毒理学与食品安全评价课件1

1、食品毒理学与食品安全评价食品毒理学与食品安全评价2011年8月2课程架构课程架构第一章第一章 绪论绪论( (概述、研究方法、重要性）概述、研究方法、重要性）第二章第二章 毒理学基本概念毒理学基本概念第三章第三章 食品毒理学基础食品毒理学基础第四章第四章 毒理学安全性评价毒理学安全性评价第五章第五章 食品毒理学安全性评价相关食品毒理学安全性评价相关 法规标准介绍法规标准介绍第六章第六章 食品安全评价在审核中的应用食品安全评价在审核中的应用3一、毒理学概述一、毒理学概述 二、毒理学二、毒理学的研究方法的研究方法 4一、毒理学概述一、毒理学概述毒理学定义毒理学定义： 研究研究化学、物理和生物因素化学

2、、物理和生物因素对机体的损害作对机体的损害作用、生物学机制（用、生物学机制（biologic mechanisms）、危险）、危险度评价（度评价（risk assessment）和危险度管理（）和危险度管理（risk management）的科学。）的科学。分类分类1.描述性毒理学描述性毒理学(Descriptive Toxicology)2.机制性毒理学机制性毒理学(Mechanistic Toxicology)3.管理毒理学管理毒理学(regulatory Toxicology)4.法医毒理学法医毒理学(Forensic Toxicology)5.食品毒理学食品毒理学(food Toxic

3、ology)6.环境毒理学环境毒理学(Environmental Toxicology)7.职业毒理学职业毒理学(Occupational Toxicology)51.1.毒理学研究的目的毒理学研究的目的 任何一种化学物质在一定条件下都可能是对机体有害的任何一种化学物质在一定条件下都可能是对机体有害的; ; 毒理学研究的目的毒理学研究的目的就在于研究外源化学物质就在于研究外源化学物质的毒性和产生毒性作用的条件，阐明剂量一效应的毒性和产生毒性作用的条件，阐明剂量一效应(反应反应)关系，为制订卫生标准及防治措施提供理关系，为制订卫生标准及防治措施提供理论依据。论依据。 6首要目的首要目的 毒性的定

4、量毒性的定量最终目的最终目的确定外源化学物对机体（包括人体）的损害确定外源化学物对机体（包括人体）的损害及机理。及机理。 毒理学研究外源化学物对机体的毒理学研究外源化学物对机体的有害作用有害作用，而不是有益作用而不是有益作用( (如营养、治疗作用等如营养、治疗作用等) )。毒理学是与毒理学是与负面效应负面效应作斗争以保护和增进人作斗争以保护和增进人类健康的有力工具。类健康的有力工具。7 农用化学品农用化学品 工业化学品工业化学品 日用化学品日用化学品 食品添加剂食品添加剂 药物及医用化学品药物及医用化学品 各种环境污染物各种环境污染物 生物毒素生物毒素 军事毒物军事毒物 放射性物质等放射性物质

5、等钋氡钋氡 2.毒理学研究的主要物质毒理学研究的主要物质河豚鱼胆和河豚鱼胆和血中含有致血中含有致死性河豚毒死性河豚毒素素8 据河南省卫生厅据河南省卫生厅发布消息，从发布消息，从2007年年5月发现首例病例以月发现首例病例以来，截至来，截至2010年年9月月8日，河南省共监测发日，河南省共监测发现此类综合症病例现此类综合症病例557例，死亡例，死亡18例。例。2011年年6月，北京昌月，北京昌平区龙泽苑西区再现平区龙泽苑西区再现蜱虫。蜱虫。 蜱蜱 虫虫分泌的神经毒素分泌的神经毒素 93.毒理学的作用毒理学的作用（1）毒理学和人类健康风险与国际贸易）毒理学和人类健康风险与国际贸易兽药残留三聚氰胺类

6、镉莱克多巴胺 细菌污染（肠出血性大肠杆菌O104:H4血清型）疯牛病引起肠粘膜水肿、出血、液体蓄积、肠细胞水肿、坏死及肾脏、脾脏与大脑的病变。10兽药残留人工喂养的鱼和海产人工喂养的鱼和海产硝基呋喃类药 孔雀石绿 (MG) 隐色孔雀石绿 (LMG)（硝基呋喃类药、孔雀石绿和隐色孔雀石绿 致癌物） 红霉素、盐酸四环素等氟喹诺酮类药（红霉素、盐酸四环素和氟喹诺酮类药 抗药性）氯霉素 骨髓抑制和贫血症11（2 2）毒理学与食品安全事件）毒理学与食品安全事件2006年以来，北京的福寿螺事件、武汉的人造蜂蜜事件、台州毒猪油事件、南京“口水油”沸腾鱼、上海瘦肉精中毒事件、河北的“苏丹红”鸭蛋、“嗑药”的多

7、宝鱼、三鹿三聚氰胺事件、河南双汇“瘦肉精”事件、台湾“塑化剂”事件 、德国的肠出血性大肠杆菌事件等食品安全事件频频爆发，食品安全形势依然严峻。邻苯二甲酸酯 12三鹿奶粉事件13三聚氰胺-宠物食品和植物蛋白三聚氰胺 含氮杂环有机化合物毒性轻微肾衰竭 由氨气引起宠物食品含三聚氰胺造成猫狗死亡 2007年3月18日首次报道。随即召回 - Menu Foods （美国宠物食品）参考麸质（谷蛋白）参考麸质（谷蛋白）被三聚氰胺污染的麸质（谷蛋白）被三聚氰胺污染的麸质（谷蛋白）14猪肉里的莱克多巴胺 是一种化学物质，促肌肉生长获得北美认可在中国禁用对最大残留水平（MRL）国际上没有规定加拿大三次通过出入境检

8、验检疫局通报进口猪肉中检测到含有莱克多巴胺 152006年上海瘦肉精事件年上海瘦肉精事件 2006上海连续发生上海连续发生“瘦肉精瘦肉精”食物中毒事故，波及全市食物中毒事故，波及全市9个区、个区、300多人多人 瘦肉精瘦肉精”中毒的症状表现比较特别，主要是心慌、肌肉震颤、中毒的症状表现比较特别，主要是心慌、肌肉震颤、头痛以及脸部潮红。头痛以及脸部潮红。16苏丹红、毒大米、毒韭菜、硫磺姜、毒豆芽、三聚氰胺奶粉、地沟油、染色馒头、瘦肉精、还有扬名世界的毒饺子、毒饮料。我国的食品安全和食品毒理学工作者任重道远我国的食品安全和食品毒理学工作者任重道远17（3） 毒理学与新型食品资源毒理学与新型食品资源

9、 新资源食品管理办法第十条：毒理学评价第十条：毒理学评价真菌类保健食品评审规定第五条第五条5 ：毒理实验：毒理实验益生菌类保健食品评审规定第六条第六条5：毒理实验：毒理实验食品添加剂新品种管理办法（4） 毒理学与新问题出现毒理学与新问题出现 a.河豚鱼加工河豚鱼加工.avib.日本福岛核辐射？日本福岛核辐射？ 18（5 5）毒理学与城市化和世界经济一体化）毒理学与城市化和世界经济一体化（现代食品工业、食物链）AGRICULTURAL PRODUCTIONPROCESSING & MANUFACTURINGTRANSPORT & DISTRIBUTIONHOUSEHOLD FOO

10、D PREPARATIONFOOD SERVICE AND CATERING ESTABLISHEMENT STREET FOOD VENDING OPERATIONSCONSUMPTION Transport & Serving生产和加工生产和加工运输和分销运输和分销饮食服务饮食服务街头食品街头食品销售活动销售活动运输和服务运输和服务消费消费农业生产农业生产家庭食品制作家庭食品制作19以下是英国C.E.Fisher(1993)对当代发达和较发达社会或国家提出的一张饮食风险清单：（1）营养过剩或营养失衡；（2）酗酒；（3）微生物污染；（4）自然产生的食品毒素；（5）环境污染物（包括核污

11、染）；（6）农药及其他用化学品残留物；（7）兽用药物残留；（8）包装材料污染；（9）食品添加剂和饲料添加剂；（10）新开发食品及新工艺产品（如生物技术食品、辐照处理食品等）；（11）其他化学物质引起的饮食风险（如工业事故污染食品）。204.食品毒理学食品毒理学(food toxicology)定义定义研究食品中研究食品中外源化学物外源化学物的性质、来源的性质、来源与形成、它们的不良作用及其机制，确定与形成、它们的不良作用及其机制，确定这些物质的安全限量和评定食品的安全性。这些物质的安全限量和评定食品的安全性。 内源化学物：内源化学物：是指机体内原已存在的和代谢过程中所是指机体内原已存在的和代谢

12、过程中所形成的产物或中间产物。形成的产物或中间产物。21食品毒理学研究的意义食品毒理学研究的意义 从从毒理学毒理学的角度，研究食品中可能含有的的角度，研究食品中可能含有的外外源化学物质源化学物质对食用者的毒作用机理，检验和评对食用者的毒作用机理，检验和评价食品（包括食品添加剂）的安全性或安全范价食品（包括食品添加剂）的安全性或安全范围，从而达到确保人类的健康目的。围，从而达到确保人类的健康目的。 22食品毒理学研究对象食品毒理学研究对象有毒化学物有毒化学物-农药、药残农药、药残低毒或无毒化学物低毒或无毒化学物-某些金属元素某些金属元素有益的化学物有益的化学物-多糖，大蒜素多糖，大蒜素外源化学物

13、外源化学物23食品毒理学学科研究内容及任务食品毒理学学科研究内容及任务 1.1. 研究食品中外源化学物的来源、分布、形态、及其研究食品中外源化学物的来源、分布、形态、及其进入人体的途径与代谢规律，阐明影响中毒发生和进入人体的途径与代谢规律，阐明影响中毒发生和发展的各种条件发展的各种条件和对机体毒性危害及其机理。和对机体毒性危害及其机理。2.2. 研究食品中化学物的急性和慢性毒性，特别应阐明研究食品中化学物的急性和慢性毒性，特别应阐明致突变、致畸、致癌和致敏等特殊毒性。致突变、致畸、致癌和致敏等特殊毒性。3.3. 研究研究食品外源化学物毒理学安全性评价程序和危险食品外源化学物毒理学安全性评价程序

14、和危险度评价的概念和内容；度评价的概念和内容；评定食品的安全性，为制定评定食品的安全性，为制定化学物在食物中的安全限量标准提供依据；化学物在食物中的安全限量标准提供依据；24二、毒理学的研究方法1.流行病学调查：通过调查、统计分析，确定某些疾病与饮食、生活习惯和环境之间的关系。2.化学分析：原料及辅料的危害性，如农残、食品添加剂等，检测各种效应指标。3.分子生物学的方法：如致突变、基因损伤等4.微生物实验系统：鼠伤寒沙门氏菌基因缺陷型的回复突变试验（Ames试验）；5.动物实验：包括体外实验法、体内实验法、人个体实验法；6.安全性评价及安全限值制定25体内实验体内实验（一）整体动物试验（一）整

15、体动物试验 二、毒理学的研究方法外推外推 哺乳动物体内试验是毒理学的哺乳动物体内试验是毒理学的基本研究方法基本研究方法，其结果，其结果原则上可外推到人。原则上可外推到人。 27 (in vivo) (in vitro) 28所选的实验动物中一种为啮齿类动物，另一种为非啮齿类动物。常用的实验序列是小鼠、大鼠、狗、猴或小型猪。291、不同锌水平日粮的配制、不同锌水平日粮的配制锌（锌（Zn）水平）水平 缺缺 锌锌 日日 粮：粮： 3.15 mg/kg 正常锌日粮：正常锌日粮： 35.94 mg/kg 高高 锌锌 日日 粮：粮： 347.50 mg/kg 体内实验：锌对体内实验：锌对SD大鼠采食、生长

16、发大鼠采食、生长发育、相关代谢及垂体基因表达谱的影响育、相关代谢及垂体基因表达谱的影响目的：目的：系统评价缺锌、正常锌和高锌对系统评价缺锌、正常锌和高锌对SDSD大鼠大鼠采食、生长发采食、生长发育、相关代谢及垂体基因表达谱的影响。育、相关代谢及垂体基因表达谱的影响。30常用给药方法常用给药方法经消化道给药法 自动摄取法 喂药法 灌胃给药法 经直肠给药图 小鼠灌胃法胃管开口器 兔灌胃方法31注射给药法 皮下注射 腹腔注射小鼠腹腔注射方法小鼠腹腔注射方法32注射给药法 肌肉注射 静脉注射8.5cm3.5cm 1cm小鼠尾静脉注射法兔耳缘静脉注射法33涂布给药法 药物经皮肤吸收、局部作用或致敏 作用

17、时间根据药物性质和要求定34不同接触途径对毒物的影响不同接触途径对毒物的影响实验动物接触外来化合物的途径不同，其首先到达的器官将有差别，中毒效应也不尽相同。在相同化合物剂量下，接触途径不同，其吸收速度、吸收率也不尽相同。353、屠宰试验、屠宰试验2、动物饲养、动物饲养宰前禁饲宰前禁饲12 h12 h（可自由饮水），采用腹腔注射（可自由饮水），采用腹腔注射乌来糖乌来糖法将动物法将动物麻醉，经腹腔静脉采血后处死动物，然后取样并制备血清。麻醉，经腹腔静脉采血后处死动物，然后取样并制备血清。试试 验验 分分 组组缺缺 锌锌 组：组： 3.15 mg/kg（60只）只）正常锌组：正常锌组：35.94 m

18、g/kg （120只）只） 高高 锌锌 组：组：347.50 mg/kg （60只）只）每笼每笼5只只饲养饲养6周周体内实验体内实验364 4、生理生化指标测定、生理生化指标测定v 锌（锌（Zn）含量：火焰原子吸收法）含量：火焰原子吸收法v 碱性磷酸酶（碱性磷酸酶（ALP）：参照试剂盒说明）：参照试剂盒说明v 金属硫蛋白（金属硫蛋白（MT）：）：Cd-hem 法（法（Eaton和和Toal，1982 ）v 铜铜-锌超氧化物歧化酶（锌超氧化物歧化酶（Cu-Zn SOD）和丙二醛（）和丙二醛（MDA）：）： 参照试剂盒说明参照试剂盒说明v 十二指肠内容物消化酶活力：参照试剂盒说明十二指肠内容物消化

19、酶活力：参照试剂盒说明v 总蛋白含量：参照试剂盒说明总蛋白含量：参照试剂盒说明5 5、数据处理与分析、数据处理与分析 采用采用SPSS 13.0软件，软件，P2.0 ：表达上调：表达上调 0.5 ：表达下调表达下调 实验组实验组对照组对照组（4）主）主要研究方法要研究方法39407、锌对锌对SD大鼠表征的影响大鼠表征的影响 图图 不同锌水平对不同锌水平对SD大鼠表征的影响大鼠表征的影响 （第六周）（第六周）41两两组芯片的总基因簇组芯片的总基因簇 图图 高锌组（高锌组（ZO）和缺锌组（）和缺锌组（ZD）芯）芯片的总基因簇片的总基因簇 （采用（采用Gene Spring软件分析软件分析 ） 红色

20、红色：表达下调：表达下调绿色绿色：表达上调：表达上调黄色黄色：表达无明显差异：表达无明显差异42（二）体外实验（二）体外实验初步筛选初步筛选 游离器官游离器官器官灌流技术使液体留经器官灌流技术使液体留经离体离体的脏器，使其在一定时间内的脏器，使其在一定时间内保持生活状态，与受试化学物作用，观察有害作用。保持生活状态，与受试化学物作用，观察有害作用。43 细胞细胞 细胞器细胞器44（三）人个体观察（三）人个体观察 通过中毒事故的处理或治疗，可以直通过中毒事故的处理或治疗，可以直接获得关于人体的毒理学资料，这是临接获得关于人体的毒理学资料，这是临床毒理学的主要研究内容。床毒理学的主要研究内容。45

21、（四）流行病学调查（四）流行病学调查 将动物实验的结果进一步在人群调查中验证，可从对人将动物实验的结果进一步在人群调查中验证，可从对人群的直接观察中，取得动物实验所不能获得的资料。群的直接观察中，取得动物实验所不能获得的资料。 优点：优点： 接触条件真实，观察对象包括全部个体，可获得制订和接触条件真实，观察对象包括全部个体，可获得制订和修订卫生标准的资料，以及制定预防措施的依据。修订卫生标准的资料，以及制定预防措施的依据。 利用流行病学方法不仅可以研究已知环境因素利用流行病学方法不仅可以研究已知环境因素(外源化学外源化学物物)对人群健康的影响对人群健康的影响(从因到果从因到果)，而且还可对已知

22、疾病的环，而且还可对已知疾病的环境、病因进行探索境、病因进行探索(从果到因从果到因-禽流感禽流感)。464748毒理学研究方法的优缺点毒理学研究方法的优缺点 研究方法研究方法流行病学研究流行病学研究 人个体研究人个体研究 毒理学体内试验毒理学体内试验 毒理学体外试验毒理学体外试验 优点优点 真实的暴露条件真实的暴露条件在各化学物之间发生在各化学物之间发生相互作用相互作用测定在人群的作用测定在人群的作用表示全部的人敏感性表示全部的人敏感性 规定的限定暴露条件规定的限定暴露条件在人群中测定反应在人群中测定反应对某组人群对某组人群(如哮喘如哮喘)的研究是有力的的研究是有力的能测定效应的强度能测定效应的强度 易于控制暴露条件易于控制暴露条件能测定多种