食品毒理學(xué)劑量劑量反應(yīng)曲線

關(guān)于食品毒理學(xué)劑量劑量反應(yīng)曲線第1頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日2一、劑量劑量（dose）：指給予機(jī)體或機(jī)體暴露的毒物的數(shù)量。常用單位：以單位體重暴露的外源化學(xué)物的數(shù)量[mg/（kgbw）]或環(huán)境中的濃度(mg/m3空氣，mg/L水)來表示。第2頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日3一、劑量接觸劑量（exposuredose）：又稱外劑量，指外源化學(xué)物與機(jī)體的接觸劑量，可單次接觸或某濃度下一定時(shí)間的持續(xù)接觸。吸收劑量（absorbeddose):

又稱內(nèi)劑量，指外源化學(xué)物穿過一種或多種生物屏障，吸收進(jìn)入體內(nèi)的劑量。第3頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日4一、劑量到達(dá)劑量（delivereddose)：又稱靶劑量或生物有效劑量，指吸收后到達(dá)靶器官的外源化學(xué)物和/或其代謝產(chǎn)物的劑量。注意：毒理學(xué)中的劑量通常是指機(jī)體接觸化學(xué)物質(zhì)的數(shù)量或被吸入體內(nèi)的數(shù)量或在體液或組織中的濃度，單位為mg/kg體重。第4頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日5一、劑量通常用“接觸劑量”來衡量毒物對機(jī)體的損害作用。單位為：mg/kg體重、mg/m3空氣或mg/L水。第5頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日6一、劑量化學(xué)物在體內(nèi)的生物學(xué)效應(yīng)隨劑量增加而轉(zhuǎn)化，可分為兩類：第6頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日7當(dāng)一種化學(xué)物質(zhì)經(jīng)由不同途徑（經(jīng)口、皮膚、呼吸道、肌內(nèi)注射或皮下注射）與機(jī)體接觸時(shí)，其吸收系數(shù)（給予量/進(jìn)入血液量）與吸收速率各不相同。

一、劑量第7頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日8反應(yīng)(response，即效應(yīng)):指化學(xué)物質(zhì)與機(jī)體接觸后引起的有害的生物學(xué)改變。類型：量反應(yīng)、質(zhì)反應(yīng)。二、量-反應(yīng)與質(zhì)-反應(yīng)第8頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日9量反應(yīng)指接觸一定劑量外來化學(xué)物后所引起的一個(gè)生物、器官或組織的生物學(xué)改變。表示化學(xué)物質(zhì)在個(gè)體中引起的毒效應(yīng)強(qiáng)度的變化。屬于計(jì)量資料，有強(qiáng)度和性質(zhì)的差別，可用某種測量數(shù)值表示。例如：有機(jī)磷農(nóng)藥抑制血液中膽堿酯酶的活性，其程度可用酶活性單位的測定值表示。第9頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日10質(zhì)反應(yīng)指接觸某一化學(xué)物的群體中出現(xiàn)某種效應(yīng)的個(gè)體在群體中所占的比率。表示化學(xué)物質(zhì)在群體中引起的某種毒效應(yīng)的發(fā)生比例。

屬于計(jì)數(shù)資料，沒有強(qiáng)度的差別，不能以具體的數(shù)值表示，而只能以“陰性或陽性”、“有或無”來表示，如死亡或存活、患病或未患病等，稱為質(zhì)反應(yīng)。第10頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日11量反應(yīng)與質(zhì)反應(yīng)的關(guān)系在一定條件下，量反應(yīng)可以轉(zhuǎn)化為質(zhì)反應(yīng)。例如：血液中轉(zhuǎn)氨酶的活性單位≥80時(shí)，認(rèn)為肝損傷的指標(biāo)；則低于80時(shí)，表示正常。第11頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日12三、劑量-量反應(yīng)關(guān)系和劑量-質(zhì)反應(yīng)關(guān)系劑量-量反應(yīng)關(guān)系：表示外源化學(xué)物的劑量與個(gè)體中發(fā)生的量反應(yīng)強(qiáng)度之間的關(guān)系。例如：空氣中CO濃度增加，導(dǎo)致血液中CO-血紅蛋白含量隨之上升；血液中鉛濃度增加，引起氨基乙酰丙酸脫氫酶的活性下降。第12頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日13三、劑量-量反應(yīng)關(guān)系和劑量-質(zhì)反應(yīng)關(guān)系劑量-質(zhì)反應(yīng)關(guān)系：表示外源化學(xué)物的劑量與某一群體中質(zhì)反應(yīng)發(fā)生率之間的關(guān)系。例如：急性毒性試驗(yàn)中，隨著苯濃度的增加，小鼠的死亡率相應(yīng)增高。第13頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日14三、劑量-量反應(yīng)關(guān)系和劑量-質(zhì)反應(yīng)關(guān)系劑量-反應(yīng)關(guān)系：是劑量-量反應(yīng)關(guān)系、劑量-質(zhì)反應(yīng)關(guān)系的統(tǒng)稱。指外源化學(xué)物的劑量與在個(gè)體或群體中引起某種效應(yīng)之間的關(guān)系。劑量越大，則量反應(yīng)強(qiáng)度越大；出現(xiàn)的質(zhì)反應(yīng)發(fā)生率越高。第14頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日15三、劑量-量反應(yīng)關(guān)系和劑量-質(zhì)反應(yīng)關(guān)系

確立外源化學(xué)物對生物體有害作用的劑量-反應(yīng)關(guān)系，必須具有以下三個(gè)前提：

肯定觀察到毒性反應(yīng)是接觸外源化學(xué)物所引起，即二者具有因果關(guān)系；毒性反應(yīng)的程度與接觸或給予劑量有關(guān)；具有定量測定外源化學(xué)物劑量和準(zhǔn)確表示毒性大小的方法和手段。第15頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日16四、劑量-反應(yīng)曲線(一)劑量-反應(yīng)曲線的形式劑量-反應(yīng)關(guān)系可以用曲線表示，即以表示量反應(yīng)強(qiáng)度的計(jì)量單位或表示質(zhì)反應(yīng)的百分率為縱坐標(biāo)（因變量）、以劑量為橫坐標(biāo)（自變量）繪制散點(diǎn)圖，可得到一條曲線。曲線形式：直線型、拋物線型、S型、“全或無”反應(yīng)、U型等。第16頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日17四、劑量-反應(yīng)曲線1.直線型反應(yīng)強(qiáng)度與劑量成正比關(guān)系，僅在某些體外實(shí)驗(yàn)中，在一定劑量范圍內(nèi)存在，生物機(jī)體內(nèi)少見。例如：采用修復(fù)缺陷的細(xì)菌或在細(xì)胞試驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行致突變實(shí)驗(yàn)時(shí)，較低劑量條件下曲線呈直線型。第17頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日18四、劑量-反應(yīng)曲線2.拋物線型劑量與反應(yīng)呈非線性關(guān)系，隨劑量增加，反應(yīng)強(qiáng)度先迅速增加，而后增速緩慢。若將劑量換算成對數(shù)值，則成直線。第18頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日193.S形曲線典型的劑量-反應(yīng)曲線，多見于劑量-質(zhì)反應(yīng)關(guān)系中。特點(diǎn)：隨劑量增加，在低劑量范圍內(nèi)，反應(yīng)強(qiáng)度增加的較緩慢；而后急速增加；劑量繼續(xù)增加時(shí)，反應(yīng)強(qiáng)度增加又變緩慢。第19頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日20四、劑量-反應(yīng)曲線(1)對稱S形曲線：當(dāng)群體中的全部個(gè)體對某一化學(xué)物質(zhì)的敏感性差異呈正態(tài)分布時(shí)，劑量與反應(yīng)率之間的關(guān)系表現(xiàn)為對稱S形曲線。第20頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日21四、劑量-反應(yīng)曲線(2)非對稱S形曲線（偏態(tài)分布）：與對稱S形曲線比較，該曲線在靠近橫坐標(biāo)左側(cè)的一端曲線由平緩轉(zhuǎn)為陡峭的距離較短，而靠近右側(cè)的一端曲線則伸展較長。第21頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日22四、劑量-反應(yīng)曲線在曲線中間部分，即反應(yīng)率50%左右，斜率最大，關(guān)系相對恒定。故常用引起50%反應(yīng)率的劑量來表示毒物毒性大小。第22頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日23個(gè)體對化學(xué)物的易感性分別和劑量-反應(yīng)關(guān)系的模式圖

個(gè)體易感性：A：完全相同B：正態(tài)分布C：偏態(tài)分布第23頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日24S型劑量-反應(yīng)曲線轉(zhuǎn)換為直線型第24頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日25A、B兩種化學(xué)毒物的毒性比較A、B兩外源化學(xué)物的LD50相同，但其曲線斜率不同。

A：斜率小，較大的劑量變化才能引起明顯的死亡率改變；

B：斜率大，相對小的劑量變化即可引起明顯的死亡率改變。

較低劑量：A危險(xiǎn)性較大，而較高劑量：B的危險(xiǎn)性較大。

第25頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日26四、劑量-反應(yīng)曲線4.“全或無”反應(yīng)僅在一個(gè)狹窄的劑量范圍內(nèi)觀察到；坡度極陡的線性劑量-反應(yīng)關(guān)系；

現(xiàn)象：低劑量時(shí)，只有個(gè)別動(dòng)物易感，反應(yīng)不明顯（“無”）；劑量增加到一定程度，反應(yīng)率迅速增高（“全”：反應(yīng)率增高的曲線觀察不到）；劑量再稍增加，即可致死。第26頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日27四、劑量-反應(yīng)曲線5.U型曲線外源物為機(jī)體生理功能需要的物質(zhì)，如：V、微量元素（鈷、硒）等。

例如：硒（見圖2-6）人體缺乏硒導(dǎo)致死亡；日攝入量低于50ug導(dǎo)致心肌炎、克山病、免疫力下降等；日攝入量50~200ug安全、營養(yǎng)；日攝入量>200ug導(dǎo)致中毒；日攝入量>1mg導(dǎo)致死亡。第27頁，共29頁，2023年，2月2