食品毒理学·食品中外源化学物的毒作用机制
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食品毒理学—外源化学物毒性第二章食品中外源化学物毒性损伤和影响因素第一节毒物、毒性和毒作用一、毒物与中毒1.毒物(poison)毒物:在一定条件下,以较小剂量进入机体就能干扰正常的生化过程或生理功能,引起暂时或永久性的病理改变,甚至危及生命的化学物质称为毒物。
毒物与非毒物之间无明显界限,两者是相对的,在一定条件下可以互相转化。
2.毒素(toxin)毒素是毒物的一种,特指由活的生物有机体产生的一类特殊毒物。
包括植物毒素、动物毒素(毒液)、细菌毒素(内毒素、外毒素)、霉菌毒素等。
3.中毒(toxicosis,intoxication)毒物进入机体后,引起相应的病理过程叫中毒。
2、剂量通常指机体接触化学物质的量或给予机体化学物质的量,单位为mg/kg体重、mg/cm2皮肤等。
不同途径接触,引起毒性反应的剂量也不同。
三、损害作用与非损害作用1. 损害作用(adverse effect)是外源性化合物毒性的具体表现。
特点有:(1)使机体正常形态、生长发育过程受到影响,寿命缩短;(2)造成机体功能容量或对额外应激状态的代偿能力降低,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;(3)维持机体内稳态的能力下降;(4)对其他环境有害因素的易感性增高。
2.非损害作用(non-adverse effect)外源性化合物对机体的非损害作用与损害作用相反。
特点:(1)不造成机体形态、生长发育过程及寿命的改变;(2)不影响机体的功能容量的各项指标改变;(3)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;(4)也不引起机体对其他环境有害因素的易感性增高。
3.损害作用与非损害作用的确定(1)确定某项观察指标的正常值范围(均值±2倍标准差)。
(2)采用统计分析方法,确定此项指标的变化是否偏离正常值范围,如果偏离(与对照组比较,P<0.05),则属于损害作用。
四、毒作用分类包括:(1)速发或迟发性作用(2)局部或全身作用(3)可逆或不可逆作用(4)过敏性反应(5)特异质反应过敏反应发生过程及反应示意图:第二节表示毒性损伤的指标一、剂量-效应(反应)关系量-效关系的概念:随着外源化学物的剂量增加,对机体的毒效应程度增加,或出现某种效应的个体在群体中所占比例增加,称为量-效关系。
毒理学总结第一章绪论食品毒理学: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科学。
主要研究对象:有毒有害物质(化学性污染、生物性污染、食品包装材料、食品添加剂等)、新资源食品、保健食品、转基因食品和食品中天然成分。
主要任务:研究食品中化学物质在体内的代谢动力学和毒性作用,是评价食品的安全性、制定相关食品卫生标准的基础。
主要研究方法:动物体内试验、体外试验、人体试验、流行病学研究、化学分析、风险评估和安全限量制定第二章食品毒理学基础1、毒物:一定条件下,较小剂量进入机体就能干扰正常的生化过程或生理功能,引起暂时或永久性的病理改变,甚至危及生命的化学物质2、毒性、毒性分级:毒性: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。
3、毒性作用:外源化学物引起机体发生生理生化机能异常或组织结构病理变化的反应。
⏹毒性作用分类:(1)变态反应、(2)特异体质反应 (3) 速发与迟发性作用 (4) 局部与全身作用 (5) 可逆与不可逆作用(6)功能、形态损伤作用4、生物学标志,种类生物学标志是指针对通过生物学屏障进入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。
背⏹分为:接触生物学标志、效应生物学标志、易感性生物学标志毒物举例:有机磷农药对胆碱酯酶有抑制作用;苯可抑制造血功能,导致贫血;强酸、强碱可引起局部的皮肤粘膜的灼伤等Alt:丙氨酸氨基转移酶 ast:天门冬氨酸氨基转移酶⏹1、效应和反应的区别:效应(effect)——涉及个体,量反应。
可用一定计量单位表示其强度。
反应(response)——涉及群体,质反应。
百分率或比值表示⏹2、剂量-反应曲线常见类型?1)、直线:正比例,少见,一定剂量范围内。
剂量增加,强度增加。
正比2)S形曲线:常见,慢-快-慢。
对称和非对称,后者常见低剂量范围内,剂量增加,强度增加较为缓慢3)、抛物线:先升高后降低。
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科学。
食品毒理学的作用就是从毒理学的角度,研究食品中可能含有的外源化学物质对食用者的毒作用机理,检验和评价食品(包括食品添加剂)的安全性或安全范围,从而达到确保人类的健康目的。
第一章绪论第一节食品毒理学概述食品除了含有人体必需的营养物外,也可能含有身体非必需的甚至有害生物或化学物质,后者总称为外源化学物(xenobiotics) 。
外源化学物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,又称为"外源生物活性物质" 。
毒理学的一个基本原则和首要目的就是要对毒性进行定量。
1.学科内容食品毒理学的基本概念和食品外源化学物与机体相互作用的一般规律;食品外源化学物毒理学安全性评价程序和危险度评价的概念和内容;食品中各主要外源化学物(天然物、衍生物、污染物、添加剂)在机体的代谢过程和对机体毒性危害及其机理。
2.学科任务研究食品中学物的分布、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。
3.研究方法一是微观方法;另一大类方法是宏观方法,亦即研究人的整体以至于人的群体与毒物相互作用的关系,目前主要使用流行病学方法。
4.毒理学实验可采用整体动物、游离的动物脏器、组织、细胞进行。
根据采用的方法不同,可分为体内试验(in vivo test)和体外试验(in vitro test)。
毒理学还利用限定人体试验和流行病学调查直接研究外源化学物对人体和人群健康的影响。
1)体内试验也称为整体动物试验。
食品毒理学复习提纲第一章名词解释食品毒理学:是食品中外源化学物的性质、来源与形成以及它们的不良作用与可能的有益作用和机制,并确定这些物质的安全限量和评定食品安全性的一门科学。
外源化学物:存在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学物质。
内源化学物:指机体内已存在的和代谢过程中所形成的产物或中间产物。
毒性: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。
毒物:在一定条件下,一定剂量(较小剂量)的某一物质,经过一定的途径进入机体以后,在组织器官内发生化学或物理化学的作用,引起机体机能性或器质性(暂时的或永久性)的病理改变,甚至危及生命的化学物质。
衍生毒物:食品在制造、加工(包括烹调)或贮放过程中化学反应或酶反应形成或潜在的有毒物质。
终毒物(ultimate toxicant):与内源性靶分子反应或严重地改变生物学(微)环境、结构功能的物质。
效应器官:出现毒性效应的器官。
靶器官:外源化学物可以直接发挥毒作用的器官或者组织就称为该物质的靶器官。
外源化学物被吸收后可随血流分布到全身各个组织器官,但其直接发挥毒作用的部位往往只限于一个或几个组织器官,这样的组织或器官就称为该物质的靶器官。
生物学标志:外源化学物通过生物学屏障并进入组织或体液后,对该外源化学物或其生物学后果的测定指标。
可以分为接触生物学标志,效应生物学标志,和易感性生物学标志。
急性毒性:指机体(人或实验动物)一次接触或在24h内多次接触外源化学物之后所引起的快速剧烈的中毒效应,包括一般行为、外观改变及形态改变,甚至是死亡效应。
生物转化:外源化学物经酶催化后化学结构发生改变的代谢过程称为生物转化,即为外源化学物在体内质改变的过程。
生物转运:毒物动力学中外源化学物的吸收、分布和排泄的过程称为生物转运,即为外源化学物在体内量改变的过程。
被动转运:外源性化学物质在体内由高浓度向低浓度自动转运的过程。
第一章绪论1.食品毒理学:应用毒理学方法研究食品可能存在或混入的外源性物质(化学、生物或物理因素)对人体健康的不良影响极其作用机制;并通过危险性分析及安全性评价,制定这些物质在食品中的安全限量标准,最终达到保护人类健康的目的。
2.食品毒理学研究内容:①食品中可能存在的或混入的有毒有害物质的化学结构、理化性质、在食品内外环境中存在的形式以及降解过程及降解产物等;(即研究外源化学物质的接触相)②外源性物质随食品被机体吸收后在体内的分布、代谢转化、排泄过程及毒物代谢动力学规律;(即研究外源化学物质的动力学相)③外源性物质对机体造成的毒性损害及中毒机制研究;④安全性毒理学评价;⑤食品中有害因素的危险性评估。
3.(简答)毒理学的研究方法:食品毒理学的研究方法主要有实验研究和流行病学研究两大方面;而实验研究又可细分为整体实验方法和体外试验方法。
1.整体动物试验方法(体内试验):动物实验是食品毒理学发展最早、应用最广的方法,是进行食品毒理学相关研究的主要手段。
啮齿类动物如大鼠、小鼠是传统的食品毒理学常用的实验动物。
2.体外试验方法(1)微生物试验:毒理学中典型的微生物试验主要是鼠伤寒沙门氏菌营养缺陷型回复突变试验,又称Ames试验。
●检测外源化学物的一般毒性,多在整体动物进行,例如急性毒性试验,亚急性毒性试验、亚慢性毒性试验和慢性毒性试验等。
●哺乳动物体内试验是毒理学的基本研究方法,其结果原则上可外推到人;但体内试验影响因素较多,难以进行代谢和机制研究。
(2)哺乳动物体外试验:分以下三个水平。
1)器官水平(游离器官):包括器官灌流和组织培养两种方法。
2)细胞水平:细胞培养是在多科学研究中被广泛采用的技术。
3)亚细胞水平:即细胞器水平检测。
毒理学中经常制备的细胞器有线粒体、微粒体。
⏹体外试验利用游离器官、培养的细胞或细胞器进行毒理学研究,多用于外源化学物对机体急性毒作用的初步筛检、作用机制和代谢转化过程的深入观察研究。
食品毒理学(Food Toxicology):是一门研究存在或可能存在于食品中称为毒物(Toxicants)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。
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。
瘦肉精——乙类促效剂、克伦特罗毒物对机体产生毒害作用或使机体出现异常反应的外援化学物。
外源化合物食品中外源化学物根据其来源分为四大类:①天然物;②衍生物;③污染物;④添加剂。
衍生物是食物在贮放和加工烹调过程中产生的。
污染物和添加物都属于外来的。
一、天然物(一)植物性有害物质植物性食品中的有害物质是植物生长过程代谢物。
植物的有害代谢物大体上可以分为:①功能团,如植物酚类;②生理作用物质,如胆碱酯酶抑制剂或活化剂;③产生毒素的,如生氰甙;④致癌物,如苏铁素;⑤抗营养物,如黄豆中的外源凝集素(lectins)。
不少野菜还未经过系统毒理学试验和安全性评价;另外,野菜也受环境污染。
(二)动物性有害物质人类食入的动物性食品从毒理学角度可以分为三类:①本身无毒的;②有的时候有毒的(条件性有毒);③本身有毒的,如河豚鱼。
应该特别重视第二类,即有的时候有毒,使人捉摸不定。
二、衍生毒物(derived toxicants)衍生毒物是食品在制造、加工(包括烹调)或贮放过程中化学反应或酶反应形成的(或潜在)有毒物质。
三、污染物——生物学污染物和化学污染物1)食品可从多方面受污染—空气、水、土壤及其他的植物。
土壤和水中的天然有毒无机物被植物、禽畜和水生动物吸收、积累,有的达到可引起人中毒的水平,如硝酸盐、汞、砷以及硒。
2)受污染的饲料喂禽畜后,可使其肉、蛋、奶含有污染物,这些都属于间接污染。
3)生长中的农作物或收获后贮放的农产品受微生物侵袭,在适宜条件下可产生致病内毒素或外毒素。
食品毒理学第一章绪论一、食品毒理学研究内容1.外源化学物来源2.外源化学物性质3.不良作用与有益作用和机制4.确定这些物质安全限量、评定食品安全性二、食品毒理学任务1.研究食品中外源化学物质的来源、分布、形态及其进入人体的途径与代谢规律2.研究食品中外源化学物的急性、慢性毒性和致突变、致畸、致癌和致敏等特殊毒性3.研究外源化学物在食品中的安全限量,评定食品的安全性三、外源性化学物1.在人类生活和生产环境中广泛存在2.可能与机体接触并进入机体的一些化学物质3.在一定条件下对机体可能产生毒性作用4.非机体所必需的营养素,非机体内源产生5.参与体内代谢,具有生物活性四、食品毒理学研究方法动物试验流行病学研究人体观察化学分析风险评估五、食品毒理学研究领域1.描述毒理学描述毒理学关注的是毒性鉴定,为研究化学物安全性评价和危险度管理以及毒作用机制提供信息。
2.机制毒理学机制毒理学关注的是化学物对生物体产生毒作用的细胞生化和分子机制。
3.管理毒理学根据描述和机制毒理学的研究资料进行科学决策。
第二章食品毒理学基础第一节毒物、毒性和毒作用一、毒物(Toxicants)1.较小剂量进入机体2.干扰正常生理生化3.引起病理改变4.甚至危及生命二、毒物分类1.工业化学品各种原料、中间体、废弃物2.食品中毒物天然毒素、变质毒素、添加剂3.环境污染物工业三废、环境内分泌干扰物、重金属4.日用化学品烟、酒、化妆品、洗涤剂5,农用化学品杀虫剂、化肥、除草剂6.医用化学人药、兽药、造影剂、医用塑料7.生物毒素动物毒素、植物毒素、细菌毒素8.军事毒素沙林、芥子气、放射性核素三、食物中毒食物中毒:摄入含有生物性、化学性有毒有害物质的食品或把有毒有害物质当作食品摄入后出现的非传染性的急性、狂急性疾分类:细菌性食物中毒、化学性食物中毒、真菌性食物中毒四、毒性、危险性、安全性毒性——物质对机体造成损害的能力安全性一一化学毒物在特定条件下不引起机体出现损伤效应的概率危险性一一在具体的暴露条件下某一种因素对机体、系统或人群产生有害作用的概率毒效应一一毒物对生物机体的有害作用五、毒作用及其类型毒作用(毒效应):是化学物质对机体所指的不良或有害的生物学改变,故又称损伤作用或损害作用。