食品毒理學(xué)緒論課件

1、邱海洪 博士Tel：mail：食品毒理學(xué)Food Toxicology大家下午好！第1頁，共40頁。 教材及參考書：1.王向東 主編. 食品毒理學(xué).南京: 東南大學(xué)出版社,2007,9.2.嚴(yán)衛(wèi)星，丁曉雯 主編. 食品毒理學(xué).北京: 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社,2009,8.3.劉寧，沈明浩 主編. 食品毒理學(xué).北京: 中國輕工業(yè)出版社, 2007,1.4. 李建科 主編. 食品毒理學(xué).北京: 中國計量出版社, 2007,8.5. Takayuki shibamoto,Leonard F.Bjeldanes.Introduction to Food Toxicololgy.A

2、cademic Press,2009,4.6.第2頁，共40頁。第一章 緒論1.1 食品毒理學(xué)概述1.2 食品毒理學(xué)與食品安全性1.3 現(xiàn)代技術(shù)在食品毒理學(xué)的應(yīng)用第3頁，共40頁。 本章學(xué)習(xí)目的與要求掌握: 食品毒理學(xué)基本概念與研究內(nèi)容熟悉: 1.食品毒理學(xué)研究對象和研究任務(wù) 2.食品毒理學(xué)在食品安全中的作用了解: 食品毒理學(xué)發(fā)展趨勢 第4頁，共40頁。1、食品應(yīng)具備的基本條件是：1）衛(wèi)生安全、無毒無害；2）含有人體所需要的營養(yǎng)素和有益成分；3）感官性狀良好、可被人體接受。一、食品毒理學(xué)基本概念 第5頁，共40頁。食品安全問題：早起，買兩根地溝油油條,切個蘇丹紅咸蛋， 沖杯三聚氰氨奶。中午，瘦

3、肉精豬肉炒農(nóng)藥韭菜，再來一份人造雞蛋 和注膠牛肉，加一碗石蠟翻新陳米飯，泡壺 香精茶葉。下班，尿素豆芽，膨大西紅柿，石膏豆腐，開瓶 甲醇勾兌酒，吃個增白劑加吊白塊和硫磺饅頭第6頁，共40頁。食品安全問題：三鹿讓同胞知道了三聚氰胺的化學(xué)作用外國人喝牛奶結(jié)實了中國人喝牛奶結(jié)石了日本人：一天一杯牛奶振興一個民族中國人：一天一杯牛奶震驚一個民族第7頁，共40頁。2011年食品安全事件記錄 “毒血旺”事件 2011年3月， 重慶市內(nèi)幾家血旺加工廠用福爾馬林浸泡血旺。而福爾馬林被世衛(wèi)組織定性為讓人致癌和致畸形的物質(zhì)。 “牛肉膏” 事件 2011年4月初，安徽工商部門查獲一種名為牛肉膏的添加劑，可讓豬肉變“

4、牛肉”。專家指出，過量食用牛肉膏或會致癌。 “瘦肉精”事件 2011年3月，河南孟州等地養(yǎng)豬場采用違禁動物藥品“瘦肉精”飼養(yǎng)，有毒豬肉部分流向河南雙匯集團(tuán)下屬分公司濟(jì)源雙匯食品有限公司?！笆萑饩睂儆谀I上腺類神經(jīng)興奮劑 “瘦肉精”肉可致人患瘤 。 第8頁，共40頁。2011年食品安全事件記錄 “地溝油” 事件 2011年9月，中國警方全環(huán)節(jié)破獲特大利用“地溝油”制售案。地溝油最大來源為城市大型飯店下水道的隔油池，長期食用可能會引發(fā)癌癥。 “思念水餃葡萄球菌”事件 2011年10月，北京思念水餃被查出金黃色葡萄球菌，而金黃色葡萄球菌在食品安全檢查中為不得檢出物質(zhì)。隨后三全、海霸王、灣仔碼頭等速凍

5、食品也相繼被驗出含有金黃色葡萄球菌。金黃色葡萄球菌可引起局部化膿感染，也可引起肺炎、偽膜性腸炎、心包炎等，甚至敗血癥、膿毒癥等全身感染。 “蒙牛黃曲霉”事件 2011年12月，蒙牛乳業(yè)(眉山)有限公司某批次的牛奶黃曲霉毒素M1超標(biāo)。國標(biāo)限值0.5微克/千克，而蒙牛實測值1.2微克/千克，超標(biāo)140%。黃曲霉毒素早已被世界衛(wèi)生組織列為強(qiáng)致癌物 第9頁，共40頁。2012年食品安全事件記錄 2012年2月9日，哈爾濱食品藥品監(jiān)督部門負(fù)責(zé)人在接受當(dāng)?shù)孛襟w采訪時表示，紅牛飲料存在標(biāo)注成分與國家批文嚴(yán)重不符、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品不一致等一系列問題。這一重磅消息拉開了紅?！疤砑娱T”事件的帷幕。 2012年2月1

6、0日，網(wǎng)友爆料在超市花了5塊8買了一袋“三全奶香饅頭”，生產(chǎn)日期是2011年12月5日，保質(zhì)期是12個月，外包裝雖然很嚴(yán)實，看不到里面的饅頭。拆開后發(fā)現(xiàn)整盒12只饅頭都有不同程度的發(fā)霉。 2012年3月22日，進(jìn)口的雅培奶粉被查出質(zhì)量問題，因其酪蛋白過多，嬰兒食用可能會腸道出血、營養(yǎng)不良、腹瀉，并對腎臟功能造成壓力。第10頁，共40頁。2012年食品安全事件記錄 2012年3月27日，溫州市查出8000斤竹筍二氧化硫殘留量超標(biāo)，這些被硫磺熏過的竹筍在端上消費(fèi)者餐桌前的最后一步被成功截獲了，很多家庭也因此無法品嘗到硫磺的味道了。 2012年4月9日，央視主持人趙普在微博上爆料稱，老酸奶和果凍很可

7、能是破皮鞋制成。眾消費(fèi)者一時愕然：破皮鞋進(jìn)了肚子！關(guān)于老酸奶安全的問題成了熱門話題。(酸奶/果凍=破皮鞋?!) 2012年4月份，浙江警方破獲了一起制售地溝油的案件。警方在案件中發(fā)現(xiàn)了一種新型的地溝油，部分小作坊將劣質(zhì)、過期、腐敗了的動物皮、肉、內(nèi)臟經(jīng)過簡單的加工提煉后生產(chǎn)出來油脂。經(jīng)過行動，警方摧毀制售地溝油窩點13處，查獲油品3200余噸。 2010年3月19日，調(diào)查負(fù)責(zé)人武漢工業(yè)學(xué)院教授何東平召開新聞發(fā)布會，建議政府相關(guān)部門加緊規(guī)范廢棄油脂收集工作，再次引起了人們對食品安全的擔(dān)憂。據(jù)報道，目前我國每年返回餐桌的地溝油有200至300萬噸。第11頁，共40頁。越吃越難看的“毀容”食物腌制食

8、品，鈉鹽含量超標(biāo)，易導(dǎo)致胃腸炎癥和潰瘍的發(fā)病率較高。最重要的是，吃多了腌制食品，會促使女性早衰。罐頭類食品，蛋白質(zhì)常常出現(xiàn)變性，使其消化吸收率大為降低，營養(yǎng)價值大幅度“縮水”。糖分較高，有導(dǎo)致肥胖之嫌。加工的肉類食品，所含的亞硝酸鹽易導(dǎo)致癌癥，防腐劑、增色劑和保色劑，使肝臟負(fù)擔(dān)加重，較高的鈉鹽易造成血壓波動及腎功能損害。 過氧脂質(zhì)食品，是一種不飽和脂肪酸的過氧食物。過氧脂質(zhì)進(jìn)入人體后，會對人體內(nèi)的酸系統(tǒng)以及維生素等產(chǎn)生極大破壞作用，并加速人體衰老。 第12頁，共40頁。2. 外源化學(xué)物（xenobiotics） 是在人類生活的外界環(huán)境中存在、可能與機(jī)體接觸并進(jìn)入機(jī)體，在體內(nèi)呈現(xiàn)一定的生物學(xué)作用

9、的一些化學(xué)物質(zhì)，又稱為“外源生物活性物質(zhì)”。 內(nèi)源化學(xué)物(Endogenous chemicals) 是指機(jī)體內(nèi)原已存在的和代謝過程中所形成的產(chǎn)物或中間產(chǎn)物。毒理學(xué)研究外源化學(xué)物對機(jī)體的有害作用，而不是有益作用(如營養(yǎng)作用、治療作用等)。 一、食品毒理學(xué)基本概念 第13頁，共40頁。3. 有毒 (toxic)： 某種物質(zhì)通過物理損傷以外的機(jī)制引起細(xì)胞或組織損傷時稱為有毒。 毒物(toxicants)： 攝入較小劑量即能損害身體健康的物質(zhì)稱為有毒物質(zhì)或毒物。 毒性（toxicity）： 有毒物質(zhì)對細(xì)胞和/或組織產(chǎn)生損傷的能力稱為毒性。 中毒(intoxication, poisoning)： 有

10、毒物質(zhì)在一定條件下產(chǎn)生的臨床狀態(tài)稱為中毒。1). 動植物中天然有毒物質(zhì)2). 化學(xué)性污染物（激素類藥物、農(nóng)藥、抗生素等）3). 細(xì)菌毒素和真菌毒素4). 食品加工過程形成的污染物第14頁，共40頁。4. 毒理學(xué)(toxicology)：是研究化學(xué)、物理和生物因素對機(jī)體的損害作用、生物學(xué)機(jī)制（biologic mechanisms）、危險度評價（risk assessment）和危險度管理（risk management）的科學(xué)。毒理學(xué)主要分為三個研究領(lǐng)域，即描述毒理學(xué)、機(jī)制毒理學(xué)和管理毒理學(xué)。第15頁，共40頁。 毒理學(xué)三個研究領(lǐng)域 描述毒理學(xué)關(guān)注毒性鑒定，通過動物實驗、體外試驗、人體研究和流

11、行病學(xué)研究以確定環(huán)境因子的毒性，以期為安全性評價，危險度評定和管理提供信息。 機(jī)制毒理學(xué)是研究環(huán)境因子對生物體毒作用的細(xì)胞、分子以及生化機(jī)制。機(jī)制毒理學(xué)的研究成果對于應(yīng)用毒理學(xué)的許多領(lǐng)域都是非常重要的。 管理毒理學(xué)是根據(jù)描述毒理學(xué)和機(jī)制毒理學(xué)的研究結(jié)果，協(xié)助政府部門進(jìn)行科學(xué)決策并制定相關(guān)法規(guī)條例和管理措施，以確保進(jìn)入市場的化學(xué)品、藥品、食品等足夠安全，達(dá)到保護(hù)人體健康和保護(hù)環(huán)境的目的。第16頁，共40頁。5. 衛(wèi)生毒理學(xué)(health toxicology) 是利用毒理學(xué)的概念和方法，從預(yù)防醫(yī)學(xué)角度，研究人類生活和生產(chǎn)活動中可能接觸到的外來化合物對機(jī)體的生物學(xué)作用，特別是損害作用，亦即毒性作用

12、及其機(jī)理的科學(xué)。衛(wèi)生毒理學(xué)屬于預(yù)防醫(yī)學(xué)的范疇，也是毒理學(xué)的一個分支學(xué)科。包括環(huán)境毒理學(xué)、工業(yè)毒理學(xué)、食品毒理學(xué)、農(nóng)藥毒理學(xué)和放射毒理學(xué)等。 第17頁，共40頁。6. 食品毒理學(xué)(Food Toxicology)概念：研究食品中外源化學(xué)物的性質(zhì)、來源與形成，它們的不良作用與可能的有益作用及其機(jī)制，并確定這些物質(zhì)的安全限量和評定食品的安全性的科學(xué)。作用：從毒理學(xué)的角度，研究食品中可能含有的外源化學(xué)物質(zhì)對食用者的毒作用機(jī)理，檢驗和評價食品（包括食品添加劑）的安全性或安全范圍，從而達(dá)到確保人類的健康目的。 第18頁，共40頁。6. 食品毒理學(xué)研究對象：外源化學(xué)物，包括有一定毒性的化學(xué)物如農(nóng)藥，包括毒性

13、很小通常不稱之為“毒物”的化學(xué)物如食用色素，也包括潛在有益作用的化學(xué)物如大蒜氨酸。第19頁，共40頁。1、食品毒理學(xué)的任務(wù) 任何一種化學(xué)物質(zhì)在一定條件下都可能 是對機(jī)體有害的，毒理學(xué)的任務(wù)就在于研究 外源化學(xué)物質(zhì)的毒性和產(chǎn)生毒性作用的條件， 闡明劑量一效應(yīng)(反應(yīng))關(guān)系，為制訂衛(wèi)生標(biāo) 準(zhǔn)及防治措施提供理論依據(jù)。 二、 食品毒理學(xué)研究任務(wù)、內(nèi)容與方法 第20頁，共40頁。2、食品毒理學(xué)的研究內(nèi)容食品中的外源化學(xué)物的性質(zhì)、來源和分類（接觸相）；食品中各主要外源化學(xué)物（天然物、衍生物、污染物、添加劑）在機(jī)體的代謝過程和對機(jī)體毒性危害及其機(jī)理（動力學(xué)相）；食品外源化學(xué)物對機(jī)體毒性作用的評價（毒效相）；食

14、品外源化學(xué)物與機(jī)體相互作用的一般規(guī)律；食品安全的含義和相關(guān)內(nèi)容。 第21頁，共40頁。3、食品毒理學(xué)的研究方法3.1 動物體內(nèi)試驗 也稱為整體動物試驗。檢測外源化學(xué)物的一般毒性多在整體動物進(jìn)行，例如急性毒性試驗，亞急性毒性試驗、亞慢性毒性試驗和慢性毒性試驗等。實驗多采用哺乳動物，例如大鼠、小鼠、脈鼠、家兔、倉鼠、狗和猴等。在特殊需要情況下，也采用魚類或其他水生生物、鳥類、昆蟲等。哺乳動物在解剖、生理和生化代謝過程方面與人有很多相似之處，其結(jié)果原則上可外推到人；但體內(nèi)試驗影響因素較多，所以存在一定不確定性。第22頁，共40頁。3.2 體外試驗利用游離器官、培養(yǎng)的細(xì)胞或微生物進(jìn)行毒理學(xué)研究，多用于

15、外源化學(xué)物對機(jī)體毒性的篩選和機(jī)制研究。體外試驗影響因素少，實驗條件能嚴(yán)格控制，但體外試驗不能全面反應(yīng)體內(nèi)毒性作用，尤其在危險性評價中不能作為危險性評價的最后依據(jù)。 第23頁，共40頁。3.2 體外試驗(1) 游離器官：利用器官灌流技術(shù)將特定的液體通過血管流經(jīng)某一離體的臟器(肝臟、腎臟、肺、腦等)，借此可使離體臟器在一定時間內(nèi)保持存活狀態(tài)，與受試物接觸，觀察該臟器出現(xiàn)的毒性作用。(2) 細(xì)胞：利用從動物或人的臟器新分離的細(xì)胞(原代細(xì)胞)或經(jīng)傳代培養(yǎng)的細(xì)胞如細(xì)胞株及細(xì)胞系。(3) 微生物：利用微生物的表型變化作為致突變的一種檢測方法。體內(nèi)試驗和體外試驗各有其優(yōu)點和局限性，應(yīng)主要根據(jù)實驗研究的目的要

16、求，采用最適當(dāng)?shù)姆椒?，并且互相驗證。第24頁，共40頁。3.3 人體試驗通過偶然人體中毒事故的處理或治療，可以直接獲得關(guān)于人體的毒理學(xué)資料，這是臨床毒理學(xué)的主要研究內(nèi)容。有時可設(shè)計一些不損害人體健康的受控的實驗，但僅限于低濃度、短時間的接觸，并且毒作用應(yīng)有可逆性。 第25頁，共40頁。3.4 流行病學(xué)研究 對于在環(huán)境中已存在的外源化學(xué)物如地方性飲食習(xí)慣或一些食品加工方式（腌制食品、煙熏和燒烤食品）帶來的食品毒理學(xué)問題，可以用流行病學(xué)方法，獲得某種食品危害因素與機(jī)體健康之間的關(guān)系，為危害因素確定提供線索。優(yōu)點是接觸條件真實，觀察對象包括全部個體，可獲得制定預(yù)防措施的依據(jù)。利用流行病學(xué)方法不僅可以

17、研究已知環(huán)境因素(外源化學(xué)物)對人群健康的影響(從因到果)，而且還可對已知疾病的環(huán)境病因進(jìn)行探索(從果到因)。但流行病學(xué)研究干擾因素多，測定的毒效應(yīng)還不夠深入，有關(guān)的生物學(xué)標(biāo)志還有待于發(fā)展。 第26頁，共40頁。研究方法毒理學(xué)體內(nèi)試驗毒理學(xué)體外試驗流行病學(xué)研究優(yōu)點易于控制暴露條件能測定多種效應(yīng)能評價宿主持征的作用(如：性別、年齡、遺傳特征等和其他調(diào)控因素飲食等)能評價機(jī)制 影響因素少，易于控制可進(jìn)行某些深入的研究(如：機(jī)制，代謝)人力物力花費(fèi)較少 真實的暴露條件在各化學(xué)物之間發(fā)生相互作用測定在人群的作用表示全部的人敏感性 缺點動物暴露與人暴露相關(guān)的不確定性受控的飼養(yǎng)條件與人的實際情況不一致暴露

18、的濃度和時間的模式顯著地不同于人群的暴露 不能全面反映毒作用，不能作為毒性評價和危險性評價的最后依據(jù)難以觀察慢性毒作用耗資、耗時多(多為回顧性)，無健康保護(hù)難以確定暴露，有混雜暴露問題可檢測的危險性增加必需達(dá)到2倍以上測定指標(biāo)較粗(發(fā)病率，死亡率) 第27頁，共40頁。1.古代與中世紀(jì)毒理學(xué)毒理學(xué)一詞源于希臘文字“toxikon”公元前2735年，神農(nóng)編輯完成了40卷“本草”典籍 公元前2650年，黃帝撰寫了內(nèi)經(jīng)古埃及、古希臘及古羅馬等有關(guān)文獻(xiàn)中都有關(guān)于有毒植物和礦物的描述，積累了關(guān)于有毒物質(zhì)及中毒的知識。 三、毒理學(xué)的起源與發(fā)展第28頁，共40頁。2.啟蒙時代毒理學(xué)16世紀(jì)瑞士醫(yī)生Parac

19、elsus(1493-1541) 意大利內(nèi)科醫(yī)生Ramazzini(1633-1714) 1775年英國外科醫(yī)生Pott(1714-1788) 意大利內(nèi)科醫(yī)生Fontana(1720-1853)進(jìn)一步發(fā)展了靶器官毒性概念。西班牙醫(yī)生Orfila被認(rèn)為是現(xiàn)代毒理學(xué)的奠基人，他是系統(tǒng)利用實驗動物的第一個科學(xué)家，并發(fā)展了在組織和體液中鑒定毒物的化學(xué)分析方法。19世紀(jì)的Megendie、Bernard對依米丁、士的寧和箭毒、CO中毒的作用機(jī)制進(jìn)行了研究。 第29頁，共40頁。3.現(xiàn)代毒理學(xué)1930年實驗毒理學(xué)的第一本雜志Archives of Toxicology創(chuàng)刊，同年在美國成立了NIH1937年

20、引起急性腎衰竭和死亡的“磺胺事件”，促使了美國FDA的成立1955年，Lehman和他的同事共同出版了食品、藥品和化妝品中化學(xué)物的安全性評價通過了許多新的法規(guī)，創(chuàng)辦了許多新的雜志，成立了國際毒理學(xué)協(xié)會（1965）第30頁，共40頁。四、食品毒理學(xué)與食品安全性 食品毒理學(xué)是食品安全性的基礎(chǔ)。食品毒理學(xué)的作用就是從毒理學(xué)的角度，研究食品中可能含有的外源化學(xué)物質(zhì)對食用者的毒作用機(jī)理，檢驗和評價食品（包括食品添加劑）的安全性或安全范圍，從而確保人類的健康?，F(xiàn)代食品毒理學(xué)著重于通過化學(xué)和生物學(xué)領(lǐng)域的知識找尋毒性反應(yīng)的詳細(xì)機(jī)理，并研究特定物質(zhì)產(chǎn)生的特定的化學(xué)或生物學(xué)反應(yīng)機(jī)制，為食品安全性評估和監(jiān)控提供詳細(xì)

21、和確鑿的理論依據(jù)。第31頁，共40頁。食品安全性或安全食品的定義？食品中不應(yīng)含有可能損害或威脅人體健康的有毒、有害物質(zhì)或因素，從而導(dǎo)致消費(fèi)者急性或慢性毒害或感染疾病，或產(chǎn)生危及消費(fèi)者及其后代健康的隱患。 第32頁，共40頁。食品安全性的概念 1996年，WHO在其發(fā)表的加強(qiáng)國家級食品安全性計劃指南中食品安全性被解釋為“對食品按其原定用途進(jìn)行制作和食用時不會使消費(fèi)者受害的一種擔(dān)?！?。 目前，食品安全性是指：“在規(guī)定的使用方式和用量的條件下長期食用，對食用者不產(chǎn)生不良反應(yīng)的實際把握”。不良反應(yīng)既包括一般毒性和特異性毒性，也包括由于偶然攝入所導(dǎo)致的急性毒性和長期微量攝入所導(dǎo)致的慢性毒性，例如致癌和致畸性等，這些都需要更明確地加以說明。 第33頁，共40頁?；瘜W(xué)性污染工業(yè)和環(huán)境污染引起的食品污染農(nóng)藥殘留獸藥殘留食品包裝材料污染濫用或不按規(guī)定使用食品添加劑食品加工過程中形成的污染第34頁，共40頁。生物性污染微生物、寄生蟲、媒介昆蟲引起的食品污染新資源食品和保健食品的安全性問題在我國無飲食習(xí)慣的食品適宜于特定人群食用，具有調(diào)節(jié)機(jī)體功能，不宜治病為目的的食品第35頁，共40頁。完善的社會管理體系應(yīng)包括以下幾