《食品安全評(píng)價(jià)》課件-第十章

食品安全評(píng)價(jià)2第十章食品安全性評(píng)價(jià)第一節(jié)食品安全性評(píng)價(jià)的發(fā)展進(jìn)程

第二節(jié)食品毒理學(xué)原理概述

第三節(jié)食品安全性毒理學(xué)評(píng)價(jià)程序

第四節(jié)食品安全性的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)一、食品安全性評(píng)價(jià)的概念安全性評(píng)價(jià):闡明某種食品是否可以安全食用，食品中有關(guān)危害成分或物質(zhì)的毒性及其風(fēng)險(xiǎn)大小，利用毒理學(xué)資料確認(rèn)該物質(zhì)的安全劑量，以便通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)控制。第一節(jié)食品安全性評(píng)價(jià)的發(fā)展二、食品安全性評(píng)價(jià)技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了從觀察到科學(xué)分析的轉(zhuǎn)變，包括：①劑量反應(yīng)；②分析化學(xué)及其在食品上的應(yīng)用；

③靶物質(zhì)預(yù)測(cè)試驗(yàn)(動(dòng)物研究)；

④微生物學(xué)的應(yīng)用。應(yīng)用毒理學(xué)試驗(yàn)進(jìn)行從現(xiàn)象到作用機(jī)理的具體闡述；應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)進(jìn)行劑量效應(yīng)的人體危險(xiǎn)評(píng)估。三、食品安全性試驗(yàn)策略1.化學(xué)分析4.傳統(tǒng)的安全性試驗(yàn)

(a)識(shí)別化合物(a)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)物質(zhì)的影響

(b)類(lèi)型確認(rèn)(b)對(duì)應(yīng)激(stressed)系統(tǒng)的影響2.體外模型5.人體研究

(a)非哺乳動(dòng)物系統(tǒng)(a)比較分子學(xué)、藥物動(dòng)力學(xué)(b)哺乳動(dòng)物組織模型和藥物動(dòng)態(tài)學(xué)模型3.計(jì)算機(jī)模擬(b)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)物質(zhì)的影響

(a)活性-結(jié)構(gòu)關(guān)系(SAR)(c)對(duì)應(yīng)激系統(tǒng)的影響(b)動(dòng)力學(xué)模型

對(duì)受試物的反應(yīng)與人近似實(shí)驗(yàn)操作方便,易于飼養(yǎng)管理價(jià)格較低且易于獲得應(yīng)選用兩種以上試驗(yàn)動(dòng)物常選用大白鼠和小白鼠一、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的選擇原則為什么選擇我？第二節(jié)食品毒理學(xué)原理概述二、毒物是指較小劑量就可干擾和破壞生物體的動(dòng)態(tài)平衡，甚至導(dǎo)致生物體死亡的化學(xué)物質(zhì)。一般來(lái)說(shuō)，毒物與非毒物之間沒(méi)有嚴(yán)格的界限。食品中毒物的體內(nèi)遞送過(guò)程吸收

小腸儲(chǔ)留

有機(jī)毒物→血液及組織無(wú)機(jī)離子→骨骼脂溶性毒素→脂肪組織肝臟和腎臟生物轉(zhuǎn)化

肝臟排泄腎臟乳汁、呼吸道、糞便、皮膚、汗腺、唾液腺及

淚腺三、劑量-效應(yīng)關(guān)系無(wú)作用水平(noobserveeffectlevel，NOEL)，毒物的劑量在這一水平不會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物產(chǎn)生任何特定的毒性反應(yīng)。ADI，通常用mg/kg(體重·d)表示。等于NOEL除以安全系數(shù)(一般定為100)。半數(shù)致死劑量(medianlethaldose，LD50)，是衡量化學(xué)物質(zhì)急性毒性大小的基本數(shù)據(jù)。無(wú)論物質(zhì)的毒性作用是通過(guò)何種機(jī)制產(chǎn)生的，一般在一定的劑量范圍內(nèi)，效應(yīng)總是與該有毒物質(zhì)的劑量成比例的，同一種物質(zhì)的毒效應(yīng)隨著劑量的增加，顯示出相應(yīng)的規(guī)律性變化?；瘜W(xué)物質(zhì)的急性毒性分級(jí)級(jí)別大鼠口服LD50／(mg/kg體重)相當(dāng)于人的致死量mg/kg體重g／人極毒＜0.050.05劇毒1-50500-40000.5中毒51-5004000-300005低毒501-500030000-25000050實(shí)際無(wú)毒5001500000500無(wú)毒＞15000＞5000002500肉毒梭菌毒素的LD50約為100ng/kg體重；氯化鈉的LD50約為40g/kg體重。（一）食品安全性毒理學(xué)評(píng)價(jià)程序和方法初步工作急性毒性試驗(yàn)遺傳毒理學(xué)試驗(yàn)(蓄積毒性、致突變?cè)囼?yàn))亞慢性毒性試驗(yàn)(90d喂養(yǎng)試驗(yàn)、繁殖試驗(yàn)、代謝試驗(yàn))慢性毒性試驗(yàn)(包括致癌試驗(yàn))四個(gè)階段第三節(jié)食品安全性毒理學(xué)評(píng)價(jià)程序《食品安全性毒理學(xué)評(píng)價(jià)程序》（1994）投產(chǎn)或登記、銷(xiāo)售之前，須進(jìn)行第一、二階段的試驗(yàn)；我國(guó)首創(chuàng)的化學(xué)物質(zhì)：一般要求選擇第三階段甚至第四階段的某些有關(guān)項(xiàng)目進(jìn)行測(cè)試；與國(guó)外原產(chǎn)品相似的仿制品：一項(xiàng)急性毒性試驗(yàn)和致突變?cè)囼?yàn)核對(duì)。第一階段：急性毒性試驗(yàn)急性毒性是指一次給予受試物或在短期內(nèi)多次給予受試物所產(chǎn)生的毒性反應(yīng)。急性毒性試驗(yàn)的主要目的：(1)確定LD50，了解受試物的毒性強(qiáng)度和性質(zhì)。(2)為進(jìn)一步蓄積性和亞慢性毒性試驗(yàn)的劑量選擇提供依據(jù)。為何常用LD50作為表示或衡量化合物急性毒性指標(biāo)？

代表性好：動(dòng)物死亡數(shù)的頻數(shù)分布情況。

敏感性高：典型的劑量-反應(yīng)曲線為S型，LD50斜度較大，50%劑量稍有變化，即可引起死亡率的明顯改變。

重現(xiàn)性好：實(shí)驗(yàn)證明死亡率50%處其致死量非常一致，與LD100

和LD0等相比有更高的重現(xiàn)性。1.物種和品系哺乳動(dòng)物,大、小鼠最常用兩種種屬動(dòng)物：嚙齒類(lèi)和非嚙齒類(lèi)不同的接觸途徑選擇實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的種類(lèi)不同2.年齡和體重除特殊情況外，一般要求選用剛成年未曾交配和受孕的健康動(dòng)物

大鼠180-240g小鼠18-25g家兔2-2.5kg豚鼠200-250gBeagle犬4-6kg3.性別雌雄各半。如有資料或預(yù)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)毒效應(yīng)有明顯的性別差異，則要求分別求出雌雄動(dòng)物各自的LD50小白鼠的捉拿方法小白鼠的捉拿方法1、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的選擇2、染毒方法的選擇應(yīng)考慮以下幾個(gè)因素：人類(lèi)接觸該物質(zhì)的實(shí)際途徑和方式受試物的性質(zhì)和用途有利于不同化學(xué)物之間急性毒性大小的比較各種受試物評(píng)價(jià)程序的要求受試物的來(lái)源及染毒途徑經(jīng)口染毒經(jīng)呼吸道染毒經(jīng)皮膚染毒經(jīng)注射染毒3、測(cè)定LD50劑量分組

受試物在小動(dòng)物中常設(shè)置6-8個(gè)劑量組，每組動(dòng)物10只，不能少于6只。在食品毒理學(xué)研究中，必須采用經(jīng)口途徑給予受試物，其他途徑無(wú)參考價(jià)值。在急性毒性試驗(yàn)中，均采用灌胃法。觀察指標(biāo)與LD50計(jì)算

主要觀察指標(biāo)是動(dòng)物死亡數(shù)目。4、7d飼喂試驗(yàn)常用斷奶大鼠或小鼠，每組雌雄各5-10只，設(shè)3-4組。劑量設(shè)計(jì)：將LD50中有中毒表現(xiàn)的一個(gè)組的劑量經(jīng)折算后摻入飼料中作為可能有中毒表現(xiàn)組，然后再于此劑量組上下各設(shè)1-2組進(jìn)行喂養(yǎng)試驗(yàn)。觀察指標(biāo)：死亡率、體重變化、進(jìn)食量、肝體質(zhì)量之比與腎體質(zhì)量之比。還可進(jìn)行病理解剖和組織學(xué)檢查。試驗(yàn)結(jié)果：最小有作用劑量5.結(jié)果判定如果LD50或最小有作用劑量如果大于人的可能攝入量的10倍，需進(jìn)行下一步的試驗(yàn)；小于10倍，則不能用于食品，不再進(jìn)行下一步的試驗(yàn)。急性毒性試驗(yàn)完第二階段：遺傳毒性試驗(yàn)

(蓄積毒性、致突變?cè)囼?yàn))(一)蓄積毒性試驗(yàn)如果一種外來(lái)化學(xué)物質(zhì)反復(fù)多次進(jìn)入機(jī)體而且其前次進(jìn)入劑量尚未完全消除，后一次劑量又已經(jīng)進(jìn)入，則這一化學(xué)物質(zhì)在體內(nèi)的總量將不斷增加，此種性質(zhì)稱(chēng)為蓄積性。包括兩層含義：物質(zhì)的蓄積、功能蓄積。蓄積毒性試驗(yàn)可采用蓄積系數(shù)法或20d試驗(yàn)法。1、蓄積系數(shù)法將能夠達(dá)到同一效應(yīng)(LD50)分次給予所需的總劑量與一次給予所需的劑量之比，來(lái)表示一種化學(xué)物質(zhì)蓄積性的大小，

即K=LD50(n)／LD50(1)K值越大，蓄積性越弱；反之，蓄積性越強(qiáng)。蓄積系數(shù)K蓄積毒性分級(jí)K＜1高度蓄積1<

K<3明顯蓄積3<=K<5中度蓄積K>=5輕度蓄積2、20d試驗(yàn)法試驗(yàn)動(dòng)物可采用成年大鼠(體重200g左右)，每組10、20只，要求雌雄分別同時(shí)進(jìn)行，共五組。劑量分組：LD50的1/20，1/10，1/5，1/2，另設(shè)對(duì)照組。各組累積總劑量可達(dá)1，2，4，10LD50，停藥后觀察7d。結(jié)果判定：均無(wú)死亡蓄積性不明顯僅1/2LD50有死亡弱蓄積性?xún)H1/20LD50有死亡中度蓄積均有死亡，且有劑量反應(yīng)關(guān)系強(qiáng)蓄積（二）致突變?cè)囼?yàn)突變是生物細(xì)胞的遺傳物質(zhì)出現(xiàn)了可被覺(jué)察并可以遺傳的變化。突變可以分為基因突變和染色體畸變。致突變?cè)囼?yàn)是檢驗(yàn)外來(lái)化學(xué)物質(zhì)有無(wú)引起突變作用的試驗(yàn)。在毒理學(xué)試驗(yàn)中，如果受試物可引起人或動(dòng)物基因突變或染色體畸變，則應(yīng)該禁止應(yīng)用于食品。1、Ames試驗(yàn)即微粒體間接法，亦稱(chēng)為鼠傷寒沙門(mén)菌／哺乳動(dòng)物微粒體酶試驗(yàn)法。致突變?cè)囼?yàn)2、微核試驗(yàn)與骨髓細(xì)胞染色體畸變分析試驗(yàn)可任選一種進(jìn)行檢測(cè)。3、顯性致死試驗(yàn)、睪丸生殖細(xì)胞染色體畸變分析試驗(yàn)和精子畸形試驗(yàn)顯性致死試驗(yàn)：早期胚胎死亡率＝(早期死亡胚胎數(shù)／受孕雌性動(dòng)物數(shù))×100％4、DNA修復(fù)合成試驗(yàn)如果致突變?cè)囼?yàn)的其中三項(xiàng)試驗(yàn)均為陽(yáng)性，一般應(yīng)予以放棄。其中兩項(xiàng)為陽(yáng)性。有強(qiáng)蓄積性，則應(yīng)予以放棄；弱蓄積性，則由有關(guān)專(zhuān)家進(jìn)行評(píng)議，綜合權(quán)衡利弊后再做決定。其中一項(xiàng)為陽(yáng)性，則再選擇兩項(xiàng)其他致突變?cè)囼?yàn)，如此兩項(xiàng)均為陽(yáng)性，則無(wú)論蓄積毒性如何均應(yīng)予以放棄；如有一項(xiàng)陽(yáng)性，且為強(qiáng)蓄積性，則予以放棄；如有一項(xiàng)陽(yáng)性，且為弱蓄積性，則可進(jìn)入第三階段試驗(yàn)。四項(xiàng)均為陰性，可進(jìn)入第三階段試驗(yàn)。（三）結(jié)果判定遺傳毒性試驗(yàn)完第三階段：亞慢性毒性試驗(yàn)用受試物以不同劑量水平較長(zhǎng)期喂養(yǎng)動(dòng)物，確定對(duì)動(dòng)物的毒性作用性質(zhì)和靶器官，并確定最大無(wú)作用劑量；了解受試物對(duì)動(dòng)物繁殖及子代的致畸作用；為慢性毒性和致癌試驗(yàn)的劑量選擇提供根據(jù)；為評(píng)價(jià)受試物能否應(yīng)用于食品提供依據(jù)。亞慢性、慢性毒性試驗(yàn)檢測(cè)各種毒性終點(diǎn)的流程圖雄（10）

雌（25）90d測(cè)指標(biāo)1～3次

雄（10）

雌（20）

雌（5）

2周交配

雌（2～），雄（10）處死。喂養(yǎng)試驗(yàn)結(jié)束

雌（8～9）雌（8~9）

3周20d分娩

畸胎觀察………………喂養(yǎng)致畸試驗(yàn)結(jié)束3周

斷乳（母鼠處死）

選雌雄各10只

90d測(cè)指標(biāo)1～3次處死…………喂養(yǎng)繁殖試驗(yàn)結(jié)束

亞慢性毒性試驗(yàn)系統(tǒng)

(一)90d飼喂試驗(yàn)①試驗(yàn)動(dòng)物應(yīng)有一種嚙齒動(dòng)物和一種非嚙齒動(dòng)物。②受試物劑量根據(jù)7d喂養(yǎng)最小有作用劑量，估計(jì)出90d喂養(yǎng)試驗(yàn)的最小有作用劑量，再在此劑量上下各設(shè)幾個(gè)劑量組。③受試物給予方式一般是將受試物混入飼料中供動(dòng)物自由進(jìn)食。④觀察指標(biāo)因研究的目的而差異很大，包括臨床檢查、體液檢查、糞便檢查、病理解剖學(xué)檢查以及器官系數(shù)的測(cè)定等。(二)繁殖試驗(yàn)①試驗(yàn)動(dòng)物多用斷乳大鼠，也可采用小鼠、家兔等。②劑量分組高劑量組可相當(dāng)于90d毒性試驗(yàn)中的最大無(wú)作用劑量。低劑量組可為高劑量組的若干分之一。同時(shí)設(shè)置對(duì)照組。③觀察指標(biāo)受孕率=(受孕動(dòng)物數(shù)／交配雌性動(dòng)物數(shù))×100％活產(chǎn)率=(活產(chǎn)母體數(shù)／妊娠動(dòng)物數(shù))×100％出生存活率=(出生后4d仔鼠存活數(shù)／出生后仔鼠存活數(shù))×100％哺育成活率=(21d斷乳時(shí)仔鼠存活數(shù)／出生后4d仔鼠存活數(shù))×100％(三)致畸試驗(yàn)①實(shí)驗(yàn)動(dòng)物常用受孕雌性大鼠、小鼠和家兔等，也可用狗和猴。②受試物劑量可根據(jù)目的和方法來(lái)確定。

③試驗(yàn)步驟在預(yù)計(jì)分娩日期的1-2d，將孕鼠總數(shù)的3/4左右處死，檢查畸形情況。其余1/4可任其自然分娩。④檢查項(xiàng)目計(jì)算畸胎發(fā)生率(畸胎對(duì)活胎的百分比)。（四）結(jié)果判定以上三項(xiàng)試驗(yàn)中(90d飼喂試驗(yàn)、繁殖試驗(yàn)、致畸試驗(yàn))任何一項(xiàng)的最敏感指標(biāo)的最大無(wú)作用劑量(MNL)(以mg/kg體重計(jì))：小于或等于人體可能攝入量的100倍者，表示毒性較強(qiáng)，應(yīng)予以放棄；大于100倍而小于300倍者，可進(jìn)行慢性毒性試驗(yàn)；大于或等于300倍者，不必進(jìn)行慢性試驗(yàn)，可進(jìn)行評(píng)價(jià)。亞慢性毒性試驗(yàn)完第四階段：慢性毒性試驗(yàn)（一）試驗(yàn)?zāi)康臑榱税l(fā)現(xiàn)只有長(zhǎng)期接觸受試物后才出現(xiàn)的毒性作用，尤其是進(jìn)行性或不可逆的毒性作用以及致癌作用；確定最大無(wú)作用劑量，對(duì)最終評(píng)價(jià)受試物能否應(yīng)用于食品提供依據(jù)。外來(lái)化學(xué)物質(zhì)的急性毒性與其致癌性之間并無(wú)必然聯(lián)系，常需進(jìn)行慢性毒性試驗(yàn)才能闡明其致癌作用。1、采用兩種動(dòng)物，且要求兩種性別。2、動(dòng)物數(shù)目：應(yīng)保證在試驗(yàn)結(jié)束時(shí)符合統(tǒng)計(jì)學(xué)處理的最低要求。3、試驗(yàn)期限：常采用24個(gè)月。4、觀察指標(biāo)：一般健康狀況、體重等血液學(xué)、生化檢查在不同間隔期間(如6個(gè)月、12個(gè)月、18個(gè)月)處死部分動(dòng)物，以觀察各種毒性作用的動(dòng)態(tài)變化。試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，必須對(duì)所有的動(dòng)物進(jìn)行詳細(xì)的大體尸檢。（二）慢性毒性試驗(yàn)1、觀察指標(biāo)：主要包括腫瘤總發(fā)生率、各種主要腫瘤的發(fā)生率和潛伏期。還應(yīng)觀察一般健康狀況，并計(jì)算自然死亡者的平均壽命。2、結(jié)果判定：在采用兩種動(dòng)物進(jìn)行致癌試驗(yàn)時(shí)，如其中一種動(dòng)物結(jié)果為陽(yáng)性，即可認(rèn)為該受試物有致癌作用。只有當(dāng)兩種動(dòng)物結(jié)果均為陰性時(shí)，才可以認(rèn)為未觀察到致癌作用。良性腫瘤也是對(duì)機(jī)體造成嚴(yán)重?fù)p害的表現(xiàn)。（三）致癌試驗(yàn)的試驗(yàn)要求（四）結(jié)果判定如慢性毒性試驗(yàn)所得的MNL(以mg/kg體重計(jì))：小于或等于人的可能攝入量的50倍者，表示毒性較強(qiáng)，應(yīng)予以放棄；大于50倍小于100倍者，需由有關(guān)專(zhuān)家共同評(píng)議；大于或等于100倍者，則可考慮允許使用于食品，并制定ADI。如在任何一個(gè)劑量組發(fā)現(xiàn)有致癌作用，且有劑量-效應(yīng)關(guān)系，則需由有關(guān)專(zhuān)家共同評(píng)議做出評(píng)價(jià)。四個(gè)階段的總結(jié)一、毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)的局限性局限性：“雖然事先對(duì)生物活性物質(zhì)進(jìn)行了最仔細(xì)徹底的研究，但給局限性：“雖然事先對(duì)生物活性物質(zhì)進(jìn)行了最仔細(xì)徹底的研究，但給人使用時(shí)總是不可避免地要冒一定的風(fēng)險(xiǎn)?！?《臨床前藥物安全性實(shí)驗(yàn)原則》，WH0)人使用時(shí)總是不可避免地要冒一定的風(fēng)險(xiǎn)?！?《臨床前藥物安全性實(shí)驗(yàn)原則》，WH0)

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物和人對(duì)外源化學(xué)物的反應(yīng)敏感性不同，有時(shí)甚至存在著質(zhì)的差別。

有些化學(xué)物在高劑量和低劑量的毒性作用規(guī)律并不一定一致.

毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)所用動(dòng)物數(shù)量有限，那些發(fā)生率很低的毒性反應(yīng)，在少量動(dòng)物中難以發(fā)現(xiàn)。

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物都是實(shí)驗(yàn)室培育的品系，一般選用成年健康動(dòng)物，反應(yīng)較單一，而接觸人群可以是不同的人種、種族，而且包括年老體弱及患病的個(gè)體，在對(duì)外源化學(xué)物毒性反應(yīng)的易感性上存在很大差異。二、流行病學(xué)研究——群體調(diào)查對(duì)由于某種原因食用了含有毒性物質(zhì)的食物或飼料引起不良反應(yīng)的群體進(jìn)行調(diào)查。往往采取逆向研究根據(jù)中毒事件的調(diào)查，對(duì)人群或動(dòng)物群體進(jìn)行普查、分析。將動(dòng)物毒性實(shí)驗(yàn)的結(jié)果在群體中驗(yàn)證直接觀察對(duì)人體健康的影響，為制定有關(guān)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)提供依據(jù)；確定是否污染環(huán)境或確保日常生活中所接觸的微量物質(zhì)，不呈現(xiàn)任何毒性反應(yīng)。表食品毒理學(xué)研究方法的比較研究方法流行病學(xué)研究受控的臨床研究體內(nèi)試驗(yàn)體外試驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)真實(shí)的暴露條件，測(cè)定各化學(xué)物在人群的作用，表示全部的人敏感性規(guī)定的限定暴露條件，在人群中測(cè)定反應(yīng)，對(duì)某組人群(如哮喘)的研究是有力的，能測(cè)定效應(yīng)的強(qiáng)度易于控制暴露條件，能測(cè)定多種效應(yīng)，能評(píng)價(jià)宿主特征的作用影響因素少，易于控制，可進(jìn)行某些深入的研究