第八章食品安全性評價課件

1、導(dǎo) 入食品安全性評價：主要是闡明某種食品是否可以安全食用，食品中有關(guān)危害成分或物質(zhì)的性質(zhì)及其風(fēng)險大小，利用毒理學(xué)資料確認(rèn)該物質(zhì)的安全劑量，以便通過風(fēng)險評估進行風(fēng)險控制。 食品安全性評價方法：食品毒理學(xué)方法、人體研究、殘留量研究、暴露量研究、膳食結(jié)構(gòu)和攝入風(fēng)險性評價 1第八章食品安全性評價本章主要內(nèi)容：毒理學(xué)基本概念毒物在體內(nèi)的生物轉(zhuǎn)運與轉(zhuǎn)化毒物毒作用的影響因素及機理 一般毒性作用 致突變作用致癌作用化學(xué)致畸與發(fā)育毒性 食品安全性毒理學(xué)評價程序 2第八章食品安全性評價3.1食品毒理學(xué)基本概念一 毒物、毒性和毒作用1.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

2、的性質(zhì)，來源與形成，它們的不良作用與可能的有益作用及其機制，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)。 3第八章食品安全性評價一 毒物、毒性和毒作用2.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。4第八章食品安全性評價一 毒物、毒性和毒作用3.外源化學(xué)物（xenobiotics）： 是存在于外界環(huán)境中，而能被機體接觸并進入體內(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“外來生物活性

3、物質(zhì)”。 5第八章食品安全性評價一 食品毒理學(xué)基本概念4. 毒性： 是指外源化學(xué)物與機體接觸或進入體內(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。 6第八章食品安全性評價5外源化學(xué)物質(zhì)對機體存在選擇毒性：物種和細胞學(xué)的差異不同生物或組織器官對外源化學(xué)物或其毒性代謝產(chǎn)物的蓄積能力不同不同生物或組織器官對外源化學(xué)物所造成的損害的修復(fù)能力存在差異不同生物或組織器官對外源化學(xué)物在體內(nèi)生物轉(zhuǎn)化過程的差異7第八章食品安全性評價一 毒物、毒性和毒作用6. 毒性物質(zhì)的分類： （1)按其來源：分天然、合成和半合成三類； （2）按其用途及分布

4、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、生物性和化妝品中分布的有害化學(xué)物； (3)按其毒性強弱又可分為劇毒、高毒、中毒、低毒、微毒等。 8第八章食品安全性評價一 毒物、毒性和毒作用7毒作用：是化學(xué)物質(zhì)本身或其代謝產(chǎn)物在作用部位達到一定數(shù)量并停留一定時間，與組織大分子成分互相作用的結(jié)果。毒作用可根據(jù)其特點、發(fā)生的時間和部位，按不同的方法進行分類： 速發(fā)和遲發(fā)作用 局部和全身作用 可逆或不可逆作用 對形態(tài)或功能的影響 過敏性反應(yīng)（變態(tài)反應(yīng)）9第八章食品安全性評價二 劑量、劑量與反應(yīng)關(guān)系1劑量 可指給予機體的數(shù)量、與機體接觸的數(shù)量、吸收進入機體的數(shù)量或在體液或靶器官中的含量或濃度

5、。 劑量的單位：mg/kg體重或環(huán)境中的濃度mg/m3空氣，mg/L水2 劑量的劃分： （1） 致死劑量： 絕對致死量（LD100） 半數(shù)致死量 （LD50） 最小有作用劑量(MEL) 最大無作用劑量(MNEL) 閾值 （2）劑量與反應(yīng)的關(guān)系10第八章食品安全性評價有效作用劑量與作用關(guān)系示意圖最小有效量（閾劑量）致死量 最大有效量（極量）最小致死量最小中毒量無效量常用量（治療量）劑量效應(yīng)致死作用中毒作用中毒量11第八章食品安全性評價3.2毒物在體內(nèi)的生物轉(zhuǎn)運與轉(zhuǎn)化生物轉(zhuǎn)運：毒物在體內(nèi)的吸收、分布及排泄。生物轉(zhuǎn)化：代謝過程消除過程：由于代謝和排泄過程通常是不可逆的，故合稱為消除過程。12第八章食

6、品安全性評價 一、生物膜與生物轉(zhuǎn)運1 細胞膜由流動的雙脂層和嵌在其中的蛋白 質(zhì)組成。2 磷脂分子以疏水性尾部相對，極性頭部朝向水相組成生物膜骨架3 蛋白質(zhì)或嵌在雙脂層表面，或嵌在其內(nèi)部，或橫跨整個雙脂層，表現(xiàn)出分布的不對稱性。生物膜流動鑲嵌模型13第八章食品安全性評價生物轉(zhuǎn)運的方式 簡單擴散 被動轉(zhuǎn)運 生物轉(zhuǎn)運 濾過 主動轉(zhuǎn)運 特殊轉(zhuǎn)運 促進擴散 胞飲 其它特殊轉(zhuǎn)運 吞噬 14第八章食品安全性評價二 食品毒物的吸收吸收：化學(xué)物經(jīng)各種途徑透過細胞膜進入血液的過程，稱為吸收。吸收的主要途徑：胃腸道、呼吸道、皮膚（一）消化系統(tǒng)吸收胃腸道吸收胃腸道是毒物吸收的最重要途徑之一，毒物在胃腸道中的吸收可在任

7、何部位進行，但主要在小腸。吸收的方式主要通過簡單擴散，還可通過濾過，胞飲或吞噬和主動轉(zhuǎn)運系統(tǒng)15第八章食品安全性評價小腸的結(jié)構(gòu)：16第八章食品安全性評價二 食品毒物的吸收（二）經(jīng)呼吸道吸收 肺是呼吸道中主要的吸收器官，經(jīng)肺吸收的毒物主要是氣態(tài)、揮發(fā)性液體以及氣溶膠。經(jīng)肺吸收的毒物不經(jīng)肝臟的生物轉(zhuǎn)化，直接進入體循環(huán)而分布到全身。氣體、蒸汽與氣溶膠的吸收不同 17第八章食品安全性評價二 食品毒物的吸收(三)經(jīng)皮膚吸收 皮膚不具有高度通透性 經(jīng)皮膚吸收的毒物有芥子氣、路易式毒氣、沙林等化學(xué)武器以及許多農(nóng)藥（有機磷農(nóng)藥），如氧化樂果、磷胺等 18第八章食品安全性評價三 食品毒物的分布與蓄積（一）分布1

8、.食品中毒物的轉(zhuǎn)移和分布：是指在消化道被吸收的毒物，通過各種生理屏障經(jīng)血液循環(huán)分布于全身各組織器官的過程。2影響毒物在體內(nèi)分相的因素 ：各組織器官的血流量毒物與血漿蛋白的結(jié)合率、毒物與組織的親和力、血腦屏障以及體液pH和毒物的理化性質(zhì) 19第八章食品安全性評價三 食品毒物的分布與蓄積（二 ）蓄積1蓄積作用包括兩種方式： 物質(zhì)蓄積和功能蓄積2儲存庫： 血漿蛋白儲存庫；肝，腎儲存庫 脂肪儲存庫；骨骼儲存庫20第八章食品安全性評價四 有毒物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化生物轉(zhuǎn)化：系指毒物在體內(nèi)發(fā)生的化學(xué)變化。對于大多數(shù)毒物來說，在體內(nèi)經(jīng)生物轉(zhuǎn)化后失去毒理活性，并被酶轉(zhuǎn)化為極性高的水溶性代謝物而利于排出體外。生物轉(zhuǎn)化部

9、位：主要在肝臟。 21第八章食品安全性評價五、食品毒物的排泄1 排泄：是指化學(xué)物及其代謝產(chǎn)物向機體外轉(zhuǎn)運的過程。2 排泄的途徑 經(jīng)腎臟排出（毒物的主要排泄器官） 經(jīng)肝臟排泄（主要的生物轉(zhuǎn)化器官） 經(jīng)肺排出（主要排泄揮發(fā)性物質(zhì)） 其他排泄途徑（消化系統(tǒng)、乳汁、腦脊液、頭發(fā)、指甲、汗腺、唾液）22第八章食品安全性評價3.3毒物毒作用的影響因素及機理一、毒作用影響因素 毒物的劑量 染毒方式 毒物的毒性 生物體差異 營養(yǎng) 環(huán)境因素23第八章食品安全性評價二 毒性作用機制（一）對靶器官的選擇作用 1.影響靶器官的選擇性的因素： 血流供應(yīng)的多少 器官的位置與功能 代謝轉(zhuǎn)化能力或其活化解毒系統(tǒng)平衡 存在特定

10、 的酶或生化過程 存在特殊的攝入系統(tǒng) 對損傷的脆弱性與轉(zhuǎn)化程度 能否與大分子結(jié)合 修復(fù)能力 24第八章食品安全性評價二 毒性作用機制（二）對細胞的損傷機制 對細胞的損傷可能是可逆或不可逆的。根據(jù)損傷程度可分為三級： 初級、次級和三級事件。初級事件的結(jié)果： 脂質(zhì)過氧化 巰基狀態(tài)的改變 與大分子共價結(jié)合 酶抑制 缺血。25第八章食品安全性評價（二）對細胞的損傷機制 次級事件的結(jié)果： 膜的結(jié)構(gòu)及其通透性改變 線粒體損傷與功能抑制 細胞骨架改變 Ca 2+ 穩(wěn)態(tài)紊亂 ATP及其它輔助因子耗竭 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的損傷 溶酶體不穩(wěn)定 DNA損傷和聚ADP核糖基化作用 激發(fā)細胞凋亡。26第八章食品安全性評價（二）對細

11、胞的損傷機制三級事件的結(jié)果： 脂肪變性 大泡形成 水樣變性 凋亡 壞死。不可逆27第八章食品安全性評價第四節(jié) 一般毒性作用一 急性毒性作用 指機體一次給予受試化合物，低毒化合物可在24小時內(nèi)多次給予，經(jīng)吸入途徑和急性接觸，通常連續(xù)接觸4小時，最多連續(xù)接觸不得超過24小時。在短期內(nèi)發(fā)生的毒效應(yīng)。 二 蓄積毒性： 指低于一次中毒劑量的外源化學(xué)物，反復(fù)與機體接觸一定時間后致使機體出現(xiàn)的中毒作用。一種外源化學(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。28第八章食品安全性評價急性聯(lián)合毒性試驗： 指兩種或兩種以上的受試物同時存在時，可能發(fā)生相加、協(xié)同或拮抗的聯(lián)合作用，根據(jù)公式計算和判斷確定

12、不同的聯(lián)合作用。29第八章食品安全性評價三 亞慢性毒性： 指機體在相當(dāng)于1/20左右生命期間，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。 亞慢性毒性實驗原理：p121四 慢性毒性：指外源化學(xué)物質(zhì)長時間少量反復(fù)作用于機體后所引起的損害作用。30第八章食品安全性評價第五節(jié) 致突變作用一、誘發(fā)突變的類型1、基因突變 基因突變即遺傳物質(zhì)在分子水平上的改變，有堿基置換、移碼和大段損傷。 (1) 堿基置換 (2) 移碼 (3) 大段損傷2、染色體畸變 染色體畸變包括染色體結(jié)構(gòu)異常和數(shù)目異常。 (1) 染色體結(jié)構(gòu)異常 (2) 染色體數(shù)目異常3、染色體組畸變(1)非整倍性畸變 (2)整倍性畸變 31

13、第八章食品安全性評價二、突變的不良后果（一）、體細胞突變的后果 1 致癌 2 體細胞突變致畸與發(fā)育毒性 3 其他不良后果：動脈硬化、衰老 （二）、生殖細胞突變的后果 對后代造成致死性和非致死性兩類后果32第八章食品安全性評價第六節(jié) 致癌作用一、化學(xué)物質(zhì)的致癌作用 1癌：是指組織或細胞相對自主生長形成腫塊并危害機體的新生物 2化學(xué)致癌物分類： 直接致癌物（不需要機體代謝活化而致癌的物質(zhì)） 間接致癌物（須經(jīng)機體代謝活化才能致癌）。 大多數(shù)致癌物屬后者33第八章食品安全性評價二、致癌作用的影響因素1聯(lián)合作用 ：促進或抑制2營養(yǎng)因素 :3物種、品系和器官特異性 4年齡 5性別和內(nèi)分泌平衡34第八章食品

14、安全性評價第七節(jié) 化學(xué)致畸與發(fā)育毒性一、 化學(xué)致畸作用 1 定義：某些化學(xué)物質(zhì)在一定劑量、一定時間等條件下對妊娠母體無毒性，僅對胚胎或胎兒產(chǎn)生毒性，或引起胚胎死亡、胚胎生長遲滯、或胎兒畸形、功能不全。2 畸形的藥物（致畸原）有：（1）天然毒素；黃曲霉毒素B1、破傷風(fēng)毒素、大腸桿菌內(nèi)毒素等。（2）植物藥：秋水仙素、長春新堿、煙堿咖啡因、奎寧、蘇鐵素等（3）藥物：四環(huán)素、灰黃霉素、磺胺類、環(huán)磷酰胺、氨喋呤、放線菌素D、絲裂霉素C等。（4）農(nóng)藥：馬拉硫磷、西維因、內(nèi)吸磷等35第八章食品安全性評價一 化學(xué)致畸作用3 致畸的主要機理（1）突變引起胚胎發(fā)育異常（2）細胞死亡和增殖速度減慢（4）胚胎組織發(fā)育

15、過程的不協(xié)調(diào)（3）胚胎時期代謝障礙36第八章食品安全性評價二 發(fā)育毒性的影響因素 （一） 孕體在各發(fā)育階段對發(fā)育毒性的感受 發(fā)育毒性是指受孕前、出生前孕體發(fā)育各期、出生直到性成熟前，暴露于有害因素而對發(fā)育中的個體產(chǎn)生的有害作用。 發(fā)育毒性主要有四種表現(xiàn)： 發(fā)育中的機體死亡 結(jié)構(gòu)異常 生長遲緩 器官或系統(tǒng)的功能缺陷。（二）胚胎毒性、胎兒毒性、致畸性與致畸物 （三）對致畸物感受性的物種差異（四） 母體毒性與發(fā)育毒性的關(guān)系37第八章食品安全性評價第八節(jié) 食品安全性毒理學(xué)評價程序 1 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、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。38第

16、八章食品安全性評價一我國食品安全性毒理學(xué)評價法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)2.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)）GB 15193.1-2003 食品安全性毒理學(xué)評價程序 GB 15193.3-2003 急性毒性試驗 GB 15193.9-2003 顯性致死試驗 GB 15193.12-2003 體外哺乳類細胞(V79/HGPRT)基因突變試驗 39第八章食品安全性評價一我國食品安全性毒理學(xué)評價法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)GB 15193.13-2003 30天和90天喂養(yǎng)試驗 GB 15193.14-2003致畸試驗 GB 15193.17-2003 慢性毒性和致癌試驗 GB 15193.18-2003 日

17、容許攝入量(ADI)的制定 GB 15193.19-2003 致突變物、致畸物和致癌物的處理方法 GB 15193.20-2003 TK基因突變試驗 GB 15193.21-2003 受試物處理方法 40第八章食品安全性評價一我國食品安全性毒理學(xué)評價法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn) 3.保健食品安全性毒理學(xué)評價規(guī)范（包括評價程序和評價方法兩部分）第一部分 評價程序 （1）主題內(nèi)容與適用范圍 （2）對受試物的要求 （3）對受試物處理的要求 （4）保健食品安全性毒理學(xué)評價試驗的四個階段和內(nèi)容 （5）不同保健食品選擇毒性試驗的原則要求 （6）保健食品安全性毒理學(xué)評價試驗的目的和結(jié)果判定 （7）保健食品毒理學(xué)安全性評價

18、時應(yīng)考慮的問題41第八章食品安全性評價一我國食品安全性毒理學(xué)評價法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)第二部分 評價方法 （1）急性毒性試驗 （2）鼠傷寒沙門氏菌/哺乳動物微粒體酶試驗（Ames實驗） p118 只背原理 （3）骨髓細胞微核試驗 p119 只背原理 （4）哺乳動物骨髓細胞染色體畸變試驗p119 只背原理 （5）小鼠精子畸變試驗 p220只背原理 （6）小鼠睪丸染色體畸變試驗 p220 只背原理 （7）顯性致死試驗 （8）非程序性DNA合成試驗 （9）果蠅伴性隱性致死試驗42第八章食品安全性評價一我國食品安全性毒理學(xué)評價法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)第二部分 評價方法（10） 體外哺乳類細胞（V79/HGPRT）基因突

19、變試驗 (11）TK基因突變試驗（12） 30天和90天喂養(yǎng)試驗（13） 致畸試驗 p121 只背原理 （14） 繁殖試驗 p122 只背原理 （15） 代謝試驗 p123 只背原理 （16） 慢性毒性和致癌試驗 p123 只背原理 （17） 日容許攝入量（ADI）（18） 致突變物，致畸物和致癌物的處理方法43第八章食品安全性評價二毒性參數(shù)和安全限值1、半數(shù)致死量(median lethal dose，LD50) 2、絕對致死劑量（absolute lethal dose，LD100）3、最小致死劑量（minimal lethal dose，MLD或MLC或LD01）4、最大耐受劑量（max

20、imal tolerance dose，MTD或LD0或LC0）5、最小有作用劑量(minimal effective dose) 或稱閾劑量或閾濃度6、最大無作用劑量(maximal no-effective dose) 44第八章食品安全性評價二毒性參數(shù)和安全限值7. 安全限值 (1)每日容許攝入量(acceptable daily intake，ADI)是以體重表達的每日容許攝入量，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

21、攝入的容許量。45第八章食品安全性評價二毒性參數(shù)和安全限值7. 安全限值 (3) 參考劑量和參考濃度是美國環(huán)境保護局(EPA)對非致癌物質(zhì)進行危險性評價提出的概念。參考劑量(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。46第八章食品安全性評價二毒性參數(shù)和安全限值8不確定系數(shù)和安全系數(shù) 安全系數(shù)(safety factor，SF): 是根據(jù)

22、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)。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。47第八章食品安全性評價二毒性參數(shù)和安全限值8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

23、求得安全限值。 48第八章食品安全性評價有效作用劑量與作用關(guān)系示意圖最小有效量（閾劑量）致死量 最大有效量（極量）最小致死量最小中毒量無效量常用量（治療量）劑量效應(yīng)致死作用中毒作用中毒量49第八章食品安全性評價三食品安全性毒理學(xué)評價試驗的四個階段和內(nèi)容第一階段：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。50第八章食品安全性評價三食品安全性毒理學(xué)評價試驗的四個階段和內(nèi)容第二階段：遺傳毒性試驗，30 天喂養(yǎng)試驗，傳統(tǒng)致畸試驗遺傳毒性試驗的組合應(yīng)該考慮原核細胞與真核細胞、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、骨髓細胞微核試驗或哺乳動物骨髓細胞染色體畸變試驗、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。 51第八章食品安全性評價三食品安全性毒理學(xué)評價試驗的四個階段和內(nèi)容第三階段：亞慢性毒性實驗： 實驗期在個月左右，檢驗該品的毒性對機體的重要器官或生理功能的影響包括繁殖和致畸實驗 52第八章食品安全性評價三食品安全性毒理學(xué)評價試驗的四個階段和內(nèi)容第四階段：慢性毒性實驗： 考查