Arsen trong thực phẩm

Độc tính của arsen

As là một trong những nguyên tố có độc tính cao, thường được kiểm soát khá chặt chẽ trong các nguồn thực phẩm và môi trường qua các tiêu chuẩn/ quy chuẩn của các quốc gia. Tổ chức nghiên cứu ung thư quốc tế (IARC) xếp arsen vào nhóm các chất gây ung thư, đặc biệt là ung thư da, ngoài ra nó có thể gây các rối loạn về tim mạch và thần kinh. Về mặt hóa học, As thường có hóa trị III và hóa trị V trong các hợp chất. Các nghiên cứu độc học cho thấy độc tính của hợp chất As phụ thuộc nhiều vào loại và trạng thái hóa trị. Hợp chất As(III) độc hơn As(V), trong đó hợp chất arsen vô cơ độc hơn hợp chất arsen hữu cơ. Như vậy, để đánh giá đầy đủ độc tính của As trong thực phẩm, cần phải có thông tin cả về hàm lượng tổng số và hàm lượng các dạng hóa học của nó.

Một số hợp chất hữu cơ khá phổ biến của As hầu như không độc, hoặc rất ít độc, chẳng hạn các thí nghiệm thử độc tính cấp trên chuột cho số liệu LD50: arsenobetaine 10g/kg [1]; arsenocholine 6,5g/kg [2]; trimethylarsen oxid 7,87 g/kg [3].

Các hợp chất hữu cơ chứa arsen như arsenobetain và arsenocholin có trong cá và nhuyễn thể. Phần lớn (>90%) lượng arsen trong cá là dạng arsenobetain, dạng này cũng chiếm phần lớn trong các loài nhuyễn thể hai mảnh vỏ. Phần còn lại chủ yếu là arsenocholin, và chỉ một lượng rất nhỏ (<1%) là dạng arsen vô cơ [4]. Cá là một trong những nguồn chính của arsen trong thực phẩm, trong đó arsenobetain là dạng chủ yếu.

Nhìn chung các hợp chất arsen hữu cơ ít được đồng hóa hơn so với các arsen vô cơ, và nhanh chóng được đào thải. Khi đưa arsenobetain vào đưỡng tĩnh mạch, hàm lượng arsen cao nhất được quan sát thấy ở thận, gan và tụy (với chuột), và ở gan, thận, cơ, da và não (ở thỏ). Một số số liệu cho thấy không có sự chuyển hóa từ arsen hữu cơ như arsenobetain và arsenocholin sang arsen vô cơ trong cơ thể [5].

Arsen trong thực phẩm và những quy định về an toàn

Cá và các loài thủy sản nói chung là dạng nguyên liệu thực phẩm chứa nhiều arsen nhất. Tuy vậy, cho đến nay người ta cũng chưa có số liệu đánh giá có sự tích tụ sinh học arsen trong cá, và chưa xác định được loài nào có xu hướng chứa arsen nhiều hơn. Khảo sát qua phân tích đa nguyên tố năm 1989 cho thấy, mức hàm lượng phổ biến của arsen trong các loại cá thường tiêu thụ ở Anh là từ 1,9 – 8,4 mg/kg trọng lượng tươi, trung bình là 4,6 mg/kg.

Năm 1983, tổ chức JECFA (Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives) khuyến cáo mức hấp thu hàng ngày chấp nhận được tạm thời (Provisional Maximum Tolerable Daily Intake PMTDI) đối với arsen vô cơ là 2 µg/kg bw, nhưng lưu ý có bằng chứng về mối liên hệ giữa mức hấp thu này với mức tăng 5% nguy cơ ung thư da.

Năm 1989, JECFA thiết lập giá trị mức hấp thu hàng tuần chấp nhận được PTWI (Provisional Tolerable Weekly Intake) là 15 µg/kg bw/tuần, dựa trên mức PMTDI 2 µg/kg bw/ngày [6].

Năm 1993, WHO đưa ra khuyến cáo tạm thời về hàm lượng arsen trong nước uống là 10 µg/l [7].

Năm 1999, COT (Committee on Toxicity of Chemicals in Food, Consumer Products and the Environment- United Kingdom) tiến hành nghiên cứu xác định hàm lượng arsen tổng và arsen vô cơ trong các mẫu thực phẩm được lấy từ 24 thành phố của UK, sử dụng kỹ thuật ICP-MS phân giải cao. Kết quả khảo sát cho thấy mức hàm lượng arsen cao nhất là ở cá (trung bình 3214 µg/kg, từ 1106-8423µg/kg), thịt lợn (trung bình 73.1 µg/kg, từ <2.1-167 µg/kg) và ngũ cốc (trung bình 13 µg/kg, từ <2.1-26 µg/kg). Các nhóm thực phẩm khác có hàm lượng arsen rất thấp [8]. Hàm lượng giới hạn trên của arsen vô cơ trong cá là 15,9µg/kg, chỉ chiếm dưới 0,5% tổng hàm lượng arsen trung bình [8].

QCVN 8-2:2011/BYT của Việt Nam cũng quy định PTWI là 0,015 mg/kg thể trọng, tính theo lượng arsen vô cơ. Tuy nhiên, trong quy chuẩn này phần quy định về giới hạn ô nhiễm arsen trong thực phẩm không quy định rõ giá trị ML là dạng vô cơ hay hữu cơ, đồng thời phương pháp phân tích được viện dẫn lại chỉ phân tích được hàm lượng tổng số của arsen. QCVN 02:2009/BYT quy định đối với cơ sở cung cấp nước, hàm lượng arsen tổng số trong nước sinh hoạt là 0,01 mg/l, tương đương mức WHO khuyến cáo năm 1993.

Từ những vấn đề nêu trên, có thể rút ra mấy điểm sau:

- Arsen là nguyên tố có độc tính cao, cần được kiểm soát hàm lượng trong các loại thực phẩm, nước uống và môi trường tiếp xúc trực tiếp với con người;

- Dạng arsen vô cơ nguy hiểm với sức khỏe hơn so với dạng arsen hữu cơ;

- Thành phần arsen khá cao trong một số nguồn thực phẩm, cao nhất là ở cá, nhưng chủ yếu là arsen hữu cơ. Hàm lượng arsen vô cơ rất thấp.

- Các tiêu chuẩn và quy chuẩn cần mô tả rõ hàm lượng giới hạn ứng với dạng arsen vô cơ hay arsen hữu cơ để có đầy đủ căn cứ đánh giá về mức độ an toàn thực phẩm.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1.  Toshikazu Kaise, Shigenobu Watanabe, Kazutoshi Itoh. The acute toxicity of arsenobetaine. Chemosphere, Volume 14, Issue 9, 1985, Pages 1327-1332

2. Toshikazu Kaise, Yoshiya Horiguchi, Shozo Fukui, Kazuo Shiomi, Makoto Chino, Takeaki Kikuchi. Acute toxicity and metabolism of arsenocholine in mice. Applied Organimetallic Chemistry,  Volume 6, Issue 4, July 1992, Pages 369–373

3.  Yamauchi H, Kaise T, Takahashi K, Yamamura Y. Toxicity and metabolism of trimethylarsine in mice and hamsters.  Fundam Appl Toxicol. 1990 Feb;14(2):399-407.

4. Committee on toxicity of chemials in food, consumer products àn the environment. Statement on arsenic in food: result of the 1999 total diet study.

5. WHO (2001). International Programme on Chemical Safety. Environmental Health Criteria 224: Arsenic and Arsenic Compounds (Second Edition).

6. WHO (1989). Toxicological Evaluations of Certain Food Additives and Contaminants, 33rd Report of the JECFA, WHO Food Additives Series No 24.

7. WHO (1993). World Health Organisation. Guidelines for Drinking-Water Quality, Vol. 1. Recommendations, WHO, Geneva.

8. Food Standards Agency (2003). Food Surveillance Information Sheet. Arsenic in Food, results of the 1999 Total Diet Study.

9 . QCVN 8-2:2011/BYT. Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia đối với giới hạn ô nhiễm kim loại nặng trong thực phẩm.

10. QCVN 02:2009/BYT. Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước sinh hoạt.