VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM VIỆN HẢI DƯƠNG HỌC _ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP NHÀ NƯỚC MÃ SỐ KC 09-19 BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ ĐÁNH GIÁ THỰC TRẠNG AN TOÀN THỰC PHẨM VÀ CÁC HIỆN TƯNG NGỘ ĐỘC DO ĐỘC TỐ TẢO KHI SỬ DỤNG CÁC LOẠI THỰC PHẨM HẢI SẢN TẠI CÁC CỘNG ĐỒNG DÂN CƯ VEN BIỂN VIỆT NAM Đào Việt Hà Phòng Hóa Sinh – Viện Hải Dương Học Nha Trang 6132-32 02/10/2006 Nha Trang, tháng 12/2004 I ĐẶT VẤN ĐỀ Gần đây, bùng nổ loài tảo độc hại trở thành vấn đề toàn cầu môi trường biển nước Hiện tượng gây thiệt hại lớn cho ngành nuôi trồng thuỷ sản, mặt khác, gây nên tượng ngộ độc gây tử vong cho người động vật biển khác Các loài vi tảo độc hại chia thành nhóm khác nhau: Nhóm thứ có khả sản sinh độc tố tích lũy sinh vật biển làm chết cá Nhóm thứ hai loài có khả phát triển với mật độ tế bào cao, dẫn đến tượng thiếu oxygen cho nhiều sinh vật khác Nhóm thứ ba bao gồm số loài vi tảo có hai khả Một tác hại từ nở hoa loài vi tảo chúng gây tượng ngộ độc người thông qua việc tiêu thụ sinh vật hai mảnh vỏ Trong trường hợp này, cần mật độ tế bào tảo thấp dẫn đến biểu bệnh lý tử vong người Các loài hai mảnh vỏ sò, vẹm, hàu điệp bọn ăn lọc trực tiếp loài vi tảo có loài vi tảo độc, đường này, chúng có khả tích lũy độc tố vi tảo thể với thới gian dài không hế gây hiệu ứng độc với thân chúng Nhưng độc tố tích lũy lại mối nguy hại lớn cho người sinh vật khác tiêu thụ hai mảnh vỏ bị nhiễm độc tố (Thorarinsdottir 1998) Dựa vào biểu ngộ độc, độc tố đặt tên Paralytic, Diarrhetic, Neurotoxic and Amnesic shellfish poisoning (PSP, DSP, NSP and ASP) Ngoaøi ra, loại độc tố khác - Ciguatera fish poisoning (CFP) sản sinh từ số loài tảo giáp sống bám đáy bề mặt nhiều quần xã san hô (SCOR-IOC GEOHAB 1998) II ĐỘC TỐ TẢO (Nguồn gốc, cấu trúc hóa học chế hoạt động) Độc tố Paralytic Shellfish Poisoning (PSP) PSP tượng ngộ độc người tiêu thụ sinh vật có vỏ nhiễm độc tố loài tảo giáp (ví dụ Alexandrium, Pyrodinium Gymnodinium) (Hashimoto & Noguchi 1989) Độc tố PSP bao gồm saxitoxin (STX) 20 dẫn xuất – Các hợp chất tan tốt nước hầu hết bền nhiệt (Baden et al 1993) Saxitoxin nói riêng độc tố PSP nói chung làm tắc nghẽn kênh trao đổi ion Na màng tế bào thần kinh, gây ức chế trình truyền xung thần kinh Do đó, chúng có tác động đến hệ thần kinh hoạt động hệ thống người (Baden et al 1993) Độc tố Diarrhetic shellfish poisoning (DSP) Độc tố DSP gây ảnh hưởng đến hệ tiêu hoá Độc tố sản sinh loài tảo giáp sống trôi sống đáy, hầu hết thuộc chi Dinophysis Prorocentrum (Yasumoto et al 1989, Lee et al 1989) Độc tố DSP chuỗi polyether thuộc nhóm chất tan chất béo (Quilliam & Wright 1995 a), bao goàm okadaic acid (OA), dinophysistoxin (DTX 1, 2, 3), pectentoxins (Yasumoto et al 1985) nhóm yessotoxins (Murata et al 1987) Okadaic acid chất kìm hãm mạnh enzyme serine/threonine phosphatase, đó, chúng kích thích trực tiếp trình co thắt trơn hệ tiêu hóa (Bialojan & Takai 1988, Haystead et al 1989) Nhóm pectentoxins gây hoại tử gan nhóm yessotoxins gây ảnh hưởng tới dày Độc tố Amnesis shellfish poisoning (ASP): ASP tượng ngộ độc gây tượng trí nhớ người Độc tố domoic acid sản sinh từ loài tảo si líc thuộc chi Pseudo-nitzchia Domoic acid hợp chất bền nhiệt thuộc nhóm tan nước - Nó chất cạnh tranh glutamate quan cảm nhận kainate hệ thần kinh trung ương Độc tố ASP gây ảnh hưởng đến hệ tiêu hoá hệ thần kinh người (Quilliam & Wright 1995 b) Độc tố neurotoxic shellfish poisoning (NSP): NSP (đôi gọi brevetoxin shellfish poisoning – BSP) tượng ngộ độc gây tiêu thụ loài sinh vật có vỏ ăn lọc loài vi tảo Gymnodinium breve Độc tố NSP hợp chất polyether vòng tan chất béo, chúng phân chia thành hai dạng cấu trúc káhc bao gồm dẫn xuất (Shimizu et al 1986) Độc tố NSP bịt kín quan thụ cảm thần kinh vị trí số kênh trao đổi ion Na, gây tượng kích hoạt kéo dài, tăng dòng ion Na, phân cực tế bào bị kích hoạt điện nghỉ Độc tố ciguateric fish poisoning (CFP): CFP triệu chúng lâm sàng gây ăn phải loài cá sống vùng rạn nhiệt đới quanh đảo Độc tố gây nên tượng có nguồn gốc từ loài vi tảo Gambierdiscus toxicus thường sống vùng rạn, nhiên, vài loài tảo sống đáy khác sản sinh độc tố Độc tố CFP hợp chất vòng thuộc nhóm polyether, tan chất béo (nhóm Maitotoxin) tan nước (nhóm ciguatoxin) Ciguatoxin gây tượng mở kênh trao đổi ion Na hiệu điện nghỉ dẫn đến trình bất hoạt kênh mở trình phân cực tế bào (Baden & Trainer 1993) Mặt khác, maitotoxin gây co thắt kênh ion Na hệ thống trơn cấu trúc (Murata et al 1991) III TÁC ĐỘNG CỦA ĐỘC TỐ TẢO ĐẾN HỆ SINH THÁI Sự tích lũy sinh học tượng cá chết hàng loạt: Theo Hallegraeff (1995), loài vi tảo nguồn thức ăn chủ yếu loài sinh vật có vỏ ăn lọc, cá ăn thực vật, ấu trùng loài giáp xác cá Vì vậy, sinh vật tích lũy độc tố từ vi tảo độc lan truyền độc tố đến sinh vật bậc cao chuỗi thức ăn biển Khi sinh vật nhiễm độc tố tiêu thụ người, thú chim biển, cá thể bi bệnh tử vong, tùy thuộc vào hàm lượng độc tố tích lũy thức ăn (Steidinger 1993) Mặt khác, nhiều loài cá bị chết độc tố tảo, ví dụ cá heo cá voi co thể trở thành nạn nhân chúng bị nhiễm độc tố tảo thông qua chuỗi thức ăn từ loài động vật phù du cá khác (Greraci et al 1989) Sự liên kết xuất tảo độc độc tố tảo sinh vật có vỏ: Các sinh vật có vỏ ăn lọc trực tiếp loài vi tảo độc mà không bị tác động xấu từ độc tố tảo Bởi vậy, chúng tích lũy độc tố – Và khả tích lũy khác biệt theo loài sinh vật, phụ thuộc vào nhạy cảm, khả tích lũy sở sức sống chịu hệ thần kinh chúng độc tố tập tính ăn lọc Theo Shumway cộng (1995), tốc độ tích lũy độc tố sinh vật ăn lọc có liên quan chặt chẽ đến số lượng tế bào vi tảo thích hợp với chúng Nhưng đào thải độc tố tích lũy lại phụ thuộc vào vị trí hay phận mà chúng tập trung tích lũy thể sinh vật Ví dụ, độc tố tập trung hệ tiêu hoá (như giống vẹm xanh Mytilus) bị đào thải nhanh độc tố tích lũy (ví dụ giống Saxidomus, Placopecten, Spisula) Do vậy, vẹm coi loài có khả tích lũy độc tố nhanh đào thải độc tố thời gian ngắn Ngược lại, sò điệp lưu giữ độc tố khoảng thời gian dài (2 năm) (Shumway& Cembella 1990) Tuy nhiên, mối tương quan xất loài vi tảo độc hàm lượng độc tố loài sinh vật có vỏ phụ thuộc nhiều vào yếu tố môi trường dòng chảy, chất lượng nước, mùa yếu tố địa hình Sự xuất nở hoa tảo độc độc tố vi tảo sinh vật có vỏ xảy không đồng thời Nói chung, hàm lượng độc tố cao sinh vật có vỏ ghi nhận khoảng 1-2 tuần sau xuất nở hoa tảo độc (Premazzi & Voltera 1993) Triệu chứng ngộ độc từ độc tố tảo biện pháp xử lý Nhìn chung, nghiên cứu nhằm chữa trị hội chứng ngộ độc cấp tính mãn tính gây từ độc tố tảo khó khăn, không nói thực Biện pháp chủ yếu hỗ trợ sức chống chịu khả đề kháng thể, lý thuyết, dùng chất giải đặc hiệu vài biện pháp khác Nhằm ngăn chặn hiểm họa độc tố tảo người, cần thiết phải có nghiên cứu nỗ lực dịch tễ học lâm sàng Mặt khác, chương trình giáo dục phổ thông phối hợp với ngành công nghiệp thủy sản nhằm ngăn chặn hiểm họa từ độc tố tảo quan trọng (Fleming et al 1995) PSP Thời gian 5-90 phút ủ bệnh Triệu chứng Trường hợp nhẹ Triệu chứng Trường hợp nghiêm trọng Tỉ lệ tử vong Giới hạn an toàn Biện pháp chữa trị Cảm giác ngứa tê rần quanh miệng, lan tỏa khắp mặt cổ Cảm giác đau kim chích đầu ngón tay ngón chân Nhức đầu, chóng mặt, buồn nôn, nôn tiêu chảy Liệt Phát âm hô hấp khó khăn Cảm giác bị kích động Tử vong liệt hô hấp xảy vòng 2-24 sau ăn DSP 30 phút-nhiều (hiếm sau 12 giờ) Tiêu chảy, buồn nôn, nôn mửa, đau co thắt vùng bụng ASP 3-5 Buồn nôn, nôn n lạnh, nhúc đầu, mửa, đau co thắt tiêu chảy vùng bụng Cơ trở nên yếu đau nhức Buồn nôn nôn mửa Triệu chứng đường tiêu hóa: Tiêu chảy, đau co thắt vùng bụng, buồn nôn nôn mửa Sự nhiễm độc kéo dài kích thích hình thành u bướu hệ tiêu hóa Giảm phản ứng dẫn đến đau Choáng váng, ảo giác lẫn lộn Mất trí nhớ tạm thời Lên Tê liệt, đảo ngược cảm nhận nóng lạnh, khó thở, ảo giác, khó phát âm tím tái 3% 0% Triệu chứng thần kinh: Tê rần ngứa chân tay đảo ngược cảm nhận nóng lạnh Mất cân Nhịp tim huyết áp giảm, thở dốc Tử vong xảy liệt hô hấp 0.1-12 % 20 µg/100 g mô 80 µg/100 g mô Dưới mức độ điều tra Hỗ trợ Triệu chứng thần kinh kéo dài nhiều tháng vài năm sau Dung dịch điện giải dùng nhằm giảm bớt triệu chứng 1-14 % (có thể lên tới 20 % %) 20 µg/100 g thịt 80 µg/100 g mô Súc rửa dày va cho Tự hồi phục sau Hỗ trợ thở nhân tạo ngày NSP CFP 30 phút- 12-24 giờ IV MỘT SỐ TRƯỜNG HP NGỘ ĐỘC DO ĐỘC TỐ VI TẢO TẠI VIỆT NAM Trên giới, ghi nhận ca tử vong ăn phải động vật thân mềm bị nhiễm độc tố vi tảo vào năm 1793, mà thuyền trưởng George Vancouver thuỷ thủ đoàn neo tàu vùng biển British Columbia Ông ta ghi lại người thổ dân vùng có kinh nghiệm cấm ăn loài hải sản mà nước biển trở nên đổi màu nở hoa tảo gíap Hàng năm toàn cầu có khoảng 2000 trường hợp người ngộ độc độc tố vi tảo với tỉ lệ tử vong khoảng 15% Ở Việt Nam, theo số liệu thống kê Cục ATVSTP, Bộ Y Tế, từ 1999 đến 2002 phạm vi nước, tổng số vụ ngộ độc thực phẩm nói chung khoảng 1200 vụ bao gồm 24,000 nạn nhân, có khoảng 300 ca tử vong Nguyên nhân chủ yếu dẫn đến ngộ độc thực phẩm nước ta sử dụng mặt hàng rau tươi chứa dư lượng thuốc bảo quản có nguồn gốc xuất xứ không rõ ràng, thuốc trừ sâu, thực phẩm không bảo quản tốt dẫn đến hư hỏng nhiễm vi khuẩn, nấm… Nhưng nay, chưa có báo cáo chi tiết hàng năm vụ ngộ độc số nạn nhân độc tố tảo Rải rác dọc theo vùng ven biển ghi nhận số trường hợp ngộ độc nghi ngờ có liên quan đến độc tố vi tảo, chưa điều tra nghiên cứu cách chi tiết Tại đảo Nhơn Châu (tỉnh Qui Nhơn), vào tháng 5/1998 có cô giáo trẻ chết người khác sống sót sau ăn cua biển chuyến dã ngoại với học sinh Nạn nhân bị chết có triệu chứng co giâït, cứng đờ tay chân, liệt vùng cổ họng chết đường tới bệnh viện Nạn nhân sống sót có cảm giác ngứa vàtê rần môi lưỡi, cảm giác nóng bỏng ngón tay, ngón chân Ba loài cua thuộc họ Xanthidae thu thập để phân tích độc tố PSP (dưới tài trợ dự án ASEAN-Canada 1998) Tất mẫu chứa độc tố PSP đặc biệt, loài cua Zosimus aeneus có độc tính cao Thành phần độc tố PSP gồm Neo-STX, STX, GTX2/3 dc-STX (Nga et al 1998) Tháng 04/2001, vụ ngộ độc tương tự xảy Vạn Ninh (Tỉnh Khánh Hòa) dẫn đến tử vong nhanh chóng cho phụ nữ chị ăn 01 cua mắc lưới dã cào Theo lời kể lại gia đình nạn nhân, cua độc có hình dạng giống cua đá, toàn mai chân có lông dài bao phủ Khi người chồng đem cua từ ghe lưới mành về, chị nấu moat nồi canh gia đình ăn phần thịt cua Sau khoảng 20 30 phút, nạn nhân lên co giật, sùi bọt mép cứng hàm Mặc dù gia đình cố gắng cậy miệng chị để giải độc theo dân gian (đốt mai cua, hòa nước, đổ vào miệng nạn nhân), thể hoàn toàn xạ nuốt Cháu bé húp muỗng nước nồi canh có biểu tê dại lưỡi miệng, may mắn mẹ liều lượng độc tố chưa đủ để gây tử vong Tuy nhiên, loài cua không thường gặp chúng thường sống vùng nước sâu nên thu mẫu nghiên cứu kiểm chứng Năm 2002, sau ăn Shell nướng nhà hàng seafood thành phố Nha Trang, khách du lịch Đan Mạch cảm thấy có triệu chứng tượng ngộ độc PSP Do có hiểu biết rõ HABs độc tố vi tảo, lập tức, bà tới bệnh viện để cấp cứu kịp thời hoàn toàn bình phục sau khoảng tiếng Do lo ngại cho Việt Nam mặt hàng thân mềm hai mảnh vỏ có khả bị ảnh hưởng uy tín, vợ chồng bà định không công bố rộng rãi tin số đồng nghiệp Việt Nam tin cậy Rất tiếc, thu thập thêm thông tin mẫu vật vụ ngộ độc để có nghiên cứu rõ ràng xác Điều quan trọng khác với số chất độc thực phẩm khác, độc tố vi tảo không gây mùi vị khác lạ cho thực phẩm biển bị nhiễm, ngư dân người tiêu thụ phát tồn chúng mà phát phương pháp thou nghiệm sinh học phân tích hoá học Một vấn đề quan trọng độc tố hầu hết hợp chất bền nhiệt, bền a xít nên không bị phân hủy trình đun nấu, vậy, chúng tồn sản phẩm hải sản chế biến đóng hộp, cấp đông… Do đó, để ngăn chặn kịp thời trường hợp ngộ độc tử vong độc tố vi tảo, bảo vệ sức khoẻ cộng đồng quản lý ngăn chặn thất thoát kinh tế cho ngành nuôi trồng thủy sản, cần phải có chương trình giám sát chặt chẽ, liên tục rộng khắp phạm vi nước để đối phó với nở hoa tảo độc hại tác hại chúng Đây nhiệm vụ hàng đầu quan khoa học quan quản lý, mối liên kết chặt chẽ đa phương để có chiến lược lâu dài hiệu quả, góp phần phát triển kinh tế biển Việt Nam TÀI LIỆU THAM KHẢO Baden, D.G & V.L Trainer 1993 Mode of action of toxins of seafood poisoning Pp 49-74 - In I.R Falconer (Ed.), Algal toxins in seafood and drinking water Academic Press Bialojan, C & A Takai 1988 Inhibitory effect of marine-sponge toxin, okadaic acid, on protein phosphatase Specificity and kinetics Biochem.J 256: 283-290 Carmichael, W.W., N.A Mahmood & E.G Hyde 1990 Natural toxins from cyanobacteria (blue-green algae) Pp 87-106 - In S Hall & G Strichartz (Eds.), Marine toxins: Origin, structure, and molecular pharmacology ACS symposium series 418 Washington American Chemistry Society Fleming, L.E., J.A Bean & D.G Baden 1995 Epidemiology and public health Pp 475-487 - In G.M Hallegraeff, D.M Anderson, & A.D Cembella (Eds.), Manual on Harmful Marine Microalgae: IOC Manuals and Guides No 33 UNESCO Foxall, T.L., M.I Shoptaugh, & J.J Sasner 1979 Secondary intoxication with PSP in Cancer irroratus Taylor, D.L.Seliger (eds.).Toxic Dinoflagellate Blooms, 413-418 Greraci, J.R., D.M Anderson, R.J Timperi, D.S.S Aubin, G.A Early, J.H Prescott & C.A Mayo 1989 Humpback whales (Megaptera novaeangliae) fatally poisoned by dinoflagellate toxin Can J Fish Aquat Sci 46: 1-10 Hallegraeff, G.M 1995 Harmful Algal Blooms: A global overeview Pp 4-18 - In G.M Hallegraeff, D.M Anderson, & A.D Cembella (Eds.), Manual on Harmful Marine Microalgae: IOC Manuals and Guides No 33 UNESCO Hashimoto, K & T Noguchi 1989 Recent studies on Paralytic Shellfish Poisoning in Japan Pure appl.Chem 61: 7-18 Haystead, T.A.J., A.T.R Sim, D Carling, R.C Honnor & Y Tsukitani 1989 Effects of the tumor promoter okadaic acid on intracellular protein phosphorylation and metabolism - Natural 337: 78-81 Lee, J.S., M Murata & T Yasumoto 1989 Analytical methods for determination of diarrhetic shellfish toxins - Mycotoxins and phycotoxins'88 (Eds Natori, S.Hashimoto, K.and Ueno, Y.), 327-334 Murata, M., F Gusovsky, M Sasaki, A Yokoyama, T Yasumoto & J.W Daly 1991 Effect of maitotoxin analogues on calcium influx and phosphoinositide breakdown in cultured cells - Toxicon 29: 1085-1096 Murata, M., M Kumagai, J.S Lee & T.Yasumoto 1987 Isolation and structure of yessotoxin, a novel polyether compound implicated in diarrhetic shellfish poisoning - Tetrahedron Lett 28: 5869-5872 Nga, D.T 2000 Preliminary study on crab poisoning in Isle village Nhon Chau (Binh Dinh province) – In: The conference “Bien Dong” held at Nhatrang, 19-21 september 2000 Premazzi, G & L.Voltera 1993 Microphyte Algae Commission of the European Communities Quilliam, M.A & J.L.C Wright 1995a Methods for Diarrhetic shellfish poisoning Pp 95-111 – In: G.M Hallegraeff, D.M Anderson, & A.D Cembella (Eds.), Manual on Harmful Marine Microalgae: IOC Manuals and Guides No 33 UNESCO Quilliam, M.A & J.L.C Wright 1995b Methods for Domoic acid, the Amnesic shellfish poisons Pp 113-133 – In: G.M Hallegraeff, D.M Anderson, & A.D Cembella (Eds.), Manual on Harmful Marine Microalgae: IOC Manuals and Guides No 33 UNESCO Shimizu, Y., H.N Bando, G Vanduyne & J Clardy 1986 Structure of brevetoxin-A (GB-1), the most potent toxin in the Florida red tide organism Gymnodinium breve (Ptychodiscus brevis) - JACS 108: 514-515 Steidinger, K.A 1993 Some Taxonomic and Biologic Aspects of Toxic Dinoflagellates In: Ian R.Falconer (Ed.), Algal toxins in Seafood and Drinking water pp 1-28 Academic Press Yasumoto, T., M Murata, Y Oshima & M Sano 1985 shellfish toxins - Tetrahedron 41: 1019-1025 Diarrhetic Yasumoto, T & M Satake 1998 New toxins and their toxicological evaluations Pp 461-464 – In: Proceeding of the XIII International Conference on Harmful algae, Vigo 1997 UNESCO  ... đào thải nhanh độc tố tích lũy (ví dụ giống Saxidomus, Placopecten, Spisula) Do vậy, vẹm coi loài có khả tích lũy độc tố nhanh đào thải độc tố thời gian ngắn Ngược lại, sò điệp lưu giữ độc tố khoảng... MỘT SỐ TRƯỜNG HP NGỘ ĐỘC DO ĐỘC TỐ VI TẢO TẠI VIỆT NAM Trên giới, ghi nhận ca tử vong ăn phải động vật thân mềm bị nhiễm độc tố vi tảo vào năm 1793, mà thuyền trưởng George Vancouver thuỷ thủ... hàng năm vụ ngộ độc số nạn nhân độc tố tảo Rải rác dọc theo vùng ven biển ghi nhận số trường hợp ngộ độc nghi ngờ có liên quan đến độc tố vi tảo, chưa điều tra nghiên cứu cách chi tiết Tại đảo Nhơn