第二章 食品毒理学基础

钡、CS2 铅、苯
水肿、出血，肺泡炎、纤维 化
变性、坏死、炎症、硬化 溶血、贫血、白血病、粒细 胞减少 生殖细胞损伤、发育障碍 皮疹、出血、炎症、坏死、 溃疡 铅沉着、汞沉着、氟牙病
中毒性肺水肿，化学牲肺炎、弥漫 性肺泡损伤、肺透明膜病
中毒性心肌病(炎)、动脉粥样硬化 中毒性血液病
镉、甲基汞、 DDT 镍、铬、铍、煤焦 油、多氯联苯 铅、汞、氟

1. 损害作用 （adverse effect）
2. 非损害作用 （non-adverse effect）
所致机体发生的一切生物学变化都是暂
时和可逆的，应在机体代偿能力范围之内， 不造成机体形态、生长发育过程及寿命的改 变，不降低机体维持稳态的能力和对额外应 激状态代偿的能力，不影响机体的功能容量 的各项指标改变，也不引起机体对其他环境 有害因素的易感性增高。
指一种化学物质只对某种生物产生损
害作用，而对其他种类生物无害；或只对
机体内某一组织器官发挥毒性，而对其他 组织器官不具毒作用。
例如，马拉硫磷 昆虫体内没有 羧酸酯酶 甲基汞由于具有亲脂性而易于透过血脑屏障进入脑组 织，从而对神经系统产生毒性作用，它的靶器官是中枢神经 系统，但甲基汞在脑组织中的浓度却远低于肝脏和肾脏。
死亡 临床中毒 亚临床改变 意义不明的生理生化改变 机体对外源化学物的负荷增加
外源化学物对机体的毒效应谱
六、靶器官

外源化学物进入机体后，对体内各器官的毒
作用并不一样，往往有选择毒性 (selective
toxicity )，外源化学物可以直接发挥毒作用的器
官或组织就称为该物质的靶器官(target organ)。

剂量的化学物质或其代谢产物有关的健康有害效
应的信息。
效应标志可将人体暴露与环境引起的疾病提供联系，可用 于确定剂量—反应关系和有助于在高剂量暴露下获得的动 物实验资料外推人群低剂量暴露的危险度；

因对暴露反应而引起的靶细胞或组织的生物学改变
标志物 效应生物学标志举例 暴露 致突性化学物质 生物学介质 白细胞 白细胞 粘膜 致突性化学物质 白细胞 白细胞 组织 红细胞 血浆
的；而对于中枢神经这样的再生能力很差的组织，则损伤多
为不可逆的。
4. 过敏性反应
过敏性反应也称变态反应(allergic
reaction)，是致敏后的机体再次接触遇
到抗原后所引起机体发生剧烈的抗原抗 体反应，并导致机体发生严重的后果。
5. 高敏感性与高耐受性
少数个体对某种外源化学物具有高反应性，即机
但对氰化物中毒者则是有效的解毒剂。
在自然界中，物质的有毒有害特性同有益特 性一样，都是同剂量紧密相联系，离开剂量便无法 讨论其有毒有害或有益性。 微量元素硒
毒物 (poison)
在一定条件下，以较小剂量进入机体就能
干扰正常的生化过程或生理功能，引起暂时或
永久性的病理改变，甚至危及生命的化学物质
称为毒物。
中毒（toxicosis, intoxication）
毒物进入机体后，引起相应的病理过程（组 织结构和功能损害、代谢障碍 ）叫中毒。
中毒按其发生发展过程，可分为急性中毒、亚急性 和慢性中毒。
二、毒性(toxicity)
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。 某种物质对生物机体损害能力越大，说明其 毒性（毒力）也越大。 衡量毒物毒性大小的指标是剂量。引起动物 机体中毒反应的剂量越小，毒性越大。
染色体
断裂 姊妹染色单体变换 微核
点突变
次黄嘌呤—鸟嘌呤磷酸核苷转移酶 胸苷激酶 癌基因活化 化学致癌物 原卟啉升高 铅 乙酰胆碱脂酶活性降低 有机磷杀虫剂
疾病效应生物标志物与化学物质导致机体出 现的亚临床或临床表现密切相关，常用于疾 病的筛选与诊断。

如成人血清甲胎蛋白的出现常与肝脏肿瘤有 关; 心肌梗死患者表现为血清谷草转氨酶的活性 增高 肝细胞损伤常伴有各种转氨酶升高。
致癌物的潜伏期往往很长，从机体与之初
次接触到出现肿瘤有时需要20～30年时间，
又称为远期作用。
2. 局部与全身作用
局部作用(local effect)指发生在化学物质与
机体直接接触部位处的损伤作用。
全身作用(systemic effect)是指化学物质与 机体接触后以一定途径进入体内，经血液 循环到达体内其他组织器官引起的毒性效
体一次接触小剂量的该化学物即可产生显著的、远远
高于正常人的毒性损伤，称为高敏感性，这部分人称 为易感人群。 而少数个体对某种外源化学物特别不敏感，能够 耐受远远高于大多数个体所能耐受的剂量，称为高耐
受性。
6. 特异体质反应
特异体质反应系由于遗传因素所致的


对某些化学物质的反应异常。 例如：体内缺少乙醇脱氢酶的人少量 饮酒就会醉，甚至几天不能恢复。
四、损害作用与非损害作用
所致的机体生物学改变是持久的，可逆或 不可逆的，造成机体功能容量，如进食量、体 力劳动负荷能力等涉及解剖、生理、生化和行 为等方面的指标的改变，维持体内的稳态能力 下降，对额外应激状态的代偿能力降低以及对 其他环境有害因素的易感性增高，使机体正常 形态、生长发育过程受到影响，寿命缩短。
毒素（toxin）
毒素是毒物的一种，特指由活的生物有 机体产生的一类特殊毒物。
植物毒素
（e.g 蓖麻毒素，相思子
毒素，乌头碱毒素）
相思子
蓖麻子
乌头属植 物
箭毒木
动物毒素（e.g 蛇毒，蝎毒，蜂毒，蜘蛛毒，蟾蜍毒
液，河豚毒素，扇贝毒素）
霉菌毒素（e.g 黄曲霉毒素，赭曲霉毒素）
细菌毒素（内毒素，外 毒素）
2
A
A
B C ↑ 单次染毒 ↑ ↑ 重复染毒↑ C
1
↑
B
图2-1 在不同的染毒频率和消除率的条件下，剂量和靶器官内浓度的关系
速率
不同化学物质即使染毒剂量相同，但 吸收速率不同则中毒表现也将不同。 吸收速率快者（如静脉注射）可在短
时间内到达作用部位并形成较高浓度，从
而表现出较强的毒性。
选择毒性 (selective toxicity)
3. 可逆或不可逆作用
4. 超敏反应 5. 高敏感性和高耐受性 6. 特异体质反应
1. 速发与迟发作用
速发作用(immediate effect)指机体与化学
物质接触后在短时间内出现的毒效应。
迟发作用(delayed effect)指机体接触化学 物质后，中毒症状缺如或虽有中毒症状但 似已恢复，经过一定的时间间隔才表现出 来的毒效应。
按用途和来源分类 工业化学品：如生产原料、辅料、中间体等； 食品添加剂：如食用色素、香精、防腐剂等； 日常化学品：化妆品、洗涤用品等； 农用化学品：如化肥、杀虫剂等； 医用化学品：如药物、消杀剂等； 环境污染物：如废水、废气、废渣中的各种化学物质； 生物毒素：如动物毒素、植物毒素等； 军事毒物：如芥子气等战争毒素； 放射性物质：如放射性核素、天然放射性元素等。
应。
3. 可逆与不可逆作用
可逆作用指停止接触化学物质后，造成的 损伤可以逐渐恢复。
常见于接触化学物质的剂量较低、接触时间较短、损伤较轻
时。

不可逆作用是指停止接触化学物质后，损
伤不能恢复，甚至进一步发展加重。
化学物质的毒作用是否可逆主要取决于被损伤组织的再生能 力。如对于肝脏这样的再生能力强的器官，多数损伤是可逆
原因： ①该器官的血液供应； ②存在特殊的酶或生化途径； ③器官的功能和在体内的解剖位置；


④对特异性损伤的易感性；
⑤对损伤的修复能力； ⑥具有特殊的摄入系统； ⑦代谢毒物的能力和活化/解毒系统平衡； ⑧毒物与特殊的生物大分子结合等。
常见化学毒物所致主要靶器官损伤
靶器官
肝 肾 脑
毒物举例
CCl4、铅、黄磷、 氯乙烯 汞、铅 CO、铅
慢性毒性试验：至少1个月以上，甚至几代内对动物反复
多次低剂量染毒。
许多化学物质的急性染毒与较长时间
染毒的毒性表现不同，一般前者迅速而剧
烈，后者则相对平缓。
除了强度差别外，有时还有性质差别。
例如，有机溶剂苯的急性中毒表现是中枢 神经系统抑制，而重复接触则导致再生障 碍性贫血和白血病。
暴露频率
毒作用的浓度范围 3
②生物学有效剂量标志物 与重要的亚细胞靶结构相互作用的暴露 物质剂量即生物学有效剂量。
生物学有效剂量标志物举例 标志物 暴露 生物学介质 DNA加合物 苯并芘 组织、白细胞 蛋白质加合物 环氧乙烷，TNT 红细胞
2. 效应生物学标志 (biomarker of effect)
是指可以测出的机体生理、生化、行为等方面的 异常或病理组织学方面的改变，可反映与不同靶
影响毒性的其它因素
• 暴露途径 • 暴露期限
• 速率
• 频率 • ……
• 个体差异 • 身体生理状况 • 其它化学物的影响 • ……
暴露途径
多数情况下，化学物质需要进入血液并随血 流到达作用部位才能发挥其毒性，而同一种 化学物质经由不同途径（经口、经皮、经呼
吸道等）与机体接触时，其吸收系数（即入
是测定组织、体液或排泄物中吸收的外源化学
物、其代谢物或与内源性物质的反应产物，作为 吸收剂量或靶剂量的指标，提供关于接触外源化 学物的信息。
暴露标志用于人群可定量确定个体的暴露水平
e.g 如检测人体的某些生物材料如血液、尿液、头发中的铅、 汞、镉等重金属含量可以准确判断其机体暴露水平。
①内部剂量标志物
三、毒性作用及其分类
毒性作用(toxic effect)又称为毒效应，是化 学物质对机体所致的不良或有害的生物学改变， 故又可称为不良效应、损伤作用或损害作用。 化学物质的毒作用是其本身或代谢产物在作 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。