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食品中外源化学物的毒性

食品中外源化学物的毒性
食品中外源化学物的毒性

第一章食品中外源化学物的毒性

损伤和影响因素

第一节食品中外源化学物引起的毒性损伤

一、损害作用与非损害作用

外源化学物在机体内可引起一定的生物学效应,其中包括损害作用和非损害作用。损害作用是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。损害作用、有害作用和毒作用具有相同的含义。

外源化学物对机体的损害作用(adverse effect),具有下列特点:

1. 机体的正常形态学、生理学、生长发育过程受到影响,寿命可能缩短。

2. 机体功能容量降低。

3. 机体对外加应激的代偿能力降低。

4. 机体对其他某些环境因素不利影响的易感性增高。

决定一种效应是否是有害作用需要专家的判断。在试验中观察到的效应,是否是有害效应,这依赖于该效应的性质。例如,有机磷酸酯农药引起的血浆胆碱酯酶抑制不应认为是毒性效应,虽然是一种效应,可作为接触标志物。肝重量的可逆性增加可能是适应性反应,而不是毒效应,但需要进行辅助的研究。

外源化学物对机体的非损害作用(non-adverse effect)与损害作用相反,一般认为非损害作用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。非损害作用中,机体发生的一切生物学变化应在机体代偿能力范围之内,当机体停止接触该种外源化学物后,机体维持体内稳态的能力不应有所降低,机体对其他外界不利因素影响的易感性也不应增高。

应该指出,损害作用与非损害作用都属于外源化学物在机体内引起的生物学作用。而在生物学作用中,量的变化往往引起质的变化,所以非损害作用与损害作用具有一定的相对意义。正如在健康和疾病状态之间没有一个绝对的分界,存在亚健康状态和亚疾病状态一样,有时也难以判断外源化学物在机体内引起的生物学作用是非损害作用还是损害作用。随着生命科学的进展,将不断出现新的概念和方法,有可能过去认为是非损害作用的生物学作用,会重新判断为损害作用。因此,应充分地认识到对损害作用与非损害作用判断的相对性和发展性。

二、毒效应谱

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,称为毒效应谱(spectrum of toxic effects),可以表现为:①机体对外源化学物的负荷增加;②意义不明的生理和生化改变;③亚临床改变;④临床中毒;⑤甚至死亡。机体负荷是指在体内化学物和/或其代谢物的量及分布。亚临床改变、临床中毒、死亡属于损害作用(毒效应),毒效应谱还包括致癌、致突变和致畸胎作用。

适应(adaptation)是机体对一种通常能引起有害作用的化学物显示不易感性或易感性降低。抗性(resistance)和耐受(tolerance)相关,但含义不同。抗性用于一个群体对于应激原化学物反应的遗传机构改变,以至与未暴露的群体相比有更多的个体对该化学物不易感性。因此抗性产生必需有化学物的选择及随后的繁殖遗传。耐受对个体是指获得对某种化学物毒作用的抗性,通常是早先暴露的结果。耐受也可用于在暴露前即有高频率的抗性基因的群体。

耐受是由于实验前对某化学物或结构类似化学物的暴露导致对该化学物毒作用反应性

降低的状态。引起耐受的主要机制可能是由于到达毒作用靶部位的毒物量降低(处置性耐受)或某组织对该化学物的反应性降低。处置性耐受的例子如四氯化碳预处理可使肝损伤的活性代谢物(CCl3·)生成减少,而引起对其本身的耐受。而镉可诱导金属硫蛋白生成,镉与金属硫蛋白结合而导致毒性降低。

三、毒性作用分类

外源化学物对机体的毒性作用可按以下几方面进行分类:

1. 速发或迟发性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刻毒性作用称为速发性毒作用(immediate toxic effect)。如氰化钾和硫化氢等引起的急性中毒。一般说来,接触毒物后迅速中毒,说明其吸收、分布快,作用直接;反之则说明吸收缓慢或在作用前需经代谢转化。中毒后迅速恢复,说明毒物能很快被排出或被解毒;反之则说明解毒或排泄效率低,或已产生病理或生化方面的损害以致难以恢复。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称为迟发性毒化合物。又如致癌性外源化学物,人类一般要在初次接触后10~20年才能出现肿瘤。

2. 局部或全身作用局部毒性作用(local toxic effect)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。如接触具有腐蚀性的酸碱所造成的皮肤损伤,吸入刺激性气体引起的呼吸道损伤等。全身毒性作用(systemic toxic effect)是指外源化学物被机体吸收并分布至靶器官或全身后所产生的损害作用,例如一氧化碳引起机体的全身性缺氧。除一些活性很高的物质外,大多数化学物产生全身毒作用,有些物质两种作用兼而有之。例如四乙基铅可作用于皮肤的吸收部位,然后分布至全身对中枢神经系统和其他器官产生毒作用。

3. 可逆或不可逆作用外源化学物的可逆作用(reversible effect)是指停止接触后可逐渐消失的毒性作用。一般情况下,机体接触外源化学物的浓度愈低,时间愈短,造成的损伤愈轻,则脱离接触后其毒性作用消失得就愈快。不可逆作用(irreversible effect)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发展。例如,外源化学物引起的肝硬化、肿瘤等就是不可逆的。化学物的毒性作用是否可逆,在很大程度上还取决于所受损伤组织的修复和再生能力。例如肝脏具有较高的再生能力,因此大多数肝损伤是可逆的,反之,中枢神经系统的损伤,多数是不可逆的。

4. 过敏反应(hypersensitivity) 也称之为变态反应(allergic reaction),是机体对外源化学物产生的一种病理性免疫反应。引起这种过敏性反应的外源化学物称为过敏原,过敏原可以是完全抗原,也可以是半抗原。许多外源化学物作为一种半抗原,当其进入机体后,首先与内源性蛋白质结合形成抗原,然后再进一步激发抗体的产生。当再次与该外源化学物接触后,即可引发抗原抗体反应,产生典型的变态反应症状。变态反应是一种有害反应,没有典型的S型剂量-反应关系曲线,但对特定的个体来说,变态反应与剂量有关。例如一个经花粉致敏的人,其过敏反应强度与空气中花粉的浓度有关。

5. 特异体质反应(idiosyncratic reacion) 通常是指机体对外源化学物的一种遗传性异常反应。例如,病人接受一个标准治疗剂量肌肉松弛剂琥珀酰胆碱(succinylcholine),一般情况下引起的肌肉松弛时间较短,因为它能迅速被血清胆碱酯酶(cholinesterase)分解。但有些病人由于这种酶的缺乏,可出现较长时间的肌肉松弛甚至呼吸暂停。又如,体内缺乏NADH高铁血红蛋白还原酶(NADH reductase)的人,对亚硝酸盐及其他能引起高铁血红蛋白症的外源化学物异常敏感。

一种外源化学物的毒效应可能涉及上述几种分类。例如,强酸可引起皮肤的局部毒作用,并且是立即作用,但早期是可逆的。氯乙烯在较低剂量的长期接触可引起肝血管肉瘤,但在一次高剂量接触可引起麻醉和肝毒性。青霉素对某些个体引起的变态反应是间接作用,有时是立即的全身毒作用,此作用可能是可逆的。

四、靶器官

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就称为该物质的靶器官(target organ)。如脑是甲基汞的靶器官,肾脏是镉的靶器官。毒作用的强弱,主要取决于该物质在靶器官中的浓度。但靶器官不一定是该物质浓度最高的场所。例如铅浓集在骨中但其毒性则由于铅对造血系统、神经系统等其他组织的作用所致。同样DDT在脂肪中的浓度最高,但并不对脂肪组织产生毒作用。在全身毒作用中常见的靶器官有神经系统,血液和造血系统、肝、肾、肺等。

毒物直接发挥毒作用的器官称为靶器官,出现毒性效应的器官称为效应器官。效应器官可以是靶器官,或不是靶器官。例如马钱子碱中毒可引起抽搐和惊厥,靶器官是中枢神经系统,效应器官是肌肉。

某个特定的器官成为毒物的靶器官可能有多种原因:①该器官的血液供应;②存在特殊的酶或生化途径;③器官的功能和在体内的解剖位置;④对特异性损伤的易感性;⑤对损伤的修复能力;⑥具有特殊的摄入系统; ⑦代谢毒物的能力和活化/解毒系统平衡;⑧毒物与特殊的生物大分子结合等。

机体对外源化学物的处置是影响毒性效应的重要因素。这是因为,在靶器官内的外源化学物或其活性代谢物的浓度及持续时间,决定了机体的毒性效应的性质及其强度。影响吸收、分布、代谢和排泄的各种因素和外源化学物物理化学性质均可影响在靶器官中外源化学物的量。对特定靶器官的毒性,直接取决于外源化学物与生物大分子如受体、酶、蛋白、核酸、膜脂质的作用,激活并启动了生物放大系统,靶器官和/或效应器官在生物放大系统的支配下,发生功能或形态变化,产生具体的局部毒性效应;受到机体整合、适应和代偿等因素的影响产生整体毒效应。

五、生物学标志

预防医学要求对外源化学物的有害作用进行早期预防、早期诊断和早期治疗,为了达到这样的目的,毒理学近年来发展了生物学标志的概念。

生物学标志(biomarker)是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(图3-1)。

接触生物学标志(biomarker of exposure)是测定组织、体液或排泄物中吸收的外源化学物、其代谢物或与内源性物质的反应产物,作为吸收剂量或靶剂量的指标,提供关于暴露于外源化学物的信息。接触生物学标志包括反映内剂量和生物效应剂量两类标志物(如化学物原型、代谢物、血红蛋白加合物、DNA加合物等),用以反映机体生物材料中外源性化学物或其代谢物或外源性化学物与某些靶细胞或靶分子相互作用产物的含量。这些接触生物学标志如与外剂量相关或与毒作用效应相关,可评价接触水平或建立生物阈限值。

图3-1 从暴露到健康效应的模式图和与生物学标志的关系

效应生物学标志(biomarker of effect)指机体中可测出的生化、生理、行为或其他改变的指标,包括反映早期生物效应(early biological effect)、结构和/或功能改变(altered structure /functon)及疾病(disease)三类标志物,提示与不同靶剂量的外源化学物或其代谢物有关联的

对健康有害效应的信息。

易感性生物学标志(biomarker of susceptibility),是关于个体对外源化学物的生物易感性的指标,即反映机体先天具有或后天获得的对接触外源性物质产生反应能力的指标。如外源化学物在接触者体内代谢酶及靶分子的基因多态性,属遗传易感性标志物。环境因素作为应激原时,机体的神经、内分泌和免疫系统的反应及适应性,亦可反映机体的易感性。易感性生物学标志可用以筛检易感人群,保护高危人群。

通过动物体内试验和体外试验研究生物学标志并推广到人体和人群研究,生物学标志可能成为评价外源化学物对人体健康状况影响的有力工具。接触标志用于人群可定量确定个体的暴露水平;效应标志可将人体暴露与环境引起的疾病提供联系,可用于确定剂量—反应关系和有助于在高剂量暴露下获得的动物实验资料外推人群低剂量暴露的危险度;易感性标志可鉴定易感个体和易感人群,应在危险度评价和危险度管理中予以充分的考虑。

第二节表示毒性损伤的指标

一、剂量-反应关系

(一) 效应和反应

效应(effect)是量反应,指接触一定剂量外来化学物后所引起的一个生物、器官或组织的生物学改变。此种变化的程度用计量单位来表示,例如毫克、单位等。例如某种有机磷化合物可使血液中胆碱酯酶的活力降低,四氯化碳能引起血清中谷丙转氨酶的活力增高,苯可使血液中白细胞计数减少等,均为各种外来化学物在机体引起的效应。

反应(response)是质反应,指接触某一化学物的群体(population)中出现某种效应的个体在群体中所占比率,一般以百分率或比值表示,如死亡率、肿瘤发生率等。其观察结果只能以“有”或“无”、“异常”或“正常”等计数资料来表示。

(二)剂量效应关系和剂量反应关系

剂量-效应关系(dose-effect relationship)或剂量-反应关系(dose-response relationship)是毒理学的重要概念,即随着外源化学物的剂量增加,对机体的毒效应的程度增加,或出现某种效应的个体在群体中所占比例增加。如果某种外源化学物与机体出现的某种损害作用存在因果关系,则一定存在明确的剂量-效应或剂量-反应关系。

剂量-效应和剂量-反应关系都可用曲线表示,即以表示效应强度的计量单位或表示反应的百分率或比值为纵坐标,以剂量为横坐标,绘制散点图,可得出一曲线。不同外源化学物在不同具体条件下,所引起的效应类型不同,剂量-效应关系曲线一般可呈现上升或下降的不同类型的曲线,呈抛物线型、直线型或S-形曲线等多种形状。如苯可使血液中白细胞计数减少,即为下降的曲线。而有机磷化合物可使血液中胆碱酯酶和羧酸酯酶的活力降低,如将纵坐标换算成抑制百分率,则剂量-效应关系曲线分别为直线型(胆碱酯酶)和抛物线型(羧酸酯酶),见图3-2。

图3-2 在饲料中敌杀磷染毒七天的剂量-效应关系

以剂量为横坐标,以效应为纵坐标,量效曲线为先陡后平的曲线(抛物线型)。如把剂量转换成对数剂量,将效应转换成最大效应的百分率,则量效曲线为S形曲线,常采用半数有效量(median effect dose,ED50)来计算化学物(或药物)的强度(Potency)。

在一般情况下,剂量-反应关系曲线的基本类型是S-形曲线。剂量-反应曲线反映了人体或实验动物对外源化学物毒作用易感性的分布。如果人体或实验动物对外源化学物易感性完全相同,则在某一个剂量(TD,即中毒剂量)全部个体都发生相同的毒作用(图3-3中1A),剂量-反应曲线应该成为图3-3中1B的形状。S-形曲线反映个体对外源化学物毒作用易感性的不一致性(图3-3中2A),少数个体对此外源化学物特别易感或特别不易感,整个群体对此外源化学物的易感性成正态分布。S-形剂量-反应曲线的特点是在低剂量范围内,随着剂量增加,反应增加较为缓慢,然后剂量增加时,反应也随之急速增加,但当剂量继续增加时,反应强度增加又趋向缓慢。曲线开始平缓,继之陡峭,然后又趋平缓,成为S –形(图3-3中2B)。曲线的中间部分,即反应率50%左右,斜率最大,剂量略有变动,反应即有较大增减。根据所用指标不同可分别称为半数有效剂量ED50,半数中毒剂量TD50和半数致死量LD50。实际上更为常见的剂量-反应曲线是非对称S-状曲线。非对称S-形曲线两端不对称,一端较长,另一端较短(图3-3中3A)。非对称S-形曲线反映个体对此外源化学物的毒作用易感性成偏态分布(图3-3中3B)。

剂量-效应关系或剂量-反应关系的研究是毒理学试验的重要目的。在一个实验群体中剂量-反应关系的研究的基本概念是有害效应的发生率和严重度是与剂量有关的。固定剂量的

染毒随染毒期限增加引起效应的发生率增加时,也可见到时间-反应关系。

图3-3 实验动物个体对外源化学物的易感性分布和剂量-反应关系的模式图

个体易感性:A. 完全相同;B. 成正态分布;C. 成偏态分布

二、毒性参数和安全限值

可以利用两种方法来描述或比较外源化学物的毒性,一种是比较相同剂量外源化学物引起的毒作用强度,另一种是比较引起相同的毒作用的外源化学物剂量,后一种方法更易于定量,这就规定了下列毒性参数和安全限值的各种概念。

在实验动物体内试验得到的毒性参数可分为两类。一类为毒性上限参数,是在急性毒性试验中以死亡为终点的各项毒性参数。另一类为毒性下限参数,即有害作用阈剂量及最大未观察到有害作用剂量,可以从急性、亚急性、亚慢性和慢性毒性试验中得到。毒性参数的测定是毒理学试验剂量-效应关系和剂量-反应关系研究的重要内容。

1. 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。

(1) 绝对致死量或浓度(LD l00或LC l00):指引起一组受试实验动物全部死亡的最低剂量或浓度。由于一个群体中,不同个体之间对外源化学物的耐受性存在差异,个别个体耐受性过高,并因此造成100%死亡的剂量显著增加。所以表示一种外源化学物的毒性高低或对不同外源化学物的毒性进行比较时,一般不用绝对致死量(LD l00),而采用半数致死量(LD50)。LD50较少受个体耐受程度差异的影响,较为准确。

(2) 半数致死剂量或浓度(LD50或LC50)指引起一组受试实验动物半数死亡的剂量或浓度。它是一个经过统计学处理计算得到的数值,常用以表示急性毒性的大小。LD50数值越小,表示外源化学物的毒性越强,反之LD50数值越大,则毒性越低。与LD50概念相似的毒性参数,还有半数致死浓度(LC50),即能使一组实验动物在经呼吸道接触外源化学物一定时间(一般固

定为2或4小时)后,死亡50%所需的浓度(mg/m3)。环境毒理学中,还有半数耐受限量(median

tolerance limit,MTL)用于表示一种环境污染物对某种水生生物的急性毒性,即一群水生生物(例如鱼类)中50%个体在一定时间(48h)内可以耐受(不死亡)的某种环境污染物在水中的浓度(mg/L),一般用MTL48表示。

(3) 最小致死剂量或浓度(MLD,LD0l或MLC,LC0l)指一组受试实验动物中,仅引起个别动物死亡的最小剂量或浓度。

(4) 最大耐受剂量或浓度(MTD,LD0或MTC,LC0)指一组受试实验动物中,不引起动物死亡的最大剂量或浓度。

2. 观察到的有害作用的最低剂量(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、发育或寿命可检测到的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。LOAEL是通过实验和观察得到的,应具有统计学意义和生物学意义。

3. 未观察到的有害作用剂量(no observed adverse effect level,NOAEL) 在规定的暴露条件下,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。机体(人或实验动物)在形态、功能、生长、发育或寿命改变可能检测到,但被判断为非损害作用。

4. 未观察到的作用剂量(no observed effect 1evel,NOEL) 在规定的暴露条件下,通过实验和观察,与同一物种、品系的正常(对照)机体比较,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改变的最高剂量或浓度。在具体的实验研究中,比NOAEL高一档的实验剂量就是LOAEL。应用不同物种品系的实验动物、接触时间、染毒方法和指标观察有害效应,可得出不同的LOAEL和NOAEL。

急性、亚急性、亚慢性和慢性毒性试验都可分别得到各自的LOAEL或NOAEL。因此,在讨论LOAEL或NOAEL时应说明具体条件,并注意该LOAEL有害作用的严重程度。LOAEL 或NOAEL是评价外源化学物毒性作用与制订安全限值的重要依据,具有重要的理论和实践意义。

5. 阈值为一种物质使机体(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。一种化学物对每种效应都可有一个阈值,因此一种化学物可有多个阈值。对某种效应,对不同的个体可有不同的阈值。同一个体对某种效应的阈值也可随时间而改变。就目前科学发展程度,对于某些化学物和某些毒效应还不能证实存在阈剂量(如遗传毒性致癌物和性细胞致突变物)。阈剂量应该在实验测定的NOEL和LOEL之间。在利用NOEL或LOEL时应说明测定的是什么效应,什么群体和什么染毒途径。当所关心的效应被认为是有害效应时,就称为NOAEL或LOAEL。阈剂量并不是实验中所能确定的,在进行危险性评价时通常用NOAEL或NOEL作为阈值的近似值。

6. 安全限值动物试验外推到人通常有三种基本的方法:利用不确定系数(安全系数);利用药物动力学外推(广泛用于药品安全性评价并考虑到受体敏感性的差别);利用数学模型。毒理学家对于“最好”的模型及模型的生物学意义尚无统一的意见。

安全限值是指为保护人群健康,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。也就是说,在低于此种浓度和接触时间内,对个体或群体健康的危险度是可忽略的。安全限值可以是每日容许摄入量(ADI)、可耐受摄入量(TI)、参考剂量(RfD)、参考浓度(RfC)和最高容许浓度(MAC)等。

(1) 每日容许摄入量(acceptable daily intake,ADI)是以体重表达的每日容许摄入量,以此量终生摄入无可测量的健康危险性(标准人为60kg)。

(2) 可耐受摄入量(tolerable intake,TI)是由IPCS(国际化学品安全规划署)提出的,是指

没有可估计的有害健康的危险性对一种物质终生摄入的容许量。取决于摄入途径,TI可以用不同的单位来表达,如吸入可表示为空气中浓度(如μg/m3或mg/m3)。

(3) 参考剂量和参考浓度是美国环境保护局(EPA)对非致癌物质进行危险性评价提出的概念。参考剂量(reference dose,RfD)和参考浓度(reference concentration,RfC),是指一种日平均剂量和估计值。人群(包括敏感亚群)终身暴露于该水平时,预期在一生中发生非致癌(或非致突变)性有害效应的危险度很低,在实际上是不可检出的。

(4) 最高容许浓度(maximal allowable concenrtation,MAC) 系指某一外源化学物可以在环境中存在而不致对人体造成任何损害作用的浓度。我国在制订MAC时遵循“在保证健康的前提下,做到经济合理,技术可行”的原则,因此与上述几种以保护健康为基础的安全限值有区别。MAC的概念对生活环境和生产环境都适用,但人类在生活与生产活动中的具体接触情况存在较大差异,同一外源化学物在生活环境中与生产环境中的MAC也不相同。

7.不确定系数和安全系数安全系数(safety factor,SF)是根据所得的最大无有害作用剂量(NOAEL)提出安全限值时,为解决由动物实验资料外推至人的不确定因素及人群毒性资料本身所包含的不确定因素而设置的转换系数。安全系数一般采用100,据认为安全系数100是为物种间差异(10)和个体间差异(10)两个安全系数的乘积(图3-4)。

图3-4 100倍不确定系数(安全系数)的构成(Renwiclk,1993)

不确定系数(UF):为求得可耐受摄入量(TI)说明关键研究(pivotal study)的适宜性(可信性),物种间外推,在人个体间变异,全部资料的适宜性(充分性)和毒性的性质的各个因子的乘积。将临界效应(critica1 effect)的NOAEL或LOAEL除以不确定系数即求得安全限值。此术语比安全系数更为适当,因为此术语避免被误解为绝对安全,并且UF的大小与不确定性大小成比例,而不是与安全性成比例。UF的选择应根据可利用的科学证据。

将动物资料外推到人100倍的不确定系数(安全系数)是作为起点,并可因毒效应的性质和所用毒理学资料的质量而改变。

(1) 如果具有关于人体资料,则10倍物种间变异可能不是必需的。但是在安全性评价时人体研究的参数较少,并且罕有关于致癌性、生殖和慢性毒性的资料。因此,即使在人体测定的参数是与在实验动物测定的最敏感的有害作用相同(如红细胞胆碱酯酶抑制),对其他参数的潜在毒作用的不确定性仍然存在。因此SF极少低到10倍。

(2) 在动物实验(和在人体实验)确定NOAEL的资料的质量可影响SF的选择。

(3) 如缺失重要的资料,则增加SF。

(4) 最初的毒性反应的类型和重要性可改变SF,因此对可逆的毒效应SF降低。

(5) 实验动物数量不足可能增加SF。

(6) 剂量-反应关系的形状可影响SF的确定。

(7) 代谢饱和导致毒性,双相代谢谱和比较代谢的资料都可影响SF。

第八章 外源化学物致癌作用

第八章外源化学物致癌作用 一、名词解释 1.化学致癌物 2.终致癌物 3.引发剂 4.促长剂 5.助致癌物 二、选择题 1. 确证的人类致癌物必须有 A.人类流行病学及动物致癌实验方面充分的证据 B.经动物实验及流行病学调查研究,并有一定的线索 C.充分流行病学调查研究的结果 D.已建立了动物模型 2. 60年代初期,震惊世界的反应停(thalidomide)事件,首次让人们认识到A.化学物的致畸性 B.化学物的致癌性 C.化学物的致突变性 D.药物的致癌性 3. 判别化学物质致癌性所使用的系统不包括 A.一般毒性试验 B.短期试验 C.动物诱癌试验 C.人类流行病学研究 4. 化学致癌的阶段学说,认为化学致癌是多阶段过程,至少分为三个阶段,这三个阶段的先后次序为 A.启动、进展、促癌 B.启动、促癌、进展

C.促癌、进展、启动 D.促癌、启动、进展 E.进展、启动、促癌 5. 恶性转化细胞的特征不包括 A.细胞形态改变 B.细胞生长能力改变 C.细胞生化表型改变 D.细胞坏死 6. 关于癌症病因的下列叙述中,正确的是 A.癌症是由单种病因诱发的 B.癌症是由生物因素诱发的 C.癌症是由物理因素、化学因素和环境因素诱发的 D.人类癌症90%与环境因素有关,其中主要是辐射致癌和病毒致癌E.人类癌症90%与环境因素有关,其中主要是化学因素 7、关于前(间接)致癌物的叙述,正确的是 A.必须经代谢活化才具有致癌活性的化学物质称为前致癌物 B.细胞色素P-450依赖性加氧酶是最重要的代谢解毒酶 C.催化二相结合反应的代谢酶没有代谢活化作用 D.前致癌物是亲电子剂,与DNA能直接反应 E.致癌物经代谢活化产生的活性代谢产物为终致癌物 8. The process of decision point carcinogen testing A. is limited to the evaluation of promoters of carcinogenicity. B. evaluates only in vitro tests for carcinogenicity. C. requires evaluation of all possible tests for carcinogenesis. D. evaluates a number of systematic, sequential tests for carcinogenicity. 9. The correct sequential chronological steps in carcinogenesis are A. bioactivation, progression, promotion, initiation. B. initiation, bioactivation, progression, promotion.

食品论文化学原料论文:浅析食品工程中化学污染的控制

食品论文化学原料论文:浅析食品工程中化学污染的控制[摘要] 近几年食品安全问题频繁出现,食品添加剂、农药等化学药品的使用十分泛滥,给人们的日常生活带来了严重威胁。如何有效控制食品生产过程中受到这些化学原料的污染是我们当前应该思考的一个问题。 [关键词] 食品; 化学原料; 污染; 控制 1 常见的食品化学物质及危害 食品中的化学污染物包括农药残留、食品添加剂、加工过程中的污染物、环境污染物、有毒或不洁的包装材料、真菌毒素以及重金属等, 对这些污染物的检测则是控制食品 安全的关键所在。 农药残留是指在农业生产中施用农药后一部分农药残 存于谷物、蔬菜、果品、畜产品、水产品中以及土壤和水体中。食用含有大量高毒、剧毒农药残留引起的食物会导致人、畜急性中毒事故。长期食用农药残留超标的农副产品,虽然不会导致急性中毒,但可能引起人和动物的慢性中毒,导致疾病的发生,甚至影响到下一代。 食品添加剂是指用于改善食品品质、延长食品保存期、便于食品加工和增加食品营养成分的一类化学合成或天然 物质。食品添加剂的种类繁多,合理使用食品添加剂,既可以使得加工食品色、香、味、形及组织结构俱佳,还能保持

和增加食品营养成分,防止食品腐败变质,延长食品保存期,便于食品加工和改进食品加工工艺,提高食品生产效率。但是也有的食品添加剂具有毒性,例如吊白粉吊白块()在80℃以上就开始分解为有害物质,它可使人发热头疼,乏力,食欲减退等。一次性食用剂量达到10g就会有生命危险。 其他污染物如重金属元素汞、铅等,对人体的健康产生很大的威胁。含汞食品食入后直接沉入肝脏,对大脑视力神经破坏极大。天然水每升水中含0.01毫克,就会强烈中毒。含有微量的汞饮用水,长期食用会引起蓄积性中毒。铅会伤害人的脑细胞,致癌致突变等。影响儿童智力正常发育,主要使其脑回变浅,智力低下。 2 食品中化学污染物的检测方法 食品中化学物质的检测方法有分光光度法、光谱法、色谱法及质谱联用法等。 分光光度法是检测食品污染物经典分析方法之一,通过测定被测物质在特定波长处或一定波长范围内光的吸收度,对该物质进行定性和定量分析;光谱法可分为原子光谱法和分子光谱法,普遍应用于食品中金属、非金属含量的检测;色谱法是一种利用混合物中诸组分在两相间的分配原理以 获得分离的方法,利用不同物质在不同相态的选择性分配,以流动相对固定相中的混合物进行洗脱,混合物中不同的物

食品化学性污染

食品化学性污染 食品污染是指食品及其原料在生产和加工过程中,因农药、废水、污水各种食品添加剂及病虫害和家畜疫病所引起的污染,以及霉菌毒素引起的食品霉变,运输、包装材料中有毒物质和多氯联苯、苯并芘所造成的污染的总称。 化学性污染是由有害有毒的化学物质污染食品引起的。化学性污染物的主要类别有: (1)来自生产、生活和环境中的污染物,如农药、兽药、有毒金属、多环芳烃化合物、N-亚硝基化合物、杂环胺、二恶英、三氯丙醇等 (2)食品容器、包装材料、运输工具等溶入食品的有害物质 (3)滥用的食品添加剂 (4)食品加工、贮存过程中产生的物质,如酒中有害的醇类、醛类等 (5)掺假、造假过程中加入的物质 各种农药是造成食品化学性污染的一大来源。目前世界各国的化学农药品种约1400多个,作为基本品种使用的有40种左右。农药除了可造成人体的急性中毒外,绝大多数会对人体产生慢性危害,有致癌性,致畸性,并且都是通过污染食品的形式造成; 含铅、镉、铬、汞、硝基化合物等有害物质的工业废水、废气及废渣,对人体可能造成不同程度的损害,如长期摄入含镉量高的食品,会引起慢性中毒,并导致肾功能损伤,肺气肿等; 食用色素、防腐剂、发色剂、甜味剂、固化剂、抗氧化剂等食品添加剂,其本身及其代谢产物在机体内引起的生物学变化,亦及对机体可能造成的毒害及其机理,包括急性毒性、慢性毒性、对生育繁殖的影响、胚胎毒性、致畸性、致突变性、致癌性、致敏性等; 作食品包装用的塑料、纸张、金属容器等,如用废报纸、旧杂志包装食品,这些纸张中含有的多氯联苯就会通过食物进入人体,从而引起病症。多氯联苯是200多种氯代芳香烃的总称,当今世界生产和使用这种东西的数量相当大。有资料证明,在河水、海水、水生物、土壤、大气、野生动植物以及人乳、脂肪,甚至南极的企鹅、北冰洋的鲸体内,都发现了多氯联苯的踪迹。食品在加工过程中,加入一些食用色素可保持鲜艳色泽,但是有些人工合成色素具有毒性。 在日常生活中,我们可以采取相应的措施来控制食品化学性污染造成的危害。首先,合理科学使用农药,对农药施用时期、配置和施用方法等都必须严格遵守《农药安全使用规定》和《农药安全使用标准》,还要严格遵守兽药使用准则,科学安全用药,要针对畜禽疫病发生的种类和情况,合理用药;其次,蔬菜要摘净残叶,去除烂根,清洗干净,水果和生食的蔬菜应彻底清洗干净,有的还应消毒;蔬菜的污染主要在采摘前的生长期,应严格遵守有关农药安全使用的规定,严格执行农药使用的残留量标准;第三,改变不良烹调方式和饮食习惯,尽量不要采用油煎、油炸、烘烤或熏制的烹调方法,增加蔬菜水果的摄入量,还要注重食品包装袋的卫生,禁用聚苯乙烯用作快餐饭盒,避免造成白色污染,要用聚碳酸酯塑料制作的食品包装、模具、奶瓶等。 在国家监管层面,我们也可以采取相应的措施来控制食品化学性污染造成的危害。首先,国家要加强食品质量安全监管,进一步强化食品生产加工业的整顿,加强小企业监管,全面实施食品安全区域监管责任制;严格生产许可,加快食品质量安全市场准入工作向纵深发展,并突出重点,加大食品监督抽查力度;其次,

化学性污染和生物性污染对食品安全的影响

化学性污染 污染杂质为化学物品而造成的水体污染。化学性污染根据具体污染杂质可分为6类: (1)无机污染物质:污染水体的无机污染物质有酸、碱和一些无机盐类。酸碱污染使水体的pH值发生变化,妨碍水体自净作用,还会腐蚀船舶和水下建筑物,影响渔业。 (2)无机有毒物质:污染水体的无机有毒物质主要是重金属等有潜在长期影响的物质,主要有汞、镉、铅、砷等元素。 (3)有机有毒物质:污染水体的有机有毒物质主要是各种有机农药、多环芳烃、芳香烃等。它们大多是人工合成的物质,化学性质很稳定,很难被生物所分解。(4)需氧污染物质:生活污水和某些工业废水中所含的碳水化合物、蛋白质、脂肪和酚、醇等有机物质可在微生物的作用下进行分解。在分解过程中需要大量氧气,故称之为需氧污染物质。 (5)植物营养物质:主要是生活与工业污水中的含氮、磷等植物营养物质,以及农田排水中残余的氮和磷。 (6)油类污染物质:主要指石油对水体的污染,尤其海洋采油和油轮事故污染最甚。 生物性污染 生活污水,特别是医院污水和某些工业废水污染水体后,往往可以带入一些病原微生物。例如某些原来存在于人畜肠道中的病原细菌,如伤寒、副伤寒、霍乱细菌等都可以通过人畜粪便的污染而进入水体,随水流动而传播。一些病毒,如肝炎病毒、腺病毒等也常在污染水中发现。某些寄生虫病,如阿米巴痢疾、血吸虫病、钩端螺旋体病等也可通过水进行传播。防止病原微生物对水体的污染也是保护环境,保障人体健康的一大课题。 食品污染是指食品及其原料在生产和加工过程中,因农药、废水、污水各种食品添加剂及病虫害和家畜疫病所引起的污染,以及霉菌毒素引起的食品霉变,运输、包装材料中有毒物质和多氯联苯、苯并芘所造成的污染的总称。 随着科学技术的不断发展,各种化学物质的不断产生和应用,有害物质的种类和来源也进一步繁杂,食品污染大致可分为: (1)食品中存在的天然有害物; (2)环境污染物; (3)滥用食品添加剂; (4)食品加工、贮存、运输及烹调过程中产生物质或工具、用具中的污染物。 食品污染的种类 食品污染分为分为生物性、化学性及物理性污染三类。 生物性污染 生物性污染是指有害的病毒、细菌、真菌以及寄生虫污染食品。属于微生物食品污染

食品中的化学污染与人体健康

食品中的化学污染与人体健康 崔涛09化工(2)班0966115229 关键词:食品,化学污染物,健康 摘要:食品是人的生命之本,一日三餐是人们最基本的生存需求。食品由于污染而降低了卫生质量或失去了营养价值,并可以对人体健康产生不同程度的急、慢性或潜在性危害,甚至有致癌、致畸、致突变作用。这是现代食品卫生上的新课题,也是人们十分关心的食品安全问题。 Food of chemical pollution and human health CuiT ao 09 chemical (2) class 0966115229 Keywords: Food, Chemical Pollutants, Health Abstract: Food is the person's life, the three meals is people the most basic survival needs. Food because of pollution and reduces the health quality or lost nutritional value, and may to human body health produce different degree of acute and chronic or potential hazards, and even cause cancer, teratogenic, induced mutations role. This is the modern food hygiene new topic, also is the people are very concerned about the issues of product safety. 前言 随着人们生活水平的日益提高,有一个健康的身体无疑是是每个人所需要的,所追求的。然而食品是维持我们生命所必需的,它是否无污染,是否安全也逐渐进入了人们的视线,成了人们所关心的问题。每个人都希望每天能吃上安全、无污染的食品,给自己一个健康的人生。 虽然现在社会上无数纯天然绿色食品应运而生,但是,不可能所有的食品都能做到绝无污染,它或多或少有一点。本文着重介绍了食品中的化学污染与健康,从食品中化学污染的种类及来源,食品中的主要化学污染物对人体健康的伤害深入剖析了食品中化学污染物对人体健康的伤害,从提出预防食品化学污染的措施。 1 食品中化学污染物的类和来源 1.1 食品中化学污染物的种类:食品中的化学污染物品种,成分复杂。主要包括:化肥(氮肥、磷肥、钾肥等);农药(有机氯类、有机磷类、氨基甲酸酯类、沙蚕毒素类、有机砷类、有机氟类、有机汞类等);各种有害金属和非金属(汞、砷、铅、镉、镍、锑、硒、钴、氟等);各种有机物、无机物(苯并芘、亚硝胺、酸、碱、苯胺等)。 1.2 食品中化学污染物的来源食品中化学污染物涉及范围较广,污染情况也较复杂。由于近代科学技术水平的发展,自然资源被量应用,过去隐藏在地壳中的元素大量进入了人类环境。据报道,古代对元素的应用只有20种,18世纪应用了100多种,而现代被人们认识的

外源化学物的毒性作用机理毒性作用是化学物与生物人或动物机体

外源化学物的毒性作用机理 毒性作用: 是化学物与生物(人或动物)机体相互作用的结果。 毒性作用出现的性质和强度主要受三个方面的影响: (1)化学物因; (2)机体因素; (3)化学物与机体所处的环境条件; (4)化学物的联合作用 化学物因素 化学物的生物学活性与其化学结构及理化特性有关系,同时又受化学物的剂型、不纯物含量等因素影响。 一、化学结构 毒物的化学结构决定毒物的理化性质和毒物的化学活性,后两者又决定毒物的毒性,因此化学结构的改变可引起毒性作用的变化。有机毒物在这方面表现比较有规律。 例如: 1.苯具有麻醉作用和抑制造血机能的作用,当苯环中的氢被甲基取代后(成为甲苯或二甲苯)抑制造血机能的作用即不明显。苯环中的氢被甲基取代后,其作用性质有很大改变,具有形成高铁血红蛋白的作用。 2.烷、醇、酮等碳氢化合物,碳原子愈多,则毒性愈大(甲醇与甲醛除外)。但碳原子数超过一定限度时(一般为7~9个碳原子),毒性反而下降(如戊烷毒性作用<己烷<庚烷,但辛烷毒性迅速减低=。 3. 烷烃类的氢若为卤族元素取代时,其毒性增强,对肝的毒作用增加;且取代愈多,毒性愈大,如CCl4>CHCl3>CH2Cl2>CH3Cl。 二、理化性质 化学物质的理化特性对于它在外环境中的稳定性,进入机体的机会与体内代谢转化过程均有重要影响。 例如:

溶解度 ①毒物在水中的溶解度直接影响毒性的大小,水中溶解度越大,毒性愈大。如As2S3溶解度较As2O3小3万倍,其毒性亦小。 ②影响毒性作用部位:如刺激性气体中在水中易溶解的氟化氢(HF)、氨等主要作用于上呼吸道,而不易溶解的二氧化氮(NO2)则可深入至肺泡,引起肺水肿。 ③脂溶性物质易在脂肪蓄积,易侵犯神经系统。 2.分散度毒物颗粒的大小可影响其进入呼吸道的深度和溶解度,从而可影响毒性。 3.挥发性吸人毒物的毒性除与其半数致死浓度大小有关外,与其挥发性的大小亦有关。例如:苯与苯乙烯的LC50均为45mg/L左右,但苯的挥发性较苯乙烯大ll倍,故其危害性远较苯乙烯为大。在慢性毒性试验时,用喂饲法染毒应注意毒物的挥发性,毒物加入饲料中可因挥发而减低剂量。 三、不纯物和化学物的稳定性 在生产环境中生产或使用的化学物质常含有一定数量的不纯物,其中有些不纯物的毒性比原来化合物的毒性高,对此若不加注意,可影响对化合物毒性的正确评定。例如除草剂2,4,5-三氯苯氧乙酸(2,4,5-T),在早期对此化合物进行研究时,由于样本中夹杂有相当量的四氯二苯-对位-二恶烷(TCDD)(30mg/Kg),此种杂质毒性非常大,急性经口LD50(雌大鼠)仅为2,4,5-T的雌大鼠经口LD50的400万分之一。因此,即使2,4,5-T中杂质含量很低(低于0.5mg/kg),仍影响其毒性。2,4,5-T 的胚胎毒性是由于杂质所引起,而不是2,4,5-T本身所致 毒物在使用情况下不稳定可能影响毒性。如有机磷酸酯杀虫剂库马福司在储存中形成的分解产物对牛的毒性增加。所以在进行毒理学试验研究之前,应获得使用情况下的稳定性资料。 四、毒物进入机体的途径 毒物可经不同途径进入机体。由于途径不同,毒物在体内经历的过程各异,因而对毒物作用亦产生明显影响,表5—l列举了几种毒物的例子。 机体因素 各种动物对同一毒物的反应不一。有人据154种化合物的毒性试验,所用动物有3~6种,结果见小鼠敏感者有38种,家兔敏感者28种,狗敏感者44种,可见动物对于不同毒物的敏感性有明显差异。人对毒物的作用一般比动物敏感。据260种化合物人与动物致死量的比较,大多数毒物对动物的致死量要比人高l~10倍,约有3%高出25~450倍,仅有8%左右人的致死量要比动物高。说明大多数情况人对毒物的敏感性要比动物高,少数情况动物敏感性高于人。 环境中某些毒物在一定条件(相同剂量及接触条件)下作用于人群,其中个体之间的反应会有很大差异,可从无任何作用到出现严重损伤以至死亡。以服用药物为例,同一种药物,经肝脏代谢出现于血浆中的半量数之间,可有3~11倍之差。即使在双生子之间亦不例外。这对于药效、毒副反应都会产生明显影响;那些出现异乎常人反应的人被认为对毒作用有敏感性(susceptibility),又

食品中的化学污染

食品中的化学污染 一般来说食品中的化学污染包含三个方面,分别是自然环境污染;工业三废污染;农用化学品和兽药的污染。我想分别就这四个方面来阐述食品中存在的化学污染。 一.自然环境污染 在动植物的生长过程中,由于呼吸,吸收,饮水等都可能会使环境污染物质进入或积累在动植物中,从而进入人的食物链,对食品造成污染。食品中的化学性污染常以水中的重金属污染为主,重金属的污染在历史上曾经有过非常严重的危害。如汞中毒:由于工业废水污染而造成鱼类、贝壳类及其他水产品体内的汞积留,进而通过饮食损害人类身体健康状况的事件不在少数。汞中毒会增高人体的血压,增加成人心脏病突发的危险;汞还是引起免疫系统疾病的根源之一。1956年在水俣湾附近发现了震惊世界的“水俣病”,这种病症最初表现在猫身上,后来也表现在人身上。在同年的5月1日,熊本医学院认定此病是由含汞废水所致。再比如铅中毒:铅是对人体有害的微量元素,它广泛存在于水、土壤、空气中,并可被动植物组织吸收并积蓄起来,其中,蔬菜最容易被铅污染;此外,铅还存在于铅合金器皿中,如果用这些器皿盛装食物就会引发饮食者的铅中毒。铅中毒能造成人体造血机能、神经系统和肾脏的损伤,引发口臭、呕吐、肠胃绞痛、消化性溃疡、便秘等症状。。镉能通过环境污染进入食品,并通过生物链而发生生物富集,使食品中镉含量大为增加,是最常见的污染食品和饮料的重金属元素。镉中毒后会损害肾脏,影响呼吸系统健康,并造成钙等营养素的流失。二.工业三废污染 不论是工业废水,废气,还是废渣,它们接触农田或农作物后,都会带来严重的污染。工业三废中含有化学原料,重金属等致癌,致畸物质,可以通过食物链转移到人体中,对人体健康形成威胁。太原市晋源区的古城营村曾是太原市重要的蔬菜种植基地,上世纪80年代以来,由于受到污水灌溉,农田受到了严重污染。但目前只是可以种植比较容易成活的玉米,其余的农田都已经无法耕种。这里现在已经很少有农民种菜了,因为他们种出的菜自己不吃,别人也不敢来买。工业废水对地表水,地下水,土壤等进行多方面的污染,其污染成分难以在环境中自然降解,并可以通过植物,动物的食物链进入人体,严重影响人体健康。从

食品中化学物质的毒理学

第一章食品中化学物质的免疫毒性 免疫毒理学(Immunotoxicology)是毒理学的一个分支学科,主要研究外源化学物和物理因素对人和实验动物免疫系统产生的有害作用及其机制。免疫毒理学是在免疫学和毒理学基础上发展起来的学科。研究食品中化学物质的免疫毒性是免疫毒理学的重要内容之一,该学科是随着免疫学的发展而发展起来的,是毒理学的一个新分支。 免疫毒理学的研究内容有以下几方面: 1. 建立和改进免疫毒性检测与评价方法进一步改进和确定免疫功能检测与宿主抵抗力试验;建立检测外源化学物免疫毒性的体外试验方法;建立评价外源化学物对局部免疫功能(肺、皮肤、胃肠道)影响的方法;建立从动物免疫毒性检测结果外推到人的数学模型等。 2. 免疫毒性机制的研究外源化学物对机体免疫系统的影响,包括直接和间接影响两方面,应从这两方面入手,采用行之有效的研究手段,将整体、细胞、分子、基因水平上的研究方法有机结合,综合分析外源化学物免疫毒性机制,它包括外源化学物引起免疫抑制或免疫缺损的机制和引起超敏反应以及自身免疫反应或自身免疫病的机制。 3. 对有拮抗外源化学物致免疫毒性的药品或保健晶的研究为保护人群身体健康及职业接触者的安全,应加强这方面的研究,尽量减少外源化学物对人体造成的不良影响,从天然资源获取具有免疫调节作用的保健品尤为重要。 过去在对食品进行安全性评价时,常常是根据一般毒理学的检查,例如急性毒性、蓄积毒性、亚慢性或慢性毒性检测,包括动物的生长率或功能障碍,重要器官的重量及功能变化,血液生化指标的改变、遗传学指标及行为、神经等方面的指标改变。但有时在长期小剂量接触某种化学物质后,虽然不足以引起以上各方面的变化,但却可表现出对免疫系统的作用。所以研究外源性化学物(包括食品中化学物)对免疫功能的影响,一方面可对它们的毒性做出全面的评价,另外还可以从对免疫功能的检查中寻求外源性化学物对机体损害的早期指标。免疫功能变化是十分灵敏的,通常产生变态反应效应的剂量绝大多数比出现毒性作用剂量低若干个数量级。 免疫应答是机体的一个重要防护和调节机制。如果免疫系统受损,传染病的发病率就会大大地增加,从而间接影响到动物的生命。外源性化学物质本身多是小分子的物质,并不能引起免疫应答,但是当器官操作以后,化学物和损伤的组织成分相结合就可能产生抗原性,引起免疫病理性损伤,对免疫功能的检测有助于对外源性化学物所造成损害的临床表现及病理过程有进一步的了解。免疫毒性的研究还有助于我们了解化学物损害机体的生物学机制。由于免疫应答具有高度的选择性和特异性,并且由多种免疫细胞和免疫因子参与完成的。现在我们可以利用体外培养各种免疫细胞的方法,在培养基内加入各种外源性化学物,从而了解这些外源性化学物作用的部位,并提供有关外源性化学物与生物效应之间作用性质方面的资料。因此目前国内对于食物中化学物质的免疫毒性研究已取得了长足的进展。 第一节机体的免疫系统及免疫功能 高等动物具有完善的免疫功能,而免疫功能又是由免疫系统完成的。免疫系统首先识别各种异物,激活免疫细胞,产生特异杀伤或解毒效应。机体的免疫系统包括免疫器官、免疫细

食品中外源化学物的毒性

第一章食品中外源化学物的毒性 损伤和影响因素 第一节食品中外源化学物引起的毒性损伤 一、损害作用与非损害作用 外源化学物在机体内可引起一定的生物学效应,其中包括损害作用和非损害作用。损害作用是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。损害作用、有害作用和毒作用具有相同的含义。 外源化学物对机体的损害作用(adverse effect),具有下列特点: 1. 机体的正常形态学、生理学、生长发育过程受到影响,寿命可能缩短。 2. 机体功能容量降低。 3. 机体对外加应激的代偿能力降低。 4. 机体对其他某些环境因素不利影响的易感性增高。 决定一种效应是否是有害作用需要专家的判断。在试验中观察到的效应,是否是有害效应,这依赖于该效应的性质。例如,有机磷酸酯农药引起的血浆胆碱酯酶抑制不应认为是毒性效应,虽然是一种效应,可作为接触标志物。肝重量的可逆性增加可能是适应性反应,而不是毒效应,但需要进行辅助的研究。 外源化学物对机体的非损害作用(non-adverse effect)与损害作用相反,一般认为非损害作用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。非损害作用中,机体发生的一切生物学变化应在机体代偿能力范围之内,当机体停止接触该种外源化学物后,机体维持体内稳态的能力不应有所降低,机体对其他外界不利因素影响的易感性也不应增高。 应该指出,损害作用与非损害作用都属于外源化学物在机体内引起的生物学作用。而在生物学作用中,量的变化往往引起质的变化,所以非损害作用与损害作用具有一定的相对意义。正如在健康和疾病状态之间没有一个绝对的分界,存在亚健康状态和亚疾病状态一样,有时也难以判断外源化学物在机体内引起的生物学作用是非损害作用还是损害作用。随着生命科学的进展,将不断出现新的概念和方法,有可能过去认为是非损害作用的生物学作用,会重新判断为损害作用。因此,应充分地认识到对损害作用与非损害作用判断的相对性和发展性。 二、毒效应谱 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,称为毒效应谱(spectrum of toxic effects),可以表现为:①机体对外源化学物的负荷增加;②意义不明的生理和生化改变;③亚临床改变;④临床中毒;⑤甚至死亡。机体负荷是指在体内化学物和/或其代谢物的量及分布。亚临床改变、临床中毒、死亡属于损害作用(毒效应),毒效应谱还包括致癌、致突变和致畸胎作用。 适应(adaptation)是机体对一种通常能引起有害作用的化学物显示不易感性或易感性降低。抗性(resistance)和耐受(tolerance)相关,但含义不同。抗性用于一个群体对于应激原化学物反应的遗传机构改变,以至与未暴露的群体相比有更多的个体对该化学物不易感性。因此抗性产生必需有化学物的选择及随后的繁殖遗传。耐受对个体是指获得对某种化学物毒作用的抗性,通常是早先暴露的结果。耐受也可用于在暴露前即有高频率的抗性基因的群体。 耐受是由于实验前对某化学物或结构类似化学物的暴露导致对该化学物毒作用反应性

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

第六章 外源化学物的一般毒性作用

第六章外源化学物的一般毒性作用 (答案仅供参考) 一、名词解释 1.慢性毒性:指实验动物长期染毒外源化学物所引起的毒性效应。 2.蓄积作用:指外源化学物连续或反复多次地与机体接触,当其吸收速度 超过生物转化和排泄的速度时,在体内的总量就会逐渐增加并贮留,这种现象称为蓄积作用。 3.功能蓄积:指机体多次接触外源化学物一定时间后,虽不能测出该物质 或其代谢产物,但机体有慢性中毒的症状出现。 4.脏器系数:指某个脏器的湿重与单位体重的比值,通常是每100g体重中 某脏器所占的质量,表示为脏器质量(g)/体重(100g)。 5.食物利用率:指动物每食入100g饲料所增长的体重克数(g体重/100g 饲料)。 二、选择题 1. 毒理学体外试验常选用 C A.大鼠和小鼠 B.果蝇 C.游离器官、细胞和细胞器 D.鸟类 2. 急性、亚慢性、慢性毒性试验分别选择动物年龄为 A A.初成年,性刚成熟,初断乳 B.初断乳,性刚成熟,初成年 C.初断乳,初成年,性刚成熟 D.初成年,初断乳,性刚成熟 3. 急性毒性是 C A.机体连续多次接触化合物所引起的中毒效应 B.机体一次大剂量接融化合物后引起快速而猛烈的中毒效应

C.机体(人或动物)一次大剂量或24 小时多次接触外来化合物后所引起的中毒效应.甚至死亡效应 D.一次是指瞬间给予动物快速出现中毒效应 4. 由于不同种属的动物对化学毒物的反应存在差别,所以在急性毒性试验时,最好选用两种动物是 A A.大鼠和小鼠 B.大鼠和家兔 C.大鼠和狗 D.狗和猴 5. 急性毒性试验选择动物的原则 D A.对化合物毒性反应与人接近的动物 B.易于饲养管理 C.易于获得.品系纯化价格低廉 D.以上都是 6. 急性毒性试验一般观察时间是C A.1天 B.1周 C.2周 D.3周 7. 化学毒物的蓄积系数为 C A.多次染毒使全部动物死亡的累积剂量/一次染毒使全部动物死亡的剂量比值B.一次染毒使全部动物死亡的剂量/多数染毒使全部动物死亡的累积剂量比值C.多次染毒使半数动物死亡的累积剂量/一次染毒使半数动物死亡的剂量比值D.一次染毒使半数动物死亡的剂量/多次染毒使半数动物死亡的累积剂量比值8. 亚慢性毒性试验主要目的是 A A.探讨阈剂量及最大无作用剂量 B.探讨剂量反应关系 C.预测有无潜在性危害 D.为其它试验剂量设计提供数据

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