NHỮNG CHẤT ĐỘC HẠI NHỮNG CHẤT ĐỘC HẠI TRONG CÂY THỰC PHẨM VÀ TRONG CÂY THỰC PHẨM VÀ CÂY THỨC ĂN GIA SÚC CÂY THỨC ĂN GIA SÚC PGS.TS. Dương Thanh Liêm PGS.TS. Dương Thanh Liêm Bộ môn Thức ăn & Dinh dưỡng động vật Bộ môn Thức ăn & Dinh dưỡng động vật Khoa Chăn nuôi – Thú y Khoa Chăn nuôi – Thú y Trường Đại học Nông Lâm Trường Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh TP. Hồ Chí Minh Phần II: Phenolic & Tannin Phần II: Phenolic & Tannin Acid amin & Protein độc hại Acid amin & Protein độc hại Những acid Phenolic đơn giản Những acid Phenolic đơn giản Đây là những hợp chất chống lại côn trùng và nấm – Một số phenolic (furanocoumarins) không gây ngộ, nhưng khi tiếp xúc với nhiệt cao, dưới ánh sáng có bước sống gần với tia tử ngoại (near UV-A) thì nó trở nên rất độc hại. – Một dạng hoạt động khác của phenol đơn giản là furanocoumarins, nó có thể gắn với DNA ở vị trí gốc kiềm pyrimidine - ức chế sự sao chép (transcription) và cuối cùng dẫn đến cái chết của tế bào hoặc đột biến gen. – Những hợp chất này có rất dồi giàu trong cây Apiaceae – Hợp chất Urushiol có nhiều trong cây “ivy” độc. Hợp chất Allelopathic Hợp chất Allelopathic Các hợp chất phenolic đơn giản Các hợp chất phenolic đơn giản trong thực vật trong thực vật OH COOH P-hydroxybenzoic acid OH OH OH COOH H 3 CO OH COOH Gallic acid Vanillic acid OH OH CH CH COOH Caffeic acid H 3 CO OH H 3 CO CH CH COOH Sinapic acid OH OH OH COOH COO OH OH OH OH OH HOOC OH OH OH COOH OH OH OH HOOC Gallic acid m-Digallic acid Hexahydroxydiphenic acid OH COOH P-hydroxybenzoic acid OH OH OH COOH H 3 CO OH COOH Gallic acid Vanillic acid OH OH CH CH COOH Caffeic acid H 3 CO OH H 3 CO CH CH COOH Sinapic acid OH OH OH COOH COO OH OH OH OH OH HOOC OH OH OH COOH OH OH OH HOOC Gallic acid m-Digallic acid Hexahydroxydiphenic acid Coumarins Coumarins • Nhóm chất có phân bố rộng – đến nay người ta đã xác định được trên 1.300 loại coumarins • Coumarin cơ bản có cấu trúc 2 vòng 6 cạnh, phenol và pyrone • Nhiều loại thuốc chống đông tụ “anticoagulants” có chứa Warfarin Lignin là “complex phenolic” Lignin là “complex phenolic” • Polymer của 3 phenolic alochol • Những loài thực vật khác nhau có tỷ lệ monomers khác nhau. • Lignin trong cây sồi có tỷ lệ monomers là 100:70:7 (coniferyl: sinapyl: para-coumaryl). Lignin monomers Lignin monomers Phản ứng trùng hợp các phenolic để tạo Phản ứng trùng hợp các phenolic để tạo thành tannin trong thực vật thành tannin trong thực vật O O C O O R O R C H 2 O R O H O H O H O C O O H O H OH R = G a l l i c a c i d T a n n i c A c i d ( H y d r o l y z a b l e T a n n i n ) O O H OH O H O H O H OH O H O O H O H O H O OH O H O H O H O H 5 - 6 C o n d e n s e d t a n n i n f r o m S o r g h u m g r a i n ( C T s ) ( H T s ) O O C O O R O R C H 2 O R O H O H O H O C O O H O H OH R = G a l l i c a c i d T a n n i c A c i d ( H y d r o l y z a b l e T a n n i n ) O O H OH O H O H O H OH O H O O H O H O H O OH O H O H O H O H 5 O O C O O R O R C H 2 O R O H O H O H O C O O H O H OH R = G a l l i c a c i d T a n n i c A c i d ( H y d r o l y z a b l e T a n n i n ) O O H OH O H O H O H OH O H O O H O H O H O OH O H O H O H O H 5 - 6 C o n d e n s e d t a n n i n f r o m S o r g h u m g r a i n ( C T s ) ( H T s ) Những tác hại của phenolic acid Những tác hại của phenolic acid Phenolic chiếm 10 - 20 % trọng lượng lá khô trong các loại cây thân bụi nhiệt đới có thể dao động từ 13 - 50% (Lowry, Thahar. 1983). Phenolic nó có tính độc vì nó kích thích hoặc bào mòn tổ chức niêm mạc. Phenolic có tác dụng ức chế sự phát triển của vi sinh vật thông qua tác dụng bịt kín các trung tâm hoạt động của enzyme. Acid phenolic, sản phân giải của tannin có tác dụng ức chế men tiêu hóa, kết quả cuối cùng làm giảm đáng kể sự tiêu hóa thức ăn . Sự liên kết, giải độc phenolic với glycin, acid glucoronic hoặc sulfat làm giảm tác hại của phenolic. Những giới hạn khi sử dụng nguồn thức ăn có hàm lượng phenolic cao cũng là những vấn đề được các nhà khoa học rất quan tâm nghiên cứu để sử dụng tốt nguồn thức ăn tự nhiên có hàm lượng tannin và phenolic cao. Những tác hại của tannin Những tác hại của tannin Cơ chế tác động của tannin trong dinh dưỡng động vật: 1. 1. Phản ứng với protein gây kết tủa và biến tính chất đạm làm cho nó trở nên Phản ứng với protein gây kết tủa và biến tính chất đạm làm cho nó trở nên khó tiêu khó tiêu Tannin có sự liên kết gây biến tính kết tủa chất đạm nên làm cho protein trở nên rất khó tiêu hóa. Trong các loại cây cao lương, những giống nguyên thủy, hàm lượng tannin rất cao. Những giống cao lương lai, cải tiến của Mỹ có hàm lượng protein khá cao (11 - 13%), nhưng vì có chứa tannin nên khả năng tiêu hóa kém, protein bao bọc xung quanh hạt tinh bột, dưới tác động của tannin làm cho nó kết tủa, tiêu hóa kém, từ đó tỷ lệ tiêu hóa tinh bột cũng kém theo. Nếu cao lương được hấp hơi và ép dẹp làm khô cho thú ăn sẽ tiêu hóa tốt hơn rất nhiều. 2. Tannin còn có ảnh hưởng như là một chất kháng dinh dưỡng: 2. Tannin còn có ảnh hưởng như là một chất kháng dinh dưỡng: Sự có mặt của tannin trong một vài loại cây cỏ làm thức ăn gia súc có ảnh hưởng quan trọng, không những làm giảm khả năng tiêu hóa, mà còn làm giảm tính ngon miệng của thú, làm thay đổi trao đổi chất trong dạ cỏ và gây độc hại (toxicity) cho động vật. Cấu trúc hóa học của gossypol (Peter R. Cheeke, 1998) OH OH CHO OH CH CH 3 CH 3 CH 3 CH CH 3 CH 3 OH CHO OH OH CH 3 Gossypol trong hạt bông vải. Gossypol trong hạt bông vải. [...]... và giảm giá trị sinh vật học Giảm tác hại của gossypol: Bổ sung vào thức ăn muối Fe để kết tủa gossypol thải ra theo phân Các acid amin bất thường NPAA (Non Protein Amino Acid) Acid amin bất thường Neurolathyrogens: ß-cyanoalanine ß-(N-oxalylamino)alanine α,γ-diaminobutyric acid Các giống cây họ đậu Hàm lượng (g kg-1 chất khô) Vicina Sativa Lathyrus sativa Lathyrus latifolius 1,5 25 16 Arginine analogues:... saponins Nhóm chất acid amin bất thường gây triệu chứng ngộ độc thần kinh Neurolathyrogen COOH O C C NH2 NH2 HC NH2 COOH Asparagine NH CH 2 CH 2 CH2 HC NH2 N CH 2 CH2 HC HC COOH Alfa, Beta-Diamino Propionic Acid NH2 C HC NH2 COOH Beta-N-Oxalyl, Alfa, Beta-Diamino Propionic Acid, ODAP (Neurolathyrogen) 1 CH3 C CH 2 NH2 O O NH NH2 COOH COOH Beta-Cyanoalanine Alfa, Gama-Diaminobutyric Acid BCNA (Neurolathyrogen)... phúc mạc 3,2 hoặc 6,5mmol/kg BW 12,9mmol/kg thể trọngBW Đầu, cổ co giật khác thường Tử vong - Biểu hiện ngộ độc Chưa xuất hiện triệu chứng ngộ độc Tăng hàm lượng glutamine trên não Protein độc hại (Toxic protein) protease inhibitor 1 Trong sữa đầu có chất antitrypsine, nó chống lại sự tiêu hóa protein của enzyme Trypsin và chymotrypsin Nhờ vậy mà nó bảo vệ được các chất kháng thể có trong sữa đầu của... turkeys, sheep, humans Poisonous Parts: seeds Primary Poisons: DABA, ODAP, amine, phenol, glycoside Sự độc hại thần kinh của lathyrogens trên gia cầm Lathyrogen ß-Cyanoalanine Loại gia cầm Gà con, giò Gà con, giò ß-(N-oxalylamino)alanine (BOAA) Loài có cánh trưởng thành α,γ-diaminobutyric acid Gà con, giò Cách cấp và liều Biểu hiện ngộ độc Trong TĂ (0,75g/kg) hoặc chích dưới da Co giật tetanos, chết LD50=70mg/kgBW... pháp giảm tác hại của gossypol Khử độc bằng xử lý công nghiệp khô dầu bông vải, phương pháp khử độc gossypol gồm 2 bước : - Sử dụng acetol để chiết rút béo, - Nâng cao nhiệt độ khô dầu bông vải Sau khi xử lý như vậy gossypol trong khô dầu sẽ trở nên mất tác dụng độc hại Nhược điểm của phương pháp này là làm cho protein bị biến tính trở nên khó tiêu và giảm giá trị sinh vật học Giảm tác hại của gossypol:... kháng enzyme proteinase Chất kết dính protein (Lectin) Chất kháng men proteinase Tỷ lệ chết cao Giảm tính ngon miệng Ức chế sinh trưởng Giảm sự hấp thu chất dinh dưỡng Tăng sinh ruột non (ruột non lớn) Tăng sinh gan (gan bự lên) Bội triển tuyến tụy Tăng sản sinh vi sinh vật trong ruột Giảm nguồn dự trử lipid, glucogen và protein Ức chế sinh trưởng Giảm tiêu hóa protein Tăng sự đào thải acid amin chứa... nành còn có chất lectin còn gọI là hemagglutinin, nó gây ra kết dính làm ngưng kết hồng cầu Tất cả chúng đều là protein độc hại ! Hoạt động protease Protease inhibitor Thành phần các chất kháng enzyme proteinase trong đậu nành 1 Glycinin: Bằng phương pháp điện di người ta tách ra 1 fracio protein glycin gọi nó là glycinin Chất này có tác dụng ức chế hoạt động thải tiết của tuyến tụy và làm giảm hoạt... sữa và tỷ lệ béo trong sữa (theo tài liệu D’Mello, 1997) Khô dầu bông vải là nguồn cung cấp protein rất có giá trị cho gia súc, gia cầm Nhưng vì hạt bông vải có chứa độc tố gossypol cho nên cần thận trọng khi sử dụng Giữa các loài thú thì ở thú nhai lại trường thành, nhờ có vi sinh vật dạ cỏ mà khả năng giải độc chất gossypol tốt hơn các loài thú đơn vị Hàm lượng độc tố gossypol trong hạt bông vải... 12.000 12.400 61,2 38,8 bông vải Toàn bộ hạt 6.600 6.800 61,2 38,8 bông vải Khô dầu 10.900 600 59,9 40,1 ép cơ học Nguồn tài liệu: Forster, L A., Calhoun, M C., M C., Feedstuffs, 67,16, 1995 Cơ chế và triệu chứng ngộ độc gossypol Triệu chứng ngộ độc trên heo, cừu, bê là sự đầu độc tim (cardiotoxic) Biểu hiện lâm sàng là thú khó thở, đau ở vùng bụng, cơ liên hàm sưng tấy lên, tỉnh mạch cổ căng phòng... nhận thấy vitamin E, vitamin C, enzyme glutathion peroxidase và các hoạt chất chống oxyhóa khác đều giảm mạnh (Bender et al, 1988) Nguyên nhân của sự giảm súc này là do gossypol liên kết trực tiếp với màng tế bào, thúc đẩy phản ứng của màng với oxygen tạo ra nhiều gốc tự do (free radicals) peroxyd làm hư hỏng các chất chống oxyhóa của máu và tế bào, làm hại ty lạp thể (mitochondrial) và acid nucleic . Chí Minh Phần II: Phenolic & Tannin Phần II: Phenolic & Tannin Acid amin & Protein độc hại Acid amin & Protein độc hại Những acid Phenolic. thải ra theo phân. Các acid amin bất thường NPAA Các acid amin bất thường NPAA (Non Protein Amino Acid) (Non Protein Amino Acid) 145 Leucaena leucocephala Aromatic: Mimosine 51 40 98 9 29 20 12 Canavalia