Phát hiện dioxin trong thực phẩm Nhóm 5
Trường đại học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh
Bộ môn công nghệ sinh học
Lớp DH06SH
Bài báo cáo:
PHÁT HIỆN DIOXIN TRONG THỰC PHẨM
BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ KHÍ GHÉP KHỐI PHỔ
GVHD: Nguyễn Thị Thanh Kiều Nhóm thực hiện:
Nhóm 5
Thành phố Hồ Chí Minh
Tháng 9/2009
1
Phát hiện dioxin trong thực phẩm Nhóm 5
PHỤ LỤC TRANG
LỜI MỞ ĐẦU 3
I. Vài nét về dioxin 4
1. Dioxin là gì 4
2. Tác hại của dioxin 4
3. Cơ chế tác dụng của dioxin lên tế bào và cơ thể 5
4. Các bệnh có đầy đủ bằng chứng do dioxin 5
5. Các bệnh có bằng chứng hạn chế do dioxin 5
II. Dioxin trong thực phẩm 6
1. Hàm lượng dioxin cho phép có trong thực phẩm 6
2. Nguyên nhân làm thực phẩm bị nhiễm dioxin 6
3. Các tai nạn liên quan đến dioxin 7
III. Kĩ thuật sắc kí khí ghép khối phổ 9
1. Định nghĩa 9
2. Nguyên tắc 9
a. Sắc kí khí 9
b. Khối phổ 10
c. Đọc kết quả 10

Mặc dù sự việc trên không ảnh hưởng đến Việt Nam và nhiều nước khác do không nhập khẩu
thịt lợn từ Ireland nhưng nó cũng đã gây sự lo ngại cho người tiêu dùng trong việc sử dụng nhiều loại
thực phẩm, đặc biệt là các sản phẩm nhập khẩu từ nước ngoài. Thêm vào đó, các thực phẩm khi bị
nhiễm dioxin thường không có đặc điểm bên ngoài nào để nhận biết càng làm tăng sự e ngại của
người sử dụng.
Chính vì vậy, các quốc gia và người dân cần có sự quan tâm về loại hóa chất nguy hiểm này,
đồng thời cần có cách phát hiện được dioxin trong thực phẩm một cách hiệu quả nhất để đảm bảo vấn
đề an toàn thực phẩm. Cơ quan FDA, EPA của Mĩ và các cơ quan quản lý của Châu Âu đã yêu cầu sử
dụng HRGC/HRMS (high-resolution gas chromatography and high-resolution mass spectrometry) là
kĩ thuật chuẩn cho kiểm tra dioxin.
3
Phát hiện dioxin trong thực phẩm Nhóm 5
I. Vài nét về dioxine
1. Dioxine là gì ?
Dioxin là tên gọi chung của một nhóm hàng trăm các hợp chất hóa học tồn tại bền vững trong
môi trường cũng như trong cơ thể con người và các sinh vật khác. Chúng là các hợp chất thơm
polychlorin có đặc tính vật lý, hoá học và cấu trúc tương tự, được hình thành như một phụ phẩm của
các quá trình hoá học, từ những hiện tượng tự nhiên như núi lửa phun, cháy rừng đến các quá trình
nhân tạo như sản xuất hoá chất, thuốc trừ sâu, thép, sơn, giấy, quá trình thiêu và toả khói Tùy theo
số nguyên tử Cl và vị trí không gian của những nguyên tử này, dioxine có 75 đồng phân PCDD (poly-
chloro-dibenzo-dioxines) và 135 đồng phân PCDF (poly-chloro-dibenzo-furanes) với độc tính khác
nhau
Điôxin là hợp chất hữu cơ không mùi, không màu, chứa carbon, hyđrô, ôxy và chlorin.Trong số
210 hợp chất điôxin khác nhau, chỉ có 17 hợp chất là độc. Dạng điôxin độc hại nhất và được nghiên
cứu rộng nhất là điôxin 2,3,7,8 - tetra-chlorodibenzo-p-điôxin, viết tắt là 2,3,7,8-TCDD. Điôxin
không hoà tan trong nước nhưng hoà tan trong chất béo, chúng gắn với chất hữu cơ và chất cặn trong
môi trường và hấp thụ vào mô mỡ động vật hoặc người. Ngoài ra, do không bị vi khuẩn làm thối rữa
nên chúng tồn lưu và tích tụ sinh học trong dây chuyền thực phẩm. Một khi điôxin lọt vào môi
trường, chúng sẽ thu gom trong mô mỡ của người và động vật.
Dioxine còn bao gồm nhóm các PCB (poly-chloro-biphényles), là các chất tương tự dioxine,

Hatfield (Canada) và Uỷ ban 10 - 80 xác định 7 điểm nóng dioxin tại Việt Nam: Đà Nẵng, Biên
Hòa, Phù Cát, Pleiku, Nha Trang, Cần Thơ,Tân Sơn Nhất (Hậu quả cuộc chiến tranh cảu Mỹ ở Việt
Nam).
Ngoài chiến tranh Việt Nam, dioxin trong chất độc màu da cam gây nên thảm hoạ sinh thái ở
Seveso (Ý), và Times Beach (Missouri), Love Canal (New York),
3.Cơ chế tác động của dioxine lên tế bào và cơ thể
Cơ chế phân tử của dioxin tác động lên các tế bào và cơ thể người, động vật vẫn đang còn nhiều
tranh cãi về chi tiết. Thời gian bán phân huỷ của dioxin trong cơ thể động vật là 7 năm hoặc có thể
lâu hơn. Thông thường, dioxin gây độc tế bào thông qua một thụ thể chuyên biệt cho các
hydratcarbon thơm có tên là AhR (Aryl hydrocarbon Receptor). Phức hợp dioxin - thụ thể sẽ kế hợp
với protein vận chuyển ArnT (AhR nuclear Translocator) để xâm nhập vào trong nhân tế bào. Tại đây
dioxin sẽ gây đóng mở một số gene giải độc quan trọng của tế bào như Cyp1A, Cyp1B, Đồng thời,
một số thí nghiệm trên chuột cho thấy dioxin làm tăng nồng độ các gốc ion tự do trong tế bào. Điều
này, có thể là làm phá huỷ các cấu trúc tế bào, các protein quan trọng và, quan trọng hơn cả, nó có thể
gây đột biến trên phân tử DNA.
4. Các bệnh có đầy đủ bằng chứng do Dioxin
5
Khu ô nhiễm dioxin
trong sân bay Đà Nẵng
(Ảnh Phạm Hồng Trường)
Phát hiện dioxin trong thực phẩm Nhóm 5
• Ung thư phần mềm ( Sarcoma ) : là những ung thư có nguồn gốc trong mô ( trừ ung
thư xương, ung thư các tạng, ung thư võng nội mô ) và ung thư các tổ chức thần kinh
ngoại vi. Có hơn 20 loại ung thư phần mềm.
• U Lympho không Hodgkin
• U Lympho Hodgkin
• Bệnh xạm da
5. Các bệnh có bằng chứng hạn chế do Dioxin
• Ung thư phế quản phổi
• Ung thư khí quản

dioxins trong không khí như thuốc tẩy rửa sodium hypochlorite (bleach). Các sản phẩm plastic, tơ sợi
tổng hợp đều là mầm móng của dioxin khi bị thiêu đốt
Các núi lửa đang hoạt động cũng là một nguồn ô nhiễm dioxins trong không khí cũng giống
như nạn cháy rừng
Các nguồn ô nhiễm khác: những nhà máy sản xuất chất khai quang 2,4,5-T, những công trường
nông nghiệp lớn xử dụng thuốc diệt cỏ dại như ở Kazakhstan (Nga Sô), những vùng đang sử dụng
một cách bừa bãi, thiếu kiến thức khoa học những loại phân bón “lạ”, những thuốc trừ sâu rầy được
nhập cảng lậu, không tên, không chỉ dẫn cách dùng, và chỉ biết qua kinh nghiệm như thuốc màu nâu,
xanh, màu sữa
 Dioxine ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe con người hoặc gián tiếp thông qua thực phẩm
3. Các tai nạn liên quan đến dioxine
• Tai nạn tại Times Beach (Missouri-Hoa kỳ) do một công ty hóa chất bán chất phế thải có chứa
TCDD, sau đó một công ty có dịch vụ làm giảm thiểu bụi đường đã sử dụng số dầu trên cho dịch vụ
phun xịt để ngăn chặn bụi đường ở thành phố trên trong một thời gian ngắn. Kết quả là chính quyền
địa phương phải di chuyển 1.400 cư dân sống trong vùng xảy ra tai nạn và phải thiêu hủy hàng trăm
ngàn tấn xà bần bị ô nhiễm.
• Tai nạn do việc trộn lẫn 9 Kg dầu có chứa PCBs của một công ty sản xuất thức ăn gia súc tại
Bỉ. Điều này đã làm tăng lượng dioxine trong trứng gà, thịt gà, heo và bò và đã làm chấn động thị
trường Âu châu một thời gian.
• Trong quy trình sản xuất thức ăn gia súc, Pháp và Hà Lan đã dùng bùn khô (sludge), một phế
phẩm kỹ nghệ để làm chất đệm, và làm tăng vitamins cùng chất sợi (fiber). Kết quả là các mô mỡ
của heo, gà được nuôi ỡ những nơi này có chứa lượng dioxine cao. (Hiện tại, Pháp vẫn còn áp dụng
phương pháp này mặc dù Cộng đồng Âu châu đã nghiêm cấm từ năm 1991).
• Tại Seveso (Ý) trong một vụ nổ ở một nhà máy hóa chất, và sau đó một lượng dioxin ước tính
độ 30 Kg đã làm ô nhiễm một vùng rộng 6 Km
2
.
7
Phát hiện dioxin trong thực phẩm Nhóm 5
• Tháng 3/2008, TP Napoli (thủ phủ vùng Campania), cơ quan chức năng của Ý đã phát hiện

được sử dụng là các hóa chất, hóa chất này có độ nhạy và hấp thụ thành phần hỗn hợp trong mẫu.
Thành phần hỗn hợp trong pha động tương tác với pha tĩnh, mỗi hợp chất trong hỗn hợp tương
tác với một tỷ lệ khác nhau, hợp chất tương tác nhanh sẽ thoát ra khỏi cột trước và hợp chất tương tác
chậm sẽ ra khỏi cột sau. Đó là đặc trưng cơ bản của pha động và pha tĩnh, hơn nữa quá trình chia tách
có thể xảy ra bởi sự thay đổi nhiệt độ của pha tĩnh hoặc là áp suất của pha động.
9
Sơ đồ sắc kí khí
ghép khối phổ
Phát hiện dioxin trong thực phẩm Nhóm 5
Sắc đồ của sắc ký khí
b. Khối phổ:
Khối phổ được dùng để xác định một chất hóa học dựa trên cấu trúc của nó. Khi giải hấp các
hợp chất riêng lẻ từ cột sắc ký, chúng đi vào đầu dò có dòng điện ion hóa (mass spectrometry). Khi
đó, chúng sẽ tấn công vào các luồng, do chúng bị bỡ thành những mảnh vụn, những mảnh vụn này có
thể lớn hoặc nhỏ;
Những mảnh vụn thực tế là các vật mang điện hay còn gọi là iôn, điều này là quan trọng bởi vì
các hạt cần ở trạng thái tích điện thì mới đi qua được bộ lọc. Các khối nhỏ chắc chắn, khối của mảnh
vỡ được chia bởi các vật mang gọi là tỉ lệ vật mang khối (M/Z);
Hầu hết các mảnh vụn có điện tích là +1, M/Z thường miêu tả các phân tử nặng của mảnh vụn.
Nhóm gồm có 4 nam châm điện gọi là tứ cực (quadrapole), tiêu điểm của các mảnh vụn đi xuyên
qua các khe hở và đi vào đầu dò detector, tứ cự được thành lập bởi phần mền chương trình và hướng
các mảnh vụn đi vào các khe của khối phổ.
c. Phân tích kết quả
Máy tính sẽ ghi lại các biểu đồ của mỗi lần quét. Trục hoành biểu diễn tỉ lệ M/Z còn trục tung
biểu diễn cường độ tín hiệu của mỗi mảnh vụn được quét bởi đầu dò detector. Đây là đồ thị của số
khối. Mỗi hóa chất chỉ tạo ra một mô hình duy nhất, nói cách khác mỗi chất có một “dấu vân tay” để
nhận dạng, dựa trên mô hình ion của nó.
Các nhà nghiên cứu có thể so sánh khối phổ thu được trong thí nghiệm của họ với một thư viện
khối phổ của các chất đã được xác đinh trước. Việc này có thể giúp họ định danh được chất đó (nếu
10

- độ nhạy cao
- độ đặc hiệu cao
- độ chính xác cao
Hiện nay thì kĩ thuật HRGC/HRMS (high-resolution gas chromatography and high-resolution
mass spectrometry) là một trong những kĩ thuật đáp ứng những yêu cầu trên. Do đó, cơ quan FDA,
EPA của Mĩ và các cơ quan quản lý của Châu Âu đã yêu cầu sử dụng HRGC/ HRMS là kĩ thuật
chuẩn cho kiểm tra dioxins.
1. Vật liệu:
- Máy sắc kí khí ghép khối phổ với độ phân giải cao.
- Mẫu thực
phẩm như: cá,
thịt, sữa,…
- Máy li tâm
- Các dung dịch và hóa chất rửa mẫu,
tinh sạch và chạy sắc ký
2. Quy trình thực hiện:
Chuẩn bị mẫu: công việc chuẩn bị mẫu
mất khá nhiều thời gian trong quá trình phân
tích mẫu, thường là từ 3 đến 4 ngày. Hiện nay
việc chuẩn bị mẫu thường sử dụng phương
pháp ly trích lỏng như phương pháp
ASE300 với ethanol:toluen (68:32) và ở nhiệt độ
150
0
C và áp suất 1500psi. Các bước chuẩn bị
mẫu như sau:
- Lấy khoảng 5-10g mẫu tươi hoặc khô
- Hòa tan mẫu trong hexane
12
Phát hiện dioxin trong thực phẩm Nhóm 5

Dữ liệu
trong thư
viện
Kết quả
chạy
HRMS
Phát hiện dioxin trong thực phẩm Nhóm 5
- Phân tích được một lúc nhiều mẫu, mỗi lần phân tích được 98 mẫu.
- Giới hạn phát hiện thấp
Nhược điểm:
- Thời gian phân tích mẫu khá dài từ 4-5 ngày
- Yêu cầu thiết bị đắt tiền
- Chi phí phân tích mẫu đắt
- Yêu cầu trình độ cao đối với phân tich viên
V. Kết luận và đề nghị
Dioxin là hóa chất gây nguy hiểm cho sức khỏe của con người. Chúng là các hợp chất khó phân
hủy, có thể trực tiếp tác động đến an toàn của con người hoặc gián tiếp thông qua thực phẩm mà
người sử dụng.
Việc dioxin lan tràn trong thực phẩm như sự kiện thịt heo Ireland (12/2008) có lẽ sẽ không hiếm
trong xã hội hiện nay, nó báo động nguy cơ về thực phẩm không an toàn trên toàn thế giới và cảnh
báo người tiêu dùng cần cẩn thận trong quá trình lựa chọn thực phẩm.
Vấn đề phát hiện dioxin trong thực phẩm là cần thiết. Phương pháp sắc kí khí ghép khối phổ để
phát hiện dioxin là một phương pháp hiệu quả, có độ nhạy, độ đặc hiệu và độ chính xác cao; tuy
nhiên, yêu cầu về chi phí, thiết bị và kĩ thuật cao nên nó không được sử dụng rộng rãi. Vì thế, vấn đề
quan trọng nhất hiện nay là cần làm thế nào để hạn chế được thấp nhất lượng dioxin tạo ra hàng ngày.
Các quốc gia cần trực tiếp tham gia phòng chống dioxin, tác động trực tiếp đến người dân hạn
chế sử dụng và tiêu hủy các sản phẩm có khả năng sinh dioxin.
Các công ty hóa chất và các công ty liên quan cần kiểm soát chặt chẽ các quy trình có liên quan
đến dioxin và hạn chế đến mức thấp nhất có thể các tai nạn liên quan đến hợp chất nguy hiểm này.
Tăng cường hợp tác quốc tế để tìm ra các giải pháp khắc phục hậu quả của dioxin.