食品添加剂的毒理学实验

•食品添加剂的食品毒理学评价与食品安全性•2010/1/3 16:55:37•食品添加剂对于改善食品色香味，对于食品原料乃至成品的保质保鲜，对于提高食品的营养价值，对于食品加工工艺的改善以及新产品的开发等诸多方面，都发挥着极为积极的作用。

由于食品工业的快速发展，食品添加剂已经成为现代食品工业的重要组成部分，并且已经成为食品工业技术进步和科技创新的重要推动力。

对食品添加剂的毒理学的评价是正确认识和安全使用食品添加剂的基础。

一．食品添加剂的基本概念FAO／WHO在1962年所提出的食品添加剂的国际定义为：“国际食品标准计划中的食品添加剂，是指其本身通常不作为食品消费，也不作为通常食品的典型成分使用的物质，所以，不论有无营养价值，在食品的制造、加工、调制、处理、装填、包装、运输或保管的过程中，出于技术目的(包括调味、着色、赋香等)而有意识地添加到食品中的物质。

这些物质本身或其副产物直接或间接地成为食品的一部分，或给食品的性质以影响，或者可以充分造成预结果。

它们不包括污染物质或者是为了维持或改善食品营养价值的物质”。

根据《中华人民共和国食品卫生法》（1995年）的规定：食品添加剂是指“为改善食品品质和色、香、味，以及为防腐和加工工艺的需要而加入食品中的化学合成或者天然物质”；同时规定，“为增强营养成分而加入食品中的天然或人工合成的属于天然营养素范围的食品添加剂”称为“营养强化剂”。

因此，营养强化剂显然也属于食品添加剂范畴。

在食品加工和原料处理过程中，为使之能够顺利进行，还有可能应用某些辅助物质。

这些物质本身与食品无关，如助滤、澄清、润滑、脱膜、脱色、脱皮、提取溶剂和发酵用营养剂等，它们一般应在食品成品中除去而不应成为最终食品的成分，或仅有残留。

对于这类物质特称之为食品加工助剂。

二．食品添加剂分类根据GB12493-1990《食品添加剂分类和代码》规定，按其主要功能作用的不同分为：酸度调节剂、抗结剂、消泡剂、抗氧化剂、漂白剂、膨松剂、胶姆糖基础剂、着色剂、护色剂、乳化剂、酶制剂、增味剂、面粉处理剂、被膜剂、水分保持剂、营养强化剂、防腐剂、稳定和凝固剂、甜味剂、增稠剂和其它共21类。

因食品用香料品种太多单独列出，见GB/T 14156-1993《食品用香料分类与编码》。

GB2760《食品添加剂使用卫生标准》,按照食品添加剂的功能分类分为酸度调节剂、抗结剂、消泡剂、抗氧化剂、漂白剂、膨松剂、胶姆糖基础剂、着色剂、护色剂、乳化剂、酶制剂、增味剂、面粉处理剂、被膜剂、水分保持剂、营养强化剂、防腐剂、稳定和凝固剂、甜味剂、增稠剂、其他、香料共22类，并以附录的形式发布了“食品用香料名单”、“胶姆糖中胶基物质及其配料名单”以及“食品工业用加工助剂推荐名单”。

三. 食品毒理学概念食品毒理学（food toxicology）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。

食品毒理学的作用就是从毒理学的角度，研究食品中可能含有的外源化学物质对食用者的毒作用机理，检验和评价食品（包括食品添加剂）的安全性或安全范围，从而达到确保人类的健康目的。

食品中的外源化学物也可能在一定条件下呈有益作用或不良作用。

毒理学的一个基本原则和首要目的就是要对毒性进行定量。

欧洲中世纪的科学家Paracelsus（1493～1541）曾说过：“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，则可能是毒物，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。

毒性物质按其来源可分为天然、合成和半合成三类，按其用途及分布范围可分为工业、环境、食品有毒成分、农用、医用、军事、放射性、生物性和化妆品中分布的有害化学物，按其毒性强弱又可分为剧毒、高毒、中毒、低毒、微毒等。

毒性物质主要通过化学损伤使生物体受其损害。

所谓化学损害是指通过改变生物体内的生物化学过程甚至导致器质性病变的损伤。

如有机磷酯化合物类农药主要通过抑制胆碱酯酶的活性，使生物体乙酰胆碱超常累积，因而导致生物体的极度兴奋而死亡。

四．食品安全性毒理学评价是指从毒理学角度对食品进行安全性评价。

其法律依据是《中华人民共和国食品卫生法》第九条第二项：禁止生产经营含有毒、有害物质或者被有害物质污染，可能对人体健康有害的食品。

从这项规定中可见并非任何含有害物质的食品都不能生产或销售，而是当它们在性质和数量上有可能对人体健康产生损害时不得生产或销售。

我国食品添加剂标准化技术委员会于1980年年会首次提出制定毒性评价问题。

卫生部(81)卫防字第11号文件将制定“食品安全性毒理学评价程序和方法”列入《1981～1985年全国食品卫生标准科研规划》。

从此“程序”得到政府立项，投入经费、组织人才、集中设备优势，开展广泛而深入的研究，促使食品毒理学的成长与发展。

一些食源性传染病得到了有效的控制，农产品和加工食品中的有害化学残留也开始纳入法制管理的轨道。

我国于1982年制定了《中华人民共和国食品卫生法》（试行），经过13年的试行阶段1995年由全国人大常务委员会通过，成为具有法律效力的食品卫生法规。

在工农业生产和市场经济加速发展、人民生活水平提高和对外开放条件下，食品安全状况面临着更高水平的挑战。

国家相继制定和强化了以《食品卫生法》为主体的有关食品安全性的一系列法律法规，初步形成了以卫生管理部门、工商管理部门和技术监督部门为主体的管理体制。

但是，我国在进入21世纪和面向全球经济一体化的时代，食品的安全性问题形势依然严峻，还要从认识、管理、法规、体制，以及研究、监测等方面作更多的工作，才能适应客观形势发展的需要。

食品毒理学原是毒理学和食品卫生学的一个组成部分，世界卫生组织（WHO）、世界粮农组织（FAO）和美国食品药物管理局（FDA）是现代食品毒理学的先驱。

20世纪70年代，这些组织提出应以食品安全性评估为重点，将食品毒理学从食品营养和卫生学科中单独分离出来，并成立了有关食品卫生方面的机构。

我国于七八十年代在全国各个省市建立了食品检验和食品卫生检测网。

1994和1995年我国又分别正式颁布和实施了《食品安全性毒理学评价程序和方法》标准和《食品卫生法》。

这些法规标准、及食品监督机构为我国食品质量和安全性提供了法律和行政上的保障。

五．毒性参数和安全限值可以利用两种方法来描述或比较外源化学物的毒性，一种是比较相同剂量外源化学物引起的毒作用强度，另一种是比较引起相同的毒作用的外源化学物剂量，后一种方法更易于定量，这就规定了下列毒性参数和安全限值的各种概念。

在实验动物体内试验得到的毒性参数可分为两类。

一类为毒性上限参数，是在急性毒性试验中以死亡为终点的各项毒性参数。

另一类为毒性下限参数，即有害作用阈剂量及最大未观察到有害作用剂量，可以从急性、亚急性、亚慢性和慢性毒性试验中得到。

毒性参数的测定是毒理学试验剂量-效应关系和剂量-反应关系研究的重要内容。

1. 致死剂量或浓度指在急性毒性试验中外源化学物引起受试实验动物死亡的剂量或浓度，通常按照引起动物不同死亡率所需的剂量来表示。

(1) 绝对致死量或浓度(LDl00或LCl00)：指引起一组受试实验动物全部死亡的最低剂量或浓度。

由于一个群体中，不同个体之间对外源化学物的耐受性存在差异，个别个体耐受性过高，并因此造成100％死亡的剂量显著增加。

所以表示一种外源化学物的毒性高低或对不同外源化学物的毒性进行比较时，一般不用绝对致死量(LDl00)，而采用半数致死量(LD50)。

LD50较少受个体耐受程度差异的影响，较为准确。

(2) 半数致死剂量或浓度(LD50或LC50):指引起一组受试实验动物半数死亡的剂量或浓度。

它是一个经过统计学处理计算得到的数值，常用以表示急性毒性的大小。

LD50数值越小，表示外源化学物的毒性越强，反之LD50数值越大，则毒性越低。

与LD50概念相似的毒性参数，还有半数致死浓度(LC50)，即能使一组实验动物在经呼吸道接触外源化学物一定时间(一般固定为2或4小时)后，死亡50％所需的浓度(mg/m3)。

环境毒理学中，还有半数耐受限量(median tolerancelimit，MTL)用于表示一种环境污染物对某种水生生物的急性毒性，即一群水生生物(例如鱼类)中50％个体在一定时间(48h)内可以耐受(不死亡)的某种环境污染物在水中的浓度(mg/L)，一般用MTL48表示。

(3) 最小致死剂量或浓度(MLD，LD0l或MLC，LC0l): 指一组受试实验动物中，仅引起个别动物死亡的最小剂量或浓度。

(4) 最大耐受剂量或浓度(MTD，LD0或MTC，LC0):指一组受试实验动物中，不引起动物死亡的最大剂量或浓度。

2. 观察到的有害作用的最低剂量(lowest observed adverse effect level，LOAEL) 在规定的暴露条件下，通过实验和观察，一种物质引起机体(人或实验动物)形态、功能、生长、发育或寿命可检测到的有害改变的最低剂量或浓度，此种有害改变与同一物种、品系的正常(对照)机体是可以区别的。

LOAEL是通过实验和观察得到的，应具有统计学意义和生物学意义。

3. 未观察到的有害作用剂量(no observed adverse effect level，NOAEL) 在规定的暴露条件下，通过实验和观察，一种物质不引起机体(人或实验动物)形态、功能、生长、发育或寿命可检测到的有害改变的最高剂量或浓度。

机体(人或实验动物)在形态、功能、生长、发育或寿命改变可能检测到，但被判断为非损害作用。

4. 未观察到的作用剂量(no observed effect 1evel，NOEL) 在规定的暴露条件下，通过实验和观察，与同一物种、品系的正常(对照)机体比较，一种物质不引起机体(人或实验动物)形态、功能、生长、发育或寿命可检测到的改变的最高剂量或浓度。

在具体的实验研究中，比NOAEL高一档的实验剂量就是LOAEL。

应用不同物种品系的实验动物、接触时间、染毒方法和指标观察有害效应，可得出不同的LOAEL和NOAEL。

急性、亚急性、亚慢性和慢性毒性试验都可分别得到各自的LOAEL或NOAEL。