Bài tập môn hoá học thực phẩm - Độc tố từ nấm

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM KHOA KỸ THUẬT HOÁ HỌC BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM BÀI TẬP MÔN HOÁ HỌC THỰC PHẨM Báo cáo : NHÓM SVTH : NGUYỄN DIỆP ĐĂNG KHOA NGUYỄN TRỌNG OÁNH GVHD :ThS. TÔN NỮ MINH NGUYỆT TP HỒ CHÍ MINH, 11/2009 Phụ lục : Chương 1 : Giới thiệu sơ lược về nấm 3 Chương 2 : Độc tố từ nấm độc 4 2.1 Khái niệm về nấm độc 4 2.2 Các loại độc tố từ nấm 7 2.2.1 Chất gây độc tế bào 7 2.2.2 Độc tố thần kinh 10 2.2.3 Độc tố đường tiêu hóa 12 2.2.4 Độc tố giống disulfiram 12 Chương 3: Ứng dụng từ nấm độc 13 Tài liệu tham khảo 14 Chưong 1 : Giới thiệu sơ lược về nấm Nấm được xếp vào một ngành riêng là ngành nấm (Fungi) không thuộc ngành thực vật. Có số lượng phong phú,khoảng 1,5 triệu loài,trong đó đã mô tả được khoảng 70.000 loài Trong thực phẩm nấm được phân loại thành nấm độc và nấm ăn,nấm mốc : nấm ăn được có giá trị dinh dưỡng cao do có hàm lượng protein lớn và được xem là “siêu” thực phẩm,trong số 70000 loài nấm đã được mô tả chỉ có khoảng 100 loại nấm ăn được như: linh chi,nấm mèo,kim châm… Một số loại nấm ăn được : hình ảnh H.1 Nấm bào ngư H. 2 Nấm bạch linh H.3 Nấm đông cô H.4 : Nấm mối Chương 2 :Độc tố từ nấm 2.1 Khái niệm về nấm độc. Tồn tại trong các loài nấm độc,có khả năng gây ra ngộ độc cấp tính nếu ăn phải,và có khả năng dẫn đến tử vong Trong số hang ngàn loại nấm trên thế giới chí có khoảng 32 loài có khả năng gây chết người và 52 loài có chứa các loại độc tố quan trọng. Đặc điểm chung của một số loại nấm độc là có màu sắc bắt mắt,hấp dẫn,chúng thường mang vẻ đẹp đặc biệt nhưng kèm theo đó là độc tính cực mạnh Hình ảnh về một số loại nấm có độc tính cực cao [1] 1.Thiên thần phá hủy (Amanita virosa) [1] Nấm Amanita virosa hay còn gọi là thiên thần hủy diệt châu Âu có mùi đặc trưng khó chịu. Cây non trông như những quả trứng nhỏ màu trắng tinh và dễ bị nhầm với nấm cúc áo. H.5 2.Nấm tán bay (Amanita muscaria) [1] Màu sắc: mũ màu đỏ có những đốm trắng, những đốm nầy không bị trôi dưới các cơn mưa. Nấm đôi khi có màu vàng nếu tìm thấy ở dưới những gốc cây thông H.6 3.Thiên thần chết (Amanita bisporigera) [1] Amanita bisporigera còn được đặt biệt danh thiên thần chết. Chất độc trong loài nấm hình mũ trắng này phá hủy gan, thận và gây chết người sau vài ngày. H.7 4.Nấm “mũ cẩm thạch” (Amatoxins.) [1] H.8 5.Nấm Hooded False Morel (Gyromitra infula) [1] Nấm Gyromitra infula màu nâu này có thể không độc như những loại nấm chết người khác nhưng độc tố tích tụ từ chúng có thể gây ung thư. H.9 6.Deadly webcap, (Cortinarius rubellus) [1] Nấm mạng có hình dạng khá phổ biến vì thế dễ bị nhầm với các loại nấm ăn được khác. H.10 7.Nấm não (Gyromitra esculenta) [1] Nấm Gyromitra esculenta hay còn được gọi là nấm não vì bề mặt xoắn của nó có thể gây chết người khi ăn sống. Người dân Tây Ban Nha, Thụy Điển và một số nước khác vẫn ăn loài nấm này sau khi nấu chín. H.11 8.Chiếc mũ thần chết (Amanita phalloides) [1] H.12 9. Autumn skullcap  (Galerina marginata) [1] Nấm Galerina marginata hay còn gọi là đầu lâu mùa thu là loại cực độc. H.13 2.2 Các loại độc tố trong nấm. Độc tố trong nấm được chia ra làm bốn loại chính dựa theo những ảnh hưởng của chúng đối với cơ thể (tác động sinh lý). 2.2.1 Chất gây độc tế bào (dẫn đến phá hủy tế bào và phá hủy tổ chức mô). 1. Anamitin. Được tìm thấy chủ yếu trong các loại nấm thuộc họ Amanita phalloides (H8), Galerina marginata (H9), Amanita virosa (H1) Conocybe filaris,anamitin là chất độc có khả năng gây tử vong cao,hàm lương độc tố có trong nấm là khoảng 0,1 mg/kg,sau khi vào cơ thể gây tổn thương gan 1-3 ngày,và tử vong sau đó.Amanitin là chất ức chế enzim RNA polymerase,chính cơ chế này khiến cho amanita là chất độc chết người. α-Amanitin cũng có thể được sử dụng để xác định các loại RNA polymerase đang có hiện nay. Điều này được thực hiện bằng cách kiểm tra độ nhạy của polymerase trong dung dịch có α-amanitin. CTPT: C39H54N10O14S CTCT: [1] Là 1 vòng pedtide gồm 8 aminoacid liên kết với nhau,amanita có cấu trúc không điển hình so với các chuỗi polypeptide khác,đó là do sự phân nhánh của chuỗi acid amin,2 acid amin bị biến đổi (dihydroxylated tryptophan và sulfinated cysteine) tạo nên sự hình thành của một “vòng lặp” thứ 2 ở bên trong,còn vòng ngoài amanitin được hình thành bằng các liên kết peptide thông thường giữa các amino acid khác. Biểu hiện khi nhiễm độc. Thời gian ủ bệnh dài: 6–48 giờ, trung bình 6–15 giờ, triệu chứng xảy ra đột ngột: đau bụng, ói vọt, tiêu chảy nước, tiểu ít hoặc không có nước tiểu. 50–90% trường hợp tử vong do hủy hoại nặng nề gan, thận, tim và hệ cơ xương trong vòng 48 giờ (nếu ngộ độc nặng). Thông thường, điển hình ở 6-8 ngày cuối đối với người lớn và 4-6 ngày cuối đối với trẻ em. 2-3 ngày sau khi xuất hiện các dấu hiệu ở giai đoạn trễ: vàng da, xanh tím và lạnh da. Tử vong thường đi sau một thời gian hôn mê và co giật. Khả năng hồi phục phải ít nhất 1 tháng để tái tạo lại khối gan đã bị tổn thương. Sinh thiết cho thấy có sự thoái hóa mỡ và hủy hoại mô gan, thận. 2.Hydrazine: Thường gặp ở loài nấm họ Gyromitra(H7) CTPT : N2H4 CTCT : [1] Hiđrazin hay hydrazin là hợp chất hóa học với công thức N2H4.Với một mùi giống như amôniắc nhưng rất nguy hiểm có thể làm bị thương hoặc gây chết người, hyđrazin có một mật độ chất lỏng tương tự như nước.Biểu hiện khi nhiễm độc. Được sử dụng rộng rãi trong tổng hợp hóa học và là một thành phần trong nhiên liệu tên lửa.Nó còn được dùng để giảm nồng độ oxy hoà tan và điều chỉnh độ pH của nước trong các lò hơi công nghiệp. Biểu hiện ngộ độc gần giống với Anamitin nhưng nhẹ hơn. Thời gian ủ bệnh từ 6-10 giờ. Sau khi ăn, thường không có triệu chứng gì, dần dần, bắt đầu cảm thấy khó chịu: đầy bụng, nhức đầu dữ dội, ói và tiêu chảy,... Độc tố tác động chủ yếu ở gan, không có xáo trộn tế bào máu và hệ thống thần kinh trung ương. Tỉ lệ tử vong thấp (2 – 4%). Độc tố này được xem là có mối liên hệ với gyromitrin nhưng vẫn chưa được xác định rõ ràng. 3.Orellanine: CTPT: C10H8N2O6 H14.Cortinarius archeri CTCT : [1] Orellanine hoặc Orellanin là một N pyridin-oxit,được tìm thấy trong tự nhiên ở một vài cơ thể sống,đặc biệt là nấm.nó cũng là một loại độc tố nấm mốc,nó được timg thấy trong khoảng 34 loại nấm thuộc họ Cortinarius ,nó gây suy thận 3 tuần sau khi ăn. Biểu hiện khi nhiễm độc: Sau thời gian ủ bệnh cực dài từ 3–14 ngày, người bị nhiễm độc có cảm giác nóng, khát, tiểu nhiều; sau đó nôn ói, nhức đầu, đau cơ, ớn lạnh, co thắt và giảm tri giác... Trong vài trường hợp nặng, bị hủy hoại ống thận và thận dẫn đến tử vong sau vài tuần ngộ độc. Thoái hóa mỡ và viêm ruột nặng thường đi kèm với tổn thương thận. Quá trình hồi phục của các trường hợp nặng mất nhiều tháng 2.2.2 Độc tố thần kinh: 1.Muscarine:  Thường có trong nấm họ Inocybe và Clitocybe H.15 CTPT: C9H20NO2+ CTCT [1] Gây suy hô hấp sau khi ăn,nếu không chữa trị kịp thời có khả năng gây tử vong Biểu hiện khi nhiễm độc: Biểu hiện khi bị ngộ độc: chảy nước bọt, đổ mồ hôi, chảy nước mắt trong vòng 15–30 phút sau khi ăn nấm. Trường hợp ngộ độc nặng có thể dẫn đến đau bụng, ói dữ dội, tiêu chảy, nhìn mờ, thở khó. Tử vong ít xảy ra, nhưng những trường hợp nặng có thể gây tổn thương tim và đường hô hấp. 2.Ibotenic acid/ Muscimol: 2 độc tố này thường có trong nấm họ Amanita, có tác động tương đối giống nhau, nhưng muscimol mạnh gấp 5 lần so với acid ibotenic,cả 2 đều là chất độc có khả năng tác động manh đến hệ thần kinh. H.16 Amanita muscaria,có chứa acid[1] CTCT: [1] Ibotenic acid C5H6N2O4 Muscimol C4H6N2O2 Biểu hiện khi nhiễm độc. Dấu hiệu ngộ độc xảy ra 1–2 giờ sau khi ăn: ngầy ngật, thờ thẫn, chóng mặt, buồn ngủ, theo sau là tăng động, dễ bị kích thích, ảo giác và mê sảng. Ở trẻ em, nếu ăn nhiều nấm này có thể co giật, hôn mê và những vấn đề về thần kinh khác kéo dài đến 12 giờ. 3.Psilocybin : Các loại nấm chứa độc tố này thường là nấm dại, nhỏ, màu nâu, không có đặc tính rõ rệt và không tươi, Psilocybin có trong hàn trăm loài nấm trên thế giới là chất độc phổ biến. H17. Psilocybe cubensis[1] CTPT : C12H17N2O4P  CTCT: [1] Ảnh hưởng của độc tố này có tính biến động cao,nó phụ thuộc vào hiện trạng của người từng người.Ban đầu người nhiễm độc có thể cảm thấy mất phương hướng,hôn mê,và hưng phấn hay chán nản.với liều lượng thấp có thể gây ra ảo giác,người bị nhiễm độc cảm thấy màu sắc sang hơn và hình ảnh bị bóp méo.ở liều lượng cao những biểu hiện này mạnh hơn. Những trường hợp nặng xảy ra ở trẻ em: sốt, co giật, hôn mê và tử vong. 2.2.3. Độc tố đường tiêu hóa: Có rất nhiều loại, thường gặp ở các loại nấm màu xanh, hồng, xám,... gây tình trạng kiệt sức đường tiêu hóa: ói, tiêu chảy và co thắt bụng kéo dài đến vài ngày, gây xáo trộn nước và điện giải, làm yếu sức nhanh ở trẻ em và người cao tuổi. Tính chất hóa học của các độc tố này đến nay vẫn chưa được biết rõ, nhưng có thể liên quan đến một số thành phần: đường, acid amin, peptides, nhựa,... lạ trong các loài nấm. 2.2.4. Độc tố giống disulfiram:  Loại này thường không độc và không có dấu hiệu, ngoại trừ sử dụng kèm với rượu (alcohol). Loại nấm này sản xuất acid amin coprine, chuyển đổi thành cyclopropanone trong cơ thể người. Trong vòng 72 giờ sau khi ăn nấm, nếu có kèm uống rượu, dấu hiệu ngộ độc cấp sẽ xảy ra: nhức đầu, ói, xáo trộn hệ tuần hoàn và tim mạch kéo dài  2–3 giờ. Chương 3 : Ứng dụng từ chất độc của nấm: [2] Nấm độc có thể gây hại cho con người và động vật có vú nếu ăn phải chúng. Tuy nhiên, các “độc dược” thu nhận được từ nấm nếu biết sử dụng đúng cách lại là một nguồn dược liệu vô cùng quý, có ứng dụng rất lớn đối với việc điều trị một số bệnh trong y học . Từ một số loài nấm độc thuộc chi: Psilocybe, Conocybe, Stropharia, Panaeolus, Copeladia, Chlorophyllum…con người đã chiết xuất được nhiều chất có hoạt tính sinh học, mà chủ yếu là các alkaloid . Ở nồng độ cao có thể gây chết người , Tuy nhiên với nồng độ thấp , nó lại là dược liệu quý có tác dụng hỗ trợ trong khi sản phụ sinh nở, chống bệnh biếu cổ, chống nhức đầu, cũng như các bệnh thần kinh và tim mạch khác. Đăc biệt một số loài nấm có chứa độc tố alkaloid gây ra trạng thái ảo giác gọi là hallucinogenic mushroom có ứng dụng điều trị các bệnh tâm thần, mất trí nhớ…[3]      Để xác định nhanh sự có mặt của alkaloid trong nấm, ta có thể tiến hành theo cách đơn giản sau: Lấy 1-2 g nguyên liệu, ngâm vào 5 ml dung dịch CH3COOH 1%, đun sôi, lọc qua giấy lọc, li tâm bỏ cặn. Dịch lọc đem thử với các thuốc thử đặc hiệu với alkaloid [4, 5] Dựa vào tính chất của alkaloid, có thể tiến hành chiết rút alkaloid ra khỏi nguyên liệu, trước hết cần kiềm hoá nguyên liệu để đẩy alkaloid ra ở dạng tự do rồi rút alkaloid bằng dung môi hữu cơ. Sau đó có thể cho bay hơi dung môi và cân trực tiếp lượng alkaloid đã được tách ra, hoặc có thể chuẩn độ alkaloid được tách ra bằng axít và dựa vào lượng axít đã dùng để chuẩn độ tính ra lượng alkaloid [5]. Hàm lượng alkaloid tổng số được chiết rút từ nấm Paneolus aff. retirugis là: (49,5 ± 0.3) mg/g.  Độc tố trong nấm Paneolus aff. retirugis có khả năng gây tan huyết trên cả 3 nhóm máu: A, B, O ở người và ức chế đối với chủng vi khuẩn Salmonella typhy. Độc tố này tác dụng nhanh, mạnh lên cơ thể chuột (với liều uống 3330 mg/kg số chuột chết chiếm tới 80%). Tài liệu tham khảo www.wikipedia.com Tạp chí di truyền học và ứng dụng Nấm lớn ở Việt Nam(Trịnh Tam Kiệt (1981), Nxb khoa học, Hà nội.) Cây độc ở Việt Nam - nhiễm độc, giải độc và cách điều trị( Trần Công Khánh, Phạm Hải (1992), NxbY học, Hà Nội.) Thực tập hoá sinh học(Nguyễn Quang Vinh, Bùi phương Thuận, Phan Tuấn Nghĩa (1997), tr.75-76)