食品毒理学教材（讲义）

发表于 2019-5-10 08:13:29

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毒理学（toxicology）
从生物医学角度研究化学物质对生物机体的损害作用及其机制的科学。任何一种化学物在一定条件下都可能是对机体产生任有害作用。药物毒理学·卫生毒理学研究范围：化学物质→物理因素、物理因素等
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第一章  绪论 1
第一节食品毒理学概述 1
学科内容任务性质、地位 2
食品毒理学研究方法 2
食品毒理学发展历史和现状 4
第二节食品毒理学和食品安全性 8
食品安全性的现代问题 9
食品安全性控制与人类食物链 11
第二章  食品中外源化学物的来源、转运与转化 13
第一节  食品中外源化学物的来源 13
一、天然物 13
二、衍生毒物（derived toxicants） 13
三、污染物----生物学污染物和化学污染物 13
四、添加剂 14
第二节生物转运与生物转化 14
一、外源化学物的体内动态过程 14
二、生物膜和生物转运 15
第三节吸收 16
第四节分布 18
第五节生物转化 19
第六节排除 33
第三章  食品中外源化学物的毒性损伤和影响因素 36
第一节  食品中外源化学物引起的毒性损伤 36
一、损害作用与非损害作用 36
二、毒效应谱 36
三、毒性作用分类 37
四、靶器官 38
五、生物学标志 38
第二节表示毒性损伤的指标 39
一、剂量—反应关系 39
二、毒性参数和安全限值 41
第三节  毒性损伤（细胞损害）的机制 45
一、细胞运作对物质的需求与限制 45
二、外源化学物对细胞功能的干扰 47
第四节、影响外源化合物毒效应的因素 48
一、外来因素 49
二、内在因素 53
第四章各类食品外源化学物 51
第一节植物类食品中的天然毒素和生理活性成分 57
一、致甲状腺肿物 60
二、生氰糖苷 62
三、蚕豆病和山黧豆中毒 65
四、外源凝集素和过敏原 66
五、消化酶抑制剂 66
六、生物碱糖苷 67
七、血管活性胺 69
八、天然诱变剂 70
九、香辛料中的生理活性成分 73
十、蘑菇毒素 76
第二节动物类食品中的天然毒素 77
一、含有毒物质的动物组织 78
（一）内分泌腺 78
（二）动物肝脏动物肝脏中的毒素 79
二、海洋鱼类的毒素 81
三、河豚毒素 83
四、贝类毒素 85
五、海参类 87
六、蟾蜍 88
第三节衍生物 88
—、苯并[a]芘 89
二、美拉德反应产物和杂环胺 90
三、硝酸盐和亚硝酸盐 92
四、N-亚硝胺 94
第四节污染物 96
—、食物中的真菌毒素 97
（一）黄曲霉毒素 97
（二）其他曲霉和青霉毒素 101
（三）麦角中毒和食物中毒性白细胞缺乏症 103
二、食品中的工业污染毒素 105
（一）多环芳烃 105
（二）多氯联苯 107
（三）二英 109
（四）铅 113
（五）汞 116
（六）镉 118
三、食物中的农药残毒 119
（一）概述 120
（二）有机氯农药 122
（三）有机磷农药 126
（四）氨基甲酸酯农药 128
（五）拟除虫菊酯农药 129
（六）除草剂 130
四、兽药残留 131
（一）食品中兽药的污染 132
（二）健康危害 135
（三）控制动物性食品中兽药残留措施 136
第五节  添加剂 137
一、食品添加剂的毒性 138
二、食品添加剂的有关法案和规定 139
三、防腐剂 140
四、抗氧化剂 143
五、合成甜味剂 146
六、食用色素 148
七、食用香料 151
第五章食品毒理学实验基础 152
第一节  食品毒理学实验的原则和局限性 152
一、食品毒理学实验的原则 152
二、食品毒理学实验的局限性 153
第二节  毒理学毒性评价试验的基本目的 154
第三节  实验动物的选择和处理 155
一、实验动物物种的选择 155
二、实验动物品系的选择 156
三、对实验动物微生物控制的选择 157
四、个体选择 157
第四节  食品毒理学试验设计要点 159
一、体内毒理学试验设计 159
二、体外毒理学试验设计 160
第五节  实验动物的染毒和处置 161
一、动物实验前的准备 161
二、受试物和样品的准备 161
三、染毒途径 162
四、实验动物处死及生物标本采集 163
第六节  毒理学实验结果处理和分析 164
一、毒理学试验的统计学 164
二、统计学意义和生物学意义 169
第七节食品毒理学试验方法和安全性毒理学评价展望 170
第六章  食品中化学物质的基础毒性评价 172
第一节  急性毒性试验 172
一、急性毒性和急性毒性试验的目的 172
二、经典急性致死性毒性试验 172
三、急性毒性分级 177
四、急性毒性试验的其他方法 177
第二节  亚慢性和慢性毒性试验 181
一、亚慢性和慢性毒性试验的概念和目的 182
二、亚慢性和慢性毒性试验方法 182
第三节  蓄积毒性 191
一、化学物质的蓄积作用 191
二、蓄积作用的研究方法 191
第七章  食品中化学物质的遗传毒理学 193
  第一节  基本概念 193
第二节  遗传损伤的类型 193
一、基因突变 193
二、染色体畸变 195
三、基因组突变 196
第三节  致突变作用机制 197
一、DNA损伤与突变 197
二、非整倍体及整倍体的诱发 198
三、DNA损伤修复与突变 199
第四节  突变的不良后果 201
—、体细胞突变的不良后果 201
二、生殖细胞突变的不良后果 202
第五节  遗传毒理学试验 202
一、遗传毒理学试验的分类 202
二、常用的遗传毒理学试验 203
1．细菌回复突变试验(bacterial reverse mutation assay) 203
2．哺乳动物细胞基因突变试验(mammalian cell gene mutation assay)    204
3．染色体畸变试验(chromosome aberration test) 205
4．微核试验(micronucleus assay) 205
5．显性致死试验(dominant lethal assay) 206
6．程序外DNA合成试验(unscheduled DNA synthesis test，UDS) 207
7．姐妹染色单体交换试验(sister chromatid exchage assay)    207
8．转基因动物致突变试验(transgenic animal mutagenicity assay)    208
9．遗传毒理学试验中应注意的几个问题 208
第六节  遗传毒理学试验在预测致癌性及遗传危害性中的价值 209
第七节  遗传毒理学试验的组合应用 212
第八章  食品中化学物质的生殖和发育毒性 215
第一节  生殖毒性与与发育毒性 216
一、生殖毒性(reproductive toxicity) 216
二、发育毒性(developmental toxicity) 216
三、生殖与发育毒性的特点及靶器官 216
第二节  生殖与发育毒性试验的目的和实验设计的要点 217
一、动物选择 218
二、接触选择 218
第三节  三段生殖毒性试验 219
一、生育力和早期胚胎发育毒性试验 219
二、胚体—胎体毒性试验(致畸试验) 221
三、出生前和出生后发育毒性试验(围生期毒性试验) 226
第四节  一代和多代生殖试验 227
一、一代生殖毒性试验 227
二、两代(多代)生殖毒性试验 228
第五节生殖和毒性的检测方法 229
一、雄性生殖毒性实验 229
二、雌性生殖性实验 232
三、致畸实验方法 234
四、繁殖实验 239
第六节  发育毒物预筛试验 240
一、体内预筛试验 241
二、体外预筛试验 241
第九章  食品中化学物的化学致癌作用 242
第一节  人癌细胞的基因型特征 244
一、癌基因(oncogene)    244
二、肿瘤抑制基因(tumor suppressor gene)    244
三、DNA保真性相关基因 245
第二节  化学致癌机制 246
一、引发阶段 247
二、促长阶段 247
三、进展阶段 248
第三节化学致癌物的分类 249
一、IARC分类 249
二、根据致癌机制分类 250
第四节  哺乳动物致癌试验 251
一、试验动物 252
二、剂量选择和动物数量 252
三、染毒途径 253
四、试验期限 253
五、观察和结果分析 253
第五节  与研究致癌作用有关的其他试验 254
一、用于致癌物筛选的短期试验 254
二、哺乳动物短期致痛试验 255
三、转基因小鼠在致癌作用的研究 255
第六节  ICH致癌试验基本原则 256
第七节  食品成分与肿瘤 257
一、能量和有关因素与肿瘤 257
二、碳水化物与肿瘤 257
三、脂肪和胆固醇与肿瘤 258
四、蛋白质与肿瘤 259
五、酒精与肿瘤 259
六、维生素与肿瘤 259
七、矿物质与肿瘤 260
八、其他生物活性化合物与肿瘤 260
第十章  食品中化学物质的免疫毒性 267
第一节  机体的免疫系统及免疫功能 267
第二节  外源化学物对免疫系统的影响 268
一、免疫抑制 268
二、超敏反应 269
三、自身免疫 271
四、外源化学物对免疫系统作用特点 272
五、外源化学物免疫抑制机制 273
六、食品中化学物对免疫功能影响及其作用机制 274
第三节  化学致癌物引起的肿瘤免疫 276
第四节  免疫毒理学试验方法 277
一、免疫毒性检测方案 277
二、免疫抑制的检测方法 279
三、超敏反应的检测方法 281
四、免疫毒理学研究中应考虑的问题 281
第五节  检测食品中化学物免疫毒性的常用方法 283
第十一章  食品中化学物质的神经和神经行为毒理学 286
第一节  神经毒理学 286
一、神经毒性的损伤类型及机理 286
二、迟发性神经毒性 290
三、神经毒性的研究方法 292
第二节  神经行为毒理学 293
一、神经行为毒理学的概念 293
二、行为毒理学的方法 293
三、神经科学的发展与行为毒理学 302
（一）行为与神经生化学 302
（二）微小透析膜法 305
（三）神经毒性评价的分子生物学方法 305
（四）行为毒理学在食品安全性评价方面的应用 306
第十二章  体外试验与新生物技术在毒理学中的应用 308
第一节  体外试验 308
一、概述 308
二、体外试验系统 309
第二节哺乳动物细胞制备和培养 312
  一、概述 312
二、基本技术 314
三、培养细胞的鉴定 316
(一) 污染鉴定 316
(二) 生存指标 317
(三) 细胞特性鉴定 317
四、细胞培养在食品毒理学中应用 318
第三节  亚细胞组分制备及其检测方法 319
一、基本技术 319
二、微粒体的制备 320
三、混合功能氧化酶系的测定方法 321
四、线粒体的制备 324
五、线粒体功能的测定 325
第四节  生物膜的制备与其性质的研究方法 329
一、大鼠肝细胞膜的制备 329
二、红细胞膜的制备 329
三、脂质体的制备 330
四、大鼠脑突触体膜的制备 331
五、对生物膜的生物化学性质的研究方法 331
六、对膜的生物物理性质研究方法 332
第五节  分子生物学技术在毒理学中的应用 333
一、PCR技术 333
二、细胞程序性死亡及其检测方法 335
三、毒理学中的mRNA定性与定量的测定方法 337
四、转基因动物 339
五、基因芯片技术 342
第十三章  食品安全性毒理学评价 346
第一节  毒理学安全性评价的概念和发展进程 346
一、基本概念 346
二、安全性评价程序的发展进程及意义 346
第二节  食品中危害成分的毒理学评价 351
一、毒理学安全性评价程序的选用原则 351
二、试验前的准备工作 352
三、不同阶段安全性评价的毒理学项目 353
四、食品安全性毒理学评价具体规定 354
（一）初步工作 354
（二）第一阶段：急性毒性试验 354
（三）第二阶段：遗传毒性试验（蓄积毒性试验、致突变试验） 356
（四）第三阶段：亚慢性毒性试验 358
（五）第四阶段：慢性毒性试验（包括致癌试验） 359
五、安全性评价中需注意的问题 359
第三节  食品安全性的风险评价 360
第四节  联合国机构对食品中农药和兽药的安全性评价概述 361
第五节  转基因食品的毒理学安全性评价 364
一、GM食品的安全性问题 364
二、GM食品安全性评价原则、方法和内容 364
三、GM食品标识和名称问题 366
第六节  食品安全性毒理学评价举例 366
一、稀土元素农用安全性毒理学研究 366
二、DSA消泡剂的毒性试验研究 371
附录一  食品安全性毒理学评价程 375
附录二  食品毒理学实验室操作规范 380

第一章绪论

“民以食为天”，饮食是人类社会生存发展的第一需要。“病从口入”，饮食不卫生，不安全，又是百病之源。食品的安全性，是一个听起来生疏却与人们日常生活关系密切的概念。人们上街购买鱼、肉、禽、蛋等鲜活产品，总要查看一下是否有腐坏、异味或病虫污染。在食品店的柜台上，印有“不含添加剂”、“纯天然”、“绿色食品”等标志的食品，格外吸引购物者的注意。在菜市场，细心的采购者会留心蔬菜的产地，是否有用污水浇灌或被滥用过农药的危险。这些都反映了人们已经把食品的安全性作为购买食品的重要原则和取舍标准。我国食物中毒每年报告例数约为2~4万，但专家估计这个数字不到实际发生数的 1／10 。由于农药、兽药污染造成的急性食物中毒事件近年有所上升。城乡食品的数量与种类日益丰富，如何提高食品的质量与安全性的问题日益突出。消费者在初步解决了温饱之后，要求吃得更好，吃得安全放心，这是社会发展进步的大势所趋

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