第01章食品毒理学绪论.ppt

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1、食品毒理学,第一章：绪论,1.1 食品毒理学概述 1.2 食品毒理学研究方法 1.3 食品毒理学与食品安全 1.4 食品毒理学发展趋势,本章学习的目的与要求,掌握 食品毒理学基本概念与研究内容 熟悉 食品毒理学研究对象和研究任务 食品毒理学在食品安全中的作用 了解 食品毒理学发展趋势,第一节 食品毒理学概述,食品应具备的基本条件是： 1）卫生安全、无毒无害； 2）含有人体所需要的营养素和有益成分； 3）感官性状良好、可被人体接受。,食品安全问题：,大米里我们认识了石蜡 从火腿里我们认识了敌敌畏 从咸鸭蛋、辣椒酱里我们认识了苏丹红 从火锅里我们认识了福尔马林 从银耳、蜜枣里我们认识了硫磺 从木耳

2、中认识了硫酸铜,食品安全问题：,今天三鹿让同胞知道了三聚氰胺的化学作用 外国人喝牛奶结实了 中国人喝牛奶结石了 日本人：一天一杯牛奶振兴一个民族 中国人：一天一杯牛奶震惊一个民族,2009年食品安全事件记录,多美滋婴儿奶粉问题 浙江等地63名婴儿在饮用多美滋婴儿配方奶粉后出现肾结石的症状。 蒙牛特仑苏OMP奶 蒙牛特仑苏OMP牛奶由于添加安全性不明物质OMP,2009年食品安全事件记录,韩国的好丽友食品、海太饮料 韩国的好丽友食品、海太饮料等6家生产商生产的食品和饮料由于使用了可能含有三聚氰胺的西班牙产的食品添加剂，相关食品已被下令召回。,2010年食品安全事件记录, 2010年7月，三聚氰胺

3、超标奶粉事件“卷土重来”，在青海省一家乳制品厂，检测出三聚氰胺超标达500余倍，而原料来自河北等地。事件发生后，有关部门要求严肃查处，杜绝问题奶粉流入市场，彻底查清其来源与销路，坚决予以销毁，并依法追究当事人责任, 2010年7月5日报道最近有调查发现，美国的麦乐鸡竟然含有橡胶化学成分“聚二甲基硅氧烷”。美国麦当劳发言人称，在麦乐鸡中加入聚二甲基硅氧烷，是基于安全理由，用以防止炸鸡块的食油起泡。据世界卫生组织的动物测验显示，这种物质对人体无害。,2010年食品安全事件记录, 2010年5月23日中央电视台每周质量报告节目曝光：售价上千元、用于养生保健的“天然紫砂煲”竟然是由普通泥土与化学物质混

4、合而成。然而，历经近一月的在社会上引起轩然大波的“紫砂门”事件，权威部门终于做出结论：专家认定紫砂安全无毒。, 2010年3月19日，调查负责人武汉工业学院教授何东平召开新闻发布会，建议政府相关部门加紧规范废弃油脂收集工作，再次引起了人们对食品安全的担忧。据报道，目前我国每年返回餐桌的地沟油有200至300万吨。,基本概念,1. 毒理学(toxicology)：是研究化学、物理和生物因素对机体的损害作用、生物学机制（biologic mechanisms）、危险度评价（risk assessment）和危险度管理（risk management）的科学。毒理学主要分为三个研究领域，即描述毒理学

5、、机制毒理学和管理毒理学。,毒理学三个研究领域,描述毒理学关注毒性鉴定，通过动物实验、体外试验、人体研究和流行病学研究以确定环境因子的毒性，以期为安全性评价，危险度评定和管理提供信息。 机制毒理学是研究环境因子对生物体毒作用的细胞、分子以及生化机制。机制毒理学的研究成果对于应用毒理学的许多领域都是非常重要的。 管理毒理学是根据描述毒理学和机制毒理学的研究结果，协助政府部门进行科学决策并制定相关法规条例和管理措施，以确保进入市场的化学品、药品、食品等足够安全，达到保护人体健康和保护环境的目的。,基本概念,2. 卫生毒理学(health toxicology) 是利用毒理学的概念和方法，从预防医学

6、角度，研究人类生活和生产活动中可能接触到的外来化合物对机体的生物学作用，特别是损害作用，亦即毒性作用及其机理的科学。卫生毒理学属于预防医学的范畴，也是毒理学的一个分支学科。,基本概念,3. 毒物(Toxicants)：是指较小剂量就可干扰和破坏生物体的动态平衡，甚至导致生物体死亡的化学物质。,1.动植物中天然有毒物质 2.化学性污染物（激素类药物、农药、抗生素等） 3.细菌毒素和真菌毒素 4.食品加工过程形成的污染物,基本概念,4. 食品毒理学(Food Toxicology) 概念：研究食品中外源化学物的性质、来源与形成，它们的不良作用与可能的有益作用及其机制，并确定这些物质的安全限量和评定

7、食品的安全性的科学。 作用：从毒理学的角度，研究食品中可能含有的外源化学物质对食用者的毒作用机理，检验和评价食品（包括食品添加剂）的安全性或安全范围，从而达到确保人类的健康目的。,基本概念,4. 食品毒理学 研究对象：外源化学物，包括有一定毒性的化学物如农药，包括毒性很小通常不称之为“毒物”的化学物如食用色素，也包括潜在有益作用的化学物如大蒜氨酸。,基本概念,5. 外源化学物 是在人类生活的外界环境中存在、可能与机体接触并进入机体，在体内呈现一定的生物学作用的一些化学物质，又称为“外源生物活性物质”。 6. 内源化学物 是指机体内原已存在的和代谢过程中所形成的产物或中间产物。毒理学研究外源化学

8、物对机体的有害作用，而不是有益作用(如营养作用、治疗作用等)。,古代与中世纪毒理学 毒理学一词源于希腊文字“toxikon” 公元前2735年，神农编辑完成了40卷“本草”典籍 公元前2650年，黄帝撰写了内经 古埃及、古希腊及古罗马等有关文献中都有关于有毒植物和矿物的描述，积累了关于有毒物质及中毒的知识。,毒理学的起源与发展,启蒙时代毒理学 16世纪瑞士医生Paracelsus(1493-1541) 意大利内科医生Ramazzini(1633-1714) 1775年英国外科医生Pott(1714-1788) 意大利内科医生Fontana(1720-1853)进一步发展了靶器官毒性概念。 西班

9、牙医生Orfila被认为是现代毒理学的奠基人，他是系统利用实验动物的第一个科学家，并发展了在组织和体液中鉴定毒物的化学分析方法。 19世纪的Megendie、Bernard对依米丁、士的宁和箭毒、CO中毒的作用机制进行了研究。,现代毒理学 1930年实验毒理学的第一本杂志Archives of Toxicology创刊，同年在美国成立了NIH 1937年引起急性肾衰竭和死亡的“磺胺事件”，促使了美国FDA的成立 1955年，Lehman和他的同事共同出版了食品、药品和化妆品中化学物的安全性评价 通过了许多新的法规，创办了许多新的杂志，成立了国际毒理学协会（1965）,药理学 主要研究药物对生物

10、体的有益作用，从而发挥其在治疗疾病中的效能；药理学是针对某一种功能异常的研究，如心功能、神经传递或肾重吸收异常。 毒理学 研究化学物质在一定条件下对生物体的有害作用。毒理学则研究化学物对机体的全面的有害作用，具有明显的多样性，是回答这样一个问题：“会有什么有害作用发生?”特别是化学物质的安全性毒理学评价(描述毒理学)，具有筛查的特征。,毒理学： 接触相毒物动力学相毒效相 吸收 弥散 分布 剂量溶解-代谢靶器官-效应 挥发 排泄 药理学： 药剂相药物动力学相药效相 图l-1 毒理学和药理学的共性,第二节 食品毒理学研究任务、内容与方法,1、食品毒理学的任务 任何一种化学物质在一定条件下都可能是对

11、机体有害的，毒理学的任务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(反应)关系，为制订卫生标准及防治措施提供理论依据。,2、食品毒理学的研究内容 食品中的外源化学物的来源、性质和结构； 食品中各主要外源化学物（天然物、衍生物、污染物、添加剂）在机体的代谢过程和对机体毒性危害及其机理； 食品外源化学物毒理学安全性评价； 食品外源化学物对人体健康的危险性评估。,3、食品毒理学的研究方法,3.1 动物体内试验 也称为整体动物试验。检测外源化学物的一般毒性多在整体动物进行，例如急性毒性试验，亚急性毒性试验、亚慢性毒性试验和慢性毒性试验等。 实验多采用哺乳动物，例如大鼠、小鼠、脉鼠

12、、家兔、仓鼠、狗和猴等。在特殊需要情况下，也采用鱼类或其他水生生物、鸟类、昆虫等。 哺乳动物在解剖、生理和生化代谢过程方面与人有很多相似之处，其结果原则上可外推到人；但体内试验影响因素较多，所以存在一定不确定性。,3.2 体外试验 利用游离器官、培养的细胞或微生物进行毒理学研究，多用于外源化学物对机体毒性的筛选和机制研究。 体外试验影响因素少，实验条件能严格控制，但体外试验不能全面反应体内毒性作用，尤其在危险性评价中不能作为危险性评价的最后依据。,3.2 体外试验 (1) 游离器官：利用器官灌流技术将特定的液体通过血管流经某一离体的脏器(肝脏、肾脏、肺、脑等)，借此可使离体脏器在一定时间内保持

13、存活状态，与受试物接触，观察该脏器出现的毒性作用。 (2) 细胞：利用从动物或人的脏器新分离的细胞(原代细胞)或经传代培养的细胞如细胞株及细胞系。 (3) 微生物：利用微生物的表型变化作为致突变的一种检测方法。 体内试验和体外试验各有其优点和局限性，应主要根据实验研究的目的要求，采用最适当的方法，并且互相验证。,3.3 人体试验 通过偶然人体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，这是临床毒理学的主要研究内容。 有时可设计一些不损害人体健康的受控的实验，但仅限于低浓度、短时间的接触，并且毒作用应有可逆性。,3.4 流行病学研究 对于在环境中已存在的外源化学物如地方性饮食习惯或一

14、些食品加工方式（腌制食品、烟熏和烧烤食品）带来的食品毒理学问题，可以用流行病学方法，获得某种食品危害因素与机体健康之间的关系，为危害因素确定提供线索。 优点是接触条件真实，观察对象包括全部个体，可获得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(外源化学物)对人群健康的影响(从因到果)，而且还可对已知疾病的环境病因进行探索(从果到因)。 但流行病学研究干扰因素多，测定的毒效应还不够深入，有关的生物学标志还有待于发展。,第三节 食品毒理学与食品安全,食品毒理学是食品安全性的基础。 食品毒理学的作用就是从毒理学的角度，研究食品中可能含有的外源化学物质对食用者的毒作用机理，检验和评价

15、食品（包括食品添加剂）的安全性或安全范围，从而确保人类的健康。 现代食品毒理学着重于通过化学和生物学领域的知识找寻毒性反应的详细机理，并研究特定物质产生的特定的化学或生物学反应机制，为食品安全性评估和监控提供详细和确凿的理论依据。,食品安全性或安全食品的定义？ 食品中不应含有可能损害或威胁人体健康的有毒、有害物质或因素，从而导致消费者急性或慢性毒害或感染疾病，或产生危及消费者及其后代健康的隐患。,食品安全性的概念 1996年，WHO在其发表的加强国家级食品安全性计划指南中食品安全性被解释为“对食品按其原定用途进行制作和食用时不会使消费者受害的一种担保”。 目前，食品安全性是指：“在规定的使用方

16、式和用量的条件下长期食用，对食用者不产生不良反应的实际把握”。不良反应既包括一般毒性和特异性毒性，也包括由于偶然摄入所导致的急性毒性和长期微量摄入所导致的慢性毒性，例如致癌和致畸性等，这些都需要更明确地加以说明。,化学性污染 工业和环境污染引起的食品污染 农药残留 兽药残留 食品包装材料污染 滥用或不按规定使用食品添加剂 食品加工过程中形成的污染,生物性污染 微生物、寄生虫、媒介昆虫引起的食品污染 新资源食品和保健食品的安全性问题 在我国无饮食习惯的食品 适宜于特定人群食用，具有调节机体功能，不宜治病为目的的食品,完善的社会管理体系应包括以下几个主要方面： 1）就食品安全性进行完整的立法； 2

17、）对食品生产和供应系统所用的各类化学品，建立严格的管理机制； 3）对食源性疾病风险实行环境全过程控制； 4）采用绿色的或可持续的生产技术，生产对人与环境无害的安全食品； 5）建立健全市场食品安全性的检验制度，加强执法，保障人民健康。,食品控制与食物链,第四节 食品毒理学发展趋势,1、食品毒理学研究作为食品风险评估的基础 风险评估是对人体接触食源性危害而对健康产生的已知或潜在的不良作用的可能性、严重性和不确定性进行科学评价。 危害识别 危害特征的描述 暴露量（特别是摄入量）评估 危险性特征的描述,2、新技术和新方法在食品毒理学中的应用 一些新发展的技术如基因重组、克隆技术、核酸杂交技术、PCR技

18、术、DNA测序技术和一系列突变检测技术，近年来发展的荧光源位杂交技术、流式细胞技术、单细胞凝胶电泳、以及转基因动物等广泛用于环境致癌物引起的DNA损伤、基因突变、加合物的形成、与抑癌基因的检测等已广泛应用于我国的各项食品毒理学研究。 3、生物标志物在食品毒理学研究中的应用 4、体外替代方法在毒理学中的发展,毒理学的发展是与生命科学的发展同步的，生命科学的新理论新技术推动了毒理学的发展，而具有各种各样的特异性毒作用的毒物也成为生命科学打开生命奥秘的工具和钥匙。 几乎没有一个学科可以同时是基础学科又有直接的应用，研究外源化学物有害作用的毒理学可能是兼有这两个方面的唯一的学科。 毒理学面临着巨大的挑

19、战，毒理学将不断地发展和创新。,毒理学相关参考书,Klaassen CD:Casarett &Doulls Toxicology-The Basic Science of Poisons. 6nd New York:The McGraw-Hill Inc,2001 Hodgson E & Smart RC. Introduction to biochemical toxicology. John Wiley & Sons, Inc.,2001 Hayes AW(ed):Principles and Methods of Toxicology, 4nd . Philadelphia:Taylor

20、 & Francis, 2001 Sipes IG(ed): Comprehensive Toxicology, 1nd . Elsevier Science Ltd.,1997 Hodgson E & Levi PE. A textbook of modern toxicology, Appleton & Lange,1997,张铣，徐厚恩. 卫生毒理学基础北京医科大学、中国协议和医科大学联合出版社，1991 张铣、刘毓谷，毒理学北京医科大学、中国协和医科大学联合出版社，1998 李寿祺. 毒理学原理与方法. 第二版. 成都：四川大学出版社，2003 夏世钧，吴中亮. 分子毒理学基础. 武汉：湖北科学技术出版社，2001 周宗灿，毒理学基础北京医科大学出版社.2000 张桥，卫生毒理学基础人民卫生出版社.2000 周立国，药物毒理学湖北科学技术出版社.2001 张毓其、陈绪龙，环境生物毒理学2001,毒理学相关参考书,何谓毒理学与食品毒理学？ 食品毒理学的研究对象是什么？ 近几十年以来毒理学学主要取得了哪些进展？ 食品毒理学的研究方法包括那些？,思考题,