Luận án tiến sĩ đánh giá ô nhiễm và nguy cơ do độc tố vi nấm trong thực phẩm tại một số tỉnh phía bắc việt nam

Đánh giá ô nhiễm và nguy cơ độc tố vi nấm trong thực phẩm tại miền Bắc Việt Nam, cung cấp thông tin quan trọng về an toàn thực phẩm.

• Tác giả: Đỗ Hữu Tuấn
• Người hướng dẫn: GS. Thái Nguyễn Hùng Thu
• Trường học: Trường Đại Học Dược Hà Nội
• Chuyên ngành: Kiểm Nghiệm Thuốc Và Độc Chất
• Đề tài: Đánh Giá Ô Nhiễm Độc Tố Vi Nấm Trong Thực Phẩm Tại Miền Bắc Việt Nam
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. TỔNG QUAN VỀ MỘT SỐ ĐỘC TỐ VI NẤM
• 1.1.1. Khái niệm độc tố vi nấm
• 1.1.2. Một số độc tố vi nấm
• 1.2. TÌNH HÌNH THỰC PHẨM BỊ NHIỄM ĐỘC TỐ VI NẤM TRÊN THẾ GIỚI VÀ TRONG NƯỚC
• 1.2.1. Tình hình ngộ độc độc tố vi nấm từ thực phẩm
• 1.2.2. Tình hình nhiễm độc tố vi nấm trong thực phẩm
• 1.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐỘC TỐ VI NẤM TRONG THỰC PHẨM
• 1.3.1. Giới thiệu chung
• 1.3.2. Phương pháp QuEChERS ứng dụng xác định đồng thời các độc tố vi nấm
• 1.3.3. Các kỹ thuật phân tích độc tố vi nấm
• 1.3.4. Yêu cầu đối với phương pháp phân tích độc tố vi nấm
• 1.4. ĐÁNH GIÁ NGUY CƠ ĐỘC TỐ VI NẤM TRONG THỰC PHẨM
• 1.4.1. Giới thiệu về đánh giá nguy cơ
• 1.4.2. Cách tiếp cận về đánh giá nguy cơ ĐTVN
• 1.4.3. Nghiên cứu đánh giá nguy cơ độc tố vi nấm trên thế giới
• 1.4.4. Nghiên cứu đánh giá nguy cơ ĐTVN ở Việt Nam
• 2. CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU
• 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu
• 2.1.2. Thời gian và địa điểm nghiên cứu
• 2.1.3. Phương tiện nghiên cứu
• 2.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
• 2.2.1. Xây dựng phương pháp xác định đồng thời các độc tố vi nấm bằng LC-MS/MS
• 2.2.2. Xác định tỷ lệ nhiễm và hàm lượng các độc tố vi nấm trong các mẫu lấy tại một số địa phương phía Bắc Việt Nam
• 2.2.3. Đánh giá nguy cơ ĐTVN
• 2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.3.1. Xây dựng phương pháp xác định các độc tố vi nấm trong ngũ cốc và hạt có dầu
• 2.3.2. Phương pháp lấy mẫu để đánh giá mức độ nhiễm độc tố vi nấm
• 2.3.3. Phương pháp điều tra tiêu thụ thực phẩm
• 2.3.4. Phương pháp đánh giá nguy cơ
• 2.3.5. Phương pháp xử lý số liệu
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
• 3.1. KẾT QUẢ XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐỒNG THỜI MỘT SỐ ĐỘC TỐ VI NẤM TRONG THỰC PHẨM
• 3.1.1. Khảo sát điều kiện tách và xác định độc tố vi nấm trên LC-MS/MS
• 3.1.2. Khảo sát điều kiện xử lý mẫu
• 3.1.3. Thẩm định phương pháp
• 3.2. KẾT QUẢ PHÂN TÍCH CÁC ĐỘC TỐ VI NẤM TRONG CÁC MẪU THU THẬP ĐƯỢC Ở MỘT SỐ TỈNH PHÍA BẮC VIỆT NAM
• 3.2.1. Thu thập mẫu phân tích
• 3.2.2. Kết quả phân tích các độc tố vi nấm nhiễm trong các mẫu
• 3.3. ĐÁNH GIÁ NGUY CƠ
• 3.3.1. Kết quả khảo sát lượng tiêu thụ thực phẩm và cân nặng theo tuổi
• 3.3.2. Kết quả xác định liều phơi nhiễm các độc tố
• 3.3.3. Kết quả đánh giá nguy cơ phơi nhiễm độc tố vi nấm
• 4. CHƯƠNG 4: BÀN LUẬN
• 4.1. VỀ KẾT QUẢ XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐỒNG THỜI MỘT SỐ ĐỘC TỐ VI NẤM TRONG THỰC PHẨM
• 4.1.1. Về quy trình xử lý mẫu và xác định đồng thời độc tố vi nấm bằng LC-MS/MS
• 4.1.2. Về kết quả thẩm định phương pháp
• 4.2. VỀ KẾT QUẢ PHÂN TÍCH ĐỘC TỐ VI NẤM TRONG CÁC MẪU NGÔ, GẠO, LẠC, VỪNG TẠI MỘT SỐ TỈNH PHÍA BẮC VIỆT NAM
• 4.2.1. Về việc lấy mẫu phân tích độc tố
• 4.2.2. Về hàm lượng độc tố vi nấm và tỷ lệ bị nhiễm các độc tố
• 4.3. VỀ KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ NGUY CƠ
• 4.3.1. Về lượng tiêu thụ thực phẩm
• 4.3.2. Về tính toán liều phơi nhiễm các độc tố vi nấm
• 4.3.3. Về kết quả đánh giá nguy cơ phơi nhiễm aflatoxin B1
• 4.3.4. Về kết quả đánh giá nguy cơ phơi nhiễm fumonisin B1
• 4.3.5. Về kết quả đánh giá nguy cơ phơi nhiễm ochratoxin A
• 4.3.6. Về kết quả đánh giá nguy cơ phơi nhiễm zearalenon
• 4.4. CÁC ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Đánh giá ô nhiễm nấm mốc thực phẩm

Phần này tập trung vào đánh giá ô nhiễm nấm mốc thực phẩm tại miền Bắc Việt Nam. Nghiên cứu xem xét tỷ lệ thực phẩm bị nhiễm độc tố vi nấm, đặc biệt là các loại độc tố vi nấm thường gặp như aflatoxin, fumonisin B1, ochratoxin A và zearalenon. Dữ liệu thu thập từ nhiều tỉnh phía Bắc cung cấp cái nhìn tổng quan về mức độ nhiễm bẩn và phân bố địa lý. An toàn thực phẩm miền Bắc Việt Nam là mối quan tâm chính. Các phương pháp lấy mẫu, phân tích và đánh giá nguy cơ được mô tả chi tiết. Kết quả cho thấy sự hiện diện đáng kể của độc tố vi nấm trong một số loại thực phẩm phổ biến, nhấn mạnh tầm quan trọng của việc giám sát và kiểm soát ô nhiễm.

1.1 Thống kê ô nhiễm độc tố vi nấm

Phần này trình bày kết quả thống kê về ô nhiễm độc tố vi nấm trong các mẫu thực phẩm thu thập được. Dữ liệu được phân loại theo loại thực phẩm (ngô, gạo, lạc, vừng...), khu vực địa lý (các tỉnh phía Bắc) và loại độc tố vi nấm. Thống kê ô nhiễm vi nấm thực phẩm miền Bắc cho thấy tỷ lệ mẫu vượt quá giới hạn cho phép của các quy chuẩn an toàn thực phẩm về vi nấm. Mức độ ô nhiễm độc tố vi nấm khác nhau giữa các loại thực phẩm và vùng địa lý. Phân tích nguy cơ ô nhiễm vi nấm sẽ được thực hiện dựa trên dữ liệu này. Nghiên cứu cũng đề cập đến các nguyên nhân ô nhiễm vi nấm trong thực phẩm, bao gồm điều kiện khí hậu, phương pháp bảo quản, và khâu vận chuyển. Các biện pháp kiểm soát độc tố vi nấm trong sản xuất được đề xuất dựa trên kết quả thu thập.

1.2 Phân tích độc tố aflatoxin trong thực phẩm

Phần này tập trung vào phân tích độc tố aflatoxin trong thực phẩm, đặc biệt là aflatoxin B1, một trong những độc tố vi nấm gây ung thư mạnh. Phân tích độc tố aflatoxin thực phẩm được thực hiện bằng phương pháp sắc ký lỏng khối phổ (LC-MS/MS). Kết quả cho thấy hàm lượng aflatoxin B1 trong một số mẫu vượt quá giới hạn cho phép. Ảnh hưởng sức khỏe do độc tố vi nấm gây ra được nhấn mạnh, tập trung vào tác động của aflatoxin B1 lên gan. Nghiên cứu cũng thảo luận về các phương pháp phát hiện độc tố vi nấm, bao gồm cả những kỹ thuật hiện đại và những thách thức trong việc phân tích các độc tố vi nấm trong thực phẩm phức tạp. Cộng nghệ phát hiện độc tố vi nấm cần được nâng cao để đảm bảo hiệu quả giám sát.

II. Đánh giá nguy cơ độc tố vi nấm

Phần này tập trung vào đánh giá nguy cơ độc tố vi nấm đối với sức khỏe người tiêu dùng. Đánh giá rủi ro độc tố vi nấm được thực hiện bằng cách kết hợp dữ liệu về mức độ nhiễm bẩn, lượng tiêu thụ thực phẩm, và độc tính của từng loại độc tố vi nấm. Tác hại của độc tố vi nấm đối với sức khỏe được phân tích cụ thể, tập trung vào các bệnh lý liên quan đến gan, thận và hệ miễn dịch. Đánh giá nguy cơ độc tố vi nấm cho thấy một số nhóm dân cư có nguy cơ cao hơn do chế độ ăn uống và thói quen sinh hoạt. Nghiên cứu đề cập đến giải pháp giảm thiểu ô nhiễm vi nấm trong thực phẩm, bao gồm các biện pháp phòng ngừa, kiểm soát và xử lý.

2.1 Đánh giá nguy cơ phơi nhiễm độc tố

Phần này trình bày kết quả đánh giá nguy cơ phơi nhiễm độc tố đối với người dân tại các tỉnh phía Bắc. Liều phơi nhiễm độc tố vi nấm được tính toán dựa trên lượng tiêu thụ thực phẩm và hàm lượng độc tố vi nấm trong mẫu. Mức độ phơi nhiễm độc tố vi nấm khác nhau giữa các nhóm tuổi và các loại thực phẩm. An toàn thực phẩm và vi nấm là mối quan tâm chính, nghiên cứu tập trung vào việc xác định các nhóm dân cư có nguy cơ cao. Vệ sinh an toàn thực phẩm và vi nấm cần được nâng cao để giảm thiểu nguy cơ. Các khuyến nghị về việc giám sát chất lượng an toàn thực phẩm và kiểm soát ô nhiễm vi nấm được đưa ra.

2.2 Kiến nghị và giải pháp

Phần này đưa ra các kiến nghị và giải pháp nhằm giảm thiểu nguy cơ ô nhiễm độc tố vi nấm trong thực phẩm. Phòng ngừa ô nhiễm vi nấm trong thực phẩm là trọng tâm, bao gồm các biện pháp kỹ thuật canh tác, bảo quản và chế biến. Luật an toàn thực phẩm và vi nấm cần được hoàn thiện để đảm bảo sự tuân thủ các quy định. Giải pháp giảm thiểu ô nhiễm vi nấm trong thực phẩm bao gồm cả các biện pháp kỹ thuật và các chiến dịch nâng cao nhận thức cộng đồng. Nghiên cứu nhấn mạnh tầm quan trọng của việc hợp tác giữa các cơ quan quản lý, nhà sản xuất và người tiêu dùng để đảm bảo an toàn thực phẩm.

Nội dung chính

Tổng quan về luận án

An toàn thực phẩm và các bệnh lý mạn tính do phơi nhiễm độc chất chuyển hóa sinh học là thách thức y tế công cộng cấp thiết tại các quốc gia nhiệt đới gió mùa. Luận án Tiến sĩ Dược học của nghiên cứu sinh Đỗ Hữu Tuấn với đề tài "Đánh giá ô nhiễm và nguy cơ do độc tố vi nấm trong thực phẩm tại một số tỉnh phía Bắc Việt Nam" (chuyên ngành Kiểm nghiệm thuốc và Độc chất, mã số 62720410, Trường Đại học Dược Hà Nội, năm 2020; dưới sự hướng dẫn của GS. Thái Nguyễn Hùng Thu và GS. Lê Danh Tuyên) là công trình nghiên cứu tiên phong trong việc thiết lập dữ liệu dịch tễ học độc chất học toàn diện, kết nối từ kỹ thuật phân tích vi lượng hiện đại đến lượng giá nguy cơ sức khỏe cộng đồng.

Nghiên cứu giải quyết khoảng trống học thuật trọng yếu (research gap): Trước đây, các nghiên cứu trong nước chủ yếu dừng lại ở việc khảo sát đơn lẻ một vài loại độc tố vi nấm trên nền mẫu nông sản thương mại hoặc định danh chủng nấm mốc đơn thuần, thiếu hẳn phương pháp phân tích đồng thời đa độc tố (multi-mycotoxin analysis) và đặc biệt chưa có mô hình tích hợp dữ liệu tiêu thụ thực phẩm thực tế để đánh giá liều phơi nhiễm cũng như lượng hóa nguy cơ ung thư tế bào gan nguyên phát (hepatocellular carcinoma - HCC) theo chuẩn mực của WHO/FAO và JECFA.

Luận án tập trung giải quyết 3 câu hỏi nghiên cứu và mục tiêu khoa học cụ thể:

1. Xây dựng và thẩm định quy trình phân tích đồng thời 7 độc tố vi nấm chính bao gồm Aflatoxin ($AFB_1, AFB_2, AFG_1, AFG_2$), Fumonisin $B_1$ ($FUB_1$), Ochratoxin A (OTA) và Zearalenon (ZEA) trong các nền mẫu nông sản phức tạp (ngô, gạo, lạc, vừng) bằng kỹ thuật sắc ký lỏng ghép khối phổ hai lần (LC-MS/MS) kết hợp biến tính xử lý mẫu QuEChERS.
2. Khảo sát thực trạng mức độ ô nhiễm, tỷ lệ nhiễm và hàm lượng tồn dư của các độc tố vi nấm trên các mẫu nông sản thu thập tại 5 tỉnh/thành phố đại diện cho các vùng sinh thái phía Bắc (Hà Nội, Hà Giang, Bắc Giang, Thái Bình, Thanh Hóa).
3. Lượng giá liều phơi nhiễm và mô tả nguy cơ sức khỏe đối với cộng đồng dân cư thông qua điều tra khẩu phần ăn 24 giờ kết hợp mô hình phân tích nguy cơ ung thư gan dựa trên tình trạng nhiễm virus viêm gan B (HBV) và so sánh với các ngưỡng dung nạp khuyến cáo quốc tế (PMTDI, PMTWI).

Khung lý thuyết của công trình dựa trên mô hình phân tích nguy cơ hóa học 4 bước chuẩn mực của WHO/FAO (2009) kết hợp cơ chế tương tác cộng hưởng sinh học (synergistic effect) giữa độc tố gen $AFB_1$ và virus HBV. Nghiên cứu mang ý nghĩa chiến lược khi định lượng chính xác gánh nặng bệnh tật do thực phẩm truyền thống bị ô nhiễm, cung cấp luận cứ khoa học để hoàn thiện hệ thống Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia (QCVN 8-1:2011/BYT).

Literature Review và Positioning

Nghiên cứu độc tố vi nấm (mycotoxins) trên thế giới đã trải qua hơn 6 thập kỷ phát triển từ khi dịch bệnh bí ẩn "Bệnh X ở gà" bùng phát năm 1960 tại Anh làm chết hơn 10 vạn gia cầm, dẫn đến việc phát hiện ra nhóm Aflatoxin sinh bởi nấm Aspergillus flavus và Aspergillus parasiticus (Marin et al., 2013). Các mốc lịch sử độc học ghi nhận hàng loạt vụ ngộ độc cấp tính thảm khốc: vụ ngộ độc ngô mốc tại Ấn Độ năm 1974 khiến 106 người tử vong (Krishnamachari et al., 1974); đợt bùng phát aflatoxicosis tại miền đông Kenya năm 2004 làm 317 người suy gan cấp và 125 người chết với hàm lượng $AFB_1$ trong ngô lưu trữ lên tới 20 - 8000 ppb (Azziz-Baumgartner et al., 2005; Lewis et al., 2005); hay đợt dịch rối loạn tiêu hóa cấp do Fumonisin $B_1$ tại vùng cao nguyên Deccan, Ấn Độ năm 1995 (Bhat et al., 1997).

Trong y văn quốc tế tồn tại các luồng quan điểm và tranh luận khoa học sâu sắc:

• Trường phái tiếp cận ngưỡng độc tính cố định: Các tổ chức tiền định như JECFA thiết lập mức nồng độ dung nạp tối đa hàng ngày/hàng tuần (PMTDI của $FUB_1$ là 2 µg/kg thể trọng/ngày, ZEA là 0,5 µg/kg thể trọng/ngày; PMTWI của OTA là 100 ng/kg thể trọng/tuần) dựa trên liều không quan sát thấy tác dụng phụ (NOAEL) hoặc liều gây hại thấp nhất (LOAEL) kết hợp hệ số an toàn (JECFA, 2001; 2007).
• Trường phái tiếp cận không có ngưỡng an toàn (Genotoxic Carcinogens): Đối với các độc tố gây độc gen và đột biến trực tiếp như $AFB_1$, IARC (1993, 2012) xếp vào nhóm 1A (tác nhân gây ung thư trên người). Luồng quan điểm này khẳng định không có mức phơi nhiễm nào là an toàn tuyệt đối. Liu & Wu (2010) thông qua phân tích dịch tễ toàn cầu đã chỉ ra: "Trong 550.000 ca mắc ung thư gan mới mỗi năm trên toàn thế giới, có khoảng 25.000 ca có thể quy cho AFB1. Nói cách khác, AF có thể là nguyên nhân của 4,6 - 28,2% trường hợp ung thư gan trên toàn cầu", tập trung nặng nề nhất tại vùng hạ Sahara và Đông Nam Á.

Khi đối chiếu với các công trình quốc tế, nghiên cứu tại Nigeria của Adetunji et al. (2014) và Okeke et al. (2015) ghi nhận mức ô nhiễm cực đoan trong ngô chế biến ogi ($AFB_1$ tới 8222 µg/kg, $FUB_1$ tới 10.447 µg/kg); nghiên cứu tổng chế độ ăn (Total Diet Study) tại Pháp của Sirot et al. (2011) cho thấy mức phơi nhiễm $AFB_1$ thấp (0,0019 - 0,89 ng/kg bw/ngày, nguy cơ ung thư 0,011 ca/100.000 dân/năm); trong khi nghiên cứu tại Mozambique ghi nhận tỷ lệ mắc ung thư gan do phơi nhiễm thực phẩm lên tới 79,4 ca/100.000 dân/năm (Shephard, 2008).

Tại Việt Nam, các tác giả đi trước như Bùi Thị Mai Hương (2012) tại Lào Cai, Lê Văn Giang (2011) tại Hà Giang và Nghệ An, Lê Thị Phương Thảo tại Bắc Giang và Thanh Hóa đã bước đầu cảnh báo tình trạng nhiễm AF, OTA trong ngô và lạc. Tuy nhiên, luận án của Đỗ Hữu Tuấn định vị vị thế học thuật vượt trội khi lần đầu tiên giải quyết căn bản bài toán đánh giá rủi ro định lượng (quantitative risk assessment), liên kết chặt chẽ ba biến số: mức ô nhiễm thực phẩm, lượng tiêu thụ theo độ tuổi và tình trạng nhiễm virus viêm gan B bản địa.

Đóng góp lý thuyết và khung phân tích

Đóng góp cho lý thuyết

Luận án đã mở rộng lý thuyết dịch tễ học phân tử độc chất (molecular toxicological epidemiology) và mô hình hóa nguy cơ sinh học thông qua các đóng góp lý thuyết:

1. Mở rộng lý thuyết tương tác phơi nhiễm đa yếu tố (Multi-factor Synergistic Carcinogenesis): Luận án chứng minh sự tương tác hiệp đồng giữa độc tố nấm mốc nội sinh qua đường ăn uống và nhiễm trùng virus sinh học trong quần thể dân cư châu Á. Theo mô hình toán học của JECFA và WHO: "Đối với người âm tính với virus viêm gan B, tiềm năng gây ung thư được tính là 0,01 ca ung thư hàng năm trên 100.000 dân với lượng phơi nhiễm 1 ng AFB1/kg bw/ngày. Đối với người dương tính với virus viêm gan B, tiềm năng gây ung thư tương ứng là 0,3 ca." Sự chênh lệch nguy cơ gấp 30 lần này khi đưa vào bối cảnh dịch tễ Việt Nam (nơi tỷ lệ lưu hành HBV chiếm khoảng 10 - 20% dân số) đã tạo ra bước tiến lý thuyết giải thích nguyên nhân tỷ lệ ung thư gan cao bất thường tại các vùng dân tộc thiểu số miền núi.
2. Lý thuyết về phơi nhiễm hỗn hợp đa độc tố (Mycotoxin Co-occurrence Dynamic): Công trình bác bỏ giả định đơn nhiễm truyền thống trong đánh giá an toàn thực phẩm, cung cấp bằng chứng về sự đồng nhiễm (co-contamination) phổ biến của $AFB_1, FUB_1, OTA$ và $ZEA$ trên cùng một nền cơ chất ngô và hạt có dầu, mở đường cho việc nghiên cứu tác động cộng hưởng gây độc tế bào gan-thận.
3. Định hình khung tham chiếu phơi nhiễm chuyển hóa (Toxicokinetics Exposure Framework): Luận án hệ thống hóa mối quan hệ giữa độc tính cấp - bán trường diễn - mạn tính, gắn liền cơ chế ức chế enzym sphingosine $N$-acyltransferase (ceramide synthase - CerS) của Fumonisin và cơ chế cạnh tranh thụ thể estrogen của Zearalenon vào mô hình phơi nhiễm thực phẩm thực tế.

Khung phân tích độc đáo

Khung phân tích của luận án tích hợp liên ngành giữa Hóa phân tích dụng cụ vi lượng, Dược lý học độc chất và Khoa học dinh dưỡng dịch tễ:

[Ma trận mẫu nông sản] ---> [Xử lý QuEChERS tối ưu] ---> [LC-ESI(±)-MS/MS (MRM)]
                                                                  |
[Điều tra khẩu phần 24h & Cân nặng] -------------------> [Nồng độ thực phẩm (LB/UB)]
                                                                  |
                                                      [Liều phơi nhiễm EDI]
                                                                  |
             +----------------------------------------------------+---------------------------------------------------+
             |                                                                                                        |
   [Độc tố Genotoxic (AFB1)]                                                                                [Độc tố Non-genotoxic (FUB1, OTA, ZEA)]
             |                                                                                                        |
   [Tích hợp Tỷ lệ Dân số HBV (+/-)]                                                                        [So sánh Ngưỡng dung nạp PMTDI / PMTWI]
             |                                                                                                        |
   [Ước lượng Nguy cơ Ung thư Gan (HCC/100k dân)]                                                           [Đánh giá Tỷ lệ % Vượt ngưỡng Phơi nhiễm]

Phương pháp tiếp cận tiếp cận phân tích gộp hai kịch bản nồng độ: Giới hạn dưới (Lower Bound - LB, gán các mẫu dưới LOD bằng 0) và Giới hạn trên (Upper Bound - UB, gán các mẫu dưới LOD bằng giá trị LOD/LOQ). Điều này đảm bảo tính vững chắc (robustness) và tính thận trọng tối đa trong đánh giá nguy cơ y tế công cộng.

Phương pháp nghiên cứu tiên tiến

Thiết kế nghiên cứu

Luận án áp dụng triết lý thực chứng (positivism) với thiết kế nghiên cứu đa tầng kết hợp phân tích hóa nghiệm độ chính xác cao và dịch tễ học mô tả cắt ngang diện rộng:

• Tầng 1 (Hóa phân tích): Thiết lập phương pháp sắc ký lỏng khối phổ hai lần trên thiết bị hiện đại, tối ưu hóa các thông số khối phổ (điện áp mao quản, năng lượng va chạm CE, thế phân rã DP) ở cả hai chế độ ion hóa phun điện tử $ESI(+)$ và $ESI(-)$.
• Tầng 2 (Khảo sát môi trường và nông sản): Lấy mẫu đại diện tại 5 tỉnh phía Bắc đại diện cho các vùng địa lý, sinh thái và tập quán canh tác: Hà Giang (vùng núi cao, tiêu thụ ngô), Bắc Giang và Thái Bình (trung du và đồng bằng, tiêu thụ gạo/lạc), Hà Nội (đô thị tiêu thụ tổng hợp), Thanh Hóa (bắc Trung Bộ).
• Tầng 3 (Dịch tễ học tiêu thụ thực phẩm): Khảo sát cỡ mẫu lớn người tiêu dùng, phân tầng theo các nhóm tuổi: trẻ nhỏ (1 - 6 tuổi), thiếu nhi (7 - 12 tuổi), vị thành niên (13 - 17 tuổi) và người trưởng thành ($\ge 18$ tuổi).

Quy trình nghiên cứu rigorous

Quy trình chuẩn bị mẫu QuEChERS cải tiến được thiết kế chuyên biệt cho từng loại nền mẫu:

• Chiết xuất: Cân chính xác mẫu bột đồng nhất, làm ẩm với nước (đạt độ ẩm khoảng 80% đối với mẫu khô), chiết bằng pha động acetonitril acid hóa (bổ sung acid formic hoặc acid acetic), phân tách pha bằng hỗn hợp muối khan $MgSO_4$ và $NaCl$.
• Làm sạch d-SPE (Dispersive Solid Phase Extraction): Sử dụng hỗn hợp chất hấp phụ chọn lọc gồm $MgSO_4$ khan (hút nước), chất hấp phụ phân cực Amin bậc 1 và bậc 2 (PSA - Primary Secondary Amine để loại acid béo tự do, đường, acid hữu cơ) và chất hấp phụ không phân cực $C_{18}$ (Octadecylsilane để loại bỏ triệt để lipid/chất béo - đặc biệt quan trọng trên nền mẫu lạc và vừng). Khảo sát loại trừ than hoạt tính graphit hóa (GCB) do gây thất thoát nhóm độc tố phẳng.
• Thẩm định phương pháp (Method Validation): Phương pháp được thẩm định nghiêm ngặt theo hướng dẫn của AOAC International và Ủy ban Châu Âu (EC Decision 2002/657/EC, SANTE):
  • Độ chọn lọc/đặc hiệu: Giám sát ít nhất 2 bước chuyển ion phân mảnh (transition ions) cho mỗi chất trên chế độ MRM; kiểm soát tỷ lệ cường độ ion (ion ratio) sai lệch không quá quy định của EU.
  • Giới hạn phát hiện (LOD) và định lượng (LOQ): Thiết lập trên nền mẫu thực tế; LOD của $AFB_1$ đạt $0,1\ \mu\text{g/kg}$, LOQ đạt $0,3\ \mu\text{g/kg}$; LOD của $FUB_1$ đạt $25\ \mu\text{g/kg}$.
  • Độ thu hồi (Recovery) và Độ lặp lại ($RSD_r$): Độ thu hồi của tất cả 7 độc tố vi nấm trên các nền mẫu gạo, ngô, lạc dao động từ 70% đến 110%, độ lệch chuẩn tương đối $RSD_r \le 15%$, đáp ứng hoàn toàn tiêu chuẩn quốc tế khắt khe.

Data và phân tích

• Thu thập dữ liệu tiêu thụ thực phẩm: Tiến hành điều tra khẩu phần ăn 24 giờ kết hợp bảng hỏi tần suất tiêu thụ thực phẩm (FFQ), cân trực tiếp thực phẩm ăn vào và cân đo trọng lượng cơ thể (body weight - bw) trên hàng trăm đối tượng tại các địa bàn nghiên cứu.
• Công thức tính toán liều phơi nhiễm hàng ngày (Estimated Daily Intake - EDI): $$\text{EDI} = \frac{\sum (C_i \times D_i)}{\text{bw}}$$ Trong đó: $C_i$ là nồng độ độc tố vi nấm trung bình trong thực phẩm $i$ ($\mu\text{g/kg}$ hoặc $\text{ng/kg}$), $D_i$ là lượng tiêu thụ thực phẩm $i$ hàng ngày ($\text{g/người/ngày}$ hoặc $\text{kg/người/ngày}$), $\text{bw}$ là thể trọng cá thể ($\text{kg}$).
• Xử lý số liệu: Dữ liệu phân tích hóa lý và phơi nhiễm được xử lý thống kê bằng phần mềm chuyên dụng (SPSS, Microsoft Excel), kiểm định phân phối và ước lượng khoảng tin cậy 95% (95% CI).

Phát hiện đột phá và implications

Những phát hiện then chốt

1. Đột phá về mức độ ô nhiễm cực đoan tại vùng đồng bào thiểu số: Luận án phát hiện tình trạng ô nhiễm đặc biệt nghiêm trọng của $AFB_1$ và $FUB_1$ trong các mẫu ngô lưu trữ tại các huyện vùng cao tỉnh Hà Giang (Đồng Văn, Mèo Vạc, Yên Minh, Quản Bạ). Tỷ lệ mẫu ngô nhiễm $AFB_1$ và $FUB_1$ tại đây vượt xa các tỉnh đồng bằng. Đặc biệt, luận án đã làm sáng tỏ nguyên nhân căn cốt của chuỗi thảm kịch ngộ độc mạn và cấp tính: "Tất cả các vụ ngộ độc đều có nguyên nhân là bữa ăn gia đình, do gia đình tự chế biến bột ngô và tự nấu ăn. Thức ăn được xác định gây ngộ độc thực phẩm là mèn mén truyền thống bị ô nhiễm." Trong giai đoạn 2007 - 2014, tại Hà Giang đã ghi nhận 16 vụ ngộ độc lớn với 90 người mắc và 31 trường hợp tử vong do tiêu thụ ngô/mèn mén bị nấm mốc phát triển trong điều kiện ẩm ướt vùng cao.
2. Tỷ lệ nhiễm aflatoxin báo động trên nhóm hạt có dầu (Lạc): Mẫu lạc thu thập tại các tỉnh Bắc Giang, Thanh Hóa, Thái Bình có tỷ lệ nhiễm $AFB_1$ rất cao (trên 40 - 50%), hàm lượng nhiều mẫu vượt ngưỡng tối đa cho phép ($ML = 5\ \mu\text{g/kg}$ theo QCVN 8-1:2011/BYT). Lạc là nguồn đóng góp lớn nhất vào tổng liều phơi nhiễm aflatoxin của người dân vùng đồng bằng.
3. Đồng nhiễm đa độc tố vi nấm: Tỷ lệ mẫu ngô đồng nhiễm từ 2 đến 4 loại độc tố vi nấm ($AFB_1 + FUB_1 + ZEA + OTA$) chiếm tỷ trọng lớn. Sự xuất hiện đồng thời của Fumonisin $B_1$ ở nồng độ cao trong ngô là phát hiện mới mang tính cảnh báo cao cho chuỗi cung ứng thức ăn chăn nuôi và thực phẩm người.
4. Nghịch lý phơi nhiễm theo nhóm tuổi: Liều phơi nhiễm tính theo kg thể trọng ($\text{ng/kg bw/ngày}$) ở nhóm trẻ em (1 - 6 tuổi và 7 - 12 tuổi) đối với cả 4 nhóm độc tố luôn cao hơn đáng kể so với nhóm người trưởng thành, do tỷ lệ tiêu thụ lương thực trên một đơn vị cân nặng cơ thể ở trẻ em cao hơn người lớn.
5. Lượng hóa rủi ro ung thư gan (HCC): Nguy cơ ung thư gan do phơi nhiễm $AFB_1$ ở khu vực miền Bắc, đặc biệt tại Hà Giang và các vùng tiêu thụ nhiều lạc, vượt trội mức khuyến nghị an toàn quốc tế, trực tiếp quy nạp từ sự cộng hưởng với tỷ lệ nhiễm virus viêm gan B trong cộng đồng.

Implications đa chiều

• Về mặt lý thuyết: Luận án củng cố mô hình đánh giá rủi ro tích hợp dịch tễ học - hóa phân tích của JECFA/WHO trên quần thể dân cư các nước đang phát triển, bổ sung cơ sở dữ liệu quốc gia còn khuyết thiếu trong bản đồ dịch tễ độc chất học châu Á.
• Về phương pháp luận: Quy trình QuEChERS kết hợp LC-MS/MS phân tích đồng thời 7 độc tố vi nấm trở thành quy trình chuẩn (standard protocol), giúp rút ngắn thời gian phân tích từ vài ngày xuống còn vài chục phút, tiết kiệm 70% lượng dung môi hữu cơ độc hại và giảm thiểu chi phí kiểm nghiệm so với phương pháp cột ái lực miễn nhiễm (IAC) truyền thống.
• Về ứng dụng thực tiễn: Cung cấp giải pháp can thiệp kỹ thuật sau thu hoạch: khuyến cáo thay đổi tập quán phơi sấy ngô trên gác bếp, ngô treo nương homestay tại Hà Giang; áp dụng bao gói kín khí và kiểm soát độ ẩm bảo quản lạc tại Bắc Giang, Thanh Hóa.
• Về chính sách y tế và quản lý an toàn thực phẩm: Cung cấp bằng chứng thực nghiệm trực tiếp để Cục An toàn Thực phẩm (Bộ Y tế) và Bộ Nông nghiệp & PTNT rà soát, tái thiết lập các mức giới hạn tối đa cho phép (ML) trong QCVN 8-1:2011/BYT, đồng thời xây dựng chiến lược truyền thông nguy cơ chuyên biệt cho vùng đồng bào dân tộc thiểu số.

Limitations và Future Research

Mặc dù đạt được những kết quả xuất sắc, luận án thẳng thắn ghi nhận các hạn chế khoa học mang tính giới hạn điều kiện nghiên cứu:

• Giới hạn không gian và cỡ mẫu: Địa bàn khảo sát tập trung tại 5 tỉnh phía Bắc, chưa bao phủ toàn diện khu vực miền Trung, Tây Nguyên và Đồng bằng sông Cửu Long – nơi có các đặc thù khí hậu nhiệt đới xích đạo và tập quán tiêu thụ nông sản khác biệt.
• Biến thiên mùa vụ: Việc thu thập mẫu nông sản và điều tra khẩu phần chưa thực hiện trọn vẹn qua đủ 4 mùa trong nhiều năm liên tiếp để đánh giá biến thiên nồng độ độc tố phụ thuộc hoàn toàn vào độ ẩm khí hậu theo mùa.
• Dấu ấn sinh học (Biomarkers): Nghiên cứu đánh giá phơi nhiễm dựa trên nồng độ thực phẩm ngoại sinh kết hợp khẩu phần ăn 24h, chưa thực hiện định lượng các chất chuyển hóa nội sinh trong dịch sinh học người (như $AFB_1\text{-lysine}$ trong huyết thanh hoặc $AFM_1$ trong nước tiểu) để xác thực tương quan phơi nhiễm sinh học cá thể.

Chương trình nghiên cứu tiếp nối trong giai đoạn 5 - 10 năm tới bao gồm:

1. Mở rộng hệ thống giám sát đa độc tố vi nấm mới nổi (emerging mycotoxins) như Enniatins, Beauvericin, Moniliformin trên quy mô toàn quốc bằng khối phổ phân giải cao (HRMS Orbitrap hoặc Q-TOF).
2. Ứng dụng kỹ thuật dịch tễ học phân tử: tích hợp định lượng dấu ấn sinh học phơi nhiễm trong máu/nước tiểu kết hợp giải trình tự gen kiểm tra đột biến codon 249 trên gen ức chế khối u $p53$ do $AFB_1$ gây ra trên bệnh nhân HCC tại Việt Nam.
3. Đánh giá độc tính tương tác hỗn hợp (cocktail effect) giữa $AFB_1, FUB_1$ và OTA trên mô hình nuôi cấy tế bào gan 3D (in vitro 3D liver spheroids).

Tác động và ảnh hưởng

• Ảnh hưởng học thuật: Công trình tạo tiền đề cho hàng loạt nghiên cứu chuyên sâu tại Đại học Dược Hà Nội, Viện Kiểm nghiệm an toàn vệ sinh thực phẩm quốc gia và Viện Dinh dưỡng; thúc đẩy xu hướng nghiên cứu phân tích nguy cơ chuẩn hóa quốc tế tại Việt Nam.
• Tác động ngành nông nghiệp - thực phẩm: Hướng dẫn các doanh nghiệp chế biến xuất khẩu ngũ cốc, lạc, vừng nâng cấp quy trình kiểm soát chuỗi cung ứng theo tiêu chuẩn HACCP và ISO 22000, vượt qua các rào cản kỹ thuật nghiêm ngặt của Liên minh Châu Âu (EU RASFF) và Hoa Kỳ (US FDA).
• Tác động chính sách công: Làm cơ sở cho Cục An toàn Thực phẩm ban hành các văn bản chỉ đạo khẩn cấp về phòng chống ngộ độc mèn mén tại các tỉnh miền núi phía Bắc; tích hợp chương trình phòng chống độc tố vi nấm vào Chiến lược Quốc gia về An toàn Thực phẩm và Dinh dưỡng.
• Lợi ích xã hội: Giảm thiểu số vụ ngộ độc cấp tính gây tử vong tại vùng cao Hà Giang; nâng cao nhận thức cộng đồng về bảo quản nông sản không mốc, góp phần hạ thấp tỷ lệ mắc ung thư gan mạn tính trong dân số.

Đối tượng hưởng lợi

• Nghiên cứu sinh và Giới học giả: Tiếp cận một khung phương pháp luận mẫu mực về đánh giá nguy cơ hóa học, phương pháp thẩm định LC-MS/MS đa chỉ tiêu và các hướng nghiên cứu mở rộng về độc chất học thực phẩm.
• Cơ quan Kiểm nghiệm và Viện Nghiên cứu: Áp dụng ngay quy trình QuEChERS - LC-MS/MS vào thực tế kiểm nghiệm thường quy, giúp tối ưu hóa nhân lực, giảm chi phí hóa chất và tăng công suất phân tích mẫu.
• Nhà quản lý chính sách y tế (Bộ Y tế, Chi cục ATVSTP): Sở hữu bộ dữ liệu thực chứng tin cậy để hoạch định chính sách phân bổ nguồn lực y tế dự phòng và kiểm soát mối nguy thực phẩm trọng điểm.
• Cộng đồng dân cư và Doanh nghiệp chế biến: Nâng cao chất lượng nông sản thương phẩm, bảo vệ sức khỏe người tiêu dùng trực tiếp, đặc biệt là phụ nữ và trẻ em vùng nông thôn, miền núi.

Câu hỏi chuyên sâu

1. Đóng góp lý thuyết độc đáo nhất của luận án là gì và đã mở rộng lý thuyết nào?
Trả lời: Đóng góp độc đáo nhất là việc lượng hóa thành công mô hình tích hợp tương tác sinh học giữa phơi nhiễm độc tố nấm $AFB_1$ qua thực phẩm và tỷ lệ nhiễm virus viêm gan B (HBV) trong quần thể dân cư bản địa để đánh giá nguy cơ ung thư biểu mô tế bào gan (HCC), trực tiếp mở rộng khung lý thuyết đánh giá nguy cơ của WHO/FAO và lý thuyết dịch tễ học ung thư phân tử của JECFA (1998) và Liu & Wu (2010).

2. Đột phá phương pháp luận của nghiên cứu khi so sánh với các công trình quốc tế trước đây?
Trả lời: So với các nghiên cứu dùng cột ái lực miễn nhiễm đơn lẻ (Rahmani et al., 2011) hoặc chiết lỏng-lỏng tốn kém dung môi (Sulyok et al., 2006), luận án đã cải tiến kỹ thuật QuEChERS kết hợp d-SPE với tỷ lệ chất hấp phụ tối ưu ($C_{18}$ và PSA) bắt cặp hệ thống LC-ESI(±)-MS/MS vận hành song song 2 chế độ ion hóa, cho phép định lượng đồng thời 7 độc tố đa dạng về độ phân cực trong một chu trình phân tích ngắn với ngưỡng phát hiện siêu vi lượng ($LOD\ AFB_1 = 0,1\ \mu\text{g/kg}$), thỏa mãn toàn bộ tiêu chí khắt khe của EC 2002/657/EC và SANTE.

3. Phát hiện bất ngờ nhất từ dữ liệu thực nghiệm là gì?
Trả lời: Phát hiện bất ngờ và đáng báo động nhất là nồng độ phơi nhiễm và nguy cơ sức khỏe do độc tố vi nấm tại vùng núi cao Hà Giang không chỉ đến từ độc tính mạn tính mà biểu hiện thành các đợt ngộ độc cấp tính gây tử vong hàng loạt (16 vụ, 31 người chết) do tập quán chế biến và bảo quản bột ngô làm mèn mén truyền thống. Đồng thời, tỷ lệ phơi nhiễm trên trọng lượng cơ thể của trẻ em cao vượt trội so với người lớn ở tất cả các địa bàn khảo sát.

4. Nghiên cứu có cung cấp quy trình chuẩn để tái lập (Replication Protocol) không?
Trả lời: Có. Luận án cung cấp chi tiết toàn bộ điều kiện thực nghiệm: tỷ lệ pha động (Gradient Acetonitril/Nước chứa acid formic và amoni format), thông số ion hóa ESI, các cặp ion định tính/định lượng (MRM transitions), năng lượng va chạm CE, quy trình chuẩn bị chất hấp phụ d-SPE và công thức tính toán toán học, cho phép mọi phòng kiểm nghiệm đạt chuẩn ISO/IEC 17025 tái lập quy trình chính xác.

5. Chương trình nghiên cứu 10 năm tới được phác thảo như thế nào?
Trả lời: Nghiên cứu định hướng phát triển bản đồ số quốc gia về ô nhiễm mycotoxins; mở rộng sàng lọc độc tố chuyển hóa mới bằng LC-Orbitrap HRMS; kết hợp xét nghiệm các biomarker nội sinh ($AFB_1\text{-albumin}$, $AFB_1\text{-lysine}$) trong mẫu bệnh phẩm người bệnh gan mật và nghiên cứu giải pháp khử độc sinh học (bioremediation) ứng dụng vi sinh vật bản địa trong bảo quản nông sản sau thu hoạch.

Kết luận

1. Xây dựng và thẩm định thành công phương pháp phân tích đồng thời 7 độc tố vi nấm ($AFB_1, AFB_2, AFG_1, AFG_2, FUB_1, OTA, ZEA$) trong ngũ cốc và hạt có dầu bằng QuEChERS và LC-MS/MS đạt độ nhạy, độ thu hồi và độ lặp lại chuẩn mực quốc tế.
2. Công bố bức tranh dịch tễ học toàn diện về thực trạng ô nhiễm độc tố vi nấm tại 5 tỉnh phía Bắc, chỉ ra ngô và lạc là hai cơ chất có nguy cơ ô nhiễm cao nhất, với sự hiện diện phổ biến của hiện tượng đồng nhiễm đa độc tố.
3. Giải mã căn nguyên khoa học dịch tễ của các vụ ngộ độc thực phẩm gây tử vong nghiêm trọng tại vùng cao Hà Giang, xác định thức ăn truyền thống mèn mén chế biến từ ngô mốc là nguồn phơi nhiễm nguy cấp.
4. Lượng hóa thành công liều phơi nhiễm hàng ngày và xác định chính xác nguy cơ gia tăng ung thư tế bào gan nguyên phát (HCC) do tương tác cộng hưởng giữa phơi nhiễm $AFB_1$ và tỷ lệ lưu hành virus viêm gan B tại miền Bắc Việt Nam.
5. Chứng minh nhóm trẻ em là đối tượng tổn thương cao nhất do có liều phơi nhiễm tính trên đơn vị thể trọng lớn hơn người trưởng thành.
6. Cung cấp hệ thống luận cứ khoa học vững chắc phục vụ công tác quản lý an toàn thực phẩm quốc gia, hoàn thiện chính sách kiểm soát dư lượng độc chất và định hướng giải pháp can thiệp y tế công cộng mang tính bền vững.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 TỔNG QUAN 1. TỔNG QUAN VỀ MỘT SỐ ĐỘC TỐ VI NẤM 1. Khái niệm độc tố vi nấm Độc tố vi nấm (ĐTVN) là các chất hóa học có độc tính được sinh ra trong tự nhiên bởi một số chủng vi nấm có khả năng sinh độc tố. Thuật ngữ độc tố vi nấm (mycotoxin) bắt nguồn từ thuật ngữ “mykes” trong tiếng Hy lạp có nghĩa là vi nấm và thuật ngữ “toxicum” trong tiếng La tinh có nghĩa là chất độc [75].

ĐTVN là các hợp chất chuyển hóa thứ cấp có độc tính do một số loài vi nấm tổng hợp trong quá trình trao đổi chất xảy ra ở tế bào trong các điều kiện xác định. Các độc tố này có thể gây bệnh hoặc gây tử vong cho người và động vật. Sự sinh trưởng và phát triển của nó phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện sinh thái. Thuật ngữ mycotoxin thường được áp dụng hạn chế cho các độc tố nấm mốc ngoại bào có độc tính đối với động vật máu nóng [75].

ĐTVN có thể gây độc ở cấp độ khác nhau: cấp tính hay trường diễn. Nhiễm độc cấp tính gây nên rất nhiều đợt dịch bệnh kèm theo tỉ lệ tử vong rất cao. Tùy vào bản chất của từng loại, ĐTVN có thể gây độc cho các hệ thống khác nhau của cơ thể như gan, thận, hệ thần kinh, hệ tiêu hóa, hệ hô hấp, gây suy giảm hệ thống miễn dịch, suy giảm các chức năng của cơ thể và gây bệnh ung thư [2, 68]. Phần lớn các nấm mốc có khả năng sinh độc tố thuộc 3 chi Aspegiluss, Penicillium và Fusarium.

Các nấm thuộc chi Aspegiluss, Penicillium thường có tính chất hoại sinh và tấn công, gây hại cho thực phẩm trong quá trình bảo quản, tuy vậy một số chủng Aspegilli cũng có thể phát triển trong quá trình canh tác nông sản. Chi Fusarium bao gồm các loài gây hại cho cây trồng, đồng thời có thể gây hoại sinh trên thực phẩm [75, 125]. Giai đoạn 1960-1975 là thờì kỳ phát triển mạnh mẽ các đề tài, các công trình nghiên cứu về độc tố nấm mốc. Có khoảng 300-400 hợp chất được coi là độc tố nấm mốc, trong đó có khoảng 30-40 hợp chất được chú ý vì có thể đe luan an -4- dọa đến sức khỏe con người và động vật.

Về mặt hóa học, độc tố vi nấm không chỉ là khó định nghĩa mà còn khó trong việc phân loại, do chúng có cấu trúc hóa học khác nhau, nguồn gốc sinh tổng hợp đa dạng và có vô số tác dụng sinh học. Bên cạnh đó, các loại độc tố còn được tạo ra bởi nhiều các loại nấm khác nhau. Các nhóm ĐTVN được quan tâm ở nước ta bao gồm: aflatoxin (B1, B2, G1, G2, M1, M2), ochratoxin (A, B), patulin, fumonisin, deoxynivalenol (DON) và zearalenon (ZEA) [1]. Trong các loại độc tố này, một số độc tố thường gặp trên các sản phẩm ngũ cốc và thực phẩm chế biến từ ngũ cốc, bao gồm các aflatoxin (B1, B2, G1, G2), ochratoxin A, fumonisin B1 và ZEA.

Một số độc tố vi nấm 1. Aflatoxin Aflatoxin (AF) là sản phẩm chuyển hóa thứ cấp của một số nấm mốc Aspergillus như A. Đây là các loài thuộc họ nấm cúc, là loài nấm khá phổ biến. Các loài nấm mốc này có thể phát triển trên nhiều loại cơ chất như các loại hạt có dầu, thậm chí trên cả bột cá và thịt giàu protein.

Do vậy, các AF thường có trong các loại ngũ cốc như ngô, gạo, đậu… và các loại hạt có dầu như lạc, đậu nành, hạt điều, hạt hướng dương, vừng… cũng như trong các sản phẩm của chúng [42, 90]. Có 4 loại aflatoxin chính thường gặp trong thực phẩm là AFB1, AFB2, AFG1, AFG2. Aflatoxin M1 (AFM1) và aflatoxin M2 (AFM2) được tìm thấy trong sữa. Trong 4 loại AF trên thì AFB1 thường được tìm thấy trong thực phẩm ở nồng độ cao nhất, tiếp theo là AFG1, còn AFB2 và AFG2 thường tồn tại ở nồng độ thấp hơn.

Ngoài ra, người ta còn tìm thấy chất chuyển hóa hydroxyl của AFB1 trong sữa do sự chuyển hóa ở gan của người và động vật khi bị nhiễm AFB1 [42, 90]. Công thức cấu tạo và khối lượng phân tử của các AF nhóm B, G được đưa ra ở hình 1. Các AF có dạng tinh thể không màu cho đến vàng; ít tan trong nước, tan trong methanol, aceton và cloroform; không tan trong các dung môi không phân cực. Các AF tương đối ổn định dưới ánh sáng và trong không khí, ngay cả ở trong môi trường có độ pH dưới 3 hoặc trên 10.

Các AF luan an -5- phân hủy tại điểm nóng chảy trong khoảng 237°C (AFG1) và 299°C (AFM1) nên không bị phá hủy trong điều kiện nấu ăn bình thường [50]. Đối với người, AF có thể gây ngộ độc cấp tính, xảy ra khi AF xâm nhập vào cơ thể qua đường ăn uống ở liều lượng cao trong thời gian ngắn. Những triệu chứng cấp tính bao gồm sự xuất huyết, hủy hoại gan cấp tính, phù, các biến đổi trong đường tiêu hóa và có thể gây tử vong. Tuy nhiên, nguy hiểm hơn là AF có thể gây ra ngộ độc mạn tính ngay ở liều lượng thấp khi tiếp xúc trong thời gian dài.

Ngộ độc mạn tính có thể dẫn đến ung thư gan. Công thức cấu tạo của các aflatoxin B1, B2, G1, G2 Về phân bố, AF tập trung nhiều nhất ở gan (chiếm khoảng 17% lượng AF trong cơ thể) tiếp theo là ở thận, cơ, mô mỡ, tụy, lách. Sau khoảng một tuần thì 80% lượng AF bị bài tiết ra ngoài và đáng chú ý là chúng có thể bài tiết qua tuyến sữa gây hại cho trẻ nhỏ đang bú sữa mẹ. Chu kì bán hủy trong huyết tương là 36,5 phút.

Sản phẩm chuyển hóa của các aflatoxin bao gồm AFM1 và AFM2, chủ yếu bài tiết trong vòng 48 giờ [70]. Ngoài tác dụng lên gan AF còn được biết đến như là chất gây một số bệnh mạn tính như xơ gan, luan an -6- viêm dạ dày mạn, gây suy giảm miễn dịch và gây nhiễm độc gen [93, 110]. AFB1 được IARC xếp vào nhóm IA, là nhóm gây ung thư trên người [50, 93]. Giới hạn tối đa của AF trong thực phẩm được quy định theo QCVN 8- 1:2011/BYT.

Trên các loại thực phẩm nói chung, các giá trị này dao động từ 2-12 µg/kg đối với AFB1 và từ 4-15 µg/kg đối với AF tổng số. Các mức giới hạn đối với sản phẩm thực phẩm dùng cho trẻ nhỏ dưới 36 tháng tuổi được quy định thấp hơn là 0,1 µg/kg (AFB1) [1]. Fumonisin Fumonisin (FU) là một nhóm độc tố nấm mốc có cấu trúc tương tự sphinganin, tiền thân của sphingolipid. Những độc tố này chủ yếu được sinh ra bởi các loài vi nấm Fusarium như: F.

Ít nhất 12 độc tố fumonisin được biết đến, trong đó phổ biến nhất là các độc tố nhóm B (gồm fumonisin B1, B2, và B3). FUB1 có công thức phân tử là C34H59NO15, khối lượng phân tử là 721,8 g/mol, với cấu tạo được trình bày ở hình 1. FUB1 dễ tan trong một số dung môi hữu cơ như methanol, acetonitril [90]. Fumonisin là các hợp chất tương đối ổn định, khi chế biến trong các điều kiện như nhiệt độ cao và trong môi trường kiềm FU bị loại bỏ nhóm chức acid tricarballyic tạo thành một chất chuyển hoá có tính độc hại [42, 120].

Nhóm độc tố này, đặc biệt là FUB1, ức chế mạnh enzym ceramid synthase (CerS). CerS là enzym xúc tác acyl hóa sphinganin và tái tạo sphingosin. Sự ức chế CerS làm tăng sphinganin nội bào và các base sphingoid khác. Đây là hợp chất gây độc mạnh, có thể dẫn đến ung thư [120].

Fumonisin cũng được cho là có liên quan đến ung thư phổi ở người. FUB1 được phân loại thuộc nhóm có khả năng gây ung thư trong nhóm 2B. Các tác dụng gây độc khác của FUB1 thể hiện khác nhau ở các loài khác nhau bao gồm nhiễm độc gan, thận và hoạt động ức chế miễn nhiễm [50, 120]. JECFA đã thiết lập giá trị PMTDI của FUB1 là 2 µg/kg bw/ngày [79].

luan an -7- Giới hạn tối đa của FUB1 trong thực phẩm dao động từ 200-4000 µg/kg, đối với ngô và các thực phẩm từ ngô là 1000 µg/kg [1]. Công thức cấu tạo FUB1 1. Ochratoxin Ochratoxin là sản phẩm chuyển hóa thứ cấp của các loài nấm Aspergillus và Penicillium, thường được tìm thấy trong nhiều loại thực phẩm như ngũ cốc, các sản phẩm ngũ cốc, thảo dược, rượu vang, cà phê. Có 3 loại ochratoxin khác nhau, trong đó ochratoxin A (OTA) là loại có độc tính và tác động đến sức khỏe con người lớn nhất [42, 49, 90].

OTA có công thức phân tử là C20H18ClNO6, khối lượng phân tử là 403,8 g/mol, với cấu tạo được trình bày ở hình 1. OTA có dạng tinh thể không màu, bền với nhiệt, tan trong dung môi hữu cơ phân cực như DMSO, cloroform, ethanol, methanol, acetonitril… ít tan trong nước nhưng tan trong đệm carbonat loãng. OTA rất bền vững với các xử lý nhiệt và hóa chất nhưng dễ bị phân hủy bởi ánh sáng, trong môi trường kiềm hoặc chất tẩy rửa. Độc tố được sản sinh nhiều nhất ở nhiệt độ 20-25oC [48].

OTA gây các tác hại do tác dụng gây ức chế sự vận chuyển của acid ribonucleic dẫn đến ức chế sự tổng hợp protein trong tế bào, làm ảnh hưởng đến các protein trong vòng tuần hoàn. OTA còn gây hại đến gan và thận động vật. Với nồng độ lớn hơn 1 ppm, OTA có thể gây ảnh hưởng đến sự sinh sản, nồng độ lớn hơn 5 ppm có thể gây nên những tổn thương ở gan và ruột. Tương tự như AF, độc tố này cũng gây nên sự giảm sức đề kháng và là tác nhân gây ung thư ở người.

Năm 1993, cơ quan quốc tế nghiên cứu về ung thư luan an -8- (IARC) đã xếp OTA vào nhóm 2B là nhóm có thể gây ra ung thư cho người [31, 35, 66, 102]. JECFA đã thiết lập mức PMTWI của OTA là 100 ng/kg bw/tuần [77]. Công thức cấu tạo của ochratoxin A QCVN 8-1:2011/BYT quy định giới hạn tối đa của OTA trong một số loại thực phẩm như ngũ cốc (3 µg/kg), cà phê (5 µg/kg), rượu vang (2 µg/L) và gia vị (30 µg/kg); với các sản phẩm dùng cho trẻ nhỏ, quy định thấp hơn, ở mức 0,5 µg/kg [1]. Zearalenon Zearalenon (ZEA) là một loại độc tố được sinh ra bởi một số loài Fusarium, đặc biệt bởi F.

graminearum, ngoài ra còn có F. Sự ô nhiễm ZEA được thấy trong các loại ngũ cốc như lúa mì, ngô, lúa mạch, lúa miến, yến mạch. ZEA là hợp chất khá bền với nhiệt và không bị phân hủy trong quá trình chế biến hoặc nấu ăn [42, 71]. ZEA có công thức phân tử là C18H22O5, khối lượng phân tử là 318,4 g/mol, với cấu tạo được trình bày ở hình 1.

ZEA dễ tan trong dung môi hữu cơ như aceton, ethanol, methanol, diclormethan, acetonitril.