食品毒理学 第一章 绪论

所有物品都是毒物，因为不存在没有毒性 的物品。剂量就能使一种物品成为毒物。
明德 砺志 博学 笃行 •产业革命后（19世纪） 西班牙学者Orfila(1798—1853 )：现代毒理学的奠基人 – 组织和体液中的毒物的化学分析鉴别 – 出版了第一本毒理学专著，提出毒理学是一门独立的学 科。 – 实验动物的系统应用
2. 食品毒理学（Food Toxicology）：
属于预防医学的范畴，是现代毒理学的一个分支学科。 是研究食品中的有毒有害外源化学物对人体产生毒害影响的一 门学科。 研究内容：食品中外源化学物的化学成分、理化特性、毒性、 吸收、分布、转化、排泄过程，毒害作用、作用机制，及管理 和预防措施。 对特殊毒性作用研究还包括：“三致作用”、免疫抑制、行为异 常、遗传损害等方面。 最终要做出评价结论和制订标准。
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首要目的 毒性的定量 最终目的 确定外源化学物对机体（包括人体）的损害及机理。 毒理学研究外源化学物对机体的有害作用，而不是有 益作用(如营养、治疗作用等)。 毒理学是与负面效应作斗争以保护和增进人类健康的 有力工具。
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第二节 毒理学发展简史
1.古代与中世纪毒理学 • 据《淮南子修务训》记载“神农尝百草，日遇七十二害”。 • 我国最早的一部药物学专著《神农本草经》，将药物按 其功用分为上品、中品和下品三类。
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食品毒理学的研究方法 化学分析法 生物学方法
• 化学物组成
• 化学物理化特性 • 化学物、代谢产物浓度
• 实验研究：整体动物试验、
体外试验
• 流行病学调查
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化学分析法主要采用的仪器有:
气相色谱（GC）; 高效液相色谱(HPLC); 气质联用（GC-MS）; 液质联用（HPLC-MS）; 串联质谱（MS-MS）; 电耦合等离子发光分光光度计（ICP）; 可见或紫外可见分光光度计及其他一些常规化学分析 仪器等
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国家的重视：中国
• 五十年代：成立中央卫生研究院营养学系与卫生部药品生物鉴 定检定所。 • 六十年代：木薯毒性、农残毒性、粮食薰蒸剂及白酒中甲醇毒 性等进行了食品安全性毒理学评价。 • 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。 • 1982年制定了《中华人民共和国食品卫生法》（试行）。 • 1994年正式颁布和实施了《食品安全性毒理学评价程序和方 法》标准。
论
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第一节 毒理学和食品毒理学概述
一、定义
1. 毒理学(Toxicology) ：是一门研究外源性化学物对生物有 机体有害作用的综合性学科。 相互作用 外源性化学物 作用机理 动物机体或人体
包括：外源性化学物的性质、接触途径、吸收、分布、转化、排泄 过程，以及对机体的损害作用和作用机制等诸多方面。
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第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章 第十一章 第十二章 第十三章 第十四章 第十五章 绪论 毒理学基本概念 外源化学物的生物转运 外源化学物的生物转化 外源化学物中毒的机理 影响外源化学物毒性作用的因素 化学毒物的一般毒性作用 外源化学物的特殊毒性 植物性食品中的天然毒素 动物食物中的天然毒素 动植物食物中的天然毒素 食品中的环境污染物 食品中的农药残留 食品中的兽药残留 食品储藏、加工过程中产生的污染物
明德 砺志 博学 笃行 外源性化学物：是在人类生 活的外界环境中存在、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一些化学物 质，有称为“外源生物活性物质”。 食品中外源化学物根据其来 源分为天然物(植物、动物和微生 物)、衍生物、污染物、添加剂四 大类。 内源性化学物：是指机体内 本身已存在的或正常物质代谢过 程中所形成的的终产物或中间产 物。如神经递质、激素、酶等。
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整体动物试验 (in vivo )
• 也称体内试验。多用于检测外源化学物的一般毒性。实验 动物多采用哺乳动物，如大鼠、小鼠、豚鼠、家兔、仓鼠 、狗、猴等。转基因食品的安全性评价常使用小鸡。 • 哺乳动物体内试验是毒理学的基本研究方法。
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整体动物试验（in vivo）
药物 上品
上品药120种，无毒而可久服的药物
中品
防治一般疾病的药物
下品
多半是有毒的药物
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2.近代毒理学
• 产业革命前 – 由于社会上中毒、误服——法医毒理学 – 化学药物的合成—— 药物毒理学 – 毒理学试验研究始于16世纪，由 Paracelsus奠定了基础。
Father of Toxicology
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第三节 食品毒理学的研究方法
• 药理学、分析化学、仪器 分析、物理学、生物学、 生态学、生物化学、微生 物学、免疫学、生理学、 病理学药理学、食品卫生 学、流行病学、数理统计 学等
研究食品毒理学需要应用 多方面的知识和方法
• 归纳起来即两大类：
– 化学分析法； – 生物学方法。
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表 毒理学生物学方法的优缺点
研究方法 毒理学体内试验 易于控制暴露条件 毒理学体外试验 流行病学研究 真实的暴露条件 在各化学物之间发生相互作用 测定在人群的作用 表示全部的人敏感性 影响因素少，易于控 制 能测定多种效应 能评价宿主持征的作 可进行某些深入的研 用(如：性别、年龄、 究(如：机制，代谢) 遗传特征等和其他调 人力物力花费较少 控因素饮食等) 能评价机制
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（二）分支 A. 按研究对象分：
临床毒理学，药物毒理学，卫生毒理学， 法医毒理学，工业毒理学，生态毒理学， 环境毒理学，动物毒理学，昆虫毒理学， 食品毒理学，放射毒理学，金属毒理学， 化学品毒理学，化妆品毒理学，水毒理学， 天然毒素毒学，高分子化合物毒理学等。
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明德 砺志 博学 笃行 •兽药残留污染 有些兽药在使用以后不易排泄，残留量高，从而使其 产品达不到卫生标准，有些则是养殖户违反使用规定造成不 合格残留。 如1990年我国出口日本的1万吨肉鸡，日方海关检出有抗 球虫药物添加剂氯羟吡啶的残留超过0.01ppm，要求我方全 部销毁，经济损失达1亿4千多万元。
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学习本课程的说明 • 学习本课程的意义 • 本课程的学习方法 • 成绩考核与评定
卷面占70% 平时占30%
课堂综合20% （考勤、提问、发言、协助教学等） 作业 10%
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绪
•
毒理学概述 • 毒理学发展简史 • 食品毒理学的研究方法 • 食品毒理学发展趋势
体外试验(in vitro)
• Ames • 微核 • UDS(Unscheduled DNA synthesis test ) • 染色体畸变
• PCR－SSCP(Polymerase chain reaction Single strand conformation polymorphism ) • 荧光原位杂交 • 单细胞凝胶电泳
B. 按学科手段分:
细胞毒理学，生化毒理学，分子毒理学， 膜毒理学，免疫毒理学，遗传毒理学， 生殖毒理学，行为毒理学，病理毒理学， 实验毒理学等。
C. 按靶器官分:
心脏、肝脏、肾脏、血液、皮肤、内分泌、 生殖、神经毒理学等。
D. 按管理方式分:
管理（法规）毒理学，经济毒理学，安全评价毒 理学等。
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体外试验 (in vitro )
利用器官、细胞或细胞器，以及微生物进行研究。多 用于外源化学物的急性毒作用的初步筛检；作用机制和代 谢转化过程的深入观察研究。 缺点：①体外试验缺乏整体毒物动力学过程，其结果可靠 性有所受限； ②难以研究外源化学物的慢性毒作用。
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食 品 毒 理 学
主讲：付 静
教材：
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教材：《简明食品毒理学》 孙震 主编 化学工业出版社 2009年9月 普通高等教育“十一五”规 划教材
教学参考书 ：《食品毒理学》，李建科主编，中国计量出版社，2007年2月 《食品毒理学》，刘宁 沈明浩主编，中国轻工业出版社，2009年3月
河流 工业三废 空气 土壤 农作物 家畜 湖、海 水产品 人体
随微粒沉降→淤泥 如 Hg 的污染：工业废水→河流→湖海 植物→浮游动物→虾→小鱼→大鱼→人体 甲基汞 浮游
经过食物链的转移，最终端的富集可达原水体浓度的几万 倍以上甚至几十万倍。a
明德 砺志 博学 笃行 •霉菌污染 霉菌广泛存在于自然界，约有4万5千余种，其孢子在 空气中无处不有，一旦落到食品上，便可生长、繁殖，产 生毒素。目前发现的产毒真菌大约有100余种，危害严重的 有曲霉、青霉、镰刀菌属等。 其危害：一是食品变质，二是产生毒素。一些霉类毒 素除具有一般毒性外，还有致癌作用。霉菌毒素主要是通 过对粮食或饲料的污染进而危害人体的。
国家的重视：美国
• 1906年：通过《美国食品与药物法》。 • 1938年：建立食品和药品管理局（FDA）。 • 1947年：通过了联邦杀虫剂、杀菌剂、杀鼠剂法，两法以后 又陆续作过多次修正，至今仍为美国保障食品安全的主要联 邦法律。 • 世界卫生组织和粮农组织60年代组织制定了《食品法典》， 并数次修订，规定了各种食物添加剂、农药及某些污染物在 食品中允许的残留限量，供各国参考并借以协调国际食品贸 易中出现的食品安全性标准问题。
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3.现代毒理学
20世纪50年代起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， 如震惊世界的反应停事件、水俣病事件、TCDD污染以及多 种化学物的致癌作用等，促进了毒理学的发展。
明德 砺志 博学 笃行 历史上重大的中毒事件举例
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明德 砺志 博学 笃行 食品毒理学研究对象
外 源 化 学 物
有毒化学物---农药、药残 低毒或无毒化学物---某些金属元素 有益的化学物---多糖，大蒜素
•主要研究外源化学物对机体的有害作用； •是与负面效应作斗争以保护和增进人类健康的有力工具。
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二、毒理学分枝及与其它学科的关系
明德 砺志 博学 笃行 • 运输污染 运输食品的货车不干净，或与一些有毒有害物品混合运 输造成污染。 • 加工污染 主要是滥用添加剂，如过量、未评价等。不良加工方式 （如烟熏、烧烤），包装材料。 • 事故性污染 管理不善、工作马虎，人为地误用一些化学物质，超量 使用及意外因素。
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（一）大毒理 大毒理即广义上的毒理，包括所有对人体有害的物质或因素。 危害因素分为三类： 1. 化学性: CAS登记的化学物约2700余万种;已有商品应用 的25万余种；每年仍以500—1000种新增化学物进入社会。 2.生物性：细菌，霉菌，寄生虫，昆虫等及其毒素。 3.物理性: 放射线，放射性核素,微波,电磁波,新材料等。
食品被污染的主要途径
•农药污染
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我国目前使用着上百种农药，年产量约上百万吨。过去以有 机氯农药为主（六六六、DDT等），目前主要是有机磷农药（ 1059、3911、1605、乐果、DDV等），氨基甲酸酯类农药，拟除 虫菊酯类农药等，此外还有机胂、有机氟、有机汞农药。
明德 砺志 博学 笃行 • 工业三废污染
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人群流行病学研究
• 流行病学是研究群体中疾病频率分布及其决定因素的学科。 • 研究范围: 群体中的一切疾病，而不仅是传染病。 • 研究方法：对群体中的疾病进行调查研究，收集、分析和解 释资料，并作生物学推理。
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流行病 学调查
• 暴露环境卫生学调查 • 暴露人群健康状况监测
(三) 与其它学科的关系
化 学 生物学 生理学 食品科学 药理学 临床医学 病理学 免疫学
毒 理 学
公共卫生学
遗传学
实验动物学
数理科学
分析测试科学
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三、毒理学研究目的
任何一种化学物质在一定条件下都可能是对机体有害的; 毒理学研究的目的就在于研究外源化学物质的毒性和产 生毒性作用的条件，阐明剂量一效应(反应)关系，为制订卫生 标准及防治措施提供理论依据。