食品毒理学
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食品毒理学教学大纲一、课程简介食品毒理学是一门研究食品中有毒有害物质对人体健康的影响及其作用机制的学科。
它是食品科学与预防医学的重要交叉领域,对于保障食品安全、保护公众健康具有重要意义。
本课程旨在使学生掌握食品毒理学的基本概念、理论和方法,了解食品中常见的有毒有害物质及其来源、毒性作用、风险评估和控制措施,培养学生运用食品毒理学知识解决实际问题的能力。
二、课程目标1、知识目标掌握食品毒理学的基本概念、研究内容和方法。
了解食品中常见有毒有害物质的种类、来源、化学结构和性质。
熟悉有毒有害物质在体内的吸收、分布、代谢和排泄过程及其影响因素。
掌握有毒有害物质的毒性作用机制、剂量反应关系和毒性评价方法。
了解食品毒理学在食品安全风险评估和管理中的应用。
2、能力目标能够运用食品毒理学的基本原理和方法,分析和解决食品中有毒有害物质相关的问题。
具备查阅和分析相关文献资料的能力,能够跟踪食品毒理学领域的最新研究进展。
能够进行简单的动物实验设计和数据处理,培养初步的科研能力。
3、素质目标培养学生的科学思维和创新意识,提高学生的综合素质。
增强学生的食品安全意识和社会责任感,树立正确的职业道德观。
三、课程内容1、食品毒理学概论食品毒理学的定义、研究对象和任务。
食品毒理学的发展历程和研究现状。
食品毒理学与相关学科的关系。
2、毒物在体内的处置毒物的吸收、分布、代谢和排泄过程。
影响毒物在体内处置的因素,如毒物的理化性质、机体的生理状态等。
3、食品中常见的有毒有害物质天然有毒物质,如生物碱、苷类、毒蛋白、霉菌毒素等。
环境污染物,如重金属、农药残留、多环芳烃等。
食品添加剂,如防腐剂、着色剂、甜味剂等。
食品包装材料中的有害物质,如塑化剂、双酚 A 等。
4、毒性作用及其机制毒性作用的类型,如急性毒性、慢性毒性、致畸性、致癌性、致突变性等。
毒性作用的机制,包括细胞损伤、生物大分子损伤、细胞功能障碍等。
5、剂量反应关系剂量反应关系的概念和类型。
名词:1、食品毒理学:是研究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2、体内试验:也称整体动物试验。
试验对象采用哺乳动物,例如大鼠、小鼠、豚鼠、家兔、仓鼠、狗和猴等。
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。
3、体外试验:利用游离器官、培养的细胞或细胞器进行研究,多用于外源化学物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观察。
4、毒性:一种化学物质能造成机体损害的能力称为该物质的毒性。
5、毒物:在一定条件下,较小剂量即能够对机体产生损害作用或使机体出现异常反应的外源化学物称为毒物。
6、首过效应:经口染毒时,外源化学物在胃肠道吸收后经由门静脉系统到达肝脏被代谢。
7、选择毒性:一种外源化学物只对某一种生物有损害,而对其他种类的生物不具有损害作用,或者只对生物体内某一组织器官产生毒性,而对其他组织器官无毒性作用,这种外源化学物对生物体的毒性作用称为选择毒性。
8、毒作用(毒效应):是其本身或代谢产物在作用部位达到一定数量并停留一段时间,与组织大分子成分互相作用,所致的不良或有害的生物学改变,故又可称“不良效应、损伤作用或损害作用。
9、速发性毒作用:某些外源化学物在一次接触后的短时间内所引起的即可毒性作用10、迟发毒性作用:在一次或多次接触某种外源化学物后,经一定时间间隔才出现的毒性作用11、局部毒性作用:是指某些外源化学物在机体接触部位直接造成的损害作用12、全身毒性作用:是指外源化学物被机体吸收并分至全身后所产生的损害作用13、可逆作用:是指停止接触后可逐渐消失的毒性作用14、不可逆作用:是指在停止接触外源化学物后其毒性作用继续存在,甚至对机体造成的损害作用可进一步加深15、变态反应:是机体对外源化学物产生的一种病理性免疫反应16、特异体质反应:是指机体对外源化学物的一种遗传性异常反应17、高敏感性:某一群体在接触外源化学物具有高反应性或高感受性,只要机体接触一次小剂量该化学物即产生毒性作用,而不需要预先接触也不产生抗原抗体反应18、高耐受性:即接触某一化学毒物的群体中有少数个体对其毒性作用特别不敏感,可以耐受远高于其它个体所能耐受的剂量19、靶器官: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。
第一章绪论食品毒理学:应用毒理学方法研究食品中可能存在或混入的外源性物质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。
外源性物质:是指机体从外界环境中摄入而非机体内源产生,并在体内呈现一定的生物学作用的一些化学物质。
包括:①食品添加剂②食品中的间接添加物③食品污染物④食品中的天然毒素。
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。
②外源性物质随食品被机体吸收后在体内分布、代谢转化、排泄过程及毒物代谢动力学规律。
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。
第二章毒理学基本概念第一节定义与术语1.概念选择毒性:指一种外源化学物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产生毒性,而对其他组织器官无毒性作用。
靶器官:受到损害作用的生物。
毒效应谱:毒效应的这些性质和强度的变化构成了外源化学物的毒效应谱。
效应生物学标志物:凡能检测化学物引起有害效应的生理、生化、免疫、细胞、分子变化的生物学指标。
例:血液中氨基乙酰丙酸脱水酶的活性下降。
(机体的异常变化或改变)接触生物学标志物(暴露生物学标志):测定组织、体液或排泄物种存在的外源化学物质及其代谢产物或与内源性物质的反应产物的含量,作为吸收剂量或靶剂量的指标,可提供暴露于有关外源化学物的信息。
(无法判断机体中毒效应)易感性生物学指标:是反映机体对外源化学物毒作用敏感程度的指标。
剂量:指机体暴露化学物质的量或试验中给予机体化学物质的量,常以单位体重暴露的外源化学物的量(mg/Kg体重)或环境中的浓度表示。
外剂量(接触剂量):环境中机体接触毒物的总量内剂量(体内负荷):通过各种途径吸收进入体内血循环的外来化学物及其代谢产物靶剂量(生物有效剂量):到达体内特定效应部位(组织、细胞和分子)并与其相互作用的外来化学物或其代谢产物的量(真正有效的)。
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。
简述食品毒理学研究内容食品毒理学是研究食品中有害物质对人类健康的影响,以及如何控制和预防食品污染的一门科学。
其研究内容主要包括以下七个方面:1.食品中有害物质的来源和种类食品中有害物质的来源非常广泛,包括添加物、农药、兽药、重金属、真菌毒素等。
其中,添加物如防腐剂、色素、香料等,农药和兽药如有机磷、有机氯等,重金属如铅、汞等,真菌毒素如黄曲霉毒素等,都可能对人体产生危害。
2.有害物质在人体内的吸收、分布、代谢和排泄有害物质在人体内的吸收通常通过口腔、呼吸道、皮肤等途径实现。
一旦进入体内,有害物质会随着血液流通至全身,并可能蓄积在某些器官或组织中。
有害物质的代谢和排泄过程受到许多因素的影响,如物质的性质、摄入量、个体差异等。
了解有害物质的吸收、分布、代谢和排泄过程,有助于预防和控制食品污染。
3.有害物质对机体的毒性作用及其机制有害物质对机体的毒性作用主要表现在急性毒性(如食物中毒)和慢性毒性(如致癌、致畸、致突变)两个方面。
其机制可能包括干扰细胞正常生理功能、破坏细胞结构、抑制酶的活性等。
研究有害物质对机体的毒性作用及其机制,有助于评估食品的安全性,并为制定相应的控制措施提供依据。
4.有害物质的安全性评价和毒理学风险评估安全性评价是食品毒理学的重要内容之一,主要是通过动物实验和人体试验,评估食品中有害物质对人体的危害程度。
毒理学风险评估则是将安全性评价的结果与人群暴露评估相结合,为制定食品质量控制标准、食品安全政策等提供科学依据。
5.有害物质对环境和食品的污染及控制有害物质对环境和食品的污染主要是由工业废水、农业污水、生活垃圾等污染源造成的。
这些污染物可能会进入农作物和水体中,进而影响食品安全。
为控制有害物质对环境和食品的污染,需要采取综合性的措施,如加强污染源的管理、推广环保技术、提高污水和垃圾处理率等。
6.有害物质对食品加工过程的影响及控制有害物质在食品加工过程中可能产生或污染食品。
为了控制这种污染,应当了解有害物质在加工过程中的变化和影响因素,并采取相应的预防措施。
一、绪论1、毒理学研究方法:(1)体内实验:整体动物实验(2)体外实验:利用游离的器官,培养的细胞或者细胞器(3)人体实验(4)流行病学的研究(5)化学分析(6)风险评估和安全限量制定2、体内实验法:整体动物实验法优点:易于控制暴露条件;能测定多种效应;能评价宿主特症的作用和其他调节的作用;可能评价机制缺点:动物暴露和人暴露相关的不确定性;受控的饲养条件与人的实际情况不一致;暴露的模式显著不同于人群的暴露3、体外实验法:利用游离器官、培养的细胞或者细胞器优点:影响因素少,易于控制;可进行某些深入的研究;人力物力花费较少缺点:不能全面反映毒作用,不能作为毒性评价和危害性评定的最后依据;难以观察慢性毒作用4、人体实验:受控的临床试验优点:规定的受控的暴露条件;在人群中测定反应;对某些人群的研究是有力的证据;能测定效应的强度缺点:耗资多;较低浓度和较短的时间暴露;限于较少量的人群;限于暂时微小可逆的效应;最敏感的人群一般不适合研究5、流行病学研究优点:真实的暴露条件;在各化合物之间发生相互作用;测定在人群的作用;表示全部的人敏感性缺点:耗资、耗时多;(事后性)无健康保护;难以确定暴露,有混杂暴露问题;可检测到的危害性必须达到2倍以上;测定指标较粗(发病率,死亡率)第一章食品毒理学基础1、毒物:按照人们日常的接触方式,在一定条件下,较小剂量即能够对机体产生有害作用的的外源化合物。
毒物和非毒物之间没有严格的界限毒物主要是通过化学损伤使生物体遭受损害2、毒性:是指外源化合物与机体接触或者进入体内的易感部位后,能引起损害作用的相对能力.3、选择毒性:一种外源化学物只对某一种生物有损害作用,而对其它种类的生物不具有损害作用,或者只对生物体内某一组织器官产生毒性,而对其它组织器官无毒性作用,这种外源化合物对生物体的毒性作用称为选择毒性4、外源化合物对机体存在选择毒性的原因:(1)物种和细胞学的差异(2)对外源化合物或其毒性代谢物的蓄积能力不同(3)对外源化合物在体内转化过程的差异(4)对外源化合物所造成损伤的修复能力存在差异5、选择毒性的毒理意义利用生物的多样性和选择毒性开发能杀灭非期望型物种而对期望型物种无损害作用的新产品。
⾷品毒理学)绪论⾷品毒理学(food toxicology):是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。
外源性化学物(xenobiotics)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,在体内呈现⼀定⽣物学作⽤的⼀些化学物质,⼜称为“外源⽣物活性物质”。
瑞⼠⼈Paracelsus奠定了毒理学的基础。
提出剂量的概念。
第⼀章⾷品毒理学的基本概念毒物:在⼀定条件下,以较⼩剂量进⼊机体即能够对机体产⽣损害作⽤或使机体出现异常反应,引起暂时或永久性的病理改变,甚⾄危及⽣命的外源性化学物称为毒物毒性(toxicity):指外源化学物与机体接触或者进⼊机体内的易感部位后,能起损害作⽤的相对能⼒。
毒作⽤:⼜称毒性效应,毒物对动物有机体产⽣的⽣物学损害作⽤。
毒效应谱:指化学物质对机体引起的毒性作⽤的性质和强度的变化靶器官:是外源化学物直接发挥毒作⽤的器官或组织。
影响毒性的因素①机体因素:与年龄、遗传背景、性别、饮⾷、⽣理和健康状况有关,化学物的剂量、接触途径、接触期限和频度等有密切关系。
a物种和细胞学的差异b化学毒物⽣物转化过程的差异c不同组织器官对化学毒物亲和⼒的差异d不同机体或组织器官对化学毒物所致损伤的修复能⼒存在差异②接触条件接触途径;接触期限;吸收速率;接触频率③外源化学物结构和性质a功能基团与毒性的关系b基团的电荷性与毒性的关系c光学异构与毒性的关系d外源化学物的理化性质(如溶解度、解离度、解离常数(pKa)、旋光度、表⾯张⼒、相对分⼦质量、挥发性和相对密度等。
)⽣物学标志:⼜称为⽣物标志物或⽣物学标记,是指通过⽣物学屏障进⼊组织或体液中的化学物质及其代谢物,以及反映它们所引起的⽣物学效应⽽采⽤的检测指标⽣物学标志的分类:接触⽣物学标志、效应⽣物学标志、易感性⽣物学标志。
剂量(dose)是指⼈为给予机体或机体通过各种⽅式接触到的化学物的数量,它是决定化学物对机体造成损害的最主要因素。
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。
《食品毒理学教案》教案章节:一、引言教学目标:1. 了解食品毒理学的基本概念和研究内容。
2. 掌握食品毒理学的重要性和在食品安全保障中的作用。
教学内容:1. 食品毒理学的定义和研究范围。
2. 食品毒理学的研究方法和技术。
3. 食品毒理学在食品安全监管中的应用。
教学活动:1. 引入食品毒理学的基本概念,引导学生思考食品安全与健康的关系。
2. 通过案例分析,让学生了解食品毒理学的重要性和作用。
3. 讨论和分享学生对食品毒理学研究的认识和看法。
二、食品毒物的来源和分类教学目标:1. 了解食品毒物的来源和分类。
2. 掌握食品中常见毒物的特点和危害。
教学内容:1. 食品毒物的来源和分类。
2. 食品中常见毒物的特点和危害。
3. 食品中毒物的检测和限量标准。
教学活动:1. 引导学生了解食品毒物的来源和分类,通过图片和实物展示加深学生的认识。
2. 分析食品中常见毒物的特点和危害,引导学生思考食品安全的重要性。
3. 讨论和分享学生对食品中毒物检测和限量标准的认识和看法。
三、食品毒理学的研究方法教学目标:1. 掌握食品毒理学的研究方法。
2. 了解食品毒理学实验的基本步骤和技能。
教学内容:1. 食品毒理学的研究方法。
2. 食品毒理学实验的基本步骤和技能。
3. 食品毒理学实验数据的处理和分析。
教学活动:1. 介绍食品毒理学的研究方法,包括实验法和流行病学调查法等。
2. 讲解和演示食品毒理学实验的基本步骤和技能,让学生了解实验操作的注意事项。
3. 分析食品毒理学实验数据,让学生掌握数据处理和分析的方法。
四、食品安全与食品毒理学教学目标:1. 了解食品安全的基本要求。
2. 掌握食品毒理学在食品安全监管中的作用。
教学内容:1. 食品安全的基本要求。
2. 食品毒理学在食品安全监管中的作用。
3. 食品安全监管政策和法规。
教学活动:1. 介绍食品安全的基本要求,包括原料、生产过程和产品安全等方面。
2. 分析食品毒理学在食品安全监管中的作用,如风险评估、风险管理和风险沟通等。
绪论食品应具备的基本条件:卫生安全、无毒无害;含有人体所需要的营养素和有益成分;感官性状良好、可被人体接受。
1食品中主要的外源化学物质:天然物、衍生物、污染物、添加剂。
2毒性大小在很大程度上取决于摄入的剂量。
毒理学奠基人:西班牙的Orifila。
17毒理学的研究方法:体内试验、体外试验、人个体观察、流行病学观察。
2毒理学实验可采取整体动物、游离的动物肝脏、组织、细胞进行。
根据采用的方法不同,可分为体内试验(也称整体动物实验)、体外实验(利用游离器官、培养的细胞或细胞器进行研究)、人个体观察(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.3体外试验是利用什么进行研究:游离器官、细胞、细胞器。
3体外试验有:大量全胚胎培养、胚胎细胞团培养、生精细胞与旧质细胞共培养、现代食品安全性六大问题:营养失控、微生物致病、自然毒素、环境污染物、人为加入食物链的有害物质、其他不确定的饮食风险。
9食品毒理学的作用: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,检验和评价食品的安全或安全范围,从而确保人类的健康。
第一章毒物的种类按其用途和分布范围可分为:工业化学品;食品中的有毒物质;环境污染物;日用化学品;农用化学品;医用化学品;生物毒素;军事毒物。
18外源化学物的毒性及性质影响因素:剂量,接触条件、接触途径,接触期限,速率和频率。
毒性作用分类:1速发或迟发型作用·2局部或全身作用·3可逆或不可逆作用·4对形态或功能的影响·5过敏性反应·6特异体质反应。
损害作用的特点:1机体的正常形态、生长发育过程受到严重的影响,寿命亦将缩短;2机体功能容量或对额外应激状态代偿能力降低;3机体维持稳态能力下降;4机体对其它某些环境因素不利影响的易感性增高。
反映毒作用终点的观察指标大致分为两类:特异指标;死亡指标。
生物学标志分类:接触生物学标志,效应生物学标志,易感性生物学标志。
24剂量的单位:通常是以单位体重接触的外源化学物数量(mg/kg体重)或环境中的浓度(mg/m3空气,mg/L水)来表示。
26剂量效应关系包括:剂量—量反应关系和剂量—质反应关系。
26剂量—反应曲线的基本类型:直线型;抛物线型;S形曲线;“全或无”反应。
阈剂量分类:包括急性阈剂量、慢性阈剂量。
30毒作用带分类:急性毒作用带(=半数致死量/急性毒性最小有作用剂量)、慢性毒作用带(急性毒性最小有作用剂量/慢性毒性最小有作用剂量)。
32第二章毒物动力学(ADME过程)的四个过程:吸收、分布、代谢及排泄。
35化学毒物对机体的毒性作用的取决因素:一是化学毒物的固有毒性和接触量;二是化学毒物或其活性代谢物到达作用部位的效率。
35毒物动力学的研究对象:是机体对化学毒物的作用(ADME)和靶器官中化学毒物或其活性代谢物的量。
是涉及在靶器官内化学毒物或其活性代谢物与大分子(靶分子)的作用,引起的局部的或整体的毒性效应。
35生物膜是每个细胞膜和细胞器膜的总称。
组成:脂质和蛋白质。
35生物膜的三个主要功能:一是隔离功能,包绕和分隔内环境;二是进行很多重要生化反应和生命现象的场所;三是内外环境物质交换的屏障。
35肾脏是水溶性化学物或其代谢产物的主要排泄器官。
35绪论食品毒理学(Food toxicology):是研究食品中外源化学物的性质、来源于形成以及它们的不良作用与可能的有益作用和机制,并确定这些外源化学物的安全限量和评定食品安全性的一门科学。
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,现代食品安全性的六大类问题:营养失控; 微生物致病; 自然毒素; 环境污染物;人为加入食物链的有害化学物质;其他不确定的饮食风险。
食品应具备的条件:1:卫生安全,无毒无害2:含人体内所需要的营养和有益成分3:感官性好,可被人体吸收第一章毒理学基本概念毒物 (toxicants):传统上把摄入较小剂量即能损害身体健康的物质,也称为有毒物质毒物的种类按其用途和分布范围可分为:1)工业化学品; 2)食品中的有毒物质; 3)环境污染物;4)日用化学品; 5)农用化学品; 6)医用化学品;7)生物毒素; 8)军事毒物。
毒性:指外源化学物与机体接触或进入机体内的易感部位后,能引起损害作用的相对能力,包括损害正在发育的胎儿(致畸胎)、改变遗传密码(致突变)或引发癌症(致癌)的能力。
毒物毒性还与接触途径、接触期限、速率和频率的因素有关。
损害作用:外源化学物毒性的具体表现。
有害作用也称为健康效应(health effect),即引起功能紊乱、损伤、疾病或死亡的生物学效应。
非损害作用(non-adverse effect):指外源化学物对机体的不引起机体机能形态、生长发育和寿命的改变,不引起机体功能容量的降低,也不引起机体对额外应激状态代偿能力的损伤。
毒效应谱(spectrum 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。
靶器官(target organ):指化学物进入机体后,对体内各器官的毒作用并不一样,往往有选择毒性(selective toxicity),外源化学物可以直接发挥毒作用的器官。
生物学标志(biomarker):指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,可分为接触标志,效应标志和易感性标志。
致死剂量或浓度:指在急性毒性试验中外源化学物引起受试实验动物死亡的剂量或浓度,通常按照引起动物不同死亡率所需的剂量来表示。
阈剂量(threshold dose):为一种物质使机体(人或实验动物)刚开始发生效应的剂量或浓度,即稍低于阈值时效应不发生,而达到或稍高于阈值时效应将发生。
安全限值:指为保护人群健康,对生活和生产环境和各种介质(空气、水、食物、土壤等)中与人群身体健康有关的各种因素(物理、化学和生物)所规定的浓度和接触时间的限制性量值,在低于此种浓度和接触时间内,根据现有的知识,不会观察到任何直接和/或间接的有害作用。
LD50:指引起一组受试实验动物半数死亡的剂量或浓度。
剂量的基本类型:第二章外源化学物在体内的生物转运生物膜的功能:1:隔离功能 2:生化反应和生命活动的场所 3:内外环境物质交换的屏障吸收(abosorption):外源化学物从接触部位,通常是机体的外表面或内表面的生物膜转运至血循环的过程分布(distribution):外源化学物吸收进入血流或淋巴液后,随体循环分散到全身组织器官的过程贮存库(storage depot):进入机体内的外源化学物常在特定器官组织蓄积而浓度较高,如果外源性化学物对这些器官组织没有明显的毒作用。
排泄(excretion):外源化学物及其代谢产物向机体外转运的过程,是生物转运的最后一个环节。
吸收顺序:1:经胃肠道吸收 2:经呼吸道吸收 3:经皮肤吸收 4:其它:注射毒物在组织中的贮存:血浆蛋白质作为贮存库:清蛋白肝脏和肾脏作为贮存库脂肪组织作为贮存库骨骼组织作为贮存库机体的三大屏障:1、血脑屏障 2、胎盘屏障 3、其他屏障(血-睾丸屏障和血-眼屏障)排泄类型:一、肾脏排泄二、肝与胆排泄三、肺排泄四、其他:乳汁排泄时量关系曲线:动物在染毒后不同时间采血样,测定血毒浓度,以血毒浓度为纵坐标,时间为横坐标作图(潜伏期,持续期,和残留期)ADEM(吸收,分布,代谢,排除)第三章化学毒物生物转化Ⅰ相反应(phase Ⅰ biotransformation)、:经过氧化、还原和水解等反应使外源化学物暴露或产生极性基团,如-OH、-NH2、-SH、-COOH等,水溶性增高并成为适合于Ⅱ相反应的底物I相反应的类型:1: 氧化作用2: 还原作用(硝基和偶氮还原,羰基还原,含硫基团还原 ,醌还原, 脱卤还原 3:水解作用(酯酶酰胺酶环氧化物水化酶)Ⅱ相反应(phase Ⅱ biotransformation):具有一定极性的外源化学物与内源性辅因子(结合基团)进行化学结合的反应Ⅱ相反应(反映的类型:1:葡糖醛酸结合 2:硫酸结合3:乙酰化作用 4:甲基化作用5:谷胱甘肽(GSH)结合 6:氨基酸结合外源化学物代谢酶的抑制抑制作用可以分为几种类型。
(1)抑制物与酶的活性中心发生可逆或不可逆性结合。
(2)两种不同的化学物在同一个酶的活性中心发生竞争性抑制。
(3)减少酶的合成。
(4)破坏酶。
(5) 变构作用。
(6)缺乏辅因子。
马来酸二乙酯可耗尽GSH,抑制其他化学物经GSH结合代谢第五章影响毒性作用的因素影响毒作用因素:1:毒物因素2:机体因素3:环境因素联合毒性作用: 相加作用协同作用拮抗作用独立作用脂/水分配系数(lipid/water partition coefficient):化学物在含有脂和水的体系中,在分配达到平衡时在脂相和水相的溶解度比值。
第六章:化学毒物的一般毒性作用急性毒性试验:一次或24h内多次给予受试物后,动物所产生的毒性反应。
急性毒性试验目的:1. 测定受试物的LD50值。
2. 阐明受试物急性毒性的特征及DRR。
3. 研究受试物在体内的生物运转及动力学规律急性毒性试验设计:(重点)1. 试验动物选择:以哺乳动物为主,研究环境毒物时也可选用昆虫及水生生物。
常用动物:大白鼠,小白鼠,家兔等。
对试验动物要求:①性别:♀♂各半,同时进行。
②体重:小鼠18-25g,大鼠180-240g,兔2-2.5kg2. 染毒方法原则: 尽量使受试动物与人对受试物的实际接触途径相一致。
食品毒理学一般选用经口径经口染毒:a. 灌胃:将受试物配成一定浓度的溶液,一次导入胃内。
小鼠: 0.2-1.0ml/只/次; 或0.1-0.5ml/10g.bw.大鼠: 不超过5ml/只/次;或0.5-1.0ml/100g.bw.家兔: 不超过10ml/2kg.bw./次.狗: 不超过50ml/10kg.bw./次.溶液配制: 等体积不等浓度:V0, Cx, Cx随D增大而增大。
等浓度不等体积: C0,Vx, Vx 随D增大而增大。
灌胃法的优缺点: 优点:剂量准确。
缺点:工作量大,操作要求谨慎。
b. 饲喂将受试物拌入饲料或饮水中,让试验动物自由摄入。
c. 吞咽胶囊将受试物装入胶囊内,强行放于动物舌后咽部,迫使其咽下。
四)观察指标1. 每天观察中毒出现的症状和时间。
2. 死亡数及时间。
3. 剖检、生化及病理学检查。
(五)试验程序1. 剂量设计预试验: 先查询资料,对毒力作出估计,设计预试验方案。
一般说来,结构近似的毒物,毒性也比较近似;有些具有特殊结构的毒物,往往具有特殊毒性预试验设计: 组距可以拉大一些,起初可以用4倍公比,即, r = 4,组距 I = log4=o.6LD50测定方法:A. 改良寇氏法(karber) B. 霍恩氏法(Horn) C. 概率单位法蓄积系数法:以低于LD50 的剂量每日给予实验动物,直至出现预计的毒性效应为止,计算达到预计效应的总累积剂量,求出累积剂量与一次接触该受试物产生相同效应的剂量之比值,次比值即为蓄积系数K值。