Đánh giá nguy cơ tác hại đến sức khoẻ của 3-MCPD

A. MỞ ĐẦU
Ngày nay với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật con người không chỉ “ăn
no mặc ấm mà còn ăn ngon mặc đẹp, ăn đủ dinh dưỡng”. Thực phẩm là yếu tố
quan trọng song hành với sự sinh tồn của loài người. Theo quá trình tiến hoá và
phát triển của loài người, thực phẩm cũng được phát triển theo. Cùng với sự tiến
triển của khoa học công nghệ, công nghệ chế biến thực phẩm cũng phát triển.
Nguy cơ tác hại đến sức khoẻ của con người từ nguồn thức ăn thô là nguy cơ tự
nhiên đến từ chính thành phần chứa trong thực phẩm.
Nếu như thực phẩm thô bị nhiễm hay do ký sinh thì nguồn hoá chất bên
trong là thành phần chứa nhiều chất có hại cho sức khỏe. Thí dụ như nấm: trong
các loại nấm độc, thành phần alkaloid là hoá chất gây ngộ độc chết người. Trong
khi đó, nguy cơ vi sinh vật và hoá chất trong thực phẩm công nghiệp thì đa dạng
và khó đánh giá hơn nhiều. Đối với nguồn độc tố là hoá chất, ngoài nguồn nguy
cơ do tạp nhiễm hoặc tự sinh thì còn do phát sinh trong dây chuyền chế biến.
Nguồn nguy cơ do phát sinh trong dây chuyền chế biến có thể lại là một tai nạn
nghề nghiệp mà cũng có thể do nhà sản xuất cố ý để đạt được hiệu ứng thành
phẩm.
Nhu cầu về một thực phẩm đáp ứng không những về dinh dưỡng mà còn
về tính an toàn và không gây hại cho sức khoẻ đối với người tiêu dùng là cần
thiết. Vì vậy, các kỹ thuật đánh giá mối nguy hại của một thực phẩm đối với sức
khoẻ cũng đòi hỏi phải phát triển để bắt kịp với công nghệ chế biến thức ăn ngày
càng cao và đa dạng, nhằm phát hiện và loại trừ bớt những nguy cơ tác hại đến
cơ thể người tiêu dùng.
Đánh giá nguy cơ tác hại đến sức khoẻ của 3-MCPD một hoá chất được
sản sinh trong khâu chế biến sản phẩm xì dầu, nước tương và dầu hào…là một
vấn đề cực kì quan trọng được đề cập trong bài viết này.
1
B. NỘI DUNG
1. KHÁI QUÁT VỀ 3-MCPD
1.1. Khái niệm, nguồn gốc của 3-MCPD trong thực phẩm
1.1.1. Khái niệm 3-MCPD

- 3-MCPD là một chất thuộc nhóm chloropropanols có tên hoá học là 3-
monochloro propane 1,2-diol. Chất Triglyceride (C3H5(OH)3) trong chất béo
khi tác dụng vơí axit chlohydric (HCl) thì tạo thành 3-MCPD và 3 dẫn xuất khác
(1,3-DCP; 2,3-DCP; và 2-MCPD). 3-MCPD được tạo thành do sự phản ứng
giữa chất Clo và chất béo trong quá trình chế biến thực phẩm. Phản ứng được
thúc đẩy nhanh hơn khi xảy ra ở nhiệt độ cao (gia nhiệt).. Là một chất hữu cơ có
thể tạo thành trong thực phẩm bởi phản ứng của clo với các chất béo.
1.1.2. Nguồn gốc 3-MCPD
- 3-MCPD là chất phổ biến nhất trong tạp chất thực phẩm nhóm clopropanol.
Chất này xuất hiện trong thực phẩm với hàm lượng thấp trong quá trình chế biến
công nghiệp, tiếp xúc với vật liệu đóng gói, hoặc chế biến thức ăn trong gia
đình. Ban đầu, ủy ban khoa học của EC về thực phẩm (SFC) xếp –MCPD vào
loại chất ung thư độc tố gen và khuyến cáo giảm lượng 3-MCPD trong thực
phẩm đến mức không thể phát hiện được
- 3-MCPD (3-monochloropropane-1,2-diol) là một hoá chất thuộc nhóm
chlorpropanol được hình thành và hiện diện trong thực phẩm thông qua các quá
trình phản ứng giữa một nguồn có chứa clorine (ví dụ như muối ăn hoặc kể cả
nước) trong thực phẩm hoặc một thành phần nào đó trong thực phẩm với các
chất béo. Ngoài 3-MCPD, còn có 1,3-DCP (1,3-dichloro-2-propanol), cũng
thuộc nhóm này. Phản ứng này được xúc tác bởi nhiệt độ qua quá trình nhiệt
phân khi chế biến thực phẩm thí dụ như chiên nướng. Cho nên, về lý thuyết, tất
cả các loại thực phẩm nào hội đủ 3 điều kiện: “có chứa thành phần clorine +
thành phần chất béo + nhiệt” đều có thể sản sinh ra 3-MCPD, tuy nhiên với
hàm lượng từ mức độ vi lượng, vết hoặc nhiều vượt mức an toàn, rất khác nhau.
Và cho đến hiện nay, cơ chế nhiễm như thế nào, hình thành như thế nào, ở mức
độ nào để có thể hình thành được 3-MCPD trong thực phẩm vẫn chưa được hiểu
2
ngọn ngành. Tuy nhiên, một khi đã sinh ra thì tính ổn định của cấu trúc 3-MCPD
phụ thuộc vào độ pH và nhiệt độ môi trường. Độ pH càng cao (kiềm) và nhiệt độ
càng cao thì tỷ lệ 3-MCPD bị phân huỷ tăng lên.

- Chế biến xì dầu hoặc sản phẩm nước chấm từ đậu nành (đậu tương) đầu tiên là
phương pháp lên men hay còn gọi là phương pháp lên men truyền thống. Khi
công nghệ phát triển, người ta thấy rằng chế biến xì dầu hoặc sản phẩm đậu
tương bằng phương pháp thuỷ phân bằng acid HCl đem lại hiệu năng rất cao về
mặt chất lượng (vị ngon) và hiệu suất thành phẩm, do đó phương pháp này dần
dần chiếm ưu thế trong công nghệ chế biến xì dầu, dầu hào và các sản phẩm từ
đậu tương có thông qua quá trình thuỷ phân. Thế nhưng, quy trình này lại sản
sinh ra hợp chất 3-MCPD với nồng độ quá mức, được cho là có hại cho sức
khoẻ.
- Lần đầu tiên ở Anh quốc, năm 1999, một loại nước tương nhập từ Trung quốc
được phát hiện có nồng độ 3-MCPD ở mức 6-124mg/kg, sau đó một khảo sát
tiến hành trên 40 mẫu nước tương trên thị trường (nhập từ Trung Quốc, Hồng
Kông, Đài loan, Philippine), tìm thấy 2/3 lượng mẫu này có chứa hàm lượng 3-
MCPD ở mức độ giới hạn cao của liều lượng cho phép. Đỉnh điểm là vào giữa
năm 2001, Cục Kiểm soát Thực phẩm Anh quốc đã kiểm nghiệm vào công bố
22 lô nước tương và dầu hào thuộc các hãng sản xuất khác nhau có nồng độ 3-
MCPD cao ở ngưỡng nguy hại và phải tiêu huỷ hoàn toàn các lô hàng này, đồng
thời ra quy chế về kiểm nghiệm 3-MCPD trong các sản phẩm này trước khi
được lưu hành trên thị trường. Thông tin về 22 loại nước tương có nồng độ cao
này được chúng tôi lần đầu tiên thông báo ở Việt nam vào tháng 8/2001. Thông
tin ban đầu này đã gây ra một xôn xao trong dư luận và phản ứng mạnh mẽ về
một tin đồn thất thiệt. Cuối cùng thì một uỷ ban liên bộ ngành cũng đã họp và
xác minh báo Người Lao Động đã đưa thông tin đúng đắn và chính xác. Cho đến
tháng 11/2001, lần đầu tiên tại Việt nam, các kiểm nghiệm về chất 3-MCPD
được tiến hành và cũng xác minh là nồng độ 3-MCPD có mặt trong một số sản
phẩm nước tương bán ở thị trường Việt nam là cao quá ngưỡng cho phép rất
nhiều (tiêu chuẩn châu Âu).
3
 3-MCPD có trong các thực phẩm như:
- 3-MCPD sẵn có tự nhiên trong nguyên liệu thô.

- Bản quản thực phẩm chưa chế biến.
- Sử dụng nước clo hóa để rửa.
- Qúa trình chế biến công nghiệp như rang nướng, cô đặc, ủ mạch nha, tiệt
khuẩn theo phương pháp Paxto, rán, hun khói, sấy phun, tiệt trùng.
- Tiếp xúc với vật liệu đóng gói (ví dụ có chứa epichlohydrin).
- Bản quản thực phẩm làm sẵn.
- Chế tạo thức ăn gia đình như luộc, rán, quay.
- 3-MCPD được tìm thấy trong nước tương, trong bánh mì, phô mai, bánh
biscuit nướng , bánh cracker mặn , bánh cam vòng (doughnut), bơ- gơ (burger),
xúc xích , trong đó hàm lượng của 3-MCPD trong nước tương là cao nhất..
 Thực phẩm khác có thể chứa 3-MCPD
+Ngũ cốc rang (lạc, đậu).
+ Malt đen và dịch chiết malt đen.
+ Súc xích lên men.
+ 3-MCPD cũng có thể hình thành trong quá trình nấu nướng thông thường khí
clo trong nước (nhiều hệ thống nước dùng khí clo để xử lý) tiếp xúc với chất béo
và được gia nhiệt trong quá trình nấu nướng.
1.2. Công thức cấu tạo
- Độc tố 3-MCPD thuộc nhóm hóa chất gây độc có tên gọi
chloropropanols, có công thức phân tử chung C
3
H
7
ClO
2
, khối lượng phân tử
110,5.
- Chloropropanols có các dẫn xuất 1,3-DCP; 2-MCPD; 2,3-DCP và 3-MCPD.
Trong đó, 3-MCPD có hàm lượng cao nhất và tồn tại dưới dạng hỗn hợp
racemic của 2 đồng phân (R) và (S) (hàm lượng của 2 đồng phân đối quang bằng

nhau 50:50).
4

3-monoclorpropandiol 2-monochloropropane-1,3-diol 2,3-dichloro-2-propanol
(3-MCPD) (2-MCPD)
2. CƠ CHẾ HÌNH THÀNH 3-MCPD
- Độc tố 3-MCPD được hình thành qua phản ứng giữa chất béo với các chất có
chứa Clo. Phản ứng thường xảy ra trong quá trình thủy phân chất đạm thực
vật bằng acid clohidric HCl. Do đó thường gặp trong nước tương, bánh mì,
formage, xúc xích... nhất là trong nước tương, do nhà sản xuất dùng protein thực
vật thủy phân bằng acid clohydric để làm tăng vị mặn và tăng hương vị (trong
quy trình sản xuất nước tương, đây là khâu thủy phân đạm trong khô dầu đậu
nành). Về lý thuyết, bất cứ quá trình chế biến nào khi gốc hóa học Clo có tác
dụng với chất béo có trong thực phẩm đều sản sinh ra chất 3 MCPD này nhưng
với liều lượng thấp. Ví dụ khi ướp thịt cá với muối có tên hóa học là Natri
Clorua (NaCl), gốc Clo kết hợp với chất béo có trong thịt cá cũng sẽ sản xuất ra
chất 3 MCPD. Phản ứng được thúc đẩy bởi quá trình chế biến thực phẩm gia
nhiệt, kể cả rang ngũ cốc và mạch nha để lên men. Đặc biệt 3-MCPD sinh ra
trong sản phẩm thủy phân đạm thực vật bằng axit HCl. Độ bền hóa học của 3-
MCPD phụ thuộc pH và nhiệt độ môi trường. pH cao và nhiệt độ cao làm 3-
MCPD thủy phân nhanh.
- Điều kiện hình thành độc tố
Nghiên cứu phản ứng hình thành và phân hủy 3-MCPD (DOLEZAL M. ;
CALTA P. ; VELISEK J 2004) thấy rằng:
Phản ứng này tạo ra các sản phẩm: monochloropropanol,
dichloropropanol, monochloropropanediol, nhưng nhiều nhất là 1,3- dichloro- 2-
propanol (1,3- DCP) và 3- monochloropropanol (3- MCPD).
5

Cường độ phản ứng tạo 3-MCPD phụ thuộc mạnh vào nhiệt độ. Ở điều

kiện tối ưu là 2300C thì lượng 3-MCPD tạo thành là 50 mg/kg glycerol tham gia
phản ứng. Ở 100
0
C hàm lượng 3-MCPD sinh ra chỉ là 0,6mg/kg.
Hằng số tốc độ phản ứng k
1
tạo 3-MCPD từ glycerol nhỏ hơn hằng số tốc
độ phản ứng k2 phân hủy 3-MCPD.
- Sự hình thành 3-MCPD trong thực phẩm do quá trình sử dụng acid clorhydric
(HCl) thuỷ phân protein thực vật (hay còn gọi là acid-HPV) đã được phát hiện từ
những năm 1980 nhưng các kết quả khảo sát lần đầu tiên được công bố được
Collier và đồng nghiệp lần đầu tiên mô tả vào năm 1991. Và theo khảo sát và
những năm 1990 và 1992 của MAFF (Bộ Nông-Lâm-Ngư nghiệp) của Anh
khảo sát và công bố cho thấy gần như nồng độ của 3-MCPD cao ở mức
100mg/kg thực phẩm là rất phổ biến vào thời đó nhưng đã giảm đi rất nhiều vào
các thời điểm sau này. Một trong những sản phẩm công nghiệp có sử dụng acid
thuỷ phân protein thực vật đó là sản phẩm xì dầu (nước tương) và dầu hào.
3. 3-MCPD VỚI SỨC KHỎE
- Không được xem nhẹ, nhưng cũng đừng quá hoang mang. Đó là lời khuyên
đầu tiên của PGS-BS Nguyễn Chấn Hùng, khi nhận định mối liên quan giữa
chất 3-MCPD với sức khoẻ người dân. Trong chuyên môn, chất 3-MCDP là viết
tắt của chữ 3 Mono-Chloro Propane 1,2 Diol - hiểu một cách nôm na là chất có
thể gây ung thư cho người sử dụng.
- Giới khoa học cảnh báo, 3-MCPD là chất có nguy cơ gây ung thư là nhờ vào
việc xác định theo phương pháp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm ở một số
động vật như chuột, thỏ... Theo đó cho thấy, 3-MCPD là chất có thể gây biến đổi
gene - một trong những nguyên nhân hàng đầu gây nên ung thư. Hàng ngày
chúng ta đang vô tình tiếp xúc với những tác nhân có thể gây đột biến gene như
virus, tia bức xạ, tia cực tím và cả trong thực phẩm ăn uống nếu có những hoá
6

chất (những độc chất như 3-MCPD)... Chúng đều là những tác nhân có thể gây
đột biến gene nếu cứ tác động lặp đi lặp lại trên tế bào, đến một lúc nào đó sẽ
gây tổn thương tế bào không hồi phục, dẫn đến đột biến vĩnh viễn, từ đó gây ra
ung thư.
- Nếu nồng độ axít thấp (nồng độ của hóa chất thực phẩm) thì độc tố 3-MCPD
không có hoặc sẽ đúng với hàm lượng cho phép khi sản xuất nước tương. Nhiều
nghiên cứu cho biết, khi vào cơ thể chất này có khả năng gây ung thư. Không
những vậy, nó còn có khả năng gây đột biến gien ở người nếu hàm lượng 3-
MCPD trong cơ thể quá cao... Rất tiếc là, nếu chỉ bằng cảm quan thông thường
thì chúng ta không thể nhận biết nước tương chứa độc tố này. Hiện nay, chỉ
bằng việc phân tích, chúng ta mới phát hiện được chất 3-MCPD có trong nước
tương.
 Tác hại của 3-MCPD: Nếu cho chuột cống dùng liều lặp lại (ngắn
hạn) ở nồng độ 1mg/kg thể trọng thì có biểu hiện giảm độ di chuyển của tinh
trùng, thay đổi hình dạng tinh trùng và gây suy giảm khả năng sinh sản ở chuột
cống đực cũng như các loài có vú khác (với liều sử dụng cao hơn liều trên). Nếu
cho chuột nhà (mouse) và chuột cống tiếp xúc với liều 25mg/kg cơ thể thì có
thấy xuất hiện các thương tổn ở hệ thần kinh trung ương.
- Cũng đã có bốn nghiên cứu dài hạn tường trình về độc tố và khả năng gây ung
thư, hai nghiên cứu trong số đó tiến hành trên chuột nhà và chuột cống. Tuy
nhiên chỉ có một nghiên cứu được xác nhận là đủ tiêu chuẩn để có thể đánh giá
được nguy cơ. Nghiên cứu này cho thấy chuột cống phơi nhiễm dài hạn với 3-
MCPD sẽ bị tổn thương thận tiến triển mãn tính, tăng sản ống thận và u tuyến.
Ngoài ra cũng tìm thấy các tổn thương quá sản và tân sản ở các tế bào Leydig
của tinh hoàn, tuyến vú, tuyến tuỵ và bao quy đầu. Ngoài ra cũng thấy tỷ lệ phát
sinh của thương tổn tăng sản hoặc khối u chịu ảnh hưởng hiệu ứng liều lượng,
gặp ở tất cả các nhóm động vật nghiên cứu [có nghĩa là tỷ lệ thương tổn gia tăng
khi cho tiếp xúc với liều lượng cao hơn, và giảm xuống khi giảm liều tiếp xúc].
Trong nghiên cứu này, các khoa học gia xác nhận thương tổn tăng sản ống thận
là tai biến nhạy nhất.

7
- Nghiên cứu về tính đột biến ở tế bào vú biệt lập cho thấy thường là dương tính
nhưng phải với liều tiếp xúc khá cao (0.1-9mg/ml). Một số thử nghiệm về tính
đột biến trong cơ thể cho thấy kết quả âm tính. Tóm lại, uỷ ban khoa học hiện
thời kết luận 3-MCPD chưa phải là độc tố gây tổn hại gen trong cơ thể.
 Nghiên cứu quan sát trên người
Cho đến nay, vẫn chưa có một nghiên cứu dịch tễ học hay lâm sàng nào
về tác hại của 3-MCPD trên người cả. Tuy nhiên, nghiên cứu trên tế bào tinh
trùng người trong phòng thí nghiệm cho thấy có hiệu ứng hiệp lực giữa 3-
MCPD với nguyên tố đồng (Cu) làm giảm khả năng di chuyển của tinh trùng.
Các thí nghiệm trên động vật cho thấy, 3-MCPD gây hại đến hầu hết các
cơ quan như cản trở cơ thể sản xuất testosterol dẫn đến giảm khả năng tình dục,
làm teo tinh hoàn, xuất hiện u hạt viêm, gây bệnh thận mãn tính, tăng đường
niệu, giảm tế bào máu do suy tủy, tăng nguy cơ ung thư vú của giống đực.
 Các chất sinh ra từ 3-MCPD đều gây hại
Khi vào cơ thể người, 3-MCPD sẽ biến đổi thành một số chất khác, và tất
cả chúng đều gây nguy hiểm cho sức khoẻ con người, bao gồm:
- 1,3-DCP: Có khả năng gây biến đổi gene và nhiễm sắc thể, làm tổn thương
gan (thậm chí khiến gan bị hoại tử), viêm phế quản và dạ dày. Không đợi khi
bạn đã đưa nước tương vào cơ thể, chất này xuất hiện ngay trong nước tương
nếu sản phẩm chứa 3-MCPD nồng độ cao. Cứ 20 phân tử 3-MCPD thì sẽ có một
phân tử 1,3-DCP xuất hiện.
- Mercapturic acid: Gây hại rất mạnh đối với thận.
- Axit Beta – chlorolactic: Làm giảm khả năng di chuyển của tinh trùng, giảm
pH môi trường mào tinh dẫn đến hiếm muộn.
- Axit oxalic: Là chất độc đối với thận, vì dạng tinh thể canxi oxalat gây viêm
cầu thận, tắc nghẽn vùng tủy tuyến thượng thận - tuyến nội tiết quan trọng đối
với con người.
- Glycidol: Làm biến đổi gene và nhiễm sắc thể, gây ung thư.
8

 Đánh giá mức độ phơi nhiễm - Mức độ hiện diện trong thực phẩm
Một số thực phẩm có thể bị nhiễm 3-MCPD do tiếp xúc với màng bao có
nước chứa epichlorhyrin như xúc-xích, trà túi lọc, lọc cà phê. Tuy nhiên, với
công nghệ cải tiến các màng bao bọc, việc tiếp xúc với chất liệu có thể gây
nhiễm 3-MCPD có thể coi như ít gây hại cho người.
 Ước tính lượng thu nạp của cơ thể mỗi ngày
Như đã nêu trên, sản phẩm nước tương và tương tự là những thực phẩm phổ
biến có chứa hàm lượng 3-MCPD cao nhất, do đó việc ước tính mức độ thu nạp
cho cơ thể mỗi ngày chủ yếu dựa trên số liệu tiêu thụ loại thực phẩm này do các
nước cung cấp. Có nghĩa là, mỗi quốc gia cần phải có một khảo sát riêng cho
nước mình về lượng nước tương tiêu thụ trung bình cho mỗi người dân trong
một ngày là bao nhiêu; ngoài ra cũng cần phải xác định lượng tiêu thụ thấp nhất
và lượng tiêu thụ cao nhất, để cân nhắc mức độ lệch của chỉ số tiêu thụ.
 Tổng hợp đặc tính nguy cơ
Theo kiến thức hiện hành, 3-MCPD được xem là hoá chất có thể gây ung
thư nhưng hoạt năng theo cơ chế không gây độc cho gen trong nghiên cứu trên
cơ thể sống (tìm thấy cơ chế này trên thực nghiệm mô biệt lập với liều tiếp xúc
cao). Với hoá chất có cơ chế hoạt động theo mô thức này thì cho phép xác định
ngưỡng liều có thể gây hiệu ứng sinh học, và từ đó có thể ước tính được liều thu
nạp hàng ngày cho mỗi cơ thể và liều tối đa cho phép hiện diện trong thực phẩm.
Trên mô hình thực nghiệm có phản ứng tăng sinh ống thận, có xu hướng
phụ thuộc liều lượng tiếp xúc, mặc dù không có ý nghĩa thống kê đối với liều
thấp nhất. Cho đến hiện nay vẫn chưa có nghiên cứu tác hại của 3-MCPD trên
người, nên chưa có cơ sở dữ liệu để có thể thiết lập mối quan hệ liều lượng tiếp
xúc. Trong tình cảnh đó, dựa trên nguyên lý bất định, liều lượng độc tính chuyển
đổi giữa các chủng loại khác nhau (mô hình chuột và người) thì chấp nhận hệ số
chuyển đổi là 20 lần giữa hai chủng loại đối với động năng độc lực và hiệu số
động độc lực (toxicokinetic difference); ngoài ra cũng còn phải hiệu chỉnh thêm
có các yếu tố phụ nếu cho là cần thiết, ví dụ như phải tính đến cả tình trạng thiếu
dữ kiện.

9