Hóa học của nấm độc

Ngộ độc nấm luôn là mối đe dọa đối với sức khỏe con người. Có một số lượng lớn các báo cáo về việc ăn phải nấm độc hàng năm trên khắp thế giới. Nó thu hút sự quan tâm của các nhà nghiên cứu, đặc biệt là các khía cạnh về thành phần độc tố, cơ chế gây độc và ứng dụng độc tố trong nấm độc. Tuy nhiên trong bài viết hóa học của nấm độc lần này, tôi chỉ đề cập đến một vài hợp chất có trong một số loại nấm độc điển hình. Bạn hãy giành ít thời gian để tham khảo nhé!

Đôi nét

Các vụ ngộ độc do ăn phải nấm độc xảy ra hàng năm trên khắp thế giới, và một số lượng lớn các vụ ngộ độc đã được báo cáo. Vô tình ngộ độc nấm kiếm ăn có thể ảnh hưởng đến sức khỏe, thậm chí dẫn đến tử vong trong một số trường hợp. Ngộ độc nấm là một vấn đề an toàn thực phẩm trên toàn thế giới và nó là một trong những nguyên nhân chính của các trường hợp tử vong do ngộ độc thực phẩm.

Một vài loại nấm độc. Ảnh: Internet

Trong những năm gần đây, hơn 100 loại nấm độc đã được tìm thấy, trong đó hơn 30 loại có độc tính gây tử vong. Hiện nay, chúng ta chủ yếu phân biệt nấm ăn và nấm độc bằng hình thái, nhưng nấm độc thường bị nhầm lẫn với các loài ăn được vì hình dáng bên ngoài khá giống nhau, đây cũng là nguyên nhân thường gây ra ngộ độc nấm. Người và động vật có thể xuất hiện một số triệu chứng nhiễm độc sau khi ăn phải những loại nấm này.

Ngoài ra, có một lý do mà bạn không nên hái nấm hoang dã trừ khi bạn đã được đào tạo về cách nhận biết các loại khác nhau; một số loại nấm có chứa chất độc chết người có thể trông gần giống với những loại nấm hoàn toàn an toàn để ăn. Trong số các loại độc tố khác nhau của nấm, độc tố gây ra số người chết nhiều nhất là amatoxin và orellanin.

Chú ý: Có nhiều loại độc tố khác trong nấm độc không trình bày trong nội dung bài viết của tôi. Nếu bạn quan tâm về chủ đề này thì có thể tham khảo thêm bài viết khác tại đây.

Hóa học đằng sau

Amatoxin

Cả hai loại nấm được đặt tên nham hiểm là ‘Mũ tử thần’ (Death Cap) và ‘Thiên thần hủy diệt’ (Destroying Angel) đều chứa amatoxin. 

Nấm mũ tử thần (Amanita phalloides), là một loại nấm chết chóc có nắp màu vàng nhạt và phần thân khá lớn ở trên mặt đất. Nấm thiên thần hủy diệt (Amanita bisporigera) áp dụng cho một số loài nấm trắng chết chóc tương tự.

Theo Wikipedia.
Cấu trúc của các hợp chất amatoxin. Ảnh: Candace Bever

Các amatoxin là các octapeptide hai vòng thuộc một họ các hợp chất tương tự về cấu trúc gọi chung là cyclopeptides, với những thay đổi nhỏ trong các bộ phận của cấu trúc xác định các loại khác nhau, trong đó có 10 loại hiện được biết đến. Các amatoxin chính thường được tìm thấy với số lượng đáng kể là α-amanitin, β-amanitin và γ-amanitin, là những chất độc mạnh nhất. Cả ba đều có liều lượng gây chết trung bình khoảng 0,5-0,75 miligam trên mỗi kg trọng lượng cơ thể.

Trọng lượng phân tử của chúng là khoảng 900 Da. Amatoxin bền nhiệt và do đó không bị phá hủy khi đun nấu; chúng cũng không bị phá hủy bằng cách đóng băng hoặc đông khô. Amatoxin vẫn độc sau thời gian bảo quản kéo dài. Nồng độ amatoxin khác nhau ở các phần khác nhau của nấm. Hàm lượng cao nhất được tìm thấy trong vòng (khoảng 6 mg / g), trong khi củ có hàm lượng độc tố thấp nhất (khoảng 0,2 mg / g).

Nhìn chung, hàm lượng độc tố ở nấm trưởng thành cao hơn ở nấm non. Ngoài ra, có vẻ như hàm lượng amatoxin thay đổi tùy theo các khu vực địa lý khác nhau. Tỷ lệ này cao hơn một chút trong các mẫu vật A. phalloides từ Châu Âu so với các mẫu vật từ Bắc Mỹ.

Nấm mũ tử thần. Ảnh: BBC

Có thể mất từ ​​6 đến 24 giờ để các triệu chứng ngộ độc amatoxin biểu hiện. Các triệu chứng ban đầu là co thắt dạ dày, nôn mửa và tiêu chảy; những điều này thực sự có thể cải thiện sau vài ngày, nhưng cuối cùng độc tố có thể gây suy gan và thận, dẫn đến tử vong trong vòng 5 đến 8 ngày sau khi ăn nấm. Người ta ước tính rằng từ 10-20% các trường hợp được chẩn đoán ngộ độc amatoxin dẫn đến tử vong, với nhiều trường hợp sống sót cần được cấy ghép gan.

Cơ chế gây độc của amatoxin liên quan đến xu hướng tạo phức chặt chẽ với RNA polymerase II của hợp chất này. Bằng cách tạo phức với enzym RNA polymerase II nội bào, amatoxin ức chế sự hình thành mRNA và đến lượt nó, tổng hợp protein, nhanh chóng dẫn đến hoại tử tế bào. Tế bào biểu hiện chất vận chuyển bị ảnh hưởng chủ yếu.

Các bác sĩ đã thành công trong việc điều trị ngộ độc amatoxin bằng cách sử dụng các hợp chất “chống độc gan” (anti-hepatotoxic) từ cây kế sữa, Silybum marianum. Một chiết xuất thô của flavolignans từ hạt S. marianum, được gọi là silymarin (tên thương mại là Legalon) đã được chứng minh là hữu ích trong các trường hợp ngộ độc amatoxin. Trong một thử nghiệm đối với một trong những flavolignans silybin, trong số 60 bệnh nhân bị ngộ độc bởi các loài Amanita chứa amatoxin, không có trường hợp nào tử vong.

Orellanine

Nấm chết người (Deadly Webcap) và nấm chiếc mũ của chàng ngốc (Fool’s Webcap) đều chứa orellanine.

Nấm chết người (Rubellus Cortinarius) có màu nâu nâu với các mép nhạt màu hơn, và được bao phủ bởi các vảy hình sợi mịn. Nấm chiếc mũ của chàng ngốc (Cortinarius orellanus) có màu nâu cam, và được bao phủ bởi các vảy mịn, dạng sợi nhưng trở nên mịn theo tuổi tác.

Theo Wikipedia.
Sự khử orellanin (1) thành orellinine (2) và orelline (3). Ảnh: Ilkka Ojanperä

Orellanine là một bipyridine N-oxide có cấu trúc hóa học tương tự như paraquat. Đây là một độc tố nephrotoxin mạnh. Một chất chuyển hóa của orellanine được cho là có thể ức chế sự tổng hợp protein trong thận.

Độc tố đặc biệt này ban đầu gây khát, co thắt dạ dày và buồn nôn, sau đó có thể gây ra lượng nước tiểu thấp (hoặc thậm chí không có). Các triệu chứng ban đầu có thể mất đến ba tuần để xuất hiện, mặc dù thông thường chúng sẽ đáng chú ý từ hai đến ba ngày sau khi uống. Các triệu chứng muộn hơn là do thận bị tổn thương, trong trường hợp nặng có thể dẫn đến suy thận. 

Một lần nữa, trong những trường hợp này, cấy ghép thường là lựa chọn duy nhất để điều trị ngộ độc, không có thuốc giải độc orellanine được biết đến. Liều gây chết trung bình ở chuột là khoảng 12-20 miligam / kg trọng lượng cơ thể, mặc dù nó được cho là thấp hơn con số này ở người.

Một vài độc tố khác

Một vài độc tố có trong nấm thuộc chi Amanita. Ảnh: Anna Poliwoda

Loại nấm độc dễ nhận biết nhất có lẽ là nấm tán giết ruồi (Fly Agaric hay Amanita muscaria) hoặc nấm đổ mồ hôi (Clitocybe rivulosa). Mẫu vật có đốm trắng, đỏ hoặc trắng với những đốm hồng này chứa hợp chất muscarine, mặc dù ở nồng độ thấp hơn một số loài nấm khác – người ta ước tính rằng nó chỉ chiếm khoảng 0,0003% trọng lượng của nấm. 

Muscarine ban đầu được cho là nguồn gốc gây ra độc tính của Fly Agaric, nhưng sau đó người ta phát hiện ra rằng một hợp chất khác, muscimol, là nguyên nhân chính. Nó cũng được tìm thấy trong một loại nấm độc phổ biến khác, Panther Cap hay Amanita pantherina.

Không có trường hợp tử vong nào chính thức được cho là do Fly Agaric hoặc Panther Caps, nhưng việc ăn phải chúng có thể gây chóng mặt, kích ứng dạ dày và các tác dụng gây ảo giác.

Cuối cùng là False Morel hay còn gọi là nấm não vì bề mặt xoắn của nó giống não người và có thể gây chết người khi ăn sống vì nấm này có chứa chất gyromitrin, khi vào cơ thể người sẽ chuyển hóa thành monomethylhydrazine (MMH). Độc tố nói trên ảnh hưởng chủ yếu đến gan, đôi khi tác động đến hệ thần kinh và thận.

Quá trình chuyển hóa gyromitrin thành MMH. Ảnh: Daniel E. Brooks

Người bị trúng độc có triệu chứng thường gặp như tiêu chảy, nôn mửa, chóng mặt, đau đầu. Trong trường hợp xấu nhất, người trúng độc sẽ hôn mê sâu và chết sau 1 tuần. Còn nếu nấu chín và chế biến đúng cách thì có hương vị rất ngon và có thể ăn được do lượng độc tố giảm khi qua nấu nướng. Tuy nhiên ăn nó vẫn rất nguy hiểm, do đó nấm tươi có thể được bán ở một số nơi nhưng phải kèm theo khuyến cáo và chỉ dẫn sử dụng.

Thật không may, không có manh mối nào để phát hiện ra nấm nào độc, nấm nào không. Một số loại chết chóc nhất có thể có hương vị thơm ngon và trông lành tính. Cũng không phải lúc nào bạn chỉ cần nấu kỹ những loại nấm này là đủ; điều này không nhất thiết làm cho chúng an toàn để ăn, vì các hợp chất độc thường không bị phân hủy bởi nhiệt.

Xem video bên dưới để hiểu rõ hơn:

YouTube video
Nguồn: ACS Reaction

Bài viết đến đây là hết rồi. Hi vọng sẽ giúp ích cho các bạn phần nào trong tương lai. Lần sau nếu có ai hỏi về chủ đề này thì hãy nhớ về hóa học đằng sau chúng nhé!

Tham khảo Xia Yin, Wikipedia, Danielle L. Brown, Jiri Patocka, François Durand, Compound InterestSciencedirect.

Đăng ký Bản tin
BÀI ĐĂNG MỚI

Đăng ký danh sách gửi thư của chúng tôi và nhận những nội dung thú vị và cập nhật vào hộp thư đến email của bạn.

Cảm ơn bạn đã đăng ký.

Đã xảy ra lỗi.

Share: