(完整版)第2章食品毒理学基本概念

第二章食品毒理学基本概念第一节关于毒物、毒性与毒作用一、毒物与中毒1．毒物在一定条件下，一定量的某一物质，经过一定的途径进入机体以后，在组织器官内发生化学或物理化学的作用，引起机体机能性或器质性的病理变化，甚至造成死亡，此种物质便称毒物。

2．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。

(1)由植物产生的能够引起人及动物中毒的物质称为植物毒素(。

plant toxin)。

(2)由动物产生的能够引起人及动物中毒的物质称为动物毒素(zootoxin)。

多由低等动物产生，如蛇、蝎、蜂、蟾蜍等。

在动物毒素中，凡通过叮咬或刺蛰释放的毒素叫毒液(venom)。

(3)由霉菌产生的能够引起人及动物中毒的物质称为霉菌毒素(mycotoxin)。

(4)由细菌产生的能够引起人及动物中毒的物质称为细菌毒素(1~acterial toxin)。

细菌毒素又分为两类：①存在于细菌细胞内的毒素称为内毒素(endo toxin)；②由细菌细胞合成后排出菌体外的毒素称为外毒素(exotoxin)。

3．中毒(toxicosis，intoxication)毒物进入机体后，引起相应的病理过程叫中毒。

二、毒性与剂量1．毒性(toxicity)：毒性也称毒力，是指某种毒物对机体的损害能力。

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。

某物质引起动物机体中毒反应的剂量愈小，说明其毒性愈大；反之，某物质引起动物机体中毒反应的剂量愈大，说明其毒性愈小。

2．剂量(dose)指动物机体每公斤体重接触毒物的量。

表示单位为：mg／kg体重。

上述概念中“接触毒物”的含义从广义上讲，包括各种接触途径，如经口、皮、呼吸道、肌肉、皮下、静脉等。

同一毒物，同一剂量，如果接触途径不同，引起的毒性反应不同。

这是因为，其一，不同染毒途径，其吸收程度不同；其二，不同部位对不同毒物的反应性不同。

鉴于此，在说明某种毒物的毒性剂量时，也必须说明接触毒物的途径。

三、毒作用毒作用(toxic effect)，又称毒性效应，概括而言是指毒物对动物有机体产生的生物学损害作用。

1．毒作用的特点按照化学物毒作用的特点常分为速发作用与迟发作用、局部作用与全身作用，以及可逆作用与不可逆作用。

(1)速发作用与迟发作用：速发作用(immediate：effect，)是指机体接触化学物后，在短时间内出现的毒性效应；迟发作用(delayed e{"fect)是指机体接触化学物后，经过一定时间问隔才表现出来的毒性效应。

(2)局部作用与全身作用：局部作用(10cal effect)指发生在化学物与机体接触部位的损害作用；全身作用(systemic ettbct)是指化学物与机体接触后以一定途径吸收人体内，经血液循环到达体内其他组织器官引起的毒性效应。

食品中的危害物一般引起的是全身效应。

(3)可逆作用与不可逆作用：可逆作用(Feversible effect)是指机体停止接触化学物后，所造成的损害作用可以恢复；不可逆作用(irreveisible effect)是指指机体停止接触化学物后，所造成的损害作用不能恢复，甚至损害作用进一步发展。

2．毒作用的描述一般以毒物引起机体产生的生物学效应或反应来描述毒作用。

(1)效应(effect)：指一定量的某一物质与机体接触后所引起的生物学变化，此种变化的程度可以用计量单位来表示。

如：机体接触毒物后单位容积血液中红细胞数、白细胞数变化了z个／mm。

(个／斗L)，血糖变化，某种酶变化了％单位等。

(2)反应(respons e)：指一定剂量的某一物质与机体接触后呈现某种效应程度的个体数在该群体中所占的比率。

一般以％表示。

如：某食物中毒，吃该食物的100人中，80人出现呕吐、腹泻，5人中毒死亡，则该食物中毒的中毒发生率为80％，，死亡率5％。

此百分率即为反应。

效应与反应的区别：效应是对个体而言；而反应则涉及群体。

(3)毒效应谱(spectrum of toxic effect)：机体接触外源化学物后可引起多种生物学变化，称为毒效应谱。

如：机体对外源化学物负荷增加；意义不明的生理生化反应；亚临床改变；临床中毒；死亡等。

四、损害与非损害作用毒理学评价实际上就是常常要区分或者说判断外来化合物对机体产生的作用为损害作用还是非损害作用。

1．非损害作用(non—adverse effect)外来化合物对机体产生的作用如果属于非损害作用，应有以下特点：①不引起机体的机能形态、生长发育和寿命的改变；②不引起机体某种功能容量的降低；③不引起机体对额外应激代偿能力的损伤；④当机体、停止接触该种外来化合物之后，机体维持内稳态的能力不应有所降低，机体对外界其他不利因素影响的易感性也不应增高。

外来化合物对机体产生的作用如果属于以上情况，即认为属非损害作用。

在非损害作用中，机体所发生的一切生物学变化应在机体的代偿能力范围之内。

对上述概念中又涉及的一些概念解释如下。

①代偿能力：当体内组织或器官局部发生病变时，病变部功能降低，此时健部组织通过自身功能的加强来弥补病变部的功能不足的能力。

②内稳态：是指机体保护内在环境稳定不变的一种倾向或能力。

一般是通过负反馈机制完成的。

人及动物处在不断变化的外界环境中，但机体正是通过这种自身的调节功能，使自身内环境保持稳定。

例如，不管外界气温如何变化，人体可通过体温调节使其保持在一个恒定的范围内等。

③功能容量：是以解剖学、生理学、生物化学或行为学方面的各项指标来表示。

如进食量、体力劳动的负荷能力、血容量等。

④应激状态：是指各种外界不利因素引起机体的所有非特异性生物学作用的综合表现。

如人或动物在受惊吓、危险状态下的心跳、呼吸加快，肾上腺素分腺增加，葡萄糖代谢加快，能量合成(A TP)增加等都是一种应激反应，目的是积极动员体能以应付突如其来的不利因素。

2．损害作用(adverse effect)损害作用与非损害作用相反，应具有以下特点。

①机体的正常形态、生长发育过程受到严重的影响，寿命亦缩短；②机体的功能容量或对额外应激状态的代偿能力降低；③机体维持内稳态的能力下降；④机体对其他某些环境因素不利影响的易感性增高。

应该指出，损害作用与非损害作用都属于外来化合物在机体内引起的生物学效用，而在生物学效应中，有些可能是代偿性的，有些可能是损害性的，生物学效应量的变化往往引起质的变化，所以损害作用与非损害作用具有一定的相对意义。

此外，确定损害作用与非损害作用的观察指标也在不断地发展。

3．损害作用和非损害作用的确定损害作用和非损害作用的确定，往往涉及机体许多指标的正常值范围，有时需要对正常值进行测定。

在实际工作中，按目前认识水平，认为“健康”或“正常”的个体，对其进行某项观察指标测定，以其平均值±2个标准差作为正常值范围。

分析时可采用统计学方法，确定此项指标变化是否偏离正常值范围，凡某种观察指标符合下列情况之一者，即可认为已偏离正常值范罔，属于损害作用。

(1)与对照组相比，具有统计学显著性差异(P<0．05)，并且其数值不在正常值范围内，则属于损害作用。

(2)与对照组相比，具有统计学显著性差异(P<0．05)，而其数值却在一般公认“正常值’’范围内，但如在停止接触此物质后，此种差异仍然持续一段时间，则属于损害作用。

(3)与对照组相比，具有统计学显著性差异(P<0．05)，而其数值却在一般公认的“正常值’，范围内，但如机体处于功能或生物学应激状态下，此种差异更为明显，则属于损害作用。

五、联合毒性作用联合毒性作用：两种或两种以上的毒物同时或先后作用于机体，二者之间可以相互加强或减弱其毒,这种现象称联合毒性作用。

食品工业中常有此种情况，如在一个食品体系中常常可能同时使用儿种添加剂的情况等，各添加剂之间可能会产生一些毒性联合作用。

联合作用有五种情况。

(1)相加作用(additional joint effect)：两种或两种以上的毒物作用于机体，对机体产生的总效应等于各毒物单独效应之和，称相加作用(即1+1=2)。

(2)协同作用(synergistic effect)：两种或两种以上的毒物作用于机体，其产生的总效应大于各个毒物单独效应之和，称协同作用(即1+1>2)。

例如，某制药厂生产的一种胶囊为中药加磺胺，结果使磺胺的毒性提高了70～240倍，这可能是该中药制剂中某种成分与磺胺产生了毒性协同作用。

(3)拮抗作用(antagonistic effect)：两种或两种以上的毒物作用于机体，二者之间的毒性可以相互削弱，使其对机体产生的总效应小于各毒物单独效应之和，这种情况，称为拮抗作用(即1+1<2)。

(4)独立作用(independent effect)：两种或两种以上的毒物作用于机体，由于各自毒作用的受体、部位、靶器官不同，且所引起的生物学效应亦不相互干扰，各自表现各自的毒性效应，这种情况称为独立作用。

(5)加强作用(potentiation joint action)：一种化学物对某器官或系统并无毒性，但与另一种化学物同时暴露时使其毒性效应增强。

六、靶器官直接作用的组织器官称为毒作用的靶器官(target organ)。

许多有毒化学物质都有自己特定器官。

七、生物标志物生物标志物(biomarker，biological marker)是指各种环境(化学的、物理的和生物学的)因子对生物体作用所引起的机体组织器官、细胞、亚细胞水平的生理、生化、免疫和遗传等任何可测值的改变，也包括通过生物学屏障进入体内的化学物质或其代谢产物的可监测指标。

生志物可分为暴露生物标志物、效应生物标志物和易感生物标志物三类。

1)暴露生物标志物(kfiomarkers of exposure)是指各种组织、体液或排泄物中存在的外源性化学物质及其代谢产物，或它们与体内靶分子或细胞相互作用的产物。

可提供有关化学物质暴露的信息。

暴露生物标志物又分为体内剂量标志物和生物效应剂量标志物。

(2) 效应生物标志物(biomarker of effect)是指在一定的暴露物作用下，机体产生的相应可测出的生理、生化、行为等方面的异常或病理组织学方面的改变。

可以反映与不同靶剂量的化学物质或其代谢产物有关的对健康有害效应的信息。

(3)易感生物标志物(biomar-ker of susceptibility)是反映机体对化学物质毒作用敏感程度的信息。

第二节剂量一反应(效应)关系一、剂量一反应(效应)关系的概念及意义(1)剂量一反应关系：表示一种化学物的剂量与其在某一群体中引起某种反应强度的关系。

(2)剂量一效应关系(DER，dose；一effect relationship)：表示一种化学物的剂量与其在某一个体所呈现的效应之间的关系。