Những chất độc hại trong cây thực phẩm và chăn nuối pot

NHỮNG CHẤT ĐỘC HẠI
NHỮNG CHẤT ĐỘC HẠI
TRONG CÂY THỰC PHẨM VÀ
TRONG CÂY THỰC PHẨM VÀ
CÂY THỨC ĂN CHĂN NUÔI
CÂY THỨC ĂN CHĂN NUÔI
PGS.TS. Dương Thanh Liêm
PGS.TS. Dương Thanh Liêm
Bộ môn Thức ăn & Dinh dưỡng động vật
Bộ môn Thức ăn & Dinh dưỡng động vật
Khoa Chăn nuôi – Thú y
Khoa Chăn nuôi – Thú y
Trường Đại học Nông Lâm
Trường Đại học Nông Lâm
TP. Hồ Chí Minh
TP. Hồ Chí Minh
Phân loại các chất độc có sẵn trong thức ăn
Phân loại các chất độc có sẵn trong thức ăn
theo cấu trúc hóa học (có 6 nhóm chất)
theo cấu trúc hóa học (có 6 nhóm chất)
Indole Alkaloids(Betacarbolines)
Piperidine
Polycyclic Diterpene
Pyridine
Pyrrolizidine
Quinolizidine
Taxine
Tropane
Indolizidine
Steroids
Tryptamine

Terpenoids
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
2.9
2.10
2.11
2.12
Cyanogenic Glycosides
Glucosinolates(Goitrogenic Gly.)
Solanin glycosides
Saponins
Cardiac Glycosides
Coumarins
Furocormarins
Isoflavones and Coumestans
Calcinogenic glycosid
Carboxyatractylosides
Vicine/Covicine
Nitroglycosides(Nitropropanol gly.)
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5

1.6
1.7
1.8
1.9
1.10
1.11
1.12
ALKALOIDIIGLYCOSIDEI
III
III
PROTEIN AND AMINO ACID
PROTEIN AND AMINO ACID
IV
IV
PHENOLIC TOXICAN
PHENOLIC TOXICAN
3.1
3.1.1
3.1.2
3.1.3
3.1.4
3.1.5
3.2
3.2.1
3.2.2
3.2.3
3.2.4
3.3
3.4
3.5

3.5.1
3.5.1.1
3.5.1.2
3.5.1.3
3.5.1.4
3.5.1.5
3.5.1.6
3.5.1.7
3.5.2
Các chất gây dị ứng
Amylase Inhibitors
Enzymes
Lipoxidases
Thiaminase
Tocopheroloxidase
Lectin
Abris
Concanavalin
Ricin
Robin
Protein cytoplasmic thực vật
Polypeptide
Amino Acid
Non-nutrient
Arginine analogs
Canavanine
Indospecine
l amino D proline
dihydroxyphenylalanine
Lathyrogens

Mimosine
Nutrient
Normal amino acids, antagonists
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
4.8


V
V
5.1
5.1.1
5.1.2
5.1.3
5.2


VI
VI
6.1
6.2
6.3
6.4
Cinnamic Acid
Fagopyricin

Gossypol
Hypericin
Pterocin
Resoricinol
Urushiol
Tannin


LIPID
LIPID
Acid béo
Cyclopropenoid fatty acids
Erucic acid
Fluoroacetate
Glycolipid


CHELATING POISONS
CHELATING POISONS
Nitrate
Nitrites
Oxalate
Phytates
I. GLUCOSID TRONG THỰC VẬT
I. GLUCOSID TRONG THỰC VẬT
1. Cyanogenic glucoside:
Glucan Aglucan (HCN)
(Đường) (Không phải đường)
2. Thioglycoside (Goitrogenic Glycosides):
Glucan Aglucan (Thio-)

(Đường) (Không phải đường)
3. Solaninglucoside:
Glucan Aglucan (Solanin)
(Đường) (Không phải đường)
Glucoside là hợp chất hữu cơ có chứa glucose và một
gốc không phải glucose thường gây ra ngộ độc
Những thực vật có chứa
Những thực vật có chứa
Cyanogenic Glycoside độc
Cyanogenic Glycoside độc
•
Cây khoai mì (Cassava)
•
Măng tre
•
Quả hạnh (Almond)
•
Quả đào (Peach)
•
Quả mận (Plum)
•
Quả anh đào dại (Cherry)
•
Quả táo (Apple)
•
Cây cao lương (Sorghum)
•
Cỏ sudan
•
Cỏ ba lá (Clover)

Glucosid Nguồn tìm thấy Đường Aglycone
Linamarin
Hạt lanh (Linum usitatissinum)
Đậu Java (phoseolus humatus)
Khoai mì (Manihot esculenta)

Glucose

Aceton, HCN
Vicianin
Hạt đậu mèo
(Vicia angustifolia)
Glucose +
arabinose
Benzaldehyde, HCN
Amygdalin
Hạt Hạnh nhân đắng
Hạt: đào, mận, táo, anh đào
Glucose Benzaldehyde, HCN
Durrin
Các loại cao lương, cỏ xu-dan
còn non (Sorghum Vulgare)
Glucose
ρ-hydroxy-
benzaldehyd, HCN
Lotaustralin
Cây Trefoil (Lotus australis), Cỏ
3 lá hoa trắng (Trifolium repens)
Glucose
Methylethyl Ketone,

HCN
Taxiphyllin Các loại măng tre, trúc. Glucose
Benzaldehyde,
HCN
Phân bố glycoside quan trọng cây TP và thức ăn CN
Phân bố glycoside quan trọng cây TP và thức ăn CN
Cấu trúc hóa học của một số glycosid độc trong thực vật
Cấu trúc hóa học của một số glycosid độc trong thực vật
O
OH
OH
OH
CH
2
OH
H
O
R
2
R
1
CN
Glycone
Aglycone
O
OH
OH
OH
CH
2

OH
H
O
CH
3
CH
3
CN
O CH
2
O
CN
CH
3
CH
3
OH
OH
OH
HOH
2
C
OH
OH
OH
H
Linamarin
Linustatin
O
OH

OH
OH
CH
2
OH
H
O CN
CH
3
C
2
H
5
(R)-lotaustralin
O
OH
OH
OH
CH
2
OH
H
O
CN
CH
2
CH
3
H
(S)-proacacipetalin

O
OH
OH
OH
CH
2
OH
H
O
CN
H
(R)-prunasin
O
OH
OH
OH
CH
2
OH
H
O
H
CN
(S)-sambunigrin
O CH
2
O
OH
OH
OH

HOH
2
C
OH
OH
OH
H
H
CN
H
O
OH
OH
CH
2
OH
H
O
NC
OH
OH
O
OH
OH
CH
2
OH
H
O
CN

H
OH
Amygdalin
Tetraphyllin A
(S)-dhurrin
Scientific Name: Manihos Esculenta.
Common Name: Cassava
Species Most Often Affected: cattle, goats, Pig, Poultry, human
Poisonous Parts: Leaves. root
Primary Poisons: Linamarin
Cây khoai mì Cassava
Cây khoai mì Cassava
Củ mì chà (Sắn đắng) Phú thọ
Hàm lượng HCN
(mg/100g)
Vỏ ngoài mỏng
Vỏ trong dầy có mủ
Ở hai đầu củ khoai mì
Ruột củ khoai mì (phần ăn được)
Lõi củ khoai mì
7,60
21,60
16,20
9,72
15,80
Sự phân bố HCN trong các bộ phận
Sự phân bố HCN trong các bộ phận
của cây khoai mì
của cây khoai mì
 Hàm lượng HCN

trong
lá tươi (X ± Sx), mg/100g
Các loại lá mì Lá mì Ânđộ (Sắn dù) Lá mì gòn (Sắn chuối đỏ)
Lá già (
1
/
2
cao thân trở xuống)
Lá bánh tẻ (
1
/
2
đến ¾ cao thân)
Lá non phía trên
Đọt non
1,44 ± 0,06
4,29 ± 0,42
36,48 ± 2,25
44,23 ± 2,10
0,46 ± 0,03
1,54 ± 0,15
14,75 ± 0,16
18,05 ± 1,81
Sự phân bố HCN trong các loại lá
Sự phân bố HCN trong các loại lá
trên cây khoai mì
trên cây khoai mì
Vỏ giữa củ khoai mì có chứa nhiều HCN
Vỏ giữa củ khoai mì có chứa nhiều HCN
β-glucosidase

High temp & pH
Nhiệt độ & pH cao
Sự chuyển hóa Linamarin trong cơ thể
Sự chuyển hóa Linamarin trong cơ thể
O C C
CH
3
CH
3
N
Linamarin
C
CH
3
CH
3
COH N
Acetone
cyanohydrin
C N
-
C NH
Cyanide
rhodanese
& -S-S
Thiocyanate
COOHCHC
S N
C
NH

2
H
Amino thiazoline
carboxylic acid
OCN-
Cyanate
Red block
cell
MetHb CN
SCN-
O
HOH
2
C
OH
OH
OH
OH
Glycose
Cấu tạo của Cianglucosid trong lá khoai mì
Cấu tạo của Cianglucosid trong lá khoai mì
và sự ức chế Hemoglobin của HCN
và sự ức chế Hemoglobin của HCN
CH
3
C
CN
CH
3
O Glucose

CH
3
C
CN
CH
3
O Glucose
O
Glucose
Linustatin
Linamarin
Fe
Globin
N
N
N
N
O
2
Fe
Globin
N
N
N
N
CN
CN -
+
Hemoglobin
Methemoglobin

Hệ thống chuyển vận điện tử
Hệ thống chuyển vận điện tử
c a Cytochromeủ
c a Cytochromeủ
(Electron Transport System)
(Electron Transport System)
Ngộ độc cấp tính Cyanogenic Glycoside
Ngộ độc cấp tính Cyanogenic Glycoside
•
Triệu chứng xảy ra rất đột ngột, rối loạn hô hấp, ngừng thở và chết
sau 1 hoặc 2 giờ với mức độ nặng.
•
Mức nhẹ hơn: Có cảm giác đắng, cay và nóng rát cổ họng, thỉnh
thoảng co giật hoặc tê cứng các chi. Chảy nước bọt, sùi bọt mép, nôn
mửa.

•
Có cảm giác sợ hãi, chóng mặt, choáng váng, hoa mắt, co cứng quai
hàm.
•
Thở gấp, khó thở, nhịp thở không đều. Động mạch co thắt làm cho
huyết áp tăng, tốc độ máu qua tim chậm lại, về sau loạn nhịp tim.
•
Niêm mạc tím, tái xanh, máu màu chocola. Sau đó là những cơn co
giật, không điều khiển được tiểu tiện. Cuối cùng là đổ vã mồ hôi, dãn
đồng tử, tê liệt, liệt hô hấp rồi ngừng tim và tử vong.
Trường hợp ăn thực phẩm nhiểm HCN liều
thấp, kéo dài, cơ thể thích ứng và chịu đựng
được, nhưng trạng thái bệnh khác xuất hiện
như:

-
Bướu cổ do nhược năng tuyến giáp
(hyperthroidism) có liên quan đến sự ức chế
giáp trạng của sản phẩm trao đổi chất của HCN
là thiocyanate.
-
Có thể tê liệt thần kinh lâu dài có liên quan
đến chất trao đổi trung gian β-cyanoalanine.


Triệu chứng ngộ độc mãn tính
Triệu chứng ngộ độc mãn tính
Sự cố gắng hóa giải độc tố HCN của cơ thể
Sự cố gắng hóa giải độc tố HCN của cơ thể
a) Kiểu phản ứng giải độc thứ nhất, phản ứng với cysteine
HCN
CH
2
SH
CHNH
2
CO
2
H
beta-cyanoalanine
H
2
C
CHNH
2

CO
2
H
C N
+
+
H
2
S
synthase
+
H
2
O
beta-cyanoalanine
hydrolase
CH
2
CHNH
2
CO
2
H
CONH
2
L-cysteine beta-cyano-L-alanine L-asparagine
(a)
b) Kiểu phản ứng giải độc thứ hai, phản ứng với thiosulfate
HCN
+

S
2
O
3
SO
3
+
- SCN
Thiosulfate
Sulfite
Thiocyanate
rhodanese
(b)
-2
-2
Tác nhân gây bướu cổ
Tác nhân gây bướu cổ
Tác nhân gây hại thần kinh
Tác nhân gây hại thần kinh
Liều gây ngộ độc HCN
Liều gây ngộ độc HCN
•
Theo tài liệu của Humphreys (1988) thì liều gây ngộ độc tối thiểu của
HCN tự do trên động vật là 2 – 2,3 mg/kg thể trọng.

•
Nếu gốc CN- nằm trong cấu trúc glucosid thì chưa đủ sức gây ngộ độc.
Khi glucosid trong thức ăn khi vào cơ thể, giải phóng nhanh HCN và cơ
thể hấp thu nhanh thì có thể gây độc, nếu giải phóng HCN chậm, hấp thu
chậm thì liều này cũng chưa gây triệu chứng ngộ độc.

•
Trong thực tiển khi động vật ăn thức ăn nhiều và hấp thu nhanh thì một
lượng HCN là 4 mg/kg thể trọng có thể gây tử vong một cách rõ ràng.
Nếu tính trên thực liệu làm thức ăn thì mức ngộ độc ≥ 20 mg HCN /100
g thức ăn là rất nguy hiểm cho động vật.
•
Liều gây ngộ độc trên loài động vật khác nhau cũng khác nhau:
- Trên cừu 2 – 2,5 mg / kg thể trọng.
- Trên người liều 1,4 mg / kg thể trọng, hoặc 30 -35 mg HCN/ 1 người
lớn là xuất hiện triệu chứng ngộ độc có thể gây chết (Nahrstedt, 1985).
Ảnh hưởng của cách xử lý, chế biến củ khoai mì
Ảnh hưởng của cách xử lý, chế biến củ khoai mì
đến hàm lượng HCN trong sản phẩm.
đến hàm lượng HCN trong sản phẩm.
9,72
2,70
1,08
Củ khoai mì tươi
Củ khoai mì xắt lát
Bột củ khoai mì
Hàm lượng HCN (mg/100 g)Cách xử lý
75
56
42
31
Bóc vỏ, ngâm nước 24 giờ
Luột không vỏ nửa giờ
Luột hai lần nước
Luột kỹ kéo dài
Tỷ lệ % HCN còn lại so với ban đầuCách xử lý

Chế biến thủ công củ khoai mì.
Chế biến thủ công củ khoai mì.
Bóc vỏ ngâm nước để làm giảm
Bóc vỏ ngâm nước để làm giảm
hàm lượng HCN trong củ khoai mì
hàm lượng HCN trong củ khoai mì
Qui trình chế biến bằng cơ giới loại bỏ HCN trong củ khoai mì
Qui trình chế biến bằng cơ giới loại bỏ HCN trong củ khoai mì
Củ tươi
Tiếp nhận, cân
Chuyển vào lò
Bóc vỏ, làm sạch khô
Chuyển lên băng tải
Module máy nghiền
Hệ thống lên men khử HCN
Hoạt hóa enzyme
Làm khô sơ bộ
Chuyển vận
Sấy khô
Định lượng
Đóng gói, bao bì
300 kg khoai mì tươi / giờ
Dây chuyền chế biến tinh bột mì ở Thái Lan
Dây chuyền chế biến tinh bột mì ở Thái Lan
Link Video clips
Ảnh hưởng của thời gian lên men
Ảnh hưởng của thời gian lên men
loại bỏ HCN trong bột khoai mì
loại bỏ HCN trong bột khoai mì
0.8±1.40.6±0.133.8±0.672

4.5±2.15.8±0.910.7±0.148
8.0±0.98.6±0.0417.3±0.736
14.7± 0.914.2±0.324.8±1.224
15.6±0.216.6±0.826.6±0.612
19.6±1.420.3±0.732.2±0.96
Bột màu vàng
(B)
Bột màu vàng (A)Bột màu trắng
Hàm lượng HCN (µg/g vật chất khô)
Thời gian lên men
(giờ)
Ngu n tài li u: S.A. Odoemelam, 2005.ồ ệ
Chế biến củ khoai mì bán thủ công ở Châu Phi
Chế biến củ khoai mì bán thủ công ở Châu Phi
Làm sạch vỏ
Xắt lát
Chế biến thủ công và bán thủ công
Chế biến thủ công và bán thủ công
Củ khoai mì
Củ khoai mì