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

ĐỘC CHẤT HỌC VÀVỆ 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 IGiới thiệu tổng quát vềcác 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: 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 F2-Toxin 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 rotrong 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 (LD50; ED50) 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) Tính gây dị ứng (Allergy) Tính không chịu đựng (Intolerance) Tính độc hại thần kinh (Neurotoxicity) (chất độc tác động lên sự phát triển hành vi không bình thường) 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 Nhận dạng mối nguy (Hazard Identification) Một loại chất nào đó gây ra những tác hại gì cho cơ thể? Đặc điểm của mối nguy (Hazard Characterisation) Liều đáp ứng ở ngưỡng là bao nhiêu? Liều an “toàn” cho người như thế nào? Bao nhiêu? Đặc điểm rủi ro (Risk Characterisation) Có những rủi ro gì với lượng chất độc ăn vào ở mức thấp, cao? Đánh giá “lượng ăn vào phơi nhiễm” (Exposure Intake Estimation) 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) Mô hình đánh giáan toàn, nguy cơ và rủi ro Dưới 2 lần ngưỡng an toàn 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 dạng bào thai của động vật thí nghiệm. Chất chuyển hóa trong cơ thể của cyclamate hình thành di-xyclohexylamin độc hại hơn cả cyclamate. 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 đượcNo 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. Mức tiêu thụ hằng ngày chấp nhận (Acceptable Daily Intake) ADI: Là số lượng chất cho thêm vào thực phẩm (food additive) dựa trên cơ sở thể trọng (kg), với lượng ăn vào hằng ngày đó trong suốt cuộc đời mà 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 ỨNGKHÁC BiỆT THEO LOÀI SỰ THAY ĐỔIKHÁC 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. 10 10 Thử trên các loài động vật Thử trên người tình nguyện Theo dõi trên các thế hệ cộng đồng 1 2 3 SỰ HỢP NHẤT CÁC TỔ HỢP ĐỘC CHẤT HỌC ĐỂ ĐI VÀO ĐÁNH GIÁ RỦI RO ĐỐI VỚI CÁC CHẤT PHỤ GIA thực phẩm VÀ CHẤT Ô NHIỂM MÔI TRƯỜNG Lethal Dose LD50/LC50 LD/LC = 0 LD/LC = 50 % LD: Lethal Dose LC: Lethal Concentrate Phân chia chất độc theo mức độ gây độc Nguồn tài liệu: Gary D. Osweiler, 1996. Đơn vị đo lường các chất độc hại 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 g/g 1 ppb = 1 g/kg = 1 ng/g 1 ppt = 1 ng/kg = 1 pg/g III. Sự phân chia các chất độc độc hạitheo 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 Ngộ độc do chất độc Ngộ độc do VK gây bệnh Hóa học Nhiểm độc sinh học Thực vật Động Vật Vi sinh vật Độc tố đường ruột Xâm nhập Sinh nha bào, tiếp tục truyền lây Nội độc tố, ngoại độc tố Vào cơ thể Bộ phận khác Các tổ chức: Đường ruột Niêm mạc, Gan, Cơ Độc tố tảo Nấm và vi nấm Độc tố vi khuẩn Độc tố đường ruột Độc tố thần kinh Rối loạn trao đổi chất * IV. Sự hấp thu, phân tán và thải tiết độc tố 1.1. Hấp thu khuếch tán thụ động (Passive Diffusion): 1.2. Hấp thu lọc qua màng tế bào (Filtration): 1.3. Hấp thu qua màng bằng vật mang trung gian: 1.4. Hấp thu theo kiểu nhấn chìm vào trong tế bào, kiểu thực bào (Endocytosis): 1.Sự hấp thu qua màng tế bào: Macrophage 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? 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. Sự bài thải (Excretion) – Trước tiên là những hợp chất tan 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. Lưu ý: 1) và 2) phụ thuộc rất nhiều vào 3) Sơ đồ trao đổi chất của Xenobiotic Chuyển hóa 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 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… 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. 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. 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 Phân tích số vụ và nguyên nhân ngộ độc thực phẩmnăm 2008 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 phẩmdo bếp ăn tập thể ở 3 Công ty Năm 2005 Hình ảnh ngộ độc thực phẩm năm 2005 Ngộ độc do ăn cá nốc ở miền Trung Nguồn: VTV2/skcmn/2005/3/37172.vtv Ngộ độc tập thể do thức ăn nhiểm khuẩn, Cấp cứu ở bệnh viện Triều phú suckhoe/2005/4/50582.vtv Ngộ độc tập thể ở trường học đầu năm 2006 Báo Thanh Niên 18/1/2006 Công tác vệ sinh an toàn thực phẩm ở cơ sở chế biến thức ăn Link Video Clip Ngộ độc TP ở Thủ Đưc 2009 Ngộ độc thực phẩm ở trường học Kiểm tra VSATTP 10 nguyên tắc vàng chế biến thực phẩm an toàn Nguyên tắc 1. Chọn thực phẩm an toàn. Chọn thực phẩm tươi. rau, quả ăn sống phải được ngâm và rửa kỹ bằng nước sạch. Quả nên gọt vỏ trước khi ăn. Thực phẩm đông lạnh để tan đá, rồi làm đông đá lại là kém an toàn. Nguyên tắc 2. Nấu chín kỹ thức ăn. Nấu chín kỹ hoàn toàn thức ăn, là bảo đảm nhiệt độ trung tâm thực phẩm phải đạt tới trên 70° C. Nguyên tắc 3. Ăn ngay sau khi nấu. Hãy ăn ngay sau khi vừa nấu xong, vì thức ăn càng để lâu thì càng nguy hiểm. Nguyên tắc 4. Bảo quản cẩn thận các thức ăn đã nấu chính. Muốn giữ thức ăn quá 5 tiếng đồng hồ, cần phải giữ liên tục nóng trên 60° C hoặc lạnh dưới 10° C. Thức ăn cho trẻ nhỏ không nên dùng lại. Nguyên tắc 5. Nấu lại thức ăn thật kỹ. Các thức ăn chín dùng lại sau 5 tiếng, nhất thiết phải được đun kỹ lại. Nguyên tắc 6. Tránh ô nhiễm chéo giữa thức ăn chín và sống, với bề mặt bẩn. Thức ăn đã được nấu chính có thể bị nhiễm mầm bệnh do tiếp xúc trực tiếp với thức ăn sống hoặc gián tiếp với các bề mặt bẩn (như dùng chung dao, thớt để chế biến thực phẩm sống và chín). Nguyên tắc 7. Rửa tay sạch trước khi chế biến thức ăn và sau mỗi lần gián đoạn để làm việc khác. Nếu bạn bị nhiễm trùng ở bàn tay, hãy băng kỹ và kín vết thương nhiễm trùng đó trước khi chế biến thức ăn. Nguyên tắc 8. Giữ sạch các bề mặt chế biến thức ăn. Do thức ăn dễ bị nhiễm khuẩn, bất kỳ bề mặt nào dùng để chế biến thức ăn cũng phải được giữ sạch. Khăn lau bát đĩa cần phải được luộc nước sôi và thay thường xuyên trước khi sử dụng lại. Nguyên tắc 9. Che đậy thực phẩm để tránh côn trùng và các động vật khác. Che đậy giữ thực phẩm trong hộp kín, chạn, tủ kính, lồng bàn... Đó là cách bảo vệ tốt nhất. Khăn đã dùng che đậy thức ăn chín phải được giặt sạch lại. Nguyên tắc 10. Sử dụng nguồn nước sạch an toàn. Nước sạch là nước không màu, mùi, vị lạ và không chứa mầm bệnh. hãy đun sôi trước khi làm đá uống. Đặc biệt cẩm thận với nguồn nước dùng nấu thức ăn cho trẻ nhỏ. 10 nguyên tắc vàng an toàn thực phẩm do FAO đề nghị Tiêu chuẩn an toàn thực phẩm 10 nguyên tắc VSATTP ở gia đình