ĐỘC TỐ SINH VẬT NƯỚC VÀ SỰ
ĐỘC TỐ SINH VẬT NƯỚC VÀ SỰ
NGỘ ĐỘC THỰC PHẨM
NGỘ ĐỘC THỰC PHẨM
PGS. TS. DƯƠNG THANH LIÊM
PGS. TS. DƯƠNG THANH LIÊM
Bộ môn: Thức ăn & Dinh dưỡng
Bộ môn: Thức ăn & Dinh dưỡng
Trường Đại học Nông Lâm
Trường Đại học Nông Lâm
TP. Hồ Chí Minh
TP. Hồ Chí Minh
Khi có đủ điều kiện ánh sáng và nguồn dinh dưỡng trong nước,
Khi có đủ điều kiện ánh sáng và nguồn dinh dưỡng trong nước,
loài tảo cyanobacteria phát triển cực kỳ nhanh chóng,
loài tảo cyanobacteria phát triển cực kỳ nhanh chóng,
thải vào nước những độc tố cực kỳ nguy hiểm
thải vào nước những độc tố cực kỳ nguy hiểm
đối với con người
đối với con người
Tảo độc Cyano được phát hiện từ năm 1970
Tảo độc Cyano được phát hiện từ năm 1970
Độc tố Cyanotoxins -
Độc tố Cyanotoxins -
Tác động gây độc của chúng
Tác động gây độc của chúng

Độc tố gây hại thần
kinh (Neurotoxins)

Độc tố gây hại gan

(Hepatotoxins)
Phân tử lớn, là peptid mạch vòng có thay đổi với các dẫn xuất
Sản phẩm phân giải hoặc chất tiền độc tố (precursor) mức độ gây
độc kém hơn 100 lần so với độc tố có cấu trúc vòng.
Cấu trúc hóa học tổng quát của độc tố Microcystin
Cấu trúc hóa học tổng quát của độc tố Microcystin
Cyanobacteria sản xuất ra nhiều độc tố gây độc hại tế bào
gan, thần kinh, và kích thích da. Các loài tảo sinh độc tố
được liệt kê trong bảng dưới đây:
Anabaena, Cylindrospermopsis,
Aphanizomenon, & more
Saxitoxins
Saxitoxins (hại thần
kinh)
Tất cả các loài tảo
Lipopolysaccharides
Cylindrospermopsis, Aphanizomenon
Clyindrospermopsin
Clyindrospermopsin
(hại gan, hệ tiêu hóa )
Anabaena, Aphanizomenon
Anatoxin-a
Anatoxin-a (hại thần
kinh)
Microcystis, Anabaena, Oscillatoria,
Nostoc, Anabaenopsis, & more
Microcystin
Microcystin
(độc tố hại gan)
Các loài Cyanobacteria

Các loài Cyanobacteria
Các loại độc tố
Các loại độc tố
Những độc tố do các loài Cyanobacteria sản sinh
Những độc tố do các loài Cyanobacteria sản sinh
Các dẫn xuất hóa học quan trọng
Các dẫn xuất hóa học quan trọng
của độc tố Microcystins
của độc tố Microcystins
•
•
Microcystin LR
Microcystin LR
• Microcystin RR
• Microcystin RR
• Microcystin LA
• Microcystin LA
• Microcystin YR
• Microcystin YR
• Nodularin
• Nodularin
•
•
Cylindrospermopsin
Cylindrospermopsin
Độc tố Microcystin LR
Độc tố Microcystin LR
Microcystin LR, M2912
Microcystin LR, M2912
Ứ

Ứ
c chế protein phosphatase type 1 và 2A; không ảnh hư
c chế protein phosphatase type 1 và 2A; không ảnh hư
ở
ở
ng trên
ng trên
enzyme protein kinase của gan.
enzyme protein kinase của gan.
Độc tố Microcystin RR
Độc tố Microcystin RR
Microcystin RR, M1537
Ức chế protein phosphatase type 2A với độc lực
thấp hơn microcystin LR.
Độc tố Microcystin LA
Độc tố Microcystin LA
Microcystin LA, M4194
Ức chế protein phosphatase type 2A và protein phosphatase type 3
nhiều hơn protein phosphatase type 1
Độc tố Microcystin YR
Độc tố Microcystin YR
Microcystin YR, M4069
Ức chế protein phosphatase type 2A và protein phosphatase
type 1.
Độc tố Nodularin
Độc tố Nodularin
Nodularin, N5148
Ức chế protein phosphatases type 1 và 2A.
Loại độc tố này do loài tảo
Loại độc tố này do loài tảo

Cylindrospermopsin,
Cylindrospermopsin,
Anabaena,
Anabaena,


Aphanizomenon
Aphanizomenon
sản xuất ra.
sản xuất ra.
Độc tố Cylindrospermopsin
Độc tố Cylindrospermopsin
Cơ quan đích mà độc tố tấn công là gan. Những cơ quan khác
Cơ quan đích mà độc tố tấn công là gan. Những cơ quan khác
cũng có thể bị ảnh hưởng như: tuyến thymus, thận, phổi, ống
cũng có thể bị ảnh hưởng như: tuyến thymus, thận, phổi, ống
tiêu hóa và tim.
tiêu hóa và tim.
Độc tố Microcystins
Độc tố Microcystins

Microcyctins là một peptid mạch vòng có 75 dẫn xuất khác nhau

Phân tử trọng của độc tố thay đổi từ 909-1037

Độc tố gây hại chủ yếu là microcystin-LR (leucine/arginine)

Độc tố gây hại gan bởi sự ức chế enzyme “protein phosphatases”

Độc tố có khả năng kích thích gây ung thư gan.

Những phát hiện gần đây về độc tố:
Những phát hiện gần đây về độc tố:
Loài tảo sinh độc tố:
Loài tảo sinh độc tố: Microcystis, Anabaena, Planktothrix
(Oscillatoria), Nostoc, Anabaenopsis,
Hapalosiphon, certain cyanobacterial
picoplankton

Độc tố trong tế bào cyanobacteria nhiều nhất khi có điều kiện
thuận lợi. Lúc này tảo cũng phát triển nhanh nhất làm thay đổi
màu nước trở nên xanh lục.

Hàm lượng độc tố cao nhất khi nhiệt độ môi trường nước
trong khoảng 18-25
0
C; dưới 10
0
C hoặc cao hơn30
0
C thì hàm
lượng độc tố trong tế bào tảo giảm.

Hàm lượng phosphorus trong nước cao, độc tố hepatotoxic
cao hơn (không ảnh hưởng sản xuất anatoxin). Loài tảo không
cố định đạm như Microcystis, sản xuất nhiều độc tố khi môi
trường giàu nitrogen.
Điều kiện môi trường sản sinh độc tố
Điều kiện môi trường sản sinh độc tố

1988 (Brazil): có 2000 ca nhiễm độc gây viêm lở loét đường

ruột với 88 ca tử vong. Nguyên nhân do tảo Anabaena và
Microcystis “nở hoa”.

Dịch tể này có liên quan với ung thư gan trong cộng đồng
dân cư Trung Quốc ở vùng nông thôn bị ô nhiễm bởi tảo này
cùng với viêm gan siêu vi B (Hepatitis-B) do họ uống nước bị
nhiễm microcystins.

Ở Brazil, có 117 bệnh nhân bệnh gan (50 người chết), có liên
quan với sử dụng nước nhiễm microcystin (điều này cũng xảy
ra ở Mỹ năm 1975)
Dịch tể ngộ độc do Microcystin trên Thế giới
Dịch tể ngộ độc do Microcystin trên Thế giới

Khi cyanobacteria chết phân giải làm cho nước trở nên đen, độc tố
microcystins có thể tồn tại nhiều tháng hoặc một năm. Lớp váng
microcystins
có thể còn chứa một lượng độc tố khá cao.

Microcystins tồn tại sau khi nấu sôi nhưng giảm tính ổn định hóa học. Ánh
sáng mặt trời phân giải microcystins rất chậm.

Mặc dù microcystins ổn định hóa học nhưng nó bị phân giải bởi vi khuẩn.
Những loại vi khuẩn này có thể tìm thấy ở nhiều nơi trên hồ hay trên sông.
Đặc điểm của độc tố Microcystins
Đặc điểm của độc tố Microcystins

Hòa tan rất mạnh trong nước. Ổn định trong điều kiện thay đổi nhiệt độ và pH

Độc tố không bị phân giải sau khi đun sôi 15 phút


Độc tố sẽ bị phân giải nhanh hơn dưới ánh sáng tự nhiên so với ánh sáng có bước

sóng ngắn như tia tử ngoại UV

Thường thì mức độc tố cylindrospermopsin sản xuất thải ra ngoài môi trường
nhiều hơn mức độc tố có bên trong tế bào.
- Cylindrospermopsin đã được thông báo có khả năng kích
- Cylindrospermopsin đã được thông báo có khả năng kích
thích gây ung thư.
thích gây ung thư.
Ảnh hưởng của độc tố
Ảnh hưởng của độc tố
cylindrospermopsin lên sức khỏe động vật
cylindrospermopsin lên sức khỏe động vật
- Triệu chứng nhiễm độc
- Triệu chứng nhiễm độc
cylindrospermopsin trên bò
cylindrospermopsin trên bò
đã có thông báo cho rằng nó
đã có thông báo cho rằng nó
là thủ phạm gây bệnh cho bò
là thủ phạm gây bệnh cho bò
chứng biếng ăn, niêm mạc
chứng biếng ăn, niêm mạc
nhợt nhạt và tiêu chảy
nhợt nhạt và tiêu chảy
. Một
. Một
số trường hợp tử vong trong

số trường hợp tử vong trong
đàn gia súc bị nhiễm loại độc
đàn gia súc bị nhiễm loại độc
tố này.
tố này.
Hình tảo
Hình tảo
(Cylindrospermopsis raciborskii)
(Cylindrospermopsis raciborskii)
Những điều huyền bí trên đảo Palm Island
Những điều huyền bí trên đảo Palm Island
Năm 1979, tảo độc “nở hoa” trên đảo Palm Island. Người dân
sinh sống phàn nàn vệ mùi, vị của nước rất xấu, người ta dùng
sulfat đồng để giết loài tảo này làm ô nhiễm nước.
Sau một thời gian ngắn, có 139 đứa trẻ và 10 người lớn có cùng
triệu chứng bệnh giống nhau như: đau gan, biếng ăn (anorexia),
ói mửa, viêm gan, đau đầu và đau dạ dày. Trục trặc chức năng
thận, tiêu chảy ra máu, tiểu ra máu. Một số ít ca do mất nhiều chất
điện giải gây ra shock giảm huyết áp.
Tất cả những triệu chứng mô tả trên được xác định là do nhiễm
độc tố của loài tảo Cylindrospermopsis raciborskii trong nước
dùng để ăn, uống.
Mức nguy cơ và mức đề nghị
đối với tảo sinh microcystin
Nước uống (qui định tạm thời): 1 µg/lít microcystin-LR (WHO)
3 µg/lít anatoxin-a (Austaralia)
TDI (Tolerable Daily Intake, tạm thời): 0.04 ug/kg/ngày (WHO)
Mức nguy cơ thấp: 20,000 tế bào/ml (khoảng 4 ug/L microcystin)
Mức ảnh hưởng vừa phải: 100,000 cells/ml (20 ug/L microcystin)
Mức ảnh hưởng mạnh: Nổi lớp váng tảo

Tiêu chuẩn vệ sinh nước tắm (WHO):
Loài tảo sinh độc tố
(Anabaena flos-aquae)
Anatoxins có liên quan đến số lớn vụ ngộ độc cho động vật, loài
chim. Ngộ độc cấp tính gây chết trong vài phút, mà không thấy
có những triệu chứng mãn tính.
Độc tố thần kinh Anatoxins
Anatoxins là độc tố thần kinh
(neurotoxic) nó được sản xuất bởi các
loài tảo khác nhau thuộc
cyanobacteria. Độc tố thuộc nhóm
chất độc alkaloids, nó có khả năng
biến đổi thành sản phẩm phụ độc hại.
Anatoxins ổn định trong nước tối,
nhưng nó dễ dàng phân hủy bởi
quang hóa học.
Ảnh hưởng của Anatoxins
Ảnh hưởng của Anatoxins
lên sức khỏe
lên sức khỏe
Anatoxin-a: Có khả năng gây ra liệt
cơ (paralysis), nghẹc thở và chết;
Liều LD
50
qua miệng với chuột ~ 5
ppm; nhiễm độc lâu có thể gây ra
quái thai và sinh trưởng bị ức chế.
Anatoxin-a(S): Độc tố này ức chế
hoạt động của enzyme
acetylcholinesterase; có triệu

chứng bệnh về cơ hô hấp khó khăn
và rối loạn vận động
Tác hại của loài tảo xanh độc
Tác hại của loài tảo xanh độc
blue-green algae = cyanobacteria
blue-green algae = cyanobacteria
•
Sản xuất ra những độc tố khác nhau có tìm năng gây
bệnh cho động vật và người.
•
Ảnh hưởng đến sức khỏe con người, còn phụ thuộc
vào loại và lượng độc tố mà tảo sản sinh ra.
•
Khi ăn vào sẽ gây triệu chứng không bình thường ở
gan và đường tiêu hóa. Nếu tiếp xúc trực tiếp và hít
vào phổi sẽ gây kích thích khó chịu ở: da, mắt, mũi,
cổ họng, phổi.
•
Nếu nhiểm kéo dài có nhiều nguy cơ gây ra ung thư
gan.
•
Trẻ em rất nhạy cảm với độc tố của những loài tảo
này
Những độc tố sinh vật biển
Những độc tố sinh vật biển
Marine Biotoxins
Marine Biotoxins
Tảo độc và độc tố sinh vật ở biển
Tảo độc và độc tố sinh vật ở biển
A. Khái niệm: Tảo biển và một số vi khuẩn biển là sinh vật

nhỏ nhất ở biển, tổng hợp nên độc tố, loài nhuyễn thể ăn
tảo tích tụ độc tố.
Các động vật khác ăn loài nhuyễn thể nhiễm độc, cuối cùng
gây
ngộ độc cho người khi tiêu thụ hải sản.
Mùa tảo độc nở hoa HAB (Harmful Algal Blooms) là mùa gây
chết nhiều cá biển và ngộ độc cho người.
B. Phân loại độc tố: Dựa theo đặc tính gây bệnh và nguồn
gốc sinh độc tố, người ta chia ra các nhóm sau đây:
I. Nhóm độc tố có liên quan đến loài nhuyễn thể.
II. Nhóm độc tố có liên quan đến cá.
I. Nhóm độc tố có liên quan đến loài nhuyễn
thể:
1.Độc tố nhuyễn thể gây triệu chứng đảng
trí: Amnesic Shellfish Poisoning (ASP)
2.Độc tố nhuyễn thể gây tiêu chảy:
Diarrheic Shellfish Poisoning (DSP)
3.Độc tố nhuyễn thể gây triệu chứng thần
kinh: Neurotoxic Shellfish Poisoning
(NSP)
4.Độc tố nhuyễn thể gây liệt cơ: Paralytic
Shellfish Poisoning (PSP)
II. Nhóm độc tố có liên quan đến
cá
1. Độc tố ciguatera trong cá: Ciguatera Fish
poisoning (CFP)
2. Độc tố Tetrodotoxin trong cá nóc:
Tetrodotoxin Fugufish Poisoning (TTX)
3. Độc tố Gempylotoxin (GTX)
4. Độc tố scombroid (SFP)