化学第3章_功能性食品评价的基本原理与方法课件

主要内容 p第1章 绪 论 p第2章 功能性食品化学和营养学 p第3章 功能性食品评价的基本原理与方法 p第4章 功能性食品的设计与开发原理 第3章 功能性食品评价的基本原理 与方法 p第一节 实验动物与动物试验技术概述 p第二节 功能食品的毒理学评价原理与方 法 p第三节 功能食品的功能学评价 第一节 实验动物与动物试验技术概述 一、动物种属的选择 动物试验的目的是外推到人，因此选择与人相似 的动物更有说服力，但不同动物对各种化学物质的生 物学反应不同，为了减少实验动物与人类之间存在的 中间差异，希望在动物试验中所观察到的毒性反应与 人类接近，使动物试验结果更能反映人体的情况。一 般地，与人类的亲缘关系越接近，其试验结果越有价 值，但与人相似的灵长类动物不易获得，且价格昂贵 ，所以很少采用。为保证人类的安全，可选择对受试 物敏感的动物进行试验，如黄曲霉素选择雏鸭，氰化 物选择鸟类。 p 实际操作中往往不了解受试物对何种动物敏感 ，通常采用成年小鼠或大鼠，这是因为：大、 小鼠繁殖力强，容易获得；大、小鼠的价格较 低，可节约试验成本；大、小鼠体积小，占地 少且操作容易；大、小鼠寿命短，试验周期短 ；大、小鼠为杂食类动物，食谱与人相似； 大、小鼠的各项生物学指标比较明确，便于 对结果进行分析比较。但大、小鼠属于啮齿类动 物，无呕吐反射，因此，有呕吐作用的受试物应 选择猫等非啮齿类动物。 二、动物品系的选择 p所谓品系是指源出于一个共同祖先而具有特定基 因型的一群生物。不同品系的同种动 p物，可对同一被检物发生不同性质或不同程度反 应，即存在品系差异。为了在同种动物中减少这 种遗传特性所决定的品系差异，在毒性试验中， 最好采用纯品系动物，即“纯种”动物。 三、被检物的给予方式和途径 p被检物给予实验动物的方式或被检物进入动物机 体的途径，对其在体内引起的生物学反应有显著 影响，通常，静脉注射 呼吸道经口经皮。在 食品毒理研究中，被检物多以经口方式给予动物 ，主要有3种方法。 （一）灌胃法 p是将液态被检物或固态、气态化合物溶于某种溶 剂，配制成一定浓度，装入注射器或其他定量容 器，经导管注入胃内。灌胃法能够准确掌握被检 物的剂量和接触时间，但对每一只动物需逐一进 行，工作量大，而且容易造成损伤，所以一般只 适用于1次给予被检物的急性毒性试验。采用灌 胃法应注意：灌胃前动物应禁食12h，灌胃后 至少3h再喂食；在同一试验中，各组动物的灌 胃体积最好一致，即以单位体质量计算所给予的 毫升数应一致，小鼠1次灌胃体积以0.1- 0.5ml/10g 为宜，大鼠1 次灌胃体积以0.5- 1.0ml/100g为宜；特别应防止误插入气管。 （二）吞咽胶囊法 p是将被检物装入药用胶囊，强行放到动物咽后壁迫 使动物咽下。吞咽胶囊法剂量准确，特别适用于易 挥发、易水解和有异味的化合物。药用胶囊分软胶 囊和硬胶囊两种，软胶囊适用于油状物质和其他不 含水的液体，硬胶囊适用于粉状固体。但无论哪一 种胶囊均有一定体积，因此不适用于小鼠和大鼠， 家兔、猫、犬等动物可采用此法接触被检物质。 （三）掺入饲料法 p是将被检物掺入饲料或饮水中，由实验动物自行摄 入。掺入饲料法较简便，无上述方法的缺点，适用 于反复多次给予的长期试验。但由于动物摄食量的 变化和摄食中的损失，剂量往往不够精确。此外， 还应注意以下问题：被检物必须在饲料中混合均 匀；在饲料中不挥发，不分解破坏；不影响饲 料感官性状如异味等，不影响动物摄食量；掺入 饲料中的被检物的数量不应超过饲料质量的10%； 饲料最好经常新鲜配制，不可存放过久。 第二节 功能食品的毒理学评价 原理与方法 p以单一已知化学成分为原料的受试物，应提供受 试物（必要时包括其杂质）的物理、化学性质（ 包括化学结构、纯度、稳定性等）。 p含有多种原料的配方产品。应提供受试物的配方 ，必要时应提供受试物各组成成分，特别是功效 成分或代表性成分的物理、化学性质（包括化学 名称、结构、纯度、稳定性、溶解度等）及检测 报告等有关资料。 p提供原料来源、生产工艺、推荐人体摄入量、使 用说明书等有关资料。 p受试物应是符合既定配方和生产工艺的规格化产 品，其组成成分、比例及纯度应与实际产品相同 。 一、对受试物的要求 p受试物进行不同的试验时应针对试验的特点和受 试物的理化性质进行相应的样品处理。 p人体推荐量较大的受试物的处理：设计试验剂量 会超过动物的最大灌胃剂量或超过掺入饲料中的 规定限量（10重量），可允许去除既无功效作 用又无安全问题的辅料部分后进行试验。 p袋泡茶类受试物的处理：可用该受试物的水提取 物进行试验，提取方法应与产品推荐饮用的方法 相同。提取2次，将提取液合并浓缩至所需浓度 ，并标明该浓缩液与原料的比例关系。 对受试物处理的要求 二、对受试物处理的要求 对受试物处理的要求 p液体品需要进行浓缩处理时，应采用不破坏其中 有效成分的方法。可使用温度6070 减压 或常压蒸发浓缩、冷冻干燥等方法。 p含有毒性较大的人体必需营养素（如维生素A、 硒等）的保健食品的处理：如产品配方中含有某 一毒性较较大的人体必需营营养素，在按其推荐量 设计试验剂设计试验剂 量时时，如该该物质质的剂剂量达到已知的 毒作用剂剂量，在原有剂剂量设计设计 的基础础上考虑虑增 加去除该该物质质或降低该该物质剂质剂 量的受试试物剂剂量 组组，以便对对保健食品中其它成分的毒性作用及 该该物质质与其它成分的联联合毒性作用做出评评价。 p益生菌等微生物类保健食品处理：益生菌类或其 它微生物类等保健食品在进行Ames试验或体外 细胞试验时，应将微生物灭活后进行。 p以鸡蛋等食品为载体的特殊保健食品的处理：在 进行喂养试验时，允许将其加入饲料，并按动物 的营养需要调整饲料配方后进行试验。 三、食品安全性毒理学评评价试试 验验的四个阶阶段和内容 p第一阶段：急性毒性试验，包括经口急性毒 性LD50，联合急性毒性，一次最大耐受量 试验； p第二阶段：遗传毒性试验，30 天喂养试验 ，传统致畸试验； p第三阶段：亚慢性毒性试验（90天喂养试 验）、繁殖试验、代谢试验； p第四阶段：慢性毒性试验和致癌试验。 p（一）以普通食品和卫卫生部规规定的药药食同源物 质质以及允许许用作保健食品的物质质以外的动动植物 或动动植物提取物、微生物、化学合成物等为为原 料生产产的保健食品，应对该应对该 原料和用该该原料生 产产的保健食品分别进别进 行安全性评评价。 p该该原料原则则上按以下四种情况确定试验试验 内容。 用该该原料生产产的保健食品原则则上须进须进 行第一、 二阶阶段的毒性试验试验 ，必要时进时进 行下一阶阶段的毒 性试验试验 。 四、不同保健食品选择毒性试验 的原则要求 1、国内外均无食用历历史的原料或成分作为为保健食品 原料时时，应对该应对该 原料或成分进进行四个阶阶段的毒性 试验试验 。 2、仅仅在国外少数国家或国内局部地区有食用历历史的 原料或成分，原则则上应对该应对该 原料或成分进进行第一 、二、三阶阶段的毒性试验试验 ，必要时进时进 行第四阶阶段 毒性试验试验 。 3、在国外多个国家广泛食用的原料，在提供安全性 评评价资资料的基础础上，进进行第一、二阶阶段毒性试验试验 ，根据试验结试验结 果决定是否进进行下一阶阶段毒性试验试验 。 p（二）以卫卫生部规规定允许许用于保健食品的动动植 物或动动植物提取物或微生物（普通食品和卫卫生 部规规定的药药食同源物质质除外）为为原料生产产的保 健食品，应进应进 行急性毒性试验试验 、三项项致突变试变试 验验（Ames 试验试验 或V79/HGPRT 基因突变试验变试验，骨 髓细细胞微核试验试验 或哺乳动动物骨髓细细胞染色体畸 变试验变试验，及TK基因突变试验变试验 或小鼠精子畸形分 析（或睾丸染色体畸变变分析试验试验）中的任一 项项）和30 天喂养试验试验 ，必要时进时进 行传统传统 致畸 试验试验 和第三阶阶段毒性试验试验 。 p（三）以普通食品和卫卫生部规规定的药药食同源物质质 为为原料生产产的保健食品，分以下情况确定试验试验 内 容： p1、以传统传统 工艺艺生产产且食用方式与传统传统 食用方式 相同的保健食品，一般不要求进进行毒性实验实验 。 p2、用水提物配制生产产的保健食品，如服用量为为原 料的常规规用量，且有关资资料未提示其具有安全性 的，一般不要求进进行毒性试验试验 。如服用量大于常 规规用量时时，需进进行急性毒性试验试验 、三项项致突变变 试验试验 和30 天喂养试验试验 ，必要时进时进 行传统传统 致畸试试 验验。 p3、用水提以外的其它常用工艺艺生产产的保健食品， 如服用量为为原料的常规规用量时时，应进应进 行急性毒性 试验试验 、三项项致突变试验变试验 。如服用量大于原料的常 规规用量时时，需增加30天喂养试验试验 ，必要时进时进 行传传 统统致畸试验试验 和第三阶阶段毒性试验试验 。 p（四）用已列入营营养强化剂剂或营营养素补补充剂剂名 单单的营营养素的化合物为为原料生产产的保健食品， 如其原料来源、生产产工艺艺和产产品质质量均符合国 家有关要求，一般不要求进进行毒性试验试验 。 p（五）针对针对 不同食用人群和（或）不同功能的 保健食品，必要时应针对时应针对 性的增加敏感指标标及 敏感试验试验 。 p五、保健食品安全性毒理学评评 价试验试验 的目的和结结果判定 （一）毒理学试验的目的 p1、急性毒性试验试验 ：测测定LD50，了解受试试物的毒 性强度、性质质和可能的靶器官，为进为进 一步进进行 毒性试验试验 的剂剂量和毒性观观察指标标的选择选择 提供依 据，并根据LD50 进进行毒性分级级。 p2、遗传遗传 毒性试验试验 ：对对受试试物的遗传遗传 毒性以及 是否具有潜在致癌作用进进行筛选筛选 。 p3 、30 天喂养试验试验 ：对对只需进进行第一、二阶阶段 毒性试验试验 的受试试物，在急性毒性试验试验 的基础础上 ，通过过30 天喂养试验试验 ，进进一步了解其毒性作用 ，观观察对对生长发长发 育的影响，并可初步估计计最大 未观观察到有害作用剂剂量。 p4、致畸试验试验 ：了解受试试物是否具有致畸作用。 毒理学试验的目的 p5、亚亚慢性毒性试验试验 （90 天喂养试验试验 ，繁殖试验试验 ）：观观察受试试物以不同剂剂量水平经较长经较长 期喂养后 对动对动 物的毒作用性质质和靶器官，了解受试试物对动对动 物繁殖及对对子代的发发育毒性，观观察对对生长发长发 育的 影响，并初步确定最大未观观察到有害作用剂剂量， 为为慢性毒性和致癌试验试验 的剂剂量选择选择 提供依据。 p6、代谢试验谢试验 ：了解受试试物在体内的吸收、分布 和排泄速度以及蓄积积性，寻寻找可能的靶器官；为为 选择选择 慢性毒性试验试验 的合适动动物种（species）、 系（strain）提供依据；了解代谢产谢产 物的形成情 况。 毒理学试验的目的 p7、慢性毒性试验试验 和致癌试验试验 ：了解经长经长 期接触 受试试物后出现现的毒性作用以及致癌作用；最后 确定最大未观观察到有害作用剂剂量和致癌的可能 性，为为受试试物能否应应用于保健食品的最终评终评 价 提供依据。 （二）各项毒理学试验结 果的判 定 p1、 急性毒性试验试验 p 如LD50 小于人的可能摄摄入量的100 倍，则则 放弃该该受试试物用于保健食品。如LD50 大于或等 于100 倍者，则则可考虑进虑进 入下一阶阶段毒理学试试 验验。 p如动动物未出现现死亡的剂剂量大于或等于 10g/kgBW（涵盖人体推荐量的100 倍），则则可 进进入下一阶阶段毒理学试验试验 。 p对对人体推荐量较较大和其它一些特殊原料的保 健食品，按最大耐受量法最大给给予剂剂量动动物未 出现现死亡，也可进进入下一阶阶段毒理学试验试验 。 各项毒理学试验结 果的判定 p2、遗传遗传 毒性试验试验 p（1）如三项试验项试验 （Ames 试验试验 或V79/HGPRT 基 因突变试验变试验 ，骨髓细细胞微核试验试验 或哺乳动动物骨 髓细细胞染色体畸变试验变试验 ，及TK 基因突变试验变试验 或小鼠精子畸形分析（或睾丸染色体畸变变分析 试验试验 ）中的任一项项）中，体外或体内有一项项或 以上试验试验 阳性，一般应应放弃该该受试试物用于保健 食品。 p（2）如三项试验项试验 均为为阴性，则则可继续进继续进 行下 一步的毒性试验试验 。 各项毒理学试验结 果的判定 p3、30 天喂养试验试验 p（1）对对只要求进进行第一、二阶阶段毒理学试验试验 的 受试试物，若30 天喂养试验试验 的最大未观观察到有害 作用剂剂量大于或等于人的可能摄摄入量的100 倍 ，综综合其它各项试验结项试验结 果可初步做出安全性评评 价。 p（2）对对于人的可能摄摄入量较较大的保健食品，在 最大灌胃剂剂量组组或在饲饲料中的最大掺掺入量剂剂量 组组未发现发现 有毒性作用，综综合其它各项试验结项试验结 果 和受试试物的配方、接触人群范围围及功能等有关 资资料可初步做出安全性评评价。 各项毒理学试验结 果的判定 p（3）若最小观观察到有害作用剂剂量小于人的可能 摄摄入量的100 倍，或观观察到毒性反应应的最小剂剂 量组组其受试试物在饲饲料中的比例小于或等于10 ，且剂剂量又小于人的可能摄摄入量的100倍，原则则 上应应放弃该该受试试物用于保健食品。但对对某些特 殊原料和功能的保健食品，在小于人的可能摄摄入 量的100 倍剂剂量组组，如果个别别指标实验组标实验组 与对对 照组组出现现差异，要对对其各项试验结项试验结 果和受试试物 的配方、理化性质质及功能和接触人群范围围等因 素综综合分析以判断是否为为毒性反应应后，决定该该 受试试物可否用于保健食品或进进入下一阶阶段毒性 试验试验 。 各项毒理学试验结 果的判定 p4、传统传统 致畸试验试验 p以LD50 或30 天喂养实验实验 的最大未观观察到有害 作用剂剂量设计设计 的受试试物各剂剂量组组，如果在任何 一个剂剂量组观组观 察到受试试物的致畸作用，则应则应 放 弃该该受试试物用于保健食品，如果观观察到有胚胎 毒性作用，则应进则应进 行进进一步的繁殖试验试验 。 各项毒理学试验结 果的判定 p5、90 天喂养试验试验 、繁殖试验试验 p（1）国外少数国家或国内局部地区有食用历历史的原料或 成分，如最大未观观察到有害作用剂剂量大于人的可能摄摄入 量的100 倍，可进进行安全性评评价。若最小观观察到有害作 用剂剂量小于或等于人的可能摄摄入量的100 倍，或最小观观 察到有害作用剂剂量组组其受试试物在饲饲料中的比例小于或等 于10，且剂剂量又小于或等于人的可能摄摄入量的100 倍 ，原则则上应应放弃该该受试试物用于保健食品。 p（2）国内外均无食用历历史的原料或成分，根据这这两项项 试验试验 中的最敏感指标标所得最大未观观察到有害作用剂剂量进进 行评评价的原则则是： p最大未观观察到有害作用剂剂量小于或等于人的 可能摄摄入量的100 倍者表示毒性较较强，应应放弃 该该受试试物用于保健食品。 p最大未观观察到有害作用剂剂量大于100 倍而小 于300 倍者，应进应进 行慢性毒性试验试验 。 p大于或等于300 倍者则则不必进进行慢性毒性试试 验验，可进进行安全性评评价。 6、慢性毒性和致癌试验 p（1） 慢性毒性试验试验 所得的最大未观观察到有害 作用剂剂量进进行评评价的原则则是： p 最大未观观察到有害作用剂剂量小于或等于人的 可能摄摄入量的50 倍者，表示毒性较较强，应应放弃 该该受试试物用于保健食品。 p 未观观察到有害作用剂剂量大于50 倍而小于100 倍者，经经安全性评评价后，决定该该受试试物是否可 用于保健食品。 p 最大未观观察到有害作用剂剂量大于或等于100 倍者，则则可考虑虑允许许用于保健食品。 6、慢性毒性和致癌试验 p（2）根据致癌试验试验 所得的肿肿瘤发发生率、潜伏期 和多发发性等进进行致癌试验试验 判定的原则则是：凡符 合下列情况之一，并经统计经统计 学处处理有显显著性差 异者，可认为认为 致癌试验结试验结 果阳性。若存在剂剂量 反应应关系，则则判断阳性更可靠。 p肿肿瘤只发发生在试验组动试验组动 物，对对照组组中无肿肿瘤 发发生。 p试验组试验组 与对对照组动组动 物均发发生肿肿瘤，但试验试验 组发组发 生率高。 p试验组动试验组动 物中多发发性肿肿瘤明显显，对对照组组中无 多发发性肿肿瘤，或只是少数动动物有多发发性肿肿瘤。 p试验组试验组 与对对照组动组动 物肿肿瘤发发生率虽虽无明显显差 异，但试验组试验组 中发发生时间较时间较 早。 p（一）试验试验 指标标的统计统计 学意义义和生物学意义义： 在分析试验组试验组 与对对照组组指标统计标统计 学上差异的显显 著性时时，应应根据其有无剂剂量反应应关系、同类类指 标标横向比较较及与本实验实验 室的历历史性对对照值值范围围 比较较的原则则等来综综合考虑虑指标标差异有无生物学 意义义。此外如在受试试物组发现组发现 某种肿肿瘤发发生率 增高，即使在统计统计 学上与对对照组组比较较差异无显显 著性，仍要给给以关注。 六、保健食品毒理学安全性评 价时应考虑的问题 p（二）生理作用与毒性作用：对实验对实验 中某些指 标标的异常改变变，在结结果分析评评价时时要注意区分 是生理学表现还现还 是受试试物的毒性作用。 p（三）时间时间 -毒性效应应关系：对对由受试试物引起的 毒性效应进应进 行分析评评价时时，要考虑虑在同一剂剂量 水平下毒性效应应随时间时间 的变变化情况。 p（四）特殊人群和敏感人群：对对孕妇妇、乳母、 或儿童食用的保健食品，应应特别别注意其胚胎毒 性或生殖发发育毒性、神经经毒性和免疫毒性。 p（五）推荐摄摄入量较较大的保健食品：应应考虑给虑给 予受试试物量过过大时时，可能影响营营养素摄摄入量及 其生物利用率，从而导导致某些毒理学表现现，而 非受试试物的毒性作用所致。 p（六）含乙醇的保健食品：对试验对试验 中出现现的某 些指标标的异常改变变，在结结果分析评评价时应时应 注意 区分是乙醇本身还还是其它成分的作用。 p（七）动动物年龄对试验结龄对试验结 果的影响：对对某些功 能类类型的保健食品进进行安全性评评价时时，对试验对试验 中出现现的某些指标标的异常改变变，要考虑虑是否因 为动为动 物年龄选择龄选择 不当所致而非受试试物的毒性作 用，因为为幼年动动物和老年动动物可能对对受试试物更 为为敏感。 p（八）安全系数：将动动物毒性试验结试验结 果外推到 人时时，鉴鉴于动动物、人的种属和个体之间间的生物 学差异，安全系数通常为为100，但可根据受试试物 的原料来源、理化性质质、毒性大小、代谢谢特点 、蓄积积性、接触的人群范围围、食品中的使用量 和人的可能摄摄入量、使用范围围及功能等因素来 综综合考虑虑其安全系数的大小。 p（九）人体资资料：由于存在着动动物与人之间间的 种属差异，在评评价保健食品的安全性时时，应应尽 可能收集人群食用受试试物后反应应的资资料；必要 时时在确保安全的前提下，可遵照有关规规定进进行 人体试试食试验试验 。 p（十）综综合评评价：在对对保健食品进进行最后评评价 时时，必须综须综 合考虑虑受试试物的原料来源、理化性 质质、毒性大小、代谢谢特点、蓄积积性、接触的人 群范围围、食品中的使用量与使用范围围、人的可 能摄摄入量及保健功能等因素，确保其对对人体健 康的安全性。对对于已在食品中应应用了相当长时长时 间间的物质质，对对接触人群进进行流行病学调查调查 具有 重大意义义，但往往难难以获获得剂剂量反应应关系方 面的可靠资资料；对对于新的受试试物质质，则则只能依 靠动动物试验试验 和其它试验试验 研究资资料。然而，即使 有了完整和详详尽的动动物试验资试验资 料和一部分人类类 接触者的流行病学研究资资料，由于人类类的种族 和个体差异，也很难难做出保证证每个人都安全的 评评价。即绝对绝对 的安全实际实际 上是不存在的。根据 试验资试验资 料，进进行最终评终评 价时时，应应全面权权衡做出 结论结论 。 p（十一）保健食品安全性的重新评评价：安全性 评评价的依据不仅仅是科学试验试验 的结结果，与当时时的 科学水平、技术术条件以及社会因素均密切有关。 因此，随着时间时间 的推移，很可能结论结论 也不同。 随着情况的不断改变变，科学技术术的进进步和研究 的不断进进展，有必要对对已通过评过评 价的受试试物进进 行重新评评价，做出新的科学结论结论 。 第三节 功能食品的功能学评价 p功能学评评价，是对对功能性食品的保健功能进进行 动动物或（和）人体试验试验 ，加以评评价确认认。功能 性食品所含有的生理功效，必须须是明确而肯定的 ，且经经得起科学方法的验证验证 ，同时时具有重现现性 。 一、对受试物的要求 p1、应应提供受试样试样 品的原料组组成或尽可能提供受试样试样 品 的物理、化学性质质（包括化学结结构、纯纯度、稳稳定性等） 有关资资料。 p受试样试样 品必须须是规规格化的定型产产品，即符合既定的生产产 工艺艺、配方及质质量标标准。 p提供受试样试样 品的安全性毒理学评评价的资资料以及卫卫生学检检 验报验报 告，受试样试样 品必须须是已经过经过 安全性毒理学评评价确 认为认为 安全的物质质。功能学评评价的样样品与安全性毒理学评评 价、卫卫生学检验检验 的样样品必须为须为 同一批次。 p应应提供功效成分或特征成分、营营养成分的名称及含量。 p如需提供受试样试样 品违违禁药药物检测报检测报 告时时，应应提交与功 能学评评价同一批次产产品的违违禁药药物检测报检测报 告。 二、对实验动物的要求 p根据各项试验项试验 的具体要求，合理选择试验动选择试验动 物 。常用大鼠和小鼠，品系不限。 p