食品毒理学第6章

第六章一般毒性作用根据接触毒物时间的长短，可将产生的一般毒性作用分为急性毒性、亚慢性毒性和慢性毒性。按毒物接触时间长短所进行的观察和评价毒效应的试验即为急性毒性试验、亚慢性毒性试验和慢性毒性试验。1精选ppt§6-1急性毒性作用

一、概念急性毒性(acutetoxicity)：指机体（实验动物或人）一次或24小时内多次接触外源化学物后在短期内所产生的毒性效应。包括一般行为和外观改变、大体形态变化及死亡效应。注意：1.急性接触的次数：一次或24h内多次。2.中毒效应出现的时间：一般为7～14天。3.中毒效应的强度。2精选ppt二、急性毒性试验的目的1.测试并求出毒物的的致死剂量以及其他急性毒性参数，通常以LD50为最主要参数，并根据LD50的大小进行急性毒性分级。2.通过观察动物的表现、毒作用强度和死亡情况，初步评价毒物对机体的毒效应特征、靶器官、剂量－反应关系和对人体产生损害的危险性。3.为亚慢性、慢性毒性试验研究以及其他毒理试验提供接触剂量和观察指标选择的依据。4.为毒理学机制研究提供线索。3精选ppt三、急性毒性试验方法要点

1．实验动物的选择（1）原则（2）具体要求（3）实验动物的性别：雌雄各半。（4）实验动物的分组与数量：一般4～6组，每组10只。（5）实验动物的预检：1~2周的检疫期。（6）实验动物的给药前禁食处理大鼠、小鼠：隔夜禁食（禁食4h）；染毒后禁食4h。禁食时要保障饮水。4精选ppt①尽量选择对化学毒物的代谢和毒效应表现与人的反应尽可能一致的实验动物；②易于饲养管理、试验操作方便的动物；③繁殖生育力较强、数量较大能够保障供应；④价格较低，易于获得。5精选ppt①实验动物的物种和品系首选哺乳动物，大小鼠最为常用。大鼠：Spragur-Dawley（SD），Wistar小鼠：昆明种，NIH，ICR②实验动物的年龄和体重：刚成年，且健康、未曾交配和受孕的动物。大鼠：180～240克小鼠：18～25克同一次试验、同一批实验动物的体重变异范围不得超过其平均体重的20％。6精选ppt③常用剂型：水溶液；混悬液；油溶液。④试验前新鲜配制。⑤受试物染毒量规定：小鼠0.2ml/10g，一次灌胃体积不超过1.0ml/只大鼠1.0ml/100g，一次灌胃体积不超过5ml/只3．染毒方法灌胃2．受试物及处理①试验所用受试物的总量应一次备齐，且应为同一批号。②受试物成分与配方应稳定不变。7精选ppt4．剂量选择与分组5．毒性作用观察①中毒体征及发生过程；②死亡情况和时间分布；③体重；④病理检查。6．观察时间和周期观察时间：染毒当天应连续或多次观察，以后每天2次或多次观察直至试验结束。观察周期：一般是14天。7.计算LD508精选ppt(1)查阅文献①了解化学毒物的理化特性，生产批号及纯度，杂质成分与含量等。②确定使用哪一种计算方法求LD50，然后再设计剂量分组。LD50的计算方法常用寇氏法、概率单位法、霍恩氏法等。③找出与受试化学毒物结构与理化性质近似的化学物的毒性资料，并以文献资料中相同的动物种系和相同接触途径所测得的LD50值作为受试化学物的预期毒性中值。9精选ppt（2）预试验①设定以此预期值作为待测化学物的中间剂量组，并在该剂量的上下各设计l～2个剂量组作为预试验剂量。②根据确定的剂量组进行染毒。③根据预试验的死亡资料确定组距。可根据以下公式计算出剂量分组：

i=(lgLD90-lgLD10)／(n-1)或：i=(lgLD100-lgLD0)／(n-1)式中i为组距(相邻的两个剂量组对数剂量之差)；n为设计的剂量组数。10精选ppt（3）正式试验根据试验设计所选用的LD50计算方法来确定组数。例如，几率单位法、寇氏法一般设5～10个剂量组；霍恩氏法固定设4个剂量组。求得i值后，以最低剂量组(LD0或LD10)的对数剂量加上一个i值，即是第二个剂量组的对数剂量，依此类推直至最高剂量组，查各自的反对数即得出各组剂量的真实值。123456

LgLD0LgLD0+iLgLD0+2iLgLD0+3iLgLD0+4i•••11精选ppt12精选ppt死亡和死亡时间重点观察和记录每只动物死亡的时间，特别是最早出现死亡的时间以及各个剂量组动物的死亡数。13精选ppt体重在观察试验动物中毒症状的过程中，应同时观察体重的变化。体重可以反映动物中毒后的整体变化。体重改变的原因很多：*若化学毒物刺激或损伤消化道可出现试验动物饮食减少甚至拒食，表现为体重减轻；*若化学毒物引起腹泻，将影响食物吸收和利用，体重也会减轻；*如果化学毒物影响水的摄取或肾功能急性损伤，也可能在体重上反映出来。14精选ppt寇氏法（Karbor）1.预试验：预试实验取小鼠16只，随机分成4组，组间剂量之比为2:1。记录各组动物死亡率，粗略获得最大的不致死量（LD0）和最大的致死量（LD100）。

2.正式试验动物数：除另有要求外，一般设5～10个剂量组，每组6～10只动物为宜。15精选ppt①剂量确定：在LD0与LD100之间按等比级数插入几个中间剂量组。相邻剂量公比，按下式计算：i=(lgLD100-lgLD0)／(n-1)（1）n为欲分组数；则各组剂量分别为下列各数值的反对数：

lgLD0lgLD0+ilgLD0+2ilgLD0+3ilgLD0+4i........。设通过预试验，求得普鲁卡因的lgLD0为164mg/kg,lgLD100为250mg/kg，准备分成5组进行实验，各组剂量为多少？将以上数据代入公式（1）：i=0.046故各组剂量分别为164，182，203，225，250mg/kg16精选ppt②给药及观察：取体重18～22g小鼠80只，随机分为5组，每组16只，按上述求得的剂量分组给药，腹腔注入盐酸普鲁卡因，观察并记录死亡百分率。③结果记录(只)剂量D(mg/kg)LogD=X死亡数(只)死亡率(%)p①162502.39791594.00.94②162252.35221381.30.813③162032.3075850.00.50④161822.2601531.30.313⑤161642.214816.30.063

17精选ppt④LD50计算寇氏法：LD50=log-1Σ1/2(xi+xi+1)(pi-pi+1)改良的寇氏法：LD50=log-1[Xm-i(Σp-0.5)]，式中：Xm为最高剂量的对数值（log250=2.3979）；p为各组动物的死亡率，以小数表示(如80%写作0.8)；Σp为各组动物死亡率的总和(p1+p2+p3+p4+p5)；i为相邻两组剂量(D)对数值之差，即：log250-log225=0.0457。

Σp=2.626LD50=log-1[2.3979-0.0457(2.626-0.5)]=200(mg/kg)

18精选ppt四、急性毒性分级和评价我国食品毒理急性毒性分级法(1994)急性毒性分级大鼠经口LD50(mg/kg)大致相当于70kg人的致死量6级(极毒)<1稍尝,<7滴5级(高毒)1~507滴~1茶匙4级(中等毒)51~5001茶匙~35克3级(低毒)501~500035~350克2级(实际无毒)5001~15000350~1050克1级(无毒)>15000>1050克外源化学物急性毒性分级（WHO）毒性分级大鼠一次经口LD50(mg/kg)6只大鼠吸入4小时，死亡2~4只的浓度(ppm)兔经皮LD50(/mg/kg)对人可能致死的估计量g/kg总量(g/60kg)剧毒<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实际无毒5000~10000~2180~>15>100019精选ppt

§6-2蓄积毒性作用

一、基本概念1．蓄积作用（accumulation）：外源性化学物质连续反复地进入机体，其吸收速度或总量超过代谢转化排出的速度或总量时，化学物质就可能在体内逐渐增加并贮留，这种现象称为化学物质的蓄积作用。2．物质蓄积（materialaccumulation）：当实验动物反复多次接触化学毒物后可以用分析方法在体内测出其原型或代谢产物时，称为物质蓄积。3．功能蓄积（functionaccumulation）：化学物质长期接触机体后，机体内虽不能测出其原形的型或代谢产物，却出现了慢性毒性作用，称之为功能蓄积。20精选ppt二、研究目的蓄积毒性试验是研究化学毒物基础毒性的重要内容之一，目的是通过试验求出蓄积系数K，了解化学毒物蓄积毒性的强弱，并为慢性毒性试验及其他有关毒性试验的剂量选择提供参考。21精选ppt三、研究方法（一）蓄积系数法1．蓄积系数：是多次染毒使半数动物出现效应或死亡的蓄积剂量［ED50(n)］与一次染毒使半数动物出现相同效应（或死亡）的剂量［ED50(1)］的比值。K＝ED50(n)／ED50(1)K＝LD50(n)／LD50(1)2．实验方案（1）固定剂量法（2）剂量递增法（3）剂量固定的20天蓄积法（二）生物半减期法蓄积系数法是一种以生物效应为指标，用经验系数（K）评价蓄积作用的方法，即将多次染毒与一次染毒所产生的毒性效应（或死亡）进行比较。22精选ppt固定剂量法：①先求出LD50，②选取相同条件的40只动物，分为两组（染毒组和对照组），每组至少20只，雌雄各半。③试验组在1／20～l／5LD50的范围内选定一个剂量，每日以固定剂量、定时和相同途径进行染毒,试验期间观察记录每组动物死亡数。④当试验组累积发生一半动物死亡即可终止试验。⑤计算累积总接触剂量[LD50(n)]，根据公式计算K值，按下表进行评价。若接触剂量已累积达到5个LD50剂量，也可终止试验。23精选ppt

蓄积毒级分组蓄积系数(K)高度蓄积K＜1明显蓄积1≤K＜3中度蓄积3≤K＜5低度蓄积K＞5蓄积系数分级标准24精选ppt剂量递增法：在试验期间，当化学毒物引起动物累积死亡一半时即可终止试验，计算K值进行评价。一般来说，在试验第21天也可结束试验，因为这之前如果动物没有死亡或死亡数不足一半，说明其累积剂量已达5.26LD50，即K＞5。使用本方法时要注意染毒期间定期(每4天一次)给动物称重，按实测体重，调整化学毒物的染毒绝对量。25精选ppt§6-3亚慢性和慢性毒性

一、亚慢性毒性作用1．概念：亚慢性毒性（subchronictoxicity）是指实验动物或人连续较长期接触较大剂量的外源性化学物所产生的中毒效应。2．亚慢性毒性试验的目的3．亚慢性毒性试验的方法要点26精选ppt①研究受试物亚慢性毒性剂量－反应关系，确定未观察到有害作用的剂量（NOAEL）和可观察到有害作用的最低剂量（LOAEL），提出安全限量参考值。②观察受试物亚慢性毒作用特点和毒作用靶器官。③观察受试物亚慢性毒性作用的可逆性。④为慢性毒理试验的剂量设计和观察指标选择提供依据。⑤为受试物毒性机制研究和将研究结果外推到人提供依据。27精选ppt（1）实验动物的选择①物种和品系一般要求选择两种实验动物：啮齿类（大鼠：Wistar和SD）非啮齿类（犬：Beagle犬）②性别、年龄和动物数两种性别，雌雄各半；初断乳动物，大鼠6～8周龄，体重80～100g；大鼠每组不少于20只，犬、猴每组不少于6只。③微生物学、寄生虫学等级和饲养环境亚慢性毒性试验要求大鼠应使用清洁级及以上等级，并饲养在屏障环境内进行试验。28精选ppt（2）染毒方式①应尽量选择与人接触途径相似的方式；②应与预期进行的急性毒性试验的接触途径相一致。③染毒频率多为每日一次，连续90天。④在进行食品安全性评价时一般采用经口染毒途径。有三种方式：灌胃法、喂饲法、胶囊法。29精选ppt剂量设计的原则：①最少设三个剂量组和一个阴性（溶剂）对照组。②高剂量组应能引起明显的毒性或少量动物死亡（少于10％）；③低剂量组应无中毒反应，相当于未观察到有害作用剂量（NOAEL）；④理想的中剂量组约相当于观察到有害作用的最低剂量（LOAEL）。剂量设计①高剂量：1/20LD50～1/5LD50②三个剂量组间的组距应为3～10倍，不少于2倍。③以实际摄入量的100倍作为其中一个剂量。（3）剂量选择和分组30精选ppt（4）观察指标①一般指标：*外观体征、行为活动；*动物体重；*饲料消耗量②实验室检查：*血液学检查：血液学常规指标*血液生化学检查③系统尸解和组织病理学检查*脏器重量和脏器系数*病理学检查④其他指标31精选ppt4.亚慢性毒性评价①最大无作用剂量小于或等于人的可能摄入量的100倍者表示毒性较强，应放弃该受试物用于食品。②最大无作用剂量大于100倍而小于300倍者，应继续进行毒性试验。③大于或等于300倍者则不必进行慢性毒性试验，可