食品毒理学绪论

绪论

一、毒理学起源、食品毒理学科来源

毒理学（toxicology）是一门古老的科学，是研究物理、化学、生物等因素对机体有害影响的科学。“toxicology”一词是由希腊文“toxikon”与“logos”两个词组合演变而来，原文含义是“描述毒物的科学”，毒物学是毒理学的前身。人类对自然界中有毒物质的认识可追溯到数千年前，人类都在识别食物的同时鉴别出药物和有毒的动植物，到“神农尝百草”时期，人们已进入有目的的采药治病阶段，这是医药科学的萌芽，也是毒物学的开端。

但直至欧洲文艺复兴时期（15世纪）瑞士著名的药理学与毒理学家Paracelusus （1493—1541）才奠定了毒理学的基础。他明确提出剂量概念，指出所用物质都是有毒的，是否为毒物只是由于剂量不同。即“所有的物质都是毒物，没有一种不是毒物的。正确的剂量才使得毒物与药物得以区分”（The dose makes the Poison）。一般来说，毒物和非毒物之间没有严格的界限。同一种化学物质，由于使用剂量、对象和方法的不同，可能是毒物，也可能是非毒物。例如亚硝酸盐（nitrate）对正常人是毒性物质，但对氰化物中毒者则是有效的解毒剂。另外，人体对硒（Se）的每日安全摄入量为50～200μg ，如低于50μg 则会导致心肌炎，克山病等疾病，并诱发免疫功能低下和老年性白内障的发生；如摄入量在200～1000μg之间则会导致中毒，如每日摄入量超过1mg则可导致死亡。

此后，随着欧洲工业生产的发展，工人劳动环境的恶化，发生了各种职业中毒。科学家在研究职业中毒和防治过程中促进了毒理学的发展。职业中毒－工业毒理学是近代毒理学开始形成。西班牙学者Orfila（1798—1853）为近代毒理学的创始人，他通过实验系统观察了化学物与生物体间的关系，并提出了化学分析在鉴定中毒事件中的重要性，为近代法医毒理学奠定了基础。他还出版了最早的毒理学书籍。到了20世纪，某些西方国家利用化学合成物制造出战争毒剂，并在第一次和第二次世界大战中使用，杀害了成千上万的平民。此时期也萌发出现了军事毒理学。

但在很长时期内毒理学是描述中毒的表现，毒理学真正摆脱了以描述为主，开始化学物中毒机理研究，形成现代毒理学的时期，是20世纪50年代。由于社会生产的快速发展，大量化学物进入人类环境，这些外源化学物对生物界、尤其是对人类的巨大负面效应引起了关注。

表1-1 世界八大公害事件

时间地点主要污染物中毒人数

1930 1948 1956 1943 1955 1953 1968 1960 比利时马斯河谷

美国多诺拉城

英国伦敦

美国洛杉矶

日本富山县

日本水俣、新泻

日本安知

日本四日

SO2、氟化物、粉尘

SO2、金属粉尘

SO2、烟尘

光化学烟尘

镉

甲基汞

多氯联苯

SO2、烟尘、石油化工废气

6000余人死亡60人

6000余人死亡20人

4000余人死亡

全市1/2人患红眼病400余人死亡

患病258人,死128人

患病2000余人,死352人

中毒1684人,死30余人

患病800余人,死36人

另外，还有震惊世界的反应停事件、TCDD污染（除草剂）以及多种化学物的致癌作用等等，毒理学者对此作了很大努力。又由于分子生物学、生物化学以及放射性同位素技术、化学分析技术等的飞速发展，大大推进了外源化学物遗传毒性、致畸毒性研究方法的发展，丰富了毒理学的内涵，其研究对象则以机体的微观世界和生物圈的宏观世界两方面齐头并进。在宏观方面，开展了环境污染物对人和动物危害的流行病学和生态学调查，阐明了不少病因；在微观方面，探索亚细胞和分子水平的变化，在化学毒物损害生物体的机理上揭示了许多本质现象。

目前毒理学从不同领域、不同角度、不同深度形成了众多的、交叉的毒理学分支学科：按研究学科的领域不同，形成了工业毒理学、动物毒理学、植物毒理学、环境毒理学、生态毒理学、地理毒理学、昆虫毒理学、食品毒理学、药物毒理学、军事毒理学、临床毒理学、人群毒理学、分析毒理学、比较毒理学、法医毒理学和管理毒理学等分支学科。按对人和动物的受损伤部位或系统不同，形成了呼吸毒理学与肺脏毒理学、皮肤毒理学、肝脏毒理学、肾脏毒理学、血液毒理学、眼毒理学、神经与精神毒理学、行为毒理学、免疫毒理学、生殖发育毒理学和遗传毒理学等分支学科。按外源化学物中毒机理研究的角度和深度不同，形成了生化毒理学（含毒物动力学）、膜毒理学、免疫毒理学、分子毒理学、受体毒理学，甚至量子毒理学等分支学科。预计未来还将会出现新的分支学科。按外源化学物的分类角度，出现了金属毒理学、有机溶剂毒理学、高分子化合物毒理学、农药毒理学和放射毒理学等分支学科。如上众多的毒理学分支学科，既在毒理学领域之内形成交叉，又与生命科学领域相关学科有交叉。

可见，毒理学经历了漫长的发展过程才形成今天的现代毒理学。现代毒理学作为一门新兴的边缘学科并得到迅速发展只是近几十年的事，它是研究外源化学物对生物体的损害作用以及两者之间相互作用的科学。

食品毒理学是现代毒理学的一门分支学科。食品应具备的基本条件是：卫生安全、无毒无害；含有人体所需要的营养素和有益成分；感官性状良好、可被人体接受。但是食品除了含有人体必需的营养物外，也可能含有身体非必需的甚至有害生物或化学物质，而营养素过剩也会对身体造成损害。所有这些存在于外界环境中，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化学物质，统称为外源化学物（extenal toxicants），又称为“外源生物活性物质”。它既包括在食品生产、加工中人类使用的物质，也包括食物本身生长中存在的物质。蔬菜上的农药残留是有害无益的，但有些外源化学物对健康有利如大蒜中的大蒜素。所以，不应把外源化学物统统认为是对健康有害的。与外源化学物相对的概念是内源化学物，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。某种物质通过物理损伤以外的机制引起细胞或组织损伤时称为有毒（toxic）。通常认为在日常接触途径和剂量下即能对机体产生损害作用的外源性化学物称为有毒物质或毒物（toxicants）；毒物具有的对细胞和/或组织产生损伤的能力称为毒性（toxicity）。有毒物质在一定条件下产生的临床状态称为中毒（intoxication, poisoning）。食品毒理学（food toxicology）是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，是现代食品卫生学的一个重要组成部分。食品毒理