Chất độc này sinh ra bởi loại vi khuẩn kỵ khí. Bào tử vi Khi nhắc về chất độc, nhiều người sẽ nghĩ ngay đến những cái tên như Xyanua, Asen hay Strychnine, riêng Strychnine được miêu tả là gây ra những triệu chứng kịch tính và đau đớn nhất so với bất kỳ phản ứng ngộ độc nào được biết đến.

Tuy nhiên, ba cái tên này vẫn chưa phải là những chất độc mạnh nhất mà khoa học tìm thấy được tính cho đến nay.

Đối với các nhà nghiên cứu, việc đánh giá độc tính và so sánh độc tính giữa các chất độc là công việc không dễ dàng. Bởi các chất độc khác nhau sẽ gây ra các triệu chứng độc khác nhau; Hơn nữa trạng thái hóa học (lỏng, khí...) của một chất khác nhau và cách chúng xâm nhập vào cơ thể người khác nhau (hít, tiếp xúc qua da, nuốt...) cũng mang lại những hậu quả khác nhau.

Nghĩa là... Cùng một liều độc xâm nhập vào cùng một cơ thể, nhưng với cách thức xâm nhập khác nhau (như xâm nhập qua miệng hoặc xâm nhập qua da) lại có những tác động khác nhau.

Ví dụ, nếu chúng ta nuốt phải kim loại thủy ngân lỏng (khác với việc hít phải hơi) thì thủy ngân nhiều khả năng sẽ đi qua cơ thể chúng ta một cách vô hại. Song, vào năm 1996, một giáo sư người Mỹ đã mất mạng khi làm thí nghiệm liên quan đến thủy ngân. Có 1-2 giọt hợp chất Dimethyl thủy ngân đã dính vào găng tay cao su của vị giáo sư này, sau đó xuyên qua găng tay và vào da của giáo sư, khiến cô rơi vào trạng thái hôn mê sâu và tử vong sau đó vài tháng.

Vậy làm sao để so sánh mức độ độc hại khác nhau của các loại chất độc trên thế giới? Câu trả lời đến từ LD50, đây là cách đo trị số độc tính phổ biến nhất hiện nay.

LD50 (Liều lượng Lethal, 50%) hiểu đơn giản là liều lượng chất độc hoặc chất phóng xạ đủ để giết chết một nửa đối tượng sinh vật tham gia thí nghiệm. LD50 càng thấp thì độc tính càng cao.

Lấy ví dụ trên thang đo LD50: Hợp chất Natri xyanua (NaCN) có thể đoạt mạng ở mức khoảng 6 miligram/kg. thì LD50 của Tetrodotoxin (TTX, chất độc thần kinh cực mạnh, phổ biển từ cá nóc) là khoảng 300 microgram/kg nếu uống bằng miệng, và chỉ 10 microgram/kg nếu tiêm.

Dựa trên LD50, tập thể các nhà khoa học đã xếp 5 chất độc mạnh nhất hành tinh, chúng đều mạnh gấp (ít nhất) 100 lần so với Xyanua, Asen hay Strychnine. The Conversation(1) sắp xếp 5 chất độc mạnh nhất thế giới này theo thứ tự tăng dần.

1. Ricin (LD50: 1-20 miligram/kg)

Ricin là một chất độc tự nhiên có trong hạt thầu dầu (Ricinus Communis). Độc tính khủng khiếp của Ricin mạnh hơn Xyanua rất nhiều, gấp khoảng 500 lần. Chỉ một lượng độc bằng hạt cát cũng có thể cướp đi sinh mạng của một người trưởng thành.

Ricin phá hủy tế bào bằng cách làm ngừng hoạt động của phân tử ARN ribosome khiến tế bào không thể tổng hợp được protein khiến tế bào chết đi.

Sau khi nhiễm độc, nạn nhân sẽ gặp phải các triệu chứng như nôn, khó thở, da tím tái. Trong vòng đến 72 giờ tiếp theo, nạn nhân sẽ tử vong.

2. VX (LD50: 3 microgram/kg)

VX được đánh giá là loại chất độc thần kinh mạnh nhất từng được con người tạo ra. Ở trạng thái nguyên thể, VX là một dung dịch giống dầu máy, không màu và không mùi.

Chất độc hóa học VX này xuất hiện từ nghiên cứu của Công ty kỹ nghệ hoá chất hoàng gia Anh (ICI) về thuốc trừ sâu mới đầu những năm 1950. Năm 1991, Liên Hợp Quốc đã xếp VX vào danh sách "vũ khí hủy diệt hàng loạt".

Viện Quan hệ Quốc tế Mỹ (CFR) cho biết, chất độc hóa học VX có khả năng vô hiệu hóa hoạt động của các cơ, khiến thần kinh của nạn nhân tê liệt rồi chết chỉ sau vài chục giây. Chỉ cần 1 giọt cực nhỏ VX dính lên da cũng có thể gây tê liệt thần kinh của nạn nhân.

VX có khả năng vô hiệu hóa enzym dẫn truyền thần kinh Acetylcholinesterase giữa các tế bào, do đó gây tích tụ acetylcholin quá tải dẫn đến sự co cơ không kiểm soát và khiến nạn nhân chết vì ngạt.

3. Batrachotoxin (LD50: 2 microgram/kg)

Loại chất kịch độc này đến từ tự nhiên. Chúng tồn tại trên da của những con ếch nhỏ, đầy màu sắc sống ở các khu rừng rậm. Hai loài ếch Phyllobates terribilis vàng và ếch Phyllobates bicolor nhiều màu thường được người da đỏ bản địa ở Tây Colombia lấy chất độc từ chúng để làm phi tiêu độc.

Loài ếch Phyllobates bicolor nhiều màu có độc tố cực mạnh trên da. Ảnh: Yilder Esteban González M./Flickr

Batrachotoxin giết chết nạn nhân bằng cách can thiệp vào các kênh ion natri trong các tế bào của cơ bắp và dây thần kinh, ngăn chặn chúng đóng lại dẫn đến tê liệt. Sự di chuyển liên tục của các ion Na + cuối cùng dẫn đến suy tim.

Các nhà nghiên cứu tìm hiểu được rằng, những con ếch độc được nuôi nhốt sẽ mất chất độc trên da chúng. Điều này có nghĩa là độc tính đến từ chế độ ăn uống tự nhiên của chúng.

Ngoài ra, không chỉ các loài ếch có độc Batrachotoxin mà chim Pitohui tại Papua New Guinea cũng có loại độc chết người này.

4. Maitotoxin (LD50: 0.2 microgram/kg)

Maitotoxin là chất độc tồn tại trong các sinh vật phù du sống ở biển như Dinoflagellata.  Maitotoxin độc hơn (ít nhất) 5 lần so với chất độc thần kinh Tetrodotoxin thường thấy trong cá nóc.

Cơ chế của Maitotoxin là làm tăng lưu lượng của các ion canxi qua màng tế bào cơ tim, gây suy tim và tử vong. Vì có cấu trúc phức tạp nên loại chất độc này rất khó để tổng hợp nhân tạo.

Dinoflagellata được xem là sinh vật nguyên sinh. Trên Trái Đất có khoảng 1.555 loài Dinoflagellata còn sinh tồn trong biển đã được mô tả.

5. Botulinum Toxin (LD50: 1 nanogram/kg)

Giới khoa học vốn nhận biết được độc tính khác nhau của các loại chất độc khác nhau nhưng họ đều phải công nhận rằng Botulinum Toxin (BTX) là chất độc mạnh nhất, khủng khiếp nhất từng được biết đến trên thế giới.

Thư viện Y học Quốc gia Mỹ cho biết, chỉ 1 gram chất độc Botulinum ở dạng tinh thể có thể giết chết hơn 1 triệu người.

Loại độc tố này sinh ra bởi vi khuẩn kỵ khí tuyệt đối có tên Clostridium Botulinum (C. Botulinum). Bào tử C. Botulinum có thể sống sót trong điều kiện lên tới 120 độ C. Vi khuẩn kỵ khí C. Botulinum thường sống trong đất, bùn, bụi bẩn, ruột cá, ruột gia súc. Đặc biệt, phát triển mạnh trong thức ăn ôi thiu, môi trường kín như thịt/cá hộp để lâu ngày. Vi khuẩn kỵ khí tuyệt đối Clostridium Botulinum (C. Botulinum) có khả năng chịu đựng mức nhiệt 1.200 độ C trong vòng 4 phút.

Khi đi vào cơ thể người, độc tố Botulinum sẽ vô hiệu hóa sự giải phóng của acetylcholine, một chất hóa học được tiết ra bởi dây thần kinh cho phép các cơ làm việc, khiến các xung động thần kinh bị ngưng trệ, kết quả khiến cho cơ thể người nhiễm độc bị liệt vận động toàn thân.

Triệu chứng của nhiễm độc BTX là nói khó, các cơ mặt liệt hoàn toàn, song thị (nhìn 1 thành 2), mí mắt sụp. Nếu không được cấp cứu kịp thời, chất độc sẽ tiếp tục gây liệt các cơ hô hấp khiến nạn nhân khó thở rồi ngừng thở và tử vong.

Botulinum H là chất độc mạnh nhất trong 8 loại chất độc của Botulinum toxin. Các chất độc khác ký hiệu bằng các chữ cái A, B, C1, D, E, F và G.

Riêng chất độc Botulinum H được Stephen Arnon và các đồng nghiệp tại Sở Y tế Công cộng California (Mỹ) tìm ra năm 2013.

Ba loại Botulinum A (Botox, Dysport và Xeomin) và một loại Botulinum B (Myobloc) có mặt trong nhiều loại sản phẩm y tế và mỹ phẩm thương mại khác nhau.

Thanh Hòa (nguồn: The Conversation, Newscientist, National Academies)

Chú thích:

(1) The Conversation là website chuyên phân tích, bình luận, nghiên cứu các tin tức, công trình khoa học trên toàn thế giới. Tính đến năm 2015, đã có 27.000 tác giả học thuật viết bài cho The Conversation.

The Conversation được tài trợ bởi các trường đại học và khu vực nghiên cứu, chính phủ và doanh nghiệp.