Cơ chế tác động của các độc tố lên cơ thể người

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
MÔN ĐỘC TỐ THỰC PHẨM

Cơ chế tác động của các độc tố
lên cơ thể người


NỘI DUNG
I. Khái niệm Độc tố
II. Cơ chế tác động của các độc tố lên cơ
thể người
1. Con đường chất độc vào cơ thể
2. Hấp thụ, vận chuyển và đào thải
3. Chuyển hóa sinh học
4. Tính đa dạng của tác dụng độc


Khái niệm chất độc
• Chất độc là những chất khi đưa vào cơ thể một lượng
nhỏ trong những điều kiện nhất định sẽ gây nên ngộ độc
thậm chí dẫn đến tử vong.
• Chất độc khi xâm nhập vào cơ thể gây nên các biến đổi
sinh lý, sinh hóa, phá vỡ cân bằng sinh học, gây rối loạn
chức năng sống bình thường, dẫn tới trạng thái bệnh lý
của các cơ quan nội tạng, các hệ thống (tiêu hóa, tuần
hoàn. thần kinh...) hoặc toàn bộ cơ thể

www.themegall
ery.com

Cơ chế tác động của các độc tố
lên cơ thể người
Con đường chất độc đi vào
cơ thể
- Đường hô hấp
- Hấp thụ
- Đường tiêu hóa


Cơ chế chất độc xâm
nhập vào cơ thể





Khuếch tán thụ động qua màng
Thấm lọc qua các lỗ trên màng
Vận chuyển tích cực
Nội thấm bào.


Khuếch tán thụ động
•

Có xu hướng thiết lập nên sự
cân bằng động giữa các nồng
độ tồn tại hai bên màng tế bào
• Tỷ lệ hấp thụ phụ thuộc sự

chênh lệch gradient nồng độ
• Các dạng chất độc không bị
ion hóa có thể được hấp thụ
cao hơn so với các dạng ion
hóa, do khả năng hòa tan tốt
hơn trong chất béo.


Thấm lọc qua lỗ trên màng tế bào
 Nhờ lực thủy tĩnh hoặc lực thẩm thấu, khi
nước đi qua các lỗ trên màng sẽ góp phần vận
chuyển các chất độc
 Quá trình thấm lọc phụ thuộc kích thước của
lỗ trên màng và của các phân tử chất độc.


Vận chuyển tích cực
•

Sử dụng năng lượng của
quá trình TĐC trong tế bào
• Dựa trên cơ chế tạo phức
giữa phân tử chất độc và
chất tải cao phân tử tại một
phía của màng.
• Sự tạo phức được quyết
định bởi cấu trúc, hình thể,
kích thước, điện tích của
phân tử độc và chất tải.

Nội thấm bào
• Thực chất là sự hấp thụ các phân tử độc bởi
thực bào hoặc uống bào,
• Các tiểu phần dạng rắn có thể được hấp thụ
bởi thực bào hoặc bởi uống bào nếu các tiểu
phần ở dạng lỏng. Hệ thống vận chuyển đặc
biệt này là 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.


Sự hấp thu, phân bố và
đào thải chất độc
Hấp thụ
• Là quá trình chất độc thấm qua màng tế bào và xâm
nhập vào máu.
• Việc hấp thụ có thể xảy ra qua đường tiêu hoá, hô
hấp, da.
• Khi vào trong cơ thể, chất độc được phân bố và cư
trú ở một số cơ quan, biến đổi thành các chất chuyển
hóa rồi tích lũy lại hoặc bị đào thải ra bên ngoài theo
nhiều đường khác nhau.


Sự hấp thu, phân bố và
đào thải chất độc
Phân bố
Phân bố là quá trình vận chuyển chất độc sau khi đã xâm nhập
vào máu đến các cơ quan trong cơ thể. Sau đó một số hoá chất có

thể bị chuyển hoá, một số chất lại có thể tích lũy trong một số cơ
quan.
Hành trình của các chất độc trong cơ thể
- Các chất độc, thông qua quá trình hấp thụ (qua da, hô hấp,
tiêu hóa) đi vào cơ thể, tại đây chúng được phân bố theo máu
đến các cơ quan khác nhau.
- Chuyển hóa sinh học: Là quá trình thực hiện bởi các cơ quan
giàu enzyme, chuyển hóa phân tử chất độc thành các hợp chất
khác


Sự hấp thu, phân bố và
đào thải chất độc
- Gan là cơ quan có khả năng hấp thụ máu tốt nên cũng là
nơi có thể tiếp nhận tốt chất độc, trong khi đó, não có
hàng rào máu – não có khả năng bảo vệ tốt nên khả năng
xâm nhập và phân bố chất độc không cao
Tích lũy sinh học của chất độc trong cơ thể
- Tích lũy sinh học là quá trình tích tụ các nguyên tố vi
lượng, các chất ô nhiễm vào trong cơ thể sinh vật thông
qua sự hấp thụ bởi các sinh vật từ môi trường xung
quanh mà chúng đang sống.


cơ thể sinh vật khác nhau
có chỉ số tích lũy sinh học
khác nhau với cùng một
lọai độc chất. Các sinh vật
có hàm lượng mỡ ít hơn
thì khả năng tích tụ sinh

học các chất độc ít hơn.

Chất độc có
khả năng
hòa tan
trong mỡ
cao sẽ có
chỉ số tích
lũy sinh học
cao.

Chất độc càng
bền (khả năng
phân hủy kém)
thì chỉ số tích
lũy sinh học
càng lớn.

Các yếu tố chủ yếu ảnh hưởng lên
sự tích lũy sinh học


Sự hấp thu, phân bố và
đào thải chất độc
Đào thải chất độc
 Đào thải Là quá trình loại bỏ khỏi cơ thể các chất
độc không được tồn lưu hay chuyển hóa trong cơ
thể.
 Các loại chất độc sau khi hấp thu và phân bố trong
cơ thể, theo thời gian đều bị đào thải ra khỏi cơ thể

bằng nhiều cách:
 Đào thải theo trình tự tự nhiên.
 Đào thải do tác dụng nhân tạo, như gây nôn, rửa dạ
dày, tháo thụt, uống hoặc tiêm thuốc giải độc.


Sơ đồ: Sự hấp thu, phân phối và đào thải chất độc

Tiếp xúc
Qua đường hô hấp

Phổi

Máu và hệ thống bạch phổi
huyết (plasma)
Chất lỏng

Gan
Dạ dầy,
ruột

Thận

Phế nang
ngoài tế bào
Lưu trữ trong
mỡ, xương và
các tổ chức khác
Khí thở ra

Qua đường tiêu
hóa

Qua da

Bàng
quang

Nước tiểu

Mật

Phân


Chuyển hóa sinh học
Khái niệm
• Chuyển hóa sinh học là 1 tập hợp các quá trình TĐC cho
phép chuyển hóa 1 phân tử mẹ thành các dẫn chất trao đổi
rồi thành các hợp chất liên kết sau này.
• Các hợp chất trao đổi và các hợp chất liên kết thường có
cực và hòa tan trong nước do đó bài tiết dễ dàng hơn.
• Chuyển hóa sinh học thường xảy ra ở gan, sau đó ở phổi,
ở dạ dày, ở ruột, ở da và ở thận.


PHÂN LOẠI
Quá trình chuyển hóa sinh học các chất độc
thường xảy ra theo 3 kiểu phản ứng:
• Phản ứng thoái phân chất độc.

• Phản ứng liên kết chất độc.
• Phản ứng hoạt hóa chất độc
Cách phân loại:
• Theo phản ứng giải độc
• Phản ứng hoạt hóa chất độc.


PHÂN LOẠI PHẢN ỨNG
Phản ứng thoái phân gồm
• Phản ứng oxy hóa
• Phản ứng khử
• Phản ứng thủy phân


Phản ứng oxi hóa
Phản ứng oxy hóa

Mono
oxygenase
• Hydroxyl hóa
các hợp chất
vòng và thẳng.
• O-Dealkyl hóa
• N-Dealkyl hóa
• N-Hydroxyl hóa
• Deamin hóa oxy
hóa

• Tạo ra N-oxyt (N-oxy
hóa)

• Desulfua hóa (khử
sulfua hóa)
• Oxy hóa sulfit
• Epoxyd hóa
• Deester hóa (khử
ester hóa)

Dioxygenase
• có
dioxygenase
cắt ortho,
• dioxygenase
cắt meta


CƠ CHẾ
- Với các mono oxygenase chỉ sát nhập 1 nguyên tử vào cơ chất (kiểu
AH2) còn nguyên tử oxy kia thì bị loại bỏ dưới dạng 1 phân tử nước
OH
AH2 + O – O
A
+ H2O
H
- Với các dioxygenase lại sát nhập được cả 2 nguyên tử oxy vào cơ
chất nhưng ở những vị trí khác nhau.
NL
OH
AH2 + O – O
A
OH

Phản ứng khử

• Phản ứng khử bởi các enzyme của vi thể:
 Khử các dẫn xuất nitro
 Khử các dẫn xuất azo.
• Phản ứng khử bởi các enzym phi vi thể
Phản ứng ngược của enzyme alcoldehydrogenase.


Phản ứng thủy phân
• Nhiều chất độc có chứa các liên kết dễ dàng bị thủy
phân như các ester, các hợp chất phosphor, các amid.
Các tổ chức của người kể cả huyết tương đều có chứa
1 lượng lớn các esterase không đặc hiệu và các
amidase xúc tác các phản ứng thủy phân này.
• Phân loại: Arylesterase thủy phân các ester thơm;
Cacboxylesterase thủy phân các ester béo;
Cholinesterase thủy phân các ester có gốc là 1 rượu;
Acetylesterase thủy phân các ester của axit acetic


Phản ứng liên kết chât độc
 Phản ứng liên hợp với acid acetic
 Phản ứng liên hợp với acid sunfuric
Phản ứng liên hợp với acid glucuronic
Phản ứng liên hợp với glutation

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
 Phản ứng N-hydroxyl hóa.
 Phản ứng tạo các gốc tự do và các ion supperoxyd.
 Hoạt hóa trong đường tiêu hóa: Trong môi trường axit của dịch dạ
dày, các nitrit và 1 số amin có thể tạo ra các nitrosamine và các nitrat.
Một số nitrosamine này là những chất gây ung thư mạnh. Còn các
nitrat, thì trong 1 số điều kiện nào đó lại có thể bị chuyển đổi thành
nitrit và làm tạo ra methemoglobin ở máu.Hoặc như chất ngọt nhân
tạo cyclamate có thể bị chuyển hóa bởi các vi khuẩn đường ruột thành
cyclohexylamin vốn là chất gây teo tinh hoàn.Hoặc như chất cycain bị
chuyển hóa thành metylazoxymetanol (là aglucon của cycasin) là chất
độc của gan và cũng là chất cảm ứng tạo ra các khối u.


Tính đa dạng của tác dụng độc
Tác dụng độc cục bộ và tác dụng độc hệ thống
• Tác dụng độc cục bộ là khi chất độc gây tổn
thương trực tiếp cho điểm tiếp xúc với cơ thể.
• Tác dụng độc hệ thống là khi chất độc được
hấp thu và phân phối trong cơ thể mới biểu
hiện độc. Đa phần các phân tử độc chỉ tác
động đến một hoặc một vài cơ quan trong cơ
thể. Một cơ quan đích không nhất thiết phải là
cơ quan có nồng độ chất độc cao nhất.