第十三章、食品安全性评价

第十三章食品安全性评价 对食品中任何组分可能引起的危害进行科学测试 得出结论 以确定该组分究竟能否为社会或消费者接受 据此以制订相应的标准 这一过程称为食品的安全性评价 影响食品安全性的因素很多 包括微生物 寄生虫 生物毒素 农药残留 重金属离子 食品添加剂 包装材料释出物和放射性核素以及其他任何可能在食品中发现的可疑物质等 另外 食品中营养素不足或数量不够 也容易使食用者发生诸如营养不良 生长迟缓等代谢性疾病 这也属于食品中的不安全因素 一 食品安全性评价的概念 一 食品安全性评价概述 二 食品安全性评价的意义 人类天然食物中的化学组分种类繁多 很可能还有更多的化学物质未被鉴别 随着分析方法的灵敏性不断增进 越来越多的化学物质将被发现 它们的安全性也有待于进一步研究验证 为确保食品安全和人体健康 我们需要对食品中的许多成分进行安全性评价 食品安全性评价在食品安全性研究 监控和管理上具有重要的意义 三 食品安全性评价的目的 食品安全性评价主要是阐明某种食品是否可以安全食用 食品中有关危害成分或物质的毒性极其风险大小 利用足够的毒理学资料确认物质的安全剂量 通过风险评估进行风险控制 一 食品安全性评价的方法与特点 各类危害人体健康的物质 其安全性的定性定量分析是一个复杂的过程 涉及到毒理学 流行病学 临床医学 化学 分析化学 有机化学 生物化学 和生物统计等 其中毒理学和流行病学是较为重要的部分 从毒理试验获得的数据有限时 就要运用流行病学进行分析 二 食品安全性评价程序 1 毒理学 食品毒理学是食品安全性的基础 食品毒理学的作用就是从毒理学的角度 研究食品中所含的内源化学物质或可能含有的外源化学物质对食用者的毒性作用机理 检验和评价食品 包括食品添加剂 的安全性或安全范围 从而确保人类的健康 现代食品毒理学着重于通过化学和生物学领域的知识找寻毒性反应的详细机理 并研究特定物质产生的特定的化学或生物学反应机制 为食品安全性评估和监控提供详细和确凿的理论依据 毒理学研究有其局限性 毒理学研究结果不能直接应用于人 因为用实验动物小鼠的试验结果应用于70kg体重的人体是不合理的 在大部分的毒理学试验中 实验动物只接受某一种毒性物质同一时间暴露的反应 而人则一般暴露在不同的化学物质中 由于成分的相互作用 混合或合并的不同物质的暴露可能没有预期 和不可能预期 的健康影响 毒理学研究和流行病学相比的优点 可进行具体实验设计 且所有条件可保持连续性 在进行确定物质的暴露分析时 暴露过程和暴露条件 如饮食 气候等 能被仔细监测和控制 并能通过组织病理学和生物化学等方法提供可能的高敏感性的副作用反应研究等 2 流行病学 和毒理学相比 流行病学是一门观察科学 这是它的强项也是它的弱点 它存在暴露和反应的时间差问题 也许当人们已暴露于某一危害物时流行病学还未能观察出结果 这样一来对于新化学物 流行病学观察是无用的工作 人们还要依靠毒理学研究 3 现代食品安全性评价 食品安全性评价工作是一个新兴的领域 有许多观点彼此不同 现代食品安全性评价认为除了进行传统的毒理学评价研究外 还需有人体研究 残留量研究 暴露量研究 消费水平 膳食结构 和摄入风险评价等 二 食品安全性毒理学评价的适用范围 1 用于食品生产 加工 运输 销售和保藏等过程中使用的化学和生物物质 如食品添加剂 食品加工用微生物等物质的安全性评价 2 食品生产 加工 运输 销售和保藏等过程中产生和污染的有害物质和污染物 如农药 重金属和生物毒素等以及包装材料的溶出物 放射性物质和洗涤消毒剂 用于食品 容器和食品用工具 等物质的安全性评价 3 新食物资源及其成分的安全性评价 4 食品中其他有害物质的安全性评价 三 食品安全性毒理学评价程序 目前我国现行的对食品安全性评价的方法和程序也还是按照传统的毒理学评价程序 即初步工作 急性毒性试验 遗传毒理学试验 亚慢性毒性试验 9d喂养试验 繁殖试验 代谢试验 慢性毒性试验 包括致癌试验 GBl5193 1 94 1 初步工作 1 了解受试物生产使用的意义 理化性质 纯度 与受试物类似或有关物质的毒性等资料 以及所获样品的代表性如何 要求受试物必须能代表人体进食之样品 无代表性 各批样品间差异较大 则以这类样品进行一系列试验往往无法说明问题 2 估计人体的可能摄入量 例如每人每日平均摄入受试物数量或可能摄入的情况和数量 某些人群的最高摄入量等 2 评价程序 第一阶段 急性毒性试验 第二阶段 遗传毒性试验 传统致畸试验 短期喂养试验 第三阶段 亚慢性毒性试验 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 经口一次量给予或24h内多次给予受试物后 在短时间内动物所产生的毒性反应 包括致死的和非致死的指标参数 致死剂量通常用半数致死量 LD50 来表示 通过急性毒性试验可以确定试验动物对受试物的毒性反应 中毒剂量或致死剂量 急性毒性试验有其局限性 对人类潜在的危害的评价是不能以此为依据的 因为很多长期慢性危害通常很严重 而急性毒性试验却不能反映出来 特别是对那些急性毒性很小的致癌物质 长期少量摄入能诱发癌肿的产生 由于急性毒性试验不能作为安全评价的依据 需进行下面的遗传毒理学试验和代谢试验 第二阶段 遗传毒性试验 传统致畸试验 短期喂养试验 遗传毒性试验主要是指对致突变作用进行测试的试验 以致突变试验来定性表明受试物是否有突变作用或潜在的致癌作用 进行筛选 可为代谢研究提供方法 遗传毒性试验的组合必须考虑原核细胞和真核细胞 生殖细胞与体细胞 体内和体外试验相结合的原则 1 蓄积毒性试验 2 致突变试验 3 致畸试验 4 短期喂养试验 第三阶段 亚慢性毒性试验 亚慢性毒性试验是了解试验动物在多次给以受试物时所引起的毒性作用 1 30天和90天喂养试验 2 繁殖试验 3 代谢试验 第四阶段 慢性毒性试验 包括致癌试验 1 原理 慢性试验是观察试验动物长期摄入受试物所产生的毒性反应 尤其是进行性和不可逆的毒性作用以及致癌作用 最后确定最大无作用剂量 为受试物能否用于食品的最终评价提供依据 所谓长期是指试验动物整个生命期的大部分或终生 有时可包括几代的试验 致癌试验是检验受试物或其代谢产物是否具有致癌或诱发肿瘤作用的慢性毒性试验方法 2 试验项目 原则上宜选用接近人体代谢特点的试验动物 但因目前已掌握大 小白鼠各品系的特点及诱发肿瘤的敏感性 故可优先用于慢性毒性和致癌试验 用两种性别的大鼠和 或小鼠进行两年生命期慢性毒性试验和致癌试验 并结合在一个动物试验中 四 食品安全性毒理学评价试验的选用原则 我国食品安全性毒理学评价程序中对不同受试物进行几个阶段试验原则规定为 1 凡属我国创新的物质一般要求进行四个阶段的试验 特别是对其中化学结构提示有慢性毒性 遗传毒性或致癌性可能者或产量大 使用范围广 摄入机会多者 必须进行全部四个阶段的毒性试验 2 凡属与已知物质 指经过安全性评价并允许使用者 的化学结构基本相同的衍生物或类似物 则根据第一 二 三阶段毒性试验结果判断是否需进行第四阶段的毒性试验 3 凡属已知的化学物质 世界卫生组织已公布每人每日容许摄入量 ADI 以下简称日许量 者 同时申请单位又有资料证明我国产品的质量规格与国外产品 致 则可先进行第 二阶段毒性试验 若试验结果与国外产品的结果 致 一般不要求进行进一步的毒性试验 否则应进行第三阶段毒性试验 对农药 食品添加剂 食品新资源和新资源食品 辐照食品 食品工具及设备用清洗消毒剂的安全性毒理学评价有更详细的要求 三 食品安全性的风险评价 一 现代食品安全性评价 食品法典委员会 CAC 将风险分析引入食品安全性评价中 并把风险分析分为风险评价 风险控制和风险信息交流三个必要部分 其中风险评价在食品安全性评价中占据中心位置 在进行整体的食品安全性评价过程中 要进行食品中某危害成分的单项评价 某食品综合评价 膳食结构的综合评价以及最终的风险评价 同时要把化学物质评价 毒理学评价 微生物学评价和营养学评价统一起来得出结论 这也是目前食品安全性评价的发展趋势 风险评价 由于人类暴露于食源性危害而产生的已知的或潜在的有害作用的科学性评价 风险管理 对减少或降低所评估的风险 选择恰当实施方法的政策进行权衡的过程风险交流 在风险评估者 风险管理者和其他相关团体之间进行的一种关于风险信息和意见交流的互动过程 风险评估 要素 危害鉴定生物 化学以及物理危害的鉴定 2 危害特征描述有害作用的评价 3 饮食暴露摄入量估计 4 风险特征描述潜在有害作用的可能性和严重性 风险评估 目标 特征描述一个特殊食品危害的风险 定性 定量的估计已知 潜在有害作用的可能性和严重性特定的人群明确相关的不确定性 风险管理 权衡政策措施的过程如果需要 选择和实行恰当的控制措施实行的措施取决于 可接受的风险 风险管理 要素 风险管理的初步活动 食品安全问题的鉴定为后续的行动建立风险档案并排序建立风险评估政策委托风险评估 同时考虑结果风险管理选择的评价风险管理决策决策的实施对风险管理决策的效率进行监测与回顾 风险管理 目标 选择措施 把食品风险降低到可接受的水平 鉴定食源性危害的相对重要性建立措施框架 使风险降低到可接受水平对食源性危害引起的风险评估决策的效率进行评价 风险管理措施 举例 食品标准 限制食品中化学物的剂量 如 MRLs MLs 禁止 微生物限量 标签警示语句 如 过敏性 指南 如 污染物 微生物污染 操作规程 如 良好卫生操作 营养要求 培训项目 资料 如 孕妇食品中的李斯特菌和汞 风险交流 所有相关机构间进行的关于风险分析过程 相关风险 风险因素以及风险观察的一个信息意见互动交流 包括风险评估解释和风险管理决策基础 风险交流 要素 风险的性质风险及相关不确定性和限制性的评估风险管理选择风险管理措施如何在控制风险中发挥作用 风险交流 目标 确保将所有关于有效风险管理的信息和意见考虑进决策过程中促进各机构进一步参与风险分析的过程促进作出一致的 透明的和有效的决策增进对决策及决策过程的了解 风险交流 举例 项目外的团队专题讨论会公众法规咨询文件分发给公众网页 事件簿 解释性出版物大会发言及基于工业和社区的事件媒体 举例 饮料中的咖啡因 风险评估毒理学信息如果摄入量不大则没有证据证明有害几乎没有证据表明对儿童有害 但是研究较少暴露评估成人 是能量饮料的目标人群儿童 影响相对较小食品技术咖啡因作为风味剂在技术上是证明可行的 危害 能量型饮料中的咖啡因 兴奋功能 风险管理风险评估政策保持现有的允许能量型饮料是食品的新种类考虑的问题对儿童的影响强制性和非强制性的措施 如教育的 标识的 禁止 各种措施的可实行性社区观点 风险管理决策 强制性 允许把咖啡因用作兴奋物质加入 分离的标准 咖啡因特定剂量 另外标识非强制性 采取措施减少儿童对这种饮料的摄入 小结 风险分析 风险分析提供 一个合理而统一的数据和信息处理框架食品链不同风险投资者所需的指南和规则将信息转化为知识 再将知识转化为智慧的能力 促进作出合理透明的决策 保护人类健康 四 食品安全性评价实例 转基因食品的安全性评价 一 转基因食品 第四章食品安全管理 转基因食品 GeneticallyModifiedFoodGMF 是指利用基因工程技术改变基因组构成的农业生物 农业生物的范围包括与农业生产有关的植物 动物 植物用微生物 兽用微生物和水生动植物 采用物理 化学和生物等方法可将某一生物体的基因或基因片段导入另一生物体 转基因食品可以具有更好的性状 口味 更高的营养价值或其他有益健康的特性 第三节食品安全性评价 四 食品安全性评价实例 转基因食品的安全性评价 二 转基因食品的安全性评价 第四章食品安全管理 转基因食品生产的原料和工艺与传统的食品生产最根本的差别是实现了基因在动物 植物 微生物之间的转移 甚至可将人工合成的基因导入生物体内 可利用的及可改造的基因的来源及范围非常广泛 因此 转基因食品的安全性及其评价程序和方法的特殊性与外源基因的来源 导入和表达密切相关 第三节食品安全性评价 四 食品安全性评价实例 转基因食品的安全性评价 二 转基因食品的安全性评价 第四章第三节食品安全管理与对策 1 安全性评价 对新型食品的安全性评价要能同时符合管理法规和满足生产者与消费者的要求 它们的安全性至少不低于相应的传统食品或者不会增加来自食品的风险 第四章第三节四 二 转基因食品的安全性评价 1 安全性评价 1 国际生命科学研究所 ILSIEurope 提出的 评价食品安全性 等同性和相似性定标法 SAFEST 传统食品的安全性在法律上是得到承认的 在美国称为 一般认为安全 GRAS 它们无需进行安全性评价 SAFEST是将新型食品与相应的传统食品比较 然后根据其差别大小决定进一步需做哪些研究项目 用作比较的传统食品也称为 参照食品 referencefood 首先比较遗传性改变的食品来源的生物与亲本生物的差别 比较它们的成分和功能 例如基因插入会不会导致在宿主生物体内出现非特异或不可预料的效应 如果发现这类效应就必须加以确认 并把它看作新型食品安全性评价的重点 靶 如果新型食品与参照食品 实际等同 substantialequivalence 或 十分相似 sufficientsimilarity 这时可以进行安全性评价而不必进行毒理学试验和营养成分分析 总之 SAFEST的核心是标定 实际等同性 与 十分相似性 并且在难以充分标定时提出安全性评价的项目 第四章第三节四 二 转基因食品的安全性评价 1 安全性评价 2 SAFEST的应用 新型食品根据其与传统食品的等同性和相似性比较而可分为三类 1类是与参照的传统食品等同的新型食品 2类是与参照的传统食品十分相似的新型食品 3类是与参照的传统食品既不等同也不相似的新型食品 对新型食品归类时 首先要恰当地选择用来比较的传统食品 要能反映出它的化学组成 而且它的摄食量 在膳食中的作用以及加工对它的影响 遗传性改变生物要与遗传性未改变的生物 如它的亲代来源 比较 找出其差别 表型水平 外表 生物特性 和分析水平 包括主要成分 营养素和毒素 第四章第三节四 二 1 安全性评价 2 SAFEST的应用 1类新型食品 实际等同是指其生物属性在相似传统食品天然差异范围之内 由自发突变或自发化学反应引起的 对复合食品或原料 实际等同表示其成分 营养价值 代谢 用途以及杂质含量都在相似传统食品的已知和可检测的自然变异范围内 要求这类新型食品来源的遗传性改变生物的每个代谢物必需是清楚的 人摄食量与相似传统食品相差不大 全部DNA来自亲本生物和基因产物水平与亲本相同 1类新型食品不需更深入的资料即可作出安全性评价 例如由转基因蕃茄制成的蕃茄酱 如果不含有新基因产物 可评为与传统蕃茄酱实际等同 属1类新型食品 浙江的转杂交水稻中PAT基因是对热不耐受的 所以大米煮成的饭是对人安全的 第四章第三节四 二 1 安全性评价 2 SAFEST的应用 2类新型食品 它们是与参照传统食品或原料十分相似的新型食品或新型食品原料 它们与相似传统食品实际等同 但某些性质有差别 它具有或没有某种新的成分或性质 如微生物的致病性 这些不同的性质是使用分析手段或实验方法等进一步研究的重点 对新型食品中的新成分需要重点进行安全性评价 查阅文献以及做毒理学试验 遗传性的改变会产生什么效应 分子结构改变引起什么作用 溶解度 生物利用度有什么变化 新加工方法可能引起什么效应 例如 由转基因蕃茄制成的蕃茄酱 如含有新基因产物 可评为与传统蕃茄酱不十分相似 属2类新型食品 第四章第三节四 二 1 安全性评价 2 SAFEST的应用 3类新型食品 它们与对照传统食品既不等同也不类似 这类新型食品和新原料需作较深入的安全性评价 例如又没有安全食用历史的野生生物未经精制而用作食品 复合食品或食品原料 采用全新方法 机理来生产的新型食品或原料 如用超高压处理过的草莓果酱与传统方法生产的不十分相似 都属于3类新型食品 四 食品安全性评价实例 转基因食品的安全性评价 二 转基因食品的安全性评价 第四章第三节食品安全管理与对策 2 毒理学评价 某一新型食品或原料不足以证明它与相似传统食品实际等同时 就需要进一步的毒理学资料 需要补充哪些毒理学试验项目要根据新型食品的来源 组成 可能摄食量以及食用人群 对2类新型食品或原料的毒理学评价重点在于它与相似传统食品的不同之处 有些情况下只需对个别的成分进行毒理学试验 但对结果的解释要谨慎 因为有的混合物没有毒性而单一成分呈现毒性 对3类新型食品或原料通常要进行比2类更深入的毒理学试验 但也取决于对它的关切水平 美国FDA确定某个食品添加剂需要做毒理试验的程度时的用词 五 食品中有害物质卫生标准制订 第四章食品安全管理 食品卫生标准是国家提出的各种食品都必须达到的统一的卫生质量要求 我国的食品卫生标准是国家授权卫生部统一制订的 食品中有害化学物质 包括微生物毒素和放射性核素 的食品卫生标准是按食品毒理学的原则和方法制订的 一 确定动物最大无作用剂量 二 人体每日容许摄入量 三 全部摄取食品中最高容许总量 四 各种食品中最高容许量 五 各种食品中的容许量标准 第三节食品安全性评价 五 食品中有害物质卫生标准制订 第四章食品安全管理 一 确定动物最大无作用剂量 最大无作用剂量 MNL 是评定一种外来化学物质毒性作用的主要依据 在制订容许量标准过程中 确定最大无作用剂量时一般采用该物质各项毒性指标MNL中的最具危险者 不仅根据一般慢性毒性动物试验结果 还必须全面考虑该化学物质的致癌 致畸 致突变等效应 并了解它在机体内的蓄积作用 代谢过程 与其他化学物质的联合作用以及形成的有害降解产物等 第三节食品安全性评价 五 食品中有害物质卫生标准制订 第四章食品安全管理 二 人体每日容许摄入量 人体每日容许摄入量 acceptabledailyintake简称ADI 系指人类终生每日摄入该化学物质对人体健康无任何已知不良效应的剂量 以相当人体每公斤体重的毫克数表示 这一剂量主要根据动物试验结果所得最大无作用剂量换算而来 在根据动物试验中的最大无作用剂量换算人的ADI时 为安全起见将最大无作用剂量降低若干倍 此降低的倍数即为 安全系数 在食品中一般定为100 可以理解为种间差异和个体差异各为10倍 10X10 100 此100倍安全系数只是概略估计 并非十分精确 可以适当伸缩 第三节食品安全性评价 第四章第三节五 食品中有害物质卫生标准制订 二 人体每日容许摄入量 人体每日容许摄入量 ADI mg kg体重 动物最大无作用剂量 mg kg体重 X1 100 例 某农药的动物最大无作用剂量为5mg kg体重 则此农药的人体每日容许摄入量ADI 5mg kg体重 X 1 100 0 05mg kg体重如果一般成人体重以60kg计 则此农药成人每日最高摄入量不应超过 0 05mg kg体重 X60kg 3mg 人 日 五 食品中有害物质卫生标准制订 第四章食品安全管理 三 全部摄取食品中最高容许总量 人类每日允许摄入的化学物质不仅来源于食物 还可能来源于饮水和空气等 因此 必须首先确定该物质来源于食品的量占总量的比例 才能据此由ADI值计算该物质在食品中的最高容许量 一般情况下 通过食品进入人体的达到80 85 而来自饮水 空气等其它途径者不足15 仍以上述农药为例 已知该农药的人体ADI为3mg 人 日 根据检查此物质进入人体总量的80 来自食品 则每日摄取的各种食品中含该农药的总量不应超过3mgX80 2 4mg 2 4mg就是该农药在食品中的总最高容许含量 第三节食品安全性评价 五 食品中有害物质卫生标准制订 第四章食品安全管理 四 各种食品中最高容许量 为了确定一种化学物质在人所摄取的各种食品中最高容许量各为多少 首先要通过人群的膳食调查 了解含有该种物质 例如农药 的食品种类 以及各种食品的每日摄取量 此时可能有下列二种情