhiệt độ sôi nên thường được chưng cất kéo bằng hơi nước để lấy làm dược liệu.Mùi vị: Đa số các alcaloid không có mùi, có vị đắng và một số ít có vị cay nhưcapsaixin, piperin,…

Màu sắc: hầu hết các alcaloid đều không màu, trừ một số loại có màu vàng nhưbecberin, palmatin, chelidonin

Độ tan: hầu hết các alcaloid không tan trong nước, tan tốt trong các dung môihữu cơ như methanol, ethanol, ether, cloroform, benzen,… ngược lại muối của cácalcaloid lại dễ tan trong nước và khó tan trong các dung môi hữu cơ.

Tính chất hóa học

Hầu hết các alcaloid có tính bazơ yếu, tuy nhiên cũng có một số có tính bazơmạnh có thể làm xanh quỳ tím như nicotin Do có tính bazơ yếu nên có thể giảiphóng alcaloid ra khỏi muối của chúng bằng những kiềm trung bình và mạnh

Những tính chất hóa học cơ bản của alcaloid như: tác dụng với acid để tạo muối;kết hợp với kim loại nặng (Hg, Bi, Pt,…); phản ứng với thuốc thử (phản ứng tạo kếttủa và phản ứng tạo màu)

2.1.3.Cơ chế gây độc của một số loại alcaloid

Hình1.5: Công thức cấu tạo solanin và chaonine trong khoai tây

Khoai tây sản xuất solanin một cách tự nhiên như cơ chế bảo vệ chống lại côntrùng, nấm, bệnh tật… Nồng độ solanin trong khoai tây phụ thuộc vào các yếu tố ánhsáng, thời gian dự trữ, nhiệt độ (nhiệt độ tốt nhất để dự trữ khoai tây khoảng 100C),giống khoai, điều kiện phát triển, mưa Hàm lượng solanin phân bố không đều trong

củ khoai tây: hàm lượng solanin trong mầm (1,34g/kg) cao hơn nhiều so với trongruột khoai tây (0,04 - 0,07g/kg) hoặc trong vỏ (0,03 - 0,05g/kg) Solanin có tác dụngđộc hại đối với người ở nồng độ từ 20 - 25mg/100g và gây chết người ở nồng độ lớnhơn 400mg/100g Ước tính để đạt được nồng độ làm chết người, người ta phải ănsống một lần từ 4 - 20kg khoai tây Solanin không bị phân hủy bởi nhiệt độ hoặc hệthống tiêu hóa Khoai tây luộc cũng như chiên ngập dầu ở 1700C không có tác dụnglàm giảm hàm lượng Glycoalkaloids

Vì vậy, biện pháp phòng tránh ngộ độc solanin là không ăn khoai tây mọc mầm,khoai tây có những mảng xanh

Độc tố này khá bền nhiệt và không bị phân hủy trong quá trình nấu ăn, hấp,nướng, chiên hoặc dùng lò vi sóng Chúng có vị đắng và không dễ dàng hòa tantrong nước

Các yếu tố như ánh sáng và điều kiện bảo quản không đúng cách, tổn thương cơhọc và hiện tượng thối rữa gây ra bởi nấm hay vi khuẩn có thể dẫn đến hình thànhcủa các chất độc một cách nhanh chóng.

Khi tiếp xúc với ánh sáng, chất diệp lục được sản xuất trong khoai tây để quanghợp nhằm tạo các điều kiện thuận lợi để này mầm Thông qua một quá trình riêngbiệt, việc tiếp xúc với ánh sáng cũng gây ra nồng độ cao glycoalkaloids được sảnxuất trong khu vực cùng một nơi mà chất diệp lục được hình thành

Nếu điều kiện môi trường thuận lợi cho tăng trưởng như nhiệt độ, độ ẩm, chúng

có thể nảy mầm Các mầm phát triển từ các vùng mắt củ và tăng trưởng trở lên.Trong quá trình này, số lượng lớn là glycoalkaloids sản xuất tại các vùng mắt và tậptrung ở các mầm Nếu được bảo quản trong điều kiện mát, các củ khoai tây có thểkéo dài tình trạng ổn định và không nảy mầm

Trong lịch sử, solanin đã được sử dụng để điều trị bệnh động kinh và bệnh hensuyễn Tuy nhiên, phương pháp này giờ không còn thực hiện nữa vì đã có nhiềuphương pháp an toàn và hiệu quả hơn

Các chất này cũng được sử dụng làm tê liệt khi sinh con, điều trị bện parkinson.Người dân Nepal sử dụng nó như một thuốc an thần, người Maroc sử dụng để kíchthích bộ nhớ

Ngộ độc solanine và choconine: Các chất độc này gây rối loạn tiêu hóa và thầnkinh Khi ăn với hàm lượng đủ lớn sẽ gây buồn nôn, đau bụng, tiêu chảy, cùng cáctriệu chứng như nhầm lẫn, chóng mặt, nói vu vơ Cuối cùng cơ thể trở nên yếu dần

và dẫn đến tử vong Liều từ 2 – 5 mg/kg thể trọng sẽ gây ra các triệu chứng ngộ độc

và liều từ 3 – 6 mg/kg thể trọng sẽ dẫn đến tử vong Các triệu chứng thường xảy ra

từ 8 – 12 giờ sau khi ăn phải chất độc này nhưng nếu hàm lượng độc cao thì có thểchỉ mất 30 phút

Cơ chế gây độc: cơ chế gây độc của solanine và choconine được gây ra bởi sựtương tác với màng ty thể Các thử nghiệm cho thấy, các chất độc này tiếp xúc và mởcác kênh kali của ty thể, tăng khả năng thấm của màng tế bào Dẫn đến Ca2+ đượcvận chuyển theo nồng độ từ ngoài vào trong tế bào gây tổn thương tế bào và rối loạnquá trình trao đổi chất

Cách phòng tránh solanin và chaconin trong khoai tây:

 Không sử dụng khoai tây đã nảy mầm hoặc có mảng xanh

 Không để khoai tây lâu dưới ánh sáng mặt trời

 Bảo quả ở 40C nếu tồn trữ dài hạn và 7 – 10oC nếu tồn trữ ngắn hạn

2.2 Các glucosid sinh cyanhydric

2.2.2.Cơ chế gây độc

Bản thân hợp chất cyanogenic glycoside không gây độc khi các cyanohydrins đãđược ổn định bằng glycosyl hóa (liên kết với các gốc đường Tuy nhiên, nó đượcxem là nguồn gây độc bởi vì liên kết glucoside dễ bị thuỷ phân bởi các enzymeglucosidase Các enzyme gây nên sự phân giải cyanoglycosides (β-glucosidase) cóthể tồn tại sẵn có trong nguyên liệu hoặc từ hệ vi sinh đường ruột Quá trình thuỷphân sẽ sinh ra glucose, aldehyde hoặc ketone và đặc biệt là hydrogen cyanide(HCN) – một chất cực độc đối với cơ thể, dẫn đến ngộ độc cyanide cấp tính

Glycoside cyanogenic sẽ sinh ra HCN Đây là chất rất độc, nồng độ cho phép béhơn 1 – 2 ppm Sau khi đi vào cơ thể sẽ kết hợp với một số kim loại trong enzymecủa cơ thể (như metaloprotein) làm phá hủy các enzyme hô hấp và mất khả năng vậnchuyển oxy của máu HCN còn ức chế các enzyme đóng vai trò oxy hóa trong cơthể

HCN ức chế enzyme xitochrome oxidase của ty lạp thể trong tế bào, enzymenày cần thiết cho sự hô hấp hiếu khí của tế bào HCN ngăn chặn tế bào tiêu thụ oxy,

vì vậy nó được xem là tác nhân làm ngạt Não là cơ quan cũng là đích đầu tiên màHCN nhắm đến nhưng nhiều hệ cơ quan khác nhau cũng bị ảnh hưởng Biểu hiệnđầu tiên khi nhiễm độc là chóng mặt, buồn nôn, mệt mỏi, co giật, bất tỉnh Nếu hàmlượng lớn hơn 1 mg/l sẽ dẫn đến tử vong

Mặc dù HCN có thể tương tác với các chất như methacmoglobin trong máu,phần lớn sự trao đổi xảy ra trong mô HCN được chuyển hóa ở hệ thống động vật có

vú bằng một tuyến đường lớn và một số tuyến đường nhỏ Các tuyến đường chínhcủa sự trao đổi chất cho HCN là giải độc trong gan do rhodanese enzyme ty thể xúctác chuyển lưu huỳnh của thiosulfate để ion cyanide tạo thành lớp màng mỏng.Khoảng 80% xyanua được khử độc bằng cách này

Hình1.7: Sơ đồ chuyển hóa của xyanua trong cơ thể

Glycoside cyanogenic có trong nguyên liệu như: quả hạnh nhân, hạt chồi của cây

kê, cây đậu, đậu tương, đậu nành, rau bina, măng tre, cây sắn, …

Hình1.6: Công thức cấu tạo của một số hợp chất cyanua glycoside

Bảng1 Hàm lượng glycoside cyanogenic trong một số loại thực phẩm

Loại sản phẩm Nồng độ glycoside cyanogenic (mg/kg)

Khoai mì, hoặc củ sắn, tiếng Anh gọi là cassava, tiếng Pháp gọi là le manioc, bộtkhoai mì bán ở Âu Mỹ gọi là tapioca Cây sắn có nguồn gốc từ Brazil - Nam Mỹ, dongười Bồ Đào Nha đem về phổ biến khắp thế giới, trở thành món ăn hàng ngày chohàng trăm triệu người ở Châu Phi, Châu Á và Châu Mỹ La tinh ngày nay.

Ở Việt Nam, khoai mì là một trong những loại nông sản phổ biến được trồng.Cây khoai mì trồng dễ dàng, ngay ở những đất khô cằn và mọc nhanh Người dânViệt Nam có lẽ đã quen thuộc với thức ăn dễ trồng, rẻ tiền này qua nhiều thế hệ, nhất

là trong những năm thất mùa đói kém, mà hầu như ai cũng "ăn độn dài dài"

Độc tính của khoai mì là do sự hiện diện một chất đường có cyanide (CN)(cyanoglucoside) tên là linamarin Qua quá trình tiêu hóa, cyanoglucoside thải rahydrogen cyanide (HCN) gây ngộ độc

Đối với khoai mì, người ta thường biết rằng có loại củ ít độc (loại ngọt, sweetcassava, manioc sucré), có loại độc nhiều (đắng, manioc amer, bitter cassava) Hàmlượng cyanogenic glucoside trong hai loại khoai mì không giống nhau:

 Khoai mì đắng (bitter cassava): 6-15mg%

 Khoai mì ngọt (sweet cassava): 2-3mg%

Cyanogenic glucoside phân bố không đồng đều trong củ khoai mì:

 Ở lớp vỏ, lõi và hai đầu củ thường có hàm lượng cao nhất (15-20mg%)

Khoai mì độc có đặc điểm trong, dẻo, có vị đắng Độc chất có nhiều trong đầu

củ, vỏ lụa và trong cuống lá Khoai mì cao sản dùng trong công nghiệp chế biến bộtngọt, mì ăn liền, glucose, phụ gia dược phẩm, rượu, có cọng lá dày màu xanh ánhvàng, đọt lá màu tím, đặc biệt củ nhỏ, tròn, dài, có vỏ lụa màu trắng

Ngộ độc khoai mì thường xảy ra ở vùng sâu, vùng xa – những nơi thiếu thốn vềlương thực cũng như các thông tin tuyên truyền còn nhiều hạ chế Ngộ độc nặng hơn

ở trẻ em, người suy dinh dưỡng đặc biệt là ăn sắn khi đói và ăn nhiều