1、權威的毒理學評價具體的試驗方法食品毒理學評價與食品安全性內容：本文從食品毒理學的角度對食品安全性進行了論述探討了食品安全性評價與ADI、LD50等指標之間的關系，為正確認識和使用食品添加劑及新資源食品的開發(fā)提供了理論基礎。關鍵：食品毒理學、ADI、LD50、最大使用量刖百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(yǎng)強化劑)、開發(fā)食品新資源和新資源食品及保健食品的開發(fā)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、農藥殘留及獸藥殘留的安全性提供了可靠的操作方法。一.食品毒理學基本概念1食品毒理學(

2、foodtoxicology):應用毒理學方法研究食品中外源化學物的性質，來源與形成，它們的不良作用與可能的有益作用及其機制，并確定這些物質的安全限量和評定食品的安全性的科學。食品毒理學的作用就是從毒理學的角度，研究食品中可能含有的外源化學物質對食用者的毒作用機理，檢驗和評價食品(包括食品添加劑)的安全性或安全范圍，從而達到確保人類的健康目的。2毒物：在一定條件下，較小劑量就能夠對生物體產(chǎn)生損害作用或使生物體出現(xiàn)異常反應的外源化學物稱為毒物。食物中的毒物來源有：天然的或食品變質后產(chǎn)生的毒素等、環(huán)境污染物、農獸藥殘留、生物毒素、以及食品接觸所造成的污染。外源化學物(xenobiotics)：是存

3、在于外界環(huán)境中，而能被機體接觸并進入體內的化學物；它不是人體的組成成分，也不是人體所需的營養(yǎng)物質。近來，確切的概念應稱為“外來生物活性物質”。毒性：是指外源化學物與機體接觸或進入體內的易感部位后，能引起損害作用的相對能力，或簡稱為損傷生物體的能力。也可簡述為外源化學物在一定條件下?lián)p傷生物體的能力。食品中的外源化學物也可能在一定條件下呈有益作用或不良作用。毒理學的一個基本原則和首要目的就是要對毒性進行定量。歐洲中世紀的科學家Paracelsus(14931541)曾說過：“所有的物質都是毒物，沒有一種不是毒物的。正確的劑量才使得毒物與藥物得以區(qū)分(ThedosemakesthePoison)。一

4、般來說，毒物和非毒物之間沒有嚴格的界限。同一種化學物質，由于使用劑量、對象和方法的不同，則可能是毒物，也可能是非毒物。例如，亞硝酸鹽(nitrate)對正常人是毒性物質，但對氰化物中毒者則是有效的解毒劑。另外，人體對硒(Se)的每日安全攝入量為50200匹，如低于50匹則會導致心肌炎，克山病等疾病，并誘發(fā)免疫功能低下和老年性白內障的發(fā)生；如攝入量在2001000口g之間則會導致中毒，如每日攝入量超過1mg則可導致死亡?；瘜W損害：所謂化學損害是指通過改變生物體內的生物化學過程甚至導致器質性病變的損傷。如有機磷酯化合物類農藥主要通過抑制膽堿酯酶的活性，使生物體乙酰膽堿超常累積，因而導致生物體的極度

5、興奮而死亡。毒性物質的分類：(1)按其來源：分天然、合成和半合成三類；按其用途及分布范圍：分工業(yè)、環(huán)境、食品有毒成分、農用、醫(yī)用、軍事、放射性、生物性和化妝品中分布的有害化學物；按其毒性強弱又可分為劇毒、高毒、中毒、低毒、微毒等。毒物的毒效應急性毒性:指機體一次給予受試化合物，低毒化合物可在24小時內多次給予，經(jīng)吸入途徑和急性接觸，通常連續(xù)接觸4小時，最多連續(xù)接觸不得超過24小時。在短期內發(fā)生的毒效應。食品毒理學研究的途徑主要是經(jīng)口給予受試物，方式包括灌胃喂飼吞咽膠囊等。急性毒性研究的目的，主要是探求化學物的致死劑量，以初步評估其對人類的可能毒害的危險性。蓄積毒性：指低于一次中毒劑量的外源化學

6、物，反復與機體接觸一定時間后致使機體出現(xiàn)的中毒作用。一種外源化學物在體內蓄積作用的過程，表現(xiàn)為物質蓄積和功能蓄積兩個方面。（3）亞慢性、慢性毒性亞慢性毒性：指機體在相當于1/20左右生命期間，少量反復接觸某種有害化學和生物因素所引起的損害作用。慢性毒性：指外源化學物質長時間少量反復作用于機體后所引起的損害作用?！叭隆弊饔茫褐钢峦蛔儭⒅禄?、致癌作用。二.我國食品安全性毒理學評價法律法規(guī)和標準中華人民共和國食品衛(wèi)生法第九條第二項：禁止生產(chǎn)經(jīng)營含有毒、有害物質或者被有害物質污染，可能對人體健康有害的食品。食品安全性毒理學評價程序和試驗方法（共二十一個標準）GB15193.1-2003食品安全性毒理

7、學評價程序GB15193.2-2003食品毒理學實驗室操作規(guī)范GB15193.3-2003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GB15193.8-2003小鼠睪丸染色體畸變試驗GB15193.9-2003顯性致死試驗GB15193.10-2003非程序性DNA合成試驗GB15193.11-2003果蠅伴性隱性致死試驗GB15193.12-2003體外哺乳類細胞（V79/HGPRT）基因突變試驗GB15193.1

8、3-200330天和90天喂養(yǎng)試驗GB15193.14-2003致畸試驗GB15193.15-2003繁殖試驗GB15193.16-2003代謝試驗GB15193.17-2003慢性毒性和致癌試驗GB15193.18-2003日容許攝入量（ADI）的制定GB15193.19-2003致突變物、致畸物和致癌物的處理方法GB15193.20-2003TK基因突變試驗GB15193.21-2003受試物處理方法3保健食品安全性毒理學評價規(guī)范（包括評價程序和評價方法兩部分）第一部分評價程序（1）主題內容與適用范圍（2）對受試物的要求（3）對受試物處理的要求（4）保健食品安全性毒理學評價試驗的四個階段和

9、內容（5）不同保健食品選擇毒性試驗的原則要求（6）保健食品安全性毒理學評價試驗的目的和結果判定保健食品毒理學安全性評價時應考慮的問題第二部分評價方法急性毒性試驗鼠傷寒沙門氏菌/哺乳動物微粒體酶試驗骨髓細胞微核試驗哺乳動物骨髓細胞染色體畸變試驗小鼠精子畸變試驗小鼠睪丸染色體畸變試驗顯性致死試驗非程序性DNA合成試驗果蠅伴性隱性致死試驗體外哺乳類細胞(V79/HGPRT)基因突變試驗TK基因突變試驗30天和90天喂養(yǎng)試驗致畸試驗繁殖試驗代謝試驗慢性毒性和致癌試驗日容許攝入量(ADI)致突變物，致畸物和致癌物的處理方法三毒性參數(shù)和安全限值1.毒性參數(shù)的分類可以利用兩種方法來描述或比較外源化學物的毒性

10、，一種是比較相同劑量外源化學物引起的毒作用強度，另一種是比較引起相同的毒作用的外源化學物劑量，后一種方法更易于定量，這就規(guī)定了下列毒性參數(shù)和安全限值的各種概念。在實驗動物體內試驗得到的毒性參數(shù)可分為兩類。一類為毒性上限參數(shù)，是在急性毒性試驗中以死亡為終點的各項毒性參數(shù)。另一類為毒性下限參數(shù)，即有害作用閾劑量及最大未觀察到有害作用劑量，可以從急性、亞急性、亞慢性和慢性毒性試驗中得到。毒性參數(shù)的測定是毒理學試驗劑量-效應關系和劑量-反應關系研究的重要內容。2.致死劑量或濃度指在急性毒性試驗中外源化學物引起受試實驗動物死亡的劑量或濃度，通常按照引起動物不同死亡率所需的劑量來表示。絕對致死量或濃度(L

11、D100或LCl00)：指引起一組受試實驗動物全部死亡的最低劑量或濃度。由于一個群體中，不同個體之間對外源化學物的耐受性存在差異，個別個體耐受性過高，并因此造成00%死亡的劑量顯著增加。所以表示一種外源化學物的毒性高低或對不同外源化學物的毒性進行比較時，一般不用絕對致死量(LD100),而釆用半數(shù)致死量(LD50)。LD50較少受個體耐受程度差異的影響，較為準確。半數(shù)致死劑量或濃度(LD50或LC50):指引起一組受試實驗動物半數(shù)死亡的劑量或濃度。它是一個經(jīng)過統(tǒng)計學處理計算得到的數(shù)值，常用以表示急性毒性的大小。LD50數(shù)值越小，表示外源化學物的毒性越強，反之LD50數(shù)值越大，則毒性越低。與LD

12、50概念相似的毒性參數(shù)，還有半數(shù)致死濃度(LC50)，即能使一組實驗動物在經(jīng)呼吸道接觸外源化學物一定時間(一般固定為2或4小時)后，死亡50%所需的濃度(mg/m3)。環(huán)境毒理學中，還有半數(shù)耐受限量(mediantolerancelimit,MTL)用于表示一種環(huán)境污染物對某種水生生物的急性毒性，即一群水生生物(例如魚類)中50%個體在一定時間(48h)內可以耐受(不死亡)的某種環(huán)境污染物在水中的濃度(mg/L),般用MTL48表示。最小致死劑量或濃度(MLD,LD0l或MLC,LC0l):指一組受試實驗動物中,僅引起個別動物死亡的最小劑量或濃度。最大耐受劑量或濃度(MTD,LD0或MTC,L

13、C):指一組受試實驗動物中,不引起動物死亡的最大劑量或濃度。觀察到的有害作用的最低劑量(lowestobservedadverseeffectlevel,LOAEL)在規(guī)定的暴露條件下，通過實驗和觀察，一種物質引起機體:人或實驗動物)形態(tài)、功能、生長、發(fā)育或壽命可檢測到的有害改變的最低劑量或濃度，此種有害改變與同一物種、品系的正常(對照)機體是可以區(qū)別的。LOAEL是通過實驗和觀察得到的，應具有統(tǒng)計學意義和生物學意義。未觀察到的有害作用劑量(noobservedadverseeffectlevel,NOAEL)在規(guī)定的暴露條件下,通過實驗和觀察,一種物質不引起機體(人或實驗動物)形態(tài)、功能、生

14、長、發(fā)育或壽命可檢測到的有害改變的最高劑量或濃度。機體(人或實驗動物)在形態(tài)、功能、生長、發(fā)育或壽命改變可能檢測到，但被判斷為非損害作用。未觀察到的作用劑量(noobservedeffectlevel,NOEL)在規(guī)定的暴露條件下，通過實驗和觀察，與同一物種、品系的正常(對照)機體比較，一種物質不引起機體(人或實驗動物)形態(tài)、功能、壟長、發(fā)育或壽命可檢測到的改變的最高劑量或濃度。在具體的實驗研究中，比NOAEL高一檔的實驗劑量就是LOAEL。應用不同物種品系的實驗動物、接觸時間、染毒方法和指標觀察有害效應，可得出不同的LOAEL和NOAEL。急性、亞急性、亞慢性和慢性毒性試驗都可分別得到各自的

15、LOAEL或NOAEL。因此，在討論LOAEL或NOAEL時應說明具體條件，并注意該LOAEL有害作用的嚴重程度。LOAEL或NOAEL是評價外源化學物毒性作用與制訂安全限值的重要依據(jù)，具有重要的理論和實踐意義。閾值為一種物質使機體(人或實驗動物)剛開始發(fā)生效應的劑量或濃度，即稍低于閾值時效應不發(fā)生，而達到或稍高于閾值時效應將發(fā)生。一種化學物對每種效應都可有一個閾值，因此一種化學物可有多個閾值。對某種效應，對不同的個體可有不同的閾值。同一個體對某種效應的閾值也可隨時間而改變。就目前科學發(fā)展程度，對于某些化學物和某些毒效應還不能證實存在閾劑量(如遺傳毒性致癌物和性細胞致突變物)。閾劑量應該在實驗

16、測定的NOEL和LOEL之間。在利用NOEL或LOEL時應說明測定的是什么效應，什么群體和什么染毒途徑。當所關心的效應被認為是有害效應時，就稱為NOAEL或LOAEL。閾劑量并不是實驗中所能確定的,在進行危險性評價時通常用NOAEL或NOEL作為閾值的近似值。安全限值動物試驗外推到人通常有三種基本的方法：利用不確定系數(shù)(安全系數(shù))；利用藥物動力學外推(廣泛用于藥品安全性評價并考慮到受體敏感性的差別)；利用數(shù)學模型。毒理學家對于最好”的模型及模型的生物學意義尚無統(tǒng)一的意見。安全限值是指為保護人群健康，對生活和生產(chǎn)環(huán)境和各種介質空氣、水、食物、土壤等)中與人群身體健康有關的各種因素(物理、化學和生

17、物)所規(guī)定的濃度和接觸時間的限制性量值,在低于此種濃度和接觸時間內,根據(jù)現(xiàn)有的知識,不會觀察到任何直接和/或間接的有害作用。也就是說,在低于此種濃度和接觸時間內,對個體或群體健康的危險度是可忽略的。安全限值可以是每日容許攝入量(ADI)、可耐受攝入量(TI)、參考劑量(RfD)、參考濃度(RfC)和最高容許濃度(MAC)等。每日容許攝入量(acceptabledailyintake,ADI)是以體重表達的每日容許攝入量，以此量終生攝入無可測量的健康危險性(標準人為60kg)。可耐受攝入量(tolerableintake,TI)是由IPCS(國際化學品安全規(guī)劃署)提出的，是指沒有可估計的有害健康

18、的危險性對一種物質終生攝入的容許量。取決于攝入途徑，TI可以用不同的單位來表達，如吸入可表示為空氣中濃度如|jg/m3或mg/m3)。參考劑量和參考濃度是美國環(huán)境保護局(EPA)對非致癌物質進行危險性評價提出的概念。參考劑量referencedose,RfD)和參考濃度(referenceconcentration,RfC)，是指一種日平均劑量和估計值。人群(包括敏感亞群)終身暴露于該水平時，預期在一生中發(fā)生非致癌(或非致突變)性有害效應的危險度很低,在實際上是不可檢出的。最高容許濃度(maximalallowableconcenrtation,MAC):系指某一外源化學物可以在環(huán)境中存在而不

19、致對人體造成任何損害作用的濃度。我國在制訂MAC時遵循“在保證健康的前提下，做到經(jīng)濟合理，技術可行的原則，因此與上述幾種以保護健康為基礎的安全限值有區(qū)別。MAC的概念對生活環(huán)境和生產(chǎn)環(huán)境都適用，但人類在生活與生產(chǎn)活動中的具體接觸情況存在較大差異，同一外源化學物在生活環(huán)境中與生產(chǎn)環(huán)境中的MAC也不相同。8不確定系數(shù)和安全系數(shù)安全系數(shù)(safetyfactor,SF):是根據(jù)所得的最大無有害作用劑量(NOAEL)提出安全限值時，為解決由動物實驗資料外推至人的不確定因素及人群毒性資料本身所包含的不確定因素而設置的轉換系數(shù)。安全系數(shù)一般采用100，據(jù)認為安全系數(shù)100是為物種間差異(10)和個體間差異

20、(10)兩個安全系數(shù)的乘積。不確定系數(shù)(UF):為求得可耐受攝入量(TI)說明關鍵研究(pivotalstudy)的適宜性(可信性)，物種間外推，在人個體間變異，全部資料的適宜性(充分性)和毒性的性質的各個因子的乘積。將臨界效應(criticaleffect)的NOAEL或LOAEL除以不確定系數(shù)即求得安全限值。四食品安全性毒理學評價試驗的四個階段和內容第一階段：急性毒性試驗：它是一次性投較大劑量后觀察動物的變化,觀察期大約為)。半致死量是指實驗動物死亡1周，從而判定動物的致死量(LD)和半致死量(LD50一半的投藥量。如果投藥量大于5000mg/kg,無死亡，可認為該品毒性較低，無需做致死量

21、精確測定。第二階段：遺傳毒性試驗，30天喂養(yǎng)試驗，傳統(tǒng)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（或睪丸染色體畸變分析試驗）中分別各選一項。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。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。小鼠精子畸形分析或睪丸染色體畸變分析。其它備選遺傳毒性試驗：顯性致死試驗、果

22、蠅伴性隱性致死試驗，非程序性DNA合成試驗。30天喂養(yǎng)試驗。傳統(tǒng)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）,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。五.食品添加劑的使用限量與相關參數(shù)國際上常用ADI、LD50作為主要毒性安全性指標為，其中，ADI值（AcceptableDailyIntake）也就是每天每千克體重允許攝入的毫克數(shù)，聯(lián)合國FAO/WHO所屬的食品添加劑專家聯(lián)合委員會（JECFA）每年

23、依據(jù)各國所用食品添加劑的毒性報告提出，由聯(lián)合國食品添加劑法規(guī)委員會（CCFA）每年年會討論，并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(jù)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AD值。各國依據(jù)AD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1AEImg/kg眾大便用M川途六偏璘醍鈉0-705.Q方務而三0-705.Q方癥而磷酸氫鈣0-704.Q而蝕慢頭霸卡磷酸氫鈣0-70E.Q發(fā)酵制品，鏗兒食品過氧北芳甲酰0-4

24、00.06麗粉熟他增白便幅醜乳鹹呼0-202.0麗蝕糕點圃B酰乳酸鈉（SSL）0-202.00-50.2-!食品防腐山碧駿0-250.2-2食品防騰乳酸亞鐵0-G.S0.2-C5豆陽粉,豆般丁基輕甚簡香能用HA）0-G.50J-D.2ft用汨抵油悴倉品耕fi方IB亂逗煮米二丁豎醫(yī)甲苯（BHT：0-0.30.2早解谷類住品注：食品添加劑在食品中E勺最大使用量-般是依據(jù)JECFA推薦的丹麥預算法（DBM）認和釆用,即:食品添加劑的最大使用量=40 xADI2）半數(shù)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，

25、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（GB1519332003）頒布的急性毒性（LD50）劑量分級標準表中將用于食品中化學物質依據(jù)LD50分成六大類，如表2表2毒性址別人鼠口服LD汕mg/kg相少于人的致死劑himg/kg相當于人的笛死劑誡M毒150003000)02?00一般來講，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3LD.50itjg/lgGB276O規(guī)定最主要用建大使用量対爆站需LMmg/kg(3型760規(guī)楚蟲主雰用確大便用量盹過氧七黃甲脫77100.0

26、6面粉處理梨蘋甲酸25300.2-0.8食晶防溝劑工墓羥基茴香S(BHA)2030-53000.2抗氧化劑一丁羌塞甲苯BHT；8900.2抗氧憶劑亞硝酸鈉2200J5殘留黛0疔肉制枯著色蔚亞酈鉀2000.15殘留黛0疔肉制誦色制硝酸鈉和亞硝酸鉀以及早餐谷類所添加的營養(yǎng)強化劑氧化鋅都屬于中毒類。表4給出了幾種食品防腐劑的相關安全參數(shù)表4食品防腐劑的最大使用量和安全參數(shù)食品添加劑(代碼)使用范圍最大使用簾g/kgADmg/kg(bw)LD$o大鼠口服mg/kg(bw)備注苯甲酸(17.001)碳酸飲料0.20-5.0(苯甲酸及其鹽的的總戢.以苯甲酸計)FAO/WHO1994)2530低毒以苯甲酸計,塑料桶裝濃縮果蔬汁不得超過2g/kg,蘢甲酸和苯甲酸衲同時便用時以苯甲酸計.不得超過星大使用章低鹽醬菜、醬類.蜜餞0.5匍荀酒、果酒、軟糖0.8朱甲酸鈉(17.002)醬油.食醋、果醬(不包括罐頭)、果汁(味型飲料1.0食品工業(yè)用塑料桶裝濃縮果蔬汁2.0山梨酸鉀(17.00