馬立田食品毒理學(xué)評價與食品安全性

1、1食品毒理學(xué)評價與食品安全性食品毒理學(xué)評價與食品安全性 北京中大華遠(yuǎn)認(rèn)證中心馬立田馬立田 胡軍胡軍 劉宏霞劉宏霞2007年10月 長沙2前前 言言應(yīng)用食品毒理學(xué)的方法對食品進(jìn)行安全性評價, 為我們正確認(rèn)識和安全使用食品添加劑(包括營養(yǎng)強(qiáng)化劑)、開發(fā)食品新資源和新資源食品及保健食品的開發(fā)提供了可靠的技術(shù)保證，為我們正確評價和控制食品容器和包裝材料、輻照食品、食品及食品工具與設(shè)備用洗滌消毒劑、農(nóng)藥殘留及獸藥殘留的安全性提供了可靠的操作方法。 3一一 食品毒理學(xué)基本概念食品毒理學(xué)基本概念1.食品毒理學(xué)食品毒理學(xué)（food toxicology）：應(yīng)用毒理學(xué)方法研究食品中外源化學(xué)物的性質(zhì)，來源與形成，

2、它們的不良作用與可能的有益作用及其機(jī)制，并確定這些物質(zhì)的安全限量和評定食品的安全性的科學(xué)。 4一一 食品毒理學(xué)基本概念食品毒理學(xué)基本概念2.2.毒物：毒物： 在一定條件下，較小劑量就能夠?qū)ι矬w產(chǎn)生損害作用或使生物體出現(xiàn)異常反應(yīng)的外源化學(xué)物稱為毒物。食物中的毒物來源有：天然的或食品變質(zhì)后產(chǎn)生的毒素等、環(huán)境污染物、農(nóng)獸藥殘留、生物毒素、以及食品接觸所造成的污染。5一一 食品毒理學(xué)基本概念食品毒理學(xué)基本概念3.外源化學(xué)物（外源化學(xué)物（xenobiotics）：）： 是存在于外界環(huán)境中，而能被機(jī)體接觸并進(jìn)入體內(nèi)的化學(xué)物；它不是人體的組成成分，也不是人體所需的營養(yǎng)物質(zhì)。近來，確切的概念應(yīng)稱為“外來生物

3、活性物質(zhì)”。 6一一 食品毒理學(xué)基本概念食品毒理學(xué)基本概念4. 毒性：毒性： 是指外源化學(xué)物與機(jī)體接觸或進(jìn)入體是指外源化學(xué)物與機(jī)體接觸或進(jìn)入體內(nèi)的易感部位后，能引起損害作用的內(nèi)的易感部位后，能引起損害作用的相對能力，或簡稱為損傷生物體的能相對能力，或簡稱為損傷生物體的能力。也可簡述為外源化學(xué)物在一定條力。也可簡述為外源化學(xué)物在一定條件下?lián)p傷生物體的能力。件下?lián)p傷生物體的能力。 7一一 食品毒理學(xué)基本概念食品毒理學(xué)基本概念5化學(xué)損害：化學(xué)損害： 所謂化學(xué)損害是指通過改變生物體所謂化學(xué)損害是指通過改變生物體內(nèi)的生物化學(xué)過程甚至導(dǎo)致器質(zhì)性病內(nèi)的生物化學(xué)過程甚至導(dǎo)致器質(zhì)性病變的損傷。變的損傷。 8一一

4、 食品毒理學(xué)基本概念食品毒理學(xué)基本概念6.6. 毒性物質(zhì)的分類：毒性物質(zhì)的分類： （1)1)按其來源：分天然、合成和半合成三按其來源：分天然、合成和半合成三類；類； （2 2）按其用途及分布范圍：分工業(yè)、環(huán)境、）按其用途及分布范圍：分工業(yè)、環(huán)境、食品有毒成分、農(nóng)用、醫(yī)用、軍事、放射性、食品有毒成分、農(nóng)用、醫(yī)用、軍事、放射性、生物性和化妝品中分布的有害化學(xué)物；生物性和化妝品中分布的有害化學(xué)物； (3) (3)按其毒性強(qiáng)弱又可分為劇毒、高毒、按其毒性強(qiáng)弱又可分為劇毒、高毒、中毒、低毒、微毒等。中毒、低毒、微毒等。 9一一 食品毒理學(xué)基本概念食品毒理學(xué)基本概念7. 7. 毒物的毒效應(yīng)毒物的毒效應(yīng)(1

5、)急性毒性急性毒性:指機(jī)體一次給予受試化合物，指機(jī)體一次給予受試化合物，低毒化合物可在低毒化合物可在24小時內(nèi)多次給予，小時內(nèi)多次給予，經(jīng)吸入途徑和急性接觸，通常連續(xù)接經(jīng)吸入途徑和急性接觸，通常連續(xù)接觸觸4小時，最多連續(xù)接觸不得超過小時，最多連續(xù)接觸不得超過24小小時。在短期內(nèi)發(fā)生的毒效應(yīng)。時。在短期內(nèi)發(fā)生的毒效應(yīng)。 10一一 食品毒理學(xué)基本概念食品毒理學(xué)基本概念7. 7. 毒物的毒效應(yīng)毒物的毒效應(yīng)(2)(2)蓄積毒性：指低于一次中毒劑量的外蓄積毒性：指低于一次中毒劑量的外源化學(xué)物，反復(fù)與機(jī)體接觸一定時間源化學(xué)物，反復(fù)與機(jī)體接觸一定時間后致使機(jī)體出現(xiàn)的中毒作用。一種外后致使機(jī)體出現(xiàn)的中毒作用。

6、一種外源化學(xué)物在體內(nèi)蓄積作用的過程，表源化學(xué)物在體內(nèi)蓄積作用的過程，表現(xiàn)為物質(zhì)蓄積和功能蓄積兩個方面。現(xiàn)為物質(zhì)蓄積和功能蓄積兩個方面。11一一 食品毒理學(xué)基本概念食品毒理學(xué)基本概念7. 7. 毒物的毒效應(yīng)毒物的毒效應(yīng)(3)(3)亞慢性、慢性毒性亞慢性、慢性毒性亞慢性毒性：指機(jī)體在相當(dāng)于亞慢性毒性：指機(jī)體在相當(dāng)于1/201/20左左右生命期間，少量反復(fù)接觸某種有害右生命期間，少量反復(fù)接觸某種有害化學(xué)和生物因素所引起的損害作用?；瘜W(xué)和生物因素所引起的損害作用。慢性毒性：指外源化學(xué)物質(zhì)長時間少慢性毒性：指外源化學(xué)物質(zhì)長時間少量反復(fù)作用于機(jī)體后所引起的損害作量反復(fù)作用于機(jī)體后所引起的損害作用。用。12

7、一一 食品毒理學(xué)基本概念食品毒理學(xué)基本概念7. 7. 毒物的毒效應(yīng)毒物的毒效應(yīng) (4)“三致三致”作用：指致突變、致畸、作用：指致突變、致畸、致癌作用。致癌作用。 13二我國食品安全性毒理學(xué)評二我國食品安全性毒理學(xué)評價法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)價法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)1 1 中華人民共和國食品衛(wèi)生法中華人民共和國食品衛(wèi)生法第九條第二項：禁止生產(chǎn)經(jīng)營含有毒、第九條第二項：禁止生產(chǎn)經(jīng)營含有毒、有害物質(zhì)或者被有害物質(zhì)污染，可能有害物質(zhì)或者被有害物質(zhì)污染，可能對人體健康有害的食品。對人體健康有害的食品。14二我國食品安全性毒理學(xué)評二我國食品安全性毒理學(xué)評價法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)價法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)2.2.食品安全性毒理學(xué)評價程序和試

8、驗方法食品安全性毒理學(xué)評價程序和試驗方法（共十二個標(biāo)準(zhǔn)）（共十二個標(biāo)準(zhǔn)）GB 15193.1-2003 GB 15193.1-2003 食品安全性毒理學(xué)評價食品安全性毒理學(xué)評價程序程序 GB 15193.3-2003 GB 15193.3-2003 急性毒性試驗急性毒性試驗 GB 15193.9-2003 GB 15193.9-2003 顯性致死試驗顯性致死試驗 GB 15193.12-2003 GB 15193.12-2003 體外哺乳類細(xì)胞體外哺乳類細(xì)胞( (V79/HGPRT)V79/HGPRT)基因突變試基因突變試驗驗 15二我國食品安全性毒理學(xué)評二我國食品安全性毒理學(xué)評價法律法規(guī)和標(biāo)

9、準(zhǔn)價法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)GB 15193.13-2003 30GB 15193.13-2003 30天和天和9090天喂養(yǎng)試驗天喂養(yǎng)試驗 GB 15193.14-2003GB 15193.14-2003致畸試驗致畸試驗 GB 15193.17-2003 GB 15193.17-2003 慢性毒性和致癌試驗慢性毒性和致癌試驗 GB 15193.18-2003 GB 15193.18-2003 日容許攝入量日容許攝入量( (ADI)ADI)的的制定制定 GB 15193.19-2003 GB 15193.19-2003 致突變物、致畸物和致致突變物、致畸物和致癌物的處理方法癌物的處理方法 GB 1519

10、3.20-2003 TKGB 15193.20-2003 TK基因突變試驗基因突變試驗 GB 15193.21-2003 GB 15193.21-2003 受試物處理方法受試物處理方法 16二我國食品安全性毒理學(xué)評二我國食品安全性毒理學(xué)評價法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)價法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn) 3.保健食品安全性毒理學(xué)評價規(guī)范保健食品安全性毒理學(xué)評價規(guī)范（包（包括評價程序和評價方法兩部分）括評價程序和評價方法兩部分）第一部分第一部分 評價程序評價程序 （1 1）主題內(nèi)容與適用范圍）主題內(nèi)容與適用范圍 （2 2）對受試物的要求）對受試物的要求 （3 3）對受試物處理的要求）對受試物處理的要求 （4 4）保健食品安全性毒

11、理學(xué)評價試驗的四個階）保健食品安全性毒理學(xué)評價試驗的四個階段和內(nèi)容段和內(nèi)容 （5 5）不同保健食品選擇毒性試驗的原則要求）不同保健食品選擇毒性試驗的原則要求 （6 6）保健食品安全性毒理學(xué)評價試驗的目的和）保健食品安全性毒理學(xué)評價試驗的目的和結(jié)果判定結(jié)果判定 （7 7）保健食品毒理學(xué)安全性評價時應(yīng)考慮的問）保健食品毒理學(xué)安全性評價時應(yīng)考慮的問題題17二我國食品安全性毒理學(xué)評二我國食品安全性毒理學(xué)評價法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)價法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)第二部分第二部分 評價方法評價方法 （1 1）急性毒性試驗）急性毒性試驗 （2 2）鼠傷寒沙門氏菌鼠傷寒沙門氏菌/ /哺乳動物微粒體酶哺乳動物微粒體酶試驗試驗 （3 3

12、）骨髓細(xì)胞微核試驗骨髓細(xì)胞微核試驗 （4 4）哺乳動物骨髓細(xì)胞染色體畸變試驗）哺乳動物骨髓細(xì)胞染色體畸變試驗 （5 5）小鼠精子畸變試驗）小鼠精子畸變試驗 （6 6）小鼠睪丸染色體畸變試驗）小鼠睪丸染色體畸變試驗 （7 7）顯性致死試驗）顯性致死試驗 （8 8）非程序性）非程序性DNA合成試驗合成試驗 （9 9）果蠅伴性隱性致死試驗）果蠅伴性隱性致死試驗18二我國食品安全性毒理學(xué)評二我國食品安全性毒理學(xué)評價法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)價法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)第二部分第二部分 評價方法評價方法（1010） 體外哺乳類細(xì)胞體外哺乳類細(xì)胞（V79/HGPRT）基因突變試驗基因突變試驗 (11 (11）TK基因突變試驗基因

13、突變試驗（1212） 30天和天和90天喂養(yǎng)試驗天喂養(yǎng)試驗（1313） 致畸試驗致畸試驗（1414） 繁殖試驗繁殖試驗（1515） 代謝試驗代謝試驗（1616） 慢性毒性和致癌試驗慢性毒性和致癌試驗（1717） 日容許攝入量（日容許攝入量（ADI）（1818） 致突變物，致畸物和致癌物的處致突變物，致畸物和致癌物的處理方法理方法19三毒性參數(shù)和安全限值三毒性參數(shù)和安全限值1、半數(shù)致死量半數(shù)致死量( (median lethal dosemedian lethal dose，LDLD5050) ) 2、絕對致死劑量（絕對致死劑量（absolute lethal doseabsolute leth

14、al dose，LDLD100100）3、最小致死劑量（最小致死劑量（minimal lethal doseminimal lethal dose，MLDMLD或或MLCMLC或或LD01LD01）4、最大耐受劑量（最大耐受劑量（maximal tolerance dosemaximal tolerance dose，MTDMTD或或LD0LD0或或LC0LC0）5、最小有作用劑量最小有作用劑量( (minimal effective dose) minimal effective dose) 或稱閾劑量或閾濃度或稱閾劑量或閾濃度6、最大無作用劑量、最大無作用劑量(maximal no-eff

15、ective dose) 20三毒性參數(shù)和安全限值三毒性參數(shù)和安全限值7. 7. 安全限值安全限值 (1)每日容許攝入量(acceptable daily intake，ADI)是以體重表達(dá)的每日容許攝入量，以此量終生攝入無可測量的健康危險性(標(biāo)準(zhǔn)人為60kg)。(2) 可耐受攝入量(tolerable intake，TI)是由IPCS(國際化學(xué)品安全規(guī)劃署)提出的，是指沒有可估計的有害健康的危險性對一種物質(zhì)終生攝入的容許量。21三毒性參數(shù)和安全限值三毒性參數(shù)和安全限值7. 7. 安全限值安全限值 (3) 參考劑量和參考濃度是美國環(huán)境保護(hù)局(EPA)對非致癌物質(zhì)進(jìn)行危險性評價提出的概念。參考劑

16、量(reference dose，RfD)和參考濃度(reference concentration，RfC)，是指一種日平均劑量和估計值。 (4)最高容許濃度(maximal allowable concenrtation，MAC): 系指某一外源化學(xué)物可以在環(huán)境中存在而不致對人體造成任何損害作用的濃度。22三毒性參數(shù)和安全限值三毒性參數(shù)和安全限值8 8不確定系數(shù)和安全系數(shù)不確定系數(shù)和安全系數(shù) 安全系數(shù)(safety factor，SF): 是根據(jù)所得的最大無有害作用劑量(NOAEL)提出安全限值時，為解決由動物實(shí)驗資料外推至人的不確定因素及人群毒性資料本身所包含的不確定因素而設(shè)置的轉(zhuǎn)換系數(shù)

17、。安全系數(shù)一般采用100，據(jù)認(rèn)為安全系數(shù)100是為物種間差異(10)和個體間差異(10)兩個安全系數(shù)的乘積。23三毒性參數(shù)和安全限值三毒性參數(shù)和安全限值8 8不確定系數(shù)和安全系數(shù)不確定系數(shù)和安全系數(shù) 不確定系數(shù)(UF)： 為求得可耐受攝入量(TI)說明關(guān)鍵研究(pivotal study)的適宜性(可信性)，物種間外推，在人個體間變異，全部資料的適宜性(充分性)和毒性的性質(zhì)的各個因子的乘積。將臨界效應(yīng)(critica1 effect)的NOAEL或LOAEL除以不確定系數(shù)即求得安全限值。 24有效作用有效作用劑量與作用關(guān)系示意圖最小有效量最小有效量（閾劑量）（閾劑量）致死量致死量 最大有效量最

18、大有效量（極量）（極量）最小致死量最小致死量最小中毒量最小中毒量無效量無效量常用量常用量（治療量）（治療量）劑量劑量效應(yīng)效應(yīng)致死作用致死作用中毒中毒作用作用中毒量中毒量25四食品安全性毒理學(xué)評價試四食品安全性毒理學(xué)評價試驗的四個階段和內(nèi)容驗的四個階段和內(nèi)容第一階段：急性毒性試驗：第一階段：急性毒性試驗：它是一次性投較大劑量后觀察動物的變化，觀察期大約為周，從而判定動物的致死量（）和半致死量（）。半致死量是指實(shí)驗動物死亡一半的投藥量。如果投藥量大于5000mg/kg，無死亡，可認(rèn)為該品毒性較低，無需做致死量精確測定。26四食品安全性毒理學(xué)評價試四食品安全性毒理學(xué)評價試驗的四個階段和內(nèi)容驗的四個階

19、段和內(nèi)容第二階段：遺傳毒性試驗，第二階段：遺傳毒性試驗，30 天喂養(yǎng)試驗，天喂養(yǎng)試驗，傳統(tǒng)致畸試驗傳統(tǒng)致畸試驗遺傳毒性試驗的組合應(yīng)該考慮原核細(xì)胞與真核細(xì)胞、體內(nèi)試驗與體外試驗相結(jié)合的原則。從Ames 試驗或V79/HGPRT 基因突變試驗、骨髓細(xì)胞微核試驗或哺乳動物骨髓細(xì)胞染色體畸變試驗、TK 基因突變試驗或小鼠精子畸形分析（或睪丸染色體畸變分析試驗）中分別各選一項。 27四食品安全性毒理學(xué)評價試四食品安全性毒理學(xué)評價試驗的四個階段和內(nèi)容驗的四個階段和內(nèi)容第三階段：亞慢性毒性實(shí)驗：第三階段：亞慢性毒性實(shí)驗： 實(shí)驗期在個月左右，檢驗該品的毒性對機(jī)體的重要器官或生理功能的影響包括繁殖和致畸實(shí)驗 2

20、8四食品安全性毒理學(xué)評價試四食品安全性毒理學(xué)評價試驗的四個階段和內(nèi)容驗的四個階段和內(nèi)容第四階段：慢性毒性實(shí)驗：第四階段：慢性毒性實(shí)驗： 考查少量該品長期對機(jī)體的影響，確定最大無作用量（），一般以壽命較短敏感的動物的一生為一個試驗階段，如用大白鼠試驗?zāi)晷“资笤囼?.5年。 29五食品添加劑的使用限量與五食品添加劑的使用限量與相關(guān)參數(shù)相關(guān)參數(shù)國際上常用ADI、LD50作為主要毒性安全性指標(biāo)為，其中，ADI值（Acceptable Daily Intake）也就是每天每千克體重允許攝入的毫克數(shù)，聯(lián)合國FAO/WHO所屬的食品添加劑專家聯(lián)合委員會（JECFA）每年依據(jù)各國所用食品添加劑的毒性報告提出，

21、由聯(lián)合國食品添加劑法規(guī)委員會（CCFA）每年年會討論，并對某種食品添加劑的ADI做出評價、修改或撤銷各國對此都已接受。 30五食品添加劑的使用限量與五食品添加劑的使用限量與相關(guān)參數(shù)相關(guān)參數(shù)ADI值是根據(jù)對小動物（大鼠、小鼠等）近乎一生的長期毒性試驗中所求得的最大無作用量（MNL）,取其1/100-1/500作為ADI值。各國依據(jù)ADI值制定出允許在食品中的最大添加量，就食品安全性方面來看，應(yīng)該說是有保證的。 最大無作用量（最大無作用量（MNL） 100100到到500500ADI31五食品添加劑的使用限量與五食品添加劑的使用限量與相關(guān)參數(shù)相關(guān)參數(shù)1 1）幾種常見的食品添加劑的幾種常見的食品添加

22、劑的ADIADI值見表值見表1 1品名品名ADI mg/kg最大使用量最大使用量g/kg用途用途六偏磷酸鈉六偏磷酸鈉0-705.0方便面方便面磷酸二氫鈣磷酸二氫鈣0-704.0面包面包,饅頭饅頭,餅干餅干過氧化苯甲酰過氧化苯甲酰0-400.06面粉熟化面粉熟化,增白增白苯甲酸苯甲酸0-50.2-1食品防腐食品防腐二丁羥基甲苯二丁羥基甲苯(BHT)0-0.30.2早餐谷類食品早餐谷類食品32五食品添加劑的使用限量與五食品添加劑的使用限量與相關(guān)參數(shù)相關(guān)參數(shù)注：食品添加劑在食品中的最大使用量一般是依據(jù)JECFA推薦的“丹麥預(yù)算法(DBM)”來推算的,這種方法目前已被世界各國公認(rèn)和采用,即: 食品添加

23、劑的最大使用量=40ADI 33五食品添加劑的使用限量與五食品添加劑的使用限量與相關(guān)參數(shù)相關(guān)參數(shù)2 2）半數(shù)致死量半數(shù)致死量( (LDLD50) )與毒性分級，表與毒性分級，表2 2毒性級別毒性級別大鼠口服大鼠口服LDLD5050 mg/kg mg/kg相當(dāng)于人的致死相當(dāng)于人的致死劑量劑量 mg/kgmg/kg相當(dāng)于人的致相當(dāng)于人的致死劑量死劑量 g/g/人人極極 毒毒 1500015000 500000500000 2500 2500 34五食品添加劑的使用限量與五食品添加劑的使用限量與相關(guān)參數(shù)相關(guān)參數(shù)幾種常見的食品添加劑的幾種常見的食品添加劑的LDLD50 ，表表3 3品名品名LDLD50

24、 mg/kgmg/kgGB2760GB2760規(guī)定規(guī)定最 大 使 用 量最 大 使 用 量g/kgg/kg主要用途主要用途過氧化苯甲酰過氧化苯甲酰771077100.060.06面粉處理劑面粉處理劑苯甲酸苯甲酸253025300.2-0.80.2-0.8食品防腐劑食品防腐劑二丁羥基甲苯二丁羥基甲苯( (BHT)BHT)8908900.20.2抗氧化劑抗氧化劑亞硝酸鈉亞硝酸鈉2202200.150.15殘留殘留0.050.05肉制品著色劑肉制品著色劑通過表通過表3可以看出可以看出,過氧化苯甲酰屬于實(shí)際無毒類過氧化苯甲酰屬于實(shí)際無毒類,苯甲酸、苯甲酸、二丁羥基甲苯二丁羥基甲苯( (BHT)BHT)屬于低毒類屬于低毒類,而肉制品常用的