『壹』 食品毒理學的研究方法
毒理學的研究方法可分為兩大類。一類是微觀方法,另一類是宏觀方法。根據採用方法的不同,可分為體內實驗和體外實驗 。
食品毒理學主要是藉助於動物模型模擬引起人體中毒的各種條件,觀察實驗動物的毒性反應,再外推到人。
1.體內試驗(in vivotest) :也稱為整體動物試驗。可嚴格控制接觸條件,測定多種類型的毒作用。實驗多採用哺乳動物,例如大鼠、小鼠、脈鼠、家兔、倉鼠(hamster)、狗和猴等。在特殊需要情況下,也採用魚類或其他水生生物、鳥類、昆蟲等。檢測外源化學物的一般毒性,多在整體動物進行,例如急性毒性試驗,亞急性毒性試驗、亞慢性毒性試驗和慢性毒性試驗等。哺乳動物體內試驗是毒理學的基本研究方法,其結果原則上可外推到人;但體內試驗影響因素較多,難以進行代謝和機制研究。
2.體外試驗(in vitrotest):利用游離器官、培養的細胞或細胞器進行毒理學研究,多用於外源化學物對機體急性毒作用的初步篩檢、作用機制和代謝轉化過程的深入觀察研究。體外試驗系統缺乏整體毒物動力學過程,並且難以研究外源化學物的慢性毒作用。 (1)游離器官:利用器官灌流技術將特定的液體通過血管流經某一離體的臟器(肝臟、腎臟、肺、腦等),藉此可使離體臟器在一定時間內保持生活狀態,與受試化學物接觸,觀察在該臟器出現有害作用,以及受試化學物在該臟器中的代謝情況。(2)細胞:利用從動物或人的臟器新分離的細胞(原代細胞,primarycell)或經傳代培養的細胞如細胞株(cellstrain)及細胞系(cellline)。(3)細胞器(organelle):將細胞製作勻漿,進一步離心分離成為不同的細胞器或組分,例如線粒體、微粒體、核等,用於實驗。
3.限定人體試驗:通過中毒事故的處理或治療,可以直接獲得關於人體的毒理學資料,這是臨床毒理學的主要研究內容。有時可設計一些不損害人體健康的受控的實驗,但僅限於低濃度、短時間的接觸,並且毒作用應有可逆性。保健食品的人體試食試驗。
4.流行病學調查:通過流行病學調查的方法,不僅可以研究已知環境因素(外源化學物)對人群健康的影響(從因到果),而且還可對已知疾病的環境病因進行探索(從果到因)。但流行病學研究干擾因素多,測定的毒效應還不夠深入,有關的生物學標志還有待於發展。 如突發性大規模食物中毒的調查。
試驗目的
急性毒性試驗:測定LD50, 了解受試物的毒性強度、性質和可能的靶器官,為進一步進行毒性試驗的劑量和毒性觀察指標的選擇提供依據,並根據LD50進行毒性分級;
遺傳毒性試驗:對受試物的遺傳毒性以及是否具有潛在的致癌作用進行篩選;
致畸試驗:了解受試物是否具有致畸作用
30天喂養試驗:在急性毒性試驗的基礎上進一步了解其毒性作用,觀察對生長發育的影響,並可初步估計最大未觀察到有害作用劑量
亞慢性毒性試驗--90天喂養試驗:觀察受試物以不同劑量水平經長期喂養後對動物的毒性作用性質和作用的靶器官,了解受試物對動物繁殖及對子代的發育毒性,觀察對生長發育的影響,並初步確定最大NOAEL和致癌的可能性,為慢性毒性和致癌性試驗的劑量選擇提供依據;
代謝試驗:了解受試物在體內的吸收、分布、代謝和排泄速度及蓄積性,尋找可能的靶器官;為選擇慢性毒性試驗的合適物種、品系提供依據,了解代謝產物的形成情況。
慢性毒性試驗和致癌試驗:了解經長期接觸受試物後出現的毒性作用以及致癌作用;最後確定最大未觀察到有害作用劑量,未受試物能否應用於食品的最終評價提供依據。
『貳』 食品安全性毒理學評價程序和試驗方法有哪些標准
毒理學安全性評價是通過動物實驗和對人群的觀察,闡明食品中的某種物質(含食品固有物質、添加物質或污染物質)的毒性及潛在的危害,對該物質能否投入市場做出安全性的評估或提出人類安全接觸的條件,以達到最大限度的減小其危害作用、保護人民身體健康的目的。
對人類食用這種物質的安全性做出評價的研究過程稱為食品毒理學安全性評價。
應用食品毒理學的方法對食品進行安全性評價, 為我們正確認識和安全使用食品添加劑(包括營養強化劑)、開發食品新資源和新資源食品及保健食品的開發提供了可靠的技術保證,為我們正確評價和控制食品容器和包裝材料、輻照食品、食品及食品工具與設備用洗滌消毒劑、農葯殘留及獸葯殘留的安全性提供了可靠的操作方法。
1.毒理學安全性評價的法律法規
①1994年8月10日批准通過中華人民共和國國家標准
現行GB15193.1-2003 《食品安全性毒理學評價程序》
②1991年12月頒發了《農葯安全性毒理學評價程序》。
③1984年9月20日《中華人民共和國葯品管理法》,
1988年衛生部頒布《新葯(西葯)毒理學研究指導原則》
④1987年5月28日國家標准《化妝品安全性評價程序和方法》
⑤1993年5月發布了《保健食品功能毒理學評價程序和檢驗方法(試行)》
⑥1987年國務院發布《化學危險品安全管理條例》
2.我國食品安全性毒理學評價法律法規和標准
食品安全性毒理學評價程序和試驗方法(共21個標准)
GB 15193.1-2003 食品安全性毒理學評價程序
GB15193.2-2003 食品毒理學實驗室操作規范
GB 15193.3-2003 急性毒性試驗
GB15193.4-2003 鼠傷寒沙門氏菌
哺乳動物微粒體酶試驗
GB15193.5-2003 骨髓細胞微核試驗
GB15193.6-2003哺乳動物骨髓細胞染色體畸變試驗
GB15193.7-2003 小鼠精子畸形試驗
GB 15193.8-2003 小鼠睾丸染色體畸變試驗
GB 15193.9-2003 顯性致死試驗
GB 15193.10-2003 非程序性DNA合成實驗
GB 15193.11-2003 果蠅伴性隱性致死試驗
GB 15193.12-2003 體外哺乳類細胞(V79/HGPRT)基因突變試驗
GB 15193.13-2003 30天和90天喂養試驗
GB 15193.14-2003致畸試驗
GB 15193.15-2003 繁殖試驗
GB 15193.16-2003 代謝試驗
GB 15193.17-2003 慢性毒性和致癌試驗
GB 15193.18-2003 日容許攝入量(ADI)的制定
GB 15193.19-2003 致突變物、致畸物和致癌物的處理方法
GB 15193.20-2003 TK基因突變試驗
GB 15193.21-2003 受試物處理方法
為了保證毒理學實驗結果的正確性,還必須規范整個毒理學實驗條件和實驗過程,其目的是規范試驗方法和實驗數據的收集和整理過程,確保實驗數據的可靠性和可比性,以便管理部門據此做出正確決策。
為此,世界上一些國家和組織研究制定了毒理學良好實驗室規范(Good laboratory practice,GLP),我國也在近年制定了GB15193.2-2003《食品毒理學實驗室操作規范》。
根據我國衛生法規的規定:食品、食品添加劑、農葯、獸葯、工業化學品等各類可以經食物鏈進入人體的化學物質必須經過安全性評價,才能允許投產,進入市場或進行國際貿易。
『叄』 食品毒理學評價評價程序中規定,需進行四個階段毒理學實驗項目的化學毒物是什麼
第一階段:急性毒性試驗:它是一次性投較大劑量後觀察動物的變化,觀察期大約為1周,從而判定動物的致死量(LD)和半致死量(LD50)。半致死量是指實驗動物死亡一半的投葯量。如果投葯量大於5000mg/kg,無死亡,可認為該品毒性較低,無需做致死量精確測定。
第二階段:遺傳毒性試驗,30 天喂養試驗,傳統致畸試驗
遺傳毒性試驗的組合應該考慮原核細胞與真核細胞、體內試驗與體外試驗相結合的原則。從Ames 試驗或V79/HGPRT 基因突變試驗、骨髓細胞微核試驗或哺乳動物骨髓細胞染色體畸變試驗、TK 基因突變試驗或小鼠精子畸形分析(或睾丸染色體畸變分析試驗)中分別各選一項。
①基因突變試驗:鼠傷寒沙門氏菌/哺乳動物微粒體酶試驗(Ames 試驗)為首選,其次考慮選用V79/HGPRT 基因突變試驗,必要時可另選其它試驗。
②骨髓細胞微核試驗或哺乳動物骨髓細胞染色體畸變試驗。
③TK 基因突變試驗。
④ 小鼠精子畸形分析或睾丸染色體畸變分析。
⑤ 其它備選遺傳毒性試驗:顯性致死試驗、果蠅伴性隱性致死試驗,非程序性DNA合成試驗。
⑥30 天喂養試驗。
⑦ 傳統致畸試驗。
第三階段:亞慢性毒性實驗:實驗期在3個月左右,檢驗該品的毒性對機體的重要器官或生理功能的影響包括繁殖和致畸實驗
第四階段:慢性毒性實驗:考查少量該品長期對機體的影響,確定最大無作用量(MNL),一般以壽命較短敏感的動物的一生為一個試驗階段,如用大白鼠試驗2年小白鼠試驗1.5年。
國際上常用ADI、LD50作為主要毒性安全性指標為,其中,ADI值(Acceptable Daily Intake)也就是每天每千克體重允許攝入的毫克數,聯合國FAO/WHO所屬的食品添加劑專家聯合委員會(JECFA)每年依據各國所用食品添加劑的毒性報告提出,由聯合國食品添加劑法規委員會(CCFA)每年年會討論,並對某種食品添加劑的ADI做出評價、修改或撤銷各國對此都已接受。大家知道,ADI值是根據對小動物(大鼠、小鼠等)近乎一生的長期毒性試驗中所求得的最大無作用量(MNL),取其1/100-1/500作為ADI值。各國依據ADI值制定出允許在食品中的最大添加量,就食品安全性方面來看,應該說是有保證的。
1) 幾種常見的食品添加劑的ADI值見表1
表1
品名 ADImg/kg 最大使用量g/kg 用途
六偏磷酸鈉 0-70 5.0 方便麵
三聚磷酸鈉 0-70 5.0 方便麵
磷酸二氫鈣 0-70 4.0 麵包,饅頭,餅干
磷酸氫鈣 0-70 1.0 發酵製品,嬰兒食品
過氧化苯甲醯 0-40 0.06 麵粉熟化,增白
硬酯醯乳酸鈣(CSL) 0-20 2.0 麵包糕點
硬酯醯乳酸鈉(SSL) 0-20 2.0 麵包糕點
苯甲酸 0-5 0.2-1 食品防腐
山梨酸 0-25 0.2-2 食品防腐
乳酸亞鐵 0-0.8 0.2-0.5 豆奶粉,豆粉
丁基羥基茴香醚(BHA)0-0.5 0.1-0.2 食用油脂,油炸食品,餅干,方便麵,速煮米
二丁羥基甲苯(BHT) 0-0.3 0.2 早餐谷類食品
註:食品添加劑在食品中的最大使用量一般是依據JECFA推薦的"丹麥預演算法(DBM)"來推算的,這種方法目前已被世界各國公認和採用,即:食品添加劑的最大使用量=40×ADI
2) 半數致死量(LD50)
LD50是判斷食品添加劑安全性的第二種常用指標,也是任何食品添加劑都必須進行的毒理學評價中的第一個階段急性毒性試驗指標,它一般表明了食品添加劑急性毒性的大小。我國《食品安全性毒理學評價程序和方法》(GB 15193.3-2003)頒布的急性毒性(LD50)劑量分級標准表中將用於食品中化學物質依據LD50分成六大類,如表2
表2
毒性級別大鼠口服LD50mg/kg相當於人的致死劑量mg/kg相當於人的致死劑量g/人
極 毒 <1 稍嘗 0.05
劇 毒 1—50 500—4000 0.5
中等毒 51—500 4000—30000 5
低 毒 501—5000 30000—250000 50
實際無毒 5001—15000 250000—500000 500
無 毒 >15000 >500000 2500
一般來講,對動物毒性很低的物質,對人體的毒性也很低,LD50越大表明其毒性越小,在食品使用時其安全性越高,表3是幾種常見的食品添加劑的LD50。
表3
品名 LD50 mg/kg GB2760規定最大使用量g/kg 主要用途
過氧化苯甲醯 7710 0.06 麵粉處理劑
苯甲酸 2530 0.2-0.8 食品防腐劑
丁基羥基茴香醚(BHA) 2000-5000 0.2 抗氧化劑
二丁羥基甲苯(BHT) 890 0.2 抗氧化劑
亞硝酸鈉 220 0.15殘留0.05 肉製品著色劑
亞硝酸鉀 200 0.15殘留0.05 肉製品著色劑
通過表3可以看出,過氧化苯甲醯屬於實際無毒類,苯甲酸屬於低毒類,而肉製品常用的亞硝酸鈉和亞硝酸鉀以及早餐谷類所添加的營養強化劑氧化鋅,都屬於中毒類。