食品毒理学第一章到第八章归纳总结.docx
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食品毒理学第一章到第八章归纳总结
食品毒理学复习资料
15级食安
(1)班
谷智聪
毒理学(toxicology):
是研究化学、物理和生物因素对机体的损害作用、生物学机制(biologicmechanisms)、危险度评价(riskassessment)和危险度管理(riskmanagement)的科学。
毒理学主要分为三个研究领域,即描述毒理学、机制毒理学和管理毒理学。
食品毒理学(FoodToxicology)
概念:
研究食品中外源化学物的性质、来源与形成,它们的不良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。
作用:
从毒理学的角度,研究食品中可能含有的外源化学物质对食用者的毒作用机理,检验和评价食品(包括食品添加剂)的安全性或安全范围,从而达到确保人类的健康目的。
外源化学物:
是在人类生活的外界环境中存在、可能与机体接触并进入机体,在体内呈现一定的生物学作用的一些化学物质,又称为“外源生物活性物质”。
内源化学物:
是指机体内原已存在的和代谢过程中所形成的产物或中间产物。
毒理学研究外源化学物对机体的有害作用,而不是有益作用(如营养作用、治疗作用等)。
毒物(Toxicants):
是指较小剂量就可干扰和破坏生物体的动态平衡,甚至导致生物体死亡的化学物质。
毒性(toxicity)外源化学物与机体接触或进入体内的易感部位后,能引起损害作用的相对能力。
可简述为外源化学物在一定条件下损伤生物体的能力。
毒物基本特征:
⏹对机体不同水平的有害性,但具备有害性特征的并不是毒物,如单纯性粉尘;
⏹经过毒理学研究之后确定的;
⏹必须能够进入机体,与机体发生有害的相互作用。
联合毒作用
定义:
一种外源化学物对机体的毒性作用,可以由于同时或先后接触另一种外源化学物使其所表型的联合毒性比任一单一的外源化学物的毒性增强或减弱,毒理学将两种或两种以上的外源化学物对机体的交互作用称为联合毒作用(jointaction)。
分类:
⏹相加作用(additionaljointaction):
靶器官相同,1+1=2
⏹独立作用(independentjointaction):
靶器官不同
⏹协同作用(synergisticjointaction):
1+1>2
⏹拮抗作用(antagonisticjointaction):
1+1<2
⏹增强作用(potentiationjointaction
阈值(thresholddose):
一种物质使机体(人或实验动物)开始发生效应的剂量或浓度。
也称最小有作用剂量。
靶器官(targetorgan):
外源化学物进入机体后,对体内各器官的毒作用并不一样,往往有选择毒性(selectivetoxicity),外源化学物可以直接发挥毒作用的器官或组织就称为该物质的靶器官(targetorgan)。
主要的毒性参数:
1.绝对致死剂量或浓度(absolutelethaldose/concentration)LD100/LC100:
指引起一组受试实验动物全部死亡的最低剂量或浓度;2.最小致死剂量或浓度(minimallethaldose/concentration)MLD,LD01/MLC,LC01:
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;3.最大非致死剂量或浓度(maximalnon-lethaldose/concentration)LD0/LC0:
指一组受试实验动物中,不引起动物死亡的最高剂量或浓度;4.半数致死剂量或浓度(medianlethaldose/concentration)LD50/LC50:
指化学物引起一组受试动物一半死亡的剂量或浓度;5.阈剂量(thresholddose):
简写LOAEL。
指化学物引起受试对象少数个体出现最轻微异常改变所需的最低剂量,也称最小有作用剂量(minimaleffectdose)。
可以从急性、亚慢性、慢性毒理学试验获得,分别称为急性阈剂量(acutethresholddose)、亚慢性阈剂量(subchronicthresholddose)和慢性阈剂量(chronicthresholddose);6.最大无作用剂量(maximal-noeffectdose):
(NOAEL)-安全限值。
指化学物在一定时间内按一定方式暴露,用现代检测方法和最灵敏指标不能发现任何损害作用的最高剂量
每日允许摄入量(acceptabledailyintake,ADI):
指允许正常成人每日由外环境摄入体内的特定外源化学物的总量。
在此剂量下,终生每日摄入该外源化学物不会对人体健康造成任何可测量出的健康危害,单位用mg/kg体重表示。
最大无作用剂量(maximalno-effectivedose):
某种外源化学物在一定时间内按一定方式或途径与机体接触后,根据现有认识水平,用最灵敏的试验方法和观察指标,未能观察到对机体造成任何损害作用或使机体出现异常反应的最高剂量。
损害作用(adverseeffect)是指影响机体行为的生物化学改变、功能紊乱或病理损害,或者对外加环境应激反应能力的降低
非损害作用(non-adverseeffect)是指机体发生的生物学变化应在机体适应代偿能力范围之内,机体对其他外界不利因素影响的易感性也不应增高
损害作用具有以下特点:
⏹机体的正常形态学、生理学、生长发育过程收到影响,寿命可能缩短。
⏹机体功能容量降低。
⏹机体维持稳态的能力下降和机体对额外应激的代偿能力降低。
机体对其他某些环境因素不利影响和易感性增高。
剂量(dose):
既可指机体接触化学物的量,或在实验中给予机体受试物的量,又可指化学毒物被吸收的量或在体液和靶器官中的量。
吞噬作用:
固态颗粒物质如烟、尘等与细胞膜接触后,改变了膜的表面张力,使其外包或内陷,将异物包裹进入细胞。
胞饮作用:
液态微滴或大分子物质经此方式转运进入细胞。
屏障:
具有可以阻止或延缓某些化学毒物质进入的特殊形态学结构和生理学功能的生物膜的器官或组织。
排泄:
是指外源化学物及其代谢产物由不同途径排出机体的过程
化学物排泄途径
1、经肾脏随尿排出,是最重要的途径。
2、经粪便排出。
3、经肺排泄。
4、其他。
随各种分泌物,如汗液、指甲、月经、唾液、泪水和乳汁。
生物转化(biotransformation):
是指化学毒物在机体内经历酶促反应或非酶促反应而形成代谢产物的过程
生物转化反应类型:
(一)Ⅰ相反应(phaseⅠbiotransformation):
包括氧化、还原和水解反应
(二)Ⅱ相反应(phaseⅡbiotransformation):
又称为结合作用(conjugation),是指外源化学物原有的或经Ⅰ相反应后引入或暴露出来的羟基、氨基、羧基、巯基、羰基和环氧基等基团与内源性辅因子之间发生的生物合成反应。
所形成的产物称为结合物
代谢解毒(metabolicdetoxication):
化学毒物经过生物转化以后成为低毒或无毒的代谢物的过程。
代谢活化(metabolicactivation):
外源化学物经生物转化后毒性非但没有减弱,反而明显增强,甚至产生至畸、致癌和致突变作用的现象。
混合功能氧化酶(MFO):
因细胞色素P450含有的血红素铁在还原态时与CO结合形成的复合体,在光谱450nm处有最大的吸收峰而得名,又称为混合功能氧化酶(MFO)或单加氧酶(monoxygenase)。
影响外源化学物生物转化的某些因素
1.遗传因素:
物种、性别、年龄、生理、营养状态—代谢酶的种类、分布、数量、活性差别。
2.环境因素:
干扰代谢酶的合成与催化过程—代谢酶的诱导和抑制
简述外源化学物的生物转运:
外源化学物的生物转运包括吸收、分布和排泄。
一、吸收(absorption):
是外源化学物从机体的接触部位透过生物膜屏障进入血液的过程。
吸收途径:
1)经消化道吸收:
影响外源化学物经胃肠道吸收的因素:
①胃肠道内的酸碱度②化学物的结构和理化性质③胃肠蠕动情况:
蠕动-吸收④胃肠道内的食物:
稀释、吸附化学物⑤肠道中的细菌菌丛2)经呼吸道吸收:
在呼吸道吸收与作用的部位主要取决于脂溶性和浓度;影响肺泡吸收速率的最主要因素为外源化学物在肺泡气中与肺毛细血管血液中的浓度差(或分压差);烟和粉尘的颗粒直径大小与其到达呼吸道的部位关系密切3)经皮肤吸收:
影响经皮肤吸收扩散速率的因素:
①化学物的相对分子量大小、脂/水分配系数和角质层的厚度②物种差异③皮肤的血流和组织液流动速度④角质层损伤4)其他途径二、分布(distribution):
是指外源化学物吸收后随血液或淋巴液分散到全身组织器官的过程。
影响因素:
血流量不同器官灌流速度(速率ml/min100g)亲合性随时间延长,亲合作用再分布(redistribution)意义:
研究分布有助于了解靶器官(targetorgans)毒性贮存库(depot)-蓄积毒性-蓄积部位三、排泄excretion):
外源性化学物及代谢产物由机体向外转运的过程,是机体中物质代谢过程中最后一个重要环节。
排泄的主要途径:
1.随同尿液经肾脏排泄2.经粪便排泄:
①未吸收的外源化学物与未吸收的食物混合,随粪便排泄;②胆汁排泄:
外源化学物及其代谢物由胆汁进入肠道;③肠内排泄;④肠壁和菌群3.经肺排泄-气态挥发毒物4.其他排泄途径-乳腺、脑脊液、汗液、唾液、毛发、指甲等
实验动物的选择——选择原则
●相似性原则:
选择结构、功能、代谢、群体分布、疾病状态方面与人类相似的物种。
●差异性原则:
研究过程要求以差异为指标或特殊条件时,选用不同种系实验动物的某些特殊反应,更适合于不同研究目的的要求。
例如人类利用不同种属动物对病原微生物的易感性差异来生产弱毒疫苗。
●易化性原则:
进化程度高、结构功能复杂的动物有时会给实验条件控制或实验结果分析带来困难,则应从易化角度入手,选择既能满足实验要求,结构功能又简单,便于实验分析的动物。
如反射弧的研究选择两栖动物;遗传学研究选择果蝇。
●相容或相匹配原则:
设计动物实验时,选用的动物质量等级要与实验设计、实验条件、实验者技术、方法、试剂性能相匹配。
●可获得性原则:
在不影响实验质量的前提下,选择最易获得、最经济、易饲养管理的动物。
●重复性和均一性原则:
选用标准化的实验动物。
杜绝使用随意交配而来的杂种动物和未经任何微生物控制的非标准化动物。
物种选择的基本原则
1、选择对受试物在代谢、生物化学和毒理学特征与人最接近的物种;
2、自然寿命不太长的物种;
3、易于饲养和实验操作的物种;
4、经济并易于获得的物种
不同染毒途径的吸收速率:
静脉注射>吸入>肌肉注射>腹腔注射>皮下注射>经口>皮内注射>其他途径(如经皮等)。
急性毒性:
指机体(实验动物或人)一次接触或24小时内多次接触一定剂量外源化学物后在短期(最长到14天)所引起的机体的毒性效应(包括一般行为、外观改变、大体形态变化等),以及死亡效应。
脏器称重和脏器系数:
又称脏器相对重量,指脏器湿重与单位体重的比值,通常是每100g体重中某脏器所占质量,表示为脏器质量(g)/体重(100g)。
试验设计(experimentaldesign):
是指为试验研究制定出一个通盘的、周密的、安排合理的、科学性强的设计方案,将试验对象随机分配到两个或多个组中,对试验对象施加某种干预或处理因素,观察比较不同处理的效应
急性毒性试验动物选择原则
■①急性毒性试验要求选择对化学毒物的代谢和毒效应表现与人的反应尽可能一致的试验动物。
■②动物易于获得
■③品系纯化
■④价格较低和易于饲养等条件。
蓄积作用(accumulation:
化学毒物进入机体后,经过生物转化以代谢产物或化学物原型排出体外。
但是,当化学毒物反复多次给动物染毒,化学毒物进入机体的速度(或总量)超过代谢转化的速度和排泄的速度(或总量)时,化学毒物或其代谢产物就有可能在机体内逐渐增加并贮留,这种现象称为化学毒物的蓄积作用(accumulation)。
亚慢性毒性(subchronictoxicity):
指人或实验动物连续接触较长时间、较大剂量的外源化合物所引起的毒性效应。
慢性毒性(chronictoxicity):
指人或实验动物长期(甚至终生)反复接触低剂量的化学毒物所产生的毒性效应。
LD50试验的意义:
①标准化药物毒作用强度,评价药物对机体毒性的大小,比较不同药物毒性的大小。
②计算药物的治疗指数,药效剂量和毒性剂量的距离。
③为后续的重复给药毒理学试验剂量的选择提供参考;④通过比较不同途径的LD50值,获得生物利用度的信息。
⑤试验结果可用来推测人类的致死剂量以及中毒后的体征,为临床毒副作用提供监测参考。
急性毒性试验程序:
1.受试物资料的采集:
化学结构式、理化性质、纯度等,或查阅文献,搜集与之相近的化学物毒性资料。
2.实验室的要求:
GLP3.实验动物的选择原则,年龄和体重等。
4.实验动物的分组的随机性与均衡性。
5.受试物剂量的分组确定。
6.选定染毒途径,符合人类实际接触情况。
7.中毒表现的观察,相关参数的计算。
8.毒性分析。
基因突变:
指基因中DNA序列的变化。
因为基因突变限制在一个特定的部位,故称为点突变。
基因突变可分为两种类型:
碱基置换、移码突变
碱基置换分类:
转换:
指原来的嘌呤被另一个嘌呤所取代或原来的嘧啶被另一个嘧啶所取代。
颠换:
指原来的嘌呤被另一个嘧啶所取代或原来的嘧啶被另一个嘌呤所取代。
移码突变:
发生一对或几对(3对除外)碱基减少或增加,以致从受损点开始碱基序列完全改变,形成错误的密码,并转译成为不正常的氨基酸。
染色体结构畸变:
指染色体的结构改变,它是指遗传物质大的改变,一般可在细胞有丝分裂
基因库:
某一物种在特定时期中能将遗传信息传至下一代的处于生育年龄的群体所含有的基因总和。
遗传负荷:
指一种物种的群体中每一个携带的可遗传给下一代的有害基因的平均水平。
致突变试验与致癌试验的关系:
•化学物按遗传毒性和致癌性分类:
遗传毒性致癌物,非遗传毒性致癌物,遗传毒性非致癌物和非遗传毒性非致癌物四类。
•致突变试验仅可检出遗传毒性致癌物和非遗传毒性非致癌物,有可能出现假阳性如遗传毒性非致癌物和假阴性如非遗传毒性致癌物。
•人类致癌物检测方法有三大类:
短期试验,哺乳动物诱癌试验和人类流行病学观察。
•致突变试验是短期致癌物检测试验中的一大类,它需与其他试验结合,互为补充,以获得可靠的结论。
化学致癌物:
能引起动物和人类肿瘤,增加其发病率或死亡率的化合物。
化学致癌作用:
指化学致癌物在体内引起正常细胞发生良、恶性肿瘤的过程
癌基因(oncogene)一类能引起细胞恶性转化及癌变的基因,是化学致癌物作用的主要靶分子,在细胞癌变过程中起关键作用。
癌基因激活或过量表达肿瘤发生
原癌基因(proto-oncogene)指机体内正常细胞所具有的能致癌的遗传信息。
原癌基因突变激活癌基因肿瘤发生
抑癌基因(anti-oncogene)这类基因的作用方式和癌基因相反,它们在正常细胞中起着抑制细胞增殖和促进分化的作用,又被称为肿瘤抑制基因
细胞凋亡(apoptosis):
一种不同于坏死的细胞死亡方式,即细胞在一定的生理或病理条件下,遵循自身的程序,通过内部机制的启动,主要通过核酸内切酶的激活,自己结束其生命过程。
生殖毒理学(reproductivetoxicology)主要研究外源化学物对生殖细胞发生、卵细胞受精、胚胎形成、妊娠、分娩和哺乳过程的损害作用。
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- 食品 毒理学 第一章 第八 归纳 总结
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