1、食品毒理学评价与食品安全性食品毒理学评价与食品安全性 北京中大华远认证中心马立田马立田 胡军胡军 刘宏霞刘宏霞2019年10月 长沙前前 言言应用食品毒理学的方法对食品进行安全性评价,为我们正确认识和安全使用食品添加剂(包括营养强化剂)、开发食品新资源和新资源食品及保健食品的开发提供了可靠的技术保证，为我们正确评价和控制食品容器和包装材料、辐照食品、食品及食品工具与设备用洗涤消毒剂、农药残留及兽药残留的安全性提供了可靠的操作方法。一一 食品毒理学基本概念食品毒理学基本概念1.食品毒理学食品毒理学（food toxicology）：应用毒理学方法研究食品中外源化学物的性质，来源与形成，它们的不良
2、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。一一 食品毒理学基本概念食品毒理学基本概念2.2.毒物：毒物：在一定条件下，较小剂量就能够对生物体产生损害作用或使生物体出现异常反应的外源化学物称为毒物。食物中的毒物来源有：天然的或食品变质后产生的毒素等、环境污染物、农兽药残留、生物毒素、以及食品接触所造成的污染。一一 食品毒理学基本概念食品毒理学基本概念3.外源化学物（外源化学物（xenobiotics）：）：是存在于外界环境中，而能被机体接触并进入体内的化学物；它不是人体的组成成分，也不是人体所需的营养物质。近来，确切的概念应称为“外来生物活性物质”。一一 食
3、品毒理学基本概念食品毒理学基本概念4.毒性：毒性：是指外源化学物与机体接触或进入体是指外源化学物与机体接触或进入体内的易感部位后，能引起损害作用的内的易感部位后，能引起损害作用的相对能力，或简称为损伤生物体的能相对能力，或简称为损伤生物体的能力。也可简述为外源化学物在一定条力。也可简述为外源化学物在一定条件下损伤生物体的能力。件下损伤生物体的能力。一一 食品毒理学基本概念食品毒理学基本概念5化学损害：化学损害：所谓化学损害是指通过改变生物体所谓化学损害是指通过改变生物体内的生物化学过程甚至导致器质性病内的生物化学过程甚至导致器质性病变的损伤。变的损伤。一一 食品毒理学基本概念食品毒理学基本概念
4、6.6.毒性物质的分类：毒性物质的分类：（1)1)按其来源：分天然、合成和半合成三按其来源：分天然、合成和半合成三类；类；（2 2）按其用途及分布范围：分工业、环境、）按其用途及分布范围：分工业、环境、食品有毒成分、农用、医用、军事、放射性、食品有毒成分、农用、医用、军事、放射性、生物性和化妆品中分布的有害化学物；生物性和化妆品中分布的有害化学物；(3)(3)按其毒性强弱又可分为剧毒、高毒、按其毒性强弱又可分为剧毒、高毒、中毒、低毒、微毒等。中毒、低毒、微毒等。一一 食品毒理学基本概念食品毒理学基本概念7.7.毒物的毒效应毒物的毒效应(1)急性毒性急性毒性:指机体一次给予受试化合物，指机体一次
5、给予受试化合物，低毒化合物可在低毒化合物可在24小时内多次给予，小时内多次给予，经吸入途径和急性接触，通常连续接经吸入途径和急性接触，通常连续接触触4小时，最多连续接触不得超过小时，最多连续接触不得超过24小小时。在短期内发生的毒效应。时。在短期内发生的毒效应。一一 食品毒理学基本概念食品毒理学基本概念7.7.毒物的毒效应毒物的毒效应(2)(2)蓄积毒性：指低于一次中毒剂量的外蓄积毒性：指低于一次中毒剂量的外源化学物，反复与机体接触一定时间源化学物，反复与机体接触一定时间后致使机体出现的中毒作用。一种外后致使机体出现的中毒作用。一种外源化学物在体内蓄积作用的过程，表源化学物在体内蓄积作用的过程
6、，表现为物质蓄积和功能蓄积两个方面。现为物质蓄积和功能蓄积两个方面。一一 食品毒理学基本概念食品毒理学基本概念7.7.毒物的毒效应毒物的毒效应(3)(3)亚慢性、慢性毒性亚慢性、慢性毒性亚慢性毒性：指机体在相当于亚慢性毒性：指机体在相当于1/201/20左左右生命期间，少量反复接触某种有害右生命期间，少量反复接触某种有害化学和生物因素所引起的损害作用。化学和生物因素所引起的损害作用。慢性毒性：指外源化学物质长时间少慢性毒性：指外源化学物质长时间少量反复作用于机体后所引起的损害作量反复作用于机体后所引起的损害作用。用。一一 食品毒理学基本概念食品毒理学基本概念7.7.毒物的毒效应毒物的毒效应 (
7、4)“三致三致”作用：指致突变、致畸、作用：指致突变、致畸、致癌作用。致癌作用。二我国食品安全性毒理学评二我国食品安全性毒理学评价法律法规和标准价法律法规和标准1 1 中华人民共和国食品卫生法中华人民共和国食品卫生法第九条第二项：禁止生产经营含有毒、第九条第二项：禁止生产经营含有毒、有害物质或者被有害物质污染，可能有害物质或者被有害物质污染，可能对人体健康有害的食品。对人体健康有害的食品。二我国食品安全性毒理学评二我国食品安全性毒理学评价法律法规和标准价法律法规和标准2.2.食品安全性毒理学评价程序和试验方法食品安全性毒理学评价程序和试验方法（共十二个标准）（共十二个标准）GB 15193.1
8、-2019 GB 15193.1-2019 食品安全性毒理学评价食品安全性毒理学评价程序程序 GB 15193.3-2019 GB 15193.3-2019 急性毒性试验急性毒性试验 GB 15193.9-2019 GB 15193.9-2019 显性致死试验显性致死试验 GB 15193.12-2019 GB 15193.12-2019 体外哺乳类细胞体外哺乳类细胞(V79/HGPRT)V79/HGPRT)基因突变试基因突变试验验 二我国食品安全性毒理学评二我国食品安全性毒理学评价法律法规和标准价法律法规和标准GB 15193.13-2019 30GB 15193.13-2019 30天和天
9、和9090天喂养试验天喂养试验 GB 15193.14-2019GB 15193.14-2019致畸试验致畸试验 GB 15193.17-2019 GB 15193.17-2019 慢性毒性和致癌试验慢性毒性和致癌试验 GB 15193.18-2019 GB 15193.18-2019 日容许摄入量日容许摄入量(ADI)ADI)的的制定制定 GB 15193.19-2019 GB 15193.19-2019 致突变物、致畸物和致致突变物、致畸物和致癌物的处理方法癌物的处理方法 GB 15193.20-2019 TKGB 15193.20-2019 TK基因突变试验基因突变试验 GB 15193
10、.21-2019 GB 15193.21-2019 受试物处理方法受试物处理方法 二我国食品安全性毒理学评二我国食品安全性毒理学评价法律法规和标准价法律法规和标准 3.保健食品安全性毒理学评价规范（包括保健食品安全性毒理学评价规范（包括评价程序和评价方法两部分）评价程序和评价方法两部分）第一部分第一部分 评价程序评价程序 （1 1）主题内容与适用范围）主题内容与适用范围 （2 2）对受试物的要求）对受试物的要求 （3 3）对受试物处理的要求）对受试物处理的要求 （4 4）保健食品安全性毒理学评价试验的四个阶）保健食品安全性毒理学评价试验的四个阶段和内容段和内容 （5 5）不同保健食品选择毒性试
11、验的原则要求）不同保健食品选择毒性试验的原则要求 （6 6）保健食品安全性毒理学评价试验的目的和）保健食品安全性毒理学评价试验的目的和结果判定结果判定 （7 7）保健食品毒理学安全性评价时应考虑的问）保健食品毒理学安全性评价时应考虑的问题题二我国食品安全性毒理学评二我国食品安全性毒理学评价法律法规和标准价法律法规和标准第二部分第二部分 评价方法评价方法 （1 1）急性毒性试验）急性毒性试验 （2 2）鼠伤寒沙门氏菌）鼠伤寒沙门氏菌/哺乳动物微粒体酶哺乳动物微粒体酶试验试验 （3 3）骨髓细胞微核试验）骨髓细胞微核试验 （4 4）哺乳动物骨髓细胞染色体畸变试验）哺乳动物骨髓细胞染色体畸变试验 （
12、5 5）小鼠精子畸变试验）小鼠精子畸变试验 （6 6）小鼠睾丸染色体畸变试验）小鼠睾丸染色体畸变试验 （7 7）显性致死试验）显性致死试验 （8 8）非程序性）非程序性DNA合成试验合成试验 （9 9）果蝇伴性隐性致死试验）果蝇伴性隐性致死试验二我国食品安全性毒理学评二我国食品安全性毒理学评价法律法规和标准价法律法规和标准第二部分第二部分 评价方法评价方法（1010）体外哺乳类细胞（体外哺乳类细胞（V79/HGPRT）基因突变试验基因突变试验(11(11）TK基因突变试验基因突变试验（1212）30天和天和90天喂养试验天喂养试验（1313）致畸试验致畸试验（1414）繁殖试验繁殖试验（151
13、5）代谢试验代谢试验（1616）慢性毒性和致癌试验慢性毒性和致癌试验（1717）日容许摄入量（日容许摄入量（ADI）（1818）致突变物，致畸物和致癌物的处致突变物，致畸物和致癌物的处理方法理方法三毒性参数和安全限值三毒性参数和安全限值1、半数致死量半数致死量(median lethal dosemedian lethal dose，LDLD5050)2、绝对致死剂量（绝对致死剂量（absolute lethal doseabsolute lethal dose，LDLD100100）3、最小致死剂量（最小致死剂量（minimal lethal doseminimal lethal dose，
14、MLDMLD或或MLCMLC或或LD01LD01）4、最大耐受剂量（最大耐受剂量（maximal tolerance dosemaximal tolerance dose，MTDMTD或或LD0LD0或或LC0LC0）5、最小有作用剂量最小有作用剂量(minimal effective dose)minimal effective dose)或称阈剂量或阈浓度或称阈剂量或阈浓度6、最大无作用剂量、最大无作用剂量(maximal no-effective dose)三毒性参数和安全限值三毒性参数和安全限值7.7.安全限值安全限值(1)每日容许摄入量(acceptable daily intake
15、，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。三毒性参数和安全限值三毒性参数和安全限值7.7.安全限值安全限值(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。(4)最高容许浓度(maximal all
16、owable 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。三毒性参数和安全限值三毒性参数和安全限值8 8不确定系数和安全系数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。三毒性参数和安全限值三毒性参数和安全限值8 8不确定系数和安全系数不确定系数和安全系
17、数 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。有效作用有效作用剂量与作用关系示意图最小有效量最小有效量（阈剂量）（阈剂量）致死量致死量 最大有效量最大有效量（极量）（极量）最小致死量最小致死量最小中毒量最小中毒量无效量无效量常用量常用量（治疗量）（治疗量）剂量剂量效应效应致死作用致死作用中毒中毒作用作用中毒量中毒量四食品安全性毒理学评价试四食品安全性
18、毒理学评价试验的四个阶段和内容验的四个阶段和内容第一阶段：急性毒性试验：第一阶段：急性毒性试验：它是一次性投较大剂量后观察动物的变化，观察期大约为周，从而判定动物的致死量（）和半致死量（）。半致死量是指实验动物死亡一半的投药量。如果投药量大于5000mg/kg，无死亡，可认为该品毒性较低，无需做致死量精确测定。四食品安全性毒理学评价试四食品安全性毒理学评价试验的四个阶段和内容验的四个阶段和内容第二阶段：遗传毒性试验，第二阶段：遗传毒性试验，30 天喂养试验，天喂养试验，传统致畸试验传统致畸试验遗传毒性试验的组合应该考虑原核细胞与真核细胞、体内试验与体外试验相结合的原则。从Ames 试验或V79
19、/HGPRT 基因突变试验、骨髓细胞微核试验或哺乳动物骨髓细胞染色体畸变试验、TK 基因突变试验或小鼠精子畸形分析（或睾丸染色体畸变分析试验）中分别各选一项。四食品安全性毒理学评价试四食品安全性毒理学评价试验的四个阶段和内容验的四个阶段和内容第三阶段：亚慢性毒性实验：第三阶段：亚慢性毒性实验：实验期在个月左右，检验该品的毒性对机体的重要器官或生理功能的影响包括繁殖和致畸实验 四食品安全性毒理学评价试四食品安全性毒理学评价试验的四个阶段和内容验的四个阶段和内容第四阶段：慢性毒性实验：第四阶段：慢性毒性实验：考查少量该品长期对机体的影响，确定最大无作用量（），一般以寿命较短敏感的动物的一生为一个试
20、验阶段，如用大白鼠试验年小白鼠试验1.5年。五食品添加剂的使用限量与五食品添加剂的使用限量与相关参数相关参数国际上常用ADI、LD50作为主要毒性安全性指标为，其中，ADI值（Acceptable Daily Intake）也就是每天每千克体重允许摄入的毫克数，联合国FAO/WHO所属的食品添加剂专家联合委员会（JECFA）每年依据各国所用食品添加剂的毒性报告提出，由联合国食品添加剂法规委员会（CCFA）每年年会讨论，并对某种食品添加剂的ADI做出评价、修改或撤销各国对此都已接受。五食品添加剂的使用限量与五食品添加剂的使用限量与相关参数相关参数ADI值是根据对小动物（大鼠、小鼠等）近乎一生的长
21、期毒性试验中所求得的最大无作用量（MNL）,取其1/100-1/500作为ADI值。各国依据ADI值制定出允许在食品中的最大添加量，就食品安全性方面来看，应该说是有保证的。最大无作用量（最大无作用量（MNL）100 100到到500500ADI五食品添加剂的使用限量与五食品添加剂的使用限量与相关参数相关参数1 1）几种常见的食品添加剂的几种常见的食品添加剂的ADIADI值见表值见表1 1品名品名ADI mg/kg最大使用量最大使用量g/kg用途用途六偏磷酸钠六偏磷酸钠0-705.0方便面方便面磷酸二氢钙磷酸二氢钙0-704.0面包面包,馒头馒头,饼干饼干过氧化苯甲酰过氧化苯甲酰0-400.06
22、面粉熟化面粉熟化,增白增白苯甲酸苯甲酸0-50.2-1食品防腐食品防腐二丁羟基甲苯二丁羟基甲苯(BHT)0-0.30.2早餐谷类食品早餐谷类食品五食品添加剂的使用限量与五食品添加剂的使用限量与相关参数相关参数注：食品添加剂在食品中的最大使用量一般是依据JECFA推荐的“丹麦预算法(DBM)”来推算的,这种方法目前已被世界各国公认和采用,即:食品添加剂的最大使用量=40ADI 五食品添加剂的使用限量与五食品添加剂的使用限量与相关参数相关参数2 2）半数致死量半数致死量(LDLD50)与毒性分级，表与毒性分级，表2 2毒性级别毒性级别大鼠口服大鼠口服LDLD5050 mg/kg mg/kg相当于人
23、的致死相当于人的致死剂量剂量 mg/kgmg/kg相当于人的致相当于人的致死剂量死剂量 g/g/人人极极 毒毒 1500015000 500000500000 2500 2500 五食品添加剂的使用限量与五食品添加剂的使用限量与相关参数相关参数几种常见的食品添加剂的几种常见的食品添加剂的LDLD50 ，表表3 3品名品名LDLD50 mg/kgmg/kgGB2760GB2760规定规定最 大 使 用 量最 大 使 用 量g/kgg/kg主要用途主要用途过氧化苯甲酰过氧化苯甲酰771077100.060.06面粉处理剂面粉处理剂苯甲酸苯甲酸253025300.2-0.80.2-0.8食品防腐剂食
24、品防腐剂二丁羟基甲苯二丁羟基甲苯(BHT)BHT)8908900.20.2抗氧化剂抗氧化剂亚硝酸钠亚硝酸钠2202200.150.15残留残留0.050.05肉制品着色剂肉制品着色剂通过表通过表3可以看出可以看出,过氧化苯甲酰属于实际无毒类过氧化苯甲酰属于实际无毒类,苯甲酸、苯甲酸、二丁羟基甲苯二丁羟基甲苯(BHT)BHT)属于低毒类属于低毒类,而肉制品常用的亚硝酸钠而肉制品常用的亚硝酸钠属于中毒类。属于中毒类。五食品添加剂的使用限量与五食品添加剂的使用限量与相关参数相关参数食品防腐剂的最大使用量和安全参数，表食品防腐剂的最大使用量和安全参数，表4 4食品添加剂（代码）食品添加剂（代码）ADI
25、 ADI mg/kg(bw)mg/kg(bw)LDLD50 mg/kg mg/kg 苯甲酸（苯甲酸（17.00117.001）0 05.05.0 2530 2530 低毒低毒十二烷基二甲基溴化胺十二烷基二甲基溴化胺（新洁尔灭）（新洁尔灭）（17.02617.026）15.015.0ml/L(96h)ml/L(96h)；无蓄毒性，实际无蓄毒性，实际无毒无毒 乳酸链球菌素（乳酸链球菌素（17.01917.019）0-330000-33000IU/kg IU/kg(bw)(bw)(FAO/WHO,1994(FAO/WHO,1994 14.714.7g/kg(bw)(g/kg(bw)(雄性雄性)；口服
26、；口服6.816.81g/kg(bw)(g/kg(bw)(雌性雌性)，实际无毒实际无毒 2 2，4-4-二 氯 苯 氧 乙 酸二 氯 苯 氧 乙 酸（17.02717.0270.30.3 375 375 中等毒中等毒 从表从表4通过可以看出通过可以看出,十二烷基二甲基溴化胺（新洁尔灭）、乳酸链球菌素十二烷基二甲基溴化胺（新洁尔灭）、乳酸链球菌素属于实际无毒类属于实际无毒类,苯甲酸属于低毒类苯甲酸属于低毒类,2，4-二氯苯氧乙酸属于中毒类。二氯苯氧乙酸属于中毒类。总总 结结 综上所述，我国已建立起了较为完善的食品安全性毒理学评价程序和方法，只要我们能按照法规标准的要求严格执行评价程序，并按照食品添加剂、洗涤剂、消毒剂、农药残留、兽药残留等限量条件对食品进行控制，就能有效保证食品安全。
