食品毒理学实验基础
食品毒理学实验bk
食品毒理学实验指导食品毒理学实验（一）毒理学实验的目的和要求食品毒理学实验的目的是通过实验掌握有关的毒理学实验技术和方法，培养分析问题和解决问题的能力。
为了提高实验效率，特作如下要求：１．课前预习实验指导，对实验目的、方法、步骤应有充分了解，明确本次实验的目的和理论根据，作到心中有数，避免实验中出现忙乱和差错。
２．进入实验室后，首先检查实验桌面上的仪器、器皿、药品等实验器材是否齐全及有无损坏。
３．实验时务必安静，不能喧哗，作到整齐整洁，有条有理。
严格按照实验指导的步骤进行操作，准确计算用药量，注意爱护实验动物，节约实验材料和药品。
４．仔细阅读实验指导，根据实验指导进行小组分工，尽可能每人都有操作机会。
５．及时地、准确地将观察到的数据和反应如实记录。
实验完毕，根据实验结果写出实验报告。
６．实验后整理实验器材，作好实验室的清洁卫生工作。
实验室规则１．实验室须保持安静、整齐和清洁。
２．实验完毕将实验台、桌、仪器、用具等擦洗干净。
仪器、用具如有损坏，应报告老师，各组轮流打扫实验室。
关好门窗，切断水源及电源。
３．节约实验用品，爱护器材及动物。
４．随时注意安全操作。
实验一、食品毒理学实验基础常用实验动物的捉取方法小鼠：用右手提起尾部，放在鼠笼盖上或其他粗糙面上，向后上方轻拉，此时小鼠前肢紧紧抓住粗糙表面，迅速用左手拇指和食指捏住小鼠颈部皮肤并以小指和手掌尺侧夹持其尾根部固定手中。
兔：捉拿时一手抓其颈背部皮肤，轻轻将兔提起，另手托其臀部。
二、实验动物的选择毒理学中研究外源化学物的基础毒性主要是进行体内试验，常选用大白鼠和小白鼠、家兔。
根据不同实验目的，可选用不同实验动物。
例如，皮肤刺激实验，可选用家兔，因为家兔为皮肤刺激实验的敏感动物。
动物应注明来源及品系。
除特殊要求外，动物年龄一般选用初成年者：大白鼠、小白鼠为出生后2～3个月左右，体重分别为180～240g和18～24g；家兔为2～2.5kg，猫为1.5～2kg；狗为出生后一年左右。
第二章 食品毒理学基础
第一节 定义与术语
选择性毒性：在一定条件下，外源性化合物对机体的毒性 具有一定的选择性。 一种外源性化合物只对一种生物有损害，而对其他种类的 生物不具损害作用，或者只对生物体内某一组织器官产生 毒性， 而对其他组织器官没有毒性作用。 选择性毒性的原因：
物种和细胞学的差异 不同生物或组织器官对外源性化合物或其代谢产物的蓄积能力不同 不同生物或组织器官对外源性化合物在生物体内的转化能力不同 不同生物或组织器官对外源性化合物所造成损害的修复能力不同
第二节 剂量、剂量-反应关系
一、剂量
剂量（dose）：指给予机体化学物质的数量、接触或被吸 入体内的数量或在体液或组织中的浓度。一般多指进入机 体的数量。剂量通常采用单位：mg/kg体重，或mg/m3空气， mg/L水来表示。 大多数毒物的毒性作用强度取决于作用部位，或受体部位 的毒物浓度。但一种化学物质由于染毒的途径不同，其吸 收系数和吸收率相差很大，因此在论述剂量时必须同时注 明染毒途径。
第一节 定义与术语
损害作用的特点： 机体的形态、生长发育过程受到严重影响，寿命亦将缩短。 机体功能容量或对额外应激状态代偿能力降低。 机体维持稳态能力下降。 机体对其他某些环境因素不利影响的易感性增高。
第一节 定义与术语
表
级别
极毒 剧毒 中毒 低毒 实际无毒
化学物质的急性毒性分级
大鼠口服LD50 /mg/kg体重
第一节 定义与术语
接触标志 效应标志
暴露
吸收剂量
靶剂量
易感性标志
生物学效应
健康效应
从暴露到健康效应的模式图和与生物学标志的关系
第一节 定义与术语
生物学标志： 通过动物体内试验和体外试验研究生物学标志并推广到 人体和人群研究，物学标志可能成为评价外源化学物对人 体健康状况影响的有力工具。 接触标志用于人群可定量确定个体的暴露水平； 效应标志可将人体暴露与环境引起的疾病提供联系，可 用于确定剂量—反应关系和有助于在高剂量暴露下获得的 动物实验资料外推人群低剂量暴露的危险度； 易感性标志可鉴定易感个体和易感人群，应在危险度评 价和危险度管理中予以充分的考虑。
食品毒理学实验讲义
实验一毒物损害的形态表现一、实验目的1. 通过本实验，掌握毒物的形态损害作用；2. 学会毒物形态损害的表现及如何记录相关实验现象。
二、实验原理有关重金属铜、锌、铬、镉对鱼类的急性毒性研究国内已有许多报道，鱼类早期发育是整个生活史中对各种污染物最为敏感的阶段，用以作为急性毒性试验具有快速、敏感、经济有效等特点，是生物测试保护天然水体的重要方法。
鲫鱼是我国重要的经济鱼类, 其分布面广而数量大, 个体生长快, 性成熟时间短, 繁殖季节长, 在人工控制饲养条件下可常年繁殖, 选择鲫鱼进行重金属离子毒性实验, 具有一定代表性。
本实验以鲫鱼为研究对象，向其生长环境中加入重金属硫酸铜，观察其形态损伤，希望在形态方面，有利于水体污染的观察。
三、实验试剂、仪器及动物1. 实验动物鲫鱼幼鱼, 购自鱼市场。
实验鱼在水族箱中驯养7 d 以上，暂养期间活动正常，无病，死亡率低于5%；实验前1 d 停止投饵，选择身体健康，反应灵敏，大小基本一致的幼鱼随机分组。
2. 实验试剂CuSO4, 先配制成质量浓度为3000 mg/ L 的母液, 再根据需要稀释成各质量浓度。
3. 实验仪器聚乙烯塑料水族箱，小型鱼类充氧机。
四、实验方法与步骤1. 实验动物的驯养实验鱼在水族箱中驯养7 d 以上，暂养期间活动正常，无病，死亡率低于5%；实验前1 d 停止投饵。
2. 实验动物的分组采用随机实验进行分组，将21只鲫鱼随机分成7组，其中一组为空白对照组，另外六组为实验组。
3. 实验动物的染毒采用静水法生物测试，实验期间不更换实验液，全天充气。
为防止饵料影响，实验期间不喂食。
为确定质量浓度的大致范围, 先作预实验, 估计CuSO4的7个质量浓度值, 在每一个质量浓度的水族箱内放入3 尾鲫鱼, 分别观察24 h、48h、96h, 找出各金属的100% 致死质量浓度和最大耐受质量浓度。
再根据预实验结果设6个质量浓度组及1个对照组, 每一质量浓度放鱼5尾, 在曝露的过程中观察它们的形态损伤。
食品毒理学总结
毒理学总结第一章绪论食品毒理学：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。
主要研究对象：有毒有害物质（化学性污染、生物性污染、食品包装材料、食品添加剂等）、新资源食品、保健食品、转基因食品和食品中天然成分。
主要任务：研究食品中化学物质在体内的代谢动力学和毒性作用，是评价食品的安全性、制定相关食品卫生标准的基础。
主要研究方法：动物体内试验、体外试验、人体试验、流行病学研究、化学分析、风险评估和安全限量制定第二章食品毒理学基础1、毒物：一定条件下，较小剂量进入机体就能干扰正常的生化过程或生理功能，引起暂时或永久性的病理改变，甚至危及生命的化学物质2、毒性、毒性分级：毒性：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。
3、毒性作用：外源化学物引起机体发生生理生化机能异常或组织结构病理变化的反应。
⏹毒性作用分类：（1）变态反应、（2）特异体质反应 (3) 速发与迟发性作用 (4) 局部与全身作用 (5) 可逆与不可逆作用(6)功能、形态损伤作用4、生物学标志，种类生物学标志是指针对通过生物学屏障进入组织或体液的化学物质及其代谢产物以及它们所引起的生物学效应而采用的检测指标。
背⏹分为：接触生物学标志、效应生物学标志、易感性生物学标志毒物举例：有机磷农药对胆碱酯酶有抑制作用；苯可抑制造血功能，导致贫血；强酸、强碱可引起局部的皮肤粘膜的灼伤等Alt：丙氨酸氨基转移酶 ast：天门冬氨酸氨基转移酶⏹1、效应和反应的区别：效应(effect)——涉及个体，量反应。
可用一定计量单位表示其强度。
反应(response)——涉及群体，质反应。
百分率或比值表示⏹2、剂量-反应曲线常见类型？1）、直线:正比例，少见，一定剂量范围内。
剂量增加，强度增加。
正比2）S形曲线：常见，慢-快-慢。
对称和非对称，后者常见低剂量范围内，剂量增加，强度增加较为缓慢3）、抛物线：先升高后降低。
食品毒理学：第7章 食品毒理学实验基础
③封闭群：一个种群在五年以上不从外部引进新血缘，仅由同一 品系的动物在固定场所随机交配繁殖的动物群。
根据实验动物遗传的均一性排序，近交系最高、杂交群次 之、封闭群较低。
4.2实验动物的选择——选择方法
第一节 食品毒理学实验的原则和 局限性
在毒理学的试验中，有三个基本的原则。ห้องสมุดไป่ตู้
1.化学物在实验动物产生的作用，可以外推于人。
①人是最敏感的动物物种；②人和实验动物的生物学过程 包括化学物的代谢，与体重(或体表面积)相关。这两个假 设也是全部实验生物学和医学的前提。
2.实验动物必须暴露于高剂量。
3.成年的健康(雄性和雌性未孕)实验动物和人可能 的暴露途径是基本的选择
实验动物微生物控制的选择
按微生物控制分类，实验动物分为四级，如下表。对于毒性试验及毒 理学研究应尽可能使用二级(或二级以上)的动物，以保证实验结果的 可靠性。
实验动物微生物等级
级别
要
求
I 级 普通动物，应没有传染给人的疾病
Ⅱ 级 清洁动物，除I级标准外，种系清楚，没有该动物特有的疾病
Ⅲ级 IV 级
物种差别也可以表现在质方面(毒性效应的差别)，如除 草剂百草枯对人引起肺损伤，而对狗则未见到。
4.2 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。
3.常用实验动物特征
第四章 食品毒理学实验基础
4. GF
GF:无菌剖腹产，在绝对隔离器中养育。（塑料薄 膜无菌隔离器）
应用： ①在实验动物领域应用； ②在免疫学方面应用：是研究免疫发生机理与生产
高效优质疫苗的最理想动物。 ③用于微生物学研究：研究微生态学的最理想的动
物模型。 ④肿瘤学研究：是研究致癌机理，防癌、抗癌药物
筛选的理想动物。
级别分类，一般是按实验动物的微生物背景划分的， 这是实验动物质量控制的一个重要方面。
国际上一般分为四级：
无菌动物（germfree animal, GF） 悉生动物（gnotobiotic animal, GN） 无特定病原体动物（specific pathogen free
animal ,SPF） 普通动物（conventional animal, CV）
1.3传染病学研究：多种细菌、病毒、寄生 虫病研究。
1.4遗传学研究： 1.5免疫学研究： 1.6老年学研究：小白鼠寿命短，晚期老年病多
开放系统，普通饲养，大批生产，成本低，是最 低级别的实验动物。
CV广泛应用于教学、预试验及一些要求不严的 短期试验，生物制品生产。
严格意义上讲，CV不适合于科学研究。尽管如 此，CV祖先来自于SPF，剖腹产后普通化，即开 放饲养，
CV在饲料配方，饮水，室内温、湿度、光照、 噪声仍应符合国家标准。
实验动物的品种品系
“种”，是生物学上的一个基本分类单位， 是自然选择的产物。
“品种”，则是应用动物学上的一个基本 分类单位，尤其是畜牧学与实验动物科学， “品种”是人工选育的产物。
实用性 遗传的稳定性 形成品种的条件 同质性 具有一定的数量
“品系”：来源于同一优良品种祖先的 后裔群。
实验动物的级别分类ห้องสมุดไป่ตู้
食品毒理学第三章
3.1.1 常用实验动物特征
常用实验动物生物学和生理学参数表
参 数 小 鼠 大 鼠 豚 鼠 兔
成体体重(kg)
平均寿命(年) 水消耗(ml/d) 饲料消耗 (成本g/d) 成体代谢(cal/kg.d) 体温(℃) 呼吸频率(次/min) 心率(次/min) 血压mmHg(收缩/舒张) 出生体重(g)
3.1.2.2 实验动物的处理
4. 实验动物的编号和标记方法
染 色 法
3.1.2.2 实验动物的处理
4. 实验动物的编号和标记方法
耳朵标记方法
3.1.3 实验动物的染毒和处置
3.1.3.1 实验动物染毒
毒理学试验中染毒途径的选择，应尽可能模拟人在接触该受 试物的方式。
最常用的染毒途径为经口、经呼吸道、经皮及注射途径。
、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。(布鲁氏杆菌)
3.1.2.1 实验动物的选择——选择方法 物种选择 物种选择的基本原则 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； 自然寿命不太长的物种； 易于饲养和实验操作的物种； 经济并易于获得的物种。
3.1.2.1 实验动物的选择——选择方法
大、小鼠 根据形态 鉴定日龄 （大、小 情况基本 一样）
3.1.2.2 实验动物的处理
1.健康检疫 实验动物在购进之后，应雌雄分开饲养。一般应进行5-7天 的检疫，在此期间应多次观察动物，及时剔除不健康的动 物。 2.实验动物的抓取和固定方法 3.性别鉴定 4.实验动物的编号和标记方法 实验动物的标记方法对啮齿动物常用染色法，可用苦味酸 (黄色)、品红(红色)的酒精饱和溶液在动物被毛上染色。 对啮齿动物还可用剪耳法标记。 对狗等大动物一般用挂牌法。 5.实验动物被毛去除方法 剪毛、拔毛、剃毛、脱毛（如硫化钠或硫化钡） 6.实验动物的麻醉
食品毒理学实验基础
第二，高剂量向低剂量外推的不确定性
在毒理学实验中，为了寻求毒作用的靶器官，并能在 相对少量的动物上就能得到剂量-反应或剂量-效应关 系，往往选用较大的染毒剂量，这一剂量通常要比人 实际接触的剂量大得多。有些化学物在高剂量和低剂 量的毒性作用规律并不一定一致，如大剂量下出现的 反应有可能是由于化学物在体内超过了机体的代谢能 力，这就存在高剂量向低剂量外推的不确定性。
高剂量向低剂量外推的不确定性 小数量实验动物到大量人群外推的不确定性 成年健康动物与不同的人种、种族，而且包括
年老体弱及患病的个体之间的易感性不同
• 首先，实验动物和人对外源化学物的反应敏感 性不同，有时甚至存在着质的差别。
虽然在毒理学实验中通过用两种或两种以上的动物 ，并尽可能选择与人对毒物反应相似的动物，但要完 全避免物种差异是不可能的。而且在动物实验中，可 观察到体征(sign)，而没有症状(symptom)。实验动物 不能述说涉及主观感觉的毒效应，如疼痛、腹胀、疲 乏、头晕、眼花、耳鸣等，这些毒效应就难以或不可 能发现。
• 英国一位科学家曾这样比喻：“在生命科学研 究中使用实验动物就象在分析化学中使用分析
天平一样重要”。
•
落户武汉大学实验动物中心的慰灵碑， 旨在纪念在抗非典疫苗和药物实验中为人 类健康献身的38只恒河猴
第一节 食品毒理学实验的原则和局限性
食品毒理学实验的原则
化学物在实验动物产生的作用，可以外推于人
实验动物必须暴露于高剂量
成年的健康实验动物(雄性和雌性未孕)和人可 能的暴露途径是基本的选择 代表性、可重复性
化学物在实验动物产生的作用，可以外推于人
①人是最敏感的动物物种；
②人和实验动物的生物学过程包括化学物的代谢， 与体重(或体表面积)相关。
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•
2. 剂量-反应(效应)研究。剂量-反应(效应)研究是
毒性评价和安全性评价的基础。
• 在急性(致死性)毒性试验中，应该得到LD50（半数致死 剂量/浓度），也可以得到LD01（最小致死剂量或浓度 ）和MTD（最大耐受剂量或浓度）。
弱及患病的个体，在对外源化学物毒性反应的 易感性上存在很大差异。
第二节 毒理学毒性评价试验的基本目的
包括以下几点： ➢ 受试物毒作用的表现和性质 ➢ 剂量-反应(效应)研究，可以得到该受
试物的多种毒性参数 ➢ 确定毒作用的靶器官 ➢ 确定损害的可逆性
• 1. 受试物毒作用的表现和性质。在急性和 慢性毒性试验中，观察受试物对机体的有害作 用，对有害作用的观察应该是对每个实验动物 进行全面的逐项的观察和记录。发现有害作用 是进行剂量-反应(效应)研究的前提。
第五章 食品毒理学实 验基础
主要内容
• 第一节 • 第二节 • 第三节 • 第四节 • 第五节 • 第六节
食品毒理学实验的原则和局限性 毒理学毒性评价试验的基本目的 实验动物的选择和处理 食品毒理学试验设计要点 实验动物的染毒和处置 体外试验在毒理学中的应用
• 食品毒理学作为一门实验科学，以动物实 验为中心。
• 食品毒理学研究的主要手段是动物实验。 • 食品毒理学动物实验的设计、实施、结果
观察和评价是毒理学研究的基本方法。
食品毒理学研究的主要手段是动物 、实验。
1. 体内试验是以实验动物为模型，最终目 的是通过外源化学物对实验动物的毒性 反应，向人(原型)外推，以期评估外源 化学物对人的危害及危险性。
第一节 食品毒理学实验的原则和局限性
➢ 食品毒理学实验的原则
化学物在实验动物产生的作用，可以外推于人
实验动物必须暴露于高剂量
成年的健康实验动物(雄性和雌性未孕)和人可 能的暴露途径是基本的选择 代表性、可重复性
化学物在实验动物产生的作用，可以外推于人
①人是最敏感的动物物种；
②人和实验动物的生物学过程包括化学物的代谢， 与体重(或体表面积)相关。
意义:
• 实验动物是生命科学（生物、医学、食品等） 研究的重要基础和支撑条件，在科研、教学、 生产、检定、安全评价和成果评定中都离不开 实验动物，被称为“活的仪器、活试剂”。
• 英国一位科学家曾这样比喻学中使用分析天
平一样重要”。
•
落户武汉大学实验动物中心的慰灵碑， 旨在纪念在抗非典疫苗和药物实验中为人 类健康献身的38只恒河猴
2.体外实验主要用于筛选和预测急性毒性 和机制研究。
以科学研究为目的而进行科学饲养 繁殖的动物称为实验动物。
★实验动物种类：常见包括：大鼠、小鼠 、豚鼠、家兔、狗、猫、猴、小型猪、 鸡、青蛙、蟾蜍、鱼类等。
• 豚鼠：特点是毛短而光滑，生长快，抗病力 强，繁殖性能好。广泛用于药物学、传染病 学、免疫学、营养学、耳科学等各项医学及
第二，高剂量向低剂量外推的不确定性
在毒理学实验中，为了寻求毒作用的靶器官，并能在 相对少量的动物上就能得到剂量-反应或剂量-效应关 系，往往选用较大的染毒剂量，这一剂量通常要比人 实际接触的剂量大得多。有些化学物在高剂量和低剂 量的毒性作用规律并不一定一致，如大剂量下出现的 反应有可能是由于化学物在体内超过了机体的代谢能 力，这就存在高剂量向低剂量外推的不确定性。
生物学的研究中。
• SD大鼠：白色，产仔多，生长发育较Wistar 大鼠为快，对疾病的抵抗力尤以呼吸道疾病的
抵抗力强。自发肿瘤发生率较低，对性激素感 受性高。
• BALB/c小鼠：对致癌因子敏感，对放射性照 射极为敏感。生产性能良好，繁殖期长，广泛
应用于肿瘤学、生理学、免疫学、核医学和单 克隆抗体等研究。
• 引起毒效应的最低剂量(LOAEL)与人的暴露剂量接近 时，说明该化学物不安全。当该剂量与人的暴露剂量 有很大的距离(几十倍，几百倍或以上)，才认为具有 一定安全性，此距离越大，安全性越可靠。
第三个原则，成年的健康(雄性和雌性未孕)实验动物和 人可能的暴露途径是基本的选择。
• 不能重复的实验结果是没有任何科学价值的。选用成 年的健康(雄性和雌性未孕)实验动物是为了使实验结 果具有代表性和可重复性。
• 以成年的健康(雄性和雌性未孕)实验动物作为一般人 群的代表性实验模型，而将幼年和老年动物、妊娠的 雌性动物、疾病状态作为特殊情况另作研究。这样可 降低实验对象的多样性，减少实验误差。
➢ 食品毒理学实验的局限性
用实验动物的毒理学实验资料外推到人 群接触的安全性时，会有很大的不确定性
实验动物和人对外源化学物的反应敏感性不同， 有时甚至存在着质的差别
这两个假设也是全部实验生物学和医学的前提。
以单位体表面积计算在人产生毒作用的剂量和实
验动物通常相近似。而以体重计算则人通常比实验 动物敏感，差别可能达10倍。因此可以利用安全系 数来计算人的相对安全剂量。
第二个原则是实验动物必须暴露于高剂量，这是发现对 人潜在危害的必需的和可靠的方法。
• 毒理学试验中，一般要设3个或3个以上剂量组，以观 察剂量-反应(效应)关系，确定受试化学物引起毒效应 及其毒性参数。
第三，毒理学实验所用动物数量有限，那些发
生率很低的毒性反应，在少量动物中难以发现 。而化学物一旦进入市场，接触人群往往会很 大。这就存在小数量实验动物到大量人群外推 的不确定性。
• 四，实验动物一般都是实验室培育的品系，一 般选用成年健康动物，反应较单一，而接触人
群可以是不同的人种、种族，而且包括年老体
高剂量向低剂量外推的不确定性 小数量实验动物到大量人群外推的不确定性 成年健康动物与不同的人种、种族，而且包括
年老体弱及患病的个体之间的易感性不同
• 首先，实验动物和人对外源化学物的反应敏感 性不同，有时甚至存在着质的差别。
虽然在毒理学实验中通过用两种或两种以上的动物 ，并尽可能选择与人对毒物反应相似的动物，但要完 全避免物种差异是不可能的。而且在动物实验中，可 观察到体征(sign)，而没有症状(symptom)。实验动物 不能述说涉及主观感觉的毒效应，如疼痛、腹胀、疲 乏、头晕、眼花、耳鸣等，这些毒效应就难以或不可 能发现。