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1、“环境毒理学”课题研究方案课题名称丙烯酰胺致突变性的初步研究及其亚急性毒性试验一、立论依据课题的研究意义、国内外研究现状分析，附主要参考文献世界卫生组织(WHo)规定每个成年人每天从水中摄入的丙烯酰胺量不应超过1微克。每一千克炸薯片中丙烯酰胺的含量高达1000微克,即使每个人每天摄入Ig炸薯片,摄入的丙烯酰胺就已经达到WHO规定的饮用水丙烯酰胺含量上限。瑞典国家食品局主持的一项研究发现,在烧烤主食如面包和土豆中含有这种丙烯酰胺致癌化学物质，并认为当这种化合物进入人体之后,可以转化为另一种分子环氧丙酰胺,而此化合物能与细胞RNA发生反应,并破坏染色体结构,从而导致细胞死亡或病变为癌细胞,这己通过
2、动物实验得以证实。因此,瑞典研究者的发现告诉人们如下三点：(1)含淀粉质的食品如土豆、面包、饼干、麦片等这些含碳水化合物食品,经高温加工易产生丙烯酰胺；(2)食品加工处理的温度超过100以后,可产生丙烯酰胺,随加工温度升高,产品的此种有害物质的含量也增高；(3)那些咸肉、面条、米饭、米粥、土豆以及用谷物和各种面粉等为原料煮熟的食品未发现有丙烯酰胺物质。丙烯酰胺(AAM)是工业、国防上应用较广泛的一种化工产品。主要用于树脂合成、地下建筑、粘合剂、堵水、造纸等行业。在实验室,它常作为电泳实验材料。由于人群接触广泛,因而造成的职业危害也较严重。丙烯酰胺(AAM)对人体有一定的神经毒作用,近10年来生
3、产性中毒屡见不鲜,病例报道约有300余例，中毒者主要表现为锥体外系和小脑病变的临床征象。丙烯酰胺是一种可以诱发癌症的危险物质，它引起基因突变,造成多种癌症如乳腺癌、子宫癌和肾上腺肿瘤等的发生;还会损坏神经系统,影响生育功能等。职业接触人群的流行病学观察表明，长期低剂量接触丙烯酰胺出现嗜睡、情绪和记忆改变、幻觉和震颤等症状。参考文献：(1)夏元洵.化学物质毒性全书.上海:上海科技文献出版社,1991.264.(2)王慧兰,聂兴田,李风玲.丙烯酰胺中毒原因分析.中华劳动卫生职业病杂志,1997,15(5):265.(3)徐强绪.丙烯酰胺中毒12例分析.中国工业医学杂志,1996,9(2):121.
4、二、研究方案1 .研究目标、研究内容和拟解决的关键问题由于大量的青少年并没有认识到薯片的这种危害，对此我们设计了一个问卷调查:您的年龄：IO-15岁口;1520岁口；2025岁口2 .您吃薯片的频率？（）A经常吃（一星期三天以上）B有时吃C不大吃D根本不爱吃3 .您是否知道薯片有副作用？是（）；否（）4 .您是否知道薯片中含有化学物丙烯酰胺？是（）；否（）5 你是否知道丙烯酰胺有毒作用和可能致癌性？是（）；否（）通过调查一方面可以了解薯片的主要消费人群，另一方面还要引起青少年对薯片危害性的重视，尽可能减少摄入量。大量的动物试验研究表明丙烯酰胺主要引起神经毒性；此外，为生殖、发育毒性。神经毒性作
5、用主要为周围神经退行性变化和脑中涉及学习、记忆和其他认知功能部位的退行性变。由此，我们想通过小鼠的亚急性毒性实验观察其脑部神经元形态变化，大脑、小脑细胞的异常表现，来进一步证明丙烯酰胺的神经毒性作用。丙烯酰胺毒性研究的另一个重要方面是致癌性研究。在动物实验中发现丙烯酰胺有可能致大鼠多种器官肿瘤。又因致突变性与致癌性有一定的相关性，我们决定用Ames实验对其致突变性进行初步的研究。由于要将这种致突变性的可能外推到人体，故为使试验条件更近似于哺乳动物代谢情况，在测试时一组加入了哺乳动物微粒体酶系统。假如实验结果显示丙烯酰胺有较高的致突变性，我们将用慢性毒性实验对其致癌性作进一步研究。综上所述，我们
6、希望通过上述两方面的毒性研究，来更好的说明丙烯酰胺对人体健康的危害性。以此来提高人们对薯片等一些高温烘烤类食品中丙烯酰胺长期毒性作用的重视，提高人们的警惕性，减少对这种垃圾食品的摄入。2 .拟采取的研究方法、技术路线、试验方案和可行性分析AmeS实验：（1）试验原理：其原理是鼠伤寒沙门菌突变株（组氨酸缺陷型）在缺乏组氨酸的培养基上不能生长,当受试物使之能生长时,说明其所携带的突变已被纠正或补偿,即发生了回复为野生型的突变。故可根据在无组氨酸的培养基上菌落生成数量来检测受试物是否为致突变物。（2）试验材料：采用标准测试菌株TA97,TA98,TAlOO,TA102四株菌；肝微粒体酶活化系统；稀释
7、成不同浓度的丙烯酰胺的溶液（a、b、c、dugmL）；培养皿（3）试验方法：试验采用标准平皿法,例如：在皿1中加入浓度为aug/mL的受试液,分为非活化（不加肝微粒体酶）和活化（加肝微粒体酶）两种，对每株菌培养。同理共作四个浓度梯度。各浓度待测物做3个平行测定，并作阴性对照。37C培养两天后用自动菌落计数器计算每皿的回变菌落数，记录平均值及标准偏差。回变菌落数为阴性对照的两倍或以上，有剂量反应关系、标准偏差不超过均数的20%,即可判为致突变阳性。小鼠的亚急性毒性实验：（1）试验方法：小鼠40只,雌雄各半,按体重随机分为对照组、50,100,150mgkg染毒组，每组10只,染毒组按等体积不同浓
8、度用蒸储水配成AAM稀释液（染毒前现用现配）对照组给予等体积的生理盐水,每日灌胃1次。每周5次同时观察行为及体重变化。对照组与实验组均正常饲养6周后进行断头处死、进行指标分析。（2）试验记录分析：A染毒小鼠的行为和体重变化B病理组织学检查（肝、肾、脾等形态颜色变化；肝体比、肾体比等参数）际北卜种后四中眩在如於袖纭不笺的邳伐乃州I陶瓶木邳伐一3 .本课题的特色与创新之处Ames试验是检测化学诱变剂的常规方法之一。它是一种快速获得化学物质致突变性以及潜在致癌性资料的有效手段,对于进一步探讨化学物质导致遗传物质突变的分子基础有重要的价值。近年来，丙烯酰胺的致癌性研究成为各国专家研究的热点，经过文献检索，并没有用AineS实验来证明其致癌性。因此，我们采用了AnIeS实验调查其致突变性。4、预期结果AmeS实验中，若测试结果为阳性，说明丙烯酰胺有可能的致癌性，有必要作进一步的慢性毒性试验。小鼠亚急性毒性中，观察其神经元是否有异常肿大，脑细胞形态是否正常等指标，以确定其神经毒性。三、小组成员的分工与合作实验设计：资料搜集：PPT制作：后期完善和研究方案的整理:四、经费预算1、购买小鼠及相关的饲养器械：600元2、AmeS实验的菌株及相关实验材料：300元3、问卷调查印刷费用：50元总计:950-1000元
