食品毒理学一般毒性.pptx

单击此处编辑标题,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,食品毒理学一般毒性,食品毒理学一般毒性,第1页,一、试验动物选择,试验动物是指经人工培育，对其携带微生物实施控制，遗传背景明确，起源清楚，可用于科学研究动物。,第一节 化学物毒性评价试验基础,食品毒理学一般毒性,第2页,以选择哺乳动物为主。可采取,2,3,种，啮齿类和非啮齿类。常见大鼠,(rat,）、小鼠（,mouse,）、豚鼠、家兔和狗，尤以大鼠使用很多。,Wistar,大鼠,豚鼠,食品毒理学一般毒性,第3页,对化合物毒性反应及代谢过程与人相同,自然寿命不太长,易于喂养和试验操作,经济并易于取得,（一）物种选择,种类选择依据：,食品毒理学一般毒性,第4页,（二）品系选择,品系指计划交配方法取得起源于共同祖先一群动物。同一品系动物含有共同遗传起源、相同外貌特征、独特生物学特征及稳定遗传性能。,1,、近交系动物,指采取连续,20,代以上兄妹交配或亲子交配而培育纯品系动物。遗传上高度一致，基因纯合度可达,98.6-99.8%,。,食品毒理学一般毒性,第5页,对放射线耐受性强，淋巴细胞白血病发病率,6,，化学致癌物质不能诱发乳腺癌和卵巢囊肿，对结核杆菌有感受性。,可用于营养与肝癌发生率关系研究，对鼠伤寒沙门氏菌,C5,有抵抗力，对酒精过敏。也可作为许多瘤株宿主。,乳腺癌自发率低，肺癌发病率为,26,，网状细胞瘤,8,，血管瘤,6,，淋巴肉瘤,45,，乳腺癌,3,，对放射线极为敏感。,食品毒理学一般毒性,第6页,特点：,a.,试验结果比较准确，能够防止遗传组成不一样或个体差异太大等所引发误差。,b.,试验结果平均性较一致。每组仅用较少数动物，即能看出显著性来。,c.,试验结果重复性较大。,e.,易于取得预期结果。,f.,近交衰退。,食品毒理学一般毒性,第7页,2,、突变系动物,在生长繁殖过程中，经过自然突变或人工定向突变方法，使其某基因发生突变并丧失原有正常功效。这种突变基因能够世代相传并保持遗传基因特征品系动物，称为突变系动物。,无胸腺裸鼠,食品毒理学一般毒性,第8页,3,、杂交群动物,指两个不一样近交系之间有目标地进行交配所产生第一代动物。,特点：,a.,含有纯系动物基础相同遗传均质性,。个体间遗传变异很小。,b.,表现双亲显性性状,c.,对各种试验结果重复性好,d.,含有杂种优势,e,.,国际上分布广,食品毒理学一般毒性,第9页,4,、封闭群动物,指在,5,年以上不从外部引进新血缘，仅由同一品系动物在固定场所保留繁殖动物群。个体间含有一定程度遗传学差异。封闭群动物个体间差异大小，取决于祖代起源,。,食品毒理学一般毒性,第10页,（三）微生物控制选择,1,、,无菌动物,germ free animal,GF,指体内外均无任何微生物和寄生虫动物。经人工剖腹产净化培育而来。,2,、悉生动物,gnotobiotic animal,GN,指体内带有已知微生物动物。是经人工有计划地将已知菌投入动物体内。,食品毒理学一般毒性,第11页,食品毒理学一般毒性,第12页,3,、无特定病原体动物,specific pathogen animal,SPF,指体内无特定微生物和寄生虫动物。即无传染病动物，允许携带非特定微生物。,SPF,动物群建立，其原种必须起源于无菌动物或悉生动物才能确保。,4,、清洁动物,Clean animal,CL,也称最低程度疾病动物，动物体内外不携带人畜共患疾病病原体或动物传染病病原体。,食品毒理学一般毒性,第13页,（四）个体选择,1,、年纪,取决于试验类型。,急性试验成年动物,亚慢性、慢性试验,较年幼或初断乳动物。,在实际工作中常以动物体重粗略判断动物年纪。各组动物年纪应尽可能保持一致。,食品毒理学一般毒性,第14页,2,、性别,不一样性别试验动物对化学物毒性敏感程度有时会不一样。,普通选取雌雄两性,。,3,、生理状态,普通选取,未产未孕,雌性动物。雌雄分养。,4,、健康情况,应选取健康动物。普通试验前检疫观察,5,7,天,食品毒理学一般毒性,第15页,二、常见染毒方法,（一）经口染毒,1,、灌胃,是将液态受试化合物或固态、气态化合物溶于某种溶剂中，配制成一定浓度，装入注射器等定量容器，经过导管注入胃内。,优点,：剂量准确,缺点,：工作量大；可能损伤食道或误入气管；与人接触方式差异很大。,食品毒理学一般毒性,第16页,2,、吞咽胶囊,将一定剂量受试化合物装入药用胶囊内，强制放到动物后咽部迫使动物咽下。家兔及猫、狗等大动物可用此法。,优点,：剂量准确，尤其适合用于易挥发、易水解和有异味化合物。,食品毒理学一般毒性,第17页,3,、喂饲,将化合物拌入饲料和水中，需计算每日进食量和饮水量，折算摄入剂量。,优点,：符合人接触化合物方式,缺点,：可能拒食；挥发性化合物可使摄入量下降，且有经过呼吸道吸入可能；化合物易水解或与食物中化学成份起反应。,食品毒理学一般毒性,第18页,（二）经呼吸道染毒,1,、静式吸入,在固定体积密闭容器中，加入定量易挥发液态化合物或气态化合物。将动物置于其中，普通,2h,。尤其是适合用于小动物接触易挥发液态化合物急性毒性研究。,优点,：设备简单；操作方便；消耗化合物少,缺点,：柜内空气组成、环境条件不稳定；化合物浓度难以恒定。,食品毒理学一般毒性,第19页,表,5-1,试验动物最低需气量及不一样体积染毒柜应放置,动物数关系,动物种属,呼吸通气量,(L/,小时,),最低需气量,(L/,小时,),不一样容积染毒柜放置动物数,(,只,),25L,50L,100L,300L,小 鼠,大 鼠,1.45,10.18,2.45,30.5,35,610,1215,12,3640,56,浓度计算：,C=a.d/L10001000,（mg/m,3,）,a,加入化合物量（,ml,），,d,比重，,L,容积（,L,）,食品毒理学一般毒性,第20页,2,、动式吸入,染毒柜,空气流动,面罩吸入,防止化合物经皮吸入,优点：剂量准确,缺点：装置复杂；消耗大；可能造成污染,（三）经皮肤染毒,用于研究化合物经皮肤吸收毒性作用及化合物对接触皮肤局部作用（皮肤刺激和致敏）,食品毒理学一般毒性,第21页,第二节 急性毒性及其评价方法,食品毒理学一般毒性,第22页,一、急性毒性概念,急性毒性（,acute toxicity,）是指机体,(,人或试验动物,),一次,(,或,24,小时内屡次,),接触外来化合物之后所引发中毒效应。观察期可在,1,7天。,试验动物接触化合物方式或路径不一样，“一次”含义也有所不一样。凡经口接触和各种方式注射接触，“一次”是指在瞬间将受试化合物输入试验动物体内。而经呼吸道吸入与经皮肤接触，“一次”是指在一个特定期间内试验动物连续地接触受试化合物过程,食品毒理学一般毒性,第23页,试验目标,1.,求出受试化合物对一个或几个试验动物致死剂量,(,通常以,LD,50,为主要参数,),，以初步预计该化合物对人类毒害危险性。,2.,说明受试化合物急性毒性,剂量反应关系,与中毒特征。,3.,研究化合物在机体内生物转运和生物转化过程及其动力学改变。也可用于研究抢救治疗办法,4.,为亚急性、慢性试验设计提供依据,食品毒理学一般毒性,第24页,二、急性毒性评价方法,（一）经典急性致死性毒性试验,1,、试验动物,选取成年健康动物，常见大鼠和小鼠。各剂量组雌：雄,1,：,1,，出生,2,3,个月,。数量,10,20,只最正确。大动物每组,6,只。试验前最少观察一周，选取其中健康动物，随机分组。,食品毒理学一般毒性,第25页,2,、染毒剂量设计,（,1,）查阅文件,：分析受试化合物化学结构和其理化性质，依此查阅文件，找出与受试化合物化学结构与理化性质近似化合物毒性资料，并以其,LD,50,(LC,50,),值作为受试化合物预期毒性中值。,（,2,）试验,：以文件,LD,50,为中值，取倍差，设,3,4,个梯度，找出大致,LD10-90,范围。,食品毒理学一般毒性,第26页,（,3,）正式试验,：,I,（,logLD,90,logLD,10,）,/,（,n-1,）组距，即相邻两个剂量组对数差或相邻组比值对数值。普通设,5,7,个剂量组。,限量试验：,毒性较小化学物若无法求得,LD50,，则进行限量试验，单次染毒剂量,5g/kg,（体重），食品毒理学试验,15g/kg,（体重）。,食品毒理学一般毒性,第27页,3,、观察,普通要求计算,两周内,总死亡数。对于一些速死性化合物求其,LD,50,(LC,50,),也可仅计算,24,小时死亡率。应注明是多少时间,LD,50,值，方便于在进行毒性比较时有共同基础。,观察内容：,（,1,）死亡情况（,2,）动物体重（,3,）中毒反应症状（,4,）病理学检验,食品毒理学一般毒性,第28页,4,、,LD,50,计算,LD,50,是经统计学计算得到毒性参数，并可汇报其,95,可信限。,LD,50,(LC,50,),值是一个统计量，较少受试验动物个体易感性差异影响，较为准确，所以是最主要急性毒性参数，也用来进行急性毒性分级。,食品毒理学一般毒性,第29页,直接回归法,将剂量对数值与死亡率,(,概率单位,),关系，进行直线回归，用最小二乘法求出,a,、,b,值。代入直线方程：,y,a,十,bX,。式中，,X,为剂量对数值，,y,为死亡率概率单位。利用此式即可求得受试化学物,LD,50,及其,95,可信区间。,食品毒理学一般毒性,第30页,%0 1 2 3 4 5 6 7 8 9,0 .2.67 2.95 3.12 3.25 3.36 3.45 3.52 3.59 3.66,10 3.72 3.77 3.82 3.87 3.92 3.96 4.01 4.05 4.08 4.12,20 4.16 4.19 4.23 4.26 4.29 4.33 4.36 4.39 4.42 4.45,30 4.48 4.50 4.53 4.56 4.59 4.61 4.64 4.67 4.69 4.72,40 4.75 4.77 4.80 4.82 4.85 4.87 4.90 4.92 4.95 4.97,50 5.00 5.03 5.05 5.08 5.10 5.13 5.15 5.18 5.20 5.23,60 5.25 2.28 5.31 5.33 5.36 5.39 5.41 5.44 5.47 5.50,70 5.52 5.55 5.58 5.61 5.64 5.67 5.71 5.74 5.77 5.81,80 5.84 5.88 5.92 5.95 5.99 6.04 6.08 6.13 6.18 6.23,90 6.28 6.34 6.41 6.48 6.55 6.64 6.75 6.88 7.05 7.33,百分率,-,概率单位换算表,食品毒理学一般毒性,第31页,（二）急性毒性试验其它方法,经典急性毒性试验和,LD,50,缺点：,消耗动物量大,取得信息有限,测得,LD,50,值实际上仅是近似值,五种化合物,LD,50,值试验室间变异,化合物,范围,(mg/kg),比值,(,最大值最小值,),五氯酚,74,620 8.38,水杨酸钠,930,2328 2.50,苯胺,479,1169 2.44,乙酰苯胺,723,3060 4.23,氯化镉,105,482 4.59,食品毒理学一般毒性,第32页,单次口服固定剂量试验法结果评价,剂量,(mg/kg),试,验,结,果,存活数,mg/kg,用,mg/kg,试验,.0,用,500mg/kg,试验,该化合物无严重急性中毒危险性,1,、固定剂量法,食品毒理学一般毒性,第33页,2,、急性毒性分级法,食品毒理学一般毒性,第34页,3.,上、下移动法,(up,down method),或阶梯法,第二个动物接收化学物剂量由第一只动物染毒后反应决定，假如动物死亡，则下一个剂量降低；假如动物存活则下一个剂量增高，不过试验需要选择一个比较适当剂量范围，使得大个别动物所接收化学物剂量都会在真正平均致死剂量左右。,食品毒理学一般毒性,第35页,三、急性毒性分级,当前国际上对外源化学物急性毒性分级标准不统一。,外源化学物急性毒性分级,(WHO),毒性分级,大鼠一次经口,LD,50,(mg/kg),6,只大鼠吸入,4,小时,死亡,2,4,只浓度,(ppm),兔经皮,LD,50,(mg/kg),对人可能致死剂量,单位体重,（,g/kg,）,总重,(g/60kg),剧毒,高毒,中等毒,低毒,微毒,1,1,50,500,50000,10,10,100,1000,10000,5,5,44,350,2180,0.05,0.05,0.5,5,15,0.1,3,30,25,1000,食品毒理学一般毒性,第36页,我国食品毒理急性毒性分级法,1994,急性毒性分级,大鼠经口,LD,50,(mg/kg),大致相当于体重为,70kg,人致死剂量,6,级,(,极毒,),1,稍尝，,7,滴,5,级,(,剧毒,),150 7,滴,1,茶匙,4,级,(,中等毒,),51,500 1,茶匙,35,克,3,级,(,低毒,),501,5000 35,350,克,2,级,(,实际无毒,),5001,15000 350,1050,克,1,级,(,无毒,),15000,1050,克,食品毒理学一般毒性,第37页,课后作业,为何用,LD,50,作为比较化合物急性毒性指标？有何优缺点？怎样克服？,食品毒理学一般毒性,第38页,第三节 亚慢性、慢性毒性及其评价方法,食品毒理学一般毒性,第39页,一、亚慢性和慢性毒性试验概念,亚慢性毒性,(subchronic toxicity),是指试验动物连续,(,通常,1,3,个月,)重复染毒外源化学物所引发毒性效应；,慢性毒性,(chronic toxiciy),是指试验动物长久染毒外源化学物所引发毒性效应。普通是连续染毒,6,个月至两年，甚至终生染毒。,食品毒理学一般毒性,第40页,二、亚慢性和慢性毒性试验目标,1.,确定受试物亚慢性和慢性毒性,效应谱,并发觉在急性及亚急性毒性试验中未发觉毒作用；,2.,研究受试物亚慢性和慢性毒作用,靶器官,；,3.,研究受试物亚慢性和慢性毒性剂量,-,反应,(,效应,),关系，确定其观察到,有害作用最低剂量,(LOAEL),和,未观察到有害作用剂量,(NOAEL),，提出此受试物安全限量参考值；,4.,研究受试物亚慢性和慢性毒性损害可逆性,；,5.,亚慢性毒性试验为慢性毒性试验剂量设计及观察指标选择提供依据；,6.,确定不一样动物物种对受试物亚慢性和慢性毒效应差异，为将毒性研究结果外推到人提供依据。,食品毒理学一般毒性,第41页,三、亚慢性毒性和慢性毒性评价方法,（一）试验动物,普通要求,两种试验动物,，一个为啮齿类，另一个为非啮齿类。试验动物最好为纯系甚至同窝动物均匀分布于各剂量组。雌雄各半。亚慢性试验每组,20,只以上大鼠，慢性试验每组,40,100,只。,亚慢性毒性试验动物,体重,(,年纪,),应较小，如小鼠应为,15g,左右，大鼠,100g,左右。,慢性毒性试验动物年纪应更小，大鼠和小鼠应为初断奶者,。,食品毒理学一般毒性,第42页,（二）染毒路径,尽可能模拟人类接触方式；应与预期进行慢性毒理试验接触路径相一致。,染毒时间每日应定时，以维持动物血液中浓度稳定。,常见染毒路径是经胃肠道、经呼吸道和皮肤染毒。,食品毒理学一般毒性,第43页,（三）染毒期限,工业接触毒物：亚慢性毒性,1,3,个月，慢性毒性,6,个月,环境毒物：亚慢性毒性,3,6,个月，慢性毒性,12,个月以上,假如慢性毒性试验与致癌试验结合，染毒期限最好是靠近或等于终生染毒。,食品毒理学一般毒性,第44页,动物研究期限相当于寿命期,(,),和人染毒时间,物种,研究期限,(,月,),相当于寿命期,(,),研究期限,(,月,),相当于人,(,月,),1,3,6,12,24,1,3,6,12,24,大鼠,4.1,12.0,25.0,49,99,34,101,202,404,808,兔,1.4,4.5,9.0,18.,36,12,36,72,145,289,狗,0.82,2.5,4.9,9.8,20,6.5,20,40,81,162,猪,0.82,2.5,4.9,9.8,20,6.5,20,40,81,162,猴,0.55,1.6,3.3,6.6,13,4.5,13,27,61,107,食品毒理学一般毒性,第45页,（四）剂量分组,最少,3,个剂量组和,1,个对照组。,高剂量组,：出现较显著毒性效应，死亡率小于,10,或无死亡,中剂量组,：轻微毒性，即观察到最低有害作用剂量（,LOAEL,）,低剂量组,：不出现中毒反应，即未观察到有害作用剂量（,NOAEL,）,食品毒理学一般毒性,第46页,亚慢性毒性试验：,可参考两个数值，一是以急性毒性阈剂量为亚慢性试验最高剂量；一是以此化合物,LD,50,1/20,1/5,为最高剂量。,慢性毒性试验：,剂量选择可参考三组数据。,1,、,亚慢性,NOAEL,或其,1/5,1/2,剂量为慢性毒性试验最高剂量，以这一阈剂量,1/50,1/10,为慢性毒性试验预计阈剂量组，并以其,1/100,为预计慢性无作用剂量组,2,、,亚慢性试验,LOAEL,1/2,、,1/4,、,1/8,分三组,3,、急性毒性,LD,50,剂量为出发点，即以,LD,50,1/10,剂量为慢性试验最高剂量。以,LD,50,1/100,为预计慢性阈剂量，以,LD,50,1/1000,为预计无作用剂量组。,食品毒理学一般毒性,第47页,（五）观察指标,1,、中毒症状,：每日观察动物有没有中毒症状和程度，外观和行为有没有异常,2,、体重,：每七天称重一次,3,、食物利用率,：统计每日饲料消耗量，计算食物利用率（每摄入,100g,饲料所增加体重克数）。,4,、试验室检验,（,1,）血液学检验,（,2,）尿液检验,（,3,）血液生化检验,食品毒理学一般毒性,第48页,5,、病理及病理组织学检验,凡是在试验过程中死亡动物均应及时解剖检验，试验结束后全部动物都要杀死检验。慢性毒性试验在试验中期进行一次检验。,（,1,）,系统解剖,：包含肉眼观察,动物固定在解剖板上，解剖颈部,(,颌下腺、腮腺、局部淋巴结等,),取一侧乳腺及腹部皮肤；开腹并扩展切口,(,胰、脾、生殖器官、肾、,肾上腺、直肠、胃、十二指肠、空肠、回肠、肠系膜淋巴结、肝脏等,),开胸,(,舌、喉、气管、甲状腺、甲状旁腺、食管、心、肺、胸腺,),剥离左后肢,(,肌肉、坐骨神经、股骨,),；头皮、耳；,开颅,(,颅神经、脑组织、垂体,),；暴露脊髓,(,取出脊髓,),食品毒理学一般毒性,第49页,（,2,）脏器系数,：也称脏体比值，是指某个脏器湿重与单位体重比值，通常以,100g,或,1g,体重计。,此指标意义是试验动物在不一样年纪期，其各脏器与体重之间重量比值有一定规律；若受试化合物使某个脏器受到损害，则此比值就会发生改变。脏体比值是一个灵敏、有效和经济指标。,（,3,）组织病理学检验,：系统解剖时发觉异常组织要进行详细组织病理学检验，必要时还需进行组织化学或电镜检验。,食品毒理学一般毒性,第50页,6,、特异性指标,（六）结果分析,对污染组和对照组数据依据统计学方法处理，看是否有显著差异、剂量效应关系和时间效应关系。以及各项指标之间相关性。,食品毒理学一般毒性,第51页,第四节 皮肤局部毒作用,及其评价方法,食品毒理学一般毒性,第52页一、皮肤局部毒性,（,1,）皮肤原发性刺激,：接触某种化学物后产生局部可逆性炎症，包含水肿和红斑。,（,2,）皮肤变态反应,：皮肤对化学物产生免疫源性反应，主要表现时红斑和水肿。可发生于接触部位以外皮肤。,（,3,）光刺激反应和光变态反应,：化学物单独与皮肤接触无作用，经特定波长光照后引发有害作用,（,4,）皮肤癌,（,5,）皮肤色素异常,（,6,）对皮肤附件损害,：如毛发脱落、痤疮、汗腺损害等。,食品毒理学一般毒性,第53页,二、皮肤局部作用评价方法,（一）皮肤刺激试验,Draize,试验主要以兔皮肤、有时也用大白鼠或豚鼠皮肤做试验，以各种浓度化学物对皮肤涂敷后观察红斑和水肿程度综合给分。,食品毒理学一般毒性,第54页,（二）皮肤变态反应试验,试验动物为白色豚鼠，体重,200-300g,，雌雄各半。分试验组、阴性对照组和阳性对照组，每组,16,只。,试验组,：受试物诱导和激发处理,阳性对照组,：阳性致敏物诱导和激发处理,阴性对照组,：受试物激发处理,食品毒理学一般毒性,第55页,