Tổng quan nghiên cứu

An toàn thực phẩm (ATTP) là vấn đề cấp thiết toàn cầu, đặc biệt tại các nước đang phát triển như Việt Nam, nơi nguồn hải sản phong phú và đa dạng. Theo báo cáo của Bộ Y tế năm 2007, lượng bifenthrin – một loại thuốc bảo vệ thực vật nhóm pyrethroid – được phép đưa vào cơ thể người hàng ngày không vượt quá 0,02 mg/kg. Bifenthrin được sử dụng phổ biến để diệt côn trùng như ruồi, muỗi, đặc biệt trong bảo quản hải sản khô nhằm chống côn trùng gây hại. Tuy nhiên, bifenthrin thuộc nhóm C các chất gây ung thư theo phân loại của Cục Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (EPA) và có thể gây các bệnh tự miễn như hen suyễn, viêm khớp.

Việt Nam với bờ biển dài từ Bắc vào Nam có nguồn hải sản phong phú, trong đó mực khô là sản phẩm được ưa chuộng. Vấn đề đặt ra là liệu mực khô có đảm bảo an toàn thực phẩm hay không, đặc biệt khi có nghi ngờ về việc tẩm hóa chất bảo vệ thực vật trong quá trình chế biến. Mục tiêu nghiên cứu là xây dựng quy trình xác định hàm lượng bifenthrin trong mực khô bằng phương pháp sắc ký khí – khối phổ (GC-MS), nhằm đánh giá mức độ an toàn và góp phần bảo vệ sức khỏe người tiêu dùng.

Phạm vi nghiên cứu tập trung vào các mẫu mực khô thu thập tại các chợ buôn ở Quảng Ninh, Hải Phòng, Thanh Hóa và Đà Nẵng trong năm 2019. Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc kiểm soát dư lượng thuốc bảo vệ thực vật trong thực phẩm, góp phần nâng cao chất lượng và an toàn sản phẩm hải sản khô, đồng thời hỗ trợ các cơ quan quản lý trong việc giám sát và xây dựng chính sách bảo vệ sức khỏe cộng đồng.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình sau:

  • Thuốc bảo vệ thực vật (BVTV): Là các hợp chất hóa học hoặc sinh học dùng để phòng trừ dịch hại cây trồng và nông sản, trong đó bifenthrin thuộc nhóm pyrethroid có tác dụng diệt côn trùng và xua đuổi.
  • Tác động độc hại của bifenthrin: Bifenthrin có thể gây độc cấp tính và mãn tính, ảnh hưởng đến hệ thần kinh, gây viêm và các bệnh tự miễn, đồng thời có khả năng tích lũy trong môi trường và sinh vật thủy sinh.
  • Phương pháp sắc ký khí – khối phổ (GC-MS): Phương pháp phân tích hiện đại, cho phép tách và định lượng chính xác các hợp chất hữu cơ trong mẫu phức tạp như mực khô, với độ nhạy cao và khả năng xác định đặc trưng qua khối phổ.

Các khái niệm chính bao gồm: giới hạn phát hiện (MDL), giới hạn định lượng (MQL), hiệu suất thu hồi, độ lặp lại và độ tái lặp của phương pháp phân tích.

Phương pháp nghiên cứu

  • Nguồn dữ liệu: Mẫu mực khô được thu thập tại 20 điểm chợ buôn thuộc các tỉnh Quảng Ninh, Hải Phòng, Thanh Hóa và Đà Nẵng. Mẫu mực tươi cùng khu vực cũng được lấy để so sánh.
  • Phương pháp phân tích: Sử dụng sắc ký khí ghép nối khối phổ (GC 7890B/MSD 5977A) với cột mao quản DB-5MS và khí mang heli tinh khiết 99,999%. Phương pháp chiết siêu âm với dung môi acetonitrile được áp dụng để chiết tách bifenthrin từ mẫu.
  • Quy trình xử lý mẫu: Mẫu mực khô được cân 3 gam, chiết siêu âm 50 phút với 30 mL acetonitrile, làm sạch dịch chiết qua cột silicagel và Na2SO4, cô quay và làm giàu mẫu bằng thổi khí nitơ ở 5°C đến thể tích 1 mL, sau đó phân tích trên GC-MS.
  • Đánh giá phương pháp: Xác định MDL, MQL, hiệu suất thu hồi, độ lặp lại và độ tái lặp bằng cách thêm chuẩn bifenthrin vào mẫu nền và phân tích lặp lại nhiều lần.
  • Timeline nghiên cứu: Thu thập mẫu và phân tích trong năm 2019, với các bước khảo sát điều kiện tối ưu, xây dựng đường chuẩn, thẩm định phương pháp và phân tích mẫu thực tế.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Độ ổn định và tối ưu hóa phương pháp phân tích: Thời gian lưu của bifenthrin trên cột DB-5MS ổn định với độ lệch chuẩn tương đối 0,073%. Tốc độ khí mang tối ưu là 1,1 mL/phút, thể tích bơm mẫu 1 µL cho peak sắc ký cân đối. Đường chuẩn tuyến tính trong khoảng 10-200 ppb với hệ số tương quan 0,9995.

  2. Giới hạn phát hiện và định lượng: MDL của phương pháp là 1,61 ng/g, MQL là 5,71 ng/g, phù hợp để phát hiện lượng vết bifenthrin trong mẫu mực khô. Hiệu suất thu hồi đạt 80-100%, độ lệch chuẩn tương đối (RSD) của lặp lại và tái lặp lần lượt là 5,77% và 9,33%, đáp ứng tiêu chuẩn AOAC.

  3. Khảo sát dung môi và điều kiện chiết: Acetonitrile là dung môi chiết hiệu quả nhất với hiệu suất thu hồi 83,12%, thời gian chiết siêu âm tối ưu là 50 phút. Nhiệt độ thổi bay hơi dung môi bằng khí nitơ nên duy trì ở 5°C để giảm thất thoát chất phân tích, đạt hiệu suất thu hồi 98%.

  4. Kết quả phân tích mẫu thực tế: Trong 20 mẫu mực khô phân tích, chỉ có 1 mẫu tại Thanh Hóa phát hiện hàm lượng bifenthrin là 25,67 ng/g, vượt mức MDL. Các mẫu mực tươi không phát hiện bifenthrin, chứng tỏ bifenthrin không có sẵn trong mực tự nhiên mà được tẩm thêm trong quá trình chế biến. Việc phát hiện bifenthrin trong mực khô là cảnh báo về nguy cơ an toàn thực phẩm, do bifenthrin thuộc nhóm độc 2 theo WHO và có khả năng tích lũy, gây biến đổi gen và ung thư.

Thảo luận kết quả

Kết quả cho thấy phương pháp sắc ký khí – khối phổ với quy trình chiết siêu âm và làm sạch mẫu phù hợp để xác định bifenthrin trong mẫu mực khô với độ nhạy và độ chính xác cao. Việc chỉ phát hiện bifenthrin trong một mẫu mực khô tại Thanh Hóa phản ánh thực trạng sử dụng hóa chất bảo vệ thực vật không kiểm soát trong bảo quản hải sản khô tại một số địa phương. So với các nghiên cứu khác về dư lượng pyrethroid trong thực phẩm, kết quả này tương đồng với mức độ phát hiện thấp nhưng có ý nghĩa cảnh báo về an toàn thực phẩm.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ đường chuẩn, biểu đồ hiệu suất thu hồi theo dung môi và thời gian chiết, bảng so sánh hàm lượng bifenthrin trong các mẫu mực khô và tươi. Các kết quả này góp phần nâng cao nhận thức về việc kiểm soát dư lượng thuốc bảo vệ thực vật trong thực phẩm, đồng thời hỗ trợ các cơ quan quản lý trong việc giám sát và xây dựng chính sách bảo vệ sức khỏe cộng đồng.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường kiểm tra, giám sát dư lượng thuốc bảo vệ thực vật trong hải sản khô: Các cơ quan quản lý cần thiết lập hệ thống kiểm tra định kỳ tại các chợ đầu mối và cơ sở chế biến, tập trung vào các hợp chất nhóm pyrethroid như bifenthrin, nhằm giảm thiểu nguy cơ ngộ độc thực phẩm.

  2. Xây dựng quy trình xử lý và bảo quản hải sản khô an toàn: Hướng dẫn các cơ sở sản xuất sử dụng các biện pháp bảo quản tự nhiên, hạn chế hoặc thay thế hóa chất độc hại bằng các phương pháp sinh học hoặc vật lý, đảm bảo an toàn cho người tiêu dùng.

  3. Đào tạo, nâng cao nhận thức cho người sản xuất và người tiêu dùng: Tổ chức các chương trình tập huấn về tác hại của việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật không đúng quy định, khuyến khích người tiêu dùng lựa chọn sản phẩm an toàn, có nguồn gốc rõ ràng.

  4. Phát triển và ứng dụng các phương pháp phân tích hiện đại: Khuyến khích các phòng thí nghiệm áp dụng phương pháp sắc ký khí – khối phổ để phân tích dư lượng thuốc bảo vệ thực vật với độ nhạy cao, đảm bảo phát hiện kịp thời các chất độc hại trong thực phẩm.

Các giải pháp trên nên được thực hiện trong vòng 1-3 năm tới, phối hợp giữa Bộ Y tế, Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, các viện nghiên cứu và doanh nghiệp sản xuất, nhằm nâng cao chất lượng và an toàn thực phẩm hải sản khô.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Các nhà quản lý và cơ quan kiểm soát an toàn thực phẩm: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chính sách, quy định kiểm soát dư lượng thuốc bảo vệ thực vật trong thực phẩm, đặc biệt hải sản khô.

  2. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành Hóa phân tích, An toàn thực phẩm: Tham khảo phương pháp phân tích sắc ký khí – khối phổ và quy trình xử lý mẫu chi tiết để áp dụng hoặc phát triển nghiên cứu tiếp theo.

  3. Doanh nghiệp sản xuất và chế biến hải sản khô: Áp dụng các kiến thức về tác hại của bifenthrin và quy trình kiểm soát dư lượng thuốc bảo vệ thực vật nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm, đáp ứng yêu cầu thị trường.

  4. Người tiêu dùng và tổ chức bảo vệ quyền lợi người tiêu dùng: Nắm bắt thông tin về nguy cơ tồn dư hóa chất trong thực phẩm, từ đó lựa chọn sản phẩm an toàn và thúc đẩy các hoạt động giám sát cộng đồng.

Câu hỏi thường gặp

  1. Bifenthrin là gì và tại sao cần kiểm soát trong thực phẩm?
    Bifenthrin là thuốc trừ sâu nhóm pyrethroid dùng để diệt côn trùng. Nó có thể gây độc cấp tính và mãn tính, thuộc nhóm chất gây ung thư theo EPA, do đó cần kiểm soát dư lượng trong thực phẩm để bảo vệ sức khỏe người tiêu dùng.

  2. Phương pháp sắc ký khí – khối phổ có ưu điểm gì trong phân tích dư lượng thuốc bảo vệ thực vật?
    Phương pháp này có độ nhạy cao, khả năng tách và định danh chính xác các hợp chất phức tạp trong mẫu thực phẩm, giúp phát hiện lượng vết thuốc bảo vệ thực vật với giới hạn phát hiện thấp.

  3. Tại sao chọn chiết siêu âm với dung môi acetonitrile trong nghiên cứu này?
    Acetonitrile là dung môi phân cực, hiệu suất chiết bifenthrin cao nhất (83,12%), ít độc hại và dễ xử lý, phù hợp với nguyên tắc hóa học xanh và bảo toàn chất phân tích trong quá trình chiết.

  4. Kết quả phân tích mẫu mực khô cho thấy điều gì về an toàn thực phẩm?
    Chỉ 1 trong 20 mẫu mực khô phát hiện bifenthrin với hàm lượng 25,67 ng/g, trong khi mẫu mực tươi không phát hiện. Điều này cho thấy bifenthrin được tẩm thêm trong quá trình chế biến, tiềm ẩn nguy cơ an toàn thực phẩm.

  5. Làm thế nào để giảm thiểu nguy cơ tồn dư bifenthrin trong hải sản khô?
    Cần tăng cường giám sát, áp dụng quy trình bảo quản an toàn, đào tạo người sản xuất và tiêu dùng, đồng thời phát triển các phương pháp phân tích hiện đại để phát hiện và kiểm soát dư lượng thuốc bảo vệ thực vật.

Kết luận

  • Phương pháp sắc ký khí – khối phổ kết hợp chiết siêu âm với dung môi acetonitrile được xây dựng và thẩm định thành công để xác định bifenthrin trong mẫu mực khô với MDL 1,61 ng/g và MQL 5,71 ng/g.
  • Hiệu suất thu hồi đạt 80-100%, độ lặp lại và tái lặp phù hợp tiêu chuẩn AOAC, đảm bảo độ chính xác và độ tin cậy của phương pháp.
  • Kết quả phân tích mẫu thực tế cho thấy bifenthrin chỉ xuất hiện trong một mẫu mực khô tại Thanh Hóa, không phát hiện trong mẫu mực tươi, phản ánh việc tẩm hóa chất trong quá trình chế biến.
  • Nghiên cứu góp phần nâng cao nhận thức về an toàn thực phẩm, hỗ trợ kiểm soát dư lượng thuốc bảo vệ thực vật trong hải sản khô tại Việt Nam.
  • Đề xuất các giải pháp kiểm soát, giám sát và đào tạo nhằm giảm thiểu nguy cơ ngộ độc và bảo vệ sức khỏe cộng đồng trong vòng 1-3 năm tới.

Hành động tiếp theo: Các cơ quan quản lý và doanh nghiệp cần phối hợp triển khai các khuyến nghị nghiên cứu để đảm bảo an toàn thực phẩm, đồng thời tiếp tục nghiên cứu mở rộng đối tượng và phạm vi mẫu để nâng cao hiệu quả kiểm soát dư lượng thuốc bảo vệ thực vật.