食品毒理学 第六章 外源化学物质的致突变作用
第6章外源化学物致突变作用
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•摩尔根和他的学生利用果蝇作了 大量的研究。1926年出版《基因 论》，建立了著名的基因学说。
Thomas Hunt Morgan （1866～1945）
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摩尔根在《基因论》中绘制了果蝇基因位置图，首 次完成了当时最新的基因概念的描述： 基因是在染色体上呈线性排列的遗传单位，它不仅 是决定性状的功能单位，也是一个突变单位和交换 单位。
至此，人们对基因概念的理解更加具体和丰富了。
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摩尔根果蝇遗传实验具有划时代意义
◆人类第一次把基因与染色体联系起来，认为基因
是一种物质，是染色体上的一个特定的区段。 ◆确立并发展了染色体的遗传理论。
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年份 1904
1927
1943
1951 1966 1969
突变研究简史
事件
作者
发现X射线可以改变生殖细 De Vries 胞的遗传物质
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一、基因突变
❖ 基因突变（genetic mutation)：是指基 因在结构上发生了碱基对组成和排列 序列的改变（point mutation)。
不能应用光学显微镜直接进行观察，须采用理化或 生物学方法才能检出。 光学显微镜可分辨的物质最小为0.2μm 相当于4.7×106个核苷酸对的长度
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染色体结构异常是染色体或染色单 体断裂所致。
当断端不发生重接或虽重接而不在 原处，即可出现染色体结构异常。
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三、染色体数目异常
Normal human Karyotype: 46,XY 65
➢ 动物正常体细胞染色体数目2n为标准， 为二倍体。染色体数目异常可表现为整倍 性畸变和非整倍性畸变。
外源化学物质突变作用
裂
断
缺断
微
无
环
双
倒
易
重插
辐
隙
裂
失片
小
着
状
着
位
位
复入
射
体
点
环
体
染
色
体
和
和
(insertion) (duplication) (translocation) (inversion)
(minute body) (fragment) (deletion) (break) (gap)
染色体缺失及环状染色体的形成图
DNA TAC TAA, AAG TAC TAT TAC TCC RNA UAC UAA UAG UAC UAU UAC UCC
AA Tyr Och Amb Tyr Tyr
Tyr Ser
无义突变
同义突变
错义突变
一、基因突变(gene mutation)
根据基因结构的改变分类
1．碱基置换(base—pair substitution) 指某一碱基配对性能改变或脱落所致的突变。 • 转换(transition) • 颠换(transvertion)
2．整倍体 整倍体(euploid)指染色体数目的异常是以染色体组为单位的 增减，如形成三倍体(triploid)、四倍体(tetroploid)等。在人 体，3n为69条染色体，4n为92条染色体。
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2015/11/12
不同物种动物的染色体数目
2015/11/12
第六章
外源化学物的致突变作用
食品学院 柳春红 liuch@
•第一节 基本概念 •第二节 化学毒物致突变的类型 •第三节 致突变作用机制和后果 •第四节 致突变作用的评价方法
食品毒理学名词解释
食品毒理学名词解释一、基础毒理学1.外源性化合物 (Xenobiotics):人类生活的外界环境中，可与机体接触后进入体内，并且有生物活性，导致一定生物学作用的化学物质，2.毒物：一般认为，在一定条件下，较小剂量即能够对机体产生有害作用或使机体出现异常反应的外源化学物称为毒物。
3.毒性：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。
选择毒性：一种外源化学物只对某一种生物有损害作用，而对其他种类的生物不具有损害作用，或者只对生物体内某一组织器官产生毒性，而对其他组织器官无毒性作用，这种外源化学物对生物体的毒性作用称为选择毒性。
毒性作用：是指外源化学物对生物体的损害作用。
*速发性毒作用：某些外源化学物在一次接触后的短时间内所引起的即刻毒性作用称为速发性毒作用。
*迟发性毒作用：在一次或多次接触某种外源化学物后，经一定时间间隔才出现的毒性作用称为迟发性毒作用。
*局部毒性作用：是指某些外源化学物在机体接触部位直接造成的损害作用。
*全身毒性作用：是指外源化学物被机体吸收并分至全身后所产生的损害作用。
4.*可逆作用：是指停止接触后可逐渐消失的毒性作用。
*不可逆作用：是指在停止接触外源化学物后其毒性作用继续存在，甚至对机体造成的损害作用可进一步加深。
5.*外源化学物对形态的作用：是指机体组织形态发生的肉眼或镜下可见的病理变化。
6.*外源化学物对功能性的作用：通常是指外源化学物引起靶器官功能的可逆性变化。
7.过敏性反应：也称为变态反应或超敏反应，是指机体对某些抗原初次应答后，再次接受相同抗原刺激时，发生的一种以机体生理功能紊乱或组织细胞损伤为主的特异性免疫应答。
8.*特异体质反应：通常是指机体对外源化学物的一种遗传性异常反应。
9.靶器官：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。
10.生物学标志：是指外源化学物通过生物学屏障并进入组织或体液后，对该外源化学物或其生物学后果的测定标准，可分为接触生物学标志，效应生物学标志和易感性生物学标志。
2014毒理学重点
毒理学老师划的重点考试题型：一、选择题二、填空题（名词解释穿插在里面）三、判断题四、计算题（送分题：联合作用类型）五、问答题第一章绪论（P8）1、食品毒理学的定义和研究对象定义：食品毒理学是研究食品中有毒有害物质的性质、来源及对人体损害的作用与机制，评价其安全性并确定这些物质的安全限量以及提出预防管理措施的一门学科。
研究对象：外源化学物？第二章食品毒理学基础（P33）（主要考名词解释）1、名词解释：什么是毒物、毒性、毒作用？各自如何分类？毒物：在一定条件下，进入人机体后，积累一定的量，能与体内体液和组织发生生物化学作用或生物物理变化，扰乱或破坏机体的正常生理功能，引起暂时性或持久性的病理状态，甚至危及的有害物质。
按人们接触得方式，以接触较小剂量时，可引起生物体产生有害作用的化学物。
分为外源性化学物（包括人为添加的、食品生产原料自身产生或有害微生物产生的、无意加入的、食品加工过程中产生的）、内源性化学物（食品在人体内消化、吸收以及代谢过程中可能产生的有害中间产物或终产物）毒性：指外源化学物与集体接触或进入体内的易感部位，能引起损害作用的相对能力，简化为外源化学物在一定条件下损伤生物体的能力。
分为剧毒、高度毒、中等毒、低毒、微毒。
毒性作用：也叫毒性反应，指外源化学物引起机体发生生理生化技能异常或组织结构病理变化的反应。
分为变态反应（也叫过敏反应、超敏反应）、特异体质反应、速发与迟发作用、局部与全身作用、可逆与不可逆作用、功能、形态损伤作用。
2、判断急性毒性的指标有哪些？毒性参数：上限参数&下限参数（安全限值ADI不是毒性参数）上限参数：在急性毒性试验中以死亡为终点的各项毒性参数，即致死剂量或浓度“：绝对致死剂量或浓度LD100或LC100、半数致死剂量或浓度LD50或LC50、最小致死剂量或浓度MLD,LD01或MLC,LC01、最大非致死剂量或浓度LD或LC下限参数：指有害作用阈剂量及最大未观察到有害作用剂量。
第六章 外源化学物的毒作用机制ppt课件
一、直接损伤
毒作用是指化学物质进入机体经过生物转运和生物转化，化学 物质本身或其代谢产物与生物大分子或者靶部位相互作用，产 生不良或有害的生物学效应，超过机体自身的解毒、修复功能。 化学物质对机体的损害作用主要取决于化学物质与机体的接 触途径、与靶分子的相互作用和对机体损害作用的反应。 某些外源性物质，如强碱、强酸、尼古丁、重金属离子、 氧化乙烯、一氧化碳等，它们能直接发回毒作用，叫做直接 毒物。某些毒物质与机体接触或者进入机体后，直接与机体 的重要部位接触，产生毒性作用。
二、化学物与受体的相互作用
1.化学物质对生物膜的损害 细胞表面及各种细胞器的表面都覆盖着特殊的膜状结构，称 为生物膜。如质膜、细胞膜、核膜、内质网膜及线粒体膜等。 化学毒物在机体内的生物转运和生物转化过程均与生物膜有 关，而生物膜的正常结构对维持细胞正常生理功能和信息传 递又至关重要。
膜脂（磷脂、少量的糖脂和胆固醇）
二、化学物与受体的相互作用
2.化学物质对生物膜的组成成分的影响 (1).对膜蛋白质的影响 膜蛋白依其在膜结构的位置可分为两类：一是在膜外侧，
其功能是作为特别的受体位点或作为细胞的标志。例如，人 类白细胞上组织相容性抗原(HLA)，B淋巴细胞表而的免疫球 蛋白受体。二是在胞内，它又可分为细胞色素b5和跨膜大分 子，如Na+，K+-ATPase。膜蛋白按其功能又可分为：受体蛋 白、载体蛋白和酶蛋白。目前已测出质膜上有30多种酶。
二、化学物与受体的相互作用
（3）.对膜表面电荷的影响 膜表面糖脂、糖蛋白形成膜表面极性基团，组成表面
电荷。细胞膜表面电荷的性质和密度可以反映细胞表面的 结构和功能。因此，可通过测定细胞膜表面电荷来了解化 学毒物与膜作用的途径和方式。 SiO2在膜表面形成硅醇基，与膜上含胆碱基的磷脂结合， 正电荷减少。同时，可明显降低细胞膜水化度。表现为细 胞电泳速度明显加快，zeta电位增加。这就可解释SiO2致膜 脂流动性增加，以及膜通透性增加的原因。二价金属离子 在细胞周围浓度变化可以影响膜表面电荷密度，使zeta电 位减少，细胞电泳迁移率逐渐减慢。还可表现为膜脂流动 性的变化。
食品毒理学第六章
时能在大肠杆菌宿主中正常生长，形成噬菌斑，但是在
42℃时是致死的。
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• 遗传毒理学(Genetic Toxicology)
是毒理学的一个分支，研究外源化学物
及其他环境因素对生物体遗传机构的损
害作用及其规律。其主要目的是检测那
些能引起DNA损伤的环境因素，研究其
效应包括有丝分裂相互重组、有丝分裂非相 互交换。
1. In somatic cells 体细胞基因突变
a. 动物体细胞突变：
组织、器官、细胞 体细胞恢复正常功能
DNA损伤（污染的自然环境中）
DNA复制
准确修复
基因突变
癌症、动脉粥样硬化、白内障、慢性病、衰老（突变积累）等
当代 表现
正常细胞的生长增殖由两大基因调控
致突变作用机制及后果 DNA损伤
DNA修复
基因突变 染色体畸变 非整倍体和多倍体
致突变作用机制及后果
一、DNA损伤 （一）碱基损伤 1．碱基错配 2．平面大分子嵌入DNA链 3．碱基类似物取代 4. 碱基的化学结构改变或破坏
eg. 烷化剂：EMS (乙基磺酸乙酯) MMS (甲基磺酸甲酯)
诱变原理：EMS、MMS等烷化剂都带有 1 个或多个活泼的 烷基，这些烷基能够加入核苷酸许多位置。
┯┯┯┯ ＡＴＧＣ ＴＡＣＧ ┷┷┷┷
缺失
替换
┯┯┯ ＡＧＣ ＴＣＧ ┷┷┷ ┯┯┯┯ ＡＣＧＣ ＴＧＣＧ ┷┷┷┷
基因突变是包括碱基对的替换、增添和缺失三种情况。
高等生物：突变率＝
突变型配子数 总配子数 突变型个体数
× 100%
低等生物：突变率＝
总个体数
× 100%
食品毒理学考试资料!
词解释毒性：指外源化学物与机体接触或进入人体内的易感部位后，能引起损害作用的相对能力，也可简化为外源化学物在一定条件下，损伤生物体得能力毒性作用：也叫毒性反应，是指外源化学物引起机体发生生理生化机能异常或组织结构病理变化的反应，该反应可在各个系统，器官或组织出现反应：指接触一定剂量的化学物后，表现出某种生物学效应并达到一定强度的个体在群体中所占的比例，生物学反应，常以阳性，阴性，并以阳性率等表示，为质化效应，所得资料为计数资料独立作用：当两种或两种以上外源化学物对机体作用，其作用的部位--靶器官不同，且各靶器官或靶部位之间生理关系并不密切，此时各外源化学物的毒性效应表现为各自的毒性效应胞吐作用：是将某些大分子物质或颗粒物通过此种方式从细胞内运出细胞的过程，又称出胞作用胞吞作用:又称入胞作用，是将细胞表面的颗粒物或液滴转运入细胞的过程吸收:外源化学物从接触部位通过生物膜屏障进入机体及血液循环的过程称为吸收，主要吸收部位是消化道，呼吸道，皮肤急性毒性概述：指机体一次接触或24小时内多次接触化学物后在短期内(最长14天)所发生的毒效应亚慢性毒性：指人或试验动物连续较长时间接触较大剂量的外源化合物引起的毒性效应蓄积作用：当化学毒物反复多次给动物染毒，化学毒物进入机体的速度(或总量)超过代谢转化的速度和排泄速度（或总量）是，化学毒物或其代谢产物就有可能在机体内逐渐增加并贮留，这种现象称为化学毒物的蓄积作用绝对致死剂量或浓度：LD100指引起一组受试试验动物全部死亡的最低剂量或浓度半数致死剂量或浓度：LD50又称致死中量，指引起一组受试实验动物半数死亡的剂量或浓度未观察到有害作用水平：在规定暴露条件下，通过实验和观察，一种外源化学物不引起机体形态，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联合毒作用：一种外源化学物对机体的毒性作用，可以由于同时或先后接触另一种外源化学物而使其所表现的联合毒性比任一单一的外源化学物的毒性增强或减弱，毒理学将两种或两种以上的外源化学物对机体的交互作用称为联合毒作用最大无作用剂量：指化学物质在一定时间内，按照一定方式与机体接触，用现代检测方法和最灵敏的观察指标不能发现任何损害作用的最高剂量最大无毒剂量：即（最大非致死剂量或浓度），LD0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前致癌物：终致癌物：指不需代谢活化的直接致癌物和间接致癌物经代谢活化所形成的具有致癌作用代谢物的统称（近致癌物进一步代谢活化，转变为能与DNA发生反应的带正电荷的亲电子物质，称为终致癌物P201)（？）致突变作用：外来因素特别是外源化合物引起细胞核中的遗传物质发生改变的能力，而且这种改变随同细胞分裂过程而传递脏器系数：脏器系数又称脏/体比值，指某个脏器湿度在每100g体重中所占的质量毒物：在一定条件下，当此有害物质进入机体后，积累达一定量，能与身体内体液和组织发生生物学作用或生物物理变化，扰乱或破坏机体的正常生理功能，引起暂时性或持久性的病理状态，甚至危及生命，这样的有害物质称为毒物致敏:某些作为半抗原的化学物质与机体接触后，与内源性蛋白结合为抗原并激发抗体产生，称为致敏剂量：即可知机体接触化学物的量，或在实验中给予机体受试物的量，又可指化学物被吸收的量或在体液和靶器官中的量效应：即生物学效应，指机体在接触一定剂量的化学物后引起的生物学改变，生物效应一般具有强度性质，为量化效应所得资料为计量资料计量-效应关系：指不同剂量的毒物与某引起的量化效应强度之间的关系计量-反应关系：指不同剂量的毒物与其引起的质化效应发生率之间的关系拮抗作用：两种或两种以上外源化学物对机体产生的毒性效应低于各个外源化学物单独毒性效应的总和相加作用：两种或两种以上外源化学物其各自对抗体的毒性作用的靶器官相同，则其对抗体所产生的毒性效应等于各个外源化学物单独对机体所产生效应的总和，此作用就是想家作用协同作用：两种或两种以上外源化学物对机体产生的毒性效应大于各个外源化学物单独对机体的毒性效应总和，即毒性增强生物转运：外源化学物的吸收，分布和排泄的过程，即外源化学物在体内量变过程。
食品毒理学思考题及答案
⾷品毒理学思考题及答案绪论1、什么是外源化学物？外源化学物是指机体从外界环境中摄⼊⽽⾮机体内源产⽣（抗体），并在体内呈现⼀定的⽣物学作⽤的⼀些化学物质。
（⾷品添加剂、⾷品中的间接添加物、⾷品污染物、⾷品中的天然毒素）2、⾷品毒理学的任务是什么？1）研究⾷品中化学物的来源、分布、形态及其进⼊⼈体的途径与代谢规律，阐明影响中毒发⽣和发展的各种条件2）研究化学物在⾷物中的安全限量，评定⾷品的安全性，制定相关卫⽣标准3）研究⾷品中化学物的急性和慢性毒性，特别应阐明致突变、致畸、致癌和致敏等特殊毒性第⼀章毒理学基本概念第⼀节定义与术语1.概念毒物：在⼀定条件下，较⼩剂量即能够对机体产⽣损害作⽤或使机体出现异常反应的外源化学物。
毒性：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，包括损害正在发育的胎⼉、改变遗传密码或引发癌症的能⼒等。
选择毒性：⼀种外源化学物只对某⼀种⽣物有损害，⽽对其他种类的⽣物不具有损害作⽤，或者只对⽣物体内某⼀组织器官产⽣毒性，⽽对其它组织器官⽆毒性作⽤，这种外源化学物对⽣物体的毒性作⽤。
靶器官：外源化学物可以直接发挥毒作⽤的器官或组织。
毒效应：指进⼊体内的化学物或其代谢产物达到⼀定剂量，并与靶（器官、组织、细胞、分⼦）相互作⽤所引起的不良化学反应。
毒效应谱：毒效应在性质与强度的变化构成了外源化学物的毒效应谱。
效应⽣物标志物：凡能检测化学物引起有害效应的⽣理、⽣化、免疫、细胞、分⼦变化的⽣物学指标。
接触⽣物标志物：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。
易感性⽣物标志物：关于个体对外源化学物的⽣物易感性的指标，即反映机体先天具有会后天获得的对接触外源性物质产⽣反应能⼒的指标。
剂量：指给予机体或与机体接触的毒物的数量，它是决定外源化学物对机体造成损害作⽤的最主要因素。
食品毒理学第六章外源化学物质的致突变作用
食品毒理学第六章外源化学物质的致突变作用第一篇：食品毒理学第六章外源化学物质的致突变作用第六章外源化学物质的致突变作用遗传毒理学(Genetic Toxicology)毒理学的一个分支，研究外源化学物及其他环境因素对生物体遗传机构的损害作用及其规律。
其主要目的是检测那些能引起DNA损伤的环境因素，研究其遗传毒作用的特点及对人类的潜在危害。
1、突变(mutation)遗传结构本身的变化及其引起的变异称为突变，突变实际上是遗传物质的一种可遗传的变异。
ζ自发突变(spontaneous mutation)由于自然界中诱变剂的作用或由于偶然的自制、转录、修复时的碱基配对错误所产生的突变。
ζ诱发突变(induced mutation)人为造成的突变。
ν正面意义培育新品种，如农业、林业、养殖业等ν负面意义对环境、人类健康、物种等的危害2、致突变作用或诱变作用(mutagenesis)外源化学物及其他环境因素引起生物体突变发生（细胞核中的遗传物质发生变化，这种改变随细胞分裂过程传递）的作用及过程称为致突变作用即：突变的发生及其过程即为致突变作用。
诱发因素化学因素药品、农药、食品添加剂、调味品、化妆品、洗涤剂、塑料、着色剂、化肥、化纤等物理因素电离辐射、紫外线、电磁波、温度（超高温、超低温）等生物因素真菌的代谢产物、病毒、寄生虫等1、基因突变指在基因中DNA序列的改变。
主要包括碱基置换、移码突变、整码突变、片段突变（大段损伤）等。
ν碱基置换指某一碱基配对性能改变或脱落所致的突变。
ν转换AG / TCν颠换A（G）T（C）ν移码突变指发生一对或几对（三对除外）的碱基减少或增加，以致从受损点开始碱基序列完全改变，形成错误的密码，并转译成为不正常的氨基酸。
2．染色体畸变是指染色体结构的改变。
染色体结构改变的基础是DNA链的断裂，所以把能引起染色体畸变的外源化学物称为断裂剂。
3.染色体数目异常指基因组中染色体数目的改变，也称为基因组突变、染色体数目畸变。
食品毒理学·食品中化学毒物的致突变作用
二、染色体畸变：染色体型畸变
5. 插入和重复 插入： 在一个或两个染色体三处断裂的重接中，一个染 色体臂内由发生两处断裂而游离出带两断端的断 片插入到同一染色体另一断裂处或另一染色体的 断裂处。 • 类型：顺向插入、反向插入。 重复： 插入使该染色体有两段完全相同的节段。
二、染色体畸变：染色体型畸变
一、DNA损伤与突变：染色体畸变
（一）染色体畸变 在细胞学上，可分辨的染色体畸变类型有： 断裂、微小体、着丝点环、无着丝点环、倒位、易 位、双着丝点或多着丝点、染色单体互换形成三辐 体、四辐体或多辐体，有时可见染色体粉碎化。 染色体畸变大多伴随基因数量和结构的改变。
第八章
食品中化学毒物的 致突变作用
•主要内容
•化学毒物致突变作用的类型、突
变后果
•常用的遗传毒理学试验及致突变
试验的注意事项
0 概述
•一、基本概念 •二、遗传学基础
一、基本概念
1. 遗传：
生物物种可以通过各种繁殖方式来保证世代间 生命的延续，这个过程称为遗传。 遗传的稳定是相对的，一方面生物的遗传物质 在自我复制过程中有可能发生改变；
•③个体中成对的基因一个来自母 本，另一个来自父本。 •④不同对基因形成配子时的分离 与不同对染色体在减数分裂期的分 离，都是独立分配的。
二、遗传学基础
4、基因型与表型基因型
指控制生物性状的基因组成，它是生物体的遗传 组成。 基因型是性状发育的内因，是表型形成的根据。
环境因素对遗传所起的作用必须通过基因型才能 实现。
第二节 化学毒物致突变作用机制和后果
• • • •
一、DNA损伤与突变 二、对DNA合成和修复有关的酶系统作用 三、细胞分裂过程的改变 四、突变的后果
2013食品毒理学思考题
《食品毒理学》（严卫星主编）各章课后思考题第1章绪论思考题1.简述食品毒理学的定义和研究对象。
（P2）毒理学：是研究各种化学性、物理性和生物性有害因素对生物体（特别是人体）产生的危害作用及生物学机制的科学，通过对危害的研究评价提出对各种危害因素的管理措施，保障人民健康。
食品毒理学：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。
毒理学三个研究领域（1）描述毒理学：关注毒性鉴定，通过动物实验、体外试验、人体研究和流行病学研究以确定环境因子的毒性，以期为安全性评价，危险度评定和管理提供信息。
（2）机制毒理学：是研究环境因子对生物体毒作用的细胞、分子以及生化机制。
（3）管理毒理学：是根据描述毒理学和机制毒理学的研究结果，协助政府部门进行科学决策并制定相关法规条例和管理措施，以确保进入市场的化学品、药品、食品等足够安全，达到保护人体健康和保护环境的目的。
2.简述食品毒理学的研究任务和内容。
（P3）任何一种化学物质在一定条件下都可能是对机体有害的，食品毒理学的任务就在于研究外源化学物质的毒性和产生毒性作用的条件，阐明剂量-效应(反应)关系，为制订卫生标准及防治措施提供理论依据。
食品毒理学的研究内容：①食品中的外源化学物的来源、性质和结构；②食品中各主要外源化学物（天然物、衍生物、污染物、添加剂）在机体的代谢过程和对机体毒性危害及其机理；③食品外源化学物毒理学安全性评价；④食品外源化学物对人体健康的危险性评估。
3.阐述食品毒理学的研究方法和手段。
（P4）食品毒理学的研究方法:主要有实验研究和人群流行病学调查两个方面。
手段：(1) 动物体内试验(2) 体外试验①游离器官②细胞③微生物(3) 人体试验（4）流行病学研究(5) 化学分析(6) 风险评估和安全限量制定第一章第二章复习重点1. 表2-1 毒物的毒性分级 P112. 毒性作用的分类及具体例子 P111)变态反应，也称过敏反应或超敏反应，损害表现多种多样，轻者仅有皮肤症状，重者休克，甚至死亡2)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。
【2024版】食品毒理学课程标准
可编辑修改精选全文完整版《食品毒理学》课程标准一、课程的地位与任务食品毒理学是研究食品中外源化学物的性质、来源与形成以及它们的不良作用与可能的有益作用和机制，并确定这些物质的安全限量和评定食品安全性的一门科学。
食品毒理学的作用就是从毒理学角度，研究食品中可能含有的外源化学物质对食用者健康的危害，检测和评价食品（包括食品添加剂）的安全性或安全范围，从而达到确保人类健康的目的。
食品毒理学研究的内容有：食品安全性评价原理的基本概念和食品外源化学物与机体相互作用的一般规律；食品外源化学物毒理学安全性评价程序和危险度评价的概念和内容；食品中各主要外源化学物（天然物、衍生物、污染物、添加剂）在机体的代谢过程中对机体毒性危害及机理。
食品毒理学的研究方法分为微观方法和宏观方法两类。
微观方法包括生物化学、细胞病理学、细胞生物学、分子生物学等方法；宏观方法主要是通过研究人的整体以至于人的群体与毒物相互作用的关系等方法。
本课程要求学生掌握食品毒理学的概念，研究的内容，了解并能够掌握食品中外源化学物的来源、分布、形态及其进入人体的途径与代谢规律，影响中毒发生和发展的各种条件；化学物在食品中的安全限量；食品中化学物的急性和慢性毒性等。
二、课程主要内容与基本要求第一章绪言介绍食品毒理学的概况，研究内容、方法、任务及其与食品安全性的关系，并介绍国外食品安全评价概况等。
本章重点讲述食品毒理学的研究的内容及与食品安全性的关系。
要求学生掌握食品毒理学研究内容任务，与食品安全性关系。
第二章食品毒理学的基本概念食品毒理学中涉及的一些重要术语及定义，剂量、剂量—效应关系，剂量—反应关系，表示毒性的常用指标，安全限值等内容。
重点讲述食品毒理学的重要术语定义，要求学生掌握毒物、毒性、剂量、毒性常用指标、安全限值的一些定义和内容。
第三章外源化学物在体内的生物转运介绍外源化学物生物转运、被体内吸收过程，在体内分布情况及机体排泄外源化学物的器官及途径，着重讲述外源物从体外到体内并排出体外生物转运的一系列过程。
食品毒理学名词解释
食品毒理学名词解释1，毒物：一般认为，在一定条件下，较小剂量即能够对机体产生有害作用或使机体出现异常反应的外源化学物称为毒物。
2，毒性：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。
3，选择毒性：一种外源化学物只对某一种生物有损害作用，而对其他种类的生物不具有损害作用，或者只对生物体内某一组织器官产生毒性，而对其他组织器官无毒性作用，这种外源化学物对生物体的毒性作用称为选择毒性。
4，毒性作用：是指外源化学物对生物体的损害作用。
5，*速发性毒作用：某些外源化学物在一次接触后的短时间内所引起的即刻毒性作用称为速发性毒作用。
6，*迟发性毒作用：在一次或多次接触某种外源化学物后，经一定时间间隔才出现的毒性作用称为迟发性毒作用。
7，*局部毒性作用：是指某些外源化学物在机体接触部位直接造成的损害作用。
8，*全身毒性作用：是指外源化学物被机体吸收并分至全身后所产生的损害作用。
9，*外源化学物的可逆作用：是指停止接触后可逐渐消失的毒性作用。
10，*不可逆作用：是指在停止接触外源化学物后其毒性作用继续存在，甚至对机体造成的损害作用可进一步加深。
11，*外源化学物对形态的作用：是指机体组织形态发生的肉眼或镜下可见的病理变化。
12，*外源化学物对功能性的作用：通常是指外源化学物引起靶器官功能的可逆性变化。
13，过敏性反应：也称为变态反应或超敏反应，是指机体对某些抗原初次应答后，再次接受相同抗原刺激时，发生的一种以机体生理功能紊乱或组织细胞损伤为主的特异性免疫应答。
14，*特异体质反应：通常是指机体对外源化学物的一种遗传性异常反应。
15，靶器官：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。
16，生物学标志：是指外源化学物通过生物学屏障并进入组织或体液后，对该外源化学物或其生物学后果的测定标准，可分为接触生物学标志，效应生物学标志和易感性生物学标志。
17，*接触生物学标志：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。
食品中外源外源化学物致突变作用
先天性疾病
第 四 节 化 研学 究毒 方物 法致 突 变 作 用 的
一、观察项目的选择 （一）观察的效应终点类型 遗传学终点：试验观察到现象所反映的各种事件 的统称，可分为三类：基因突变，染色体畸变； DNA损伤等其他遗传损伤的检测。实际工作中， 没有一种致突变试验能涵盖所有的遗传学终点， 故需用一组试验配套进行检测。 （二）成套的观测项目 测试方法取决测试方案制定的需要，试验方法入 选原则：1.包含每一类型的遗传学终点；2.包括多 种进化程度不同物种；3.体内试验与体外试验配 合；4.包括体细胞和生殖细胞。
17
从作用机制角度
二 、 化 学 毒 物 致 突 变 的 类 型
基因突变
染色体畸变
染色体数目的改变
18
化 学 毒 物 致 突 变 的 类 型
一、基因突变(gene mutation)
基因中DNA序列的变化。因基因突变
限制在一特定的部位，故称为点突变。是
遗传物质在分子水平的改变。
1．碱基置换(base substitution)
胞过程中采用减数分裂方式 。
15
一 基 本 概 念
有丝分裂 减数分裂
16
体细胞(somatic cell)
一 基 本 概 念
体细胞是一个相对于生殖细胞的概念，
最初由受精卵分裂而得到，体细胞多是二倍
体细胞，含有两套完全相同的染色体，其遗 传损伤不会遗传给下一代。
生殖细胞(germ cell)
往往是单倍体，其染色体改变即突变可 传给下一代。
6
直接致突变物：
➢具有很高的化学活性，其原型就可引起生物
体突变的物质。
间接致突变物：
➢本身不能引起突变，必须在体内经过 代谢活化，才具有致突变性的物质。
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第六章外源化学物质的致突变作用
遗传毒理学(Genetic Toxicology)
毒理学的一个分支，研究外源化学物及其他环境因素对生物体遗传机构的损害作用及其规律。
其主要目的是检测那些能引起DNA损伤的环境因素，研究其遗传毒作用的特点及对人类的潜在危害。
1、突变(mutation)
遗传结构本身的变化及其引起的变异称为突变，突变实际上是遗传物质的一种可遗传的变异。
自发突变(spontaneous mutation)
由于自然界中诱变剂的作用或由于偶然的自制、转录、修复时的碱基配对错误所产生的突变。
诱发突变(induced mutation)
人为造成的突变。
⏹正面意义
培育新品种，如农业、林业、养殖业等
⏹负面意义
对环境、人类健康、物种等的危害
2、致突变作用或诱变作用
(mutagenesis)
外源化学物及其他环境因素引起生物体突变发生（细胞核中的遗传物质发生变化，这种改变随细胞分裂过程传递）的作用及过程称为致突变作用
即：突变的发生及其过程即为致突变作用。
诱发因素
化学因素
药品、农药、食品添加剂、调味品、化妆品、洗涤剂、
塑料、着色剂、化肥、化纤等
物理因素
电离辐射、紫外线、电磁波、温度（超高温、超低温）等
生物因素
真菌的代谢产物、病毒、寄生虫等
1、基因突变
指在基因中DNA序列的改变。
主要包括碱基置换、移码突变、整码突变、片段突变（大段损伤）等。
⏹碱基置换
指某一碱基配对性能改变或脱落所致的突变。
⏹转换 A G / T C
⏹颠换 A（G） T（C）
⏹移码突变
指发生一对或几对（三对除外）的碱基减少或增加，以致从受损点开始碱基序列完全改变，形成错误的密码，并转译成为不正常的氨基酸。
2．染色体畸变
是指染色体结构的改变。
染色体结构改变的基础是DNA链的断裂，所以把能引起染色体畸变的外源化学物称为断裂剂。
3.染色体数目异常
指基因组中染色体数目的改变，也称为基因组突变、染色体数目畸变。
非整倍体非整倍体指细胞丢失或增加一条或几条染色体。
缺失一条染色体时称为单体，增加一条染色体时称为三体。
染色体数目的改变会导致基因平衡的失调，可能影响细胞的生存或造
成形态及功能上的异常。
如21三体导致先天愚型(Down氏综合征)。
整倍体整倍体指染色体数目的异常是以染色体组为单位的增减，如形成三倍体、四倍体等。
在人体，3n为69条染色体，4n为92条染色体。
在肿瘤细胞及人类自然流产的胎儿细胞中可有三倍体细胞的存在。
发生于生殖细胞的整倍体改变，几乎都是致死性的。
三、突变的不良后果
体细胞突变的不良后果
1. 体细胞突变与癌变。
2. 体细胞突变与致畸
3. 体细胞突变的其他不良后果
生殖细胞突变的不良后果
1. 致死性突变
2. 可遗传的改变
四、致突变作用的研究方法
评定外源化学物对生殖细胞及体细胞的致突变性，对遗传危害性作出初步评价，并预测其致癌、致畸的可能性，还可用于环境遗传毒物污染的监测及评价。
基因突变和染色体畸变的检测可直接反映化学毒物的致突变性，是评价化学毒物致突变性唯一可靠的方法。
还有许多试验所观察到的现象并不反映基因突变、染色体畸变和染色体分离异常，而仅反映致突变过程中发生的其他事件。
遗传学终点分为5类：
①DNA完整性的改变(形成加合物，断裂，交联)；
②DNA重排或交换；
③DNA碱基序列改变；
④染色体完整性改变；
⑤染色体分离改变。
其中③实际上指基因突变，④指染色体畸变。
2．成套的观察项目
遗传毒理学评价程序通常为一组体内、外遗传毒理学试验。
因为：
①化学毒物的种类和结构多种多样，其致突变的机制不尽相同，作用的靶细胞也不一样，
有的是体细胞，或生殖细胞，或两者兼而有之，故在成套观察项目中既要用体细胞检
测又要用生殖细胞；除了从分子水平还要从细胞水平来检测化学毒物的遗传毒性。
②致突变物中仅少数具有直接致突变作用，大多数为间接致突变作用，即需要在体内代
谢活化后，才具有致突变作用。
体内试验具有完整的活化系统，而体外试验则通过加
入模拟代谢系统来弥补缺乏活化系统的不足。
这是体内与体外试验的主要差别。
③化学毒物的致突变性有强，也有弱；有的在某一检测系统中是强致突变物，而在另一
系统中可能是弱的致突变物。
对于弱致突变物在某些系统中比较容易漏检，即出现假
阴性。
遗传毒理学成套观察项目中试验入选原则有：
①选择的遗传毒性试验应包括5种类型的遗传学终点。
②通常的实验材料有病毒、细菌、真菌、培养的哺乳细胞、植物、昆虫及哺乳动物等。
③体内试验与体外试验配合。
④应包括生殖细胞和体细胞。
通常，对于一种受试物应当先用原核细胞或体细胞的体外试验按遗传学终点合理配套进行试验，并对有阳性结果的遗传学终点验证其在体内的真实性，再行选用生殖细胞致突变试验进行遗传危害的评价。
3、检测方法
⏹以基因突变为指标的检测法
Ames试验
⏹以染色体为指标的方法
经典的染色体畸变分析方法
微核试验法
姐妹染色单体互换测试法
☺常用的致突变试验
(一)细菌回复突变试验(Ames试验)
Ames试验是以营养缺陷型的突变体菌株为指示生物检测基因突变的体外试验。
常用的菌株有组氨酸营养缺陷型鼠伤寒沙门氏菌和色氨酸营养缺陷型的大肠杆菌
原理：用鼠伤寒沙门氏菌的组氨酸缺陷型（不能在没有组氨酸的培养基上生长的突变型）菌株为测试对象，如果菌株用某待测化学物质处理后能在没有组氨酸的培养基上形成菌落，就说明发生了回复突变。
根据菌落出现的数目就可以估算出该物质诱变能力的强弱。
(二)微核试验
以骨髓细胞或外周血淋巴细胞中微核的数量变化为指标的测试方法。
各类染色体畸变中除易位、倒位或互换外一般常伴有无着丝粒断片的产生，这种断片在间期细胞的细胞质中呈现为一种圆形或椭圆形的结构──微核。
因此微核出现的数目可作为染色体畸变的指标、
微核(Micronucleus)的产生与染色体损伤有关，是染色体或染色单体的无着丝点断片或纺锤丝受损伤而丢失的整个染色体，在细胞分裂后期遗留在细胞质中，末期之后，单独形成一个或几个规则的次核，包含在子细胞的胞质内，因比主核小，故称微核。
微核试验是通过观察有微核的细胞率(‰)，用于检测断裂剂及非整倍体诱发剂。
可用于微核检测的细胞很多，现已建立了植物细胞(如紫露草花粉母细胞、蚕豆根尖等)、哺乳类动物细胞(如骨髓细胞、肝细胞、脾细胞、肺细胞、淋巴细胞、红细胞、精子、鼻及胃粘膜上皮细胞、皮肤细胞等)、非哺乳类动物细胞(如鱼红细胞、蟾蜍红细胞等)的微核试验方法。
我国卫生部在《食品安全性毒理学评价程序》(1994)中对遗传毒理学试验的要求：
根据受试物的化学结构、理化性质以及对遗传物质作用终点的不同，并兼顾体外和体内试验以及体细胞和生殖细胞的原则，在Ames试验、小鼠骨髓微核试验或骨髓细胞染色体畸变试验、小鼠精子畸形试验和睾丸染色体畸变试验中选择四项，如其中一项试验为阳性，还应在其他备选试验(V79细胞HGPRT基因突变试验，显性致死试验，果蝇伴性隐性致死试验，UDS试验)中再选择两项试验进行。
我国《农药安全性毒理学评价程序》(1991)中对遗传毒理学试验的要求则为：
Ames试验和大肠杆菌回复突变试验，骨髓细胞微核试验或骨髓细胞染色体畸变试验，睾丸细胞染色体畸变试验或显性致死试验为必做项目，若有一项出现阳性，还需从精子畸形试验、体外培养细胞染色体畸变试验、UDS、果蝇伴性隐性致死试验等试验中再选择两项进行。
⏹致突变
⏹致癌
⏹致畸。