食品毒理学考点整理.doc

毒物(toxicant)：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性化学物。毒性（toxicity）：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。外源性化学物质对机体存在选择毒性的原因毒性的选择性（选择毒性）：机体间或者组织器官间的差异毒性原因：1物种和细胞学的差异。2不同生物或组织器官对外源化学物或其毒性代谢物的蓄积能量不同。3不同生物或组织器官对外源化学物在体内生物转化过程的差异。4不同生物或组织器官对外源化学物所造成的损害修复能力存在差异。靶器官：外源物质直接发挥毒性作用的器官外源化学物与机体接触之后有哪些生物学标记可以被检测（测定指标）生物学标志：外源性化学物进入组织或体液后，对该外源化学物或生物学后果的测定指标。 1、接触生物学标志：测定外源物质自身或代谢物质作为吸收剂量或靶剂量的指标。2、效应生物学标志：机体中可测定出的生化、生理、行为或其他改变的指标3、易感性生物学指标：个体对外源性化学物的生物易感性指标，反应机体先天具有或后天获得的对接触外源性物质反应能力的指标。剂量反应曲线：:即以表示量反应强度的计量单位或表示质反应的百分率为纵坐标、以剂量为横坐标绘制散点图，可得到一条曲线。直线型：反应强度与剂量呈正比关系。抛物线型：反应强度与剂量呈非线性关系S形曲线对称S形曲线：群体中的全部个体对某一外源性化学物的敏感性差异呈正态分布的剂量反应关系。非对称S形曲线：随剂量增加，反应率的变化呈偏态分布。毒理学实验中此种曲线最为多见。“全或无”反应:仅在一个狭窄的剂量范围内才能观察到，坡度极陡的线性剂量-反应关系。（不知道是不是）表示毒性的常用指标（了解一下）致死剂量（lethal dose, LD)绝对致死量(absolute lethal dose,LD100):引起一群个体全部死亡的最低剂量。半数致死量(median lethal dose,LD50):引起一群个体50死亡所需的剂量最小致死量(minimum lethal dose,MLD):一群机体中仅引起个别死亡的最低剂量最大致死量(maximum lethal dose,MTD): 一群机体中不引起死亡的最高剂量。毒作用带（toxic effect zone)：阈剂量作用下限与致死毒作用上限之间的距离。每日允许摄入量(acceptable daily intake, ADI)：允许正常成人每日由外环境摄入体内的特定外源化学物的总量。最高容许浓度（maximum allowable concentration, MAC)：车间工人工作地点的空气中某种外源化学物不可超越的浓度。第二章化学毒物在机体处置分为四个过程（ADME)：吸收、分布、代谢、排泄吸收：经胃肠道吸收、经呼吸道吸收、经皮肤吸收各吸收方式特点（了解一下）分布特点有哪些器官可以作为毒物在体内的贮存库a血浆蛋白质作为贮存库b 肝脏和肾脏作为贮存库c脂肪组织作为贮存库 d 骨骼组织作为贮存库1.与血浆蛋白结合白蛋白结合量最高。2.肝和肾作为贮存库：含有特殊的蛋白质有与化学物结合的能力。如金属硫蛋白可与重金属如铅，汞，锌及镉结合。既是毒物贮存场所，又是毒物转化和排泄器官。机体屏障有哪些血脑屏障、胎盘屏障、血-脑和血-神经屏障第三章生物转化(biotransformation）外源化学物通过不同途径被吸收进入体内后，将发生一系列化学变化并形成一些分解产物或衍生物的过程，或称为代谢转化。生物转化过程分两项反应：I相反应：氧化、还原和水解；II相反应：结合反应，指化学物经第一相反应形成的中间代谢产物与某些内源化学物的中间代谢产物相互结合的反应过程。第四章终毒物：与内源性靶分子（受体、酶、DNA、脂质等）相互作用，使整体性结构和或功能改变，导致毒性作用。共价结合:化学毒物或具有活性的代谢产物与生物机体内的一些重要大分子如蛋白、核酸、酶、膜脂质等发生共价结合，从而改变这些生物大分子的化学结构与生物学特性.共价结合机制（化学毒物与哪些生物大分子结合产生中毒机制的）与蛋白质共价结合 1. 与白蛋白的共价结合 2. 与血红蛋白的共价结合 3. 与组织细胞蛋白质的共价结合与核酸分子的共价结合第六章（重点）急性毒性试验设计：实验动物的选择各剂量组动物数及实验动物分组实验动物喂养环境剂量选择及剂量分组实验动物染毒方法实验周期.观察指标l 实验动物的选择原则: 实验动物接受受试物之后的毒性反应与人接触该受试物的毒性反应一致。(1)动物种属选择啮齿类(大鼠、小鼠、家兔），猫，狗，猪，灵长目(2)动物品系，性别及年龄动物品系指源于一个共同祖先而具有特定基因型的一群生物。SD大鼠, wistar大鼠, 小鼠c57，体重差异不超过10%l 各剂量组动物数及实验动物分组每组小鼠10只以上，大鼠6-8只，家兔4-6只，随机分配，进行编号，消除个体差异及主观倾向(原则要求所有动物分配到各组的机会均等）。l 实验动物喂养环境恒温，恒湿，无对流风；合适的每笼动物数(不干扰动物活动及不影响试验观察为度）；12h光照，自由饮食饮水l 剂量选择及剂量分组急性毒性应首先测定半数致死剂量（LD50)对于未知毒性的外来化学物求其LD50应先做预试验：寻找与受试物化学结构及理化性质近似的化学物的毒性资料，以其LD50作为预期毒性中值预试验以预期毒性中值作为受试物的中间剂量组，组距用log4（0.6）来划分，上下各推两个剂量组。经预试验找出大致的致死剂量范围，再依次求出正式试验的剂量组距（i）值i=(logLD90-logLD10)/(n-1)（n为设计的剂量组数）l 实验动物染毒方法(1)经口（胃肠道）接触研究受试物是否经胃肠道吸收，吸收的速度，经胃肠道吸收后毒效应的特点。灌胃，掺入饲料，吞咽胶囊(2)经呼吸道接触吸入接触，受试物注入实验动物气管-肺内(3)经皮肤接触l 实验周期：2周为宜l 观察指标(1)致死剂量或浓度LD50/LC50，计算实验动物接触受试物2周内的总死亡数。(2)症状观察，病理学检查和其他指标中毒症状，死亡和死亡时间，体重，脑电，心电，体温蓄积毒性作用：当化学毒物连续或反复多次与机体接触时，当其进入机体的速度(或总量)超过代谢转化的速度和排泄的速度(或总量)时，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。蓄积作用是发生慢性中毒的物质基础。亚慢性毒性作用（subchronictoxicity）指试验动物连续多日接触较大剂量的外来化学物所出现的中毒效应。慢性毒性作用（chronic toxicity）指以低剂量外来化学物长期（生命大部分时间或终身接触）给予试验动物接触，其对试验动物产生的慢性毒性效应。亚慢性毒性实验设计：实验动物的选择及喂饲环境剂量选择和剂量分组实验动物染毒途径实验周期观察指标l 实验动物的选择及喂饲环境受试物代谢过程与人类相似，在急性毒性试验已证明对受试物敏感的种属和品系。动物体重较轻，年龄较小，生长迅速l 剂量选择和剂量分组上限剂量控制在试验动物接触受试物的整个过程不发生死亡或仅有个别动物死亡但要有明显的中毒效应或靶器官出现典型的损伤。LD50值的1/20 1/5为最高剂量。亚慢性试验至少设计34个剂量组和1个对照组。分组的动物要求数量相等，体重相近l 实验动物染毒途径尽量模拟人类在环境中接触化学物的途径和方式与以后进行的慢性毒性试验的接触途径一致口，呼吸道，皮肤l 实验周期几个月到1年， 30-90天l 观察指标一般性指标（动物体重、食量、中毒症状）血液、脏器等生理及生化指标病理解剖学检查和病理组织学检查慢性毒性实验设计实验动物的选择及喂饲环境剂量选择和剂量分组实验动物染毒途径实验周期观察指标l 实验动物的选择及喂饲环境选择品系明确一致，生命周期较短（2-3年），动物体重较轻，年龄较小，生长迅速。适宜的温度湿度，合理的营养l 剂量选择和剂量分组制定受试物的安全限量标准，设五个剂量组：零剂量组，预期无作用剂量组，阈剂量组，发生比较轻微但有明确毒性效应剂量组，发生较为明显的毒效应甚至亚致死水平剂量组。各组之间的剂量间距应大一些，组间剂量差一般以510倍为宜，以利求出剂量-反应关系。动物数相等，体重相近l 实验动物染毒途径胃肠道，呼吸道l 试验周期原则要求试验动物终生或寿命的大部分时间，根据试验动物的寿命不同，慢性毒性试验的期限也不同根据要求不同，6个月-2年， 90天l 观察指标同亚慢性试验；肝、肾功能；损伤后的恢复第八章外源性化学物会导致基因突变、染色体畸变基因突变：亦称点突变，组成一个染色体的一个或几个基因中DNA序列发生的变化。染色体的畸变：包括染色体的结构异常和数目改变。在有丝分裂期的中期才能观察到，对于精子细胞的某种特定畸变则须在减数分裂期的中期期进行观察。第九章化学致癌物的靶子（简单看一下）化学致癌物本身或其活性代谢产物在体内诱发肿瘤必先作用于有关靶子。1、DNA靶子各种类型的致癌物都可与DNA作用，产生碱基损伤、链断裂、链交联等不同形式的DNA损伤。致癌物诱导生成DNA加合物的数量与致癌性有密切关系。DNA上的前癌基因和抑癌基因可能是化学致癌物的靶子。2、非DNA靶子作用纺锤体系统和DNA修复或基因表达调控有关的酶系统。导致染色体畸变出现，可能是抑癌基因灭活的重要途径。第十章超敏反应又称变态反应（allergy）机体对某些抗原初次应答后，再次接受相同抗原刺激时，发生的以机体生理功能紊乱和组织损伤为主的特异性免疫应答。外源性化学物引起的超敏反应(1)、接触性皮炎外源性化学物质与人体接触，使机体致敏，机体再次接触同样的物质，发生湿疹样反应。由于致敏T淋巴细胞引起的IV型变态反应。染料、油漆、金属、化妆品、药物、塑料等。(2)、过敏性肺病哮喘甲苯二异氰酸酯，各种刺激性气体，一些高分子化合物机体抗肿瘤的免疫机制细胞免疫机制（简单看一下）T淋巴细胞的细胞毒作用，机制包括：a:识别肿瘤细胞上的肿瘤抗原并与之结合，通过溶细胞作用，直接杀伤肿瘤细胞；b:通过分泌多种细胞因子，如-IFN，TNF等间接杀伤肿瘤细胞。NK细胞的杀伤作用: NK细胞可直接杀伤肿瘤，其杀伤作用无肿瘤特异性和MHC限制性，是机体抗癌的天然屏障或第一道防线。巨噬细胞的抗肿瘤作用，机制包括：a:直接杀伤肿瘤细胞；b:激活T细胞，产生特异性抗肿瘤细胞免疫应答；c:通过特异性抗体介导ADCC效应杀伤肿瘤细胞；d:分泌TNF等细胞因子杀伤肿瘤。淋巴因子激活的杀伤细胞肿瘤浸润淋巴细胞第十一章安全性评价：基于毒理学动物试验结果，结合人群流行病学调查，阐明特定化学毒物的毒性及其潜在危害，预测人类接触或使用化学毒物的安全程度，为制定相应的卫生标准提供科学依据危险度评定是指系统科学的分析因接触有害因素或条件而引起的对健康和或生态环境有害作用的过程。第十三章 动物类食品中的天然毒素动物组织中的有毒物质第一节动物组织中的有毒物质一.内分泌腺毒素1、甲状腺素毒素来源：甲状腺中毒机制：正常：维持新陈代谢异常：下丘脑内分泌神经精神症状中毒表现潜伏期：1h1d（1224h）症状：头晕、头痛、胸闷、恶心、呕吐、便秘、腹泻防治措施：600度以上高温才能破坏，屠宰检 疫，摘除牲畜甲状腺2、肾上腺素毒素来源：肾上腺（左右各一）“小腰子” 非糖化合物或葡萄糖代谢，维持体内Na离子、K离子平衡中毒表现：潜伏期：1530min症状：血压升高、恶心呕吐、头晕头痛、麻痹震颤、瞳孔散大、诱发中风、心绞痛、心肌梗死、致命。防治措施：屠宰摘除，防止腺体破损流失3、病变淋巴腺毒素来源：淋巴腺（豆粒至枣粒大小的“疙瘩”，俗称“花子肉”）正常：保卫组织异常：聚集大量病源微生物，病菌，病毒 和致癌物质（鸡、鸭、鹅等的臀尖）防治措施：食用前废弃二.动物肝脏中的毒素胆酸毒素来源：熊、牛、羊、山羊、兔等动物肝脏毒性：胆酸 脱氧胆酸 牛磺胆酸中毒机制和表现：破坏肝肾组织，损伤脑细胞和心肌，肠 胆酸是中枢神经系统的抑制剂（熊胆：镇静剂和镇痛剂）防治措施：食用前洗净，用动物胆囊治病要遵医嘱维生素A毒素来源：动物肝脏和脂肪：鱼类的肝脏脂溶性维生素（非毒性物质）中毒机制和中毒表现：前额和眼严重疼痛，眩晕，恶心，呕吐，皮肤发红，脱皮，皮下肿痛，关节痛，唇干、出血，死亡 夜盲症，鼻、喉、眼等上皮组织的疾病防治措施： 100mg/kg（体重），每天（慢性中毒）维生素中毒症第二节 鱼类毒素一.鲭鱼中毒鲭鱼亚目：青花鱼、金枪鱼、蓝鱼、飞鱼 其他鱼类包括沙丁鱼、凤尾鱼、鲱鱼毒素来源：非冰冻储存导致鱼类的细菌性分解中毒机制和表现： 游离组氨酸组胺2h出现症状，持续16h 无后遗症症状较轻，恢复快，死亡者少 中毒摄入量：1.5mg /kg体重 防止措施: 冷冻运输和储藏 烹饪时加入食醋二.雪卡鱼中毒毒素来源：食用进食有毒藻类的鱼中毒现象 雪卡鱼：梭鱼、黑鲈、真鲷雪卡鱼毒素：雪卡毒素、刺尾鱼毒素、鹤嘴鱼毒素 中毒机制和表现：作用于胃肠道和神经系统， 类似有机磷中毒。可持续几个小时到几天，也可数月，可能致死。毒性比河豚 毒素强20倍 防止：无有效预防措施第三节 河豚毒素毒性部位：卵巢和肝脏毒性：直接阻断钠离子通道从而抑制神经和肌肉的电信号传导。化学性质：无色针状结晶，微溶于水，易溶于稀乙酸防治措施：对热稳定，加热很难破坏。 严禁作菜肴经营第四节 贝类毒素（了解）一.麻痹性贝类毒素二.腹泻性贝类毒素三 神经性贝类毒素第十四章 植物类食品中的天然毒素第一节 致甲状腺肿物质十字花科的甘蓝属植物含有芥子苷（Goitrin），即硫代葡萄糖第二节 生氰糖苷生氰作用：是指植物具有合成生氰化合物并能够水解释放出氢氰酸的能力。生氰糖苷：是由氰醇衍生物的羟基和D-葡萄糖缩合形成的糖苷，广泛存在于豆科、蔷薇科、稻科等1000余中植物中。例如木薯，苦杏仁、桃仁、枇杷仁等。第三节 蚕豆病和山黧豆中毒蚕豆病：食用蚕豆而引起的急性溶血性贫血症。第四节 外源凝集素和过敏原过敏原过敏原（Allergen）：接触(摄取）某种外源物质引起的免疫学上的反应。由食物成分引致的免疫反应主要是由免疫球蛋白E介导的速发过敏反应。速发过敏反应症状在摄入过敏原后几分钟内发作，影响器官主要包括皮肤、嘴唇、呼吸道和胃肠道，很少影响中枢神经。第五节 消化酶抑制剂分布豆类和蔬菜种子：胰蛋白酶 &胰凝乳蛋白 酶抑制剂大麦、小麦、玉米、高粱种子：淀粉酶抑制剂毒性； 抑制蛋白酶活性，降低食物蛋白质的水解和吸收，导致胃肠不良反应。刺激胰腺增加其分泌活动 第六节 生物碱糖苷龙葵碱：胆甾烷类生物碱，由葡萄糖残基和茄啶组成的一种弱碱性生物碱。广泛存在于马铃薯、番茄及茄子等茄科植物。毒性：抑制胆碱酯酶的活性造成乙酰胆碱不能被清除而引起中毒反应。马铃薯的龙葵碱主要存在于芽眼、表皮和绿色部分，其中芽眼最多。 第七节 血管活性胺生物活性胺存在于动植物源的食物内。鱼、肉腐败：腐胺和尸胺植物（香蕉和鳄梨）：多巴胺和酪胺 奶酪：酪胺在机体内会被单胺氧化酶迅速代谢毒性：升高血压第八节 天然诱变剂植物中含有多种致突变和致癌性的代谢物，如苏铁植物中的苏铁素，槟榔果中含的糖苷。咖啡碱和茶碱：广泛存在于咖啡豆、茶叶和可可豆中，为饮料中的主要兴奋成分。咖啡碱对胎儿有致畸作用，孕妇最好禁用含咖啡碱的食品。黄樟素：许多食用的天然香精中的主要成分。腐败的生姜含有较多的黄樟素。细胞松弛素：植物对环境应激反应产生的类似抗生素的而物质。类黄酮：存在于蔬菜、水果、豆类和茶叶中。麦芽酚第十五章 食品中的生物毒素第一节、黄曲霉毒素黄曲霉毒素是一类二呋喃香豆素的衍生物，有10余种根据在紫外光下可发出蓝色或绿色荧光的特性，分为B1, B2, G1,G2 ，其中以B1的毒性最强微溶于水，易溶于油脂和有机溶剂，耐高温，故在通常的烹调条件下不易被破坏。在碱性或紫外辐射时容易降解。 适宜在有氧，温度高，湿润的环境下生长，造成多种谷物污染，以花生和玉米的污染最严重。二、黄曲霉毒素的代谢黄曲霉毒素B1可转化为7种产物(M1, Q1,P1,黄曲霉醇，黄曲霉毒素-8，9-环氧化物，G，N-黄曲霉毒素)三、黄曲霉毒素的毒性急性毒性主要表现为肝毒性，呕吐，厌食，发热，黄疸等肝炎症状。日摄入黄曲霉毒素26mg即可发生急性中毒甚至死亡。致突变性，致癌性和致畸性目前所知致癌性最强的化学物质。诱导肝癌，前胃癌，垂体腺癌四、减少食品中黄曲霉毒素污染的风险 黄曲霉毒素存在于霉变的花生、谷物、果仁和大米上。肝癌与黄曲霉毒素含量高有直接关系。为了防止产生黄曲霉毒素，最好将桃仁、果仁、谷物贮藏在密封和干燥的地方，不要吃发霉的食品，尤其是发霉的干果和粮食。世界各国对食物中的黄曲霉毒素含量都有严格的规定。第二节 镰刀菌属毒素第四节 细菌毒素一、梭状芽孢杆菌肉毒梭菌和丁酸梭菌肉毒梭菌- 毒性最强，当pH值低于4.5或大于9.0的时候，或当环境温度低于15oC或高于55oC时，肉毒梭菌芽孢不能繁殖，也不能产生毒素。二、蜡状芽孢杆菌三、金黄色葡萄球菌最常见的化脓性球菌之一，最常见导致食物中毒的菌种之一，耐热，70oC需1h才能灭活。产生肠毒素，肠毒素的产生与温度，食品受污染程度，食品种类及性状有关。四、大肠埃希氏菌第十六章 食品工业中的污染物第一节多环芳烃一、多环芳烃（PAHs）的来源 多环芳烃是分子中含有两个以上苯环的碳氢化合物 在加工工业和其他人类活动中，由于有机物质的不完全燃烧和高温分解可以产生大量的挥发性PAH。 迄今为止，已发现200多种PAH,部分具有致癌性，如苯并芘，苯并蒽。三、降低低食品中PAH的污染 防止食品和火焰的直接接触； 不要经常吃烧烤食品； 不让油滴在炭上，从而限制煤烟的形成； 不要吃烧焦的食品； 选择较少脂肪的食物用于烧烤。第二节 多氯联苯（PCBs）一、多氯联苯的难降解性 PCB结构稳定，自然条件下不易降解。研究表明，PCB的半衰期在水中大于2个月，在土壤和沉积物中大于6个月，在人体和动物体内则从1年到10年。因此，即使是10年前使用过的PCB，在许多地方依然能够发现残留物。对水源，大气和土壤造成难以清除的污染。 PCB的污染具有全球性效应，已经进入人类的食物链。二、多氯联苯的分布 最容易集中在海洋鱼类和贝类食物中，在陆生植物残留低，在动物中残留高，特别是水生动物和鸟类。 在某些食用油的含量可能很高。第三节 二恶英 二恶英实际上是一个简称，它指的并不是一种单一物质，而是结构和性质都很相似的包含众多同类物或异构体的两大类有机化合物，全称分别叫多氯二苯并-对-二恶英（简称PCDDs）和多氯二苯并呋喃（简称PCDFs），我国的环境标准中把它们统称为二恶英类。 1995年，美国环境保护局认为它有生殖毒性 、内分泌毒性和抑制免疫功能 。特别是可能使男性雌性化 。1997年，世界卫生组织国际癌症研究中心将其确定为一级致癌物 。第四节 铅 儿童对铅特别敏感，对于食品中无机铅的吸收率要比成人高很多，连续摄入低水平的铅会诱发各种神经系统症状。第五节 汞水俣病一、汞的来源l 无极汞是植物性食物中汞的主要形式，在大多数植物性食物中汞的水平很低。l 水生生物对汞有很强的蓄积能力，鱼和贝类是被汞污染的主要食物。第六节 镉一、镉的毒性 镉对人体组织和器官的危害是多方面的，主要是对肾脏、肝脏、骨骼的危害。 镉污染的食物主要是鱼类，贝类等水生生物，动物的肾脏。 致癌活性第十八章 食品添加剂第二节 防腐剂一、苯甲酸及其钠盐n 又名安息香酸，一种白色鳞片或针状结晶体，防腐效果好，对人体比较安全。由于苯甲酸在水中溶解度较低，生产上常用其钠盐，即苯甲酸钠.n 抑菌机理：使微生物细胞的呼吸系统发生障碍，阻碍三羧酸循环，并阻碍细胞膜的正常生理作用。n 苯甲酸及钠盐在酸性介质下才会有效果，因为酸性条件下呈不解离状态，适宜ph5，ph2.54.0时抑菌效果好，例如当ph值由7降至3.5时，其防腐能力课提高510倍。主要用于果汁、果酱、清凉饮料这些酸性食品，使用量0.1n 抑菌对象：细菌、霉菌和酵母菌。n 急性毒性较弱，无慢性毒性二、山梨酸及其