第06章__食物中各化学物质毒理学

博士食品质量与安全 食品毒理学FoodToxicology 第六章食品中各类化学物质毒理学 1 动植物中天然有毒物质2 化学性污染物3 细菌毒素与真菌毒素4 食品加工过程中形成的污染物 掌握食品中有毒物质的种类 性质 毒性及毒素去除方法 抗营养因子 有毒生物碱 过敏原 植物性红细胞凝集素 蘑菇毒素 其他毒素 蛋白酶抑制剂 植酸与植酸盐 草酸和草酸盐 单宁类物质 龙葵素 秋水仙碱 麦角碱 咖啡碱 红肾豆 菜豆等 致甲状腺肿物 生氰糖苷等 第一节动植物中天然有毒物质 植物中天然有毒物质 表10 1食品中的过敏原 毒蕈中毒的类型 胃肠炎型进食后10min至2h出现无力 恶心 呕吐 腹痛 水样腹泻 神经 精神病变型进食后10min至6h 除胃肠炎表现外 还有瞳孔缩小 唾液增多 兴奋 幻觉 步态蹒跚等 溶血型潜伏期6 12h 除胃肠炎表现外 还有溶血表现 可出现贫血 肝肿大等 肝病型进食后10 30h出现胃肠炎表现 部分患者可有一假愈期 然后出现肝 脑 心 肾等多器官损伤的表现 以肝损害最为严重 部分患者可有精神症状 病死率高 陆生动物食品中的天然毒素 甲状腺肾上腺淋巴腺肝脏 胆酸 维生素A 河豚毒素贝类毒素PSP DSP海洋鱼类毒素其他水生动物毒素海参毒素海图毒素鲍鱼毒素淡水鱼卵和鱼胆中毒 水生动物毒素 第二节化学性污染物 激素类药物残留激素是机体内特殊组织或腺体产生的 直接分泌到体液中 并运送到特定作用部位 引起特殊激动效应的一类微量有机化合物 性激素类药物 丙酸睾酮 炔雌醇 己烯雌酚等 激动剂 克伦特罗 沙丁胺醇 特步他林 马步特罗和塞曼特罗等 滥用的危害影响第二性征 性器官的结构与功能 影响非性器官功能 诱发疾病和癌症 抗生素类药物残留 抗生素 由某些微生物 如放线菌 细菌和真菌等 在代谢过程中产生的 在较低浓度下能抑制或杀灭他种微生物的化学物质 来源 包括高等动 植物的代谢物 以及化学方法合成或半合成的化合物 性能 抗肿瘤 抗原虫 抗病毒 抗真菌 抗藻类 抗寄生虫 杀虫除草等 类型 内酰胺类 大环内酯类 四环素类 氨基糖苷类和酰胺醇类等 作用 广泛用于人类和动物疾病的治疗及食用动物的生产 分子中含有 内酰胺环结构的一类抗生素 一 内酰胺类 一 内酰胺类 种类与理化性质青霉素类 青霉素钠盐或钾盐 氨苄青霉素钠 青霉素V钾等 头孢菌素类 头孢氨苄 头孢孟多 头孢吡肟等 结构中的 内酰胺环不稳定 可被酸 碱 某些重金属离子以及细菌产生的青霉素酶所降解 此类抗生素大多数口服吸收差 注射吸收良好 体内分布广 一些品种还易透过胎盘屏障或血脑屏障 主要以原形随尿排出 少部分随粪便 乳汁等排泄 半衰期短 0 5 2 0h 正常使用剂量范围内 其毒性很小 2 残留与毒性 过敏反应为最常见不良反应 且青霉素类之间以及青霉素类与头孢菌素类之间还易发生交叉过敏反应 多器官系统损伤 大量使用此类抗生素会对肾 肝 消化系统 血液系统 神经系统等造成损害 细菌耐药性与二重感染二重感染是指长期使用抗生素 可使敏感菌群受到抑制 而一些不敏感菌 如真菌等 乘机生长繁殖 产生新的感染的现象 3 安全限量 我国 动物性食品中兽药最高残留限量 规定 头孢喹肟的ADI g kgBW d 为0 3 普鲁卡因青霉素的ADI g 人 d 为0 30 同时还规定头孢喹肟 克拉维酸和头孢噻呋等在动物性食品中的MRLs maximumresiduelimits g kg 如头孢喹肟 牛肌肉 脂肪 50 肝 100 肾 200 奶 20 二 大环内酯类 红霉素 分子中含有一个12 16元大环并有内酯结构的一类抗生素 二 大环内酯类 1 种类与理化性质种类 红霉素 阿奇霉素 泰乐菌素 替米考星 依维霉素等 干燥状态下很稳定 水溶液稳定性差 口服吸收良好 吸收后分布广泛 部分品种容易透过胎盘屏障 代谢物和部分原形主要随粪便排出 少量可随尿 乳汁等排泄 注射给药常导致药物在注射部位长时间大量残留 此类抗生素毒性普遍较低 正常使用剂量范围内对人和动物安全 2 残留与毒性过敏反应 发生几率较小 多器官系统损伤 可造成胃肠道 肝 神经系统 心血管系统等损伤 胃肠道反应是此类药物口服后表现最迅速和最直观的不良反应 可引起恶心 呕吐 食欲降低 上腹部不适 腹痛 腹泻等 此类药物静脉给药时可导致前庭受损 引起耳鸣 听觉障碍等 红霉素肌肉注射可引起局部炎症 细菌耐药性和二重感染3 安全限量我国 动物性食品中兽药最高残留限量 规定 伊维菌素 阿维菌素 红霉素和泰乐菌素的ADI g kgBW d 分别为0 1 0 2 0 5 0 6 并规定了它们在动物性食品中的MRLs g kg 如伊维菌素 牛肌肉 奶 10 脂肪 40 肝 100 三 四环素类 分子中含有十二氢化骈四苯结构的一类抗生素 三 四环素类 1 种类与理化性质目前兽用药和饲料添加剂的品种主要有 金霉素 土霉素 四环素和多西环素等 此类抗生素的细菌耐药性普遍 毒副作用大 不良反应多 使用受到限制 欧洲已禁止此类抗生素用于动物促生长目的 我国允许使用土霉素钙盐 美国和日本允许使用金霉素和土霉素季铵盐 多数品种主要以原形随尿排出 少部分随粪便排出 此类抗生素易通过肾小管和肠肝循环重吸收 半衰期普遍较长 因此易在体内残留 如产蛋鸡以500mg L饮水一周 蛋黄中药物残留随给药时间延长而蓄积 以四环素残留最为严重 2 残留与毒性过敏反应 发生概率远低于 内酰胺类 多器官系统损伤 长期接触可造成肌肉骨骼系统 消化系统 肝 肾 心血管系统 神经系统等受损 如小孩牙齿着色黄染 牙釉质发育不良 易形成龋齿 骨胳生长受抑或异常 局部注射可引起局部疼痛 发炎 坏死等 细菌耐药性与二重感染 一些常见病原菌对此类抗生素有很高的耐药性 且持续时间长于其他许多抗生素 此外 此类抗生素各品种间还存在交叉耐药性 其他毒性 此类抗生素是一种络合剂 能与Mg2 Ca2 Fe2 等形成难溶性络合物 造成后者在体内缺乏 此类抗生素破坏肠道正常微生物菌群后 还可引起肠内合成B族维生素和维生素K的细菌受抑 造成机体维生素B12 B6 维生素K等的缺乏 此外 对妊娠动物有致畸胎作用 3 安全限量我国 动物性食品中兽药最高残留限量 规定 多西环素 土霉素 金霉素和四环素的ADI g kgBW d 为0 3 0 30 0 30 0 30 同时规定了它们在动物性食品中的MRLs g kg 如多西环素 牛 泌乳牛禁用 肌肉 100 肾 600 肝 300 猪 禽 产蛋鸡禁用 肌肉 100 四 氨基糖苷类 一类由2或3个氨基糖与一个氨基环己醇以醚键连接而成的苷类抗生素 四 氨基糖苷类 阿米卡星 四 氨基糖苷类 1 种类与理化性质用作饲料添加剂的主要有两类 抗菌类 如新霉素 大观霉素 安普霉素等 驱线虫类 如越霉素A 潮霉素B等 此外 还有链霉素 卡那霉素和庆大霉素等 此类抗生素口服不易吸收 注射吸收迅速且完全 大部分 约90 以原形随尿排出 尿药浓度约为血浆峰浓度的25 100倍 此类抗生素可在乳汁中较长时间残留 可通过吮吸残留于婴儿或幼畜体内 2 残留与毒性耳毒性 此类抗生素可选择性地损害前庭功能和耳蜗听神经 婴幼儿更敏感 前者表现为眩晕 恶心 呕吐 视力减退 眼球震颤和共济失调 后者表现为耳鸣 听力减退和永久性耳聋 肾毒性 此类抗生素主要以原形由肾排泄和经细胞膜吞饮作用在肾皮质内大量蓄积 故可引起肾毒性 过敏反应 如链霉素可引起过敏性休克 其发生率仅次于青霉素G 其他毒性 也可引起细菌耐药性等 3 安全限量我国 动物性食品中兽药最高残留限量 规定 安普霉素仅作猪 兔 山羊 鸡口服 产奶羊 产蛋鸡禁用 且要求其在猪 鸡可食组织和鸡蛋中不得检出 此外 还规定了庆大霉素 安普霉素 大观霉素 链霉素和新霉素的ADI 以及它们在动物性食品中的MRLs 五 酰胺醇类 氯霉素 含有D 苏 1 对硝基苯基 2 氨基 1 3 丙二醇结构的一类广谱抗生素 又称氯霉素类抗生素 五 酰胺醇类 1 种类与理化性质氯霉素及其衍生物 甲砜霉素及其衍生物 常用品种有氯霉素 甲砜霉素 氟苯尼考 兽医专用 等 此类抗生素口服吸收良好 肌肉注射吸收缓慢 且易在注射部位残留 主要随尿排出 少部分随粪便 乳汁等排泄 2 残留与毒性 多器官系统受损 可造成血液系统 消化系统 肝 神经系统等损伤 血液系统损害是此类抗生素最严重的不良反应 主要引起骨髓造血功能抑制 典型症状是溶血型贫血 灰婴综合征 出生30d内的婴儿 大剂量使用氯霉素或长期食用氯霉素污染的乳汁后引起的拒食 腹胀 呕吐 面色苍白 紫绀 微循环障碍 呼吸浅而不规则 皮肤呈特有的灰紫色的症状 约60 的儿童在症状发生后数小时至2d内死亡 氯霉素还对动物有耳毒性 引起听力障碍 细菌耐药性与二重感染 可引起细菌耐药性 还可引起耐药性较强的变形杆菌 绿脓杆菌 金黄色葡萄球菌 真菌等发生二重感染 但毒性没有四环素类突出 其他毒性 可抑制肝微粒体代谢酶活性 影响其他药物的生物转化并增强其毒性 破坏肠道正常微生物菌群 导致B族维生素和维生素K缺乏 氯霉素有免疫抑制作用 氟苯尼考有胚胎毒性 3 安全限量我国 动物性食品中兽药最高残留限量 规定 禁止将氯霉素及其盐 酯 包括琥珀氯霉素 用于所有食品动物 并要求其在所有食品动物的所有可食组织中不得检出 此外 还规定氟苯尼考和甲砜霉素的ADI gBW d 分别为0 3和0 5 以及二者在动物性食品中的MRLs g kg 如氟苯尼考 牛 羊 泌乳期禁用 肌肉 200 猪肌肉 300 家禽 产蛋期禁用 100 五 农药残留 全球每年因农林有害生物所致的农业产量损失约35 仓储粮食损失10 20 农药 用于防治危害农作物和农林产品的有害生物 如病菌 病毒 杂草等 及调节植物生长发育的各种药剂 农药类型 有机氯类 DDT 六六六 HCH 异 艾氏剂 异 狄氏剂 氯丹 七氯 硫丹 毒杀芬等 有机磷类 氨基甲酸酯类 西维因 叶蝉散 涕灭威 呋喃丹 异索威 灭草灵等 拟除虫菊酯类 甲氰菊酯 氯氰菊酯 氰戊菊酯 溴氰菊酯 联苯菊酯等 有机磷类农药类型 剧毒类 对硫磷 甲拌磷 内吸磷等 高毒类 敌敌畏 氧化乐果 甲胺磷等 中度毒类 乐果 敌百虫 倍硫磷等 低毒类 马拉硫磷 辛硫磷 杀螟松等 有机磷类农药的危害 急性毒性 心率加快 血压升高 瞳孔高度缩小 肌肉震颤 呼吸困难 大小便失禁 惊厥 昏迷等 慢性毒性 头痛 头晕 无力 失眠 食欲不振 记忆力减退 肝损伤等 特殊毒性 动物试验表明 敌百虫 敌敌畏 马拉硫磷等具有 三致 作用和生殖毒性作用 对皮肤和眼睛有刺激或致敏作用 六 限量元素 食物中含有80余种金属和非金属元素 一 人体必需且大量存在的元素二 营养必需的微量元素三 人体非必需 对人没有益 限量元素 汞的危害 急性毒性 神经 消化 呼吸系统和肾损伤毒性大小 有机汞 无机汞 元素汞水溶性的无机汞 不溶性的二价汞 一价汞慢性毒性 有机汞一般损伤神经系统 无机汞主要损伤肾 特殊毒性 胚胎毒性 致畸性和遗传毒性等 铅的危害 美国EPA指出 铅及其化合物是17种严重危害人类寿命与自然环境的物质之一 WHO认为 铅是环境中对儿童威胁最大的物质 铅中毒 尤其是儿童铅中毒 已被认为是威胁世界儿童健康的头号 隐性杀手 急性毒性 消化系统和神经系统损害有机铅 元素铅 无机铅可溶性铅 难溶性铅颗粒小的铅 颗粒大的铅慢性毒性 特殊毒性 三致 镉的危害 1972年FAO WHO JECFA指出 镉是仅次于黄曲霉毒素和砷的食品污染物 1984年联合国环境规划署提出12种具有全球意义的危害物中 镉列首位 1993年国际肿瘤研究中心将镉定位 A级人类致癌物 美国毒物管理委员会将镉列为第6位危害人类健康的有毒物质 砷的危害 砷及其化合物的毒性 无机砷 有机砷 元素砷三价砷 五价砷砷化物中以砷化氢 气 和三氧化二砷 砒霜 敏感性 人 犬 老鼠 第三节细菌毒素与真菌毒素 细