ĐỘC CHẤT THỰC PHẨM PHẠM THỊ ĐAN PHƯỢNG

THỰC PHẨM

Ths. Phạm Thị Đan Phượng Bộ môn Đảm bảo chất lượng và an toàn thực phẩm Khoa Công nghệ Thực phẩm Trường Đại học Nha Trang !1

NỘI DUNG Chủ đề 1. ĐẠI CƯƠNG ĐỘC CHẤT HỌC THỰC PHẨM Chủ đề 2. DẠNG THỨC CỦA CÁC CHẤT ĐỘC TRONG CƠ THỂ Chủ đề 3. ẢNH HƯỞNG CỦA ĐỘC CHẤT LÊN CÁC CƠ QUAN QUAN TRỌNG CỦA CƠ THỂ Chủ đề 4. TÁC DỤNG ĐỘC CỦA ĐỘC CHẤT THỰC PHẨM LÊN CƠ THỂ

2

Tài liệu học tập ! Lê Ngọc Tú và cộng sự, 2006. Độc tố học và An toàn

thực phẩm, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, tp. Hồ Chí Minh. ! Lê Huy Bá, 2006. Độc học môi trường cơ bản, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia, tp. Hồ Chí Minh. ! Phillip L.Williams và Robert C. James và Stephen M. Roberts, 2000. Principles of Toxicology. JOHNWILEY & SONS, INC. !3

Tài liệu tham khảo

! S. S. Deshpande, 2002. Handbook of Food

Toxicology, Marcel Dekker, INC. ! Nguyễn Thị Thìn, 2004. Độc chất trong thực phẩm, NXB Khoa học và Kỹ thuật.

!4

Websites tham khảo !http://foodsafety.usu.edu !http://www.fao.org !http://www.FDA.gov !http://www.who.int/foodsafety/codex !http://www.agroviet.gov.vn !http://www.tcvn.gov.vn !http://www.vfa.gov.vn !http://www.elsevier.com !http://en.wikipedia.org !5

CHủ đỀ 1. ĐẠI CƯƠNG ĐỘC CHẤT HỌC THỰC PHẨM I.1

Khái niệm chung về độc chất học

I.2

Vai trò của độc chất học thực phẩm

I.3

Phân loại độc chất thực phẩm

I.4

Các yếu tố ảnh hưởng đến độc tính của độc chất 6

I.1. Khái niệm chung về độc chất học Định nghĩa ! J.F. Borzelleca định nghĩa: "Độc chất học là ngành học

nghiên cứu về lượng và chất các tác động bất lợi của các tác nhân hóa học, vật lý, sinh học lên hệ thống sinh học của sinh vật sống". ! Độc chất học và độc tố học là hai khái niệm tương đối giống nhau. Độc tố học là khoa học nghiên cứu về bản chất và cơ chế gây độc của các chất đến cơ thể sống hoặc đến những hệ thống sinh học khác. Định nghĩa này cũng bao hàm cả việc xác định mức độ độc và tần suất của các hiệu ứng độc trong mối liên quan với mức độ nhiễm độc ở một cơ thể. !7

I.1. Khái niệm chung về độc chất học Chất độc (toxin, poisoning) ! ! Chất độc trong thực phẩm là do chất hóa học hay hợp chất hóa học có trong nguyên liệu, sản phẩm thực phẩm ở một nồng độ nhất định gây ngộ độc cho người hay động vật khi người hay động vật sử dụng chúng. ! Chất độc có thể tồn tại ở nhiều trạng thái khác nhau, được hình thành và lẫn vào thực phẩm bằng nhiều con đường khác nhau. !8

I.1. Khái niệm chung về độc chất học Độc tính (toxicity) ! ! Độc tính là khả năng gây độc của chất độc. ! Độc tính của một sản phẩm thực phẩm thường có liên quan đến những yếu tố sau: ! Tần suất đưa vào: ăn uống một lần duy nhất hay lặp lại nhiều. ! Mức độ tổn hại. ! Thời gian cần thiết để làm xuất hiện một hiệu ứng độc. !9

I.1. Khái niệm chung về độc chất học ! Độc lực là lượng chất độc trong những điều kiện nhất

định gây ảnh hưởng độc hại hoặc những biến đổi sinh học có hại cho cơ thể. ! Liều lượng gây độc (dose): ! LD50 (lethal dose) là liều lượng thí nghiệm làm chết 50% số động vật trên tổng số được cho ăn như nhau, đơn vị mg/kg động vật sống trên cạn. ! LC50 (lethal concentration) là nồng độ gây chết 50% động vật thí nghiệm, đơn vị mg/l dung dịch hóa chất, thường dùng để đánh giá độc tính của chất độc dạng lỏng hòa tan trong nước sông, suối hay nồng độ hơi hoặc bụi trong môi trường không khí ô nhiễm. !10

I.1. Khái niệm chung về độc chất học Mức độ độc tính: ! Độc tính cấp tính (acute toxicity) của một chất được coi như là các tác dụng không tốt đến cơ thể người, động vật một cách đột ngột, trong khoảng thời gian ngắn dưới 24 giờ, sau khi ăn uống phải thức ăn chứa độc tố. ! Độc tính á cấp (subacute toxicity) là sự biểu hiện rõ các hiệu ứng độc của một chất, sau khi người, động vật ăn uống một lượng nhất định nhưng thường xuyên gặp phải, với thời gian có xác định, khoảng dưới 90 ngày. ! Độc tính mãn tính (chronic toxicity) là sự biểu hiện khá rõ các tác dụng độc của một chất sau khi ăn uống một lượng lặp đi lặp lại hàng ngày trong một thời gian kéo dài trên 90 ngày. !11

I.1. Khái niệm chung về độc chất học ! Mức độ độc được xác định: ! Nhóm I: rất độc, LD50 < 100 mg/kg ! Nhóm II: độc cao, LD50 = 100 - 300 mg/kg ! Nhóm III: độc vừa, LD50 = 300 - 1000 mg/kg ! Nhóm IV: ít độc, LD50 > 1000 mg/kg ! Đơn vị độc chất (TU: Toxicity Units) là đại lượng thể

hiện lượng chất độc của mẫu thử với sinh vật thí nghiệm. Một đơn vị tính tương ứng với mẫu pha loãng giết chết 50% số lượng sinh vật thí nghiệm.

!12

TU càng cao, EC50 càng thấp thì môi trường càng độc hại

I.1. Khái niệm chung về độc chất học ! Khả năng tồn tại và chuyển hóa độc chất thực phẩm

trong cơ thể sinh vật.

Chất độc ô nhiễm

Độc tố tự nhiên

Phụ gia – chất hỗ trợ chế biến

Độc chất thực phẩm Giảm độc tính Tăng độ phân cực, tăng tính thân nước !13

Dễ bài tiết

Cơ thể sinh vật

Tăng độc tính Giảm độ phân cực, tăng tính ưa mỡ Khó bài tiết

I.2. Vai trò của độc chất học thực phẩm ĐCH và sản xuất nông nghiệp thực phẩm

ĐCH và môi trường !14

ĐCH với con người VAI TRÒ

ĐCH và sản xuất công nghiệp thực phẩm

I.2. Vai trò của độc chất học thực phẩm 1. Độc chất học và sản xuất nông nghiệp TP !

Người nuôi trồng, người chế biến, người tiêu thụ đều có liên quan đến mọi mức độ của độc chất học thực phẩm. Để bảo vệ mùa màng, người ta sử dụng những hợp chất hóa học đang có và tìm ra những dẫn xuất mới để kiểm soát sự tăng sinh của các sinh vật sống ký sinh. !Nhưng nếu thuốc diệt côn trùng là cần thiết cho cây thì đồng thời cũng là chất độc đáng gờm cho chính người đang ứng dụng và cho cả người không may ăn phải các dư chất này với liều lượng lớn hơn liều lượng cho phép. !15

I.2. Vai trò của độc chất học thực phẩm 2. Độc chất học và môi trường ! Sản xuất nông nghiệp và chế biến thực phẩm đã và đang làm ô nhiễm đất trồng, nguồn nước, không khí với dư lượng thuốc trừ sâu, diệt cỏ, phân bón,... Các chất ô nhiễm sẽ tồn tại trong thực phẩm mà chúng ta cần kiểm soát chúng ở mức dư lượng cho phép. ! Sản xuất công nghiệp sẽ làm môi trường ô nhiễm các kim loại nặng, các chất khí độc, các hydrocacbon đa vòng,...

!16

I.2. Vai trò của độc chất học thực phẩm 3. Độc chất học và sản xuất công nghiệp thực phẩm ! Trong công nghiệp thực phẩm, thực phẩm đòi hỏi phải được đảm bảo an toàn từ khi còn là nguyên liệu ban đầu, bán thành phẩm đến khi trở thành sản phẩm thực phẩm. Do vậy, thực phẩm cần được chú trọng đến phương pháp bảo quản. ! Bảo quản thực phẩm là bảo quản chúng sau khi thu hoạch, trong quá trình cất giữ, trong quá trình chế biến cũng như trong quá trình phân phối, có thể coi là một sự cần thiết tuyệt đối. !17

I.2. Vai trò của độc chất học thực phẩm ! Các phương pháp bảo quản phổ biến hiện nay là

phương pháp sử dụng nhiệt (nóng hay lạnh), phương pháp kỹ thuật vật lý, phương pháp hóa học. ! Trong đó, phương pháp bảo quản bằng chất hóa học có vai trò rất quan trọng, nhờ có tính hiệu quả cao và chi phí rẻ. ! Tuy nhiên, vấn đề vệ sinh an toàn thực phẩm sau xử lý hóa học phải được trọng tâm và được đánh giá thật kỹ khả năng gây ngộ độc thực phẩm.

!18

I.2. Vai trò của độc chất học thực phẩm 4. Độc chất học với con người

Ai là người chịu trách nhiệm về thực phẩm an toàn, không có độc chất?

!19

Người chế biến hay người sử dụng thực phẩm ?

I.2. Vai trò của độc chất học thực phẩm ! Những nguy cơ của các chất độc có nguồn gốc tự

nhiên, các chất ô nhiễm trong thực phẩm là tương đối, vì con người có thể kiểm soát được những nguy cơ đã biết. ! Tuy nhiên, nguy cơ khi hấp thụ một vài phần mười của miligam thuốc bảo vệ thực vật hoặc kim loại nặng hoặc độc tố có trong thực phẩm khác với nguy cơ khi hấp thụ một năng lượng lớn calo dưới dạng đường hay lipid… ! Vì vậy, con người cần phải được thông tin đầy đủ về các nguy cơ độc hại của độc chất khi tồn tại trong thực phẩm.

!20

Người chế biến phải có đạo Người tiêu dùng phải chịu trách đức, tuân theo luật pháp. nhiệm về sức khỏe của mình.

I.3. Phân loại độc chất thực phẩm Cơ sở phân loại dựa theo mục đích nghiên cứu, đối tượng nghiên cứu: ! Phân loại theo nồng độ - liều lượng. ! Phân loại theo bản chất. ! Phân loại theo môi trường (đất, nước, không khí, sinh quyển). ! Phân loại theo mức độ nguy hiểm. ! Phân loại theo nguồn gốc độc chất. ! Phân loại theo dạng tồn tại. ! Phân loại thông qua đường xâm nhập và gây hại. ! Phân loại theo ngành kinh tế - xã hội: độc chất trong nông nghiệp, công nghiệp, y tế, quân sự, thực phẩm... !21

I.3. Phân loại độc chất thực phẩm Cơ sở phân loại: ! ! Phân loại theo qui trình công nghệ (dạng nguyên

chất, dạng phụ gia, dạng dung môi, dạng chất thải...) ! Phân loại theo tác dụng sinh học đơn thuần (tác dụng kích ứng, tác dụng gây ngạt, dị ứng, ung thư, đột biến...) ! Phân loại theo sinh học hệ thống: gây độc lên mô thần kinh, lên cơ quan tạo máu; gây độc lên gan, thận, các cơ quan khác. !22

Một số phương pháp phân loại 1. Phân loại theo nồng độ và liều lượng ! Hầu hết các nguyên tố hóa học đều hiện diện với một nồng độ thích hợp trong môi trường. Chúng là các nguyên tố có ích góp phần tạo nên và duy trì sự sống trên trái đất. ! Tuy nhiên, một số trong chúng là các chất độc tiềm tàng. Tùy theo mỗi đối tượng bị tác động mà nồng độ hay liều lượng tăng vượt qua một mức giới hạn, thì các độc chất tiềm tàng này sẽ phát huy độc tính của nó lên vật tiếp xúc. ! Một độc chất có nồng độ nhỏ được đưa vào môi trường trong một thời gian dài sẽ gây độc cho các đối tượng trong hệ sinh thái do khả năng được tích lũy sinh học. !23

Một số phương pháp phân loại Phân loại theo nồng độ và liều lượng: ! ! Nồng độ nền là nồng độ của các nguyên tố sẵn có trong môi trường tự nhiên không gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe của con người và sinh vật. ! Nồng độ cho phép là nồng độ dùng để khống chế chất độc trong việc bảo vệ sức khỏe cho người và sinh vật. ! Trong môi trường tự nhiên có những chất thể hiện tính độc ngay khi tồn tại ở dạng nguyên thủy của nó. Khả năng gây độc của loại độc chất, độc tố này tác dụng với bất kể nồng độ (liều lượng) lớn hay nhỏ, tức là không phụ thuộc vào nồng độ hiện diện của nó. !24

Một số phương pháp phân loại 2. Phân loại theo bản chất hóa học của độc chất 1. Tính độc của chất độc có bản chất phụ thuộc vào nhiều yếu tố nhưng quan trọng nhất là dạng cấu trúc hóa học của nó: ! Chất độc dạng hợp chất hydrocarbon có tính độc tỷ lệ thuận với số nguyên tử carbon trong phân tử. ! Những chất vô cơ có cùng nguyên tố thì chất nào có số nguyên tử ít hơn sẽ độc hơn.

2. Số nguyên tử halogen thay thế hydro càng nhiều thì chất đó càng độc. !25

Một số phương pháp phân loại 3. Độc chất trung gian giữa hai loại bản chất và liều lượng ! Có những chất có thể xếp vào loại độc chất nồng độ - liều lượng bởi chỉ với một nồng độ vượt quá giới hạn, nó mới thể hiện tính độc. ! Tuy nhiên, cũng có thể xếp nó vào loại chất độc bản chất vì xét ở một điều kiện nhất định, nó có thể gây rối loạn sinh lý, tổn thương cho cơ thể nếu thâm nhập vào các cơ quan nội tạng. !26

Một số phương pháp phân loại 4. Phân loại theo mức độ nguy hiểm ! Mức độ nguy hiểm của một loại độc chất trên một đối tượng nghiên cứu xác định thường được phân loại dựa theo giá trị LD50 (median lethal dose: liều lượng gây chết 50% động vật thí nghiệm, đơn vị mg/kg động vật sống trên cạn) hay LC 50 (median lethal concentration: nồng độ gây chết 50% động vật thí nghiệm, đơn vị mg/l dung dịch hóa chất). ! Mức độ nguy hiểm tùy thuộc vào nhiều yếu tố, theo phân loại của WHO, các hóa chất có mức độ nguy hiểm tùy theo dạng tồn tại và con đường xâm nhập vào cơ thể sinh vật thí nghiệm. !27

Một số phương pháp phân loại ! Bảng phân loại chất độc theo mức độ nguy

hiểm (Nguồn: WHO, 1998) ! !

Cấp độc

LD Qua miệng Thể rắn Thể lỏng

Qua da Thể rắn

Thể lỏng

Độc mạnh <5 < 20 < 10 < 40 Độc 5 - 50 20 - 200 10 - 100 40 - 400 Độc trung bình 50 - 500 200 - 2000 100 - 1000 400 - 4000 Độc ít < 2000 > 4000 > 500

!28

Một số phương pháp phân loại 5. Phân loại theo nguồn gốc độc chất ! Độc chất trong tự nhiên xuất phát từ nhiều nguồn gốc khác nhau như nguồn gốc sinh học, hóa học, chất phóng xạ... và chính nguồn gốc này sẽ ảnh hưởng nhiều đến độc tính của chúng.

1. Độc tố sinh học là chất độc được sinh ra từ vi sinh vật, thực vật, động vật, là các sản phẩm của quá trình phân hủy động, thực vật chết dưới tác dụng của vi sinh vật, quá trình biến đổi gen, độc tố từ các loại nấm, côn trùng... !29

Một số phương pháp phân loại ! Phân loại theo nguồn gốc độc chất:

2. Độc chất hóa học là các chất độc có nguồn gốc từ hóa chất, là sản phẩm của các phản ứng hóa học, từ các ngành công nghiệp, chất thải công nghiệp... được xếp vào loại độc chất hóa học. Mức độ gây độc của chúng tùy thuộc nhiều vào cấu trúc hóa học, nồng độ tác động của chúng và trạng thái của cơ thể nhận chất độc. !30

3. Tia phóng xạ là những tia mắt thường không nhìn thấy được, phát ra từ các nguyên tố phóng xạ như uranium, cobalt, radium... Chất phóng xạ xâm nhập vào cơ thể (qua đường hô hấp, tiêu hóa) tới các cơ quan, gây tác dụng chiếu xạ gọi là tác dụng nội chiếu. Tác dụng này nguy hiểm hơn tác dụng ngoại chiếu (là ảnh hưởng của tia phóng xạ khi chiếu từ ngoài vào bề mặt cơ thể).

Một số phương pháp phân loại

!31

6. Phân loại theo trạng thái tồn tại ! Trạng thái hóa học của các chất độc tồn tại ở dạng đơn chất hay hợp chất, dạng ion hay phân tử đều có khả năng gây độc và khả năng gây độc khác nhau. Môi trường tồn tại hóa chất cũng góp phần làm tăng hay giảm thiểu độc tính. Hoặc sự hiện diện cùng một lúc của nhiều độc tố, độc chất sẽ làm cộng hưởng tính độc hay làm triệt tiêu tính độc của nhau. ! Trạng thái vật lý của độc chất có thể ở thể rắn, lỏng, khí, hơi, bụi... Mức độ gây độc của chất độc tăng dần từ thể rắn sang lỏng và cao nhất là thể khí. Khả năng gây độc thay đổi theo trạng thái vật lý của độc chất phụ thuộc vào mức độ khuếch tán các độc chất vào môi trường.

Một số phương pháp phân loại 7. Phân loại thông qua đường thâm nhập và gây hại ! Chất độc thâm nhập vào các đối tượng trong hệ sinh thái bằng nhiều con đường, cách thức khác nhau. Các cách thức này cũng quyết định đến mức độ tác hại mà độc chất ảnh hưởng lên động vật, thực vật và con người. ! Dù bằng con đường thâm nhập nào thì khi vào trong cơ thể sinh vật và con người, độc chất cũng gây ra sự mất ổn định của cấu trúc vật chất trong cơ thể. !32

I.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến độc tính của độc chất Ngoài liều lượng và thời gian nhiễm, còn có các yếu tố khác như: ! ! ! ! ! Các yếu tố sinh lý ! Các yếu tố vật lý, ! Các yếu tố môi trường, ! Và các yếu tố khác.

!33

I.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến độc tính của độc chất 1. Liều lượng và thời gian tiếp xúc với hóa chất độc ! Liều lượng tiếp xúc càng cao và thời gian tiếp xúc càng lâu thì tính độc có tác hại càng lớn. ! Sự hiện diện cùng một lúc nhiều loại hóa chất trong cơ thể sống tại cùng một thời điểm tiếp xúc là yếu tố tác động đến tính độc của các chất.

2. Các yếu tố sinh học ! Tuổi tác ! Tình trạng sức khỏe ! Loài và giống ! 4 ! Yếu tố gen di truyền 3

I.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến độc tính của độc chất 3. Các nhân tố môi trường ảnh hưởng đến hoạt tính của độc chất ! pH môi trường ! Độ dẫn điện ! Các chất cặn ! Nhiệt độ ! Diện tích mặt thoáng ! Các chất đối kháng hoặc xúc tác ! Các yếu tố về khí tượng, thủy văn ! Khả năng tự làm sạch của môi trường !35

CHủ đỀ 2. DẠNG THỨC CỦA CÁC CHẤT ĐỘC TRONG CƠ THỂ II.1

II.2

II.3

II.4

Quá trình tích lũy và chuyển hóa sinh học của độc chất qua chuỗi thực phẩm Sự hấp thu, phân phối và đào thải các chất độc trong cơ thể Chuyển hóa sinh học các độc tố - sự cân bằng giữa chất độc hại và chất khử độc Tác dụng độc lên cơ thể 36

II.1. Quá trình tích lũy và chuyển hóa sinh học của độc chất qua chuỗi thực phẩm ! Trong quá trình sinh trưởng và phát triển, mọi cơ

!37

thể sinh vật đều có thể bị ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp của độc chất, độc tố qua dây chuyền thực phẩm (chuỗi thực phẩm). ! Các thực vật bậc thấp, thực vật bậc cao, động vật bậc thấp, động vật bậc cao và kể cả con người, khi tiếp xúc với độc chất, độc tố đều có thể bị nhiễm độc. ! Khi xâm nhập vào cơ thể sinh vật, chất độc sẽ trải qua quá trình chuyển hóa sinh học. Phần lớn các chất độc được đào thải ra ngoài, một phần có thể bị lưu giữ và tích tụ lại trong cơ thể.

II.1. Quá trình tích lũy và chuyển hóa sinh học của độc chất qua chuỗi thực phẩm ! Quá trình chuyển hóa sinh học trong cơ thể sinh

vật Dễ bài tiết

Độc chất và

Độc tố

• Khử hoạt hóa (tăng độ phân cực, tăng tính thân nước)

• Hoạt hóa (giảm độ phân

cực, tăng tính thân mỡ) Khó bài tiết

!38

Giảm độc tính

Tăng độc tính

II.1. Quá trình tích lũy và chuyển hóa sinh học của độc chất qua chuỗi thực phẩm ! Dây chuyền thực phẩm là con đường chuyển

năng lượng từ cơ thể sinh vật này sang cơ thể sinh vật khác. ! Theo dây chuyền thực phẩm, các chất độc khó bài tiết sẽ được chuyển từ sinh vật này sang sinh vật khác và được tích lũy hàm lượng độc chất cao hơn dần theo bậc dinh dưỡng và thời gian sống. ! Quá trình này gọi là quá trình tích lũy và phóng đại sinh học của độc chất trong cơ thể sinh vật. ! Do vậy, hàm lượng độc chất, độc tố ở bậc dinh dưỡng sau luôn cao hơn bậc trước nhiều lần. !39

II.1. Quá trình tích lũy và chuyển hóa sinh học của độc chất qua chuỗi thực phẩm ! Dây chuyền thực phẩm (food chain) tổng quát

Thực vật bậc thấp

Thực vật bậc cao

Động vật phù du

Động vật

Giáp xác, nhuyễn thể Cá nhỏ !40

Cá lớn

II.1. Quá trình tích lũy và chuyển hóa sinh học của độc chất qua chuỗi thực phẩm ! Ví dụ chuỗi thực phẩm đặc trưng

Food Chain in Nature *P = producer, *H = herbivore, *C1 = carnivore order-1, *C2 = carnivore order-2)

!41

II.1. Quá trình tích lũy và chuyển hóa sinh học của độc chất qua chuỗi thực phẩm ! Tích

lũy sinh học (bioaccumulation) là một quá trình tích tụ các nguyên tố vi lượng, các chất ô nhiễm vào trong cơ thể sinh vật thông qua quá trình hấp thụ bởi các sinh vật từ môi trường xung quanh mà chúng đang sống.

!42

II.1. Quá trình tích lũy và chuyển hóa sinh học của độc chất qua chuỗi thực phẩm ! Đối với các chất gây ô nhiễm thông qua chuỗi

thức ăn, sự ảnh hưởng biểu hiện rõ ở các động vật có mức tiêu thụ cao hơn (bao gồm cả con người). Khả năng đề kháng của sinh vật khác với con người khi có tác động của chất độc. ! Đối với bất kỳ một sinh vật nào, sự khác nhau của cá thể dẫn đến sự khác nhau rõ rệt của lượng chất tích lũy; điều này phụ thuộc vào tổng lượng lipid với điều kiện tuổi hoặc giới tính của sinh vật đó. !43

II.1. Quá trình tích lũy và chuyển hóa sinh học của độc chất qua chuỗi thực phẩm

! Sự phóng đại sinh học (biomagnification) trong quá

!44

trình tích lũy và chuyển hóa sinh học của độc chất, độc tố qua chuỗi thực phẩm. Nếu sinh vật sống tầng đáy ăn phải một lượng nhỏ độc chất, độc tố thì động vật ăn thịt sẽ ăn gấp 100 lần so với sinh vật tầng đáy.

Bằng cách đó, con người sẽ vô tình ăn phải một lượng rất lớn chất độc.

II.2. Sự hấp thu, phân phối và đào thải các chất độc trong cơ thể 1. Cơ chế chất độc xâm nhập vào cơ thể

!45

II.2. Sự hấp thu, phân phối và đào thải các chất độc trong cơ thể

1. Cơ chế chất độc xâm nhập vào cơ thể ! ! Khuếch tán thụ động ! Sự thấm lọc ! Vận chuyển chủ động (tích cực) ! Nội thấm bào

!46

II.2. Sự hấp thu, phân phối và đào thải các chất độc trong cơ thể 1. Cơ chế chất độc xâm nhập vào cơ thể ! Cấu trúc tế bào

Mỗi tế bào có màng, bào tương, các bào quan và nhân.

!47

1. Cơ chế chất độc xâm nhập vào cơ thể ! Chức năng chủ yếu của tế bào Tạo ra hàng rào bảo vệ, tạo hình, ổn định cấu trúc cả trong và ngoài. ! Tiếp nhận, xử lý và truyền tin. ! Tiếp nhận, tiêu hóa chất, tổng hợp chất mới, sinh năng

!48

lượng. ! Dự trữ chất và năng lượng. ! Sinh sản để thay cũ đổi mới, phát triển cơ thể, hồi phục cơ thể, duy trì nòi giống. ! Sinh điện sinh học: Điện não, điện tim, điện thần kinh, điện dạ dày…

"Sự trao đổi thông tin và vật chất qua màng tế bào thông qua hình thức vận chuyển khuếch tán, vận chuyển tích cực, thấm lọc và nội thấm bào.

1. Cơ chế chất độc xâm nhập vào cơ thể ! Cấu trúc màng tế bào

! Màng tế bào là

màng bán thấm, có tính đàn hồi, dày 7-10 nm, thành phần chủ yếu là protein và lipid, một phần nhỏ là carbohydrat.

!49

1.

Cơ chế chất độc xâm nhập vào cơ thể

! Các hình thức chính để vận chuyển vật chất qua

màng tế bào

!50

1. Cơ chế chất độc xâm nhập vào cơ thể ! Vận chuyển thụ động xảy ra phụ thuộc vào sự

chênh lệch nồng độ chất và điện thế hai bên màng tế bào, không cần cung cấp ATP. ! ! ! ! ! ! ! Vận chuyển chủ động (tích cực) cần được cung cấp ATP để hoạt động. !51

Cơ chế chất độc xâm nhập vào cơ thể ! Khuếch tán thụ động 1. Qua lớp lipid kép (phospholipid): ! Vật chất có kích thước nhỏ

Không tích điện ! Không phân cực ! Những chất hòa tan trong lipid 2. Qua protein mang tính chọn lọc: đường, acid amin, các ion Na+, K+, Ca2+, Mg2+, P3+, Cl1- … !

!52

Cơ chế chất độc xâm nhập vào cơ thể ! Khuếch tán thụ động 1. Khuếch tán đơn thuần qua lớp lipid kép ! Các chất có bản chất là lipid, tan trong lipid O2; N2;

CO2; các vitamin A, D, E, K, rượu; cồn... Tốc độ khuếch tán tỷ lệ thuận với độ hòa tan trong mỡ.

- Đặc điểm: vận chuyển vật chất thuận chiều bậc thang điện hóa lấy năng lượng từ chuyển động nhiệt, không cần cung cấp ATP . ! Riêng, đối với nước qua màng rất nhanh do kích thước phân tử nhỏ và động năng lớn, hoặc các phân tử không tan trong mỡ nhưng có kích thước rất nhỏ (urê). Vậy, trường hợp này thì có tốc độ khuếch tán tỷ lệ nghịch với kích thước phân tử. !53

Cơ chế chất độc xâm nhập vào cơ thể ! Khuếch tán thụ động 2. Khuếch tán đơn thuần qua các kênh protein ! Có tính thấm chọn lọc cao: phụ thuộc vào đặc điểm hình dáng, đường kính và điện tích ở mặt trong của kênh. ! Cổng đóng- mở của kênh protein theo điện thế: Ví dụ: Cổng hoạt hóa của kênh Na+: Khi mặt trong màng mất điện tích âm thì cổng hoạt hóa phía ngoài màng mở ra, Na+ đi qua kênh để vào trong tế bào.

Cổng của kênh K+ cũng mở khi mặt trong màng trở thành điện tích dương. ! Cổng đóng mở do chất kết nối (ligand): Khi có chất kết nối gắn với protein kênh làm thay đổi hình dạng và làm đóng hoặc mở cổng.

Ví dụ: Acetylcholin gắn vào protein kênh, Na+ làm cổng của kênh mở ra, cho phép các ion Na+ đi vào tham gia vào cơ chế xuất hiện điện thế hoạt động, dẫn truyền xung động thần kinh. !54

Cơ chế chất độc xâm nhập vào cơ thể ! Khuếch tán thụ động 3. Khuếch tán được thuận hóa nhờ protein mang ! Là hình thức vận chuyển của các đường đơn như glucose, fructose, mannose, galactose, xylose, arabinose và phần lớn các acid amin. ! Tốc độ khuếch tán tăng dần đến mức tối đa (Vmax) thì dừng lại dù nồng độ chất khuếch tán vẫn tiếp tục tăng. ! Nguyên nhân: số lượng các vị trí trên phân tử protein mang có hạn, có thời gian để protein mang gắn, thay đổi hình dạng. !55

Cơ chế chất độc xâm nhập vào cơ thể ! Khuếch tán thụ động ! Khuếch tán được thuận hóa nhờ protein mang

!56

Cơ chế chất độc xâm nhập vào cơ thể ! Khuếch tán thụ động ! Ảnh hưởng bởi tính thấm của

!57

4. Các yếu tố ảnh màng đối với chất khuếch hưởng tới tốc độ tán. khuếch tán thụ động ! Ảnh hưởng bởi sự chênh lệch nồng độ ở hai bên màng. ! Ảnh hưởng bởi sự chênh lệch áp suất qua màng. ! Khi có chênh lệch điện thế giữa hai bên màng thì các ion, do tích điện, sẽ khuếch tán qua màng mặc dù không có sự chênh lệch nồng độ của chúng ở hai bên màng.

!

Khuếch tán thụ động độc chất qua màng tế bào

! ! Phần lớn các chất độc đi qua màng tế bào bằng con đường khuếch tán đơn giản và thụ động. Tỷ lệ đi qua có liên quan trực tiếp với gradient nồng độ ở hai bên màng và tính ưa béo của phân tử độc. ! Nhiều chất độc ion hóa được. Các dạng ion hóa thường không có khả năng đi qua màng tế bào do độ hòa tan của chúng trong lipid rất thấp, trong khi đó dạng không bị ion hóa lại hòa tan được trong chất béo, do đó tỷ lệ hấp thụ phụ thuộc vào độ hòa tan của chúng trong chất béo. !58

!

Khuếch tán thụ động độc chất qua màng tế bào

! Độ ion hóa của acid và base hữu cơ yếu phụ thuộc

vào pH của môi trường. Vì thế, sự khuếch tán của acid thì rất dễ dàng trong môi trường acid, trong khi một base lại khuếch tán nhẹ nhàng trong môi trường kiềm. ! Sự khuếch tán thụ động thường có xu hướng thiết lập nên một cân bằng giữa các nồng độ tồn tại ở hai phía màng sinh học. ! Thời gian để đạt đến một cân bằng giữa một cơ thể và môi trường quanh nó, ngoài độ ưa béo, còn phụ thuộc vào nồng độ vật chất trong môi trường, bề mặt trao đổi và khối lượng của cơ thể, trong đó quan trọng là lượng mỡ của cơ thể này. !59

!

Khuếch tán thụ động độc chất qua màng tế bào ! Dạ dày

!60

!

Khuếch tán thụ động độc chất qua màng tế bào ! Ruột

!61

II.2. Sự hấp thu, phân phối và đào thải các chất độc 1. Cơ chế chất độc xâm nhập vào cơ thể (tiếp) ! Sự thấm lọc qua màng tế bào ! Các màng của các mao quản và của các cuộn tiểu cầu thường có các lỗ tương đối rộng (khoảng 70 nm) nên các phân tử có kích thước bé hơn albumin (M=60.000 Da) đều có thể đi qua được. ! Nhờ lực thủy tĩnh và/hoặc lực thẩm thấu mà dòng nước đi qua các lỗ này sẽ góp phần vào việc vận chuyển các chất độc. ! Tuy nhiên các lỗ tế bào đa phần là khá nhỏ (khoảng 4 nm) nên chỉ có các sản phẩm hóa học có khối lượng phân tử cực đại là 100-200 Da, mới đi qua được. !62

II.2. Sự hấp thu, phân phối và đào thải các chất độc trong cơ thể 1. Cơ chế chất độc xâm nhập vào cơ thể

! Vận chuyển tích cực là hình thức vận chuyển của ion Na+, K+, Ca2+, Fe2+, H+, Cl-, I-, urat, một số đường đơn và phần lớn acid amin. ! Ngược chiều bậc thang điện hóa. ! Cần phải có chất mang và cần cung cấp năng lượng từ bên ngoài.

!63

1. Cơ chế chất độc xâm nhập vào cơ thể ! Vận chuyển tích cực ! Uniport: chỉ vận chuyển một chất duy nhất ! Symport: vận chuyển được hai chất cùng một lúc

theo cùng một chiều. ! Antiport: vận chuyển hai chất cùng một lúc nhưng theo hai chiều đối ngược nhau (bơm Na+ - K+ ATPase)

!64

1. Cơ chế chất độc xâm nhập vào cơ thể ! Vận chuyển tích cực ! Sự vận chuyển tích cực thường bao gồm cơ chế

tạo ra một phức giữa phân tử và chất mang cao phân tử tại một phía của màng. Lúc này, phức có thể khuếch tán qua phía bên kia màng và tại đây phân tử sẽ được giải phóng. Sau đó, chất mang lại quay trở về vị trí ban đầu và quá trình lại tiếp tục. ! Tuy nhiên, khả năng của chất mang thường có giới hạn. Khi chất mang bị bão hòa thì tỷ lệ vận chuyển không còn phụ thuộc vào nồng độ của phân tử. !65

1. Cơ chế chất độc xâm nhập vào cơ thể ! Vận chuyển tích cực Cơ chế bơm Na+, K+ và ATPase của tế bào: ! Bơm Na+,K+, ATPase có vai trò đưa 3 ion Na+ vào trong, 2 ion K+ ra ngoài, kéo nước ra theo. ! Khi Protein và các hợp chất hữu cơ có kích thước phân tử lớn, tích điện âm, không thể thấm ra ngoài một cách thụ động (trạng thái nghỉ của cơ chế thụ động), sẽ hấp dẫn các ion dương và gây ra một lực thẩm thấu hút nước từ bên ngoài vào bên trong làm tế bào phồng lên và có thể vỡ. Do vậy, cơ chế bơm Na+ -K+ - ATPase, sẽ được hoạt hóa khi thể tích tế bào tăng hơn bình thường. !66

1. Cơ chế chất độc xâm nhập vào cơ thể ! Vận chuyển tích cực ! Hiện tượng kìm hãm cạnh tranh cũng có thể xảy

ra giữa những phân tử có các đặc tính tương tự nhau.

!67

1. Cơ chế chất độc xâm nhập vào cơ thể ! Vận chuyển tích cực ! Trong vận chuyển tích cực, một chất mang có thể

đảm bảo cho các phân tử qua màng ngược với gradient nồng độ, hoặc nếu phân tử ở dạng ion hóa thì chất mang cũng sẽ đảm bảo cho chúng qua màng ngược với gradient điện hóa. ! Tất nhiên, sự vận chuyển tích cực phải tiêu tốn một năng lượng của trao đổi chất, do đó quá trình sẽ bị ức chế bởi những chất độc vốn có ảnh hưởng tới sự trao đổi chất của tế bào.

!68

II.2. Sự hấp thu, phân phối và đào thải các chất độc trong cơ thể 1. Cơ chế chất độc xâm nhập vào cơ thể ! Nội thấm bào ! Các tiểu phần dạng rắn có thể bị hấp thu bởi thực bào. Các tiểu phần ở dạng lỏng bị hấp thu bởi uống bào. Cơ chế này được gọi là nhập bào. ! Hệ thống vận chuyển đặc biệt này rất quan trọng đối với các túi phổi cũng như đối với hệ thống lưới – nội – mô khi bài tiết các chất độc có trong máu.

!69

1. Cơ chế chất độc xâm nhập vào cơ thể ! Nội thấm bào ! Đối với các phân tử lớn (rắn hoặc lỏng) không lọt

qua lỗ màng, tế bào sử dụng hình thức xuất hay nhập bào để chuyển tải ra hoặc vào tế bào.

!70

II.2. Sự hấp thu, phân phối và đào thải các chất độc trong cơ thể 2. Quá trình xâm nhập của độc chất vào cơ thể sinh vật ! Độc chất xâm nhập vào cơ thể sinh vật từ rất nhiều con đường khác nhau và tùy thuộc vào từng nhóm loài sinh vật.

Thực vật !71

Con người

Động vật

II.2. Sự hấp thu, phân phối và đào thải các chất độc trong cơ thể 2. Quá trình xâm nhập của độc chất vào cơ thể sinh vật ! Đối với thực vật ! Độc chất có thể xâm nhập bằng cách thụ động hay chủ động. ! Độc chất xâm nhập vào cơ thể thực vật qua quá trình lấy các chất dinh dưỡng, muối khoáng từ bộ rễ, từ cơ quan hấp thu, sinh sản, dự trữ như lá – hoa – quả…, một số chất có thể thẩm thấu trực tiếp qua màng tế bào khi tiếp xúc. !72

II.2. Sự hấp thu, phân phối và đào thải các chất độc trong cơ thể 2. Quá trình xâm nhập của độc chất vào cơ thể sinh vật

! Đối với động vật Độc chất xâm nhập vào cơ thể động vật: ! Qua đường hô hấp ! Thấm qua da ! Qua đường tuần hoàn ! Qua đường tiêu hóa ! Qua các cơ quan dễ bị tổn thương, nhạy cảm với độc chất.

Hấp thụ (Absorption) !73

Phân phối (Distribution)

Chuyển hóa (Metabolism)

Đào thải (Elimination)

II.2. Sự hấp thu, phân phối và đào thải các chất độc trong cơ thể ! Đối với con người

!74

II.2. Sự hấp thu, phân phối và đào thải các chất độc trong cơ thể Chất độc qua miệng (sự ăn vào bụng)

Đường ống tiêu hóa Bài tiết (phân)

Chất độc qua phổi (sự hít vào)

Mật

Thấm qua da Bài tiết (tuyến mồ hôi)

Bài tiết (thở ra không khí)

Các con đường khác (trực tràng, âm đạo, ngoài ruột)

Gan

Hệ thống tuần hoàn của máu/ bạch huyết Liên kết Protein

Cơ quan cảm nhận màng tế bào

Trao đổi chất Tích tụ (xương, mô mỡ)

Phân phối (ở dạng tự do, liên kết, chất chuyển hóa) Thận Bàng quang

!75

Bài tiết (nước tiểu)

II.2. Sự hấp thu, phân phối và đào thải các chất độc trong cơ thể 1# Quá trình hấp thu ! Bốn con đường chính: tiêu hóa, hô hấp, thần kinh và thấm qua da. a. Đường tiêu hóa ! Đa phần các chất độc đi vào đường tiêu hóa cùng với nước và thức ăn hoặc đi vào một cách độc lập qua miệng, dạ dày, ruột non, gan (được giải độc một phần), qua đường tuần hoàn, đến các phủ tạng và gây nhiễm độc. ! Tuy nhiên, không phải tất cả các độc chất đều đi qua được mà chỉ có những phần tử có đường kính cỡ 0,1 mm, đi qua các kẽ hở của tế bào chất ruột non, lọt vào tế bào chất. !76

II.2. Sự hấp thu, phân phối và đào thải các chất độc trong cơ thể Hấp thu qua đường tiêu hóa: ! Trong tế bào chất, chúng hủy hoại tế bào chất ruột non, sau đó đi vào máu phá vỡ bạch cầu, làm giảm sức đề kháng của con người. Một số loại chất độc trú lại trong mô mỡ hay trong gan, xương… ! Khi độc chất tấn công vào ruột hay dạ dày, tính hấp phụ của độc chất bị thay đổi.

"77

Dạ dày

gan

Ruột non

II.2. Sự hấp thu, phân phối và đào thải các chất độc trong cơ thể ! Trong dạ dày

! Trong ruột ! Chất độc là các acid yếu, ! Chất độc là các acid yếu, chủ yếu chúng thường ở dạng không ở dạng ion hóa nên bị hấp thu ion hóa, hòa tan được trong khó khăn, nhưng một khi qua chất béo nên có thể khuếch được vào máu thì chúng trở tán được. thành dạng ion hóa do đó sẽ không có xu hướng quay trở lại. ! Chất độc là các base yếu, chúng bị ion hóa rất mạnh do ! Chất độc là các base yếu, thì dễ đó bị hấp thụ không dễ dàng. dàng bị hấp thụ hơn vì ở đây chúng tồn tại dưới dạng không "Qua máu, các acid yếu ion hóa. thường ở dưới dạng ion hóa nên dễ bị vận chuyển đi, con " Những chất phân cực kém base yếu lại thường ở dưới thường là những chất tan trong dạng không ion hóa nên có mỡ, thông qua màng lipid và khuynh hướng khuếch tán lại những chất tiết ra trong quá trình dạ dày. ion hóa, phụ thuộc vào hệ số "78 phân ly và pH dung dịch.

II.2. Sự hấp thu, phân phối và đào thải các chất độc trong cơ thể # Quá trình hấp thu b. Đường hô hấp ! Đây là con đường xâm nhập quan trọng nhất và luôn xảy ra do con người phải thở hít. Phổi người có diện tích trao đổi khí là 90 m2, trong đó 70 m2 là của phế nang. Phế nang là vùng hấp thu chính của đường hô hấp bởi vì nó có bề mặt hấp thu rất lớn, có lưu lượng máu cao và có sự gần gủi giữa máu và không khí ở phế nang.

"79

II.2. Sự hấp thu, phân phối và đào thải các chất độc trong cơ thể # Quá trình hấp thu c. Thấm qua da ! Da có vai trò bảo vệ chống các yếu tố hóa học, lý học và sinh học. Da có tính không thấm cao, tạo nên một hàng rào ngăn cách giữa cơ thể và môi trường. Tuy nhiên một số sản phẩm hóa học có thể hấp thu qua da, đi qua lớp biểu bì và chân bì, đi vào hệ tuần hoàn và gây nhiễm độc cho cơ thể.

"80

II.2. Sự hấp thu, phân phối và đào thải các chất độc trong cơ thể # Quá trình hấp thu d. Tác động qua hệ thần kinh ! Gây choáng váng ở mức độ nhẹ. ! Tê liệt ở mức độ nặng. ! Giảm trí nhớ, cơ thể trở nên đần độn. ! Kích phát và có thể trở nên hung bạo. ! Có thể tác động di truyền về sự sai lệch, loạn trí nhớ.

"81

II.2. Sự hấp thu, phân phối và đào thải các chất độc trong cơ thể 2# Phân bố ! Phân bố qua hàng rào máu – não, hàng rào này được định vị ở thành mao mạch. ! Các tế bào của nội mô mao mạch thường nối kết chặt chẽ với nhau, do đó có tác dụng ngăn cản sự đi qua của các chất độc.

"82

Cấu tạo mạch máu

II.2. Sự hấp thu, phân phối và đào thải các chất độc trong cơ thể #

Phân bố ! Trong các tế bào này lại thiếu các không bào nên cũng làm giảm khả năng vận chuyển độc chất. ! Nồng độ protein của các chất lỏng ở các khe ở trong não thường rất thấp. Vì vậy, sự liên kết với các protein không thể là một cơ chế vận chuyển của chất độc từ máu vào não. ! Các chất độc vào trong não phụ thuộc vào độ hòa tan của chúng trong chất béo.

"83

II.2. Sự hấp thu, phân phối và đào thải các chất độc trong cơ thể #

Phân bố ! Hàng rào máu – nhau là vật cản trở ngại cho sự vận chuyển các chất độc và do đó có một tác dụng bảo vệ nào đó cho các bào thai. ! Các hàng rào khác có ở mắt, tinh hoàn. Các hồng cầu cũng có vai trò trong sự phân bố sự xâm nhập các dẫn xuất vô cơ thủy ngân nhưng lại không cản trở các dẫn xuất alkyl của thủy ngân.

"84

II.2. Sự hấp thu, phân phối và đào thải các chất độc trong cơ thể 3# Cố định và thu giữ chất độc ! Sau khi vào cơ thể các chất độc lưu thông trong máu, bạch huyết, đến các tổ chức và phủ tạng. Việc cố định một sản phẩm hóa học vào một tổ chức nào đó thường làm cho nồng độ cục bộ ở tổ chức này cao hơn. ! Hai kiểu liên kết với chất độc: ! Những chất có tác dụng độc mạnh, liên kết bằng đồng hóa trị không thuận nghịch. ! Những chất liên quan đến liều lượng, liên kết phi đồng hóa trị thuận nghịch. Liên kết này có vai trò trong sự phân bố và lưu giữ ở nhiều cơ quan và " 5 8 mô.

II.2. Sự hấp thu, phân phối và đào thải các chất độc trong cơ thể # Cố định và thu giữ chất độc trong protein dịch tương ! Các protein dịch tương có thể cố định các hợp phần sinh lý bình thường cũng như các hợp phần ngoại sinh. ! Phần lớn các hợp phần ngoại sinh được liên kết với albumin, do đó không được vận chuyển trực tiếp vào trong khoảng không gian ngoại mạch. ! Tuy nhiên, sự liên kết này thường là thuận nghịch nên phân tử chất độc có khả năng tự phân ly khỏi protein dẫn đến làm tăng lượng chất độc tự do, chúng có thể đi qua nội mô của mao mạch.

"86

II.2. Sự hấp thu, phân phối và đào thải các chất độc trong cơ thể # Cố định và thu giữ chất độc trong gan và thận ! Gan và thận có khả năng cố định các phần tử hóa học, có chức năng trao đổi chất và chức năng bài xuất của chúng. ! Phần lớn các ion vô cơ (Cadimi, asen, chì, đồng…) động lại ở gan bởi các protein có khả năng cố định đặc biệt (metalothionein) hoặc chuyển giao kim loại từ gan tới thận và thải ra theo đường tiêu hóa.

"87

II.2. Sự hấp thu, phân phối và đào thải các chất độc trong cơ thể # Cố định và thu giữ chất độc trong mô mỡ ! Các mô mỡ là nơi tích giữ mạnh các hợp chất hòa tan được trong chất béo (mỡ trung tính, các acid béo) như các dung môi, các hóa chất trừ sâu chlor hữu cơ. Sự kết hợp các chất độc như DDT với các acid béo, có khả năng giữ sản phẩm này trong các tế bào giàu lipid ở gan, thận và thần kinh trung ương.

"88

II.2. Sự hấp thu, phân phối và đào thải các chất độc trong cơ thể # Cố định và thu giữ chất độc trong mô mỡ và xương ! Xương là vùng chính để giữ chất độc như flo, chì và stronxi (Sr). Các chất độc có mặt trong chất lỏng giữa các khe dễ bị cố định do phản ứng trao đổi nhanh với các tinh thể hydroxyapatit của xương và do có sự giống nhau về điện tích và kích thước nên ion F có thể thay thế dễ dàng OH-, Ca+ có thể bị thay thế bởi chì hoặc Sr.

"89

II.2. Sự hấp thu, phân phối và đào thải các chất độc trong cơ thể 4# Thải chất độc ! Các chất độc sau khi hấp thu và phân bố trong cơ thể, thì nhanh hay chậm đều bị bài xuất ra, hoặc dưới dạng không đổi hoặc dưới dạng các chất trao đổi của chúng hoặc dưới dạng các hợp chất liên hợp. ! Nước tiểu là con đường bài xuất chính, nhưng đối với một số phân tử thì gan và phổi lại có vai trò quan trọng.

"90

II.2. Sự hấp thu, phân phối và đào thải các chất độc trong cơ thể

"91

# Thải chất độc qua thận Các chất độc, các sản phẩm chuyển hóa được thấm lọc qua tiểu cầu thận, khuếch tán qua ống thận và bài tiết qua ống thận. ! Các mao quản của tiểu cầu thường có lỗ rộng (70 nm) nên phần lớn các chất độc đều có thể đi qua, trừ những chất độc có kích thước lớn (M>60.000 Da) hoặc được liên kết chặt chẽ với các protein dịch tương. ! Một chất độc cũng có thể được bài xuất vào trong nước tiểu bằng khuếch tán thụ động qua các ống.

Nước tiểu bình thường có tính acid nên quá trình này có liên quan tới sự bài xuất các base hữu cơ.

II.2. Sự hấp thu, phân phối và đào thải các chất độc trong cơ thể

# Thải chất độc qua gan và mật ! Gan cũng là một cơ quan quan trọng trong việc bài xuất các chất độc, đặc biệt là các hợp chất có cực mạnh (anion hoặc cation), các dẫn xuất đã được liên kết với protein bào tương và các hợp chất có khối lượng phân tử cao hơn 300 Da.

"92

II.2. Sự hấp thu, phân phối và đào thải các chất độc trong cơ thể # Thải chất độc qua phổi ! Khi các sản phẩm ở dạng khí hoặc các dạng chất lỏng bay hơi ở nhiệt độ cơ thể đều được bài xuất chủ yếu qua phổi. Chúng được khuếch tán đơn giản qua màng tế bào hoặc theo khí trong khi thở ra ngoài. Tuy nhiên, tỷ lệ và thời gian đào thải của từng chất khác nhau.

Ví dụ: Chloroform thường bài xuất rất chậm do nó được giữ ở trong mô mỡ và do thể tích thông khí phổi bị hạn chế.

"93

II.2. Sự hấp thu, phân phối và đào thải các chất độc trong cơ thể

"94

# Thải chất độc qua các đường khác ! Bài xuất qua ống tiêu hóa bằng khuếch tán: Chất độc theo miệng, theo thức ăn, vào dạ dày trong cơ thể rồi phân bố trong máu tuần hoàn tới gan. Ở đó, chất độc chịu tác dụng của mật và các men, rồi qua ruột và bị thải theo phân. ! Bài xuất qua nước bọt, tuyến sữa và mồ hôi: Đây là con đường bài xuất tối thiểu của một số độc chất kim loại và chất hữu cơ. Sự bài xuất được tiến hành bằng khuếch tán và thường giới hạn ở dạng độc không ion hóa nhưng hòa tan được trong chất béo.

II.3. Chuyển hóa sinh học các độc tố - sự cân bằng giữa chất độc hại và chất khử độc 1. Bản chất phức tạp của sự chuyển hóa sinh học các độc tố ! ! Một chất độc có thể bị chuyển hóa theo nhiều phản ứng khác nhau, tạo thành những hợp chất trao đổi và những hợp chất liên kết khác nhau. ! Một chất độc có bao nhiêu nhân tố ảnh hưởng (sinh lý, môi trường, hóa học…) thì có bấy nhiêu kiểu chuyển hóa sinh học và bấy nhiêu sản phẩm chuyển hóa khác nhau.

"95

1. Bản chất phức tạp của sự chuyển hóa sinh học các độc tố ! Sơ đồ chuyển hóa sinh học

"96

1. Bản chất phức tạp của sự chuyển hóa sinh học các độc tố 1. Bản chất phức tạp của sự chuyển hóa sinh học các độc tố ! ! Một chất độc trong một cơ quan sinh học này thì nó có thể được chuyển hóa thành một chất trao đổi bền. Nhưng nếu được chuyển sang một cơ quan khác thì nó được chuyển hóa thành một chất trao đổi cuối cùng. ! Các phản ứng trao đổi chất thường phản ứng theo chuỗi, do vậy có ảnh hưởng đến tác dụng độc của chất.

"97

II.3. Chuyển hóa sinh học các độc tố - sự cân bằng giữa chất độc hại và chất khử độc

"98

2. Sự cân bằng giữa chất độc hại và chất khử độc ! Chuyển hóa sinh học của các độc chất là sự biến đổi của các chất hóa học do có sự phân chia hay bổ sung thêm cấu trúc của nó, các enzyme chuyển hóa chất độc có thể làm thay đổi độc tính của hóa chất và sản phẩm chất chuyển hóa được phân phối và tích tụ trong cơ thể. ! Bên cạnh sự chuyển hóa sinh học mang lại nhiều lợi ích trong việc bảo vệ cơ thể khi hóa chất đạt mức độ cao bên trong nhiều mô cơ, sự tích lũy lâu dài có khả năng chuyển hóa sinh học chất độc hoặc gia tăng độc tính của hóa chất.

II.3. Chuyển hóa sinh học các độc tố - sự cân bằng giữa chất độc hại và chất khử độc 2. Sự cân bằng giữa chất độc hại và chất khử độc ! Trong đó, một vài sản phẩm chất chuyển hóa là chất gây đột biến gen và/hoặc chất gây ung thư. ! Do đó, sự chuyển hóa độc chất có thể tạo ra 3 dạng chất chuyển hóa/trao đổi:

1. Có thể là chất chuyển hóa không độc.

2. Có thể là chất độc nhưng sau đó có thể tự khử độc.

3. Có thể là chất độc và không có sự khử độc làm giảm độc tính trước khi tế bào hay mô cơ bị tổn thương.

"99

Cân bằng giữa chất độc hại và chất khử độc ! Gan là bộ phận chính có chức năng chuyển hóa

sinh học các hóa chất. Nó là bộ phận đầu tiên phơi nhiễm các hóa chất hấp thụ từ ruột và được xem như là cái cổng lối ra của các chất bài tiết. ! Một số yếu tố có thể biến đổi khả năng chuyển hóa chất độc khi con người vô tình bị phơi nhiễm gồm chế độ ăn kiên hay dinh dưỡng thực phẩm, độ tuổi, giới tính, tình trạng hormone và gen di truyền, khả năng hấp thu, tích lũy hay đào thải và khả năng ức chế enzyme chuyển hóa sinh học…

"100

Giải độc (detoxication) hoặc khử độc (detoxification) ! Phổi có thể khử độc bằng cách thở khí (khí gây mê !

!

! !

"101

được loại ra khỏi cơ thể qua phổi).

Da có thể khử độc bằng cách thấm chất độc qua da (độc chất tan trong nước không thấm qua da tốt, nhưng chất độc tan trong dầu có thể thấm qua dễ dàng).

Hệ thống tiêu hóa có thể khử độc bằng cách bài tiết độc chất thực phẩm, bằng cách nôn mửa hoặc tiêu chảy.

Thận có thể khử độc bằng cách lọc và bài tiết chất độc trong máu vào nước tiểu.

Gan có thể khử độc bằng cách thay đổi bản chất hóa học của nhiều độc chất.

! Sơ đồ hấp thu,

-

"102

chuyển hóa và bài tiết a: vị trí hấp thu chính e: vị trí bài tiết f: vị trí lọc m: vị trí chuyển hóa chính p: sản phẩm chuyển hóa s: vị trí chất bài tiết x: chất độc sau chuyển hóa sinh học

! Vai trò

chuyển hóa sinh học được bài tiết trong nước tiểu

"103

II.3. Chuyển hóa sinh học các độc tố - sự cân bằng giữa chất độc hại và chất khử độc ! Cân bằng phản ứng và chất bài tiết trong quá trình

chuyển hóa sinh học

"104

Ví dụ: Chuyển hóa sinh học của Benzen

Pha I

"105

Pha II

Oxidation

Sulfate conjugation

Reduction

Glucuronide conjugation

Hydrolysis

Glutathione conjugation

Acetylation

Amino acid conjugation

"106

Phản ứng Pha I ! Chất độc trải qua quá trình chuyển hóa sinh học ở

pha I để chuyển hóa thành chất trao đổi. Sau đó, chất này có thể được đào thải ra ngoài cơ thể mà không tiếp tục chuyển hóa hoặc nó có thể là chất trao đổi trung gian để tiếp tục cho quá trình chuyển hóa ở pha 2. ! Chất chuyển hóa trung gian ở pha I có thể tăng độc tính hơn so với chất độc ban đầu. ! Phản ứng pha I gồm ba phản ứng chính: phản ứng oxy hóa, phản ứng khử và phản ứng thủy phân (gọi chung là phản ứng thoái phân).

"107

Phản ứng pha II ! Chất chuyển hóa trải qua phản ứng chuyển hóa ở

pha I bây giờ là chất chuyển hóa trung gian mới, bao gồm nhóm phản ứng hóa học: hydroxyl (-OH), amino (-NH2) và carboxyl (-COOH). ! Nhiều chất trao đổi trung gian không có tính thấm

cho phép đào thải ra ngoài cơ thể. Những chất chuyển hóa này phải trải qua phản ứng trong quá trình chuyển hóa sinh học lần nữa ở pha II.

"108

Pha II ! Phản ứng pha II là phản ứng liên hợp, nghĩa là chất

chuyển hóa ở pha I sẽ phản ứng kết hợp với một phân tử hiện diện trong cơ thể tạo ra chất chuyển hóa liên hợp, có khả năng hòa tan trong nước hơn chất chuyển hóa ở pha I hoặc chất độc ban đầu.

Thông thường, chất chuyển hóa pha II có tính thấm cao và có thể đào thải ra ngoài cơ thể. Các phản ứng pha II gồm: ! Glucuronide conjugation – Phản ứng quan trọng nhất ! Sulfate conjugation – Phản ứng quan trọng ! Acetylation ! Amino acid conjugation ! Glutathione conjugation "109

! Methylation

"110

II.3. Chuyển hóa sinh học các độc tố - sự cân bằng giữa chất độc hại và chất khử độc 3. Phản ứng thoái phân Phản ứng thoái phân bao gồm các phản ứng: ! Phản ứng oxi hóa ! Phản ứng khử ! Phản ứng thủy phân

"111

II.3. Chuyển hóa sinh học các độc tố - sự cân bằng giữa chất độc hại và chất khử độc

"112

3. Phản ứng thoái phân # Phản ứng oxi hóa ! Oxygenase là enzyme xúc tác trong quá trình liên kết oxy của không khí, enzyme này sẽ cắt liên kết giữa hai nguyên tử oxy và sát nhập một hoặc hai nguyên tử oxy vào cơ chất của chúng. ! Enzyme monooxygenase ! Enzyme dioxygenase ! Nếu phản ứng không có sự xúc tác bởi một oxydase, hai nguyên tử oxy sẽ không bị cắt và không liên kết với cơ chất mà tạo ra những hợp chất như H2O2.

II.3. Chuyển hóa sinh học các độc tố - sự cân bằng giữa chất độc hại và chất khử độc a. Enzyme monooxygenase ! Sự oxy hóa cơ chất chỉ có thể tiến hành được khi enzyme monooxygenase liên kết một nguyên tử vào cơ chất nhờ một nguồn electron từ NADH2 hoặc từ NADPH2, phân tử oxy còn lại bị loại bỏ dưới dạng phân tử nước NADPH2

RH2 + O-O

OH

NADP+

R

+ H 2O H

"113

II.3. Chuyển hóa sinh học các độc tố - sự cân bằng giữa chất độc hại và chất khử độc b. Enzyme dioxygenase: ! Enzyme dioxygenase liên kết cả hai nguyên tử oxy vào cơ chất nhưng ở hai vị trí khác nhau.

Dioxygenase thường xúc tác sự oxy hóa các hợp chất thơm (mở vòng chất thơm) và không cần sự trợ giúp của nguồn electron phụ.

OH RH2 + O-O

R H

"114

Một số phản ứng oxy hóa

"115

! Alcohol dahydrogenation

! N-hydroxylation

! Aldehyde dehydrogenation

! N-oxidation

! Alkyl/acyclic hydroxylation

! S-oxidation

! Aromatic hydroxylation

! O-dealkylation

! Deamination

! S-dealkylation

! Desulfuration

! Sulphoxidation

ALCOHOL DEHYDROGENATION

"116

DEAMINATION

"117

DESULFURATION

"118

N-DEALKYLATION

N,N-dimethyl-pnitrophenylcarbamate "119

N-OXIDATION

"120

S-OXIDATION

sulfide

"121

sulfoxide

sulfone

O-DEALKYLATION

p-Nitrosanisole "122

S-DEALKYLATION

"123

II.3. Chuyển hóa sinh học các độc tố - sự cân bằng giữa chất độc hại và chất khử độc 3. Phản ứng thoái phân

# !

Phản ứng khử Phản ứng khử bởi các enzyme của vi thể thận ! Khử các dẫn xuất nitro:

C6H5-NO2 Nitrobenzen ! Khử

C6H5-N=O

C6H5NHOH

Nitrosobenzen

Phenylhydroxylamin

các dẫn xuất azo: C6H5-N=N-C6H5 C6H5-NH-NH-C6H5 Azobenzen

!

"124

Hydrazobenzen

C6H5-NH2 Anilin

C6H5-NH2 Anilin

Phản ứng khử bởi các enzyme phi vi thể thận (phản ứng ngược của enzyme alcoldehydrogenase).

Một số phản ứng khử ! Azo reduction ! Dehalogenation ! Disulfide reduction ! Nitro reduction ! N-oxide reduction ! Sulfoxide reduction

"125

AZO REDUCTION

"126

DEHALOGENATION

"127

NITRO REDUCTION

"128

II.3. Chuyển hóa sinh học các độc tố - sự cân bằng giữa chất độc hại và chất khử độc 3. Phản ứng thoái phân

#

"129

Phản ứng thủy phân ! Những chất độc có liên kết ester dễ dàng bị thủy phân, một số enzyme esterase định vị trong phần tan của tế bào thường xúc tác phản ứng thủy phân: ! Arylesterase thủy phân các ester thơm. ! Cacboxylesterase thủy phân các ester dãy béo. ! Cholinesterase thủy phân các ester có gốc là một rượu. ! Acetylesterase thủy phân các ester của axit acetic.

Procaine dễ dàng bị thủy phân bởi esterase trong plasma.

"130

II.3. Chuyển hóa sinh học các độc tố - sự cân bằng giữa chất độc hại và chất khử độc 4. Phản ứng liên hợp (conjugation reaction) !

Phản ứng liên hợp thường xảy ra các phản ứng: ! Phản ứng liên hợp với acid glucuronic. ! Phản ứng liên hợp với acid sulfuric, sulfate. ! Phản ứng liên hợp với axid acetic. ! Phản ứng liên hợp với glutathion.

"131

II.3. Chuyển hóa sinh học các độc tố - sự cân bằng giữa chất độc hại và chất khử độc 4. Phản ứng liên hợp ‣Phản ứng liên hợp với acid glucuronic hoạt hóa ! Dưới tác dụng của enzyme uridindiphosphatglucuronyltransferase định vị ở vi thể gan, nhiều chất độc liên hợp được với acid glucuronic hoạt hóa (acid uridindiphosphatglucuronic - UDPGA) để tạo ra các dẫn xuất glucuronid, như: ! Alcol và phenol: tạo ra dẫn xuất eter glucuronic. ! Acid carboxylic: tạo ra dẫn xuất ester glucuronic. ! Các acid amin: tạo ra dẫn xuất N-glucuronid. ! Với hợp chất có S: tạo ra dẫn xuất S-glucuronid.

"132

UDPGA + X (chất độc)

Thực phẩm

X-glucuronid+ UDP

! Phản ứng liên hợp với acid glucuronic hoạt hóa Phản ứng liên hợp của Aniline

Phản ứng liên hợp với glucuronic là một phản ứng quan trọng và thường xảy ra ở phản ứng pha II. Phản ứng này thường có khả năng làm giảm độc tính của chất độc, mặc dù có một vài trường hợp ngoại lệ đáng kể, ví dụ như sản phẩm cuối cùng có thể là những khối u. Sản phẩm liên hợp với glucuronic có tính thấm cao và có thể bài tiết ra bởi thận hoặc mật, phụ thuộc vào kích thước của sản phẩm chuyển hóa cuối cùng.

"133

II.3. Chuyển hóa sinh học các độc tố - sự cân bằng giữa chất độc hại và chất khử độc 4. Phản ứng liên hợp ‣Phản ứng liên hợp với acid sulfuric ! Các phenol, alcol mạch thẳng… phản ứng ester hóa với các acid sulfuric và thải ra dưới dạng ester sulfuric. ! Phản ứng này thường được xúc tác bởi enzyme sulfotransferase định vị trong bào tương của gan, thận và ruột. enzyme

H

C6H5OH + H2SO4

SO4 + H2O C 6H 5

"134

!

Phản ứng liên hợp với acid sulfuric, sulfate

! Phản ứng liên hợp với acid sulfuric, sulfate là phản

ứng quan trọng khác ở pha II, tạo ra nhiều sản phẩm chuyển hóa có tính độc. ! Thông thường, sản phẩm liên hợp giảm độc tính so với chất độc ban đầu. ! Giống như sản phẩm liên hợp với acid glucuronic , nó thường được đào thải qua mật, sản phẩm liên hợp với sulfate phân cực cao nên nó cũng dễ dàng đào thải qua nước tiểu.

"135

II.3. Chuyển hóa sinh học các độc tố - sự cân bằng giữa chất độc hại và chất khử độc 4. Phản ứng liên hợp ‣Phản ứng liên hợp với acid acetic ! Những chất có chứa amin bậc nhất như histamin,

hydrazin, sulfonamid… có thể liên hợp với acid acetic.

H H

N

SO2NH2 + CH3COOH

Sulfonamid "136

Acid Acetic

H

N CH3-C=O

SO2NH2

II.3. Chuyển hóa sinh học các độc tố - sự cân bằng giữa chất độc hại và chất khử độc 4. Phản ứng liên hợp ‣Phản ứng liên hợp với acid glutathion (glutathione) ! Các hợp chất (các hợp chất không no mạch thẳng, các phân tử có nhóm nitro) liên hợp với glutation (GSH), xúc tác bởi enzyme glutation-S-transferase. Sau đó bị cắt bởi một enzyme và được acetyl hóa để tạo ra những dẫn xuất N-acetylcystein của chất độc, dễ dàng được bài tiết hơn.

Cl

SG Cl

+ GSH

Cl

GSH-S-Transferase "137

NO2

NO2

!

Phản ứng liên hợp với acid glutation (glutathione)

! Trong quá trình chuyển hóa sinh học, các chất độc

thường tạo ra hợp chất electrophil, là chất gây tương tác với các hợp phần tế bào gây hoại tử tế bào hoặc gây sinh khối u. ! Glutation có chức năng phản ứng với các chất trao đổi electrophil, ngăn ngừa tác dụng độc của chúng đến tế bào. ! Phản ứng liên kết với glutation là con đường quan trọng nhất, vì phản ứng này được coi là một cơ chế bảo vệ. ! Tuy nhiên, khi sản phẩm độc tăng lên hoặc enzyme của vi thể được cảm ứng và hoạt hóa lên thì lượng glutation sẽ giảm.

"138

II.3. Chuyển hóa sinh học các độc tố - sự cân bằng giữa chất độc hại và chất khử độc 5. Phản ứng hoạt hóa Nhiều hợp chất hóa học có thể được hoạt hóa thành các chất có khả năng phản ứng và có khả năng gây độc cho cơ thể. Phản ứng hoạt hóa bao gồm các phản ứng: ! Phản ứng tạo epoxyd. ! Phản ứng N-hydroxyl hóa. ! Phản ứng tạo các gốc tự do và các ion superoxyd. ! Hoạt hóa trong đường tiêu hóa.

"139

II.3. Chuyển hóa sinh học các độc tố - sự cân bằng giữa chất độc hại và chất khử độc ! Một số hợp chất có thể được hoạt hóa và gây độc cơ bản

Hợp chất ban đầu Chất chuyển hóa (1) có độc tính (2) Acetaminophen

Dẫn xuất Nhydroxy

Cơ chế gây độc (3)

Độc tính (4)

Liên kết đồng Hoại tử gan hóa trị

2-Acetaminofluoren N-Acetoxy-AAF (AAF)

Liên kết đồng Các ung hóa trị thư

Aflatoxin B

Liên kết đồng Ung thư gan hóa trị

"140

Aflatoxin-2,3epoxyd

II.3. Chuyển hóa sinh học các độc tố - sự cân bằng giữa chất độc hại và chất khử độc ! Một số hợp chất có thể được hoạt hóa và gây độc cơ bản

(1)

(2)

(3)

(4)

Allyl format

Acrolein

Liên kết đồng Hoại tử gan hóa trị

Amygdalin

Mandelonitril

Tạo ra cianua Giảm oxy máu

Benzen

Benzen epoxyd

Liên kết đồng Tổn thương tủy xương hóa trị

Brombenzen Brombenzen epoxyd Liên kết đồng Hoại tử gan, thận hóa trị "141

(1)

(2)

(3)

(4)

Cacbon Gốc tự do Liên kết đồng Hoại tử và ung thư tetraclorua (triclometan) hóa trị gan Chloroform

Phosgen

Liên kết đồng Hoại tử gan và thận hóa trị

Cycasin

Metylazoxymeta Alkyl hóa nol

Các ung thư, hoại tử gan

Hydrocacbon Epoxyd đa vòng

Liên kết đồng Các ung thư, gây hóa trị độc tế bào

Metanol

Phức hợp

"142

Formaldehyd

Độc tính chung và võng mạc

(1)

(2)

(3)

(4)

Methoxyfluran Florua vô cơ

Ức chế enzyme

Nitrat

Methemoglobin Oxy hóa hemoglobin -máu

Nitrit

Tổn thương thận

Nitrit và các Notrosamin amin bậc 2, bậc 3

Alkyl hóa

Parathion

Paraoxon

Liên kết đồng Tê liệt thần kinh cơ hóa trị

Uretan

N-Hydroxyuretan Alkyl hóa

"143

Các ung thư ở gan và phổi

Các ung thư, độc tế bào

II.3. Chuyển hóa sinh học các độc tố - sự cân bằng giữa chất độc hại và chất khử độc 5. Phản ứng hoạt hóa ‣Phản ứng tạo epoxyd ! Nhiều hợp chất vòng có thể được chuyển hóa thành epoxyd bởi các monooxygenase của vi thể. !

Br Br !

Vi thể !

NADPH2+O2 !

H H O ! !

Brombenzen Brombenzen epoxyd "144

II.3. Chuyển hóa sinh học các độc tố - sự cân bằng giữa chất độc hại và chất khử độc !

Phản ứng tạo epoxyd ! Sau khi hình thành Bromobenzen epoxyd, phản ứng liên kết với glutation làm giảm khả năng gây độc. Chỉ sau khi lượng glutation ở gan bị giảm mạnh thì bromobenzen epoxyd mới liên kết với cao phân tử và gây hoại tử gan.

Br

Br GSH transferase

H H

O

H

OH H O

3,4-Đihyro-3-hydroxy-4,S-glutathionyl-brombenzen "145

Liên kết bằng đồng hóa trị với các cao phân tử

II.3. Chuyển hóa sinh học các độc tố - sự cân bằng giữa chất độc hại và chất khử độc 5. Phản ứng hoạt hóa ‣Phản ứng N- hydroxyl hóa ! Một số sản phẩm N-hydroxyl hóa bởi các enzyme của vị thể từ các chất acetaminophen, 2-acetylamino-fluoren (2AAF), uretan và một số chất màu azoic. Do các sản phẩm N-hydroxyl hóa có thể liên kết đồng hóa trị với cao phân tử, chúng đều là những chất gây ung thư hoặc gây hoại tử mô. ! Sản phẩm N-hydroxyl hóa của các amin dị vòng thường gây chứng tiêu máu hoặc chứng tạo methemoglobin-máu. ! Nếu các hợp chất N-hydroxyl liên kết với acid glucuronic, dễ dàng bài xuất. Nếu chúng liên kết với acid sulfuric hoặc acid acetic, có tác dụng gây đột biến và gây ung " 46 thư.

1

II.3. Chuyển hóa sinh học các độc tố - sự cân bằng giữa chất độc hại và chất khử độc

"147

5. Phản ứng hoạt hóa ‣Phản ứng tạo các gốc tự do và ion superoxyd ! Một số chất có halogen có thể chuyển hóa thành các gốc tự do. ‣Hoạt hóa trong đường tiêu hóa ! Trong môi trường acid của dịch dạ dày, các nitrit và một số amin có thể tạo ra các nitrosamin (gây ung thư) và các nitrat (trong điều kiện khác, nitrat bị chuyển đổi thành nitrit bởi hệ vi sinh vật đường tiêu hóa, tạo ra methemoglobin ở máu). ! Chất ngọt nhân tạo cyclamat (đường hóa học thông dụng) bị chuyển hóa thành cyclohexylamin bởi các vi khuẩn đường ruột gây teo tinh hoàn.

II.4. Tác dụng độc lên cơ thể ! Tác dụng độc là kết quả tương tác hóa sinh giữa phân

tử chất độc (và/hoặc chất trao đổi của nó) với các cấu trúc của cơ thể. ! ! Tác dụng độc tăng hay giảm phụ thuộc vào bản chất, cơ quan đích và cơ chế tác dụng của độc chất, độc tố.

"148

II.4. Tác dụng độc lên cơ thể ! Quá trình tác dụng độc của các độc chất

Hấp thụ chất độc Pha động Phản ứng hóa sinh Ảnh hưởng hóa sinh Tác dụng độc Thay đổi nhiệt độ, tốc độ nhịp đập của tim, nhịp thở, áp suất máu và hệ thống thần kinh trung ương " 49 1

Trao đổi chất, chuyển hóa Tích trữ Bài tiết Liên kết các cơ quan nhạy cảm (receptors)

Ức chế enzyme; Thấm được qua màng tế bào; Thay đổi cấu trúc protein, mô mỡ và chuyển hóa carbohydrate; Hạn chế hô hấp

II.4. Tác dụng độc lên cơ thể 1. Tính đa dạng của các tác dụng độc ‣Tác dụng độc cục bộ và tác dụng độc hệ thống ! Tác dụng độc cục bộ là tác dụng của một số chất độc có thể gây tổn thương trực tiếp lên bề mặt tiếp xúc của cơ thể (da, đường tiêu hóa, đường hô hấp), phá hủy các tế bào sống. Ví dụ: acid sulfuric, xút, chloroform… ! Tác dụng độc hệ thống là kết quả tác dụng độc của các chất độc sau khi chất độc được hấp thu và đi vào một hoặc một số cơ quan, bộ phận khác nhau của cơ thể. Ví dụ: Bromobenzen, Nitrit, Nitrat…

"150

II.4. Tác dụng độc lên cơ thể

1. Tính đa dạng của các tác dụng độc ‣Tác dụng độc tức thời và tác dụng độc chậm ! Tác dụng độc tức thời là tác dụng độc ngay tức khắc sau chỉ một lần tiếp xúc. Ví dụ: Cyanua,… ! Tác dụng độc chậm là kết quả tác dụng được thể hiện sau 10-20 năm sau lần tiếp xúc ban đầu. Ví dụ: Những hợp chất gây ung thư như: Aflatoxin, Cyacin, Nitrit…

"151

II.4. Tác dụng độc lên cơ thể 1. Tính đa dạng của các tác dụng độc ‣Tác dụng độc hình thái và tác dụng độc chức năng ! Tác dụng độc hình thái là tác dụng độc dẫn đến sự thay đổi hình thái của mô, như sự tạo mô mới hoặc sự hoại tử mô. Ví dụ: Cacbon tetraclorua, Chloroform, … ! Tác dụng độc chức năng (tác dụng độc hóa sinh) là tác dụng thay đổi thuận nghịch các chức năng của một cơ quan (không làm thay đổi hình thái), như tạo sự ức chế một số enzyme khi có sự hiện diện của các chất độc. Ví dụ: enzyme cholinesterase bị kiềm hãm sau khi tiếp xúc với các chất diệt côn trùng.

"152

II.4. Tác dụng độc lên cơ thể 1. Tính đa dạng của các tác dụng độc ‣Phản ứng dị ứng và phản ứng đặc ứng ! Phản ứng dị ứng là phản ứng đáp lại tiên quyết trước một phân tử độc. Ví dụ: dị ứng với thủy sản, với albumin,… ! Phản ứng đặc ứng là một sự nhạy cảm không bình thường có nguồn gốc di truyền trước một phân tử độc.

Ví dụ: Ở người thiếu enzyme cholinesterase ở huyết thanh thì có phản ứng co cơ kéo dài và ngừng thở nhất đối với một lượng sucinylcholin bình thường.

"153

II.4. Tác dụng độc lên cơ thể 2. Cơ quan đích Một phân tử chất độc không phải tác dụng đến mọi cơ quan đều như nhau. Cơ quan đích là cơ quan thường có một độ nhạy cảm với phân tử độc lớn hơn hoặc tập trung cao các phân tử độc và/hoặc các chất chuyển hóa của nó ở vùng tác dụng. Việc xác định cơ quan đích phụ thuộc các nhân tố khác nhau: ! Do sự nhạy cảm của một cơ quan ! Do sự phân bố ! Do sự hấp thu chọn lọc ! Do sự chuyển hóa sinh học "154

II.4. Tác dụng độc lên cơ thể 2. Cơ quan đích ‣Do sự nhạy cảm của một cơ quan ! Các nơron và cơ tim là những vùng trao đổi nhanh qua màng nên sự hoạt động của chúng phụ thuộc vào sản phẩm ATP từ phản ứng oxy hóa ở ty thể.

Do vậy, các cơ quan này rất nhạy cảm với sự thiếu oxy khi có mặt của chất độc.

VD: Cacbon oxyd.

"155

II.4. Tác dụng độc lên cơ thể 2. Cơ quan đích ‣Do sự phân bố ! Hệ thống hô hấp và da là những cơ quan đích của chất độc công nghiệp hay chất độc môi trường vì chúng có những vùng hấp thụ tương ứng. VD: bis-clorometyl, vừa gây khôi u ở da khi tiếp xúc, vừa gây khối u ở hệ thống hô hấp khi hít phải. ! Gan và thận có chức năng trao đổi chất và bài tiết, nên rất nhạy cảm với các tác nhân độc. ! Hệ thần kinh dễ bị tác dụng độc với những chất ưa béo như metyl thủy ngân, có thể vượt qua hàng rào máu-não. ! Tia cực tím tác động trực tiếp lên da gây khối u ở da, do tính xâm nhập kém. Trong khi đó, tia chiếu xạ hoặc tia ion có thể đi qua các mô làm hư hỏng ADN và tạo ra khối u hoặc gây bệnh bạch cầu. " 56 1

II.4. Tác dụng độc lên cơ thể

2. Cơ quan đích ‣Do sự hấp thu chọn lọc ! Một số tế bào có ái lực lớn đối với những phân tử nhất định. ! Một số chất có ái lực mạnh, sẽ tích tụ chọn lọc.

"157

II.4. Tác dụng độc lên cơ thể 2. Cơ quan đích ‣Do sự chuyển hóa sinh học ! Gan là vùng chủ yếư của các chuyển hóa sinh học nên nhạy rất nhạy cảm với tác động của các chất độc. Tuy nhiên, một số trường hợp chất chuyển hóa khá bền nên có chể chuyển sang một cơ quan khác và gây độc tính ở đây. VD: Bromobenzen được hoạt hóa tại gan nhưng gây độc tính ở thận. ! Các enzyme hoạt hóa sinh học, không bắt buộc phải phân bố đồng đều trong mọi cơ quan hay trong mọi tổ chức. ! Sự thiếu một hệ thống giải độc trong một cơ quan nhất định cũng sẽ làm cho cơ quan đó trở thành cơ quan đích.

"158

II.4. Tác dụng độc lên cơ thể 3. Receptor ‣Khái niệm về receptor ! Receptor là những protein màng (khu trú trên màng) hoặc protein hòa tan (khu trú trong bào tương) có khả năng nhận biết và gắn đặc hiệu với một thực thể lạ hay là ligand để khởi động một tín hiệu sinh lý ở trong tế bào có liên quan. ! Ligand có thể là một phân tử nhỏ (hormon, amin dẫn truyền thần kinh, alcaloid, một vài loại ion), một protein, một polysacarid, một axit nucleic hoặc thậm chí một virus. ! Receptor kết gắn với ligand nhưng không làm thay đổi cấu trúc của ligand mà chỉ nhận thông tin từ ligand để tạo nên một hiệu ứng sinh học mới.

"159

II.4. Tác dụng độc lên cơ thể !

Khái niệm về receptor ! Bản thân phân tử receptor không có hoạt tính sinh học mà nó chỉ có hoạt tính khi được kết gắn với ligand đặc hiệu của mình. ! Số lượng vị trí receptor trong mỗi tế bào thường không nhiều và thay đổi theo loại tổ chức và giống động vật.

Cùng một loại receptor nhưng số lượng vị trí khác nhau. ! Sự phân bố receptor trên màng tế bào thường không đều nhưng khi receptor gắn với ligand thì chúng chuyển nhanh và tụ tập vào một vùng nào đó để gây tác dụng sinh học cho cơ thể.

"160

II.4. Tác dụng độc lên cơ thể 3. Receptor ‣Cơ chế tác dụng của các receptor ! Chức năng của receptor là nơi của hệ thống sinh học có khả năng nhận biết những chất hóa học xác định và cảm ứng một hiệu ứng sinh học đặc trưng sau khi kết gắn với những hợp chất này. ! Hai cơ chế tác dụng chính của receptor: ! Adenylate cyclase ! Dòng Ca2+ "161

II.4. Tác dụng độc lên cơ thể 3. Receptor ‣Tính chất cơ bản của receptor ! Nhận biết một cách đặc hiệu độc tính của một tác nhân. ! Sản xuất ra một hiệu ứng hóa sinh hoặc lý sinh để đáp lại tác nhân độc này. ! Trong độc tố học, khái niệm về receptor đã được mở rộng thành receptor phân tử. Trong độc tố học phân tử, khái niệm về receptor này sẽ rất ích lợi trong sự hiểu biết các cơ chế tác dụng của phân tử độc. ! Receptor phân tử là những phân tử sinh học có chứa những vùng nucleophil. Phần lớn chất độc là những chất electrophil hoặc trở thành electrophil sau khi được chuyển hóa sinh học, do đó chúng có thể kết hợp bằng đồng hóa trị với các phân tử sinh học này. " 62 1

II.4. Tác dụng độc lên cơ thể

"163

4. Các cơ chế tác dụng của các chất độc đến các phân tử sinh học ‣Tác dụng độc do tạo ra một liên kết thuận nghịch ! Tác dụng độc của một tác nhân được dựa trên một liên kết thuận nghịch là liên kết phi đồng hóa trị cũng giống như tác dụng dược học của một số tác nhân thuốc. ! Trong kiểu liên kết này, các hiệu ứng của pha tiếp xúc (hấp thụ và phân bố) thường có liên quan với liều lượng độc, nồng độ độc, tốc độ xuất hiện và mất đi của chất độc. ! Ở đây, yếu tố thời gian được xem là một thông số quan trọng vì thời gian càng dài làm kéo dài pha tiếp xúc.

II.4. Tác dụng độc lên cơ thể 4. Các cơ chế tác dụng của các chất độc đến các phân tử sinh học ‣Tác dụng độc do tạo ra một liên kết bất thuận nghịch ! Kiểu liên kết này thường liên quan đến các phân tử có khả năng phản ứng hóa học. Mức độ độc thường phụ thuộc nhiều kiểu phân tử sinh học được tiếp xúc với chất độc. ! Theo nguyên tắc thì các chất độc được hoạt hóa trước khi tiến hành tác động độc và thường nhằm vào cái đích là vùng nucleophil (-NH2, -SH) của các phân tử sinh học.

"164

!

Tác dụng độc do tạo ra một liên kết bất thuận nghịch

a. Hiệu ứng thời gian ! Đối với một tác nhân độc tác dụng bất thuận nghịch thì trên nguyên tắc sẽ không tồn tại một liều lượng gần độc. ! Tuy nhiên, trong cơ thể tồn tại những hệ thống tu sửa của ADN hoặc sự tổng hợp mới các protein. Các hệ thống này cho phép loại bỏ hoặc chỉnh sửa lại các phân tử có các liên kết hóa sinh bất thường. Tuy nhiên các hệ thống này vẫn bị hạn chế.

"165

!

Tác dụng độc do tạo ra một liên kết bất thuận nghịch

b. Các vùng nucleophil ! Các cao phân tử sinh học (ADN, ARN, protein) rất giàu các vùng nucleophil, là những chất tiếp nhận chọn lọc của các chất độc electrophil. ! Các vùng nucleophil của các protein chủ yếu là các axitamin giàu electron như: histidin, cystein, lysin, tyrosin, triptophan, metionin. Các axitamin này thường phản ứng với các chất gây ung thư, như: hydrocacbon, amin dị vòng, các nitrosoalkylure…

"166

!

Tác dụng độc do tạo ra một liên kết bất thuận nghịch

c. Các tác nhân alkyl hóa ! Các chất độc được hoạt hóa trước khi chuyển chúng thành dẫn xuất electrophil tác dụng được với các vùng nucleophil của các cao phân tử.

Ví dụ: Các hydrocacbon thơm thường được chuyển hóa bởi monoxygenase P-450 của vi thể gan thành dẫn xuất trung gian diolepoxyd rất hoạt động, có khả năng phản ứng với các nhóm –SH của protein.

"167

!

Tác dụng độc do tạo ra một liên kết bất thuận nghịch

d. Các dẫn xuất N-nitro ! Đây cũng là các dẫn xuất của các tác nhân alkyl hóa, nhưng chúng cần được quan tâm và xử lý riêng vì đây là nguy cơ tiềm ẩn khi có mặt chúng trong thực phẩm. ! Các nitrosamin thường không ở trạng thái tự do trong môi trường mà được hình thành bằng con đường nội sinh từ các nitrit và các amin hoặc từ các vi khuẩn.

Ngược lại, cũng nhờ các vi khuẩn các nitrosamin có khả năng bị phá hủy thành các amin và nitrit: + H+

HNO2

acid

acid nitơ

Nitrit

2HNO2 "168

acid nitơ

N2O3 + H2O anhydrit nitơ

!

Tác dụng độc do tạo ra một liên kết bất thuận nghịch

d. Các dẫn xuất N-nitro ! Khi có mặt amin (bậc 2 hoặc bậc 3) thì N2O3 sẽ nitơ hóa các amin này, tốc độ nitro hóa cực đại thường ở pH 3 – 3,4 mà tai đó acid nitrơ bị ion hóa đến 50% (pKa = 3,36): R R amin "169

R NH + N2O3 anhydrit nitrơ

R

N=NO + HNO2

! Tác dụng độc do tạo ra một liên kết bất thuận nghịch d. Các dẫn xuất N-nitro ! Nhưng, sự tạo thành nitrosamid không phải anhydrit nitrơ là tác nhân nitrơ hóa mà có thể là ion nitrơ acid (H2NO2+), tỷ lệ nitro hóa không xảy ra ở pH tối ưu mà các amid thường tỷ lệ với nồng độ ion hydro và nồng độ ion nitrit: Nitrit

+ H+

HNO2

acid

acid nitơ

HNO2 + H+ acid nitơ

R-NH-CO-R’ + H2NO2 "170

amin

anhydrit nitơ

R-N-CO-R’ + H2O + H+ nitrosamid N=O

II.4. Tác dụng độc lên cơ thể 4. Các cơ chế tác dụng của các chất độc đến các phân tử sinh học ‣Tác dụng độc do hình thành các gốc tự do ! Gốc tự do là một thực thể hóa lý có thể tồn tại dưới dạng một nguyên tử hoặc một phân tử mang một electron không cặp đôi. Gốc tự do thường được tạo ra do sự phân cắt đồng ly một phân tử: R-H R’ + H ! Ví dụ: Một số nhóm độc chất có tác dụng độc do cơ chế gốc tự do như paraquat, oxy cao áp, ozon, các peroxyd, các hydrocacbon đa vòng, nitrosamin, các dẫn xuất nitro.

"171

!

Tác dụng độc do hình thành các gốc tự do

Gốc tự do có 02 đặc điểm: ! Có thể lấy electron từ phân tử khác, làm cho phân tử đó trở thành gốc tự do mới: A* + B: A: + *B ! Gốc tự do ở trạng thái trung hòa khi ghép electron không cặp đôi của gốc này với electron không cặp đôi của gốc khác. Sự tạo ra gốc tự do là nguồn gốc của sự peroxyd hóa các lipid làm hư hỏng thực phẩm có chất béo.

"172

II.4. Tác dụng độc lên cơ thể 4. Các cơ chế tác dụng của các chất độc đến các phân tử sinh học ‣Tác dụng độc do tạo thành superoxyd và các

dẫn xuất của nó

! Superoxyd có thể là chất oxy hóa (nhận electron), vừa

là chất khử (cho electron). ! Superoxyd được sinh ra thường thông qua phản ứng hóa sinh cơ bản: ! Oxy phân tử trở thành superoxyd theo phản ứng: O2 e"173

RNO2

! Tác dụng độc do tạo thành superoxyd và các dẫn xuất của nó ! Hợp chất paraquat và các dẫn xuất nitro hữu cơ (như nitrophenyl, nitrofuran, nitroimidazol) là những chất hút electron rất mạnh. Phản ứng thường được tiến hành thông qua một dẫn xuất nitro gốc làm trung gian, sau đó gốc này mới nhường electron độc thân của mình cho oxy phân tử. ! Sản phẩm superoxyd ít tham gia phản ứng do được kiểm soát bởi enzyme superoxyddismtase:

2H+

"174

+

+

Superoxyddismutase

H2O2 + O2

II.4. Tác dụng độc lên cơ thể 4. Các cơ chế tác dụng của các chất độc đến các phân tử sinh học ‣Tác dụng độc do sự giam giữ lý học các chất độc ! Nhiều chất độc như thuốc bảo vệ thực vật, kim loại nặng, biphenyl polyhalogenua, các chất dẻo từ bao bì… đi vào cơ thể qua con đường ăn uống. Các tác nhân này thường kỵ nước, không bị phân giải bằng sinh học nên tồn lưu trong môi trường và được tích tụ lại trong sinh khối. ! Trong trường hợp giam giữ lý học, hằng số tốc độ thải loại của toàn hệ thống, được biểu thị bằng hệ thức sau: "175

!

Tác dụng độc do sự giam giữ lý học các chất độc

! Thể tích phân bố biểu kiến thường được tính qua

"176

thông số: ! Sự thanh thải ở thận – Sự thanh thải ở gan 0,693 Ke = = !

T1/2 Thể tích phân bố biểu kiến ! ! Thể tích phân bố biểu kiến thường được tính qua thông số: Liều lượng !

Co ! Co là nồng độ ban đầu của chất độc ở thời điểm To. ! Sự thanh thải của các hợp chất ưa béo (kỵ nước) là rất nhỏ và thể tích phân bố biểu kiến của chúng lại rất lớn nên sự thải loại của các hợp chất này đòi hỏi một thời gian rất dài.

II.4. Tác dụng độc lên cơ thể 4. Các cơ chế tác dụng của các chất độc đến các phân tử sinh học ‣Tác dụng độc do tạo thành methemoglobin ! Ở động vật có vú và ở người, oxy có khả năng kết gắn thuận nghịch vào protein kim loại hemoglobin. Tuy nhiên, oxy này chỉ gắn kết hemoglobin đang ở trạng thái sắt hai (Fe2+) tạo thành phân tử chứa sắt ở trạng thái oxy hóa có tên gọi là methemoglobin, trạng thái oxy hóa của sắt ba (Fe3+) không cho phép hemoglobin kết gắn được oxy. ! Khi đưa vào hệ tuần hoàn máu một chất có khả năng oxy hóa nguyên tử sắt thì sẽ gây ra một lượng methemoglobin – máu.

"177

CHủ đỀ 3. ẢNH HƯỞNG CỦA ĐỘC CHẤT THỰC PHẨM LÊN CÁC CƠ QUAN QUAN TRỌNG CỦA CƠ THỂ III.1 III.2 III.3 III.4 III.5 III.6 III.7

Ảnh hưởng độc chất trong huyết học Ảnh hưởng độc chất đến hệ thống miễn dịch Ảnh hưởng độc chất đến gan Ảnh hưởng độc chất đến thận Ảnh hưởng độc chất đến thần kinh Ảnh hưởng độc chất đến da và mắt Ảnh hưởng độc chất đến phổi 178

Ảnh hưởng của độc chất tại chỗ và toàn thân khi tiếp xúc ! Tác dụng tại chỗ là độc tính xảy ra ngay tại nơi tiếp

xúc với chất độc: các chất ăn mòn gây tổn thương đường tiêu hoá khi uống. ! Tác dụng toàn thân xảy ra sau khi chất độc đã được hấp thu vào tuần hoàn sẽ gây tổn thương cho hệ thần kinh trung ương. ! Phần lớn các chất độc hệ thống sẽ chỉ gây độc cho một vài cơ quan đích và cơ quan đích chưa hẳn đã là nơi tích lũy nhiều chất độc nhất. Theo thứ tự, tác dụng độc thường xảy ra ở hệ thống thần kinh trung ương, máu, hệ tạo máu, gan, thận, phổi.

"179

Tác dụng độc toàn thân ! Sơ đồ hóa chất

tác dụng độc trong cơ thể động vật và con người

"180

"181

III.1. Ảnh hưởng độc chất trong huyết học ! Chất độc tác động trực tiếp của đến các tế bào tủy

"182

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: ! 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 hóa porphyrin. ! Sắt trong hemoglobin có thể bị oxy hóa từ sắt hóa trị II thành sắt hóa trị III, tạo thành methemoglobin không có khả năng vận chuyển oxy. ! Quá trình oxy hóa làm biến chất hemoglobin, tạo ra các thể Heinz làm tăng cả 2 quá trình thực bào hồng cầu và tan máu tự nhiên.

III.1. Ảnh hưởng độc chất trong huyết học ! Các thành phần huyết tương, hồng cầu, bạch cầu và

! !

! !

"183

tiểu cầu trong máu đều có thể bị thay đổi dưới tác dụng của chất độc: Huyết tương: Các thuốc mê làm giảm pH, hạ thấp dự trữ kiềm và tăng kali của huyết tương.

Hồng cầu: Số lượng hồng cầu trong một cm3 tăng lên trong trường hợp ngộ độc gây phù phổi do huyết tương thoát ra nhiều nên máu bị đặc lại. Trường hợp khác hồng cầu có thể bị phá hủy hoặc bị mất khả năng vận chuyển oxy nên cơ thể bị ngạt.

Bạch cầu có thể bị giảm hoặc tăng về số lượng.

Tiểu cầu: có khi bị giảm đến vài chục nghìn đơn vị.

III.1. Ảnh hưởng độc chất trong huyết học ! Sự hình thành của máu

"184

III.1. Ảnh hưởng độc chất trong huyết học ! Tế bào bạch huyết (tế bào B và T)

"185

Tác dụng độc của các hợp chất có gốc amin và nitơ thơm gây hiện tượng thiếu máu do hình thành Methemoglobin ! Tác động đến màng lipid hoặc protein của tế

bào hồng cầu gây biến đổi về hình thái tế bào.

"186

Một số độc chất gây ra căn bệnh về tủy xương ! ! ! ! ! ! ! ! !

"187

Benzen Procainamide Methyldopa Sulfasalazine Isoniazid Diphenylhydantion Pentachlorophenol Cephalothin Sodium valproate

! Chloramphenol ! Allopurinol ! Sulindac ! Sodium valproate ! Phenylbutazone ! Tolbutamide ! Alkylating và antimetabolite ! Gold ! Carbamazepine

Sự chuyển hóa của benzen ! Những chất chuyển hóa của benzen là nguyên nhân

gây ra căn bệnh bạch cầu.

"188

III.2. Ảnh hưởng độc chất đến hệ thống miễn dịch ! Hệ miễn dịch vốn là hàng rào quan trọng để bảo

vệ cơ thể tránh khỏi các loại virus gây bệnh. ! Tuy nhiên, có 2 nhóm bệnh liên quan đến hệ miễn dịch: Nhóm 1, do sức đề kháng cơ thể yếu nên virus tấn công vào người. Nhóm 2, nguy hiểm hơn, đó là bệnh tự miễn, nghĩa là bệnh do chính hệ miễn dịch của cơ thể sinh ra những chất quay trở lại tấn công vào các mô của cơ thể.

"189

III.2. Ảnh hưởng độc chất đến hệ thống miễn dịch ! Cơ chế miễn dịch

tự nhiên

Tìm hiểu Hệ miễn dịch tại Link https:// www.youtube.com/ watch? v=cSHT6fHzxMA "190

Cơ chế miễn dịch tự nhiên

"191

Các cơ chế cơ học và hoá học ! Ba vị trí tiếp xúc giữa cơ thể và môi trường bên ngoài là da, đường tiêu hóa và đường hô hấp. Cả ba cửa ngõ này đều được che phủ bởi các biểu mô nối liền với nhau có tác dụng như những hàng rào sinh lý ngăn cản không cho vi sinh vật xâm nhập. ! Các tế bào biểu mô còn tạo ra các chất kháng sinh có bản chất là các peptide có tác dụng tiêu diệt vi khuẩn. ! Ngoài ra biểu mô còn có một loại tế bào lympho trong biểu mô (intraepithelial lymphocyte). Các tế bào lympho trong biểu mô được coi như người gác cổng ngăn không cho các tác nhân nhiễm trùng xâm nhập qua các biểu mô.

Cơ chế miễn dịch tự nhiên Các cơ chế tế bào của hệ miễn dịch ! Hai loại tế bào làm nhiệm vụ thực bào trong máu là các bạch cầu trung tính và các tế bào mono. Đây chính là các tế bào máu được điều động đến các vị trí có nhiễm trùng để nhận diện rồi “nuốt” và phân hủy các vi sinh vật đó. ! Các tế bào giết tự nhiên (tế bào NK): Các tế bào NK có khả năng nhận diện và tiêu diệt các tế bào bất thường của cơ thể (bị biến đổi do nhiễm vi sinh vật hoặc do chuyển dạng thành tế bào ung thư), nhờ đó các khối u ác tính không thể hình thành.

"192

Cơ chế miễn dịch tự nhiên

"193

Các cơ chế thể dịch của hệ miễn dịch ! Hệ thống bổ thể là một tập hợp các protein gắn trên các màng và protein lưu hành trong hệ thống tuần hoàn, có vai trò quan trọng trong đề kháng chống vi sinh vật. Bổ thể có khả năng bắt giữ, phá hủy, tiêu diệt vi sinh vật và có khả năng hấp dẫn hóa học làm cho các tế bào bạch cầu trung tính và các tế bào mono di chuyển tới, thúc đẩy phản ứng viêm tại nơi diễn ra hoạt hóa bổ thể. ! Khi có các vi sinh vật xâm nhập, các đại thực bào và các tế bào khác đáp ứng lại bằng cách chế tiết ra các protein được gọi là các cytokine có tác dụng tham gia vào rất nhiều tương tác giữa các tế bào với nhau trong đáp ứng miễn dịch tự nhiên.

III.2. Ảnh hưởng độc chất đến hệ thống miễn dịch Tác dụng độc làm giảm chức năng hệ miễn dịch: ! 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).

"194

III.2. Ảnh hưởng độc chất đến hệ thống miễn dịch ! Tế bào miễn dịch lympho

"195

III.3. Ảnh hưởng độc chất đến gan ! Gan là một cơ quan nằm ở ngã tư đường tiêu hóa. Từ

tĩnh mạch cửa, gan nhận tất cả các chất do chuyển hóa thức ăn cung cấp và các chất độc. Mặt khác, các chất chứa trong máu qua hệ thống đại tuần hoàn đều tác dụng đến gan. ! ! ! ! ! ! Vai trò của gan: Lưu trữ sắt ➣ Cân bằng hormone ➣ Sản xuất các yếu tố miễn dịch.

"196

III.3. Ảnh hưởng độc chất đến gan ! Cấu trúc gan, chỉ ra các mạch máu của tế bào gan ống mật

Động mạch

ống mật nhỏ

Trục tĩnh " 97 mạch 1

Khe hở hình sin Tĩnh mạch trung tâm

Lớp gan

Lỗ hổng của gan

III.3. Ảnh hưởng độc chất đến gan ! Hệ thống tuần hoàn

máu duy trì sự sống của gan. ! Hầu như trường hợp ngộ độc nào cũng gây tổn thương ở gan. ! Tìm hiểu chức năng gan tại Link https:// www.youtube.com/ watch?v=clEH4M8KHmk "198

III.3. Ảnh hưởng độc chất đến gan ! Tổn thương ở gan

"199

! Tế bào gan bị tác

động bởi độc chất (Acetaminophen) gây ra hiện tượng hoại tử tế bào gan.

"200

Một số chất hóa học gây hoại tử gan

"201

! Acetaminophen

! Dimethylntrosamine

! Aflatoxin

! Dinitrobenzene

! Alkyl alcohol

! Dinitrotoluene

! Arsenic, inorganic

! Methylchloroform

! Botulinum toxin

! Naphthalene

! Bromobenzene

! Paraquat

! Chlorobenzens

! Phalloidin

! Chloroform

! Pyridine

! Dichlorpropane

! Thioacetamide

! Dioxane

! Urethane

! DDT

! Xylidine

Các loại tổn thương ở gan ! Thoái hóa tế bào gan và ! ! ! ! ! ! ! !

"202

!

tử vong.

Oxy hóa lipid Cắt liên kết bất thuận nghịch của đại phân tử Thiếu Calcium Giảm miễn dịch Mỡ trong gan Xơ cứng động mạch Tổn thương mạch máu Xơ gan U bướu

Một số độc chất gây tổn thương gan: ! Ampicilin ! Arsenicals, organic ! Chloropromazine ! 4,4-Diaminodiphenylamine ! Methyltestosterone ! Estrogens ! Ethanol ! Paraquat ! Phenytoin ! Tolbutamide

Các loại tổn thương ở gan ! Các giai đoạn tổn thương gan

"203

Đánh giá tổn thương gan ! Dựa trên triệu chứng xảy ra và tác dụng độc cấp

tính hay mãn tính của gan gồm hoại tử tế bào gan, tổn thương các mạch máu trong gan, dập vỡ mật hoặc sự xuất hiện của khối u ác tính. ! Đánh giá hình thái của gan bằng cách soi sinh thiết mô tế bào gan trên kính hiển vi. ! Kiểm tra máu: được mô tả qua phép đo công suất làm việc theo chức năng của gan hoặc đo lượng nội bào gan có trong máu.

"204

Nhận biết triệu chứng ung thư gan ! Mất cảm giác ăn ngon miệng, biếng ăn. ! Ăn uống khó tiêu, buồn nôn, ói mữa, đau bụng. ! Người yếu và mệt mỏi, khó chịu. ! Dễ chảy máu hay dễ có vết bầm. ! Cảm giác nặng và đau ở dưới bờ sườn phải. ! Vàng da tăng dần, màng nhày và mắt có màu hơi

vàng. ! Bụng bj chứng to. ! ! Tuy nhiên, các triệu chứng thường mơ hồ, không rõ ràng.

"205

Cách phòng ngừa ung thư gan ! Hạn chế uống bia rượu. ! Hạn chế các thực phẩm có hàm lượng chất béo

cao. ! Tránh tiếp xúc trực tiếp hay sử dụng thực phẩm có chứa các hóa chất độc hại như thuốc bảo vệ thực vật, chất tẩy rửa khử trùng, nấm mốc… ! Tiêm ngừa vaccin viêm gan B. ! Khám sức khỏe định kỳ nhằm phát hiện bệnh sớm.

"206

III.4. Ảnh hưởng độc chất đến thận ! Hệ thống bài tiết thận người: (a) hệ thống bài tiết hoàn

chỉnh, (b) mặt cắt của thận, (c) mặt cắt thận phóng to ở vị trí c

"207

! (c) mặt cắt thận

phóng to

"208

III.4. Ảnh hưởng độc chất đến thận ! Vai trò của cầu thận: điều chỉnh nội tiết, bài

tiết chất cặn bã sinh ra trong quá trình chuyển hóa, điều chỉnh kiềm toan và điều hòa điện giải, tham gia tạo máu, điều hòa chuyển hóa canxi, điều hòa huyết áp...

"209

III.4. Ảnh hưởng độc chất đến thận ! Sự bài tiết qua nước tiểu là phép đo dựa trên ba

tiến trình thực hiện ở thận: ! Sự lọc qua cầu thận (GF: glomerulus filtering) ! Sự thấm hút trở lại qua ống thận (TR: tubular reabsorption) ! Sự bài tiết qua ống thận (TS: tubular secretion) ! Tỷ lệ chất bài tiết được thải qua bộ phận cầu thận và ống thận phụ thuộc vào độc chất trong plasma, còn tỷ lệ hấp thụ trở lại qua ống thận nhỏ phụ thuộc vào độc chất trong nước tiểu.

"210

Sự bài tiết chất độc vào nước tiểu qua thận

Tìm hiểu Quá trình lọc máu tạo nước tiểu ở Đơn vị chức năng của thận tại Link https:// www.youtube.com/ watch? v=LCfwsW_crEU "211

III.4. Ảnh hưởng độc chất đến thận ! Gan là nơi đầu tiên mà máu đến từ dạ dày và ruột.

Nhưng sau đó máu rời khỏi gan đến tim và được bơm trực tiếp đến thận. Thận có nhiệm vụ điều hòa sự cân bằng giữa nước và muối trong cơ thể, ngoài ra thận còn có vai trò quan trọng trong việc khử chất độc. ! Có thể nói công việc chính của thận là lấy tất cả máu trong cơ thể và làm sạch nó: 1

•Lọc máu để giữ lại máu sạch trong tế bào 2

•Hấp thụ lại nước lọc và chất dinh dưỡng cần thiết 3

•Chất độc được bài tiết sau khi được lọc, loại qua nước tiểu "212

III.4. Ảnh hưởng độc chất đến thận ! Như vậy, máu sau lọc chứa nước và các chất hòa

tan, vì sau lọc nước và các chất này được hấp thụ trở lại vào máu. Tuy nhiên, một vài chất hòa tan trong máu bị bài tiết vào trong nước tiểu.

Reabsorbed Sugar, sodium, vitamins, nutrients, water "213

Secreted Hydrogen ion, potassium, ammonia, drugs, toxins

III.4. Ảnh hưởng độc chất đến thận ! Một số triệu chứng tổn thương thận

Sỏi thận

Ung thư

"214

Suy thận

Đánh giá tổn thương thận ! Xác định tỷ lệ chất bài tiết của độc chất trong thận

là một biện pháp chuẩn đoán hồ sơ bệnh án về tình trạng chức năng của thận: ! Ua: hàm lượng chất trong 1ml nước tiểu ! V: thể tích nước tiểu thải ra trong một đơn vị thời gian. ! Pa: hàm lượng chất trong 1ml plasma ! Cl: độ lọc của chất trong một đơn vị thời gian

"215

Đánh giá tổn thương thận ! Ví dụ 1: đo độ lọc của inulin – một polymer của

fructose với trọng lượng phân tử 5200 daltons.

Phép đo hàm lượng inulin trong cầu thận là một trong những tiêu chuẩn đo cân bằng chất trong cơ thể. ! U = 31 mg/ml ! V = 1,2 ml/min ! P = 0,3 mg/ml

"216

! ! ! Ở người trưởng thành bình thường có độ lọc inulin khoảng 125 ml/min

Đánh giá tổn thương thận ! Xác định tỷ lệ chất thải, đánh giá được tổn thương

của thận: ! ! ! ! ! Tỷ lệ chất thải, xác định bởi độ lọc của chất đo được trong một đơn vị thời gian và độ lọc chất đó cho phép đối với cơ thể người bình thường.

"217

Đánh giá tổn thương thận ! Ví dụ 2: p-aminohippuric acid (PAH) - một acid

hữu cơ ! Hàm lượng PAH trong 1ml plasma (PPAH), hàm lượng PAH trong 1ml nước tiểu (UPAH) và thể tích nước tiểu thải ra trong 1 phút (V). Sử dụng công thức tính Cl, ta có được độ lọc PHA (ml/phút). Từ đó ta có thể xác định được tỷ lệ PAH được thải ra, khi ta biết đàn ông trưởng thành có sức khỏe tốt đạt khoảng 650 ml/phút.

"218

Đánh giá tổn thương thận Tỷ lệ chất thải < 1 !

• Thể hiện chất độc không được lọc hoàn toàn, có thể do chất độc được bài tiết ra và sau đó được hấp thụ ngược trở lại.

Tỷ lệ chất thải > 1 !

• Thể hiện chất độc được lọc và đào thải hoàn toàn.

"219

Nhận biết triệu chứng suy thận ! Suy thận mạn tính được xác định khi có sự bất

thường về cấu trúc hoặc chức năng thận, cụ thể có protein trong nước tiểu, tăng creatinin máu, mức lọc cầu thận giảm, mô học thận thay đổi. ! Khi thận bị suy thận, các chức năng hoạt động giảm, dần dần dẫn đến mất chức năng khiến bệnh nhân tử vong do nhiễm toan, tăng kali máu, suy tim, phù phổi, tai biến mạch máu não. ! Bệnh thận mạn tính liên quan nhiều đến bệnh tăng huyết áp, bệnh lý tim mạch, gút, đái tháo đường và các bệnh nhiễm khuẩn, nhiễm độc.

"220

Cách phòng ngừa suy thận mãn tính ! Chế độ sử dụng thực phẩm an toàn.

! ! Các biện pháp điều trị suy thận phổ biến và hiệu quả hiện nay đang được thực hiện là lọc máu chu kỳ và ghép thận. Tuy nhiên đối với mỗi phương pháp đều vấp phải những khó khăn riêng.

"221

III.5. Ảnh hưởng độc chất đến thần kinh

"222

III.5. Ảnh hưởng độc chất đến thần kinh ! Cơ chế tác dụng trên hệ thần kinh: Khi có mặt chất

"223

độc trong cơ thể, nó có khả năng tác động đến hệ thần kinh thông qua phong tỏa sự dẫn truyền xung thần kinh do chất trung gian hóa học của quá trình ức chế cung phản xạ. Kết quả là cơ thể không điều khiển được các phản xạ và kết thúc bằng các cơn co giật và tê liệt. ! 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 làm thay đổi, dẫn đến thay đổi ngưỡng tác động trên màng tế bào. ! Chất độc ức chế các enzyme thiết yếu cho chức năng cân bằng, làm thay đổi đặc tính dẫn truyền qua xung thần kinh.

Truyền dẫn xung thần kinh

"224

! Sự truyền dẫn xung thần kinh

(a) Điện thế hóa học điện tử của tế bào xung thần kinh ở trạng thái nghỉ. (b) Trạng thái kích thích sự thấm dòng Na+ của xung thần kinh. (c) Bắt đầu khử cực, tăng tính thấm, cho phép Na+ vào bên trong tế bào xung thần kinh tốt. (d) Bắt đầu tái phân cực giống như xung lực ban đầu. Cực dương tích điện bên trong tế bào cao, tăng tính thấm dòng K+ đi ra ngoài tế bào và thiết lập điện thế trạng thái nghỉ. (e) Tiếp tục tái phân cực xung thần "225 kinh đến khi hoàn thành chu trình.

! Sơ đồ kích thích nơron

truyền dẫn xung thần kinh từ tế bào này sang tế bào ở giữa khớp nối tế bào thần kinh. ! Nơron truyền dẫn xung thần kinh được phóng thích và kích thích receptor, làm tăng mức cAMP, ảnh hưởng đến hoạt động ATPase, Na/K và gradient điện tử hóa học thấm qua màng tế bào. ! Sự kích thích kết thúc khi acetylcholinesterase bị phá hủy (hoặc hấp thu lại epinephrine vào dây thần kinh).

"226

Truyền dẫn xung thần kinh qua synap

Tìm hiểu Quá trình truyền dẫn xung thần kinh tại Link https://www.youtube.com/watch?v=ciCuzJoxVGc "227

Các loại Synap thần kinh ! A: Synap thần

kinh - thần kinh ! B: Synap thần kinh - Cơ ! C: Synap thần kinh - Tuyến

Tìm hiểu Quá trình truyền dân xung thần kinh qua các nơron tại Link https://www.youtube.com/watch?v=Sf3H8EuaVSU Tìm hiểu Cung phản xạ vận động tại Link https:// www.youtube.com/watch?v=D1wJP30Sl4g "228

III.5. Ảnh hưởng độc chất đến thần kinh ! Cơ chế gây tổn thương hệ thần kinh trung ương

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. ‣ Tác động trực tiếp: các hợp chất thủy ngân hữu cơ

làm suy yếu sự tổng hợp protein thần kinh thiết yếu. ‣ Tác động gián tiếp: thiếu oxy mô do cacbon monooxide hay cyanide gây tổn thương thần kinh thứ phát.

"229

III.6. Ảnh hưởng độc chất đến da và mắt !

Da ! Da là tổ chức khá phức tạp, mô da là một khối tổng hợp gồm 3 lớp: Biểu bì, trung bì và hạ bì kết hợp chặt chẽ với nhau thành các lớp tổ chức bao phủ mang tính chất chun dãn (về các phía), có tính nhớt, tính tạo hình, có các lớp biểu mô, các mô liên kết, các tuyến, lông và gốc lông, thớ cơ, tận cùng các dây thần kinh, lưới mạch máu và bạch mạch. ! Các tế bào biểu bì luôn luôn thay thế mới hoàn toàn trong 4-6 tuần. Như thế da là một trong các loại mô luôn sinh trưởng nhanh của cơ thể.

"230

!

Da

! Lớp biểu bì của da

(Epidermis): Dày từ 0,07 – 1,8 mm, là lớp ngoài cùng, có chức năng bảo vệ cơ thể. ! Lớp trung bì (Dermis): Dày từ 0,7 – 7 mm, là một lớp xơ rất chắc. ! Lớp hạ bì (Hypodermis): Dày từ 0,25 đến hàng cm, là mô liên kết mỡ.

"231

Một số bệnh về da do độc chất ! Chết lớp biểu bì, do tiếp xúc trực tiếp với hóa chất

"232

độc hại khoảng 25-30%, thậm chí cao hơn đến 75%, gây bỏng một mảng lớn trên cơ thể. Lớp biểu bì mất đi, lớp trung bì có thể bị tổn thương, nhưng nó có khả năng chống sự xâm nhập của hóa chất và gây nhiễm vi sinh vật. ! Bệnh viêm da, nổi các nốt mụn đỏ tấy khắp mặt, đau nhưng không độc. Đây là do có sự tích lũy các chất dầu tạo nhờn tiết ra qua da, gây tích tụ tạo chất sừng và bít kín lỗ chân lông và tuyến nhờn. Một số hóa chất halogen như polyhalogenate naphthlene, biphenyl, dibenzofuran, polychlorophenol và dichloroaniline, là nguyên nhân gây ra mụn.

III.6. Ảnh hưởng độc chất đến da và mắt !

"233

Mắt ! Mắt là cơ quan thị giác, gồm 2 con mắt có kích thước nhỏ. Mỗi con mắt là một khối cầu dai có đường kính chừng 2,5 cm. ! Chức năng của mắt là để xác định các đối tượng nhìn, tập hợp và hội tụ tia sáng từ đối tượng, sau đó truyền hình ảnh rõ nét đến các tế bào nhạy cảm ánh sáng nằm ở đáy mắt, nơi hình ảnh được thu nhận và bước đầu được xử lý. ! Hình ảnh sau đó được chuyển tải bởi xung điện dọc theo dây thần kinh thị giác (là dây thần kinh đi từ đáy mắt lên não). Các dây thần kinh thị giác liên kết với nhau trong não bộ cho phép chúng ta nhìn thấy được những hình ảnh kết hợp từ cả hai mắt.

!

Mắt

! Phần não bộ ghi nhận các tín hiệu thị giác này được gọi

là vỏ não thị giác, nằm ở phía sau cùng của não bộ. ! Từ vỏ thị giác, tín hiệu được truyền đến nhiều phần khác của não. Các xung điện ban đầu phải trải qua một quá trình xử lý phức tạp để tạo ra những hình ảnh mà chúng ta nhìn thấy.

"234

Một số bệnh mắt hóa chất ! Hầu như bệnh về mắt do hóa chất là bất cẩn làm

"235

văng tóe hóa chất hoặc để hóa chất bay hơi vào mắt. Dung môi hữu cơ gây ra nguyên nhân phá hủy chất béo và protein trong mắt, gây ra một số bệnh mắt như tổn thương giác mạc, thủy tinh thể, võng mạc. ! Ngoài ra, có khả năng gây ra hiện tượng nhãn áp cao bất thường. Nếu áp lực trong nhãn cầu quá cao, nó có thể gây tổn thương dây thần kinh thị giác ngay tại điểm mà dây thần kinh thị giác đi ra khỏi mắt. ! Tất cả các trường hợp trên đều có khả năng gây ra mù lòa.

III.7. Ảnh hưởng độc chất đến phổi ! Các chất độc xâm nhập vào cơ

thể qua đường hô hấp có thể gây ra: ! Tại chỗ như ho, kèm theo chảy

nước mũi, nước bọt. Ví dụ: các hơi độc, hơi ngạt. ! Tác dụng toàn thân như khí CO gây tím tái. ! Chất độc ức chế hô hấp gây ngạt

"236

thở tiến tới ngừng thở như thuốc phiện, cyanic, thuốc ngủ. Một số chất có thể gây phù phổi như: hydrosulphit, photpho hữu cơ.

III.7. Ảnh hưởng độc chất đến phổi

"237

CHủ đỀ 4. TÁC DỤNG ĐỘC CỦA CÁC ĐỘC CHẤT, ĐỘC TỐ THỰC PHẨM LÊN CƠ THỂ IV.1

IV.2

IV.3

IV.4

Tác dụng độc của các chất độc có sẵn trên nguyên liệu và hình thành trong quá trình BQ-CB Tác dụng độc của một số phụ gia và chất hỗ trợ kỹ thuật Tác dụng độc của dư lượng thuốc bảo vệ thực vật và thuốc thú y Tác dụng độc của kim loại nặng 238

IV.1. Tác dụng độc của các chất độc có sẵn trên nguyên liệu và hình thành trong quá trình BQ-CB !

Một số độc chất có sẵn trong nguyên liệu động vật 1. Tác dụng độc của Tetrodotoxin ! Tetrodotoxin (Puffer Fish Poisoning) là một loại độc tố thần kinh mạnh nhất tìm thấy trong da, gan, cơ thịt, đặc biệt rất nhiều ở trứng một số loài thủy sản, như: ! Cá nóc (Tetraodontidae, thuộc họ Pufferfish), ! Bạch tuộc đốm xanh (Hapalochlaena maculosa), ! Cua (Eriphia spp.), ! Ốc (Pimple Nassa), ! Ếch (Atelopus spp.), ! Tảo (Jania spp.)... " 39 2

! Một số độc chất có sẵn trong NL động vật 1. Tác dụng độc của Tetrodotoxin !

"240

Bình thường độc tố này tồn tại ở dạng tiền độc tố tetrodomin không độc, khi cá bị đập chết hoặc bị ươn thì tetrodomin sẽ chuyển hóa thành tetrodotoxin gây độc.

! Một số độc chất có sẵn trong NL động vật 1. Tác dụng độc của Tetrodotoxin

! Cơ chế tác dụng độc: Tetrodotoxin gây ức chế các

kênh Natri của tế bào, ngăn chặn dòng Na+ trong cơ chế bơm Kali-Natri. Khi đó, kênh Natri của tế bào thần kinh bị ức chế, làm rối loạn hoạt động của tế bào và sự truyền dẫn xung thần kinh. ! Triệu chứng nhiễm độc: Tê, ngứa môi và phía trong miệng, yếu, liệt cơ hoành và cơ ngực, hạ huyết áp, triệu chứng xảy ra sau 10 phút và dẫn đến tử vong sau 30 phút.

"241

Các họ nóc (Tetraodontidae, thuộc họ Pufferfish) ! Carinotertraodon travancoricu ! ! ! ! ! !

"242

s, Dwarf puffer Tetraodon miurus, Congo puffer Tetraodon duboisi , Stanleypool puffer Takifugu ocellatus, Peacock puffer Tetraodon erythrotaenia, Redbanded puffer Tetraodon schoutedeni, Congo-spotted Puffer Tetraodon turgidus, Brown puffer

Các họ nóc (Tetraodontidae, thuộc họ Pufferfish) ! Arothron reticularis, ! ! ! ! ! !

"243

Reticulated pufferfish Tetraodon biocellatus, Figure eight Tetraodon suvattii , Pignose puffer Takifugu niphobies, Grass Puffer Tetraodon lineatus, Fahaka puffer Takifugu oblongus, Lattice Blaasop Carinotetraodon lorteti, Crested puffer

Các họ nóc (Tetraodontidae, thuộc họ Pufferfish) ! Sphoeroides testudineus, ! ! ! ! !

"244

Turtle puffer Carinotetraodon salivator, Striped Redeye puffer Tetraodon miurus, Congo puffer Carinotetraodon irrubesco , Red-tailed Redeye puffer Tetraodon cochinchinensi s , Target puffer Tetraodon mbu, Giant puffer

Các họ nóc (Tetraodontidae, thuộc họ Pufferfish) ! Tetraodon palembangensi ! ! ! ! !

"245

s, Real Palembang puffer Tetraodon nigroviridis, Green puffer Tetraodon leiurus, Eyespot puffer Auriglobus silus, Eiongated Golden puffer Colomesus psittacus , Parrot puffer Tetraodon fluviatilis, Ceylon puffer

! Bạch tuộc đốm xanh

(Hapalochlaena maculosa)

! Ốc (Pimple Nassa)

"246

Cua (Eriphia spp.) ! Eriphia gonagra ! Eriphia verrucosa ! Eriphia ferox ! Eriphia granulosa

"247

áşžch (Atelopus spp.)

"248

Tảo (Jania spp.)

"249

CHỦ ĐỀ THẢO LUẬN 1: Tác dụng độc của Tetrodotoxin lên hệ thần kinh trung ương ! ! Bản chất – Nguồn gốc – Khả năng tác dụng

độc? ! Tiến trình xâm nhập – phân phối – trao đổi – đào thải trong cơ thể? ! Cơ chế tác dụng độc? ! Giải thích – phân tích cơ chế tác dụng độc ! Phòng trị độc?

"250

Thảo luận – trình bày tại lớp ! Cơ chế vận chuyển ion của màng tế bào? ! Vẽ mô hình thể hiện cơ chế bơm ion Natri? ! Thể hiện rõ các tác dụng độc của Tetrodotoxin

lên tế bào và ty thể trên mô hình? ! Giải thích sự tắt nghẽn xung thần kinh, gây ra khả năng tê liệt hệ thần kinh trung ương?

???

"251

! Độc tố sinh học biển 2. Tác dụng độc của CFP (Ciguatera Fish Poisoning )

• Ciguatoxin được sản sinh bởi một loài Gambierdiscus toxicus và được tìm thấy trong gan, cơ, da và xương của nhiều ấu trùng cá ăn tảo (Chinain và cộng sự, 1999; Lehane và Lewis, 2000).

"252

! ttt

"253

!

Độc tố sinh học biển

2. Tác dụng độc của CFP ! CFP tác động lên kênh vận chuyển ion của màng tế bào. Khi ciguatoxin tác động lên kênh Natri, Na + được chuyển vào nội bào nhiều hơn, gây ra: - Tế bào và ty thể trương phồng lên, xuất hiện các mụn nước trên bề mặt tế bào.

- Gây ra chứng tắc nghẽn các xung thần kinh.

Nạn nhân tử vong do tê liệt hô hấp.

- Đối với tim mạch, tác động của ciguatoxin có liên quan đến sự co thắt của cơ tim. ! Ciguatoxin có khả năng tác dụng độc lên tế bào biểu mô ruột, gây ra tiêu chảy.

"254

! Độc tố sinh học biển Tác dụng độc của CFP ! Triệu chứng nhiễm độc: ! Sau khi tiêu thụ cá bị nhiễm ciguatoxin, triệu chứng đầu tiên có thể diễn ra sau 30 phút. Một số ca nhẹ có thể diễn ra sau 24 - 48 giờ. ! Sau 30 phút nhiễm độc, hệ thống tiêu hóa và thần kinh mất đi trạng thái tự nhiên, gây buồn nôn, đau bụng và tiêu chảy. ! Các triệu chứng về thần kinh bao gồm ngứa ở môi, tay, chân, nhiệt độ lẫn lộn, mất khả năng vận động, đau cơ, đau khớp, đau đầu và co giật. ! Đối với tim mạch thì gây khó thở, nhịp tim chậm, huyết áp thấp.

"255

! Độc tố sinh học biển

"256

3. Tác dụng độc của PSP (Paralytic Shellfish Poisoning ) ! PSP tích tụ nhiều trong các loài nhuyễn thể khi chúng ăn phải những loài tảo có chứa độc tố này và chúng được sản sinh ra chủ yếu từ loài tảo Dinoflagellates thuộc giống Alexandrium, các loài tảo này phân bố chủ yếu ở vùng biển nhiệt đới và ôn đới. ! Nhóm độc tố PSP gồm 30 chất có cấu trúc gần giống nhau. Độc tố PSP đầu tiên được xác định về mặt hóa học là saxitoxin (STX) và được xem là độc tố mạnh nhất trong nhóm.

! Độc tố sinh học biển Tác dụng độc của PSP ! Quá trình chuyển hóa độc tố

Cạnh tranh

ưỡ

bệ ầm

id ng

M

uô

"257

N

nh

Trong chủng loài

! Độc tố sinh học biển Tác dụng độc của PSP ! Chuỗi thực phẩm nhiễm Saxitoxin (PSP)

"258

! Độc tố sinh học biển Tác dụng độc của PSP !

!

"259

Cơ chế tác dụng độc: Khi PSP tác động vào kênh Na+, làm ngăn cản ion Na+ đi qua màng tế bào thần kinh, vì vậy ảnh hưởng đến việc truyền thông tin của hệ thần kinh.

Sự ngăn cản này sẽ lan rộng dần và ngăn cản sự truyền xung giữa hệ thống thần kinh ngoại biên và các cơ, dẫn đến gây liệt cơ.

Ngoài ra, PSP còn ức chế enzyme Cholinesterase, là enzyme rất quan trọng đối với hệ thần kinh.

! ff

"260

! Độc tố sinh học biển Tác dụng độc của PSP !

"261

Triệu chứng nhiễm độc: ! Gây ngứa, ù tai, tê môi phần lớn trong vòng 30 phút, trường hợp nhẹ thì bị nhòa mắt. ! Trường hợp hơi nặng thì nói không rõ ràng, khó thở. ! Trường hợp nặng thì độc tố lan rộng toàn thân và liệt cơ, thở khó hơn, thường chết trong vòng từ 2 – 24 giờ từ lúc nhiễm phải (Mons và cộng sự, 1998).

! Độc tố sinh học biển 4. Tác dụng độc của DSP ((Diarrhetic Shellfish Poisoning) ! DPS là một polyether bền nhiệt, bao gồm 3 nhóm chính. ! Nhóm thứ nhất là độc tố acid, nhóm này bao gồm acid Okadaic (OA) và dẫn xuất của nó có tên dinophysistoxin (DTX).

- OA và DTX được tích lũy trong mô mỡ của nhuyễn thể, các hợp chất trên có khả năng ức chế phosphatase gây ra bệnh tiêu chảy ở con người (Van Apeldoorn cộng sự, 1998; Hallegraeff và cộng sự, 1995).

"262

! Độc tố sinh học biển Tác dụng độc của DSP ! Nhóm thứ hai là độc tố trung tính, bao gồm

"263

các polyether-lactones của nhóm pectenotoxin (PTX). ! Nhóm thứ ba được gọi là yessotoxin (YTX), và dẫn xuất 45-hydroxyyessotoxin (45-OH-YTX) (Draisci, 1996; Van Egmond, 1993). ! Hai nhóm độc tố này của phức hợp DSP có khả năng gây độc rất cao, có khả năng gây chết chuột thí nghiệm. Nhưng, PTX có khả năng gây tiêu chảy thấp và YTX không gây tiêu chảy.

! Độc tố sinh học biển Tác dụng độc của DSP

! Triệu chứng nhiễm độc: Các triệu chứng có

khả năng xảy ra đối với con người khi nhiễm độc DPS là tiêu chảy, buồn nôn, đau bụng, lạnh nhưng không gây chết. ! Thời gian bắt đầu đau thường từ 30 phút đến 12 giờ sau khi nhiễm độc và giảm đau trong vòng 48 giờ, phục hồi hoàn toàn sau 3 ngày.

(Asomata và cộng sự, 1978; Viviani, 1992; Aune và Yndstad, 1993).

"264

! Độc tố sinh học biển 5. Tác dụng độc của NSP ((Neurologic Shellfish Poisoning ) ! Độc tố NPS còn được gọi là brevetoxin, không

"265

mùi, không vị, chịu nhiệt và acid tốt, hòa tan được trong lipid. ! Một số chủng Gymnodinium breve sản sinh ra neurotoxin được gọi là brevetoxin (Viviani, 1992). ! Ngoài ra, một số neurotoxin khác còn được sản sinh bởi các loài tảo khác như: Chattonella antiqua , Fibrocapsa japonica , Heterosigma akashiwo, Chattonella marina (Marine biotoxin, FAO, 2004).

! Độc tố sinh học biển Tác dụng độc của NSP !

!

"266

Cơ chế tác dụng độc: Brevetoxin là một chất khử cực, tác động lên kênh ion trong màng tế bào, làm thay đổi tính chất của màng bị kích thích theo hướng tăng cường dòng ion Na+ đi vào trong tế bào.

Brevetoxin có thể liên kết đặc hiệu với một vị trí số 5 trên cổng của kênh Na+, gây ra sự phóng thích các thông tin thần kinh. Bên cạnh đó brevetoxin cũng phá hủy acetylcholine gây co cơ (Fleming and Baden, 1999).

! Độc tố sinh học biển Tác dụng độc của NSP

"267

! Độc tố sinh học biển Tác dụng độc của NSP ! Triệu chứng nhiễm độc: ! Triệu chứng nhiễm NSP xuất hiện sớm từ !

"268

30 phút đến vài giờ thậm chí vài ngày.

Các triệu chứng bao gồm buồn nôn, tiêu chảy, ớn lạnh, vã mồ hôi, lẫn lộn nhiệt độ, giảm huyết áp, rối loạn nhịp tim, tê liệt, ngứa ở môi, mặt và tứ chi, chuột rút, liệt cơ, hôn mê nhưng không gây chết (Cembella và cộng sự, 1995; Fleming và cộng sự, 1995; Tibbets, 1998).

! Độc tố sinh học biển 6. Tác dụng độc của ASP ((Amnesic Shellfish Poisoning) ! Domoic acid (DA) được xác định lần đầu tiên vào

"269

những năm 1950 từ loài tảo đỏ Chondria armata (Ravn, 1995). ! Tác động của DA, bằng cách kích hoạt các recepter acid amin đặc biệt để mở kênh Na+, tràn dòng ion Ca2+ vào trong các màng tế bào thần kinh trung ương, làm cho màng tế bào bị khử cực (Viviani, 1992). ! Các hippocampus có thể bị hỏng nặng, có thể gây bệnh mãn tính mất chức năng nhớ do các hệ thống thần kinh bị thoái hóa do hàm lượng Ca2+ tăng quá mức.

! Độc tố sinh học biển Tác dụng độc của ASP ! Triệu chứng nhiễm độc: !

Các triệu chứng đầu tiên diễn ra sau 15 phút

!

"270

đến 38 giờ (trung bình là 5,5 giờ) sau khi tiêu thụ nhuyễn thể có chứa độc. Các triệu chứng chính là buồn nôn, nôn mửa, đau bụng, đau đầu, tiêu chảy, mất trí nhớ, trạng thái và mức độ mất trí nhớ có liên quan đến tuổi của bệnh nhân.

Lượng DA được tiêu thụ dao động 15 – 20 mg DA/người thì không có ảnh hưởng đến sức khỏe (Todd, 1993).

IV.1. Tác dụng độc của các chất độc có sẵn trên nguyên liệu và hình thành trong quá trình BQ-CB !

Một số độc chất có sẵn trong NL thực vật 1. Tác dụng độc của alcaloid ! Solanine - alcaloid có nhiều trong một số quả, củ. ! Tác dụng độc của alcaloid vào hệ thần kinh làm suy

giảm hệ thần kinh trung ương, tác dụng liệt các cơ hô hấp, gây tê màng nhầy đường tiêu hóa và mất cảm giác, liều cao gây kích động và kích thích hay tử vong. ! Triệu chứng thường xuất hiện trong vòng 8 – 12 giờ sau khi ăn và có thể trong vòng 30 phút khi ăn phải hàm lượng cao. Solanine gây buồn nôn, tiêu chảy, đau rút ở dạ dày, khô rát cổ họng, đau đầu và chóng mặt, mất cảm giác, tê liệt và giảm thân nhiệt.

"271

IV.1. Tác dụng độc của các chất độc có sẵn trên nguyên liệu và hình thành trong quá trình BQ-CB !

Một số độc chất có sẵn trong NL thực vật 2. Tác dụng độc của glucosid ! Cyanua (CN) thuộc loại glucosid có nhiều trong sắn, măng, hạt hạnh nhân, hạt sen, hạt anh đào, hạt táo, một số loại đậu…

"272

! Một số độc chất có sẵn trong NL thực vật 2. Tác dụng độc của glucosid

! Khi cyanua gặp enzyme tiêu hóa, acid hay nước

sẽ thủy phân và giải phóng acid cyanhydric (HCN), một chất độc có thể gây chết người. ! Tác dụng độc của HCN, CN-: khi xâm nhập vào cơ thể thông qua thực phẩm vào máu, ion CN- ức chế hoạt động của các men chứa kim loại Fe, Cu tạo phức chất giữa kim loại của men với gốc CN-.

"273

! Một số độc chất có sẵn trong NL thực vật 2. Tác dụng độc của glucosid ! Men quan trọng nhất bị ức chế là enzyme cytocrom

oxydase, men này là chuỗi cuối cùng của cơ chế chuyển các điện tử cho oxy phân tử làm cho các tế bào, tổ chức không sử dụng được oxygen của máu, gây thiếu oxygen ở mô và tĩnh mạch đưa máu về tim. Ngoài ra, nó còn tác động lên các trung tâm hô hấp, tim mạch, điều hòa nhiệt ở não bộ... ! Triệu chứng nhiễm độc: nhức đầu, chóng mặt, mất ngủ, khó thở, nhịp tim chậm, suy gan, tăng hồng cầu…

"274

Cân bằng và khử độc ! Nếu nồng độ ion CN- (gốc CN-) không đủ gây chết thì

nó từ từ được tách khỏi sự kết hợp với cytocrom oxydase và có thể phản ứng nhanh với thiosulfate tạo thành thiocyanate (SCN) bởi enzyme rhodenase (một enzyme chuyển hóa lưu huỳnh). Thiocyanate là chất ít độc và có khả năng được bài tiết qua nước tiểu: Na2S2O3 + CN– → SCN– + Na2SO3 ! Ngoài ra, nếu trong máu có một lượng đủ MetHb thì

"275

nó trung hòa CN- trong máu, phức chất CN-cytocrom oxydase bị phân ly, men cytocromoxydase không bị ức chế nữa, được tái sinh và hoạt động trở lại. Với lượng MetHb trong máu từ 10-20% không gây nguy cơ nghiêm trọng, vì vậy có thể bổ sung Nitrit để nhanh chóng trung hòa CN- trong máu.

IV.1. Tác dụng độc của các chất độc có sẵn trên nguyên liệu và hình thành trong quá trình BQ-CB ! Một số độc chất có sẵn trong NL thực vật 3. Tác dụng độc của Nitrat ! Nitrat gần như có mặt ở nhiều loại thực phẩm (rau, củ, thịt bò…) và chứa trong nước, phân bón… ! Nitrit là sản phẩm chuyển hóa từ Nitrat có trong thực phẩm dưới sự xúc tác của enzyme nitrat reductase bởi hệ vi sinh vật đường tiêu hóa, hoặc do bổ sung vào thực phẩm để bảo quản. Nitrit là chất rất hoạt động và độc.

Nitrat reductase ! ! Nitrit kết hợp với acid amin tạo thành các hợp chất nitrosamin gây ung thư.

"276

! Một số độc chất có sẵn trong NL thực vật 3. Tác dụng độc của Nitrat Cơ chế tác động của Nitrit ! Dưới tác động độc của nitrit, sự phản ứng oxy hóa –

khử trong hồng cầu sẽ chuyển hóa Hemoglobin (Hb), tích tụ một lượng methemoglobin (MetHb).

Hb

Enzyme oxy hóa – khử

MetHb + e! Độc tính của Nitrit phụ thuộc vào tỷ lệ MetHb trong máu: Nồng độ MetHb tăng lên đến 70% sẽ gây chết người.

"277

! Một số độc chất có sẵn trong NL thực vật 3. Tác dụng độc của Nitrat

"278

IV.1. Tác dụng độc của các chất độc có sẵn trên nguyên liệu và hình thành trong quá trình BQ-CB !

Một số độc chất sinh ra trong quá trình chế biến và bảo quản 1. Tác dụng độc của histamine ! Độc tố histamin sinh ra do quá trình decacboxyl của histidin (có nhiều ở một số loại cá có cơ thịt đỏ), dưới tác động của enzyme histidine decacboxylasa. ! Cơ chế tác dụng độc của histamin có tính kích thích tiết dịch vị của dạ dày, làm nở vi huyết quản, gây nổi ban, dị ứng. ! Triệu chứng nhiễm độc: Thường thấy ngứa toàn thân, nổi mề đay, nóng ran trong miệng, hoa mắt, chóng mặt, buồn nôn, hạ huyết áp.

"279

IV.1. Tác dụng độc của các chất độc có sẵn trên nguyên liệu và hình thành trong quá trình BQ-CB !

Một số độc chất sinh ra trong quá trình chế biến và bảo quản 2. Tác dụng độc của mycotoxin ! Aflatoxin là một mycotoxin điển hình, có khả năng tích lũy và phóng đại sinh học trong chuỗi thực phẩm.

"280

Tác dụng độc của mycotoxin ! Sự chuyển hóa của Aflatoxin

"281

Tác dụng độc của mycotoxin ! Aflatoxin tác động lên cơ thể người thông qua

"282

nhiều cơ chế khác nhau. Cơ quan chịu tác động chủ yếu là gan. ! Sau khi nhiễm vào cơ thể, aflatoxin được chuyển hóa bởi nhóm enzyme Cytochrome P-450 ở trong gan. ! ! ! ! Ngoài ra, aflatoxin còn gây ức chế sự tổng hợp ADN, ARN thông tin và protein, biến đổi hình thái nhân tế bào.

Tác dụng độc của mycotoxin

! Chuyển hóa sinh

học và tác dụng độc AFB1 lên gan

"283

Tác dụng độc của mycotoxin ! Các phản ứng liên hợp, có khả năng được đào thải

"284

Tác dụng độc của mycotoxin ! AFB1-8,9-epoxide sẽ được hidrat hóa để tạo thành

AFB1-dihydrodiol, chất này sẽ liên kết với protein gây hoại tử gan, gây độc cấp tính.

"285

Tác dụng độc của mycotoxin ! AF-8,9-epoxide liên kết với Guanin tại vị trí nitơ

"286

thứ 7 của ADN/ARN tạo thành AFB1-N7-Guanine gây đột biến, ung thư, gây độc mãn tính. ! ! ! ! ! ! ! Dẫn xuất AFB1-Formamidopyrimidine tạo thành có khả năng kích thích quá trình phát bệnh siêu vi gan B nặng hơn.

Tác dụng độc của mycotoxin ! Tế bào gan cá hồi (A), biến đổi sau 24h nhiễm

Aflatoxin B1 (B) (A)

"287

(B)

Tác dụng độc của mycotoxin ! Bệnh xơ gan ở chuột do nhiễm Aflatoxin B1 ! (A) gan bình thường, (B) gan bệnh

"288

! Một số độc chất sinh ra trong quá trình BQ - CB 2. Tác dụng độc của mycotoxin ! Triệu chứng nhiễm độc:

! !

Cấp tính: Hoại tử tế bào gan, rối loạn cơ chế đông máu, giảm khả năng tổng hợp protein huyết thanh. LD50: 0,5 – 10 mg/kg. !

!

"289

Mãn tính: Rối loạn tiêu hóa, giảm hệ miễn dịch, giảm hoạt động của Vitamin K, gây ung thư gan.

CHỦ ĐỀ THẢO LUẬN 2: ! Tác dụng độc của Aflatoxin lên tế bào gan.

! "#Bản chất – Nguồn gốc – Khả năng tác dụng

độc? $#Tiến trình xâm nhập – phân phối – trao đổi – đào thải trong cơ thể? %#Cơ chế tác dụng độc? Phân tích cơ chế tác dụng độc? Các phản ứng trao đổi ở gan tại pha 1 và 2 xảy ra như thế nào? &#Phòng trị độc?

"290

Thảo luận – trình bày tại lớp ! Sơ đồ xâm nhập và phân phối, phản ứng hóa

học trong cơ thể và khả năng đào thải? ! Cơ chế tác dụng độc của Aflatoxin lên gan? ! Phân tích cơ chế tác dụng độc?

???

"291

IV.2.Tác dụng độc của một số phụ gia và chất hỗ trợ kỹ thuật ! Một số phụ gia sử dụng trong CNCBTP 1. Tác dụng độc của Sodium borat (hàn the) ! Đây là một hóa chất có tính khử trùng và trừ sâu rầy nhẹ. Được tìm thấy trong thịt, cá, giò chả, trong, bánh đúc, bánh phở, bún, các loại mứt, các loại đồ chua ngâm giấm. ! Hàn the có thể xâm nhập cơ thể qua đường thực quản, khí quản, da hoặc mắt…

"292

Tác dụng độc của hàn the ! Khi vào cơ thể hàn the chỉ đào thải khoảng chừng

"293

80% còn lại sẽ tích tụ trong người vĩnh viễn, vì vậy nếu sử dụng hàn the ít trong một thời gian dài cũng nguy hiểm như dùng nhiều hàn the trong một lần. ! Hàn the sẽ tích lũy trong cơ thể, tùy liều lượng có thể gây nên những triệu chứng cấp tính và mạn tính. ! Hàn then có khả năng tích lũy trong cơ thể như mô mỡ, mô thần kinh, gây ảnh hưởng độc tới hệ tiêu hóa, các quá trình hấp thu, chuyển hóa... của các cơ quan trong cơ thể.

Tác dụng độc của hàn the ! Hệ tiêu hóa: gây nôn mửa, đau bụng tiêu chảy; ! !

!

!

"294

gây tổn hại cho gan.

Da: gây ban đỏ dẫn đến tróc vẩy.

Hệ thần kinh: gây kích thích dẫn đến trầm cảm, hoặc kích thích màng não, động kinh, thay đổi nhiệt độ cơ thể. Đường niệu: gây hư hại đặc biệt cho thận và toàn thân, gây rối loạn chức năng, yếu ớt, bất lực, rối loạn kinh nguyệt, rụng tóc.

Tim: có khả năng gây ra hiện tượng sốc tim, truỵ tim.

Tác dụng độc của hàn the ! Ngoài ra, hàn the còn làm thoái hóa các cơ quan

sinh dục, gây vô sinh. Trẻ em ăn phải thực phẩm có lượng hàn the 1-2 g/kg thể trọng có thể dẫn đến tử vong sau 10-12 giờ. ! Tác dụng độc lên móng tay

"295

IV.2.Tác dụng độc của một số phụ gia và chất hỗ trợ kỹ thuật ! Một số phụ gia sử dụng trong CNCBTP

"296

2. Tác dụng độc của Nitrat – Nitrit của Kali và Natri (muối diêm) ! Sodium nitrate (NaNO3), Potassium Nitrate (KNO3) là các loại muối thường sử dụng trong bảo quản cá, thịt để giữ màu đỏ tươi của thịt và có tính xác khuẩn rất mạnh, đặc biệt là Clostridium botulinum. ! ! ! Nitrit là chất độc, có khả năng kết hợp với acid amin có trong thực phẩm để tạo thành nitrosamin là tác nhân gây ung thư.

Nitrate – Nitrit - Nitrosamine ! Sự hình thành Ntrosamine

trong quá trình bảo quản thực phẩm và cơ thể sau ăn

"297

Nitrate – Nitrit - Nitrosamine ! Nitrosamine được tạo thành trong môi trường

nước ở 3 thành phố Trung Quốc

"298

IV.2.Tác dụng độc của một số phụ gia và chất hỗ trợ kỹ thuật !

"299

Một số phụ gia sử dụng trong CNCBTP 3. Tác dụng độc của Nitrosamine ! Độc tính của nitrosamine lần đầu tiên được xác nhận vào năm 1937 bởi Freund (Deshpande, 2002). ! Sau đó, năm 1956, tác nhân gây ung thư của nó đã chứng minh bởi hai nhà khoa học Anh, John Barnes và Peter Magee, báo cáo rằng dimethylnitrosamine sản sinh khối u gan ở chuột. ! Kết quả nghiên cứu đã đưa ra, khoảng 90% các hợp chất nitrosamine được coi là có chất gây ung thư.

Nitrate – Nitrit - Nitrosamine ! Nitrosamine gây ung thư bàng quang ở chuột

"300

CHỦ ĐỀ THẢO LUẬN 3: ! Tác dụng độc của Nitrat - Nitrit - Nitrosamin lên

cơ thể. ! "#Bản chất – Nguồn gốc – Khả năng tác dụng

độc? $#Tiến trình xâm nhập – phân phối – trao đổi – đào thải trong cơ thể? %#Cơ chế tác dụng độc? &#Giải thích – phân tích cơ chế tác dụng độc? '#Phòng trị độc?

"301

Thảo luận – trình bày tại lớp ! Sơ đồ xâm nhập và phân phối, phản ứng hóa

học trong cơ thể và khả năng đào thải? ! Cơ chế tác dụng độc của Nitrit - Nitrosamine lên dạ dày, bàng quang, các cơ quan khác? ! Phân tích cơ chế tác dụng độc?

???

"302

IV.3. Tác dụng độc của dư lượng thuốc bảo vệ thực vật và thuốc thú y !

Thuốc bảo vệ thực vật Nói chung, các thuốc bảo vệ thực vật đều có hại đến sức khỏe. ! Các hóa chất có độc tính cao thường dễ chuyển hóa và đào thải khỏi cơ thể, tác hại chính của chúng là do tiếp xúc ngắn hạn và cấp tính, gây tử vong. ! Các hóa chất có độc tính thấp hơn thường có khuynh hướng rõ rệt là tích lũy trong cơ thể, tác hại chính của chúng là do tiếp xúc thường xuyên, lâu dài với những liều lượng nhỏ. Tác hại lâu dài của chúng được nghiên cứu nhiều trong các lĩnh vực ung thư, thần kinh, sinh sản… " 03 3

!

Thuốc bảo vệ thực vật

! Một số thuốc bảo vệ thực vật nằm trong danh mục

"304

cấm sử dụng trong nông nghiệp ở Việt Nam: "#Thuốc trừ sâu: Aldrin, BHC, Lindan, hợp chất Cadmium, Chlordane, DDT, Dieldrin, Eldrin, Metachlor, Izobenzen, Izodrin, hợp chất Chì, Parathion ethyl, polychlorocamphene, Strobane. $#Thuốc trừ bệnh: hợp chất Asenic, Captan, captafol, hexachlorobenzene, hợp chất thủy ngân, hợp chất Selenium. %#Thuốc trừ cỏ: 2,4,5 – T ➡Độ bền vững của thuốc Clo hữu cơ trong môi trường sống theo thứ tự: Aldrin>Dieldrin>Heptacloepoxid>HCH>DDT>Clodan>L indan>Endrin>Heptaclo>Toxaphen>Methoxyclo.

Vòng tuần hoàn của thuốc trừ sâu trong môi trường sống

"305

!

Thuốc bảo vệ thực vật

! Các biểu hiện của sự hấp thụ chất độc

Các biểu hiện

Liều gây nhiễm độc Độc tính mới chớm Sự hấp thụ phát hiện được

Các phát hiện khi mổ tử thi

Liều gây chết

Các triệu chứng và dấu hiệu nhiễm độc Các biến đổi enzyme trong huyết tương hoặc tế bào

Chất độc và/hoặc các chất chuyển hóa phát hiện được trong máu hoặc trong nước "306

Sự hấp thụ chất độc

!

Thuốc bảo vệ thực vật

Dichlorodiphenyltrichlorethane (DDT: C14H9Cl15) ! DDT thuộc nhóm hydrocarbon halogen hóa, đây là

"307

chất diệt côn trùng clo hữu cơ. ! Khi DDT bị khử chlor tạo thành DDD (dichlorodiphenyl dichloroethan). ! Khi DDD bị khử chlor và hydro tạo thành DDE (dichlorodiphenyl dychloethylen), bền hơn và tồn lưu trong môi trường lâu hơn DDT và DDD. Chúng thường được tích lũy trong các mô mỡ động vật. ! Trong cơ thể, DDT được chuyển hóa thành DDE và DDA (dichlorodiphenyl acetic), DDA tan trong nước nên được thải nhiều qua nước tiểu.

! Thuốc bảo vệ thực vật Dichlorodiphenyltrichlorethane (DDT) • DDT có thể phân hủy trong môi trường khoảng 50% sau 15 năm sử dụng, điều này có nghĩa khi bạn sử dụng 100kg DDT thì nó sẽ giảm được:

"308

Năm 0 15 30 45 60 75 90

Lượng giảm (kg) 100 50 25 12,5 6,25 3,13 1,56

105 120

0,78 0,39

! Thuốc bảo vệ thực vật Dichlorodiphenyltrichlorethane (DDT) ! Hệ số tích lũy sinh học của DDT ở nhiều loại

động vật khác nhau được xác định khoảng 800 lần và phóng đại sinh học khoảng 31 lần.

Do vậy, khi xác định trong chuỗi thực phẩm thì sự phóng đại của DDT trong chuỗi thực phẩm có thể đạt 200.000 lần. ! Nổi bật nhất là loài chim ăn thịt, nó có thể ăn các loài chim khác mà những con chim này thường ăn những xác động vật chết và ăn các loài cá.

"309

! Thuốc bảo vệ thực vật Dichlorodiphenyltrichlorethane (DDT) ! Chuỗi thực phẩm nhiễm DDT

"310

! Thuốc bảo vệ thực vật Dichlorodiphenyltrichlorethane (DDT) ! Tác dụng độc của DDT: Gây tổn thương đến

hệ thần kinh, làm yếu cơ và co giật. ! Nếu vô tình tích lũy DDT lâu dài thông qua chuỗi thức ăn, con người sẽ có các triệu chứng nhiễm độc như run rẩy, biến đổi các tổ chức gan và biến đổi nhẹ ở thận. ! Liều gây chết cho người: ~ 30g/70kg.

"311

CHỦ ĐỀ THẢO LUẬN 4: ! Quá trình tích lũy sinh học – phóng đại sinh

học của DDT – cơ chế tác dụng độc lên cơ thể. ! "#Bản chất – Khả năng tích lũy và phóng đại –

"312

Khả năng tác dụng độc? $#Tiến trình xâm nhập – phân phối – trao đổi – đào thải trong cơ thể? %#Cơ chế tác dụng độc? &#Giải thích – phân tích cơ chế tác dụng độc? '#Phòng trị độc?

Thảo luận – trình bày tại lớp ! Giải thích quá trình tích lũy, chuyển hóa và

phóng đại sinh học của DDT trong cơ thể sinh vật theo chuỗi thực phẩm? ! Sơ đồ xâm nhập và phân phối, phản ứng hóa học trong cơ thể và khả năng đào thải? ! Cơ chế tác dụng độc của DDT gây bệnh cấp tính và mãn tính? ???

"313

!

Thuốc bảo vệ thực vật

Parathion (C10H14NO5-PS: O,O – dietyl – 4 – nitrophenyl photphorothioat) ! Parathion là chất diệt côn trùng lân hữu cơ có độc

tính cao nhất. ! Trong môi trường hay trong cơ thể parathion được chuyển hóa thành paraoxon, độc hơn gấp 1000 lần. ! Paraoxon là chất chuyển hóa gây ức chế men Cholinesterase.

"314

! Thuốc bảo vệ thực vật Cơ chế nhiễm độc chung của lân hữu cơ ! Trong cơ thể có hai loại men Cholinesterase: "#A c e t y l c h o l i n e s t e r a s e ( A c h E ) , g ọ i l à m e n

Cholinesterase thật, có trong hồng cầu, mô thần kinh, ở khớp nối thần kinh – cơ và trong các tuyến. $#Cholinesterase (ChE) giả, có trong huyết tương, ruột non, gan và các mô khác. ! Ức chế men Cholinesterase làm cho acetylcholin không được phân giải nên bị tích lũy và gây nhiễm độc. ! Acetylcholin là hormone thần kinh được hình thành và được giải phóng từ các dây thần kinh tiết ra cholin, là chất trung gian cần thiết cho sự dẫn truyền xung thần kinh.

"315

! Thuốc bảo vệ thực vật Parathion ! Triệu chứng nhiễm độc cấp tính của parathion: đau

đầu, buồn nôn, nôn, chuột rút, suy nhược, hoa mắt, tức ngực, khó thở, bồn chồn, toát mồ hôi, chảy nước mắt – nước mũi – nước bọt, co cơ, hôn mê và tử vong. ! Triệu chứng nhiễm độc mãn tính: có khả năng gây ung thư, có hại cho khả năng sinh sản ở động vật thí nghiệm, tổn thương hệ thần kinh trung ương, tăng mức độ ức chế men ChE nhanh hơn là men được phục hồi và có thể xảy ra ngộ độc cấp tính. ! Nhiễm độc qua thực phẩm thì phải gây nôn ngay, rửa dạ dày. Dùng than hoạt tính để khử chất độc. Nếu nạn nhân hôn mê, đặt ống nội khí quản trước khi đặt ống dạ dày…

"316

" Thuốc bảo vệ thực vật Carbamate

"317

Carbamate có nhiều nhóm. ! Nhóm carbamate diệt côn trùng là ester của acid metyl và dimetylcarbamic có tính kháng chlolinesterase, như carbaryl, carbofuran, propoxur, cartap, fenobucarb, isoprocarb, pirimicarb. ! Nhóm carbamate trừ cỏ là các hợp chất phenylcarbamate có tính kháng chlolinesterase nhưng yếu hơn metylcarbamate, như barban, clopropham. ! Nhóm carbamate diệt nấm là dithiocarbamate hầu như không kháng chlolinesterase.

! Thuốc bảo vệ thực vật Carbamate ! Các ester metyl và dimetylcarbamate có độc tính

tương tự như các chất diệt côn trùng lân hữu cơ, gây ra hiện tượng carbamyl hóa ức chế men AchE, gây ra sự ứ đọng aceylcholin, từ đó acetylcholin gây nhiễm độc cơ thể. ! So với lân hữu cơ, nhiễm độc carbamate diễn ra trong thời gian ngắn, các triệu chứng nhiễm độc nhẹ hơn và men AchE có thể phục hồi trong thời gian ngắn. ! Carbamate được thải chủ yếu qua nước tiểu và không tích lũy trong môi trường.

"318

! Thuốc bảo vệ thực vật Chất diệt cỏ ! Đây là nhóm chất có tác dụng diệt cỏ, hủy hoại sinh !

! !

!

"319

trưởng cây trồng, cây rừng.

Chất độc trắng (white agent): hỗn hợp của các muối tri-isopropanolamin của 2,4-D và 4-amino-3,5,6trichloropicolinic acid theo tỷ lệ 3,8:1.

Chất độc xanh (blue agent): hỗn hợp của muối natri cacodilate và dimethyl arsenic acid theo tỷ lệ 2,6:1.

Chất độc da cam (orange agent): hỗn hợp các ester butyl của hai chất diệt cỏ 2,4-D và 2,4,5-T theo tỷ lệ 1,1:1.

Trừ 2,4,5-T, hầu hết các chất diệt cỏ có thể phân hủy sau 2-15 tuần sau khi phun.

! Thuốc bảo vệ thực vật 2,4,5-T (2,3,7,8-tetrachlordibenzo-para-dioxin) ! Dioxin là tên gọi chung của một nhóm hàng trăm

"320

các hợp chất hóa học tồn tại bền vững trong môi trường cũng như trong cơ thể con người và các sinh vật khác. Trong số các hợp chất dioxin, TCDD (2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin) là nhóm độc nhất. ! Dioxin không hòa tan trong nước nhưng hòa tan trong chất béo chúng gắn với chất hữu cơ và chất cặn trong môi trường và hấp thụ vào mô mỡ động vật hoặc người. Ngoài ra, do không bị vi khuẩn làm thối rữa nên chúng tồn lưu và tích tụ sinh học trong dây chuyền thực phẩm.

! Thuốc bảo vệ thực vật Cơ chế tác dụng độc của Dioxin ! Cơ chế phân tử của dioxin tác động lên các tế bào

và cơ thể người, động vật vẫn đang còn nhiều tranh cãi về chi tiết. ! Thông thường, dioxin gây độc tế bào thông qua một recepter chuyên biệt cho các hydratcarbon thơm có tên là AhR (Aryl hydrocarbon Receptor). ! Phức hợp dioxin - recepter sẽ kế hợp với protein vận chuyển ArnT (AhR nuclear Translocator) để xâm nhập vào trong nhân tế bào. ! Tại mô gan, dioxin sẽ gây đóng mở một số gene giải độc gan quan trọng của tế bào, như Cyp1A (Cytochrome P4501A), Cyp1B,...

"321

! Thuốc bảo vệ thực vật Cơ chế tác dụng độc của Dioxin ! Dioxin tác động lên tế bào chuyên biệt

"322

! Thuốc bảo vệ thực vật Cơ chế tác dụng độc của Dioxin ! Đồng thời, một số thí nghiệm trên chuột cho thấy

"323

dioxin làm tăng nồng độ các gốc ion tự do trong tế bào. Điều này, có thể là làm phá hủy các cấu trúc tế bào, các protein quan trọng và quan trọng hơn cả, nó có thể gây đột biến trên phân tử DNA. ! Năm 1997, Tổ chức quốc tế về nghiên cứu ung thư (IARC) thuộc WHO đã công bố 2,3,7,8-TCDD là chất gây ung thư. ! Ngoài ung thư, dioxin còn có thể liên quan đến một số bệnh nguy hiểm khác như bệnh rám da, bệnh đái tháo đường, bệnh ung thư trực tràng, thiểu năng sinh dụng cho cả nam và nữ, sinh con quái thai hoặc thiểu năng trí tuệ...

Hậu quả khó lường của dioxin ! Tháng 9/1994,

the United States Environmental Protection Agency (EPA)

"324

Hậu quả khó lường của dioxin

"325

Hậu quả khó lường của dioxin

"326

Hậu quả khó lường của dioxin ! Concentrations of Total Dioxins in Bottom Sediment

Layers Corresponding to Year of Deposition Beaver Lake, Olympic Peninsul, Washington

"327

Hậu quả khó lường của dioxin ! If you're eating the typical North American diet, this is

where you are getting your dioxin from:

"328

Hậu quả khó lường của dioxin ! Dioxin Generation Mechanism in an Incineration Plant

"329

Hậu quả khó lường của dioxin ! Thai nhi nhiễm độc dioxin ngay từ trong bụng mẹ

"330

IV.3. Tác dụng độc của dư lượng thuốc bảo vệ thực vật và thuốc thú y !

"331

Thuốc thú y

Kháng sinh giết những vi khuẩn có hại, cũng như những vi khuẩn có lợi cho cơ thể.

IV.3. Tác dụng độc của dư lượng thuốc bảo vệ thực vật và thuốc thú y !

Thuốc thú y ! Clogramphenicol là kháng sinh có phổ sử dụng khá rộng và tác dụng mạnh. Chloramphenicol được phân lập từ Streptomyces venezuelae vào năm 1947. ! CAP đã có trong danh sách của Cơ quan nghiên cứu ung thư Quốc tế (IARC), được xếp vào danh mục chất gây ung thư. Đã có đủ bằng chứng gây ung thư ở động vật thí nghiệm và bằng chứng hạn chế ở người, 1990. ! Cục quản lý dược – thực phẩm Hoa Kỳ (FDA) đã cấm sử dụng CAP trong sản xuất thực phẩm, 1997.

"332

Tác dụng độc của CAP ! CAP gây ra bệnh bạch cầu, là nguyên nhân thiếu

máu ở động vật và người (IARC, 1990). ! Gây tổn hại tới sợi ADN đơn và Ribosom ở động vật và con người, điều này cho thấy nó nguy hiểm ở bất cứ liều sử dụng nào.

Phản ứng giữa CAP và Ribosome

"333

Tác dụng độc của CAP ! Quá trình kháng kháng sinh của vi khuẩn

"334

IV.3. Tác dụng độc của dư lượng thuốc bảo vệ thực vật và thuốc thú y ! Thuốc thú y ! Green malachite (MG) được dùng để phòng và trị

các bệnh do nấm (saprolegnia) và ký sinh trùng nhóm nguyên sinh vật (protzoa). ! ! ! ! Green malachite là chất gây ung thư, gây đột biến gen và có ảnh hưởng xấu đến khả năng sinh sản. ! Các chất này tích lũy trong mô thịt và tế bào mỡ, làm hệ miễn dịch giảm, lờn kháng sinh ở người khi điều trị.

"335

Tác dụng độc của MG ! A: MG (màu

vàng) bắt đầu liên kết với lysozyme. ! B: MG liên kết với các amino acid trong lysozyme bằng liên kết Van der Waals. ! C: Thay đổi cấu trúc và hình thái của lysozyme.

"336

Tác dụng độc của MG Ảnh hưởng của MG hoặc Leucomalachite green (LMG) lên gan chuột khi cho chúng ăn trong 28 ngày

! A: Mẫu đối

chứng (Rat) ! B: 100ppm MG (Rat) ! C: 600ppm MG (Rat) " 37 3

! D: 600ppm MG

(Mouse) ! E: 580ppm LMG (Rat)

"338

IV.4. Tác dụng độc của kim loại nặng ! Sơ đồ phát tán kim loại nặng ra môi trường

"339

IV.4. Tác dụng độc của kim loại nặng !

Thủy ngân (Hg) ! Thủy ngân là nguyên tố kim loại số 80 trong bảng tuần hoàn hóa học, có ánh bạc, dạng lỏng ở nhiệt độ thường. Thủy ngân được sử dụng trong các nhiệt kế, áp kế và các thiết bị khoa học khác. ! Thủy ngân nguyên tố lỏng là ít độc, nhưng hơi, các hợp chất và muối của nó là rất độc và là nguyên nhân gây ra các tổn thương não và gan khi con người tiếp xúc, hít thở hay ăn phải. Các hợp chất vô cơ ít độc hơn so với hợp chất hữu cơ của thủy ngân. ! Thủy ngân là chất độc tích lũy sinh học rất dễ dàng hấp thụ qua da, các cơ quan hô hấp và tiêu hóa.

"340

Một số chuyển hóa của Hg và hợp chất thủy ngân ! Trong máu: Hợp chất thủy ngân vô cơ chủ yếu kết

"341

hợp với protein huyết thanh, hợp chất thủy ngân hữu cơ gắn kết vào hồng cầu. ! Trong thận: Hg tích lũy ở phần đầu xa của ống lượng gần và quai Henle. Nó không tích lũy trong các cuộn tiểu cầu. ! Trong não: Hg khu trú nhiều trong các tế bào thần kinh của chất xám. # Hg có thể bài tiết qua kết tràng và thận. Một tỷ lệ nhỏ được đào thải qua da, nước bọt, tóc, móng, mồ hôi và sữa.

Tác dụng độc của các hợp chất thủy ngân hữu cơ ! Thủy ngân tấn công hệ thần kinh trung ương, hệ

"342

nội tiết và ảnh hưởng tới miệng, các cơ quai hàm và răng. Sự phơi nhiễm kéo dài gây ra các tổn thương não và gây tử vong. Nó có thể gây ra các rủi ro hay khuyết tật đối với các thai nhi. ! Một trong những hợp chất độc nhất của nó là dimetyl thủy ngân, là độc đến đến mức chỉ vài µl rơi vào da có thể gây tử vong. ! Thông qua quá trình tích lũy sinh học metyl thủy ngân nằm trong chuỗi thức ăn, đạt đến mức tích lũy cao trong một số loài như cá ngừ, cá kiếm, nhuyễn thể hai mảnh vỏ...

IV.4. Tác dụng độc của kim loại nặng ! Chu trình của thủy ngân: Các nhà nghiên cứu cho

rằng quá trình metyl hóa của thủy ngân vô cơ xảy ra trong lòng các đại dương trên toàn thế giới và sự thay đổi này là do các dạng vi khuẩn sống trong đại dương.

"343

IV.4. Tác dụng độc của kim loại nặng ! Quá trình tích lũy sinh học của Metyl thủy ngân Hg(CH3)2

"344

"345

! Chuỗi thực phẩm

nhiễm thuỷ ngân

"346

Tác dụng độc của metyl thủy ngân !

!

!

"347

Một trong những chất thải có độc tính cao là hợp chất metyl thủy ngân (methyl mercury) đã đi vào chuỗi thức ăn từ các phiêu sinh vật vào cá nhỏ đến những lọai cá lớn, gây tác dụng độc nghiêm trọng nhất trong các dạng hóa học của thủy ngân.

Chủ yếu tác dụng độc của metyl thủy ngân đến hệ thần kinh ở người lớn (Bakir và cộng sự, 1973).

Triệu chứng bệnh thần kinh: ngứa xung quanh miệng và các đầu chi; mất khả năng nghe nói, co cứng và run rẩy; cuối cùng là hôn mê và chết. Đối với thai nhi, hiện tượng phân chia và di chuyển tế bào cần thiết cho sự phát triển của não bào thai, khi có mặt metyl thủy ngân (Clarkson, 1987).

Ngộ độc thủy ngân ! Chứng bệnh Minamata

là một dạng ngộ độc thủy ngân do người dân ở vịnh Minamata - Nhật Bản thường xuyên sử dụng cá trong bữa ăn hàng ngày. Đây là thảm họa do sự ô nhiễm môi trường từ các nhà máy hóa chất thải trực tiếp ra môi trường.

"348

CHỦ ĐỀ THẢO LUẬN 5: ! Quá trình tích lũy sinh học – phóng đại sinh

học của Methyl thủy ngân – cơ chế tác dụng độc lên cơ thể. ! "#Bản chất – Khả năng tích lũy và phóng đại –

"349

Khả năng tác dụng độc? $#Tiến trình xâm nhập – phân phối – trao đổi – đào thải trong cơ thể? %#Cơ chế tác dụng độc? &#Giải thích – phân tích cơ chế tác dụng độc? '#Phòng trị độc?

Thảo luận – trình bày tại lớp ! Giải thích quá trình tích lũy, chuyển hóa và

phóng đại sinh học của Metyl-Hg trong cơ thể sinh vật theo chuỗi thực phẩm? ! Sơ đồ xâm nhập và phân phối, phản ứng hóa học trong cơ thể và khả năng đào thải? ! Cơ chế tác dụng độc của Metyl-Hg gây bệnh cấp tính và mãn tính? ???

"350

IV.4. Tác dụng độc của kim loại nặng !

Chì (Pb) ! Chì ảnh hưởng mạnh lên hệ thống tổng hợp HEM, hợp phần chính của hemoglobin (Hb) gây kìm hãm 5 loại enzyme tham gia xúc tác ở các giai đoạn khác nhau, độ nhạy cảm với tác dụng độc của chì theo thứ tự. "#ALD: δ-Aminolevulinic dehydratase $#HS: Hem synthetase %#ALS: acid δ-Aminolevulinic synthetase &#UROD: Uroporphyrinogen decarboxylase '#COPROO: Coproporphyrinogen oxydase "351

!

Chì (Pb)

! Hệ thống tổng hợp Hem

Ti thể Succinyl-CoA + glycin !

ALD ! δ-Aminolevulinat ! !

Coproporphyrinogen III !

COPROO Protoporphyrin IX Hem

Bào tương δ-Aminolevulinat ALS !

Protoporphyrinogen E! Uroporphyrinogen III !

UROD Coproporphyrinogen III Fe

"352

Globin

Hemoglobin

!

Chì (Pb)

! Hệ số xâm nhập của chì qua thành ruột được

đánh giá trên tỉ lệ phần trăm ion hóa, phụ thuộc vào tuổi tác, giới tính, điều kiện sinh lý, dạng vật lý và thành phần của thực phẩm. ! Triệu chứng: mất điều hòa, vận động khó khăn, giảm ý thức, ngơ ngác, hôn mê, co giật và có thể để lại di chứng động kinh, đần độn và mù lòa.

"353

IV.4. Tác dụng độc của kim loại nặng ! Cadmi (Cd) ! Sau khi xâm nhập vào cơ thể, cadmi tích tụ ở gan và kích thích quá trình tổng hợp metalothionein, đây là một phức chất gắn kết cadmi và protein, có phân tử lượng thấp nhưng giàu nhóm tiol (-SH). ! Cadmi được vận chuyển sang thận nhờ protein này và tích tụ ở đây. ! Nồng độ tới hạn của cadmi trong thận động vật và người sau khi chết là 200 ppm (Wang và cộng sự, 1993).

"354

! !

!

!

"355

Cadmi (Cd) Độc tính cấp là hậu quả của những tác dụng cục bộ sau khi ăn phải cadmi, gây đau bụng, buồn nôn.

Cadmi còn có khả năng gây ung thư và có liên quan đến nguy cơ tăng huyết áp. Các thí nghiệm đối với chuột cho thấy rõ nguy cơ này.

Các cuộc điều tra đối với người thì cho thấy, nhiều trường hợp mắc bệnh ung thư tiền liệt tuyến và phổi đối với những người làm việc trong môi trường có cadmi, nhưng vấn đề này còn tranh cãi.

!

Cadmi (Cd)

! Quá trình tích luỹ Cd ở chuột thí nghiệm

"356

IV.4. Tác dụng độc của kim loại nặng ! Arsen (As) ! Vòng tuần hoàn của Arsen trong môi trường sống

"357

IV.4. Tác dụng độc của kim loại nặng !

Arsen (As) ! Một điểm đáng chú ý là Arsen ở dạng vô cơ có khả năng gây ung thư (WHO, 1983). Một hợp chất vô cơ của arsen là arsin (H3As) là một tác nhân tiêu máu rất mạnh, kèm theo những triệu chứng cấp tính như buồn nôn, thở gấp, đau nhức đầu. ! Khi arsen ở dạng hữu cơ có độc tính cao hơn, nhưng chúng dễ dàng được đào thải hoặc ít tích lũy trong cơ thể. ! Độc tính của các hợp chất As đối với sinh vật dưới nước tăng dần theo dãy Arsen → Arsenate → Arsenic → hợp chất As hữu cơ.

"358

!

"359

Arsen (As)

!

Arsen (As)

! Triệu chứng nhiễm Arsen

"360

!

Arsen (As)

!

Hiện nay, các tác dụng độc của arsen chưa được nghiên cứu sâu. Tuy nhiên, As có khả năng tác dụng độc đến các cơ quan cơ thể như da, gan, hệ thần kinh trung ương, thận, bàng quang, tim và phổi.

Một số triệu chứng lâm sàng khi ngộ độc cấp bởi arsen bao gồm cả chứng rối loạn tiêu hóa, đau bụng dữ dội, buồn nôn, tiêu chảy kéo dài gây mất nước nghiêm trọng.

Có thể chết đột ngột do trạng thái sốc sau 12-48 h, hoặc để lại di chứng rối loạn da và thần kinh.

!

!

"361

IV.4. Tác dụng độc của kim loại nặng !

Selenium ! Selenium là một trong những kim loại cần thiết cho cơ thể. Mức nội cân bằng (mức dự trữ) không gây độc hại cho con người là khoảng 100 µg/l nước tiểu. Dưới mức này thì Selenium có thể đáp ứng cho sự phát triển và tăng trưởng tối ưu, nhưng nếu quá mức cân bằng sẽ gây độc cho cơ thể. ! Triệu chứng nhiễm độc: gây rụng tóc, viêm hô hấp trên và rụng răng. Ở động vật, gây rối loạn chức năng sinh sản, chậm tăng trưởng và hoại tử gan.

"362

IV.4. Tác dụng độc của kim loại nặng ! Khả năng tích tụ và phóng đại sinh học của Selenium

"363

!

Selenium

! Hàm lượng thuỷ ngân và

Selenium trong cá biển

"364

Một số hóa chất khác nằm trong nhóm 21 chất hữu cơ khó phân hủy (POP) quy định trong Công ước Stockholm ! PCBs - polychlorinated biphenyls

"365

PCBs là gì? ! Polychlorinated biphenyls (PCBs) là một nhóm các

hóa chất nhân tạo, được sử dụng trong các sản phẩm như thiết bị điện, chất phủ bề mặt, mực, keo dán, các chất làm chậm bốc cháy và sơn. Khi ta đốt hoặc chôn các phế phẩm có chứa PCBs thì PCBs sẽ phát thải vào môi trường và tồn lưu bền vững, khó phân hủy.

"366

Tác dụng độc của PCBs ! Một khi cơ thể đã hấp thụ thì PCBs đi vào các màng tế

bào, mạch máu và hệ bạch huyết. Mức độ tập trung PCBs cao nhất thường tìm thấy trong gan, mô tế bào, não, da và máu. ! Đối với các bà mẹ, người ta phát hiện thấy PCBs đi vào máu ở cuống rốn, nhau thai và sữa mẹ. ! Ở cả người và động vật, PCBs cũng có thể biến đổi thành các chất tích tụ trong các mô và huyết tương trong cơ thể. Chúng có thể bị biến đổi thành các chất khác để bài tiết được qua nước tiểu và phân. ! Một số PCBs hoạt động giống các chất dioxin và có thể làm tăng nguy cơ ung thư. Những PCBs khác có thể ảnh hưởng đến sự phát triển của hệ thần kinh ở mức độ phơi nhiễm cao.

"367

Dư lượng độc chất trong chuỗi cung ứng thực phẩm ! Levels of PCBs, Dipenzofuran, Dioxin in U.S. Food

Supply (1995):

"368