綜合性實驗-食品毒理學(xué)與安全性評價

食品毒理學(xué)與平安性評價第一節(jié)毒理學(xué)平安性評價概述一、根本概念毒理學(xué)平安性評價是通過動物實驗和對人群的觀察，說明食品中的某種物質(zhì)〔含食品固有物質(zhì)、添加物質(zhì)或污染物質(zhì)〕的毒性及潛在的危害，對該物質(zhì)能否投入市場做出平安性的評估或提出人類平安接觸的條件，以到達最大限度的減小其危害作用、保護人民身體健康的目的。對人類食用這種物質(zhì)的平安性做出評價的研究過程稱為食品毒理學(xué)平安性評價。應(yīng)用食品毒理學(xué)的方法對食品進行平安性評價,為我們正確認識和平安使用食品添加劑(包括營養(yǎng)強化劑)、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平安性提供了可靠的操作方法。二、平安性評價程序的概況及意義1.毒理學(xué)平安性評價的法律法規(guī)①1994年8月10日批準通過中華人民共和國國家標準現(xiàn)行GB15193.1-2003?食品平安性毒理學(xué)評價程序?②1991年12月頒發(fā)了?農(nóng)藥平安性毒理學(xué)評價程序?。③1984年9月20日?中華人民共和國藥品管理法?，1988年衛(wèi)生部公布?新藥(西藥)毒理學(xué)研究指導(dǎo)原那么?④1987年5月28日國家標準?化裝品平安性評價程序和方法?⑤1993年5月發(fā)布了?保健食品功能毒理學(xué)評價程序和檢驗方法(試行)?⑥1987年國務(wù)院發(fā)布?化學(xué)危險品平安管理條例?2.我國食品平安性毒理學(xué)評價法律法規(guī)和標準食品平安性毒理學(xué)評價程序和試驗方法〔共25個標準〕GB15193.1-2021食品平安性毒理學(xué)評價程序GB15193.2-2021食品毒理學(xué)實驗室操作標準GB15193.3-2021急性經(jīng)口毒性試驗GB15193.4-2021細菌回復(fù)突變試驗GB15193.5-2021哺乳動物紅細胞微核試驗GB15193.6-2021哺乳動物骨髓細胞染色體畸變試驗GB15193.7-2003小鼠精子畸形試驗GB15193.8-2021小鼠精原細胞或精母細胞染色體畸變試驗GB15193.9-2021嚙齒類動物顯性致死試驗GB15193.10-2021體外哺乳類細胞DNA損傷修復(fù)GB15193.11-2003果蠅伴性隱性致死試驗GB15193.12-2021體外哺乳類細胞HGPRT基因突變試驗GB15193.13-200330天和90天喂養(yǎng)試驗GB15193.14-2003致畸試驗GB15193.15-2003繁殖試驗GB15193.16-2021毒物動力學(xué)試驗三、毒理學(xué)平安性評價的內(nèi)容毒理學(xué)評價采取分階段進行的原那么：它將各種毒性試驗按一定順序進行，通常先行安排試驗周期短、費用低、預(yù)測價值高的試驗。不同種類物質(zhì)的評價程序?qū)Χ拘栽囼瀯澐值碾A段性有不同的要求，?食品平安性毒理學(xué)評價程序?將毒性試驗分為四個階段。1.毒理學(xué)平安性評價的前期準備工作試驗前應(yīng)該了解受試物的根本資料，了解受試物的成分、規(guī)格、用途、使用范圍，以此了解人類可能接觸的途徑和劑量，過度接觸以及濫用或誤用的可能性等，以便預(yù)測毒性和進行合理的試驗設(shè)計?！?〕收集受試物質(zhì)的根本資料在毒性試驗之前要求了解受檢物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)，根據(jù)結(jié)構(gòu)式可能預(yù)測一些化學(xué)物質(zhì)的毒性大小和致癌活性；了解受檢物質(zhì)的組成成分和雜質(zhì)，以及理化性質(zhì)如熔點、沸點、密度、水溶性或脂溶性、溶解度、乳化性或混懸性、儲存穩(wěn)定性等；還要了解受試物質(zhì)及代謝產(chǎn)物的定性和定量分析方法。〔2〕了解受試物質(zhì)的使用情況包括該物質(zhì)的使用方式及人體接觸途徑、用途及使用范圍、使用量。毒物〔受試物〕可以是固體、液體和氣體，在與機體接觸和進入機體后，能與機體相互作用，發(fā)生物理化學(xué)或生物化學(xué)反響，干擾或破壞機體的正常生理功能，引起暫時性或永久性的病理損傷，嚴重的甚至危及生命?！?〕選用與人類實際接觸的產(chǎn)品形式做好受試材料用于毒理學(xué)平安性評價的受試物應(yīng)采用與人類實際接觸的工業(yè)化產(chǎn)品或市售產(chǎn)品，而非純化學(xué)品，以反映人體實際接觸的情況。實驗過程中的受試物必須是均勻的、規(guī)格一致的產(chǎn)品。當需要確定該化學(xué)品的毒性來源于化學(xué)物質(zhì)還是所含雜質(zhì)時，通常采用純品和應(yīng)用品分別試驗，再將結(jié)果進行比較。2.食品毒理學(xué)平安性評價不同階段的毒理學(xué)工程食品毒理學(xué)平安性按照國家規(guī)定的程序可以劃分為四個階段的試驗研究，根據(jù)各個階段的試驗結(jié)果并結(jié)合人群流行病學(xué)資料即可進行平安性評價。常用的平安性評價的毒理學(xué)工程農(nóng)藥食品化妝品消毒產(chǎn)品法規(guī)名稱（農(nóng)藥安全性毒理學(xué)評價程序)，(農(nóng)藥登記毒理學(xué)試驗方法)GB15670-1995(食品安全性毒理學(xué)評價程序和方法)GB15193．1-2014(化妝品安全性評價程序和方法)GB7919-1987(消毒技術(shù)規(guī)范》第8章：消毒劑毒理試驗的程序和方法第一階段急性毒性試驗，皮膚與眼黏膜試驗(皮膚刺激、致敏試驗，眼刺激試驗)急性毒性試驗急性毒性試驗，皮膚、黏膜試驗(皮膚刺激、致敏、光毒、眼刺激)急性毒性試驗，皮膚、黏膜試驗第二階段蓄積毒性試驗，致突變試驗遺傳毒性試驗，致畸試驗，30d喂養(yǎng)試驗亞慢性毒性試驗，致畸試驗遺傳毒性試驗，蓄積試驗第三階段亞慢性毒性試驗，代謝試驗亞慢性毒性試驗，繁殖試驗，代謝試驗致突變、致癌短期生物篩選試驗亞慢性毒性試驗，致畸試驗第四階段慢性代謝試驗，致癌試驗慢性毒性試驗，致癌試驗慢性毒性試驗，致癌試驗慢性毒性試驗，致癌試驗第五階段人體試驗(激發(fā)斑貼、試用試驗)表7-1食品平安性毒理學(xué)評價與試驗?zāi)康捻椖棵Q

試驗?zāi)康牡谝浑A段急性毒性試驗了解受試化學(xué)物的急性毒性強度、性質(zhì)和可能的靶器官，為急性毒性定級及進一步的劑量設(shè)計和毒性判定指標的選擇提供依據(jù)第二階段遺傳毒性試驗致畸試驗30d喂養(yǎng)試驗了解多次重復(fù)接觸化學(xué)物對機體健康可能造成的潛在危害，并提供靶器官和蓄積毒性等資料，為亞慢性毒性試驗設(shè)計提供依據(jù)，并且初步評價受試化學(xué)物是否存在致突變性或潛在的致癌性項目名稱

試驗?zāi)康牡谌A段亞慢性毒性試驗繁殖試驗代謝試驗了解較長期反復(fù)接觸受試化學(xué)物后對動物的毒作用性質(zhì)和靶器官，評估對人體健康可能造成的潛在危害，確定最大無作用劑量的估計值，并為慢性毒性試驗和致癌性試驗設(shè)計提供參考依據(jù)第四階段慢性毒性試驗致癌試驗預(yù)測長期接觸可能出現(xiàn)的毒作用，尤其是進行性或不可逆性作用及致癌作用，同時為確定最大無作用劑量和判斷化學(xué)物能否應(yīng)用于實際提供依據(jù)。第二節(jié)食品平安性毒理學(xué)評價程序衛(wèi)生部2003年公布的GB15193.1-2003?食品平安性毒理學(xué)評價程序?是開展食品平安性毒理學(xué)評價的標準程序。適用于評價食品生產(chǎn)、加工、保藏、運輸和銷售過程中使用的化學(xué)和生物物質(zhì)以及在這些過程中產(chǎn)生和污染的有害物質(zhì)，食品新資源及其成分，也適用于食品中其它的有害物質(zhì)。一、評價程序分階段試驗具體內(nèi)容1.第一階段急性毒性試驗，主要測試其經(jīng)口急性毒性目的：〔1〕了解受試物的毒性強度、性質(zhì)和靶器官，包括LD50和聯(lián)合急性毒性最大耐受劑量?！?〕為以后的蓄積毒性試驗和亞慢性毒性試驗的劑量選擇和毒性判定指標的選擇提供依據(jù)?！?〕根據(jù)LD50進行毒性分級。一、評價程序分階段試驗具體內(nèi)容2.第二階段遺傳毒性試驗，傳統(tǒng)致畸試驗和30天喂養(yǎng)試驗。〔1〕遺傳毒性試驗?zāi)康氖菍κ茉囄锏倪z傳毒性以及是否具有潛在的致癌作用進行篩選。在選擇和組合遺傳毒性試驗時必須考慮原核細胞和真核細胞、體內(nèi)和體外試驗相結(jié)合的原那么。主要試驗為：①細菌致突變試驗：Ames試驗為首選工程，或V79/HGPRT基因突變試驗；②骨髓細胞微核試驗或哺乳動物骨髓細胞染色體畸變試驗；③TK基因突變試驗，小鼠精子畸形分析或睪丸染色體畸變分析；④其它備選遺傳毒性試驗：顯性致死試驗、果蠅伴性隱性致死試驗、程序外DNA修復(fù)合成〔UDS〕試驗?！?〕傳統(tǒng)致畸試驗?zāi)康氖菫榱肆私馐茉囄飳μプ惺欠窬哂兄禄饔??！?〕30d喂養(yǎng)試驗如受試物需進行第三、第四階段毒性試驗者，可不進行本試驗。3.第三階段亞慢性毒性試驗，包括90d喂養(yǎng)試驗、繁殖試驗以及代謝試驗?！?〕90d喂養(yǎng)試驗旨在觀察受試物以不同劑量水平經(jīng)較長時期喂養(yǎng)后對動物的毒性作用性質(zhì)和靶器官，并初步確定最大無作用劑量。〔2〕繁殖試驗?zāi)康脑谟诹私馐茉囄飳游锓敝臣皩ψ哟闹禄饔?，為慢性毒性和致癌試驗的劑量選擇提供依據(jù)。〔3〕代謝試驗也是本階段常選的試驗，目的是了解受試物在體內(nèi)的吸收、分布和排泄速度以及蓄積性，尋找可能的靶器官，并為選擇慢性毒性試驗的適宜動物種系提供依據(jù)和了解有無毒性代謝產(chǎn)物的形成。4.第四階段慢性毒性試驗〔包括致癌試驗〕通過本階段的試驗，了解經(jīng)長期接觸受試物后出現(xiàn)的毒性作用，尤其是進行性或不可逆的毒性作用以及致癌作用，最終確定最大無作用劑量，為受試物能否應(yīng)用于食品的最終評價提供依據(jù)。二、毒性試驗的選用原那么毒性試驗的選用原那么包括：〔1〕我國創(chuàng)新的物質(zhì)要求進行全部四個階段的試驗。特別是對其中化學(xué)結(jié)構(gòu)提示有慢性毒性、遺傳毒性或致癌性可能者或產(chǎn)量大、使用范圍廣和收入時機多者，必須進行全部四個階段的毒性試驗。〔2〕與物質(zhì)〔指經(jīng)過平安性評價并允許使用者〕的化學(xué)結(jié)構(gòu)根本相同的衍生物或類似物，根據(jù)第一、二、三階段毒性試驗結(jié)果判斷是否需要進行第四階段的毒性試驗。〔3〕當受試物為的化學(xué)物質(zhì)，WHO已公布每人每日允許攝入量〔ADI〕，而且申請單位有資料證明我國產(chǎn)品的質(zhì)量規(guī)格與國外產(chǎn)品一致時，那么先進行第一、二階段毒性試驗，否那么應(yīng)進行第三階段的毒性試驗。〔4〕食品添加劑、食品新資源和新資源食品、輻照食品、食品工具及設(shè)備用清洗消毒劑的平安性毒理學(xué)評價試驗的選擇：①食品添加劑：包括香料、其他食品添加劑、進口食品添加劑、食品新資源和新資源食品、輻照食品和食品工具設(shè)備用清洗消毒劑。②食品新資源和新資源食品：原那么上應(yīng)進行第一、二、三階段毒性試驗以及必要的人群流行病學(xué)調(diào)查，必要時應(yīng)進行第四階段試驗。假設(shè)根據(jù)有關(guān)文獻及成分分析未發(fā)現(xiàn)有或雖有但含量甚少，不至于構(gòu)成對健康有害的物質(zhì)，以及較大數(shù)量人群有長期使用歷史而未發(fā)現(xiàn)有害作用的天然植物〔包括作為調(diào)料的天然動植物的粗提制品〕可以先進行第一、二階段毒性試驗，經(jīng)初步評價后，決定是否需要進行下一步的毒性試驗。③輻照食品：按?輻照食品衛(wèi)生管理方法?要求提供毒理學(xué)試驗資料。④食品工具設(shè)備用清洗消毒劑：按衛(wèi)生部公布的?消毒管理方法?進行。三、食品平安性毒理學(xué)評價試驗的結(jié)果判定1.急性毒性試驗當LD50小于人的可能攝入量的10倍時，應(yīng)放棄將該受試物用于食品，不再繼續(xù)其他的毒理學(xué)試驗；如大于10倍，可進入下一階段的毒理學(xué)試驗。當LD50為人的可能攝入量的10倍左右時，應(yīng)進行重復(fù)試驗，或用另一種方法進行驗證。外源化學(xué)物急性毒性分級（WHO）毒性分級大鼠一次經(jīng)口LD50(mg/kg)6只大鼠吸入4小時，死亡2~4只的濃度(ppm)兔經(jīng)皮LD50(/mg/kg)對人可能致死的估計量g/kg總量(g/60kg)劇毒<1<10<5<0.050.1高毒1~10~5~0.05~3中等毒50~100~44~0.5~30低毒500~1000~350~5~250實際無毒5000~10000~2180~>15>1000我國食品毒理急性毒性分級法(1994)急性毒性分級大鼠經(jīng)口LD50(mg/kg)大致相當于70kg人的致死量6級(極毒)<1稍嘗,<7滴5級(劇毒)1~507滴~1茶匙4級(中等毒)51~5001茶匙~35克3級(低毒)501~500035~350克2級(實際無毒)5001~15000350~1050克1級(無毒)>15000>1050克我國衛(wèi)生部在?食品平安性毒理學(xué)評價程序?(2003)中對遺傳毒理學(xué)試驗的要求是：考慮原核細胞與真核細胞、體外和體內(nèi)試驗以及體細胞和生殖細胞的原那么。從①Ames試驗或V79/HGPRT基因突變試驗、②骨髓細胞微核試驗或哺乳動物骨髓細胞染色體畸變試驗、③TK基因突變試驗、小鼠精子畸形分析或睪丸染色體畸變分析選一項。其他備選遺傳毒性試驗：顯性致死試驗、果蠅伴性隱性致死試驗、非程序性DNA合成試驗。2.遺傳毒性試驗1.如三項試驗中，體內(nèi)、體外各有一項或以上試驗陽性，那么表示該受試物很可能具有遺傳毒性和致癌作用，放棄。2.如三項試驗中一項體內(nèi)試驗陽性或兩項體外試驗陽性，那么再選兩項備選試驗〔至少一項體內(nèi)試驗〕。如再選的試驗均為陰性，那么可繼續(xù)將進行下一步的毒性試驗；如其中有一項試驗陽性，那么結(jié)合其它試驗結(jié)果，經(jīng)專家討論決定，再做其它備選試驗或進入下一步的毒性試驗。3.如三項試驗均為陰性，那么可繼續(xù)進行下一步的毒性試驗。3.短期喂養(yǎng)試驗在只要求進行兩階段毒性試驗時，假設(shè)短期喂養(yǎng)試驗未發(fā)現(xiàn)明顯毒性作用，綜合其他的試驗即可做出初步的評價。假設(shè)試驗中發(fā)現(xiàn)有明顯毒性作用，尤其是具有明顯的劑量-反響關(guān)系時，應(yīng)考慮開展進一步的毒性試驗。4.90d喂養(yǎng)試驗、繁殖試驗、傳統(tǒng)致畸試驗根據(jù)這三項試驗中最敏感指標得出的最大未觀察到有害作用劑量〔NOAEL〕進行評價，判別標準是：〔1〕當NOAEL≤人的可能攝入量的100倍，表示毒性較強，應(yīng)放棄將該受試物用于食品。〔2〕100倍＜NOAEL＜300倍，應(yīng)進行慢性毒性試驗〔3〕NOAEL≥300倍時，可考慮允許應(yīng)用于