转基因食品的毒理学评价及检验

毒理学评价阶段
♦ 毒理学评价的四个阶段
第一阶段： 第一阶段：急性毒性试验
经口急性毒性试验：LD50，联合急性毒性， 经口急性毒性试验：LD50，联合急性毒性，一次最大耐受量试验
第二阶段：遗传毒性试验，30天喂养试验， 第二阶段：遗传毒性试验，30天喂养试验，传统致畸试验 天喂养试验
遗传毒性试验：原核细胞和真核细胞， 遗传毒性试验：原核细胞和真核细胞，体内试验和体外试验相结合 Ames或基因突变试验；微核试验或染色体畸变试验； Ames或基因突变试验；微核试验或染色体畸变试验；精子畸变试验等 或基因突变试验
剂量与作用关系示意图
效应
中毒 作用 有效作用
致死作用
无 效 量
最 （阈 小 剂 有 量 效 ） 量
用量 量
中毒量 （极 最 大 量 有 ） 效 量 最 小 中 毒 量 最 小 致 死 量 致 死 量
剂量
转基因食品毒理学评价
转基因食品的毒理学安全性评价主要从两方 面着手， ♦ 一是外源基因表达产物是否具有的毒性检 测和评价； ♦ 二是对转基因食品的全食品毒性检测和评 价。
食用史包括地区、年代、人群、食用量、频率等情况） （食用史包括地区、年代、人群、食用量、频率等情况）
⑤ 已知化学物: 已知化学物: ⑤-1 可只做二阶段实验的包括 已有权威机构进行系统的毒理学安全性评价 有资料证明所用原料与其一致 如试验结果与权威机构进行的评价不一致， ⑤-2 如试验结果与权威机构进行的评价不一致， 需进入下阶段的试验 有新原料的食品: 根据试验结果综合分析。 ⑥ 有新原料的食品: 根据试验结果综合分析。
科学的管理，是生物技术发展的必然趋势。 ♦ 随着基因工程技术的进步以及安全管理意 识的加强，对转基因食品安全性的评估方 法的不断完善，转基因技术和转基因食品 必将为人类带来更加美好的明天，避免对 人类健康和环境的损害．
♦ 全食品的毒理学检测也是采用传统化学物质的评
价手段，一般采用亚慢性毒性试验来评价转基因 食品的整体的安全性。
食品安全性毒理学评价标准
我国传统食品安全性毒理学评价程序和试验方法 我国传统 食品安全性毒理学评价程序和试验方法 共十二个标准） （ 共十二个标准 ） ， 可用作转基因食品整体毒理 学评价 GB 15193.1-2003 食品安全性毒理学评价程序 15193. 15193. GB 15193.3-2003 急性毒性试验 15193. GB 15193.9-2003 显性致死试验 15193.12体外哺乳类细胞( 79/HGPRT) GB 15193.12-2003 体外哺乳类细胞(V79/HGPRT) 基因突变试验
安全限值 (1)每日容许摄入量(acceptable daily intake，ADI)是以 体重表达的每日容许摄入量，以此量终生摄入无可测量的 健康危险性(标准人为60kg)。 (2) 可耐受摄入量(tolerable intake，TI)是由IPCS(国际 化学品安全规划署)提出的，是指没有可估计的有害健康 的危险性对一种物质终生摄入的容许量。 (3) 参考剂量和参考浓度是美国环境保护局(EPA)对非致癌 物质进行危险性评价提出的概念。参考剂量(reference dose，RfD)和参考浓度(reference concentration，RfC) ，是指一种日平均剂量和估计值。 ( 4 )最高容许浓度( maximal allowable concenrtation， MAC): 系指某一外源化学物可以在环境中存在而不致对人 体造成任何损害作用的浓度。
外源基因表达产物的检测一般依照传统化学物质的 安全性评价方法。对外源基因表达蛋白的检测评 价一般有3个指标： ♦ 一是，通过与国际权威大型公共数据库中已知的 毒性蛋白进行核酸和蛋白质氨基酸序列的同源性 比较，分析是否具有潜在的毒性； ♦ 二是，在加热条件下和胃肠消化液中，检测分析 外源基因表达蛋白质是否稳定或抗消化； ♦ 三是，外源基因表达产物的急性经口毒性试验。
办法》，主要从技术角度对转基因生物进 行宏观管理。 ♦ 1996 年7 月我国农业部颁布了《农业基因 生物工程安全管理实施办法》 ♦ 农业部于2002 年3 月20 日开始实施《农业 转基因生物标识管理办法》 ♦ 2002 年4 月8 日国家卫生部颁布了《转基因 食品卫生管理办法》
♦ 对转基因食品的安全性进行正确的评估和
♦ 第三阶段：亚慢性毒性实验： 第三阶段：亚慢性毒性实验：
实验期在３个月左右，检验该品的毒性 对机体的重要器官或生理功能的影响包括 繁殖和致畸实验
♦ 第四阶段：慢性毒性实验： 第四阶段：慢性毒性实验：
考查少量该品长期对机体的影响，确定最 大无作用量（ＭＮＬ），一般以寿命较短 敏感的动物的一生为一个试验阶段，如用 大白鼠试验２年小白鼠试验1.5年。
第三阶段： 第三阶段：亚慢性毒性试验
90天喂养试验、繁殖试验、 90天喂养试验、繁殖试验、代谢试验 天喂养试验
第四阶段：慢性毒性试验（包括致癌试验） 第四阶段：慢性毒性试验（包括致癌试验）
♦ 第一阶段：急性毒性试验：它是一次性投 第一阶段：急性毒性试验：
较大剂量后观察动物的变化，观察期大约 为１周，从而判定动物的致死量（ＬＤ） 和半致死量（ＬＤ５０）。半致死量是指实 验动物死亡一半的投药量。如果投药量大 于5000mg/kg，无死亡，可认为该品毒性 较低，无需做致死量精确测定。
♦ 半数致死量(LD50)与毒性分级 半数致死量(
毒性级别 极 毒 剧 毒 中等毒 低 毒 实际无毒 无 毒 大鼠口服 LD50 mg/kg <1 1—50 50 51—500 51 500 501—5000 501 5000 5001— 5001 15000 >15000 相当于人的致死 相当于人的致 死剂量 g/人 剂量 mg/kg g/人 稍尝 500—4000 500 4000 4000—30000 4000 30000 30000—250000 30000 250000 250000— 250000 500000 >500000 0.05 0.5 5 50 500 2500
食品安全性毒理学评价规范
第一部分 评价程序 ♦ 主题内容与适用范围 ♦ 对受试物的要求 ♦ 对受试物处理的要求 ♦ 保健食品安全性毒理学评价试验的四个阶段和内 容 ♦ 不同保健食品选择毒性试验的原则要求 ♦ 保健食品安全性毒理学评价试验的目的和结果判 定 ♦ 保健食品毒理学安全性评价时应考虑的问题
重要毒理学实验项目
♦ 急性经口毒性试验 ♦ 鼠伤寒沙门氏菌（Ames）试验 鼠伤寒沙门氏菌（Ames） ♦ 骨髓细胞微核试验 ♦ 哺乳动物骨髓细胞染色体畸变试验 ♦ 小鼠精子畸形试验 ♦ 小鼠睾丸染色体畸变试验 ♦ 30天喂养试验 30天喂养试验
我国对转基因生物及其产品的管理
♦ 1993 年科技部发布了《基因工程安全管理
第二部分 评价方法 ♦ 急性毒性试验 ♦ 鼠伤寒沙门氏菌/哺乳动物微粒体酶试验 ♦ 骨髓细胞微核试验 ♦ 哺乳动物骨髓细胞染色体畸变试验 ♦ 小鼠精子畸变试验 ♦ 小鼠睾丸染色体畸变试验 ♦ 显性致死试验 ♦ 非程序性DNA合成试验 ♦ 果蝇伴性隐性致死试验
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体外哺乳类细胞（V79/HGPRT）基因突变试验 TK基因突变试验 30天和90天喂养试验 致畸试验 繁殖试验 代谢试验 慢性毒性和致癌试验 日容许摄入量（ADI） 致突变物，致畸物和致癌物的处理方法
①基因突变试验：鼠伤寒沙门氏菌/哺乳动物微粒体 酶试验（Ames 试验）为首选，其次考虑选用 V79/HGPRT 基因突变试验，必要时可另选其它试 验。 ②骨髓细胞微核试验或哺乳动物骨髓细胞染色体畸 变试验。 ③TK 基因突变试验。 TK ④ 小鼠精子畸形分析或睾丸染色体畸变分析。 ⑤ 其它备选遗传毒性试验：显性致死试验、果蝇伴 性隐性致死试验，非程序性DNA合成试验。 ⑥30 天喂养试验。 ⑦ 传统致畸试验。
不确定系数和安全系数 安全系数(safety factor，SF): 是根据所得的最大无有害作用剂量(NOAEL)提出 安全限值时，为解决由动物实验资料外推至人的 不确定因素及人群毒性资料本身所包含的不确定 因素而设置的转换系数。安全系数一般采用100， 据认为安全系数100是为物种间差异(10)和个体间 差异(10)两个安全系数的乘积。 不确定系数(UF)： 为求得可耐受摄入量( TI)说明关键研究 ( pivotal study)的适宜性(可信性)，物种间外 推，在人个体间变异，全部资料的适宜性(充分性) 和毒性的性质的各个因子的乘积。将临界效应 (critica1 effect)的NOAEL或LOAEL除以不确定系 数即求得安全限值。
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转基因食品毒理学评价的必要性
♦ 转基因食品是否会由于导入了外源基因而
产生对人体有毒的物质，是人们对转基因 食品产生恐惧的重要方面。对转基因食品 的毒理学评价是转基因食品上市前重要的 评价环节。
毒理学评价参数和安全限值
1、半数致死量(median lethal dose，LD50) 半数致死量( dose， 半数致死量 2、绝对致死剂量 （ absolute lethal dose，LD100 dose， 绝对致死剂量 ） 3、最小致死剂量 （ minimal lethal dose，MLD 或 最小致死剂量（ dose，MLD或 最小致死剂量 MLC或LD01 01） MLC或LD01） 4、最大耐受剂量 （ maximal tolerance dose，MTD 最大耐受剂量（ dose， 最大耐受剂量 LD0 LC0 或LD0或LC0） 5、最小有作用剂量 ( minimal effective dose) 或 最小有作用剂量( 最小有作用剂量 称阈剂量或阈浓度 6、最大无作用剂量 、最大无作用剂量(maximal no-effective dose)
可以按照新原料安全性毒理学试验项目的选择标准对转基因食品毒理学 实验项目进行选择 ①无食用史 ②局部地区有食用史 ③ 有食用史 经评价后 ④ 广泛食用的原料 需做四阶段试验 需做三阶段试验 需做第四阶段试验 需做二阶段试验 下一阶段试验 二阶段试验
其中 ，100倍<摄入量<300倍 100倍 摄入量<300 <300倍
15193.1330天和90天喂养试验 天和90 GB 15193.13-2003 30天和90天喂养试验 15193.14-2003致畸试验 GB 15193.14-2003致畸试验 15193.17GB 15193.17-2003 慢性毒性和致癌试验 15193.18日容许摄入量(ADI)的制定 GB 15193.18-2003 日容许摄入量(ADI)的制定 15193.19致突变物、 GB 15193.19-2003 致突变物 、 致畸物和致癌物的 处理方法 15193.20TK基因突变试验 GB 15193.20-2003 TK基因突变试验 GB 15193.21-2003 受试物处理方法 15193.21-
♦ 第二阶段：遗传毒性试验，30 天喂养试验，传统 第二阶段：遗传毒性试验， 天喂养试验，
致畸试验 ♦ 遗传毒性试验的组合应该考虑原核细胞与真核细 胞、体内试验与体外试验相结合的原则。从Ames Ames 试验或V79/HGPRT 基因突变试验、骨髓细胞微核 试验或哺乳动物骨髓细胞染色体畸变试验、TK 基 因突变试验或小鼠精子畸形分析（或睾丸染色体 畸变分析试验）中分别各选一项。
转基因食品的毒理学评价及检验
♦ 食品安全性毒理学评价的作用就是从毒理
学的角度，研究食品中可能含有的有毒有 害物质对食用者的作用机理，检验和评价 食品（包括食品添加剂）的安全性或安全 范围，从而达到确保人类健康的目的。 ♦ 按照食品毒理学评价的方法对转基因食品 进行评价，从而了解该食品的毒理学特性 与食用安全性。