第六章-食品安全性评价

1、1第六章第六章 食品安全性的评价食品安全性的评价2【目的要求】p掌握食品安全性评价的相关概念p掌握食品安全性毒理学评价的阶段和试验内容3食品安全性评价：是指对食品中任何组分可能引是指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，据此制定组分究竟能否为社会或消费者接受，据此制定相应的标准的过程。相应的标准的过程。4目的目的：阐明某种食品是否可以安全食用，食品中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及其风险大小，利有关危害成分或物质的毒性及其风险大小，利用毒理学资料确认该物质的安全剂量，以

2、便通用毒理学资料确认该物质的安全剂量，以便通过风险评估进行风险控制。过风险评估进行风险控制。5对象：对象：l用于食品生产、加工和保藏的化学和生物物质用于食品生产、加工和保藏的化学和生物物质l食品在生产、加工、运输、销售和保藏过程中食品在生产、加工、运输、销售和保藏过程中产生和污染的物质产生和污染的物质l新技术、新工艺和新资源及加工食品等新技术、新工艺和新资源及加工食品等66.1 食品安全性评价原理一、毒理一、毒理学学基本基本概概念念l毒理学毒理学是研究化学性、物理性、生物性等有害是研究化学性、物理性、生物性等有害因素对生物体特别是对人体产生的危害作用及因素对生物体特别是对人体产生的危害作用及机

3、制的科学。通过对危害的研究评价提出对各机制的科学。通过对危害的研究评价提出对各种危害因素的管理措施，保障人民健康。种危害因素的管理措施，保障人民健康。l食品毒理学食品毒理学是一门研究存在或可能存在于食品是一门研究存在或可能存在于食品中称为毒物的小分子物质的种类、含量、分布中称为毒物的小分子物质的种类、含量、分布范围、毒性及其毒性反应机理的科学范围、毒性及其毒性反应机理的科学。7毒物毒物 在一定条件下，在一定条件下，较小剂量较小剂量即对机体造成损害作即对机体造成损害作用或使机体出现异常反应的外源化学物。用或使机体出现异常反应的外源化学物。 ParacelsusParacelsus经典之言：所有物

4、质都是毒物，经典之言：所有物质都是毒物，没有物质不是毒物，唯一的区别是它们的剂量。没有物质不是毒物，唯一的区别是它们的剂量。8外源化合物：外源化合物： 存在与人类生活的外界环境中，可能与机体接触存在与人类生活的外界环境中，可能与机体接触并进入机体，在体内呈现一定的生物学作用的化并进入机体，在体内呈现一定的生物学作用的化学物质，又称学物质，又称“外源生物活性物质外源生物活性物质”，包括人工，包括人工合成和自然界存在的外源物。合成和自然界存在的外源物。内源化合物：内源化合物： 是指机体内原已存在的和代谢中所形成的产物或是指机体内原已存在的和代谢中所形成的产物或中间产物。中间产物。9毒性 指外源化学

5、物与机体接触或进入机体后，对机体指外源化学物与机体接触或进入机体后，对机体引起损害作用的相对能力。引起损害作用的相对能力。毒性大小与机体接触毒物的条件有关，如接触剂毒性大小与机体接触毒物的条件有关，如接触剂量、途径和频度等。量、途径和频度等。甲基汞具有亲脂性，对大脑内的中枢神经系统产甲基汞具有亲脂性，对大脑内的中枢神经系统产生毒性，但其浓度远低于肝脏和肾脏。生毒性，但其浓度远低于肝脏和肾脏。10二、常用毒性指标二、常用毒性指标 致死剂量（致死剂量（lethal doselethal dose） 是指某种外源化学物能引起机体死亡的剂量是指某种外源化学物能引起机体死亡的剂量。绝对致死绝对致死剂剂量

6、量（LD100）：）：指外源化学物引起一群受试指外源化学物引起一群受试动物全部死亡的最低剂量动物全部死亡的最低剂量最小致死最小致死剂剂量量（LD01）：）：指外源化学物使受试动物群体指外源化学物使受试动物群体中仅引起个别发生死亡的剂量中仅引起个别发生死亡的剂量半数致死半数致死剂剂量量（LD50）：）：指外源化学物能引起一群动物指外源化学物能引起一群动物50%50%死亡的剂量或浓度死亡的剂量或浓度最大耐受最大耐受剂剂量（量（LD0）：）：指药物在除急性毒性动物实验指药物在除急性毒性动物实验外的实验外的实验(短期重复实验、亚慢性毒性实验、慢性毒性短期重复实验、亚慢性毒性实验、慢性毒性实验实验)中不

7、引起实验动物死亡的最大剂量或浓度。中不引起实验动物死亡的最大剂量或浓度。11表1 化学物质的毒性分级12 最小有作用剂量最小有作用剂量 又称中毒阈值或中毒阈剂量，指在一定时间内，一种又称中毒阈值或中毒阈剂量，指在一定时间内，一种外源化学物按一定方式或途径与机体接触，并使某项灵敏外源化学物按一定方式或途径与机体接触，并使某项灵敏的观察指标开始出现异常变化或机体开始出现损害作用的的观察指标开始出现异常变化或机体开始出现损害作用的最低剂量。最低剂量。u 严格地讲，最小有作用剂量不应该叫做严格地讲，最小有作用剂量不应该叫做“有作用有作用”剂量，剂量，而应该是而应该是“观察到作用观察到作用”的剂量。因此

8、，最小有作用剂量的剂量。因此，最小有作用剂量的确切概念为的确切概念为观察到最低作用剂量观察到最低作用剂量或或观察到最低有害作用观察到最低有害作用剂量。剂量。13 最大无作用剂量最大无作用剂量 指某种外源化学物在一定时间内按一定方式或途径与机指某种外源化学物在一定时间内按一定方式或途径与机体接触后，根据目前的认识水平，用最灵敏的试验方法和体接触后，根据目前的认识水平，用最灵敏的试验方法和观察指标，未能观察对机体造成任何损害作用或使机体出观察指标，未能观察对机体造成任何损害作用或使机体出现异常反应的最高剂量。现异常反应的最高剂量。 最大无作用剂量又称为最大无作用剂量又称为未观察到作用的剂量未观察到

9、作用的剂量或未观察到损或未观察到损害作用的剂量。害作用的剂量。14 每日容许摄入量每日容许摄入量(ADI) (ADI) ：指人类终生每日随同食物、饮水指人类终生每日随同食物、饮水和空气摄入的某一外源化学物，对健康不致引起任何可观和空气摄入的某一外源化学物，对健康不致引起任何可观察到损害作用的剂量。察到损害作用的剂量。 ADI=NOELADI=NOEL（最大无作用剂量）（最大无作用剂量）/SF/SF（安全因子）（安全因子） SFSF一般取一般取100100，200200 根据根据ADIADI，再计算每种食品中安全添加剂量，保证随着食品，再计算每种食品中安全添加剂量，保证随着食品进入人体的物质总量

10、低于进入人体的物质总量低于ADIADI15三、三、剂剂量量- -反反应关应关系系（一）剂量与反应（一）剂量与反应剂量剂量 给予机体的数量或与机体接触的数量给予机体的数量或与机体接触的数量常以常以mg/kgmg/kg体重、体重、mg/mmg/m3 3空气、空气、mg/Lmg/L水为其剂量单位水为其剂量单位16效应（效应（effect）：指一定剂量外源化学物与机体接触后：指一定剂量外源化学物与机体接触后所引起的生物学改变所引起的生物学改变反应（反应（response）：）：指一定剂量外源化学物与机体接触指一定剂量外源化学物与机体接触后，呈现某种效应并达到一定程度的比率，或者产生后，呈现某种效应并达

11、到一定程度的比率，或者产生效应的个体数在某一群体中所占的比率。效应的个体数在某一群体中所占的比率。17剂量剂量-反应关系反应关系 毒理学的重要概念，如果要确定机体的某种损害作用毒理学的重要概念，如果要确定机体的某种损害作用是由某种外源化学物所引起，除过敏反应外，一般应是由某种外源化学物所引起，除过敏反应外，一般应存在存在剂量剂量-反应关系。反应关系。18剂量剂量-反应关系类型反应关系类型量反应（量反应（graded reponsegraded reponse）p有强度和性质的差别有强度和性质的差别p变化的程度可用计量单位表示，效应的观察结果变化的程度可用计量单位表示，效应的观察结果为计量资料，

12、如血清谷丙转氨酶改变多少单位为计量资料，如血清谷丙转氨酶改变多少单位质反应（质反应（quantal reponsequantal reponse）没有强度的差别没有强度的差别效应的观察结果为计数资料，不能用具体的定量效应的观察结果为计数资料，不能用具体的定量数值表示数值表示只能用只能用“阴性或阳性阴性或阳性”、“有或无有或无”来表示，如来表示，如死亡或存活死亡或存活19剂量剂量-反应曲线反应曲线 剂量剂量-反应关系可以用曲线表示，以剂量为横坐标，以表示反应关系可以用曲线表示，以剂量为横坐标，以表示量反应强度的计量单位或表示质反应的百分比为纵坐标，量反应强度的计量单位或表示质反应的百分比为纵坐标

13、，建立曲线建立曲线 基本类型：基本类型： 直线直线 S形曲线形曲线 抛物线抛物线20直线型化学物剂量的变化与效应强化学物剂量的变化与效应强度或反应率的改变呈正比度或反应率的改变呈正比见于某些体外试验中的一定见于某些体外试验中的一定剂量范围内，在生物体内较剂量范围内，在生物体内较少见少见21抛物线型p曲线先陡峭后平缓，最初随剂量增加，曲线增高急速，随后变得缓慢，呈抛物线型。如将剂量换为对数值，则抛物线型曲线呈一直线p常见于剂量-反应曲线22形曲线型 曲线先平缓、后陡峭，最后趋于曲线先平缓、后陡峭，最后趋于平缓，呈平缓，呈“”状，表明在低剂状，表明在低剂量范围内，随着剂量增加，反应量范围内，随着剂

14、量增加，反应或效应强度增高较为缓慢，剂量或效应强度增高较为缓慢，剂量较高时，反应或效应强度也随之较高时，反应或效应强度也随之急速增加，剂量继续增加时，反急速增加，剂量继续增加时，反应或效应强度增高又趋于缓慢应或效应强度增高又趋于缓慢 多见于剂量-反应关系中23四、四、毒物在体内的生物转运与转化毒物在体内的生物转运与转化n生物转运：毒物在体内的吸收、分布及排泄。生物转运：毒物在体内的吸收、分布及排泄。n生物转化：代谢过程生物转化：代谢过程n消除过程：由于代谢和排泄过程通常是不可逆的消除过程：由于代谢和排泄过程通常是不可逆的，故合称为消除过程。，故合称为消除过程。24 （一）生物膜与生物转运（一）

15、生物膜与生物转运1 1 细胞膜由流动的双脂层和嵌在其中的蛋细胞膜由流动的双脂层和嵌在其中的蛋白白 质组成。质组成。2 2 磷脂分子以疏水性尾部相对，极性头部磷脂分子以疏水性尾部相对，极性头部朝向水相组成生物膜骨架朝向水相组成生物膜骨架3 3 蛋白质或嵌在双脂层表面，或嵌在其蛋白质或嵌在双脂层表面，或嵌在其内部，或横跨整个双脂层，表现出分布的内部，或横跨整个双脂层，表现出分布的不对称性。不对称性。生物膜流动镶嵌模型生物膜流动镶嵌模型25生物转运的方式生物转运的方式n 简单扩散简单扩散n 被动转运被动转运 n生物转运生物转运 滤过滤过n 主动转运主动转运n 特殊转运特殊转运 促进扩散促进扩散 胞饮

16、胞饮n 其它特殊转运其它特殊转运n 吞噬吞噬 26（二）食品毒物的吸收（二）食品毒物的吸收n吸收：吸收：化学物经各种途径透过细胞膜进入血化学物经各种途径透过细胞膜进入血液的过程，称为吸收。液的过程，称为吸收。n吸收的主要途径：吸收的主要途径：胃肠道、呼吸道、皮肤胃肠道、呼吸道、皮肤n1、消化系统吸收、消化系统吸收胃肠道吸收胃肠道吸收胃肠道是毒物吸收的最重要途径之一，毒物胃肠道是毒物吸收的最重要途径之一，毒物在胃肠道中的吸收可在任何部位进行，但主在胃肠道中的吸收可在任何部位进行，但主要在小肠。要在小肠。吸收的方式主要通过简单扩散，还可通过滤吸收的方式主要通过简单扩散，还可通过滤过，胞饮或吞噬和主

17、动转运系统过，胞饮或吞噬和主动转运系统272、经呼吸道吸收、经呼吸道吸收 n肺肺是呼吸道中主要的吸收器官，经肺吸收的毒是呼吸道中主要的吸收器官，经肺吸收的毒物主要是物主要是气态、挥发性液体以及气溶胶气态、挥发性液体以及气溶胶。经肺。经肺吸收的毒物不经肝脏的生物转化，直接进入体吸收的毒物不经肝脏的生物转化，直接进入体循环而分布到全身。循环而分布到全身。n气体、蒸汽与气溶胶的吸收不同气体、蒸汽与气溶胶的吸收不同 283、经皮肤吸收、经皮肤吸收 皮肤皮肤不具不具有高度通透性有高度通透性 经皮肤吸收的毒物有芥子气、路易式毒气经皮肤吸收的毒物有芥子气、路易式毒气、沙林等化学武器以及许多农药（有机磷、沙林

18、等化学武器以及许多农药（有机磷农药），如氧化乐果、磷胺等农药），如氧化乐果、磷胺等 29（三）食品毒物的分布与蓄积（三）食品毒物的分布与蓄积1、分布、分布（1）食品中毒物的转移和分布）食品中毒物的转移和分布 是指在消化道被吸收的毒物，通过各种生理屏是指在消化道被吸收的毒物，通过各种生理屏障经血液循环分布于全身各组织器官的过程。障经血液循环分布于全身各组织器官的过程。（2）影响毒物在体内分相的因素）影响毒物在体内分相的因素 各组织器官的血流量各组织器官的血流量毒物与血浆蛋白的结合率、毒物与血浆蛋白的结合率、毒物与组织的亲和力、毒物与组织的亲和力、血脑屏障以及体液血脑屏障以及体液pH和毒物的理化性

19、质和毒物的理化性质 302、蓄积、蓄积（1）蓄积作用包括两种方式）蓄积作用包括两种方式： 物质蓄积和功能蓄积物质蓄积和功能蓄积（2）储存库：）储存库： 血浆蛋白储存库；肝，肾储存库血浆蛋白储存库；肝，肾储存库 脂肪储存库；骨骼储存库脂肪储存库；骨骼储存库31（四）（四） 有毒物质的生物转化有毒物质的生物转化生物转化：系指毒物在体内发生的化学变化。生物转化：系指毒物在体内发生的化学变化。n对于大多数毒物来说，在体内经生物转化后失对于大多数毒物来说，在体内经生物转化后失去毒理活性，并被酶转化为极性高的水溶性代去毒理活性，并被酶转化为极性高的水溶性代谢物而利于排出体外。谢物而利于排出体外。生物转化部

20、位：主要在生物转化部位：主要在肝脏肝脏。 32（五）食品毒物的排泄（五）食品毒物的排泄1 排泄：是指化学物及其代谢产物向机体外转运排泄：是指化学物及其代谢产物向机体外转运的过程。的过程。2 排泄的途径排泄的途径 经肾脏排出经肾脏排出（毒物的主要排泄器官）（毒物的主要排泄器官） 经肝脏排泄经肝脏排泄（主要的生物转化器官）（主要的生物转化器官） 经肺排出经肺排出（主要排泄挥发性物质）（主要排泄挥发性物质） 其他排泄途径其他排泄途径（消化系统、乳汁、脑脊液、（消化系统、乳汁、脑脊液、头发、指甲、汗腺、唾液）头发、指甲、汗腺、唾液）336.2食品安全性毒理学评价程序v安全性毒理学评价：通过动物实验和对

21、人群的观通过动物实验和对人群的观察，阐明待评物质的毒性及潜在的危害，决定其察，阐明待评物质的毒性及潜在的危害，决定其能否进入市场或阐明安全使用的条件，以达到最能否进入市场或阐明安全使用的条件，以达到最大限度的减小其危害作用、保护人民身体健康的大限度的减小其危害作用、保护人民身体健康的目的目的34食品安全性评价原则食品安全性评价原则凡属我国仿制的化学物质，如多数国家已允许使用，并有凡属我国仿制的化学物质，如多数国家已允许使用，并有安全性证据，或安全性证据，或WHO已订有已订有ADI，同时又能证明我国产品，同时又能证明我国产品与国外产品一致，一般进行第与国外产品一致，一般进行第1、2阶段后，即可进

22、行评价，阶段后，即可进行评价，并允许用于食品，制订使用卫生标准。并允许用于食品，制订使用卫生标准。凡我国创造的新化学物质凡我国创造的新化学物质4个阶段试验个阶段试验凡属与已知物质（指经过安全评价并允许使用）的化学凡属与已知物质（指经过安全评价并允许使用）的化学结构基本相同的衍生物结构基本相同的衍生物前前3个阶段试验个阶段试验决定第第4阶段试验阶段试验采用分阶段的原则，即各种毒性试验按一定顺序进行。用分阶段的原则，即各种毒性试验按一定顺序进行。35食品安全性毒理学评价程序食品安全性毒理学评价程序一、参照标准：一、参照标准：食品安全性毒理学评价程序和方法食品安全性毒理学评价程序和方法GB15193

23、-2003二、分四阶段试验：二、分四阶段试验：第一阶段：急性毒性试验第一阶段：急性毒性试验第二阶段：遗传毒性试验（蓄积毒性、致突变试验）第二阶段：遗传毒性试验（蓄积毒性、致突变试验）第三阶段：亚慢性毒性和代谢试验第三阶段：亚慢性毒性和代谢试验第四阶段：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）36第一阶段第一阶段 急性毒性阶段急性毒性阶段目的：目的：了解受试物毒性强度、性质和可能的靶器官，为选择进一了解受试物毒性强度、性质和可能的靶器官，为选择进一步毒性试验的剂量和毒性判定指标提供依据步毒性试验的剂量和毒性判定指标提供依据项目：项目：测定经口测定经口LD50结果判定：结

24、果判定： 当当LD5010倍人的可能摄入量时：应放弃倍人的可能摄入量时：应放弃 当当LD5010倍人的可能摄入量时：进入下一阶段毒理学试验倍人的可能摄入量时：进入下一阶段毒理学试验 当当LD50为人的可能摄入量为人的可能摄入量10倍左右时：应进行重复试验，或倍左右时：应进行重复试验，或用另一方法验证用另一方法验证 37 急性毒性急性毒性：指人或动物一次或：指人或动物一次或24 h24 h之内多次接触之内多次接触外源化学物后，在短期内所发生的毒性效应，包外源化学物后，在短期内所发生的毒性效应，包括致死效应括致死效应 试验设计要点试验设计要点p动物选择动物选择p剂量分组剂量分组p染毒途径染毒途径p

25、试验期限试验期限p观察指标观察指标38第二阶段第二阶段 遗传毒性试验遗传毒性试验目的：目的：对受试物遗传毒性和是否具有潜在的致癌性进行筛选对受试物遗传毒性和是否具有潜在的致癌性进行筛选项目：项目： Ames试验为首选试验为首选小鼠骨髓微核试验或骨髓细胞染色体畸变分析小鼠骨髓微核试验或骨髓细胞染色体畸变分析小鼠精子畸形试验小鼠精子畸形试验睾丸染色体畸变分析或显性致死试验睾丸染色体畸变分析或显性致死试验39结果判定 3项为阳性：项为阳性：可能具有遗传毒性和致癌性，可能具有遗传毒性和致癌性，应放弃应放弃 2项为阳性：项为阳性：且短期喂养试验有显著毒性作用，且短期喂养试验有显著毒性作用， 应放弃；应放

26、弃；如短如短期喂养试验有可疑毒性作用，则根据重要性和可能摄入量期喂养试验有可疑毒性作用，则根据重要性和可能摄入量 权权衡利弊衡利弊 1项为阳性：项为阳性：从备选遗传毒性试验中选择从备选遗传毒性试验中选择2项试验项试验v 所选所选2项均为阳性，项均为阳性，应放弃应放弃v 1项为阳性，项为阳性， 短期喂养试验和传统致畸试验未见明显毒性和短期喂养试验和传统致畸试验未见明显毒性和致畸性时，进入第三阶段致畸性时，进入第三阶段 4项均为阴性：项均为阴性：进入第三阶段进入第三阶段40主要致突变试验主要致突变试验 Ames试验 微核试药 哺乳动物细胞基因突变试验 显性致死试验 染色体畸变试验 姐妹染色单体交换

27、试验 程序外DNA合成试验 果蝇伴性隐性致死试验 单细胞凝胶电泳试验 小鼠淋巴瘤试验41第三阶段第三阶段 亚慢性毒性试验亚慢性毒性试验目的：目的：观察较长时间以不同剂量水平喂养后的毒性作用性质和靶器观察较长时间以不同剂量水平喂养后的毒性作用性质和靶器官；初步确定官；初步确定NOEL；为慢性毒性和致癌试验的剂量选择提供依；为慢性毒性和致癌试验的剂量选择提供依据；了解受试物对动物繁殖及对子代的致畸作用据；了解受试物对动物繁殖及对子代的致畸作用项目：项目：90d喂养试验和繁殖试验喂养试验和繁殖试验结果判定：结果判定：NOEL100倍人的可能摄入量：表示毒性较强，倍人的可能摄入量：表示毒性较强，应放弃

28、应放弃100倍倍 NOEL 300倍：进行慢性毒性试倍：进行慢性毒性试NOEL300倍：倍：进行安全性评价进行安全性评价42第三阶段第三阶段 代谢试验代谢试验目的：目的：了解受试物在体内的吸收、分布和排泄的速度及蓄积性了解受试物在体内的吸收、分布和排泄的速度及蓄积性了解有无毒性代谢产物形成了解有无毒性代谢产物形成寻找可能的靶器官寻找可能的靶器官为选择慢性毒性试验的动物种系提供依据为选择慢性毒性试验的动物种系提供依据43第四阶段第四阶段 慢性毒性试验（包括致癌试验）慢性毒性试验（包括致癌试验）目的：目的： 了解长期接触受试物后的毒性作用，尤其是进行性或不可逆的了解长期接触受试物后的毒性作用，尤其

29、是进行性或不可逆的毒性作用毒性作用 了解是否有致癌作用了解是否有致癌作用 确定确定NOEL，为最终评价受试物能否用于食品提供依据，为最终评价受试物能否用于食品提供依据结果判定：结果判定： NOEL50倍人的可能摄入量：表明毒性较强，倍人的可能摄入量：表明毒性较强，应放弃应放弃 50倍倍 NOEL 100倍：经安全性评价后再作决定倍：经安全性评价后再作决定 NOEL100倍：可考虑倍：可考虑用于食品用于食品44致癌试验一、短期试验（筛选作用）一、短期试验（筛选作用）1、致突变试验、致突变试验 Ames试验试验姐妹染色体交换试验姐妹染色体交换试验小鼠淋巴瘤试验小鼠淋巴瘤试验2、细胞转化试验、细胞转化试验 观察细胞形态、细胞生长能力、生化表型等变化，以及观察细胞形态、细胞生长能力、生化表型等变化，以及移植于动物体内能形成肿瘤的能力移植于动物体内能形成肿瘤的