1、第九章 食品安全性评价与预警,第一节 毒理学安全性评价概述,一、基本概念 毒理学安全性评价是通过动物实验和对人群的观察，阐明食品中的某种物质（含食品固有物质、添加物质或污染物质）的毒性及潜在的危害，对该物质能否投入市场做出安全性的评估或提出人类安全接触的条件，以达到最大限度的减小其危害作用、保护人民身体健康的目的。 对人类食用这种物质的安全性做出评价的研究过程称为食品毒理学安全性评价。,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
2、、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。,二、安全性评价程序的概况及意义,1.毒理学安全性评价的法律法规,1994年8月10日批准通过中华人民共和国国家标准 现行GB15193.1-2003 食品安全性毒理学评价程序1991年12月颁发了农药安全性毒理学评价程序。 1984年9月20日中华人民共和国药品管理法， 1988年卫生部颁布新药(西药)毒理学研究指导原则 1987年5月28日国家标准化妆品安全性评价程序和方法 1993年5月发布了保健食品功能毒理学评价程序和检验方法(试行) 1987年国务院发布化学危险品安全管理条例,2.我国食品安全性毒理学
3、评价法律法规和标准,食品安全性毒理学评价程序和试验方法（共21个标准）GB 15193.1-2003 食品安全性毒理学评价程序GB15193.2-2003 食品毒理学实验室操作规范GB 15193.3-2003 急性毒性试验 GB15193.4-2003 鼠伤寒沙门氏菌 哺乳动物微粒体酶试验GB15193.5-2003 骨髓细胞微核试验GB15193.6-2003哺乳动物骨髓细胞染色体畸变试验GB15193.7-2003 小鼠精子畸形试验,GB 15193.8-2003 小鼠睾丸染色体畸变试验GB 15193.9-2003 显性致死试验GB 15193.10-2003 非程序性DNA合成实验G
4、B 15193.11-2003 果蝇伴性隐性致死试验GB 15193.12-2003 体外哺乳类细胞(V79/HGPRT)基因突变试验GB 15193.13-2003 30天和90天喂养试验 GB 15193.14-2003致畸试验,GB 15193.15-2003 繁殖试验GB 15193.16-2003 代谢试验GB 15193.17-2003 慢性毒性和致癌试验 GB 15193.18-2003 日容许摄入量(ADI)的制定 GB 15193.19-2003 致突变物、致畸物和致癌物的处理方法 GB 15193.20-2003 TK基因突变试验 GB 15193.21-2003 受试物处
5、理方法,为了保证毒理学实验结果的正确性，还必须规范整个毒理学实验条件和实验过程，其目的是规范试验方法和实验数据的收集和整理过程，确保实验数据的可靠性和可比性，以便管理部门据此做出正确决策。,为此，世界上一些国家和组织研究制定了毒理学良好实验室规范（Good laboratory practice， GLP），我国也在近年制定了GB15193.2-2003食品毒理学实验室操作规范。 根据我国卫生法规的规定：食品、食品添加剂、农药、兽药、工业化学品等各类可以经食物链进入人体的化学物质必须经过安全性评价，才能允许投产，进入市场或进行国际贸易。,国际性组织,（1）食品法典委员会（CAC）（2）国际化学
6、品安全规划署（IPCS）（3）国际潜在有毒化学物登记中心（4）国际肿瘤研究中心（IARC）（5）经济合作和发展组织（OECD）,三、毒理学安全性评价的内容,毒理学评价采取分阶段进行的原则：它将各种毒性试验按一定顺序进行，通常先行安排试验周期短、费用低、预测价值高的试验。 不同种类物质的评价程序对毒性试验划分的阶段性有不同的要求，食品安全性毒理学评价程序将毒性试验分为四个阶段。,1.毒理学安全性评价的前期准备工作,试验前应该了解受试物的基本资料，了解受试物的成分、规格、用途、使用范围，以此了解人类可能接触的途径和剂量，过度接触以及滥用或误用的可能性等，以便预测毒性和进行合理的试验设计。,（1）收
7、集受试物质的基本资料 在毒性试验之前要求了解受检物质的化学结构，根据结构式可能预测一些化学物质的毒性大小和致癌活性； 了解受检物质的组成成分和杂质，以及理化性质如熔点、沸点、密度、水溶性或脂溶性、溶解度、乳化性或混悬性、储存稳定性等； 还要了解受试物质及代谢产物的定性和定量分析方法。,（2）了解受试物质的使用情况 包括该物质的使用方式及人体接触途径、用途及使用范围、使用量。 如果受试物曾被人群接触过，应收集人群流行病学资料，若有中毒事故的调查与记载可提供人体中毒和效应的资料。,（3）选用与人类实际接触的产品形式做好受试材料 用于毒理学安全性评价的受试物应采用与人类实际接触的工业化产品或市售产品
8、，而非纯化学品，以反映人体实际接触的情况。 实验过程中的受试物必须是均匀的、规格一致的产品。当需要确定该化学品的毒性来源于化学物质还是所含杂质时，通常采用纯品和应用品分别试验，再将结果进行比较。,2.食品毒理学安全性评价不同阶段的毒理学项目,食品毒理学安全性按照国家规定的程序可以划分为四个阶段的试验研究，根据各个阶段的试验结果并结合人群流行病学资料即可进行安全性评价。,常用的安全性评价的毒理学项目,表9-1 食品安全性毒理学评价与试验目的,第二节 食品安全性毒理学评价程序,卫生部2003年颁布的GB 15193.1-2003食品安全性毒理学评价程序是开展食品安全性毒理学评价的标准程序。 适用于
9、评价食品生产、加工、保藏、运输和销售过程中使用的化学和生物物质以及在这些过程中产生和污染的有害物质，食品新资源及其成分，也适用于食品中其它的有害物质。,一、评价程序分阶段试验具体内容,1.第一阶段 急性毒性试验，主要测试其经口急性毒性，包括LD50和联合急性毒性最大耐受剂量法。2.第二阶段 遗传毒性试验，传统致畸试验和30天喂养试验。（1）遗传毒性试验 目的是对受试物的遗传毒性以及是否具有潜在的致癌作用进行筛选。 在选择和组合遗传毒性试验时必须考虑原核细胞和真核细胞、体内和体外试验相结合的原则。,主要试验为：细菌致突变试验：Ames试验为首选项目，或V79/HGPRT 基因突变试验；骨髓细胞微
10、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，小鼠精子畸形分析或睾丸染色体畸变分析；其它备选遗传毒性试验：显性致死试验、果蝇伴性隐性致死试验、程序外DNA修复合成（UDS）试验。,（2）传统致畸试验 目的是为了了解受试物对胎仔是否具有致畸作用。（3）30d喂养试验 如受试物需进行第三、第四阶段毒性试验者，可不进行本试验。,3.第三阶段,亚慢性毒性试验，包括90d喂养试验、繁殖试验以及代谢试验。（1）90d喂养试验旨在观察受试物以不同剂量水平经较长时期喂养后对动物的毒性作用性质和靶器官，并初步确定最大无作用剂量。（2）繁殖试验目的在于了解受试物对动物繁殖及对子代的致畸作用，为慢性毒性
11、和致癌试验的剂量选择提供依据。,（3）代谢试验也是本阶段常选的试验，目的是了解受试物在体内的吸收、分布和排泄速度以及蓄积性，寻找可能的靶器官，并为选择慢性毒性试验的合适动物种系提供依据和了解有无毒性代谢产物的形成。,4.第四阶段,慢性毒性试验（包括致癌试验） 通过本阶段的试验，了解经长期接触受试物后出现的毒性作用，尤其是进行性或不可逆的毒性作用以及致癌作用，最终确定最大无作用剂量，为受试物能否应用于食品的最终评价提供依据。,二、毒性试验的选用原则,毒性试验的选用原则包括：（1）我国创新的物质要求进行全部四个阶段的试验。特别是对其中化学结构提示有慢性毒性、遗传毒性或致癌性可能者或产量大、使用范围
12、广和收入机会多者，必须进行全部四个阶段的毒性试验。,（2）与已知物质（指经过安全性评价并允许使用者）的化学结构基本相同的衍生物或类似物，根据第一、二、三阶段毒性试验结果判断是否需要进行第四阶段的毒性试验。（3）当受试物为已知的化学物质，WHO已公布每人每日允许摄入量（ADI），而且申请单位有资料证明我国产品的质量规格与国外产品一致时，则先进行第一、二阶段毒性试验，否则应进行第三阶段的毒性试验。,（4）食品添加剂、食品新资源和新资源食品、辐照食品、食品工具及设备用清洗消毒剂的安全性毒理学评价试验的选择：食品添加剂：包括香料、其他食品添加剂、进口食品添加剂、食品新资源和新资源食品、辐照食品和食品工
13、具设备用清洗消毒剂。,香料：鉴于食品中使用的香料品种很多，化学结构很不相同，而用量则很少，在评价时可参考国外的资料和规定，分别决定需要进行的试验。详见GB15193.1-2003食品安全性毒理学评价程序其他食品添加剂：详见GB15193.1-2003食品安全性毒理学评价程序。进口食品添加剂：要求进口单位提供毒理学资料及出口国批准使用的资料，由省、市、自治区一级食品卫生监督检疫机构提出意见报卫生部食品卫生监督检验所审查后决定是否需要进行毒性试验。,食品新资源和新资源食品：原则上应进行第一、二、三阶段毒性试验以及必要的人群流行病学调查，必要时应进行第四阶段试验。 若根据有关文献及成分分析未发现有或
14、虽有但含量甚少，不至于构成对健康有害的物质，以及较大数量人群有长期使用历史而未发现有害作用的天然植物（包括作为调料的天然动植物的粗提制品）可以先进行第一、二阶段毒性试验，经初步评价后，决定是否需要进行下一步的毒性试验。,辐照食品：按辐照食品卫生管理办法要求提供毒理学试验资料。食品工具设备用清洗消毒剂：按卫生部颁布的消毒管理办法进行。,三、食品安全性毒理学评价试验的结果判定,1.急性毒性试验 当LD50小于人的可能摄入量的10倍时，应放弃将该受试物用于食品，不再继续其他的毒理学试验；如大于10倍，可进入下一阶段的毒理学试验。当LD50为人的可能摄入量的10倍左右时，应进行重复试验，或用另一种方法
15、进行验证。,我国卫生部在食品安全性毒理学评价程序(2003)中对遗传毒理学试验的要求是：考虑原核细胞与真核细胞、体外和体内试验以及体细胞和生殖细胞的原则。从Ames试验或V79/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、小鼠精子畸形分析或睾丸染色体畸变分析选一项。其他备选遗传毒性试验：显性致死试验、果蝇伴性隐性致死试验、非程序性DNA合成试验。,2.遗传毒性试验,1. 如三项试验中，体内、体外各有一项或以上试验阳性，则表示该受试物很可能具有遗传毒性和致癌作用，放弃。2. 如三项试验中一项体内试验阳性或两项体外试验阳性，则再选两项备选试验（至少一
16、项体内试验）。如再选的试验均为阴性，则可继续将进行下一步的毒性试验；如其中有一项试验阳性，则结合其它试验结果，经专家讨论决定，再做其它备选试验或进入下一步的毒性试验。3.如三项试验均为阴性，则可继续进行下一步的毒性试验。,3.短期喂养试验,在只要求进行两阶段毒性试验时，若短期喂养试验未发现明显毒性作用，综合其他的试验即可做出初步的评价。若试验中发现有明显毒性作用，尤其是具有明显的剂量-反应关系时，应考虑开展进一步的毒性试验。,4.90d喂养试验、繁殖试验、传统致畸试验,根据这三项试验中最敏感指标得出的无作用剂量（NOEL）进行评价，判别标准是：（1）当NOEL人的可能摄入量的100倍，表示毒性
17、较强，应放弃将该受试物用于食品。（2）100倍NOEL300倍，应进行慢性毒性试验（3）NOEL300倍时，可考虑允许应用于食品。,5.慢性毒性（包括致癌）试验,根据慢性毒性试验所得的无作用剂量进行评价：（1）NOEL人的可能摄入量的50倍，表示毒性较强，应放弃将该受试物应用于食品。（2）50倍NOEL100倍时，经过安全性评价后，方可决定该受试物可否用于食品。（3）NOEL100倍时，可考虑允许应用于食品。,根据致癌试验所得的肿瘤发生率、潜伏期和多发性等进行致癌试验结果判定的原则是：凡符合下列情况之一，并经统计学处理有显著性差异者，可认为致癌试验结果未阳性。若存在剂量-反应关系，则判断阳性更
18、可靠。 (1) 对于对照组也出现的一种或数种肿瘤，试验组肿瘤发生率增加； (2) 试验组发生对照组没有的肿瘤类型； (3) 试验组肿瘤发生早于对照组； (4) 与对照组比较，试验组每个动物的平均肿瘤数增加。,6.新资源食品、复合配方的饮料等,如果试样的最大加入量（一般不超过饲料的5%）或液体试样最大可能的浓缩物加入量仍不能达到最大无作用剂量为人的可能摄入量的规定倍数时，可考虑综合其他的毒性试验结果和实际食用或饮用量进行安全评价。,四、进行食品安全性评价时需考虑的问题 影响毒性鉴定和安全性评价的因素很多，进行安全性评价时需要考虑和消除多方面因素的干扰，尽可能做到科学、公正地作出评价结论。 (一)
19、 实验设计的科学性 (二) 试验方法的标准化 (三) 熟悉毒理学试验方法的特点 (四) 评价结论的高度综合性,1.动物毒性试验和体外试验资料食品安全性毒性学评价程序所列各项动物试验和体外试验系统是进行安全性评价的主要依据。因此，当试验出现阳性结果，结果的判定涉及受试物能否应用于食品时，需要考虑结果的重复性和剂量-反应关系。,2.代谢试验的资料 代谢研究是对化学物质进行毒理学评价的一个重要方面，在毒性试验中，原则上应尽量使用与人具有相同代谢途径和模式的动物种系进行试验。研究受试物在实验动物和人体内吸收、分布、排泄和生物转化方面的差别，对于将动物试验结果比较正确地推论到人具有重要意义。,3.由动物
20、毒性试验结果推论到人时 鉴于动物、人的种属和个体之间的生物特性差异，一般采用安全系数的方法，以确保对人的安全性。安全系数通常为100倍，但可根据受试物的理化性质、毒性大小、代谢特点、接触的人群范围、食品中的使用量及使用范围等因素，综合考虑增大或减小安全系数。,安全系数(safety factor，SF): 是根据所得的无作用剂量(NOEL)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。,4.人体资料 由于存在着动物与人之间的种
21、族差异，在将动物试验结果外推到人时，应尽可能收集人群接触受试物后反应的资料。志愿者体内的代谢资料对于将动物试验结果推论到人时具有重要的意义。 在确保安全的条件下，可以考虑按照有关规定进行必要的人体试食试验。人的可能摄入量，除一般人群的摄入量外，还可考虑特殊和敏感人群的情况（如儿童、孕妇及高摄入人群）。,5.综合评价 在进行最后评价时，除毒理学试验结果外，还应尽可能收集有关流行病学资料。进行综合评价。,第三节 毒理学安全性评价的规范化,食品毒理学安全评价工作要求毒理学试验资料准确、可靠，所获得的资料在国内外具有可比性。我国为此颁布了GB15193.2食品毒理学实验室操作规范及引入“良好实验室规范
22、”（GLP）管理。GLP主要包括一下几个部分：,1.对组织机构和人员要求要求实验室质量控制规范要求构建组织体系，具有实验质量管理制度。要求具备一定数量的有职称、资历和工作经验的实验人员，并接受GLP的专门培训。项目负责人由GLP机构或实验室负责人任命，并有质量检查员与控制实验质量有关的职责。,2.对实验仪器设备和实验材料的要求 要求实验用房及设施条件满足毒理学试验要求，其设计复合毒性试验的要求，对温度、湿度、通风防毒由特殊要求的用房，还必须配备相应的温控、湿控和通风防毒的安全卫生及防治污染的设施。,2.对实验仪器设备和实验材料的要求 要求实验室具备各类毒理学实验设备和仪器，建立仪器、设备、试剂
23、管理制度。实验仪器设备应定期检查、校正、维修、清洁以保证仪器、设备的性能符合实验要求，试剂必须标名称和有关说明，并有专人保管，定期检查。实验动物管理按医学实验动物实施细则有关规定执行。,3.标准操作规程（SOP，Standard operation procedure） 为减少实验过程中各种因素的干扰，使实验结果准确、可靠而对每项实际操作项目规定的操作规程。 毒理试验的标准操作规程主要包括：,（1）动物房及实验室的准备及环境因素的调控，实验设施及仪器设备的维护、保养、校正、使用和管理；（2）受试物和对照物的接收、标识、保存、处理、配制、领用及取样分析；（3）实验动物的运输、检疫、编号、分配、搬
24、运及饲养管理、实验动物的观察记录及实验操作、动物尸检以及组织病理学检查，各种实验数据的统计处理与计算；,（4）各种实验样本的采集编号及分析检测操作技术，实验数据的统计处理；（5）质量保证工作制度与措施；（6）实验废弃物处理及实验操作防护措施。,4.对研究工作实施过程的要求 包括制定实验研究计划，计划内容有项目一般情况、试验时间、试验对象、试验方法、拟采取的质量控制措施。计划经审批调整后执行。 在实施计划时要按标准操作规范做好试验前的准备工作和进行试验研究，最后撰写试验结果总结报告。报告经质量检察员评审后交实验室负责人审定。,5.对档案及其管理工作的要求 实验室应有档案管理制度，并由专人负责，各类实验及质量管理资料按性质分类，编好索引，及时归档，保存期限至少2年。,6.实验室资格认证及监督检查 按照GLP的要求，实验单位必须建立独立的质量管理保证部门，对各种试验全过程进行审查，包括对实验操作现场、原始记录的检查等。对检查发现的问题提出解决问题的建议，并接受由GLP实验室认证、评估和上级有关部门检查。,
