食品卫生学食品的安全性评价教学课件PPT.ppt

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1、1,食品卫生学,授课专业：2012级营养与卫生课时：64学时主讲：原金海 博士 副教授电话：15923369074,2,主讲：原金海,第七章 各类食品的卫生管理,3,考点：,内容最多概念多，大部分名词解释,4,导 入,食品安全性评价：主要是阐明某种食品是否可以安全食用，食品中有关危害成分或物质的性质及其风险大小，利用毒理学资料确认该物质的安全剂量，以便通过风险评估进行风险控制。食品安全性评价方法：食品毒理学方法、人体研究、残留量研究、暴露量研究、膳食结构和摄入风险性评价,5,本章主要内容：,毒理学基本概念毒物在体内的生物转运与转化毒物毒作用的影响因素及机理 一般毒性作用 致突变作用致癌作用化学

2、致畸与发育毒性 食品安全性毒理学评价程序,6,3.1食品毒理学基本概念,一 毒物、毒性和毒作用1.食品毒理学（food toxicology）：应用毒理学方法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食品的安全性的科学。,7,一 毒物、毒性和毒作用,2.毒物：在一定条件下，较小剂量就能够对生物体产生损害作用或使生物体出现异常反应的外源化学物称为毒物。食物中的毒物来源有：天然的或食品变质后产生的毒素等、环境污染物、农兽药残留、生物毒素、以及食品接触所造成的污染。,8,一 毒物、毒性和毒作用,3.外源化学物（xenobiotics

3、）：是存在于外界环境中，而能被机体接触并进入体内的化学物；它不是人体的组成成分，也不是人体所需的营养物质。近来，确切的概念应称为“外来生物活性物质”。,9,一 食品毒理学基本概念,4.毒性：是指外源化学物与机体接触或进入体内的易感部位后，能引起损害作用的相对能力，或简称为损伤生物体的能力。也可简述为外源化学物在一定条件下损伤生物体的能力。,10,5外源化学物质对机体存在选择毒性：,物种和细胞学的差异不同生物或组织器官对外源化学物或其毒性代谢产物的蓄积能力不同不同生物或组织器官对外源化学物所造成的损害的修复能力存在差异不同生物或组织器官对外源化学物在体内生物转化过程的差异,11,一 毒物、毒性和

4、毒作用,6.毒性物质的分类：（1)按其来源：分天然、合成和半合成三类；（2）按其用途及分布范围：分工业、环境、食品有毒成分、农用、医用、军事、放射性、生物性和化妆品中分布的有害化学物；(3)按其毒性强弱又可分为剧毒、高毒、中毒、低毒、微毒等。,12,一 毒物、毒性和毒作用,7毒作用：是化学物质本身或其代谢产物在作用部位达到一定数量并停留一定时间，与组织大分子成分互相作用的结果。毒作用可根据其特点、发生的时间和部位，按不同的方法进行分类：速发和迟发作用 局部和全身作用 可逆或不可逆作用 对形态或功能的影响 过敏性反应（变态反应）,13,二 剂量、剂量与反应关系,1剂量 可指给予机体的数量、与机体

5、接触的数量、吸收进入机体的数量或在体液或靶器官中的含量或浓度。剂量的单位：mg/kg体重或环境中的浓度mg/m3空气，mg/L水2 剂量的划分：（1）致死剂量：绝对致死量（LD100）半数致死量（LD50）最小有作用剂量(MEL)最大无作用剂量(MNEL)阈值（2）剂量与反应的关系,14,剂量与作用关系示意图,最小有效量（阈剂量）,致死量,最大有效量（极量）,最小致死量,最小中毒量,无效量,15,3.2毒物在体内的生物转运与转化,生物转运：毒物在体内的吸收、分布及排泄。生物转化：代谢过程消除过程：由于代谢和排泄过程通常是不可逆的，故合称为消除过程。,16,一、生物膜与生物转运,1 细胞膜由流动

6、的双脂层和嵌在其中的蛋白 质组成。2 磷脂分子以疏水性尾部相对，极性头部朝向水相组成生物膜骨架3 蛋白质或嵌在双脂层表面，或嵌在其内部，或横跨整个双脂层，表现出分布的不对称性。,生物膜流动镶嵌模型,17,生物转运的方式,简单扩散 被动转运 生物转运 滤过 主动转运 特殊转运 促进扩散 胞饮 其它特殊转运 吞噬,18,二 食品毒物的吸收,吸收：化学物经各种途径透过细胞膜进入血液的过程，称为吸收。吸收的主要途径：胃肠道、呼吸道、皮肤（一）消化系统吸收胃肠道吸收胃肠道是毒物吸收的最重要途径之一，毒物在胃肠道中的吸收可在任何部位进行，但主要在小肠。吸收的方式主要通过简单扩散，还可通过滤过，胞饮或吞噬和

7、主动转运系统,19,小肠的结构：,20,二 食品毒物的吸收,（二）经呼吸道吸收 肺是呼吸道中主要的吸收器官，经肺吸收的毒物主要是气态、挥发性液体以及气溶胶。经肺吸收的毒物不经肝脏的生物转化，直接进入体循环而分布到全身。气体、蒸汽与气溶胶的吸收不同,21,二 食品毒物的吸收,(三)经皮肤吸收 皮肤不具有高度通透性 经皮肤吸收的毒物有芥子气、路易式毒气、沙林等化学武器以及许多农药（有机磷农药），如氧化乐果、磷胺等,22,三 食品毒物的分布与蓄积,（一）分布1.食品中毒物的转移和分布：是指在消化道被吸收的毒物，通过各种生理屏障经血液循环分布于全身各组织器官的过程。2影响毒物在体内分相的因素：各组织器

8、官的血流量毒物与血浆蛋白的结合率、毒物与组织的亲和力、血脑屏障以及体液pH和毒物的理化性质,23,三 食品毒物的分布与蓄积,（二）蓄积1蓄积作用包括两种方式：物质蓄积和功能蓄积2储存库：血浆蛋白储存库；肝，肾储存库 脂肪储存库；骨骼储存库,24,四 有毒物质的生物转化,生物转化：系指毒物在体内发生的化学变化。对于大多数毒物来说，在体内经生物转化后失去毒理活性，并被酶转化为极性高的水溶性代谢物而利于排出体外。生物转化部位：主要在肝脏。,25,五、食品毒物的排泄,1 排泄：是指化学物及其代谢产物向机体外转运的过程。2 排泄的途径 经肾脏排出（毒物的主要排泄器官）经肝脏排泄（主要的生物转化器官）经肺

9、排出（主要排泄挥发性物质）其他排泄途径（消化系统、乳汁、脑脊液、头发、指甲、汗腺、唾液）,26,3.3毒物毒作用的影响因素及机理,一、毒作用影响因素 毒物的剂量 染毒方式 毒物的毒性 生物体差异 营养 环境因素,27,二 毒性作用机制,（一）对靶器官的选择作用 1.影响靶器官的选择性的因素：血流供应的多少 器官的位置与功能 代谢转化能力或其活化解毒系统平衡 存在特定 的酶或生化过程 存在特殊的摄入系统 对损伤的脆弱性与转化程度 能否与大分子结合 修复能力,28,二 毒性作用机制,（二）对细胞的损伤机制 对细胞的损伤可能是可逆或不可逆的。根据损伤程度可分为三级：初级、次级和三级事件。初级事件的结

10、果：脂质过氧化 巯基状态的改变 与大分子共价结合 酶抑制 缺血。,29,（二）对细胞的损伤机制,次级事件的结果：膜的结构及其通透性改变 线粒体损伤与功能抑制 细胞骨架改变 Ca 2+稳态紊乱 ATP及其它辅助因子耗竭 内质网的损伤 溶酶体不稳定 DNA损伤和聚ADP核糖基化作用 激发细胞凋亡。,30,（二）对细胞的损伤机制,三级事件的结果：脂肪变性 大泡形成 水样变性 凋亡 坏死。,不可逆,31,第四节 一般毒性作用,一 急性毒性作用 指机体一次给予受试化合物，低毒化合物可在24小时内多次给予，经吸入途径和急性接触，通常连续接触4小时，最多连续接触不得超过24小时。在短期内发生的毒效应。二 蓄

11、积毒性：指低于一次中毒剂量的外源化学物，反复与机体接触一定时间后致使机体出现的中毒作用。一种外源化学物在体内蓄积作用的过程，表现为物质蓄积和功能蓄积两个方面。,32,急性联合毒性试验：指两种或两种以上的受试物同时存在时，可能发生相加、协同或拮抗的联合作用，根据公式计算和判断确定不同的联合作用。,33,三 亚慢性毒性：指机体在相当于1/20左右生命期间，少量反复接触某种有害化学和生物因素所引起的损害作用。亚慢性毒性实验原理：p121四 慢性毒性：指外源化学物质长时间少量反复作用于机体后所引起的损害作用。,34,第五节 致突变作用一、诱发突变的类型,1、基因突变 基因突变即遗传物质在分子水平上的改

12、变，有碱基置换、移码和大段损伤。(1)碱基置换(2)移码(3)大段损伤2、染色体畸变 染色体畸变包括染色体结构异常和数目异常。(1)染色体结构异常(2)染色体数目异常3、染色体组畸变(1)非整倍性畸变(2)整倍性畸变,35,二、突变的不良后果,（一）、体细胞突变的后果 1 致癌 2 体细胞突变致畸与发育毒性 3 其他不良后果：动脉硬化、衰老（二）、生殖细胞突变的后果 对后代造成致死性和非致死性两类后果,36,第六节 致癌作用一、化学物质的致癌作用,1癌：是指组织或细胞相对自主生长形成肿块并危害机体的新生物 2化学致癌物分类：直接致癌物（不需要机体代谢活化而致癌的物质）间接致癌物（须经机体代谢活

13、化才能致癌）。大多数致癌物属后者,37,二、致癌作用的影响因素,1联合作用：促进或抑制2营养因素:3物种、品系和器官特异性 4年龄 5性别和内分泌平衡,38,第七节 化学致畸与发育毒性一、化学致畸作用,1 定义：某些化学物质在一定剂量、一定时间等条件下对妊娠母体无毒性，仅对胚胎或胎儿产生毒性，或引起胚胎死亡、胚胎生长迟滞、或胎儿畸形、功能不全。2 畸形的药物（致畸原）有：（1）天然毒素；黄曲霉毒素B1、破伤风毒素、大肠杆菌内毒素等。（2）植物药：秋水仙素、长春新碱、烟碱咖啡因、奎宁、苏铁素等（3）药物：四环素、灰黄霉素、磺胺类、环磷酰胺、氨喋呤、放线菌素D、丝裂霉素C等。（4）农药：马拉硫磷、

14、西维因、内吸磷等,39,一 化学致畸作用,3 致畸的主要机理（1）突变引起胚胎发育异常（2）细胞死亡和增殖速度减慢（4）胚胎组织发育过程的不协调（3）胚胎时期代谢障碍,40,二 发育毒性的影响因素,（一）孕体在各发育阶段对发育毒性的感受 发育毒性是指受孕前、出生前孕体发育各期、出生直到性成熟前，暴露于有害因素而对发育中的个体产生的有害作用。发育毒性主要有四种表现：发育中的机体死亡 结构异常 生长迟缓 器官或系统的功能缺陷。（二）胚胎毒性、胎儿毒性、致畸性与致畸物（三）对致畸物感受性的物种差异（四）母体毒性与发育毒性的关系,41,第八节 食品安全性毒理学评价程序,1 中华人民共和国食品卫生法第九

15、条第二项：禁止生产经营含有毒、有害物质或者被有害物质污染，可能对人体健康有害的食品。,42,一我国食品安全性毒理学评价法律法规和标准,2.食品安全性毒理学评价程序和试验方法（共十二个标准）GB 15193.1-2003 食品安全性毒理学评价程序 GB 15193.3-2003 急性毒性试验 GB 15193.9-2003 显性致死试验 GB 15193.12-2003 体外哺乳类细胞(V79/HGPRT)基因突变试验,43,一我国食品安全性毒理学评价法律法规和标准,GB 15193.13-2003 30天和90天喂养试验 GB 15193.14-2003致畸试验 GB 15193.17-200

16、3 慢性毒性和致癌试验 GB 15193.18-2003 日容许摄入量(ADI)的制定 GB 15193.19-2003 致突变物、致畸物和致癌物的处理方法 GB 15193.20-2003 TK基因突变试验 GB 15193.21-2003 受试物处理方法,44,一我国食品安全性毒理学评价法律法规和标准,3.保健食品安全性毒理学评价规范（包括评价程序和评价方法两部分）第一部分 评价程序（1）主题内容与适用范围（2）对受试物的要求（3）对受试物处理的要求（4）保健食品安全性毒理学评价试验的四个阶段和内容（5）不同保健食品选择毒性试验的原则要求（6）保健食品安全性毒理学评价试验的目的和结果判定（

17、7）保健食品毒理学安全性评价时应考虑的问题,45,一我国食品安全性毒理学评价法律法规和标准,第二部分 评价方法（1）急性毒性试验（2）鼠伤寒沙门氏菌/哺乳动物微粒体酶试验（Ames实验）p118 只背原理（3）骨髓细胞微核试验 p119 只背原理（4）哺乳动物骨髓细胞染色体畸变试验p119 只背原理（5）小鼠精子畸变试验 p220只背原理（6）小鼠睾丸染色体畸变试验 p220 只背原理（7）显性致死试验（8）非程序性DNA合成试验（9）果蝇伴性隐性致死试验,46,一我国食品安全性毒理学评价法律法规和标准,第二部分 评价方法（10）体外哺乳类细胞（V79/HGPRT）基因突变试验(11）TK基因

18、突变试验（12）30天和90天喂养试验（13）致畸试验 p121 只背原理（14）繁殖试验 p122 只背原理（15）代谢试验 p123 只背原理（16）慢性毒性和致癌试验 p123 只背原理（17）日容许摄入量（ADI）（18）致突变物，致畸物和致癌物的处理方法,47,二毒性参数和安全限值,1、半数致死量(median lethal dose，LD50)2、绝对致死剂量（absolute lethal dose，LD100）3、最小致死剂量（minimal lethal dose，MLD或MLC或LD01）4、最大耐受剂量（maximal tolerance dose，MTD或LD0或LC0

19、）5、最小有作用剂量(minimal effective dose)或称阈剂量或阈浓度6、最大无作用剂量(maximal no-effective dose),48,二毒性参数和安全限值,7.安全限值(1)每日容许摄入量(acceptable daily intake，ADI)是以体重表达的每日容许摄入量，以此量终生摄入无可测量的健康危险性(标准人为60kg)。(2)可耐受摄入量(tolerable intake，TI)是由IPCS(国际化学品安全规划署)提出的，是指没有可估计的有害健康的危险性对一种物质终生摄入的容许量。,49,二毒性参数和安全限值,7.安全限值(3)参考剂量和参考浓度是美国

20、环境保护局(EPA)对非致癌物质进行危险性评价提出的概念。参考剂量(reference dose，RfD)和参考浓度(reference concentration，RfC)，是指一种日平均剂量和估计值。(4)最高容许浓度(maximal allowable concenrtation，MAC):系指某一外源化学物可以在环境中存在而不致对人体造成任何损害作用的浓度。,50,二毒性参数和安全限值,8不确定系数和安全系数 安全系数(safety factor，SF):是根据所得的最大无有害作用剂量(NOAEL)提出安全限值时，为解决由动物实验资料外推至人的不确定因素及人群毒性资料本身所包含的不确定

21、因素而设置的转换系数。安全系数一般采用100，据认为安全系数100是为物种间差异(10)和个体间差异(10)两个安全系数的乘积。,51,二毒性参数和安全限值,8不确定系数和安全系数 不确定系数(UF)：为求得可耐受摄入量(TI)说明关键研究(pivotal study)的适宜性(可信性)，物种间外推，在人个体间变异，全部资料的适宜性(充分性)和毒性的性质的各个因子的乘积。将临界效应(critica1 effect)的NOAEL或LOAEL除以不确定系数即求得安全限值。,52,剂量与作用关系示意图,最小有效量（阈剂量）,致死量,最大有效量（极量）,最小致死量,最小中毒量,无效量,53,三食品安全

22、性毒理学评价试验的四个阶段和内容,第一阶段：急性毒性试验：它是一次性投较大剂量后观察动物的变化，观察期大约为周，从而判定动物的致死量（）和半致死量（）。半致死量是指实验动物死亡一半的投药量。如果投药量大于5000mg/kg，无死亡，可认为该品毒性较低，无需做致死量精确测定。,54,三食品安全性毒理学评价试验的四个阶段和内容,第二阶段：遗传毒性试验，30 天喂养试验，传统致畸试验遗传毒性试验的组合应该考虑原核细胞与真核细胞、体内试验与体外试验相结合的原则。从Ames 试验或V79/HGPRT 基因突变试验、骨髓细胞微核试验或哺乳动物骨髓细胞染色体畸变试验、TK 基因突变试验或小鼠精子畸形分析（或

23、睾丸染色体畸变分析试验）中分别各选一项。,55,三食品安全性毒理学评价试验的四个阶段和内容,第三阶段：亚慢性毒性实验：实验期在个月左右，检验该品的毒性对机体的重要器官或生理功能的影响包括繁殖和致畸实验,56,三食品安全性毒理学评价试验的四个阶段和内容,第四阶段：慢性毒性实验：考查少量该品长期对机体的影响，确定最大无作用量（），一般以寿命较短敏感的动物的一生为一个试验阶段，如用大白鼠试验年小白鼠试验1.5年。,57,四食品添加剂的使用限量与相关参数,国际上常用ADI、LD50作为主要毒性安全性指标为，其中，ADI值（Acceptable Daily Intake）也就是每天每千克体重允许摄入的毫

24、克数，联合国FAO/WHO所属的食品添加剂专家联合委员会（JECFA）每年依据各国所用食品添加剂的毒性报告提出，由联合国食品添加剂法规委员会（CCFA）每年年会讨论，并对某种食品添加剂的ADI做出评价、修改或撤销各国对此都已接受。,58,四食品添加剂的使用限量与相关参数,ADI值是根据对小动物（大鼠、小鼠等）近乎一生的长期毒性试验中所求得的最大无作用量（MNL）,取其1/100-1/500作为ADI值。各国依据ADI值制定出允许在食品中的最大添加量，就食品安全性方面来看，应该说是有保证的。,最大无作用量（MNL）100到500,ADI,59,四食品添加剂的使用限量与相关参数,2）半数致死量(L

25、D50)与毒性分级，表2,60,四食品添加剂的使用限量与相关参数,几种常见的食品添加剂的LD50，表3,通过表3可以看出,过氧化苯甲酰属于实际无毒类,苯甲酸、二丁羟基甲苯(BHT)属于低毒类,而肉制品常用的亚硝酸钠属于中毒类。,61,四食品添加剂的使用限量与相关参数,食品防腐剂的最大使用量和安全参数，表4,从表4通过可以看出,十二烷基二甲基溴化胺（新洁尔灭）、乳酸链球菌素属于实际无毒类,苯甲酸属于低毒类,2，4-二氯苯氧乙酸属于中毒类。,62,进行食品安全性评价时需要考虑的因素 p123 背,1.试验指标的统计学意义和生物学意义2.生理作用与毒性作用3.人可能摄入量较大的受试物4.时间-毒性效应关系5.人的可能摄入量6.人体资料7.动物毒性试验和体外试验资料8.安全系数9.代谢试验的资料10.综合评价 p126,