Báo cáo độc chất học - độc chất học trong kim chi

độc chất học trong kim chi - các bạn cần phải biết

- Mỗi quốc gia có vài món ăn truyền thống đặc trưng và nhiều món ăn thực sự rất tốt cho sức khỏe Trong số những thực phẩm tốt nhất thế giới được tạp chí Health liệt kê ra thì 5 ngôi vị cao nhất thuộc về thực phẩm của Tây Ban Nha, Nhật Bản,

Hy Lạp, Ấn Độ và Hàn Quốc (theo Báo Thanh Niên thông tin , ngày 21/05/2006)

Trong đó, kim chi được xem là “linh hồn” của người Hàn Quốc Tại Hàn Quốc món kim chi nổi tiếng và được nhiều người ưa chuộng đến mức, trong tiếng

Việt, Hàn Quốc còn được gọi bằng mỹ danh là "xứ sở kim chi"

- Loại thực phẩm cay đặc biệt này được người Hàn Quốc dùng rất nhiều trong các bữa ăn, trung bình mỗi công dân Hàn Quốc ăn hơn 18kg kim chi/năm Không chỉ

có thể ăn nó với cơm trắng hoặc mì gói, kim chi cũng được dùng cho các món soup, bánh mì thậm chí trên bề mặt bánh piza Vậy kim chi thực chất thuộc loại thực phẩm nào, nguồn gốc từ đâu, thành phần dinh dưỡng cũng như những lợi ích khi sử dụng kim chi là gì và cách chế biến kim chi như thế nào? Trong bài báo cáo này, chúng tôi sẽ đề cập và giải thích rõ tất cả những vấn đề trên, đặc biệt sẽ đi sâu vào nội dung quy trình công nghệ lên men sản xuất kim chi Hàn Quốc-một món

ăn quen thuộc đối với tất cả chúng ta

A.1: Kim chi là gì?

- Danh từ kim chi là một khái niệm chung để chỉ các loại rau củ lên men của Hàn Quốc có nguồn gốc từ chữ chimchae của Trung Quốc, có nghĩa là các loại rau củ

ngâm muối Theo truyền thống ở Hàn Quốc, kim chi hàng năm được sản xuất với

một lượng lớn nhằm đáp ứng cho một sự kiện tên là kimjang, với mục đích cho

việc sử dụng chúng suốt mùa đông, khi rau củ tươi trở nên khan hiếm Ở Hàn Quốc, hầu như tất cả các loại rau củ lên men đều có thể được sử dụng như là

nguồn sản xuất kim chi Mặc dù có trên 150 loại kim chi khác nhau ở Hàn Quốc dựa trên sự khác nhau về loại nguyên liệu và phương pháp lên men, loại kim chi

nổi tiếng và phổ biến nhất là kim chi baechu làm từ cải thảo baechu của Hàn Quốc

(được người phương Tây biết đến như một loại cải thảo Trung Quốc) Để sản xuất kim chi phải trải qua một loạt các quá trình chế biến bao gồm tiền xử lý rau củ, gia

vị và các nguyên liệu phụ khác Các nguyên liệu sử dụng để sản xuất kim chi cũng như các điều kiện cần thiết cho quá trình lên men như nhiệt độ, không khí, hàm lượng muối và vật chứa đựng kim chi là những nhân tố rất quan trọng để làm tăng thời gian bảo quản, hương vị và tính chất của kim chi Kim chi lên men chứa khá cao tỷ lệ vi khuẩn lactic ( từ 107

đến 109 CFU/ml), các acid hữu cơ, các chất dinh dưỡng cũng như các thành phần chức năng khác được tạo thành từ nguyên liệu và

từ quá trình lên men

- Sản phẩm kim chi lên men đúng cách sẽ rất ngon và có hương vị riêng biệt của sự kết hợp giữa các vị chua, cay, mặn, ngọt và vị carbonate tươi mát Đối với người Hàn, kim chi được sử dụng như một món ăn đậm đà hương vị nhất và thường

xuyên đi kèm với cơm Thật ra, người Hàn Quốc sử dụng kim chi hằng ngày trong mỗi bữa ăn Trong suốt những giai đoạn khó khăn khi mà người Hàn không có những món ăn đi kèm khác, kim chi trở thành món ăn duy nhất mà họ có Suốt những năm 50 (giai đoạn tiền chiến tranh Hàn Quốc), mức độ tiêu thụ kim chi của mỗi người là 200-300g/ngày

- Về mặt dinh dưỡng, kim chi là một nguồn cung cấp vitamin, chất khoáng, các chất

xơ và những chất dinh dưỡng chức năng khác cũng như các chất hóa học thực vật Kim chi có khả năng thúc đẩy sự thèm ăn, giảm chứng táo bón, điều hòa hệ tiêu hóa, chứa các chất chống lại những chất gây ung thư, có tác dụng chống lão hóa và

có những lợi ích sức khỏe khác Trước đây, kim chi được sử dụng như một loại sản phẩm sản xuất thủ công trong phạm vi các hộ gia đình, nhưng ngày nay kim chi đã ngày càng được sản xuất thương mại nhiều hơn Các loại kim chi khác nhau

đã được bao gói trong các túi nhôm mỏng, hay các lọ thủy tinh hoặc plastic để phục vụ nhu cầu tiêu thụ trong nước cũng như xuất khẩu

bỏ một số lớp lá bên ngoài và chỉ giữ lại phần còn lại bên trong với mức vệ sinh và chất lượng tốt hơn Đối với cải thảo đã bảo quản ở nhiệt độ thấp trong một khoảng thời gian thì phải chọn những bắp cải thảo còn nhiều lá xanh và tươi Đối với cải thảo mới thu hoạch thì cải thảo càng lớn càng tốt Đối với cải thảo thu hoạch vào mùa thu thì loại cải thảo có kích thước trung bình nhưng nặng là loại cải thảo được

ứa thích hơn cả Cải thảo sau khi được lựa chọn xong phải để ở nơi sạch sẽ và đưa vào công đoạn chế biến ngay để đảm bảo độ tươi xanh của nguyên liệu và tránh sự

tấn công của vi khuẩn và các vi snh vật khác

Củ cải:

- Củ cải ngoài việc chứa một lượng nước khá lớn còn là nguyên liệu chứa nhiều vitamin C và diastase - một loại enzyme tiêu hóa Vì vậy ăn nhiều củ cải rất tốt cho sự tiêu hóa Một điều cần lưu ý là lượng vitamin bên ngoài lớp vỏ gấp đôi lượng vitamin bên trong củ cải nên tốt nhất là rửa sạch lớp vỏ bên ngoài thay vì gọt bỏ chúng đi Củ cải đạt chất lượng phải là củ cải lớn, sạch và tươi Củ cải ngọt thì rất đặc nhưng mềm và cũng được sử dụng để làm kim chi

Dưa chuột:

- Nên sử dụng dưa còn non, ít ruột, thịt chắc, tươi tốt và không úa vàng Cần chú ý lựa chọn dưa chuột theo kích thước quả dưa và hàm lượng đường trong dưa Dưa chuột nhỏ quả chứa nhiều đường và ít cellulose hơn dưa to, vì vậy dưa nhỏ có phẩm chất tốt hơn Dưa chuột đem muối cần có hàm lượng đường không nhỏ hơn 2%

Cải bắp:

- Dùng các loại cải bắp bẹ còn cứng và cuộn chặt các lá với nhau, lá không giòn quá Cải bắp có độ khô khoảng 10%, trong đó đường chiếm khoảng 5%, protein vào khoảng 1-2%, đủ để cho vi khuẩn lactic hoạt động bình thường Cải bắp chứa khá nhiều vitamin C (khoảng 26-30 mg%) và ít bị tổn thất trong quá trình muối chua Chú ý cắt bỏ những lá già và xanh hoặc bị thâm, chỉ dùng những lá có màu trắng sáng Sau đó cắt thành sợi dài, chiều ngang khoảng 4-5mm Có thể bỏ lõi hoặc dùng cả lõi vì trong lõi có chứa nhiều đường và vitamin C Để acid lactic tạo

thành nhaanh chóng có thể thêm vào natri citrate với tỉ lệ 0,4-0,5%

Nguyên liệu

phụ, gia vị

Nguyên liệu chính

Lựa chọn

Rửa, để ráo Cắt miếng Ướp muối

Xả nước lạnh

Để ráo Trộn

Cho vào bao bì

C: :

nên việc lựa chọn những bắp cải thảo tốt nhất là điều hết sức cần thiết và quan trọng

bảo quản ở nhiệt độ thấp trong một khoảng thời gian thì phải chọn những bắp cải thảo còn nhiều lá xanh và tươi Đối với cải thảo mới thu hoạch thì cải thảo càng lớn càng tốt Đối với cải thảo thu hoạch vào mùa thu thì loại cải thảo có kích thước trung bình nhưng nặng là loại cải thảo được ứa thích hơn cả

miếng nhỏ có chiều dài 3-5 cm trước khi ngâm trong nước muối

- Mục đích công nghệ của giai đoạn này là chuẩn bị và chế biến

- Chuẩn bị: Giai đoạn này nhằm chuẩn bị cho giai đoạn ướp muối được thực hiện tiếp theo Tùy vào loại kim chi muốn sản xuất mà giai đoạn này có thể được thực hiện hoặc bỏ qua

- Chế biến: Đây là giai đoạn chế biến sơ bộ nhằm định hình hình dạng sản phẩm làm ra theo mong muốn Chẳng hạn như việc cắt miếng nhỏ hay lớn, kích thước ra sao và cắt theo chiều nào…là tùy thuộc vào loại kim chi, vào đặc điểm của địa phương sản xuất kim chi và cảm quan của người sử dụng

- Biến đổi xảy ra: làm thay đổi tính chất vật lý nguyên liệu ban đầu như hình dạng, kích thước…

Ướp muối, rửa nước lạnh và để ráo nước:

- Bước ngâm muối có thể được hiện với muối khô (muối hạt) hoặc với nước muối Đây là công đoạn quan trọng nhất quyết định mùi vị, kết cấu miếng kim chi, quá

trình lên men và bảo quản Nói chung để sản xuất kim chi baechu, việc ướp muối được thực hiện ở phổ thời gian khá rộng (1-15 giờ) dựa trên nồng độ muối (5-8%)

và nhiệt độ ướp muối (8-25oC) Nếu ướp muối ở nhiệt độ thấp (5oC) sẽ tạo vị tốt hơn ở nhiệt độ cao (20-25oC) nhờ có sự hỗ trợ của vi khuẩn Leuconostoc suốt quá

trình ướp muối Đối với kim chi củ cải kaktugi, người ta thường dùng muối khô để ướp các miếng củ cải được cắt dạng khối mà không cần công đoạn rủa qua nước lạnh Tuy nhiên để làm kim chi baechu thì cải thảo đã ngâm muối phải được rửa sạch bằng nước lạnh và để ráo nước trước khi bước vào công đoạn phối trộn các thành phần khác Đối với kim chi baechu, nồng độ muối cần điều chỉnh để thành phẩm đạt 2.2-3.0% nhằm đảm bảo kim chi có độ giòn, không quá mặn và hương vị thơm ngon hơn Nếu nồng độ muối thấp hơn 2.2% thì giai đoạn lên men sẽ diễn ra quá nhanh, điều này thường sẽ gây ra quá trình acid hóa nhanh và làm mềm mô cải thảo Mặt khác, nếu nồng độ muối cao hơn 6% thì kim chi trở nên quá mặn, hương vị sẽ không ngon và cũng không bắt mắt

- Nói chung, quá trình ướp muối làm giảm độ ẩm của cải thảo (10-12%), thể tích và trọng lượng của chúng cũng như kết cấu rỗng bên trong của cải thảo Những sự thay đổi này có ý nghĩa cực kì quan trọng vì những tính chất vật lý của cải thảo có thể bị ảnh hưởng đáng kể, đặc biệt là độ cứng giòn của cải thảo, điều này sẽ tạo nên sự tươi ngon khi sản phẩm được tạo thành Giai đoạn ướp muối cũng làm giảm các hợp chất hòa tan trong nước và các muối hòa tan trong cải thảo như muối canxi và magie đồng thời làm tăng nồng độ muối trong mô cải thảo Hơn nữa, kết quả của quá trình ướp muối cũng làm giảm tổng số các vi khuẩn hiếu khí, nấm men và nấm mốc hiện diện trong cải thảo nhưng lượng vi khuẩn lactic thì có thể tăng lên do ướp muối Người ta cũng cho rằng việc ướp muối cùng với các sản phẩm thương mại khác nhau cũng ảnh hưởng khác nhau lên sự sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật suốt quá trình lên men kim chi Muối được xử lý nhiệt, đặc

biệt là muối tre (muối nướng trong tre) được biết làm giảm lượng vi khuẩn Lac

Plantarum, Pichia membranaefaciens, và E coli nhưng không làm giảm Leu mesenteriodes

- Mục đích công nghệ: Chuẩn bị, chế biến và bảo quản

-Chuẩn bị: Đây là giai đoạn chuẩn bị cho bước phối trộn nguyên liệu phụ

-Chế biến: Mục đích chính của giai đoạn này là chế biến, nghĩa là sẽ tác động lên nguyên liệu nhằm tạo hương vị, độ giòn, mỹ quan sản phẩm

-Bảo quản: Ngoài mục đích chuẩn bị và chế biến thì giai đoạn này cũng giúp ta hạn chế lượng vi sinh vật tác động không tốt lên nguyên liệu (nấm men, nấm

mốc…) và giúp bảo quản sản phẩm tốt hơn do đạt được nồng độ muối cần thiết để

ức chế các vi sinh vật đó

Biến đổi xảy ra: quá trình này tạo nên những biến đổi sau :

-Biến đổi vật lý: trọng lượng, độ giòn… của nguyên liệu bị thay đổi, đặc biệt là độ giòn của kim chi

-Biến đổi hóa lý: do sự chênh lệch nồng độ muối mà cải thảo sẽ nhận được nhiều muối hơn và sẽ đẩy nước ra bớt nên sau giai đoạn này ta sẽ thấy nước thoát

ra một lượng nhất định và mô kim chi sẽ có nồng độ muối tăng

-Biến đổi sinh học: Các tế bào, mô cải thảo sẽ bị nhược trương do mất nước,

hệ vi sinh vật cũng bị thay đổi như đã đề cập ở trên

-Biến đổi cảm quan: màu sắc có phần sẫm hơn do quá trình ướp muối tạo thành, kim chi sẽ có vị mặn của muối…

Nguyên liệu phụ và phối trộn:

-Cải thảo baechu sau khi được ướp muối sẽ được hòa trộn với các nguyên liệu phụ gồm các loại gia vị và những thành phần khác Ớt bột đỏ, tỏi, gừng và hành lá là những nguyên liệu thêm vào trong quá trình làm kim chi Những thành phần phụ này cũng cần được lựa chọn sao cho chúng có chất lượng tốt, vì chúng đều có thể tác động lên chất lượng sản phẩm kim chi làm ra Ví dụ như hàm lượng capsaicin (C18H27NO3), hàm lượng đường và mức độ màu sắc của ớt đỏ là những điều cần

cẩn thận Hành lá cỡ trung bình sẽ được cắt thành những cọng dài 3-4cm Những mẫu củ cải thêm vào cũng được cắt nhỏ hơn 1cm Có thể thêm những thành phần sau tạo gia vị cho kim chi : hải sản muối giấm, nước lên men cá cơm hay tôm nhỏ,

và muối Những thành phần thêm vào nhằm làm gia tăng hoặc tạo nên mùi vị đặc biệt đồng thời nhằm điều chỉnh nồng độ muối Cơm nhão là nguồn carbohydrate

có thể thêm vào nhằm làm tăng vi sinh vật cho quá trình lên men Hạt vừng hay monosodium glutamate (MSG) có thể được sử dụng để điều chỉnh và gia tăng mùi

vị

Những nguyên liệu khác nhau giúp gia tăng mùi vị cho kim chi có thể sử dụng thêm tùy thuộc vào truyền thống gia đình, điều kiện kinh tế và sự có sẵn nguyên vật liệu theo vùng và theo mùa Chẳng hạn như cải xoong, lá mù tạc, lê, táo, hạt thông, hạt dẻ, hạch bạch quả, hạt ngũ cốc và các loại cá thịt khác nhau có thể kết hợp vào kim chi Đối với kim chi tongbaechu phức tạp, hỗn hợp các

nguyên liệu phụ phải được hòa trộn kĩ và sau đó được nhét vào trong các lá cải

thảo đã được ngâm Đối với kim chi matbaechu đơn giản, hỗn hợp nguyên liệu phụ được hòa trộn dễ dàng với cải thảo đã cắt thành miếng và đã ngâm muối Tỷ

lệ nguyên liệu chính và nguyên liệu phụ thường đạt 70-90:30

Theo phương pháp mới thay thế cho phương pháp sản xuất kim chi truyền thống, cải thảo baechu đã ướp muối và hỗn hợp tạo gia vị cho kim chi nên được tiến hành tách biệt và sau đó được đem đi trữ, khi nào cần thì sẽ hòa trộn chúng với nhau Hỗn hợp tạo gia vị cho kim chi có thể được cất giữ an toàn nhằm hạn chế vi khuẩn sinh trưởng Phương pháp sản xuất kim chi mới này sẽ rất có ích cho các hộ gia đình và các cơ sở sản xuất kim chi vì tính chất cảm quan của sản phẩm được thỏa mãn Tuy nhiên chúng ta cần phải nghiên cứu nhiều hơn quá trình này

Mục đích công nghệ của giai đoạn này là chuẩn bị cho công đoạn lên men, chế biến và hoàn thiện sản phẩm:

-Chuẩn bị: Đây là giai đoạn được tiến hành trước khi bắt đầu quá trình lên men kim chi ở nhiệt độ và trong thời gian thích hợp

-Chế biến: Mục đích chính của giai đoạn này là phối trộn nguyên liệu phụ nhưng lại rất quan trọng để tạo nên hương vị, màu sắc và những tính chất khác đặc trưng cho loại kim chi mà ta muốn sản xuất

-Hoàn thiện: Quá trình phối trộn nguyên liệu sẽ làm tăng chất lượng và giá trị cho sản phẩm tạo ra sau lên men

Biến đổi xảy ra: Quá trình tạo ra một số biến đổi sau :

-Biến đổi vật lý: Quá trình phối trộn tiếp tục làm mềm mô cải thảo hơn và ảnh hưởng đến độ giòn của kim chi, trọng lượng nguyên liệu thay đổi do phối trộn thêm nguyên liệu phụ…

-Biến đổi hóa lý: Nồng độ muối trong kim chi sẽ giảm do muối sẽ khuếch tán vào trong các nguyên liệu phụ bớt trong quá trình phối trộn

-Biến đổi cảm quan: Màu sắc của kim chi sẽ đỏ hơn do sử dụng ớt bột đỏ, mùi vị của kim chi cũng sẽ thay đổi đáng kể dựa trên sự phối trộn với các nguyên liệu phụ trên tạo nên hương vị đặc trưng của mỗi loại kim chi

Lên men:

Quá trình lên men kim chi diễn ra chủ yếu nhờ có vi sinh vật hiện diện trong

nguyên liệu, đặc biệt là trong cải thảo đã ướp muối Dù quá trình lên men có thể được khởi động nhờ vào các vi sinh vật khác nhau, Vi khuẩn lactic sẽ lên men đường trong cải thảo và các nguyên liệu phụ khác rồi dần dần lấn áp các vi sinh vật yếm khí do sự tạo thành acid hữu cơ Các nhân tố hóa học, vật lý và sinh học

cũng có thể ảnh hưởng trực tiếp đến sự sinh trưởng của các vi sinh vật và một phần sự lên men Các nhân tố ảnh hưởng đến quá trình lên men sản xuất kim chi: các chủng vi sinh vật, nồng độ muối, carbohydrate, các thành phần khác như các chất ức chế, sự vắng mặt của oxy, pH và nhiệt độ lên men Nồng độ muối, nhiệt độ

và độ pH sẽ ảnh hưởng đến mức độ và sự lên men nhờ vi khuẩn lactic Sẽ mất ít thời gian hơn để làm chín kim chi một cách tốt nhất khi nhiệt độ tăng và nồng độ muối giảm

Mục đích công nghệ : chế biến

-Chế biến : chất lượng kim chi sẽ được quyết định bởi quá trình lên men cũng như các thông số tối ưu cho lên men Lên men kim chi là một sự tác động lên tổng thể các nguyên liệu bằng nhiều yếu tố khác nhau để tạo ra một sản phẩm hoàn chỉnh gọi là kim chi

- Lên men kim chi là một sự tác động lên tổng thể các nguyên liệu bằng nhiều yếu

tố khác nhau để tạo ra một sản phẩm hoàn chỉnh gọi là kim chi

- Quá trình lên men kim chi diễn ra chủ yếu nhờ có vi sinh vật hiện diện trong

(As), , Các muối của bari dùng trong thuốc trừ sâu - bari florosilicat

- Các chất này tuy có độc tính chọn lọc trên cỏ hoặc côn trùng nhưng khi sử dụng vẫn gây ô nhiễm không khí, đất, nước và từ đó có thể gây độc cho người và súc vật

- Các thuốc trừ sâu nhóm Clo hữu cơ, lân hữu cơ, carbamate và Wofatox Bi – 58, Mipicin, Bassa, Sevin, nhóm Pyrethroid: Decis, Sherpa, Sumicidine

4:

-

của chất độc (độ lớn phân tử, tính hoà tan trong mỡ/nước, pH, mức độ ion hoá, )

- Các chất độc không ion hoá dễ khuếch tán qua màng sinh học hơn các chất ion hoá Các acaloid như strychnin bị ion hoá mạnh ở môi trường acid của dạ dày (súc vật ăn thịt, ăn tạp) nên không biểu hiện tác dụng độc, nhưng khi vào đến môi trường kiềm của ruột, strychnin không bị ion hoá, được hấp thu và gây độc

- Chất độc xâm nhập qua màng sinh học

- Chất độc xâm nhập qua đường hô hấp

- Chất độc xâm nhập qua đường tiêu hoá

- Chất độc xâm nhập qua da

- 4.3: C

a Cơ chế gây tổn thương hóa học

- Cơ chế gây tổn thương hoá học trực tiếp trên các mô làm thay đổi các chức năng điều khiển sự ổn định nội môi phụ thuộc màng của tế bào Sự phá hủy này thường xảy ra khi màng tế bào tiếp xúc với những chất ăn mòn mạnh như axit, bazơ, các hợp chất gây đông vón protein hoặc có tác dụng phá huỷ lipid màng tế bào Sự tàn phá do hóa chất thường xảy ra tức thì (có nghĩa là không có giai đoạn tiềm ẩn), tại

chỗ và không đặc hiệu Những vùng nhạy cảm nhất với tổn thương hoá học là da, mắt, đường hô hấp trên và xoang miệng Các chất hay gây tổn thương hoá học trực tiếp là axit, bazơ, phenol, aldehid, cồn, sản phẩm cất của dầu và một số muối kim

loại nặng

b Cơ chế gây hoại tử tế bào biểu mô

- Độc tố sinh học có thể gây hoại tử biểu mô trên khắp cơ thể Hoại tử biểu mô thường xảy ra ở các tế bào có hoạt tính chuyển hoá và khả năng sao chép mạnh,

đó là tế bào của ống thận, túi mật, tuỷ xương và biểu mô ruột Chất độc thường ảnh hưởng đến các enzyme chủ chốt hoặc các quá trình chuyển hoá trung gian

trong các tế bào nói trên

- Cơ chế gây thiếu hụt năng lượng (giảm hoặc ngừng quá trình sản sinh adnosin triphosphate (ATP)) làm giảm khả năng vận chuyển chủ động và điều chỉnh các chất điện phân và nước của tế bào Giảm tổng hợp các enzyme hoặc các protein

cấu trúc

- Các chất độc gây thiếu máu cục bộ (giảm dòng chảy của máu) sẽ gây ra thiếu oxy

mô bào, dẫn đến tình trạng thiếu hụt năng lượng và sự phá huỷ các tế bào

c Cơ chế tác động thông qua ức chế hoặc cạnh tranh enzyme

- Thông thường, các enzyme xúc tác các phản ứng của tế bào trong điều kiện nhiệt

độ và nồng độ nhất định Do tương tác hoá học trực tiếp với chất độc, các enzyme

có thể bị ức chế hoặc thay đổi hoạt tính Quá trình ức chế hay cạnh tranh enzyme bao gồm cả sự thay đổi cấu trúc không gian bậc 3, 4 của các enzyme Sự tương tác

enzyme - chất độc mạnh hay yếu ảnh hưởng đến mức độ và thời gian ngộ độc

- c chế cạnh tranh là khái niệm nói về ảnh hưởng của chất độc đến hoạt tính của

enzyme ức chế đạt tối đa khi chất cạnh tranh có cấu trúc tương tự enzyme Phức hợp enzyme- chất ức chế có tính thuận nghịch và phân tử chất ức chế không bị

thay đổi trong phản ứng

d Cơ chế gây độc do ảnh hưởng đến các quá trình chuyển hoá hoặc tổng hợp của cơ th

- Các chất độc tác động theo cơ chế này thường ảnh hưởng đến các sản phẩm cần cho năng lượng, cho cấu trúc hoặc quá trình tăng trưởng

- Phosphoryl - oxy hoá là quá trình giải phóng năng lượng trong chuỗi vận chuyển electron, phosphoryl hoá adenosine diphosphate (ADP) thành adenosine

triphosphate (ATP)

- Chất độc gây tổn thương DNA hoặc gắn với ribosome trong quá trình vận chuyển hoặc phiên mã dẫn dến ức chế tổng hợp acid nucleic và ức chế tổng hợp protein Nhiều chất ức chế kết hợp với tiểu phần ribosome lớn hoặc nhỏ Một số chất độc alki hoá DNA, ức chế sự sao chép hoặc phiên mã Cơ chế này thường gặp ở giai đoạn trì hoãn hoặc tiềm ẩn của chất độc trước khi xuất hiện các triệu chứng lâm sàng Ví dụ như nhiễm độc aflatoxin, các hợp chất thủy ngân hữu cơ và amantine (độc tố nấm Amanita phalloides)

- Chất độc tác động đến hệ lưới nội mô thô cản trở quá trình chuyển hoá mỡ Kết quả của cơ chế này là: (1) Giảm tổng hợp protein nhận (lipid acceptor protein) (2) Giảm kết hợp phospholipide và triglyceride trong quá trình vận chuyển

lipoprotein dẫn đến tích luỹ mỡ trong tế bào

e:Cơ chế tác dụng trên hệ thần kinh

- Các phản xạ bình thường có thể được tăng cường thông qua phong toả sự dẫn truyền thần kinh ức chế của cung phản xạ Kết quả là cơ thể không điều khiển được các phản xạ và kết thúc bằng các cơn co giật như bệnh uốn ván Cơ chế tác dụng này thường gặp trong ngộ độc strichnin, do phong toả glycin (chất trung

gian hóa học của quá trình ức chế) trong hệ thống phản xạ tuỷ sống

- Chất độc có thể làm thay đổi tính thấm của màng tế bào thần kinh đối với các ion Các dòng natri và kali bị chất độc như DDT và pyrethrin làm thay đổi, dẫn đến

thay đổi ngưỡng tác động trên màng tế bào

- Chất độc ức chế các enzym thiết yếu cho chức năng cân bằng, làm thay đổi đặc tính dẫn truyền qua xinap thần kinh (Ví dụ: thuốc trừ sâu loại phospho hữu cơ ức

chế men cholinesterase)

- Cơ chế gây tổn thương hệ thần kinh trung ương (CNS) hoặc hệ thần kinh ngoại vi ảnh hưởng đến chức năng nơron và dẫn truyền trục thần kinh Những tổn thương

thần kinh này thường là mãn tính và có thể là vĩnh viễn

Hoại tử nơron là do tác động trực tiếp hoặc gián tiếp của chất độc đến các nơron (1) Tác động trực tiếp: các hợp chất thủy ngân hữu cơ làm suy yếu sự tổng hợp protein thần kinh thiết yếu (2) Tác động gián tiếp: thiếu oxy mô do cacbon

monooxide hay cyanide gây tổn thương thần kinh thứ phát

- Chất độc hủy myelin (demyelination) ảnh hưởng đến dẫn truyền thần kinh do thay đổi sự lan truyền của hiệu thế vận động dọc trục thần kinh

f Cơ chế gây tổn thương hệ mạch (mao quản) và máu

- Chất độc tác động trực tiếp của đến các tế bào tuỷ xương làm giảm hoặc ngừng sản sinh tế bào máu

- Quá trình tổng hợp huyết sắc tố có thể chịu tác động của chất độc theo một số cơ chế sau: (1) Giảm tổng hợp huyết sắc tố hoặc tăng lượng tiền thân huyết sắc tố dẫn đến tình trạng thiếu máu, từ đó dẫn đến rối loạn chuyển hoá porphyrin (2) Sắt trong hemoglobin có thể bị oxy hoá từ sắt hoá trị II thành sắt hoá trị III, tạo thành methemoglobin không có khả năng vận chuyển oxy (methemoglobin được tạo ra trong ngộ độc nitrit) (3) Quá trình oxy hoá làm biến chất hemoglobin, tạo

ra các thể Heinz làm tăng cả 2 quá trình thực bào hồng cầu và tan máu tự nhiên Hemoglobin mèo rất mẫn cảm với quá trình tạo các thể Heinz

- Cacbon monoxide rất giống hemoglobin, có thể gắn với hemoglobin tạo thành carbonxyhemoglobin không vận chuyển được oxy

g Các chất có tác dụng tương tự những sản phẩm chuyển hoá và chất dinh dưỡng thông thường

- Tác dụng của các hormon estrogen ngoại sinh có thể giống tác động của các

hormon nội sinh bình thường Độc tố nấm estrogen, độc tố thực vật và chất bổ sung thức ăn có thể làm thay đổi chu kỳ sinh sản

- Các thành phần dinh dưỡng như vitamin D, selen và iod nếu vượt quá ngưỡng cần thiết có thể gây nhiễm độc các cơ quan bị ảnh hưởng khi thiếu các chất này

- h Cơ chế làm suy giảm đáp ứng miễn dịch (immunosuppression)

- Đây là phản ứng của cơ thể đối với các chất độc công nghiệp và độc tố tự nhiên

- Các chất độc này ảnh hưởng đến cả miễn dịch dịch thể và miễn dịch tế bào gián tiếp, giảm tổng hợp kháng thể, ngăn cản bổ thể và một số quá trình khác Chức năng trung tính của tế bào lympho thay đổi và giảm sự hình thành tế bào lympho (lymphoblastogenesis) Các chất độc ảnh hưởng đến miễn dịch gồm: kim loại nặng, dioxin và độc tố nấm (mycotoxins)

i Cơ chế tác dụng gây quái thai, chết thai

- Một trong các nguyên nhân gây quái thai, chết thai là do độc tố ảnh hưởng đến các

tế bào mẫn cảm trong quá trình hình thành các cơ quan (organogenesis)

- Chất độc tác động trong ba tháng đầu tiên mang thai thường dẫn đến những hậu quả nghiêm trọng đe doạ sự sống của bào thai Hầu hết các tác dụng làm thay đổi hình thái của bào thai, gây quái thai xảy ra trong ba tháng đầu tiên mang thai

- Chất độc tác động trong trimester thứ ba làm giảm sự tăng trưởng, phát triển hình thái của bào thai

- k Cơ chế tác dụng gây ung thư

- Giai đoạn đầu của ung thư do tác động của chất độc thường kết hợp với sự phá huỷ

- DNA vượt trội hoặc quá trình khôi phục không hoàn thiện DNA bị phá huỷ

- Các chất hoá học gây kích thích mô hoặc gây tổn thương các cao phân tử đã thúc đẩy quá trình ung thư Dấu hiệu của ung thư do chất độc thường khởi đầu bằng sự phá huỷ DNA

5:

5

:

- Nguyên nhân gây ô nhiễm kim loại nặng :

- Nguyên liệu dùng trong chế biến phân bón cho cây trồng, thức ăn chăn nuôi công nghiệp

- Các hộp kim loại dùng trong bảo quản và chứa đựng thức ăn đồ hộp: dùng hộp chì, thiếc đựng thức ăn, nếu trong đó là các sản phẩm của động vật có lẫn khí H2S

sẽ hình thành chì sulphur mầu đen gây độc

- Kim loại lẫn vào thức ăn trong quá trình chế biến: nấu, nướng, chứa đựng, bảo quản

- Do ô nhiễm môi trường, các nhà náy hóa chất thải kim loại độc hại vào môi

trường Thông qua trao đổi chất, cây trồng, động vật nuôi hấp thụ làm cho mức kim loại độc hại có trong sản phẩm cao, gây ngộ độc cho người, động vật tiếp theo

5.1.A: Asen (As)

Nguyên nhân gây ngộ độc

- Asen kim loại là chất có mầu xám, ra ngoài không khí bị oxy hóa thành asen tryoxit As2O3 rất độc gọi là thạch tin Đốt cháy có mùi tỏi Asen được phân bố rộng khắp thiên nhiên, thức ăn, nước uống, trong cơ thể động vật, thực vật, nhất là các loài nhuyễn thể Liều thấp nó được coi là nguyên tố vi lượng dùng kích thích tiêu hóa, tăng tích lũy, lông mượt, da bóng, tăng trọng nhanh, cơ xương phát triển

- Asen liều cao rất độc, nó được đưa vào cơ thể động vật thông qua các đường sau:

- Rau, cỏ, sản phẩm nông nghiệp bị nhiễm độc thuốc bảo vệ thực vật như: đồng asenat,

- Chì và canxi asenat trị nấm, côn trùng nông nghiệp

- Hiên nay với người, nhà nước đã có qui định hàm lượng asen tồn dư cho phép trong củ, quả, rau xanh tối đa 1,4 ppm

- Các hóa chất dùng trong công nghệ chế biến thực phẩm không được phép nhiều hơn 3ppm Nếu như các nhà sản xuất, chế biến thực phẩm thực hiện nghiêm ngặt qui định trên của nhà nước, lượng asen hàng ngày người nhận được từ 0,025 - 0,033 mg/kg thể trọng Liều tối đa asen có thể nhận được hàng ngày ở người 0,05 mg/kg thể trọng Tiêu chuẩn châu âu (1999/29/E.C ngày 29/4/1999) cho phép hàm lượng asen có trong thức ăn hỗn hợp của mọi loại động vật trừ thủy sản là 2 mg/kg

- Độc tính: Liều LD 50 của natri aseniat cho uống là 42 mg/kg, còn dạng trioxid asenic là 385 mg/kg Liều gây độc của trioxid asenic gấp 3 - 10 lần so với natri aseniat LD 50 khi tiêm bắp cho chuột natri aseniat là10 - 12 mg/kg; gia cầm cho

ăn 0,01 - 0,1 g; lợn, chó 0,05 -0,1 g; dê 0,2 - 0,5 g; trâu, bò, ngựa 1,0 - 4,0 g/con Liều độc và liều gây chết của asen cách nhau tương đối xa trên cùng loài vật tùy theo dạng asen vô cơ hay hữu cơ

- Với người liều 0,06 gam đã có biểu hiện độc, liều 0,15 gam/người sẽ bị chết

- Thực tế asen được hấp thu qua da, vết thương thấp hơn nhiều so với qua đường tiêu hoá Nhưng nồng độ gây trúng độc do lượng asen hấp thu qua da và vết

thương lại xuất hiện sớm và thấp hơn nhiều so với liều qua đường tiêu hoá

khoảng từ 10 - 15 lần

Động học

- Các chế phẩm của asen đều tan trong nước, lipid, nên dễ hấp thu qua ống tiêu hóa, tập trung nhiều trong gan, thận Khi bị trúng độc, triệu chứng đầu tiên hay gặp là các biểu hiện bệnh lý trên đường tiêu hóa, gan và thận Asen còn được tích lũy nhiều trong xương và các tổ chức đã hóa sừng: lông, móng, sừng Da bị tổn

thương và niêm mạc đường hô hấp cũng hấp thu được asen Phần lớn được thải trừ qua mật, phần còn lại thải qua thận, phổi, sữa và tuyến mồ hôi

- Hiện nay vẫn chưa xác định rõ được cơ chế tác dụng của asen Khi vào cơ thể tùy dạng bào chế, tùy cơ địa, asen có thể chuyển từ hóa trị 3 sang hóa trị 5 và ngược lại Do vậy tác dụng của asen có lúc là khử oxy, có lúc lại oxy hóa Liều

ít, asen lại thúc đẩy hoạt động của men trong tế bào

- Trong cơ thể nó kết hợp với nhóm - SH của men oxy hóa nên giảm quá trình đồng hóa Khi asen có hóa trị 3 dễ kết hợp với cystein tạo phức tác dụng như chất xúc tác quá trình oxy hóa mạnh hơn cystein, với liều cao, quá trình này lại

- Với hệ thần kinh, asen có tác dụng ức chế thần kinh Nếu nhiễm độc kéo dài gây viêm thần kinh và tủy sống.Trên hệ tuần hoàn do hệ thống tạo máu bị phá hủy dẫn đến thiếu máu, giảm bạch cầu

-

-