TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TPHCM
KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Bài báo cáo
PHÂN TÍCH ĐÁNH
GIÁ CHẤT LƯỢNG THỰC PHẨM
Đề tài: Aspergillus Flavus và A. parasiticus
sinh độc tố Aflatoxin
GVHD: Ks Phạm Minh Nhựt
Nhóm 17
Hà Văn Hòa_07DSH1
Đỗ Trung Kiên_07DSH2
Nguyễn Thế Vinh_07DSH2
Nguyễn Khắc Trung_07DSH1
Lưu Thế Hiển_06DSH
NỘI DUNG TRÌNH BÀY
I. Giới thiệu chung về Aspergillus flavus và A.parasiticus
1. Phân loại.
2. Nguồn gốc.
3.
Nấm và một số bênh lý trên người.
4. Chẩn đoán và biểu hiện trên nuôi cấy.
II. Độc tố Aflatoxin.
1. một số sự kiện liên quan đến ngộ độc Aflatoxin
2. Nguồn gốc.
3.
Quá trình lây nhiễm Aflatoxin.
4. Tính chất hóa lý và phân loại.
5. Ảnh hưởng đến sức khỏe con người và động vật.
6. Dấu hiệu lâm sàng khi nhiễm Aflatoxin.
7. Phương pháp phát hiện Aflatoxin.
8. Cơ chế gây độc
9. Tình hình nhiễm độc Aflatoxin.
10.Các gian đoạn mà mốc có thể nhiễm vào thực phẩm
11.Những quy định của các nước về hàm lượng Aflatoxin trong lương
thực thực phẩm.
12.Biện Pháp phòng tránh.
III. Một số loại thuốc điều trị bệnh nấm do Apergillus gây ra.
Tài liệu tham khảo.
I. Giới thiệu chung về Aspergillus flavus và A.parasiticus
1. Phân loại
Hình 1: Aspergillus flavus
Kingdom:Fungi
Phylum:Ascomycota
Class:Eurotiomycetes
Order:Eurotiales
Family:Trichocomaceae
Genus:Aspergillus
Species: A. flavus
Hình 2: Aspergillus parasiticus
Kingdom:Fungi
Phylum:Ascomycota
Class:Eurotiomycetes
Order:Eurotiales
Family:Trichocomaceae
Genus:Aspergillus
Species: A. parasiticus
Hình 3: Aspergillus flavus và A.parasiticus trên thực phẩm và trên môi trường
nuôi cấy.
2. Nguồn gốc
Aspergillus flavus và Aspergillus parasiticus, cả hai lọai này đều tồn tại một cách
tự nhiên trong không khí và đất. Trong thời kỳ hạn hán, các loại nấm này mọc trên các
cây trồng còn xanh, như lạc, ngũ cốc, ngô và ớt, hoặc chúng cũng có thể tồn tại trên các
cây trồng đã được thu hoạch nhưng chưa được phơi khô trước khi lưu kho.
3. Nấm và một số bệnh lý trên người
Nấm phần lớn có ảnh hưởng không tốt đến cuộc sống con người một cách trực
tiếp bằng cách làm hư hỏng, giảm phẩm chất lương thực, thực phẩm trước và sau thu
hoạch, trong chế biến, bảo quản. Nấm mốc còn gây hư hại vật dụng, quần áo... hay gây
bệnh cho người (ung thư, viêm, xơ gan, phổi,…), động vật khác và cây trồng. Một số
loài thuộc giống Rhizopus, Mucor, Candida gây bệnh trên người, Microsporum gây
bệnh trên chó, Aspergillus fumigatus gây bệnh trên chim; Saprolegnia và Achlya gây
bệnh nấm ký sinh trên cá. Những loài nấm gây bệnh trên cây trồng như Phytophthora,
Fusarium, Cercospora.... đặc biệt nấm Aspergilus flavus và Aspergillus fumigatus phát
triển trên ngũ cốc trong điều kiện thuận lợi sinh ra độc tố aflatoxin, có thể gây ung thư
gan.
Aspergillus flavus cũng có thể là tác nhân gây bệnh cho thực vật và động vật,
trong đó có con người và vật nuôi. Nấm có thể nhiễm trên bắp, đậu phụng, cotton và cây
đậu. Nấm thường thấy dưới dạng các mảng nấm và có thể nhìn thấy được . Các bệnh
nhân nhiễm nấm A. flavus thường là suy giảm miễn dịch.
A. flavus là tác nhân đứng hàng thứ 2 hay gặp nhất của nhóm nấm gây bệnh
aspergillosis, tác nhân đầu tiên là nấm Aspergillus fumigatus. A. flavus có thể xâm nhập
vào các động mạch phổ hoặc não và gây tình trạng nhồi máu. Ảnh hưởng lên giảm bạch
cầu hạt thường liên quan đến nhiễm loài nấm này. Aspergillus flavus cũng sinh ra độc tố
(aflatoxin) là một trong những tác nhân gây ung thư gan (HCC_hepatocellular
carcinoma). Sự phá hủy của nấm A. flavus đặc biệt thường hay sinh aflatoxin, có thể gây
viêm gan cấp, ung thư gan và gây suy giảm miễn dịch. Đồng thời qua một số nghiên
cứu tại các quốc gia cho thấy tỷ lệ ung thư gan có viêm gan siêu vi đi kèm thì thường tỷ
lệ nhiễm nấm cùng lúc cũng rất cao. Trong tự nhiên, A. flavus có khả năng phát triển
trên nhiều nguồn dinh dưỡng khác nhau. Đặc biệt chúng sống trên các thực vật hoại sinh
như mô thực vật và động vật bị chết trong đất. Vì lý do này nên nó có thể tái sinh dinh
dưỡng liên tục.
Trong một loạt ca bệnh được báo cáo về nấm Aspergillus flavus ở người, nhiều
ca đưa đến nhiều biến chứng nặng, thậm chí tử vong: viêm màng ngoài tim dẫn đến tử
vong do Aspergillus flavus trên bệnh nhân bị bạch cầu cấp, hoặc dị ứng viêm xoang
mũi ở bệnh nhân Qatar do Aspergillus flavus, hoặc bệnh nhân ghép gan bị viêm cơ do
nấm Aspergillus flavus (Clinical transplantation, 22: 2008, 508-510).
4. Chẩn đoán và biểu hiện trên nuôi cấy.
Là nấm mốc màu xanh vàng trên môi trường nuôi cấy. Giống như các loài nấm
Aspergillus khác, chúng sinh ra các bào tử đính. Các tế bào bào tử đính trên các túi sinh
ra dạng nấm đính. Nhiều dòng nấm của A. flavus cho màu xanh huỳnh quang dưới chiếu
sáng bằng tia cực tím, điều này liên quan đến lượng aflatoxin sinh ra.
II. Độc tố Aflatoxin.
1. Một số sự kiện liên quan đến ngộ độc Aflatoxin
Ðã từ lâu độc tố nấm ít được các nhà khoa học quan tâm và nghiên cứu, kể cả các
nước tiên tiến có đời sống cao. Nhưng có vài sự kiện có liên quan ngộ độc khi ăn ngũ
cốc bị mốc đã được chú ý.
Năm 1920-1930 ở Anh và Liên Xô đã thấy xuất hiện nhiều trường hợp ngộ độc
Alcaloit ở người, và gà mà chất này có trong lúa mạch, lúa mì.
Năm 1924 Shofield và cộng tác đã phát hiện một loại độc tố được sản sinh từ
nấm mốc gây dịch bệnh cho gia súc. Cũng trong thời gian này, Liên Xô tìm ra bệnh
bạch cầu không tăng bạch cầu (Aleusemic) ở một số người ăn phải ngũ cốc bị mốc.
Năm 1960, một vụ dịch lớn gây chết hàng loạt gà tây ở nước Anh. Chỉ ít lâu
sau, các nhà khoa học đã tìm ra thủ phạm là một chất có “màu xanh da trời” được đặt
tên là aflatoxin , một độc tố được tiết ra từ nấm Aspergillus flavus, parasiticus và
fumigatus, có nguồn gốc từ lạc khô mốc.
2. Nguồn gốc
Aflatoxin là một sản phẩm thứ cấp được tiết ra trong quá trình sinh trưởng và
phát tiển của một số loài nấm Aspergillus, thường thấy nhất là Aspergillus flavus,
Aspergillus parasiticus và Aspergillus fumigatus.
Trong tự nhiên, có thể dễ dàng tìm thấy aflatoxin trong ngũ cốc (bắp, gạo, lúa
mì,…), hạt có dầu (đậu phộng, đậu nành,…), gia vị (ớt, tiêu,…), cây gỗ có dầu (dừa,
hạnh đào, cây hồ trăn,…) và sữa.
3. Quá trình lây nhiễm aflatoxin
Aflatoxin được sản sinh từ các chủng
nấm mốc. Chúng phát triển mạnh trong các
nông sản, thức ăn gia súc, gia cầm, khi gặp
điều kiện khí hậu thuận lợi (nóng, ẩm) thì sản
sinh ra độc tố vi nấm và nhiễm vào thức ăn.
Người và gia súc ăn phải thức ăn nhiễm
aflatoxin ở nồng độ thấp kéo dài thì độc tố
này sẽ tích lũy ở một số cơ quan trong cơ thể
như gan, thận, gây nhiễm độc gan, xuất huyết đường tiêu hóa, ung thư gan.
4. Tính chất hóa lý và phân loại
• Aflatoxin là một chất cực độc, chất gây ung thư, làm thay đổi về mặt sinh học,
phá hủy hệ thống miễn dịch. Aflatoxin có thể hòa tan trong methanol, chloroform,
acetone, acetonitrile.
• Aflatoxin là một độc tố rất bền vững và chỉ bị phá hủy ở 120
0
C trở lên, trong
môi trường kiềm. Nếu đem đun sôi 100
0
C ở nồi bình thường hoặc nhiệt độ cao hơn ở
nồi áp suất, hay nhiệt độ từ máy ép đùn viên thức ăn gia súc thì Aflatoxin vẫn không bị
phân hủy.
• Có khoảng 18 loại aflatoxin khác nhau nhưng có 4 nhóm hay gặp nhất là B1 và
B2, G1 và G2, trong đó độc nhất là B1 > G1 > B2 > G2
• Aflatoxin B1, B2 là sản phẩm của A. flavus, A. parasiticus
• Aflatoxin G1, G2 là sản phẩm của A. parasiticus
• Trong môi trường có cả A. flavus và A. parasiticus M1, M2, B2A, G2A.
• Aflatoxin M1 và M2 là sản phẩm từ quá trình trao đổi aflatoxin B1 và B2, được
tìm thấy trong sữa của động vật đã tiêu thụ thức ăn có chứa aflatoxins.
Công thức phân tử Afatoxin
5. Ảnh hưởng đến sức khỏe con người và động vật
Aflatoxin là một chất độc nguy hiểm, có độc tính cao với gan, thận và đặc biệt là
chất gây ung thư gan.
Năm 1961, ở Anh, người ta đã tiến hành thực nghiệm trên chuột cống, cho ăn
thức ăn đã nhiễm mốc trong đó 20% là bột lạc thối, sau 6 tháng thấy xuất hiện ung thư
gan.
Robinson nghiên cứu trên trẻ em Ấn Độ bị xơ gan, bằng phương pháp sắc kí lớp
mỏng, ông đã tìm thấy Aflatoxin trong nước tiểu của những trẻ bị xơ gan và trong sữa
của những bà mẹ có con bị xơ gan. Ngoài ra, aflatoxin còn có trong một số dịch chuyển
hóa của cơ thể như huyết thanh, nước tiểu, sữa mẹ..
Người và gia súc ăn phải thức ăn nhiễm aflatoxin ở nồng độ thấp kéo dài thì độc
tố này sẽ tích lũy ở một số cơ quan trong cơ thể như gan, thận, tụy, nếu nhẹ thì chậm
lớn, còi cọc, nặng hơn thì bị sưng gan, hoại tử gan.
Trẻ ăn mỗi ngày 70-100g bột lạc bị nhiễm Aflatoxin với hàm lượng 0,5-1ppm ăn
kéo dài trong 10 tháng sẽ xuất hiện các triệu chứng rối loạn chức năng gan.
Bên cạnh gan, các cơ quan khác như: phổi, thận, mạc treo, túi mật... cũng bị tổn
thương ít nhiều. Gây viêm sưng nặng nề dẫn đến hoại tử các tổ chức và nội tạng.
6. Dấu hiệu lâm sàng khi nhiễm Aflatoxin
Ở lợn: đầu tiên là phá huỷ gan, sau đó đến các cơ quan khác có liên quan, giảm
tốc độ lớn và hiệu quả sử dụng thức ăn nếu thức ăn nhiễm aflatoxin (và được tiêu thụ)
mức 100-400 ppb. Lợn con (rất nhạy cảm với aflatoxin): phá huỷ gan, rối loạn tuần hoàn
máu và chết (nếu vượt quá 400ppb). Lợn nái: sẩy thai hoặc đẻ thai chết). Aflatoxin làm
tăng sự nhạy cảm với stress và gây tổn hại đến tăng trưởng của gia súc.
Triệu chứng mãn tính: phá hoại gan, giảm lớn, hạn chế hiệu quả sử dụng thức ăn,
phá hoại thận, thiếu máu, can thiệp vào hệ miễn dịch, tạo ra những vết thâm, can thiệp
vào quá trình trao đổi chất bình thường của protein và chất béo.
Dấu hiệu cấp tính: suy nhược, triệu chứng thần kinh, đau bụng, đi ngoài, sa ruột
và chết.
Chính phủ Hoa Kỳ đề ra hàm lượng tối đa Aflatoxin (M1) trong sữa : 0,5ppb. Để
giảm khả năng nhiễm Aflatoxin trong sữa, cơ quan quản lý thực phẩm và dược phẩm
Hoa Kỳ đã đưa ra mức 20ppm đối với thức ăn cho bò sữa.
7. Cơ chế gây độc
Cho đến nay, người ta tạm thời công nhận khả năng tác động lên tế bào
gan của aflatoxin qua 5 giai đoạn.
- Tác động qua lại với AND và ức chế các polymeraza chịu trách nhiệm tổng
hợp AND và ARN.
- Ngừng tổng hợp AND.
- Giảm tổng hợp AND và ức chế tổng hợp ARN truyền tin.
- Biến đổi hình thái nhân tế bào.
- Giảm tổng hợp protein.
Ví dụ: Aflatoxin B1 cảm ứng biến đổi từ G sang T ở vị trí thứ 249 của
khối u p53 gen ức chế túi mật của người.
Hậu quả của quá trình tác động sinh hóa lên tế bào gan này là gây ung thư
biểu mô tế bào gan.
8. Phương pháp phát hiện aflatoxin
8.1. Phương pháp phát quang sinh học: dùng tia cực tím tạo ra huỳnh quang
màu vàng xanh sáng từ axit kojic (axit này được tạo ra do cùng một loại nấm sản sinh
aflatoxin, chỉ gián tiếp phát hiện sự có mặt của aflatoxin). Phương pháp này không
thông dụng vì ít chính xác.
8.2 Phương pháp "ELISA test": dựa trên nguyên tắc kháng thể kháng nguyên
phát hiện aflatoxin (và các độc tố khác) thông qua những phương tiện phát hiện nhanh,
rẻ, dễ thực hiện, sử dụng kháng thể để "bắt" (có lựa chọn) độc tố đặc biệt đã được tách
triết từ hạt hay các thành phần của thức ăn. Sau khi triết, sẽ sử dụng bộ kiểm tra và thêm
chất chỉ định màu. Cường độ màu sắc sẽ chỉ định có độc tố hay không.
8.3 Phân tích aflatoxin bằng phương pháp sắc kí.
8.3.1.Phương pháp sắc kí lớp mỏng (Thin layer chromatographi-TLC )
Phương pháp sắc kí lớp mỏng được sử dụng rộng rãi để xác định hàm lượng
aflatoxin lần đầu tiên vào những năm 1960. Người ta sử dụng các bản mỏng được tráng
bởi silicagel để xác định aflatoxin.
Dung môi sử dụng cho dung dịch chạy bản mỏng là chloroforin: methnol và
choloroform: aceton. Việc thêm nước vào hệ thống dung môi sẽ làm tăng khả năng hòa
tan aflatoxin.
Hệ dung môi gồm nước: aceton: chloroform ( 1.5:12:88 v/v) được đánh giá có
khả năng hòa tan aflatoxin tốt nhất. Các bản mỏng đã được chảy qua các dung môi chạy
được đưa vào bởi đèn tử ngoại (uv) 365mm. Các vết mẫu phân tích tạo màu huỳnh
quang xanh da trời hay xanh lá cây. Và có độ dài R
f
được so sánh với các vết của
aflatoxin tiêu chuẩn. Phương pháp này có thể được xác định lượng từ 3-4.10
-4
micromet
(0.3-0.4mg).
Nhược điểm của phương pháp là phụ thuộc vào người phân tích. Khi so sánh
giữa mẫu và các vết của độc tố chuẩn có thể có sự sai lệch kết quả từ 20-30%.
* Phương pháp đo mật độ huỳnh quang trên máy Fluroclensytometer.
Fluroclensytometer có nhiều tiến bộ hơn, chính xác hơn so với nhìn bằng mắt
thường. Tuy nhiên có nhiều phòng thí nghiệm hiện đại vẫn sử dụng phương pháp nhìn
để so sánh trực tiếp các vết trên bản mỏng vì dễ hơn nhiều khi sử dụng qua máy
Densitometer.
Hội hóa học phân tích (A.O.A.C-1980) đã lưu ý tới phương pháp phân tích
định lượng sử dụng TLC. Phương pháp này được mở rộng thành chương trình phân tích
mẫu của tổ chức nghiên cứu ung thư thế giới. Các kết quả của chương trình phân tích
trên đã chứng nhận sự chính xác của phân tích bằng TLC ví sai số rất cao.
Hiện có 4 phương pháp phân tích bằng TLC, phổ biến nhất là CB
( Contiamintion Branch), BF( the beft foods), EFC ( the Eropean Economic
Community) và Pon’s(Pons methods). Phương pháp CB có nhiều ưu điểm hơn cả và
thường xuyên được sử dụng. Tuy nhiên phương pháp CB đắt tiền và sử dụng quá nhiều
dung môi phân tích. Phương pháp BF có tính thực tế hơn nhiều, dể làm và tiêu thụ ít
dung môi, dung môi sử dụng la nước và metanol ít độc hơn chloroform. Phương pháp
Pon’s có nhiều ưu điểm, sử dụng hệ dung môi là aceton và nước, dung môi này không
hòa tan mỡ.
* Khẳng định sự có mặt của aflatoxin:
Một số chất được tách ra từ mẫu đôi khi dễ nhầm lẫn với aflatoxin, dẫn đến sự
khẳng định sai lệch. Phương pháp khẳng định sự có mặt của aflatoxin trực tiếp thực hiện
trên bản sắc kí. Dựa vào sự biến đổi của aflatoxin thành các đồng phân có màu huỳnh
quang khác so với huỳnh quang ban đầu, cả aflatoxin chuẩn và aflatoxin có trong mẫu
phân tích đều chuyển sang cùng một đồng phân. Thử nghiệm khẳng định sự có mặt của