食品中外源化学物的毒性及评价-食品中外源化学物在体内的生物转运和生物转化

毒物的生物转化《食品毒理与卫生》毒物的生物转化外源化学物在机体内经酶催化发生化学结构变化，并形成一些分解产物或衍生物的过程称为生物转化，又可称为外源化学物代谢。极性增强易于排出体外；外源化学物的水溶性降低，毒性通常降低；产物的毒性可能反而增强。代谢结果毒物的生物转化生物转化的器官肝脏代谢：滑面内质网肝外代谢：肺、肾、小肠、皮肤、血浆、心、脑、甲状腺、肾上腺及胎盘等毒物的生物转化生物转化的酶微粒体酶非微粒体酶又称肝药酶最重要的是细胞色素P450单氧化酶系专一性和活性均较低，个体差异较大。存在于线粒体、细胞浆和血浆水溶性较大、脂溶性较小的药物以及体内正常代谢物类似物毒物的生物转化生物转化的方式及步骤I相反应II相反应包括氧化、还原和水解过程形成性基团，如—OH、

—COOH、—SH和-NH2等水溶性少量增强葡萄糖醛酸化，硫酸化，乙酰化甲基化，与谷胱甘肽、氨基酸结合等水溶性明显增高对机体的毒性降低影响毒物生物转化的因素《食品毒理与卫生》影响毒物生物转化的因素生物个体的差异导致对外源化学物的敏感性和耐受程度的不同；各种因素可通过影响代谢酶及辅酶的合成和催化过程来干扰外源化学物的生物转化。影响毒物生物转化的因素导致不同种属和同种动物的不同个体对同一外源化学物的生物转化能力不同；基因组内不同位点的DNA序列发生改变导致酶的多态性。代谢酶的遗传多态性影响毒物生物转化的因素外源化学物可使某些代谢过程中酶的合成量增加、活力增强。能够引起酶的诱导作用的物质称为诱导剂。如：苯巴比妥类、多环芳烃类、多氯联苯类、甾体激素类和醇／酮类等。代谢酶的诱导影响毒物生物转化的因素一种化学毒物能使另一种化学毒物的代谢酶活力降低，以致生物转化过程减慢，延缓解毒过程，而使其毒性增强。具有抑制作用的化学物质称为抑制物。代谢酶的抑制影响毒物生物转化的因素当毒物量达到一定浓度时，其代谢过程所需的基质可能会被耗尽或参与代谢的酶的数量或催化能力不能满足其生物转化需要，单位时间内的代谢产物量不再随之增加，这种代谢途径被饱和的现象称为代谢饱和。代谢饱和状态影响毒物生物转化的因素食物中的蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素和矿物质会影响外源化学物的毒性作用。蛋白质缺乏高脂肪饮食维生素类缺乏膳食因素影响毒物生物转化的因素在肝脏中失活的外源化学物，其经皮或经呼吸道摄入比经口摄入的毒性大。在肝脏内活化的外源化学物，口服摄入途径比其他途径毒性大。给药途径影响毒物生物转化的因素患有肝炎与肝硬化的病人肝脏解毒能力下降而使毒性增强；患有肾炎与肾衰竭的人毒物的排泄速度减慢，体内留存时间增长。健康状况毒物的跨膜转运《食品毒理与卫生》毒物的跨膜转运生物膜的结构与功能生物膜是细胞膜及细胞器膜的总称。如细胞膜、线粒体膜、核膜，以及胸膜、腹膜、消化道黏膜。毒物的跨膜转运毒物的跨膜转运被动转运主动转运指物质顺电位或化学梯度的转运过程。指物质逆浓度梯度或电位梯度的转运过程。毒物的跨膜转运毒物的跨膜转运被动转运指物质顺电位或化学梯度的转运过程。易化扩散简单扩散膜孔扩散毒物的跨膜转运毒物的跨膜转运被动转运——简单扩散特点①扩散速率高②无饱和性,直到膜两侧浓度达到平衡③不依靠特殊膜蛋白质的“帮助”④不需消耗能量毒物的跨膜转运毒物的跨膜转运被动转运——易化扩散特征：①转运方向始终是顺浓度梯度；②转运速率存在饱和现象；③载体与溶质的结合具有特异性；④结构相似的溶质经同一载体转运时有竞争性抑制。毒物的跨膜转运毒物的跨膜转运被动转运——膜孔扩散毒物的跨膜转运毒物的跨膜转运主动转运指物质逆浓度梯度或电位梯度的转运过程。膜泵转运胞饮和胞吐毒物的跨膜转运毒物的跨膜转运主动转运——膜泵转运毒物的跨膜转运毒物的跨膜转运主动转运——膜泵转运有机酸、有机碱有机酸、有机碱、铅、镉、锰、砷等重金属和类金属水溶性大分子毒物、离子和极性物质毒物的跨膜转运毒物的跨膜转运主动转运——胞饮与胞吐胞饮肠黏膜上皮细胞吸收微量未消化的全蛋白、镉、铅、汞等金属离子。婴幼儿的肠黏膜吸收母乳中的免疫球蛋白。毒物的跨膜转运毒物的跨膜转运主动转运——胞饮与胞吐胞吐毒物的分布《食品毒理与卫生》毒物的分布与血浆蛋白（白蛋白为主）结合局部器官血流量组织的亲和力体液pH和物质的理化性质体内屏障化学物经血液转运到组织器官的过程影响因素毒物的分布初始分布与再分布初始分布人体肝、肾、脑、心等器官血管丰富，血流量大，药物吸收后在这些器官内可迅速达到较高浓度。再分布经过再分布后,外源化学物主要分布在代谢转化器官、靶器官、排泄器官及贮存库。毒物的分布毒物在体内的储存库对急性中毒有保护作用，可减少在靶器官中化学毒物的量可能成为游离型化学毒物的来源，具有潜在的危害。毒物的分布毒物在体内的储存库——血浆蛋白血液游离型药物结合型药化学物质吸收分布、代谢、排泄暂无生物效应主要与血浆白蛋白结合脂溶性高的物质与血浆蛋白结合率就越高不同化学毒物与血浆蛋白的结合具有竞争性毒物的分布毒物在体内的储存库——肝脏和肾脏肝脏存在谷胱甘肽－S-转移酶、与有机化学物亲和性较高的亲和性较高的Y蛋白与重金属结合的金属硫蛋白等。能与许多有机酸、有机阴离子、偶氮染料致癌物和皮质类固醇结合。肾脏中含有较高浓度的金属硫蛋白，能与镉、汞、砷、铅结合。毒物的分布毒物在体内的储存库——脂肪脂溶性高的外源化学物如多氯联苯类、有机氯农药和二嘎英进入体内不易被机体代谢，而容易贮存在脂肪组织中；肥胖者对脂溶性毒物的储存能力强，因而其对脂溶性毒物的耐受性高。毒物的分布毒物在体内的储存库——骨骼氟离子可代替羟基磷灰石晶格中的OH-,使骨氟含量增加，造成氟骨症；铅、锶与钙的代谢近似，在骨骼中可相互置换，代替骨质中的钙贮存在骨中，放射性的锶可致骨肉瘤及其他肿瘤的产生；人体内90%以上的铅蓄积于骨。毒物的分布体内屏障血脑屏障是由血一脑、血一脑脊液及脑脊液一脑三种屏障组成。胎盘屏障胎盘将母亲与胎儿血液隔开，有些药物能进人胎儿循环，引起畸胎或对胎儿有毒性。毒物的吸收《食品毒理与卫生》毒物的吸收外源化学物从接触部位通过生物膜屏障进入血液循环的过程消化道吸收呼吸道吸收皮肤吸收其他毒物的吸收消化道吸收吸收的主要部位是小肠影响因素物质的化学性质脂溶性化学物较易被吸收分散度越大的固体物质越容易被吸收机体因素胃肠蠕动：蠕动慢，吸收率升高胃肠内容物：延缓化学物的吸收胃肠道酸碱度：影响物质的解离程度胃肠道的食物和外源化学物：干扰物质的吸收毒物的吸收消化道吸收首过效应物质在胃肠道吸收后，首先要经过门静脉到肝，再进人体循环。

有些物质在通过胃、肠粘膜及肝时极易代谢，进人体循环量减少，这种现象称首过效应。毒物的吸收经呼吸道吸收毒物的吸收经呼吸道吸收易溶于水的气体如二氧化硫、氯气等通过上呼吸道吸收水溶液性较差的气体如二氧化氮、光气等主要通过肺泡吸收气态化学物的吸收毒物的吸收经呼吸道吸收气溶胶是由固体或液体小质点分散并悬浮在气体介质中形成的胶体分散体系，又称气体分散体系。各种外源化学物与灰尘、细菌、病毒、植物花粉和孢子等皆可形成固体气溶胶2.