Các khoáng chất gây độc trong thực phẩm

- Bảng sau đây ghi các giá trị pH chiết được hoàn toàn các ditizonat của một vài kim loại thường có thể có lẫn trong lương thực thực phẩm : - Các giá trị pH chiết hoàn toàn ditizonat nói

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

 BÁO CÁO ĐỀ TÀI MÔN AN TOÀN THỰC PHẨM

ĐỀ TÀI :

CÁC KHOÁNG CHẤT GÂY ĐỘC

TRONG THỰC PHẨM

Thành phố Hồ Chí Minh, 10/2010

 MỤC LỤC I CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÁT HIỆN KHOÁNG CHẤT GÂY ĐỘC 3

1 Phương pháp cảm quan 3

2 Phương pháp ditionat 3

3 Phương pháp cực phổ 3

II CÁC CHẤT GÂY ĐỘC 4

1 Thủy ngân 4

a Thủy ngân có ở đâu ? 4

b Hàm lượng thủy ngân trong một số loài cá 4

c Thủy ngân độc như thế nào ? 6

d Các biểu hiện điển hình của tình trạng ngộ độc thủy ngân 6

e Tình hình thực phẩm nhiễm thủy ngân 7

2 Sắt 7

a Hàm lượng sắt trong một số loại thực phẩm 7

b Độc tính của sắt 8

3 Asen 9

a Nguồn gốc nhiễm độc 9

b Liều lượng gây độc 9

c Ngộ độc asen 9

4 Cadimi 9

a Con người nhiễm Cd từ đâu ? 9

b Độc tính của Cd 9

5 Chì 10

a Nguồn nhiễm độc 10

b Hàm lượng chì trong thực phẩm 10

c Độc tính của chì 10

6 Nhôm 10

a Nguồn gốc nhiễm 10

b Độc tính của nhôm 10

I CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÁT HIỆN KHOÁNG CHẤT GÂY ĐỘC :

1 PHƯƠNG PHÁP CẢM QUAN :

- Khi các kim loại nhiễm vào thực phẩm thường có vị tanh kim loại

2 PHƯƠNG PHÁP DITIONAT :

- Các kim loại nặng trong lương thực thực phẩm thường được xác định theo phương pháp Ditizon Ditizon có công thức :

- Ditizon tan trong cacbon tetraclorua và cloroform tạo thành các dung dịch có màu xanh lá cây Dung dịch càng có phản ứng kiềm thì độ tan của ditizon càng tăng do tạo ion Dz-

- Ditizon tạo với ion nhiều kim loại những ditizonat có màu ít tan trong nước nhưng tan trong cacbon tetraclorua hay cloroform

- Các ditizonat có thể tồn tại dưới 2 dạng, tùy thuộc vào độ acid cảu môi trường :

o Trong môi trường acid hay trung tính chúng tồn tại dưới dạng xeto

o Trong môi trường kiềm chúng tồn tại dưới dạng enol Dạng enol thường ít tan trong cacbon tetraclorua và cloroform

- Hiện nay phương pháp ditizon được sử dụng rộng rãi để xác định các độc tố kim loại trong lương thực thực phẩm

- Bảng sau đây ghi các giá trị pH chiết được hoàn toàn các ditizonat của một vài kim loại thường có thể có lẫn trong lương thực thực phẩm :

- Các giá trị pH chiết hoàn toàn ditizonat nói trên chỉ là gần đúng vì pH này phụ thuộc vào các điều kiện chiết như : tỷ số thể tích hai dung môi chiết, lượng thuốc thử dư, các anion có lẫn trong dung dịch và lực ion của dung dịch

3 PHƯƠNG PHÁP CỰC PHỔ :

II CÁC CHẤT GÂY ĐỘC :

- Ngoài các chất hóa học được sử dụng như phụ gia thực phẩm ra, thực phẩm dễ bị nhiễm kim loại như : chì, kẽm, thiếc, đồng, thủy ngân, asen, … Nguyên nhân gây nhiễm kim loại trong thực phẩm :

+ Nguyên liệu dung cho chế biến thực phẩm là các hỗn hợp hóa chất không đủ tiêu chuẩn dùng trong chế biến thực phẩm Do đó nhiều kim loại độc hại sẽ lẫn trong thực phẩm

+ Trong quá trình chế biến, bảo quản, thực phẩm có thể từ bao bì kim loại do bao bì kim loại bị hư hỏng

+ Có thể do quá trình chuyên chở, phân phối thực phẩm

- Nếu thực phẩm bị nhiễm kim loại, chúng gây ra các tác động nghiêm trọng sau :

+ Nếu thực phẩm bị nhiễm kim loại độc như asen, chì, thủy ngân sẽ gây ra ngộ độc cấp tính

+ Nếu thực phẩm bị nhiễm kim loại với liều lượng không lớn lắm, nhưng nếu

bị nhiễm liên tục thì sẽ tạo thành hiệu ứng tích lũy trong cơ thể và gây ra những bệnh mãn tính Trong các loại kim loại được khuyến cáo, người ta sợ nhất là nhiễm chì

- Riêng tác động của kim loại khi nhiễm vào thực phẩm sẽ gây ra 2 hiện tượng với thực phẩm :

+ Thúc đẩy nhanh quá trình hư hỏng thực phẩm + Làm giảm giá trị dinh dưỡng của thực phẩm

1 Thủy ngân (Hg) :

a Thủy ngân có ở đâu ?

- Thủy ngân có thể được tìm thấy ở một số loài cá biển

- 3 dạng Hg tồn tại dưới dạng nguyên tố hay kết hợp với chất khác : Hg nguyên tố, Hg

vô cơ, Hg hữu cơ Trong đó, Hg hữu cơ gồm hợp chất chuỗi alkyl ngắn có nhiều trong

môi trường bị ô nhiễm, đáng lưu ý là trong thức ăn hải sản vùng bị ô nhiễm

b Hàm lượng thủy ngân trong một số loài cá :

- Ðây là bản ghi hàm lượng thủy ngân trong cá thường gặp của FDA cập nhật năm

2006 Ðây là cá bắt trong thiên nhiên Cá câu ở sông hồ thì độ ô nhiễm thủy ngân còn lớn hơn nữa, FDA khuyên không nên ăn cá do chính mình câu được Quí bạn lưu ý thủy ngân có nhiều nhất trong 4 con cá đầu bản:

SPECIES MERCURY CONCENTRATION (PPM)

TILEFISH (GULF OF

- Các con cá sau đây có hàm lượng thủy ngân ít hơn:

Croaker Atlantic

Mackerel Atlantic

Mackerel Chub

Salmon

c Thủy ngân độc như thế nào ?

- Hg là chất độc có khả năng tích lũy sinh học dễ dàng hấp thụ qua da, các cơ quan hô

hấp và tiêu hóa Các dạng hóa học của Hg khác nhau về cả đặc điểm sinh học, dược động học và độc tính Hg vô cơ ít độc hơn so với hợp chất Hg hữu cơ

- Hg hữu cơ hấp thu ở ống tiêu hóa với tỉ lệ 90%, ít hơn đối với chuỗi dài Độc tính của

Hg hữu cơ thường xảy ra với các chuỗi alkyl ngắn, đặc biệt methyl Hg Nuốt 10 – 60mg/kg đủ gây tử vong, và nuốt lượng ít trong một thời gian dài, chỉ cần lượng 10μg/ kg đủ tác hại lên hệ thần kinh và khả năng sinh sản của người lớn

- Khi xâm nhập vào cơ thể, thủy ngân có thể liên kết với những phân tử như nucleic acid, protein làm biến đổi cấu trúc và ức chế hoạt tính sinh học của tế bào

- Thủy ngân có thể gây ngộ độc cấp tính và mãn tính Khi bị ngộ độc cấp tính sẽ ảnh hưởng đến hệ thần kinh và thận, giảm thị lực, hôn mê, viêm cầu thận cấp, lượng urê trong máu cao, dẫn đến hoại tử ống thận và cầu thận, có nguy cơ tử vong

- Nếu ngộ độc mạn tính sẽ gây tác hại đến thần kinh trung ương, làm giảm khả năng phối hợp của cơ thể và giảm cảm giác

- Khi xâm nhập cơ thể người, 20% lượng thủy ngân sẽ được thải ra qua đường phân, nước tiểu, mồ hôi, nước bọt và cả sữa Số còn lại tích lũy ở gan, ruột, thận, tổ chức thần kinh và một số bộ phận khác Nếu cùng lúc ăn phải một lượng lớn thủy ngân (150-200 mg/lần), bệnh nhân sẽ bị ngộ độc cấp tính, tỷ lệ tử vong lên đến 60% Nguy

cơ tử vong nhanh chóng là 100% nếu lượng thủy ngân ăn phải là 1 g/lần

d Các biểu hiện điển hình của tình trạng ngộ độc thủy ngân bao gồm :

- Viêm ruột: Ngay khi chất độc xâm nhập, bệnh nhân bị bỏng đường tiêu hóa trên rồi

nôn dữ dội, nôn ra mật ra máu Sau đó, họ bị kiết lỵ, bụng đau thắt, phân có lẫn máu, người vã mồ hôi, lạnh ngắt, có khuynh hướng ngất, tình trạng toàn thân suy sụp (có trường hợp không tiêu chảy)

- Viêm thận: Từ ngày thứ 3 đến ngày thứ 6 sau khi nhiễm độc, bệnh nhân bị viêm thận

tăng đạm huyết với biểu hiện tiểu ít rồi vô niệu, đạm huyết tăng nhanh chóng, clo huyết giảm

- Viêm miệng và niêm mạc: Ở thể nhiễm độc bán cấp, bệnh nhân bị suy nhược, ăn kém

ngon, sốt nhẹ (38 độ C), răng có cảm giác khó chịu, nước bọt tiết nhiều và có vị kim loại, niêm mạc miệng phù nề, lưỡi sưng phồng, lợi loét và chảy máu, có màng giả Ở thể nhiễm độc mạn tính, bệnh nhân có cảm giác cháy bỏng, khó chịu trong miệng khi

ăn uống; lợi càng ngày càng viêm nhiễm, sưng phù, sau đó bị loét và hay chảy máu Trong trường hợp nhiễm độc cấp, bệnh nhân sốt cao, sưng hạch dưới hàm, hơi thở rất hôi

- Rối loạn thần kinh: Lúc đầu, bệnh nhân bị run nhẹ các ngón tay Tình trạng này phát

triển dần ra cả bàn tay, cẳng tay rồi lan đến chi dưới và các cơ ở mặt, lưỡi, thanh quản Trong một số trường hợp, bệnh nhân bị run bắt đầu từ mi mắt, xung quanh mồm, lưỡi và thanh quản hoặc bàn chân Ở thể bệnh cấp tính, bệnh nhân bị run liên tục, cơn run lan đến toàn bộ các cơ có thể vận động theo ý muốn

- Các vấn đề ở mắt: Trong nhiễm độc mạn tính, phần trước thủy tinh thể (cả 2 mắt) có

thể bị biến từ màu xám nhạt sang xám sẫm hoặc xám đỏ nhạt Thị lực không giảm

e Tình hình thực phẩm nhiễm thủy ngân :

- Theo điều tra của Viện Vệ sinh Y tế Công cộng TP HCM, tất cả các mẫu cá đồng tươi được kiểm nghiệm đều nhiễm thủy ngân; trong đó 28% có mức thủy ngân vượt quá giới hạn an toàn (50 ppb) Chất độc này cũng được tìm thấy trong 80% số mẫu cá biển đóng hộp (tỷ lệ vượt quá giới hạn an toàn là 0,5%)

2 Sắt (Fe) :

a Hàm lượng sắt trong một số loại thực phẩm :

Tên thực phẩm Hàm lượng Fe theo

mg%

Tên thực phẩm Hàm lượng Fe theo

mg%

Gạo tẻ

Ngô vàng khô

Mì sợi

Khoai lang

Khoai tây

Củ sắn

Đậu tương

Đậu phộng hạt

Mè

Cà chua

Cà rốt

Rau muống

Su hào

Bắp cải

1,3 2,3 1,5 1,0 1,2 1,2 11,0 2,2 10,0 1,4 0,8 1,4 0,6 1,1

Bưởi Cam Chanh Chuối tiêu Thịt bò loại 1 Gan bò Thịt ba chỉ Gan heo Thịt gà

Cá chép Trứng gà Trứng vịt Sữa mẹ Sữa bò

0,5 0,4 0,6 0,6 2,7 9,0 1,5 12,0 1,5 0,9 2,7 3,2 0,1 0,1

Tên thực phẩm Sắt (mg) Tên thực phẩm Sắt (mg)

2 Nấm hương (nấm đông cô) 35.0 19 Ngò 4.5

b Độc tính của sắt :

- Việc hấp thụ quá nhiều sắt gây ngộ độc, vì các sắt II dư thừa sẽ phản ứng với các perôxít trong cơ thể để sản xuất ra các gốc tự do Khi sắt trong số lượng bình thường thì cơ thể có một cơ chế chống ôxi hóa để có thể kiểm soát quá trình này Khi dư thừa sắt thì những lượng dư thừa không thể kiểm soát của các gốc tự do được sinh ra

- Một lượng gây chết người của sắt đối với trẻ 2 tuổi là ba gam sắt.Một gam có thể sinh ra sự ngộ độc nguy hiểm Danh mục của DRI về mức chấp nhận cao nhất về sắt đối với người lớn là 45 mg/ngày Đối với trẻ em dưới 14 tuổi mức cao nhất là 40 mg/ngày

- Nếu sắt quá nhiều trong cơ thể (chưa đến mức gây chết người) thì một loạt các hội chứng rối loạn quá tải sắt có thể phát sinh, chẳng hạn như hemochromatosis Vì lý do này, mọi người không nên sử dụng các loại hình sắt bổ sung trừ trường hợp thiếu sắt

và phải có chỉ định của bác sĩ chuyên khoa

- Liều không độc: <10-20mg/kg (0-100 mg/dl)

- Liều độc: > 20mg/kg (350-1000 mg/dl)

- Liều chết: > 180 - 300mg/kg (>1000 mg/dl)

- Độc tính là do các gốc tự do và tổn thương tổ chức đối với niêm mạc đường tiêu hoá, gan, thận, tim và phổi Nguyên nhân tử vong thường là sốc và suy gan

3 Asen (As) :

a Nguồn gốc nhiễm độc :

- Asen có trong các loài nhuyễn thể Thực phẩm bị nhiễm thuốc trừ sâu có gốc asen hoặc trong chế biến thức ăn gia súc, thực phẩm bị nhiễm asen có thể gây ngộ độc cấp tính hoặc mãn tính

b Liều lượng gây độc :

- Liều lượng gây độc là : 0.06 g/người

- Liều lượng gây chết người là : 0.15 g/người

- Người ta cũng quy định liều lượng cho phép asen có trong một số thực phẩm như sau

+ Hoa quả < 1,4 ppm

+ Các loại thực phẩm khác < 3 ppm

c Ngộ độc asen :

- Khi ngộ độc thực phẩm bởi asen, cơ thể có thể xảy ra 2 trường hợp :

+ Ngộ độc cấp tính : ngay sau khi sử dụng thực phẩm có hàm lượng asen cao, nạn nhân sẽ nôn mửa, đau bụng, ỉa chảy, khát nước liên tục, mạch đập yếu, mặt nhợt nhạt và dần thâm tím, bí đái và chết sau 24h

+ Ngộ độc mãn tính : xảy ra khi người sử dụng asen liên tục người bị ngộ độc có hiện tượng : tóc rụng nhiều, mặt xám, giảm cân, viêm dạ dày, đau mắt, đau tai và nạn nhân sẽ chết sau đó vài tháng

4 Cadimi (Cd) :

a Con người nhiễm Cd từ đâu ?

- Ăn uống thực phẩm bị nhiễm nhiều cadmium như đồ lòng thú rừng (gan, thận của hươu hay nai), đồ biển tôm, sò, hến, v.v…

- Nói chung thì hầu như tất cả thực phẩm nguồn thực vật và nguồn động vật đều có chứa một tỉ lệ cadmium nào đó nhưng thường ở mức độ rất thấp Đặc biệt là gan thận thú rừng và ngựa cũng như sò hến và hạt hoa hướng dương (sunflower), tảo khô, bột cacao thường có chứa rất nhiều cadmium một cách tự nhiên

b Độc tính của Cd :

- Điều mà các giới y tế công cộng rất lo ngại nhất, là tình trạng nhiễm những liều lượng nhỏ cadmium, nhưng nhiễm trong một thời gian lâu dài sẽ có thể có hại cho sức khỏe Thận là cơ quan mà cadmium thường hay tích tụ vào nhất

- Tình trạng nhiễm độc lâu ngày sẽ làm tổn thương đến chức năng hoạt động của cơ quan này như tạo sỏi thận…Calcium và phosphore bị bài tiết theo nước tiểu ra ngoài, kéo theo các bệnh lý về xương như làm yếu xương, biến dạng xương, hủy mô xương (osteomalacia), gây ra chứng loãng xương (osteoporosis) và kéo theo những cơn đau nhức xương rất dữ dội

- Ăn uống quân bình có thể giúp giảm thiểu phần nào sự hấp thụ cadmium trong cơ thể Nhiễm cadmium lâu ngày sẽ gây ra triệu chứng mất máu, tổn hại đến hệ thần kinh trung ương, hệ miễn dịch, hệ sinh dục, gây bất thụ, v.v…

- Ngoài ra, sau vài giờ phơi nhiễm, Cd có khả năng giải phóng can-xi khỏi xương theo

cơ chế cadmium tăng cường quá trình hình thành và hoạt động của tế bào khử xương, tăng cường khả năng tiết acid của tế bào huỷ xương (cadmium tăng cường hoạt động của gien huỷ xương), ngay cả ở mức thấp dưới tiêu chuẩn hiện hành (5 phần triệu) do Cục Sức khoẻ và An toàn Nghề nghiệp (OSHA) công bố

5 Chì (Pb) :

a Nguồn nhiễm độc :

- Nguồn nhiễm chì có thể do trong quá trình sản xuất hoặc bảo quản thực phẩm đã sử dụng không đúng nguyên tắc các dụng cụ chứa đựng

+ Các đồ sành, sứ tráng men chứa lượng chì mono oxit cao dễ gây nhiễm độc chì cho thực phẩm nếu như chúng ta dùng chúng để bảo quản thực phẩm

+ Các đường ống dẫn thường phủ 1 lớp chì chống rỉ, lượng chì này có thể cùng với nước vào thực phẩm

- Do sử dụng các loại phân bón chứa chất chì, chúng sẽ vào nguồn nước sau đó chuyển vào rau quả

- Do sản xuất nông nghiệp gần khu rác thải điện tử, một lượng lớn chì thấm vào đất, nước và nhiễm vào sản phẩm

- Do chất thải từ các nhà máy công nghiệp chưa được xử lý tốt

b Hàm lượng chì trong thực phẩm :

- Chì (Pb) là một thành phần không cần thiết của khẩu phần ăn Trung bình hằng ngày trong các khẩu phần ăn có lẫn từ 0.003 – 0.005 mg Pb/kg

- Ngoài ra có khoảng 0.0013 mg Pb/kg từ không khí bị nhiễm bẩn Theo nhiều tác giả, lượng chì gây độc do tích lũy là từ 1-2 mg Với liều lượng cao hơn, chì sẽ gây ngộ độc cấp tính Với liều lượng thấp hơn, nhưng ăn rải ra nhiều ngày thì dễ bị ngộ độc hơn

- Liều lượng chì tối đa có thể chấp nhận hàng ngày do thực phẩm đưa vào cơ thể quy định tạm thời là 0.005 mg/kg thể trọng

c Độc tính của chì :

- Sự gây độc của chì cho cơ thể rất nặng nề, lâu dài và hay tái phát do thời gian bán hủy

để thải chì ra khỏi cơ thể là rất lâu Để chì thải hết khỏi thận là 7 năm, trong xương là

32 năm với điều kiện cơ thể không phải tiếp tục nhận chì từ nguồn thực phẩm nhiễm chì

- Trong trường hợp thường xuyên tiếp xúc với chì, hàm lượng chì trong cơ thể sẽ tích

tụ mỗi ngày một nhiều gây ngộ độc mãn tinh Lúc này người bệnh có biểu hiện đau tê

ở đầu ngón chân, tay; bắp thịt mỏi yếu; nhức đầu, đau bụng, tăng huyết áp, thiếu máu, giảm trí nhớ, với phụ nữ có thể bị sẩy thai…nếu nặng có thể co giật và tử vong sau 36 giờ

- Nhiễm chì có thể gây nên một số bệnh như : suy thận, gây phù não, phá huỷ tế bào não…

6 Nhôm (Al) :

a Nguồn gốc nhiễm :

- Do sử dụng các vật dụng làm bằng nhôm trong chế biến, bảo quản thực phẩm

- Nước thải công nghiệp

- Phân bón

b Độc tính của nhôm :

- Hội chứng “lú lẫn” sớm

- Bình thường, tế bào thần kinh không có ion nhôm Nhưng nếu trong thức ăn có nhiễm ion nhôm, thì ion nhôm vốn có ái tính với các tế bào thần kinh, sẽ tích tụ tại đó và làm cho tế bào thần kinh não bị biến tính, dẫn tới chứng “lú lẫn” (ngớ ngẩn) Biểu hiện là trí nhớ giảm sút, phản ứng trì trệ, trí năng giảm, cử động chậm chạp, cười khóc bất thường

7.