食品毒理学复习重点.doc

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1、绪论【掌握】1.食品毒理学的定义、研究方法；食品毒理学(food toxicology) ：研究食品中外源化学物的性质、来源与形成，它们的不良作用与可能的有益作用及其机制，并确定这些物质的安全限量和评定食品的安全性的一门科学。外源化学物（xenobiotics）：是在人类生活的外界环境中存在、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一些化学物质。内源化学物：是指机体内原已存在的和代谢过程中所形成的产物或中间产物。研究方法：体内试验(in vivo test):整体动物试验。可严格控制接触条件，测定多种类型的毒作用。 急性毒性试验、亚急（慢）性毒性试验、慢性毒性试验、致突变试验、生

2、殖毒性试验、致癌试验体外试验(in vitro test)：利用游离器官、培养细胞或细胞器进行毒理学研究，多用于对机体急性毒作用的初步筛选，作用机制和代谢转化过程的深入研究。人体观察：通过中毒事故的处理或治疗，可以直接获得关于人体的毒理学资料，这是临床毒理学的主要研究内容。有时可设计一些不损害人体健康的受控的实验，但仅限于低浓度、短时间的接触，并且毒作用应有可逆性。流行病学研究(Epidemiological Study)：描述性流行病学调查：提出病因假设、已知病因了解严重程度；分析性流行病学调查：验证假设，确定因果关系2.食品安全性的概念。食品安全（Food safety）：指食品中不应含有

3、可能损害或威胁人体健康的有毒、有害物质或因素，从而导致消费者急性或慢性毒害或感染疾病，或产生危及消费者及其后代健康的隐患。【熟悉】1.食品毒理学的任务、性质、地位；任务：研究食品中外源化学物的分布、形态、及其进入人体的途径与代谢规律，阐明影响中毒发生和发展的各种条件； 研究化学物在食物中的安全限量，评定食品的安全性，制定相关卫生标准； 研究食品中化学物的急性和慢性毒性，特别应阐明致突变、致畸、致癌和致敏等特殊毒性，提出早期诊断的方法及健康监护措施。2.食品安全性的现代问题；3.食品安全性控制与人类食物链。第一章【掌握】1.毒理学的基本概念：毒物、毒性和毒作用，损害作用与非损害作用、毒效应谱、毒

4、性作用分类、靶器官、生物学标志；毒物（poison）:在一定条件下，以较小剂量进入机体就能干扰正常的生理生化过程或生理功能，引起暂时或永久的病理改变，甚至危及生命的化学物质称为毒物。中毒（poisoning）:是生物体受到毒物作用而引起的功能性或器质性改变后出现的疾病状态毒性(toxicity) ：是指外源化学物引起生物体损害作用的固有能力。选择毒性 (selective toxicity): 指一种化学物质只对某种生物产生损害作用，而对其他种类生物无害；或只对机体内某一组织器官发挥毒性，而对其他组织器官不具毒作用。毒作用又称为毒效应(toxic effect):是化学物质对机体所致的不良或有

5、害的生物学改变，故又可称为不良效应、损伤作用或损害作用。毒作用分类：（1）速发或迟发性作用：速发作用(immediate effect)指机体与化学物质接触后在短时间内出现的毒效应。 迟发作用(delayed effect)指机体接触化学物质后，中毒症状缺如或虽有中毒症状但似已恢复，经过一定的时间间隔才表现出来的毒效应。（2）局部或全身作用：局部作用(local effect)指发生在化学物质与机体直接接触部位处的损伤作用。全身作用(systemic effect)是指化学物质与机体接触后以一定途径进入体内，经血液循环到达体内其他组织器官引起的毒性效应。（3）可逆或不可逆作用：可逆作用（rev

6、ersible effect）指停止接触化学物质后，造成的损伤可以逐渐恢复。不可逆作用（irreversible effect）是指停止接触化学物质后，损伤不能恢复，甚至进一步发展加重。（4）对形态或功能的影响：外源化学物对形态的作用(morphologic effect)是指机体组织形态发生的肉眼或镜下可见的病理变化。（5）过敏性反应：过敏性反应也称变态反应(allergic reaction)，是致敏后的机体再次接触遇到抗原后所引起机体发生剧烈的抗原抗体反应，并导致机体发生严重的后果。（6）特异体质反应：特异体质反应系由于遗传因素所致的对某些化学物质的反应异常。损害作用(adverse e

7、ffect)所致的机体生物学改变是持久的，可逆或不可逆的，造成机体功能容量，如进食量、体力劳动负荷能力等涉及解剖、生理、生化和行为等方面的指标的改变，维持体内的稳态能力下降，对额外应激状态的代偿能力降低以及对其他环境有害因素的易感性增高，使机体正常形态、生长发育过程受到影响，寿命缩短。非损害作用(non-adverse effect)所致机体发生的一切生物学变化都是暂时和可逆的，应在机体代偿能力范围之内，不造成机体形态、生长发育过程及寿命的改变，不降低机体维持稳态的能力和对额外应激状态代偿的能力，不影响机体的功能容量的各项指标改变，也不引起机体对其他环境有害因素的易感性增高。毒效应谱(spec

8、trum of toxic effects)：机体接触外源化学物后，取决于外源化学物的性质和剂量，可引起多种变化，可以表现为不同的毒效应。毒效应的这些性质与强度的变化构成了化学物质的毒效应谱。联合毒性作用：两种或两种以上的毒物同时或先后作用于机体，二者之间可以相互加强或减弱其毒性作用，这种现象称联合毒性作用。靶器官(target organ)：外源化学物可以直接发挥毒作用的器官或组织就称为该物质的靶器官(target organ)。生物标志物(biomarker)：指各种环境（化学的、物理的和生物学的）因子对生物体所引起的机体组织器官、细胞、亚细胞水平的生理、生化、免疫和遗传等任何可测定观测值

9、的改变，也包括通过生物学屏障进入体内的化学物质或其代谢产物的可监测指标。包括：暴露生物标志物(biomarker，biological marker) 是指针对通过生物学屏障进人组织或体液的化学物质及其代谢产物、以及它们所引起的生物学效应而采用的检测指标。效应生物标志物 (biomarker of effect)：是指可以测出的机体生理、生化、行为等方面的异常或病理组织学方面的改变，可反映与不同靶剂量的化学物质或其代谢产物有关的健康有害效应的信息。易感性生物标志物（biomarker of susceptibility）：是反映机体对化学物质毒作用敏感程度的指标。2.剂量、剂量反应关系、表示毒

10、性的常用指标；剂量（dose）：指机体接触化学物质的量或给予机体化学物质的量，是决定外源化学物对机体损害作用的重要因素。单位为mg/kg体重、mg/cm2皮肤、mg/m3空气、mg/L水等。接触剂量(exposure dose) 又称外剂量(external dose)是指外源化学物与机体(如人、指示生物、生态系统)的接触剂量，可以是单次接触或某浓度下一定时间的持续接触。 吸收剂量(absorbed dose) 又称内剂量(internal dose)，是指外源化学物穿过一种或多种生物屏障，吸收进入体内的剂量。到达剂量(delivered dose) 又称靶剂量(target dose)或生物

11、有效剂量(biologically effective dose)，是指吸收后到达靶器官(如组织、细胞)的外源化学物和或其代谢产物的剂量。效应(effect)：又称量反应，指化学物质与机体接触后引起的生物学改变。反应（response）：又称质反应，指一定剂量的某一物质与机体接触后呈现某种效应程度的个体数在该群体中所占的比率。一般以%表示。剂量-效应关系表示化学物质的剂量与个体中发生的效应之间的关系。 剂量-反应关系表示化学物质的剂量与某一群体中反应强度之间的关系。表示毒性的常用指标：（1）致死剂量绝对致死剂量(absolute lethal dose，LD100)是指化学物质引起受试对象全部

12、死亡所需要的最低剂量或浓度。最小致死剂量（minimal lethal dose，MLD或LD01）指化学物质引起受试对象中的个别成员出现死亡的剂量。最大耐受剂量(maximal tolerance dose，MTD或LD0)指化学物质不引起受试对象出现死亡的最高剂量。半数致死剂量(median lethal dose，LD50)指化学物质引起一半受试对象出现死亡所需要的剂量，又称致死中量。（2）阈剂量和最大无作用剂量最小有作用剂量(minimal effect dose，MED)也称为阈剂量(threshold dose)：指化学物质引起受试对象中的少数个体出现某种最轻微的异常改变所需要的最

13、低剂量 。观察到损害作用的最低剂量(lowest observed adverse effect level，LOAEL)：在规定的暴露条件下，通过实验和观察，一种物质引起机体(人或实验动物)形态、功能、生长、发育或寿命某种有害改变的最低剂量或浓度，此种有害改变与同一物种、品系的正常(对照)机体是可以区别的。最大无作用剂量(maximal no-effect dose，ED0)指化学物质在一定时间内，按一定方式与机体接触，用现代的检测方法和最灵敏的观察指标不能发现任何损害作用的最高剂量。未观察到损害作用的剂量(no-observed adverse effect level，NOAEL)：在规

14、定的暴露条件下，通过实验和观察，一种物质不引起机体(人或实验动物)形态、功能、生长、发育或寿命可检测到的有害改变的最高剂量或浓度。（3）毒作用带(toxic effect zone)：是表示化学物质毒性和毒作用特点的重要参数之一急性毒作用带(acute toxic effect zone，Zac)为半数致死剂量与急性最小有作用剂量的比值。Zac值小，说明化学物质从产生轻微损害到导致急性死亡的剂量范围窄，引起死亡的危险性大；反之，则说明引起死亡的危险性小。慢性毒作用带(chronic toxic effect zone，Zch)为急性最小有作用剂量与慢性最小有作用剂量的比值。Zch值大，说明之间

15、的剂量范围大，由极轻微的毒效应到较为明显的中毒表现之间发生发展的过程较为隐匿，易被忽视，故发生慢性中毒的危险性大；反之，则说明发生慢性中毒的危险性小。3.安全限值。安全限值：即卫生标准，是对各种环境介质(空气、土壤、水、食品等)中的化学、物理和生物有害因素规定的限量要求。每日允许摄入量(acceptable daily intake，ADI)：人终生每日摄入某种化学物质，对健康没有任何已知 的各种急性、慢性毒害作用等不良影响的剂量。单位用mg(kg体重d) 表示。最高容许残留量（MRL, tolerance level or maximal residue limit）,也称最高残留限量。是指

16、允许在食物表面或内部残留药物或化学物质的最高含量（浓度）。阈限值(threshold limit value，TLV)为美国政府工业卫生学家委员会(ACGIH)推荐的生产车间空气中有害物质的职业接触限值。为绝大多数工人每天反复接触不致引起损害作用的浓度。参考剂量(reference dose，RfD)由美国环境保护局(EPA)首先提出，用于非致癌物质的危险度评价。为环境介质(空气、水、土壤、食品等)中化学物质的日平均接触剂量的估计值。【熟悉】剂量-反应曲线。剂量-反应（效应）关系可以用曲线表示，即以表示效应强度的计量单位或表示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。S形

17、曲线：是典型剂量反应曲线，多见于剂量-反应关系中。 直线：化学物质剂量的变化与反应的改变成正比。 抛物线：为一条先陡峭后平缓的曲线，类似于数学中的对数曲线，又称为对数曲线型。第二、三章【掌握】1.食品中外源化学物的来源，生物膜和生物转运；生物转运（biotranspotation）：化学毒物在体内的吸收、分布和排泄过程称为生物转运。 （1）主动转运(active transport)：化学物透过生物膜从低浓度一侧向高浓度一侧移动的过程。（2）被动转运：简单扩散(simple diffusion)：化学物顺浓度梯度从膜的一侧转运到另一侧的过程。易化扩散(facilitated diffusion

18、)：不易溶于脂质的化学物，依靠载体由高浓度一侧向低浓度一侧移动的过程，不需要消耗能量。滤过(filtration)：化学物透过生物膜上的亲水性孔道的过程。（3）膜动转运(cytosis)：颗粒物和大分子物质的转运常伴有膜的运动。胞吞(endocytosis)：A吞噬(phagocytosis)B吞饮(pinocytosis) 胞吐(exocytosis)生物膜（biomembrane）：是细胞膜和细胞器膜的总称。组成：脂质、糖、蛋白质 结构：液态镶嵌模型功能：隔离功能；生化反应和生命活动的场所；内外环境物质交换的屏障；传递信息；2.胃肠吸收的特点，影响胃肠吸收的因素，首过效应；消化道吸收特点：

19、通过口腔粘膜吸收极少； 胃内弱有机酸类物质易吸收； 小肠：主要吸收部位扩散吸收为主。吸收面积大，吸收有机碱类物质多。 滤过吸收M腹腔注射肌肉注射经口经皮（2）机体因素：物种间遗传学差异：解剖、生理的差异；代谢的差异（包括量和质的差异，是影响化学物毒性的主要因素）；个体遗传学差异：代谢酶的多态性；修复功能的个体差异；受体与毒作用的敏感性机体的其它因素：健康方式；年龄；性别；生活方式；营养条件；动物笼养形式（3）毒物与机体所处的环境条件：气象条件：温度；气湿；气压 季节或昼夜节律（4）化学物的联合作用（joint action）两种以上化学物同时或先后作用于机体时产生的交互毒性作用。相加作用(ad

20、ditive effect) 独立作用(independent effect) 协同作用(synergistic effect)加强作用（potentiation） 拮抗作用(antagonistic effect)相对毒性：将物质的挥发度估计在内的毒性称为相对毒性。第六章【掌握】1急性毒性试验、急性毒性和急性毒性试验的目的、急性毒性试验方法、毒性分级；一般毒性（general toxicity）：外源性化学物在一定的剂量、一定的接触时间和一定的接触方式下对实验动物产生的综合毒效应称为化学毒物的一般毒性。急性毒性（acute toxicity）：是指机体（人或实验动物）一次接触或24小时内多次

21、接触化学物后在短期（最长到14天）内所发生的毒性效应，包括一般行为、外观改变、大体形态变化以及死亡效应。急性毒性试验（acute toxicity test）：是指一次给予或24h内多次给予受试物后，短时间内动物所产生的毒性反应，包括致死或非致死的指标参数。急性毒性试验的目的：测试和求出毒物的致死剂量以及其他急性毒性参数，通常以LD50(半数致死剂量)为最主要的参数，并根据LD50值进行急性毒性分级。 通过观察动物中毒表现、毒作用强度和死亡情况，初步评价毒物对机体的毒效应特征、靶器官、剂量-反应(效应)关系和对人体产生损害的危险性。为亚慢性、慢性毒性试验研究以及其他毒理试验提供接触剂量和观察指

22、标选择的依据。为毒理学机制研究提供线索。研究化学毒物急性中毒的预防和急救治疗措施。最常用的染毒途径：经口、经呼吸道、经皮及注射途径。吸收速率依次排列：静脉注射吸入肌内注射腹腔注射皮下注射经口皮内注射经皮 （1）经口染毒：灌胃：优点：剂量准确，排除口腔粘膜吸收的可能性。缺点：工作量大、有伤及食道或误灌入气管的可能.喂饲：优点：符合人类实际接触化合物的情况。缺点：化合物有异味动物拒食；化合物易挥发，剂量不准，还有经呼吸道吸入的可能；化合物易水解或与食物中某些化学成分发生反应，则摄入量不准并有改变受试物毒性或毒效应的可能.；单笼饲养工作量大吞咽胶囊：优点：剂量准确，尤其适用于易挥发、易水解和有异味的

23、化合物。缺点：只适用于大动物如家兔、猫、狗等，而不适用于小动物。 （2）经呼吸道染毒：吸入接触（静式吸入+动式吸入）、注入接触 （3）经皮肤染毒 （4）经注射途径染毒2亚慢性和慢性毒性试验的概念和目的、蓄积毒性、化学物质的蓄积作用。蓄积作用（accumulation）：当外源化学物连续地、反复地进入机体，而且吸收速度或总量超过代谢转化排出的速度或总量时，化学物质就有可能在体内逐渐增加并贮留，这种现象称为化学物质的蓄积作用。储存库（depot）：化学毒物容易蓄积的组织和器官。血浆蛋白、脂肪组织、肝脏、肾脏、骨骼等。物质蓄积（ material accumulation）：当实验动物反复多次接触化

24、学毒物一定时间之后，用化学分析方法能够测得机体内或某些组织器官内）存在该化学毒物的原型或其代谢产物时，称之为物质蓄积。功能蓄积（ functional accumulation)：有的化学毒物在机体内虽不能被测出，然而在长期接触的情况下机体可以出现慢性中毒的现象，这种情况称为功能蓄积。蓄积系数（accumulation coefficient）：是多次染毒使半数动物出现效应（或死亡）的累积剂量ED50（ n）与一次染毒使半数动物出现相同效应（或死亡）的剂量ED50（ 1）的比值。K值越小，表示化学毒物的蓄积性越大。生物半减期（biological half-life）：进入机体的外来化学物由体

25、内消除一半所需的时间。蓄积率：是指在一定时间内，外来化学物在体内的蓄积量与同一期间进入体内重量的百分比亚慢性毒性(subchronic toxicity)：是指实验动物或人连续较长期接触外源化学物所产生的中毒效应。亚慢性毒性试验的目的：研究受试物亚慢性毒性剂量-反应(效应)关系，确定未观察到有害作用的剂量(NOAEL)和其观察到有害作用的最低剂量(LOAEL)，提出安全限量参考值。观察受试物亚慢性毒性效应谱、毒作用特点和毒作用靶器官。 观察受试物亚慢性毒性作用的可逆性。 为慢性毒理试验的剂量设计和观察指标选择提供依据。为在其他试验(急性、亚急性、其他动物物种的亚慢性试验等)中发现的或末发现的毒

26、作用提供新的信息，比较不同动物物种毒效应的差异，为受试物毒性机制研究和将研究结果外推到人提供依据。慢性毒性(chronic toxicity)：是指实验动物或人长期(甚至终生)反复接触外源化学物所产生的毒性效应。慢性毒性试验的目的：研究慢性毒性剂量反应(效应)关系。确定长期接触造成有害作用的最低剂量(LOAEL)或阈剂量和末造成有害作用的剂量(NOAEL)，为制定人类接触时的安全限量标准，如最高容许浓度(MAC)和每日容许摄入量(ADI)以及危险度评价提供毒理学依据。观察慢性毒性效应谱、毒作用特点和毒作用靶器官。 观察慢性毒性作用的可逆性。为毒性机制研究和将毒性结果外推到人提供依据。【熟悉】半

27、数致死剂量的计算。（1）寇氏法：i=（lgLD100-lgLDo）/（n-l）（2）概率单位法：第七章【掌握】1.生殖毒性与发育毒性的概念；生殖功能障碍(reproduction dysfunction)：由父方与/或母方接触化学毒物导致干扰受孕、孕体、发育、出生以及后代成熟为健康成人。生殖毒性（reproduction toxicity）：是指外源化学物对雄性和雌性生殖功能或能力以及对后代产生的不良效应 。包括：生育力与一般生殖行为；致畸形；对孕后期与哺乳（围生期、出生后）的不良效应。发育毒性(development toxicity)：化学毒物在着床前胚泡、器官形成，胎儿和新生儿各发育阶段

28、干扰正常发育过程，称为发育毒性。胚胎-胎儿毒性（embryofetal toxicity）：指发育毒性中的胚胎-胎儿生长发育迟缓和功能缺陷两项。致畸物(teratogen):凡在一定剂量下，能通过母体对胚胎或胎儿正常发育过程造成干扰，使其出生后具有畸形的化学毒物。致畸试验（teratology study）：评定外来化合物是否具有致畸作用的试验。显性致死试验：通过给予雄性动物受试化学物，将其与未经受试物处理的雌性动物交配，观察雌性动物早期胚胎死亡情况，以评价受试物是否对雄性动物的生殖有损害作用的试验。2.生殖与发育毒性试验的目的和实验设计的要点；生殖与发育毒性研究的目的：揭示化学品对哺乳动物生

29、殖发育的任何有害影响，并将研究的结果与所有可以得到的其他毒理学资料联系起来，以推测对人可能造成的生殖危险。要点：动物选择：必须以哺乳动物为实验对象。 剂量设计：高剂量应该在母体中产生轻度的毒性 ；低剂量不应有任何可归因于受试物的有害作用；中剂量在高、低剂量之间按等比级差定位，应引起最小的毒作用。接触途径与频率 ：应与人的接触途径相同 。对照组（溶剂对照组和阳性对照组）： 用与试验组相同的最大容量的赋形剂 、阳性物3.致畸试验方法。【熟悉】生殖毒性的特点及靶器官，繁殖试验。外源化学物的雄性生殖毒性：对睾丸生精细胞的影晌 对内分泌功能的影响 对性功能和生殖功能的影响繁殖试验（reproductio

30、n studies）：通过对实验动物繁殖过程的观察，来评价外源性化学物质对动物性腺功能、交配、受精能力、分娩、授乳以及后代发育等繁殖功能有无损害作用 的试验。第八章【掌握】1.突变的基本概念；变异(variation):生物的遗传物质在自我复制过程中，在各个体和各代之间出现了种种的差异称变异。突变（mutation）：遗传结构本身的变化及引起的变异。致突变作用（mutagenesis）：外来因素、特别是化学因子引起细胞核中的遗传物质发生改变的能力，而且此种改变可随同细胞分裂过程而传递。简单地说，突变的发生及其过程即为致突变作用。2.突变的不良后果；（1）生殖细胞突变：突变引起遗传病，还可造成生

31、殖毒性，表现为胚胎死亡、畸胎、胚胎功能不全及生长迟缓。（2）体细胞突变：后果有肿瘤、衰老、动脉粥样硬化及致畸等。3.常用的致突变试验，致突变试验中应注意的几个问题；细菌回复突变试验（Ames试验）：细菌回复突变试验是利用突变体的测试菌株，观察受试物能否纠正或补偿突变体所携带的突变改变，判断其致突变性。常用的菌株有鼠伤寒沙门氏菌和大肠杆菌。微核试验 染色体畸变分析 姐妹染色单体交换（sister-chromatid exchange，SCE）果蝇伴性隐性致死试验（SLRL） 显性致死试验 程序外DNA合成试验单细胞凝胶电泳（SCGE）试验：获得细胞悬液，制作好含有细胞的琼脂糖的载玻片；裂解细胞以

32、释放DNA；在碱性溶液中(PHl3)获得单链DNA，在碱性条件下电泳，中和碱，DNA染色和彗星显像，记数彗星。小鼠精子畸形试验：精子畸形包括形状改变及精子畸形数量的增加。精原细胞后期或初级精母细胞早期注意问题：阴性和阳性对照的设立；体外试验的活化系统；致突变试验与致癌试验的关系4.遗传毒理学试验的组合应用。【熟悉】1.致突变类型：基因突变、染色体畸变、染色体数目异常；（1）基因突变(point mutation)：遗传损伤不能用光学显微镜直接观察的称为基因突变或点突变。碱基置换：转换、颠换 移码突变：（2）染色体畸变(chromosome aberration)：遗传损伤能用光学显微镜直接观察

33、的称为染色体畸变。缺失、重复、倒位、易位（3）染色体数目异常：非整数倍体、多倍体2.遗传毒理学试验、遗传毒理学试验的分类。第九章【掌握】1.基本概念肿瘤(tumor，neoplasm)：指有分裂潜能的细胞受致癌因素作用后发生恶性转化和克隆性增生所形成的新生物。化学致癌物(chemical carcinogen)：指凡能引起动物和人类肿瘤、增加其发病率或死亡率的化合物。化学致癌作用(chemical carcino-genesis)：指化学致癌物在体内引起肿瘤的过程。2.引发阶段、促长阶段、进展阶段；前面给予的致癌物所引起的作用是启动作用(initiation)，称为启动剂(initiator)；巴豆油具有促癌作用(promotion)，称为促癌剂或促进剂(tumor promotor) 。启动作用是不可逆的。促癌作用是可逆的 。（1）引发阶段(称启动阶段): 化学致癌物对靶细胞DNA产生损伤作用，经细胞分裂增殖固定下来，造成单个或少量细胞发生永久性、不可逆的遗传性改变，即成为突变细胞，或称为“启动细胞” (intitiated cell)。这就是引发阶段，即化学致癌物不可逆地将正常细胞转变为肿瘤细胞的起始步骤。 引发剂：具有引发作用的化学物质，称为 (initiator)或启动剂。 （2）促长阶段 为化学致癌作用第二阶段，即促进引发