Kim loại và các nguyên tố khác có thể xuất hiện tự nhiên trong thực phẩm hoặc xâm nhập vào thực phẩm do hoạt động của con người như các quy trình công nghiệp và nông nghiệp. Các kim loại như thủy ngân, chì, cadmi, thiếc, asen là mối quan tâm đặc biệt liên quan đến tác động có hại đối với sức khỏe con người. Độc tính của các kim loại này một phần là do chúng tích tụ trong các mô sinh học (gọi là quá trình tích lũy sinh học). Quá trình tích lũy sinh học kim loại này xảy ra ở tất cả các sinh vật sống do tiếp xúc với kim loại trong thực phẩm và môi trường, bao gồm cả thức ăn cho gia súc và cá cũng như thực phẩm cho con người.
.jpg)
Nguồn: Internet
Tại Châu Âu, hàm lượng tối đa của thủy ngân, chì, cadmi, thiếc trong thực phẩm được kiểm soát theo Quy định số 1881/2006 thuộc khuôn khổ luật Liên minh Châu Âu (Commission Regulation (EU) No 1881/2006). Quy định này thiết lập hàm lượng tối đa (ML) của các kim loại trên trong các loại thực phẩm bao gồm sữa, thịt, cá, ngũ cốc, rau, trái cây, nước ép trái cây. Ngoài ra, cũng thiết lập mức tối đa cho hàm lượng thủy ngân trong cá, các sản phẩm từ cá. Tại Việt Nam, việc kiểm soát hàm lượng các kim loại trên cũng được quy định theo QCVN 8-2:2011/ BYT (Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia đối với giới hạn ô nhiễm kim loại nặng trong thực phẩm). Quy chuẩn này đưa ra mức giới hạn tối đa của arsen, cadmi, chì, thủy ngân, methyl thủy ngân, thiếc trong các loại thực phẩm từ sữa, thịt, cá, ngũ cốc, rau củ, quả, nước ép quả, cà phê, các loại gia vị, thủy hải sản, các loại thực phẩm đóng hộp và nước uống.
Độc tính và sự tiếp xúc của thủy ngân, chì, cadmi, thiếc và arsen trong đời sống:
Thủy ngân: Tiếp xúc nhiều với thủy ngân có liên quan đến một loạt các ảnh hưởng xấu đến sức khỏe bao gồm tổn thương hệ thống thần kinh trung ương (độc thần kinh) và thận. Các dạng thủy ngân khác nhau (tức là kim loại thủy ngân, các muối thủy ngân vô cơ như clorua thủy ngân, các dạng thủy ngân hữu cơ như methyl thủy ngân) tạo ra các dạng độc tính khác nhau. Chủ yếu các mối quan tâm về độc tính của thủy ngân là ở dạng thủy ngân hữu cơ, gây ảnh hưởng đến hệ thần kinh trong chế độ ăn uống của con người (ví dụ: methylmercury ở trẻ nhỏ). Các dạng hữu cơ của thủy ngân có thể vượt qua hàng rào nhau thai giữa mẹ và thai nhi, nghiên cứu dịch tễ học ở người bị phơi nhiễm và nghiên cứu độc tính ở động vật đã cho thấy điều này có thể dẫn đến rối loạn thần kinh.
Chì: Các tác động độc hại của chì giống như của thủy ngân đã được nghiên cứu về những người tiếp xúc với chì trong quá trình làm việc của họ. Tiếp xúc ngắn hạn với nồng độ chì cao có thể gây tổn thương não, tê liệt, thiếu máu và các triệu chứng về tiêu hóa. Phơi nhiễm lâu dài có thể gây tổn hại cho thận, chức năng sinh sản và hệ thống miễn dịch. Tác động nghiêm trọng nhất của phơi nhiễm chì ở mức độ thấp là sự phát triển trí tuệ ở trẻ nhỏ như thủy ngân, chì đi qua hàng rào nhau thai và tích tụ ở thai nhi. Trẻ sơ sinh và trẻ nhỏ dễ bị tổn thương hơn người lớn với các tác động độc hại của chì, và chúng cũng hấp thụ chì dễ dàng hơn. Ngay cả khi tiếp xúc với mức độ thấp ở trẻ nhỏ cũng gây ảnh hưởng đến sự phát triển thần kinh. Ô nhiễm chì của thực phẩm phát sinh chủ yếu do phát thải môi trường, chẳng hạn như khai thác mỏ và việc sử dụng xăng pha chì.
.jpg)
Nguồn: Internet
Dữ liệu từ báo cáo SCOOP về kim loại nặng cho thấy, mức độ chì trong thực phẩm thường được tiêu thụ thấp. Tuy nhiên, giống như thủy ngân, chì có thể tích tụ trong cá và động vật có vỏ và ngoài ra có thể được tìm thấy ở các mức cao hơn ở các thực phẩm từ nội tạng (gan và thận) của động vật. Do đó, người tiêu dùng ăn khẩu phần giàu các loại thực phẩm này có thể tiếp xúc với hàm lượng chì vượt quá ngưỡng cho phép. Một nguồn khác là từ các hộp đựng thực phẩm có chứa chì, ví dụ: lưu trữ trong lon hàn chì, bình gốm với men chì và kính pha lê pha chì. Ngoài ra, trước đây việc sử dụng chì làm vật liệu cho đường ống dẫn nước ở nhiều ngôi nhà cũ có thể dẫn đến nguy cơ cao nhiễm chì trong nguồn nước.
Cadmi: Tác động độc hại chính của cadmi là độc tính đối với thận, nó cũng có liên quan đến tổn thương phổi (bao gồm cả các khối u phổi) và những thay đổi xương. Cadmi tương đối kém hấp thụ vào cơ thể, nhưng một khi hấp thu và tích lũy trong thận sẽ gây tổn thương thận. Cadmi có mặt ở mức độ thấp trong hầu hết các loại thực phẩm. Với các loại ngũ cốc, trái cây, rau, thịt và cá đóng góp lớn nhất vào chế độ ăn uống. Thực tế chúng cũng là thực phẩm được tiêu thụ nhiều nhất. Hàm lượng cao nhất của cadmi được tìm thấy trong nội tạng (thận và gan) của động vật có vú và trong hến, hàu và sò điệp. Tuy nhiên, những thực phẩm này đóng góp không đáng kể vào tổng lượng cadmi trong chế độ ăn vì chúng được sử dụng với số lượng tương đối ít.
Thiếc: Thiếc tương đối ít độc hại hơn thủy ngân, cadmi và chì. Ảnh hưởng chủ yếu của thiếc liên quan đến thực phẩm được đóng gói trong các hộp bằng kim loại được sản xuất không đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm. Điều này đã từng xảy ra trong trường hợp thực phẩm có tính axit như cà chua đóng hộp gây ra sự ăn mòn bên trong hộp thiếc, kim loại thiếc bị hấp thu vào trong thực phẩm chứa trong hộp. Việc sử dụng thực phẩm bị ảnh hưởng dẫn đến kích ứng và rối loạn đường tiêu hóa do tác động độc hại cấp tính của thiếc. Những tác động ngắn hạn này có thể xảy ra ở nồng độ trên 200 mg/kg.
.jpg)
Nguồn: Internet
Arsen: Arsen tồn tại cả ở dạng vô cơ và hữu cơ và ở các trạng thái hóa trị khác nhau. Các hợp chất arsen vô cơ độc hơn đáng kể so với các hợp chất arsen hữu cơ như dimethylarsinate, và các dạng hóa trị ba của asen, ví dụ: Arsenic trichloride độc hơn nhiều so với arsenat pentavalent. Loại thứ hai được coi là độc hại chỉ sau khi chuyển hóa trao đổi chất thành dạng arsenic hóa trị ba. Arsen đã được Cơ quan quốc tế về Nghiên cứu Ung thư (IARC) phân loại là chất gây ung thư ở người trên cơ sở tăng tỷ lệ mắc ung thư tại một số địa điểm ở những người tiếp xúc với arsenic tại nơi làm việc, trong môi trường hoặc thông qua chế độ ăn uống của họ. Tuy nhiên, arsen cũng độc hại hơn nhiều so với các hợp chất kim loại khác và đã từng được sử dụng như một chất diệt chuột. Khi tiếp xúc ở mức độ thấp, arsen gây các chứng rối loạn về da, mạch máu và hệ thần kinh.
Dữ liệu về sự xuất hiện của arsen trong thực phẩm cho thấy, cá và hải sản chiếm hơn 90% tổng lượng asen. Từ dữ liệu báo cáo SCOOP, ngoại trừ hải sản và nội tạng động vật, hàm lượng arsen thường nhỏ hơn 250µg/kg. Mức độ cao thường được tìm thấy trong cua, trong đó thịt trắng thường chứa nhiều arsen hơn thịt nâu. Tuy nhiên, phần lớn arsen này thường ở dưới dạng các loại arsen hữu cơ ít độc hơn, ví dụ như động vật có vỏ, động vật thân mềm, rong biển, các loài ưu thế là arsenosugar (các dẫn xuất dimethylarsinyl riboside), trong khi đó cá, động vật giáp xác là hợp chất arsenic arsenobetaine, một dạng arsen được coi là hầu như không độc hại.
Một số phương pháp hiện đại sử dụng trong phân tích thủy ngân, chì, cadmi, thiếc và arsen:
- Phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử sử dụng kỹ thuật hydrua hóa xác định hàm lượng arsen, thủy ngân trong thực phẩm, nước, rau, quả.
- Phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử kết hợp phá mẫu bằng vi sóng xác định hàm lượng chì, cadmi, thiếc trong thực phẩm, rau, quả.
- Phương pháp sắc ký khí và sắc ký khí nhanh xác định hàm lượng methyl thủy ngân trong cá và tôm cua.
- Phương pháp sắc ký lỏng, quang phổ hấp thụ nguyên tử xác định hàm lượng thủy ngân trong hải sản.