食品毒理学：食品中常见毒性物质
食品毒理学—外源化学物毒性
食品毒理学—外源化学物毒性第二章食品中外源化学物毒性损伤和影响因素第一节毒物、毒性和毒作用一、毒物与中毒1.毒物(poison)毒物：在一定条件下，以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称为毒物。
毒物与非毒物之间无明显界限，两者是相对的，在一定条件下可以互相转化。
2.毒素（toxin）毒素是毒物的一种，特指由活的生物有机体产生的一类特殊毒物。
包括植物毒素、动物毒素（毒液）、细菌毒素（内毒素、外毒素）、霉菌毒素等。
3.中毒（toxicosis,intoxication）毒物进入机体后，引起相应的病理过程叫中毒。
2、剂量通常指机体接触化学物质的量或给予机体化学物质的量，单位为mg/kg体重、mg/cm2皮肤等。
不同途径接触，引起毒性反应的剂量也不同。
三、损害作用与非损害作用1. 损害作用(adverse effect)是外源性化合物毒性的具体表现。
特点有：（1）使机体正常形态、生长发育过程受到影响，寿命缩短；（2）造成机体功能容量或对额外应激状态的代偿能力降低，如进食量、体力劳动负荷能力等涉及解剖、生理、生化和行为等方面的指标的改变；（3）维持机体内稳态的能力下降；（4）对其他环境有害因素的易感性增高。
2.非损害作用(non-adverse effect)外源性化合物对机体的非损害作用与损害作用相反。
特点：（1）不造成机体形态、生长发育过程及寿命的改变；（2）不影响机体的功能容量的各项指标改变；（3）不降低机体维持稳态的能力和对额外应激状态代偿的能力；（4）也不引起机体对其他环境有害因素的易感性增高。
3.损害作用与非损害作用的确定（1）确定某项观察指标的正常值范围（均值±2倍标准差）。
（2）采用统计分析方法，确定此项指标的变化是否偏离正常值范围，如果偏离（与对照组比较，P<0.05），则属于损害作用。
四、毒作用分类包括：(1)速发或迟发性作用(2)局部或全身作用(3)可逆或不可逆作用(4)过敏性反应(5)特异质反应过敏反应发生过程及反应示意图：第二节表示毒性损伤的指标一、剂量-效应(反应)关系量-效关系的概念：随着外源化学物的剂量增加，对机体的毒效应程度增加，或出现某种效应的个体在群体中所占比例增加，称为量-效关系。
食品毒理学-01毒理学基本概念
非损害作用≠可逆损害作用
2.非损害作用(non-adverse effect)的特点：
（1）不引起机体机能形态、生长发育和寿命的改 变；
（2）不引起机体功能容量的降低； （3）不引起机体对额外应激状态代偿能力的损伤。 （4）机体发生的一切生物学变化应在机体代偿能
力范围之内，当机体停止接触该种外源化学物后， 机体维持体内稳态的能力不应有所降低，机体对其 他外界不利因素影响的易感性也不应增高。
（二）毒物的分类：
1.按毒性作用分类 2.按毒物的化学性质分类 3.按毒物的用途和分布范围分类
分类：自学
二.毒性及其分级
1.毒性：指外源化学物与机体接触或进入 体内的易感部位后，引起损害作用的相对 能力。
2.毒性大小：引起机体产生某种有害反应 的剂量是衡量毒物毒性大小的指标。
一般是致死剂量
最主要因素。
剂量
接触剂量 吸收剂量 到达剂量
2.单位：
mg/kg体重 mg/m3空气 mg/L水
环境中的浓度
如：给200g的大鼠腹腔注射1mg内毒素 →所给内毒素的剂量为1mg/200g大鼠
即“5mg/kg体重（大鼠，腹腔注射）”
二.量反应与质反应
1.量反应：指外源化学物与机体接触后引 起的生物学改变，可用某种数值表示。
视网膜脱落。
2.毒物与非毒物之间没有绝对界限
（1）剂量 ➢“剂量决定毒物”
（2）接触途径 三氧化二砷（砒霜）： 口服剧毒，但皮肤接触毒性不大。 口服：每日0.0002g以下无毒
2.毒物与非毒物之间没有绝对界限
（1）剂量 ➢“剂量决定毒物”
（2）接触途径
区分一种外源化学物有毒与无毒，必须 充分考虑其接触的剂量与途径。
食品毒理学_06贝类毒素_食品中的天然毒素
3.中毒表现 类似河豚中毒
（1）摄入后5min~3h内开始发病。从嘴唇 周围发生轻微刺痛、麻木开始，发展到全 身麻痹。严重者在2～12h内因呼吸障碍而 死。
（2）分为轻度、中度、重度
（3）LD50（小鼠，经口）为263μg/kg
我国主要发生在北方黄海、渤海贝类产区。
（ii）在美国大石房蛤中发现的浓度最高 →石房蛤毒素
（3）PSP的理化特性：
①在低pH下对热稳定，在碱性条件下不稳 定，易被氧化
②某些PSP水解后毒性增强
（4）PSP的分布 P140-3
①软体动物 如：蛤、贻贝、布氏海菊虾、扇贝、牡蛎 （蚝） 的消化器官中富集
②节肢动物，如蟹 ③脊椎动物，如鱼
PSP经食物链富集：有毒藻类→浮游动物→鱼
血蛤 花蛤
厚壳贻贝
贻贝
扇贝
栉孔扇贝 虾夷扇贝
大连湾牡蛎
长牡蛎 海蛎
牡蛎（又称蠔、海蛎子）
（4）PSP的分布
①软体动物 如：蛤、贻贝、布氏海菊虾、扇贝、牡蛎 （蚝） 的消化器官中富集
②节肢动物，如蟹 ③脊椎动物，如鱼
PSP经食物链富集：有毒藻类→浮游动物→鱼
1.海洋蓝藻毒素 （1） 巨大鞘丝藻
黑变颠藻 适钙裂须藻
脱嗅海兔毒 鞘丝藻毒素A
（2）水华期间，在该水域游泳→急性皮炎
2.淡水蓝藻毒素
（1）有毒蓝藻→ 微囊藻毒素 变性毒素a和a(s)
（2）中毒表现 ① 动物：直接接触或饮用含有微囊藻毒
素的水而中毒
昏迷、肌肉痉挛、呼吸急促、腹泻，可在数小时 至数天内死亡。 p145
去氨基甲酰基类毒素
N-磺基氨基甲酸酯类
……
（1）毒素分类：表5-4
食品毒理学·表示毒性的常用指标
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一、致死剂量
(四)最大耐受剂量 maximal tolerance dose，MTD或LD0，指化学
物质不引起受试对象出现死亡的最高剂量。 若高于该剂量即可出现死亡。与LD100的情况相似，
LD0也受个体差异的影响，存在很大的波动性。 LD0和LD100常作为急性毒性试验中选择剂量范围的
•结果相差小于2倍者12种，2～2.5倍者8种， 2.5～3倍者3种，大于3倍者3种
•说明LD50有较大的波动性。
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一、致死剂量：半数致死量测定方法
将一群动物（一般50只）等分为五组，每组给 予不同剂量的化学物质，测得不同的死亡率；
以剂量为横坐标，死亡百分率为纵坐标，绘制 曲线；
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一、致死剂量：半数致死量测定方法
在曲线中段，即50%死亡率附近，斜率最大， 对应的剂量即为LD50。
同时计算95%的可信限（即5%的误差）。
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LD50测定
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一、致死剂量
(三) 最小致死剂量 minimal lethal dose，MLD或LD01 ，指化 学物质引起受试对象中的个别成员出现死亡的 剂量。 从理论上讲，低于此剂量即不能引起死亡。
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二、阈剂量：类型
1. 急性阈剂量(acute threshold dose，Limac)： 与化学物质一次接触所得；
2. 慢性阈剂量(chronic threshold dose， Limch)：
长期反复多次接触所得（针对车间环境）。
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二、阈剂量
▪ 慢性毒作用的敏感阈剂量最低； ▪ 因人与动物的敏感性差异，在剂量外推到人时设
食品毒理学·食物中的真菌毒素
（40学时）
第十三章
食物中的真菌毒素
•真菌(Fungi)在新陈代谢过程中可产生大量化 学结构各异的生物活性物质；许多这类物质 对人和动物具有毒性，被称为真菌毒素。
•真菌毒素一般分为霉菌毒素(Mycotoxins)和蘑 菇毒素(Mushroom toxins)两类。
•霉菌毒素通常是指丝状真菌产生的毒素。
一、黄曲霉菌的分布
•黄曲霉菌是空气和土壤中存在的非常普遍 的微生物，世界范围内的绝大多数食品原 料和制成品均有不同程度的污染。黄曲霉 菌在有氧、温度高(30～33℃)和湿润(89 ％～90％)的条件下容昐生长，幵可淘汰其 拮抗菌种如青霉菌(Penicillium)和镰刀霉菌 (Fusarium)的生长，从而造成贮存的花生、 玉米、大米、小麦、大麦、棉籽和大豆等 多种谷物的污染变质，其中，又以花生和 玉米的污染最为严重。
OCH3
O
O
黄曲霉毒素的分类
• 根据其在紫外光下可发出蓝色或绿色荧光的特性， 分为黄曲霉毒素Bl(AFBl)、AFB2、黄曲霉毒素AFG1 和黄曲霉毒素AFG2。 • 其中以AFB1的毒性最强，黄曲霉毒素B2和G2的羟 基衍生物称作黄曲霉毒素B2a,和G2a。黄曲霉毒素 微溶于水，昐溶于油脂和一些有机溶剂，耐高温。 (280℃下裂解)，故在通常的烹调条件下不昐被破 坏。黄曲霉毒素在碱性条件下或在紫外线辐射时 容昐降解。
α-鹅膏蕈碱的结构
CH 2-OH H3C H3C HN CO HO N OC H C H N O C C CH CH O C H N H2C S H C O C H N H2 C CO NH
N H
OH
HC O C H2 C
H C
C2H5
CH 2 H CH N
毒理学与食品安全评估
毒理学与食品安全评估毒理学是研究化学物质对生物体影响的科学，核心在于理解和评估化学物质的毒性、作用机制，以及如何通过有效手段来减少暴露于潜在有害物质的风险。
在食品安全领域，毒理学起着决定性的作用，通过对食品中可能存在的各种毒素及有害物质进行评估，确保公众的健康与安全。
随着工业化、城市化的快速发展，食品安全问题日益受到重视，因此深入讨论毒理学在食品安全评估中的应用至关重要。
毒理学的基本概念毒理学的基本概念主要包括：剂量-反应关系、效应类型、作用机制和风险评估。
剂量-反应关系剂量-反应关系意味着暴露于某种化学物质的剂量与引起的生物反应之间存在一定的关系。
通常情况下，在低剂量下，生物体可能不会显示出明显的负面反应，而当剂量增加时，反应会逐渐显著。
了解这种关系对于评估食品中有害成分的安全性至关重要。
效应类型效应类型十分类别广泛，包括急性效应、慢性效应、致癌性作用等。
急性效应通常表现为短时间内强烈的毒性反应，而慢性效应则可能在长期接触后显现。
例如，一些化合物可能在短期内不会造成明显危害，但长期累积后可能引起慢性疾病。
作用机制不同化学物质对生物体产生影响的方式各不相同，有些是通过破坏细胞结构而致病，另一些则通过干扰生物体内正常生理过程形成危害。
深入了解这些机制，对于合理制定安全标准极为重要。
风险评估风险评估是毒理学最重要的组成部分之一，它涉及识别危害、评估暴露、分析剂量-反应关系和明确风险管理措施。
在食品安全领域，开展全面风险评估以指导政策和法律法规制定具有重要意义。
食品中的常见毒性物质在食品中，可能存在多种有害物质，包括自然毒素、环境污染物和加工过程中产生的毒素等。
自然毒素自然毒素是指由植物或动物产生的一类天然产生的有害成分，如黄曲霉毒素、绿霉菌毒素等。
这些物质通常通过不当存储或者加工食品而进入食用环节，对人类健康构成威胁。
例如，黄曲霉毒素即是典型的大宗农作物（如花生、玉米）中常见致癌物。
环境污染物环境污染物主要包括重金属（如铅、汞）、农药残留、有机污染物等。
食品毒理学基础1毒物、毒性整理版
如阳性率、死亡率、发病率等。
•21
2018-10-16
出现选择毒性的原因
选择毒性（selective toxicity）：指一种化学物质只对某
毒 理 学 的 基 本 概 念
种生物产生损害作用，而对其他种类生物无害；或只对 机体内某一组织器官发挥毒性，而对其他组织器官不具 毒作用。化学物质出现选择毒性的原因可能在于：
的摄取和释放，发挥其毒性。再如除草剂百草枯主要蓄积 在肺内，导致肺组织损伤，继而纤维化，丧失通气功能。 •23
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（2）不同生物或组织器官对化学物质生物转化过程的差异：
如细菌不能直接吸收叶酸，而是利用对位—氨基苯甲酸、
出现选择毒性的原因
（4）不同组织器官对化学物质所致损害的修复能力的
1
毒物及其分类
毒物根据其来源，可分为内源性毒物和外源性毒物。
内源性毒物：主要是指机体内的代谢产物。可通过自体解
毒和排泄途径排除，一般不引起明显病理变化。 外源性毒物：是指从自然环境中进入动物机体的毒物，对
于动物中毒的发生具有特别重要的意义，主要有饲料毒物、植
物毒素、霉菌毒素、细菌毒素、农药、药物与饲料添加剂、环 境污染毒物、动物毒素、有毒气体、辐射物质以及军用毒剂等。
2 毒性及其分类
毒 理 学 的 基 本 概 念
效应（effect)：表示接触一定剂量的环境污染物
后，引起的机体生物学变化，分为质效应和量
效应，多用计量单位表示。量效应和质效应。
反应(response)：表示接触一定剂量的环境污染
物后，产生生物学变化（效应）的个体在接触 群体中所占的比例。一般以百分比（%）表示。
但是一个物质的“有毒”与“无毒”，毒性的大小也
食品毒理学：食品中常见毒性物质
二噁英生殖毒性
知 山 知 水 树 木18 树 人
重金属污染
• 牙龈铅线系长期接触铅者齿龈边缘上由 硫化铅颗粒沉积而形成的宽约1毫米的 蓝黑色线带
《英国医学杂志》 （BMJ）2009年
由随唾液排出的铅与齿列间食物残渣中蛋白质腐败分解产生的 硫化氢作用而生成
知 山 知 水 树 木 树人
• 另外在取蜜时，为了赶走蜜蜂，喷洒苯酚，使具 有丰富营养的蜂制品污染知上山苯酚知 。水 树 木22 树 人
抗生素残留
水产品中的氯霉素
2001年初奥地利发生虾过敏反应事件，德国媒 体作了多次报道，使我国出口欧洲的冻虾等产品 被运回，2001年9月21日，欧盟发布了 2001/699/EC指令借口全面停止从中国进口动物 产品，美国、加拿大也对氯霉素作重点检出。 欧盟对氯霉素的最大残留限量（MRL）从原先的 10μg/kg提高到0.1μg/kg，标准提高了100倍， 美国规定CAP的MRL值为0，既不得检出。
市场隐患 陈化米 被抛光后作为 新米出售
知 山 知 水 树 木9 树 人
细菌性食物中毒
• （1）感染型 因病原菌污染食品并在其中大量繁殖，随同食
品进入机体后，直接作用于肠道而引起的食物中毒， 如：沙门氏菌食物中毒和链球菌食物中毒等。 • （2）毒素型
由致病菌在食品中产生毒素，因食入该毒素而引 起食物中毒，如：葡萄球菌毒素和肉毒梭状芽孢杆菌 毒素等。 • （3）混合型
• 细菌毒素
知 山 知 水 树 木6 树 人
真菌毒素的污染
霉菌毒素是生产菌在适合产毒的条件下所产生的次 生代谢产物。在食品加工时，虽然加热、烹调等处 理可杀死霉菌的菌体和孢子，但它们产生的毒素一 般不能被破坏，如果人体内的毒素量达到一定程度， 即可产生中毒症状。
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苯并（a知）山芘知 水 树 木13 树 人
不同加工方法肉制品B(a)P 含量
种类 一般烤肉或烤香肠 碳火烤肉 冰岛家庭熏肉 挂炉旁的肉
B(a)P 含量（μg/Kg ） 0.11——0.63 2.6 ——11.2 23 107
知 山 知 水 树 木 树人
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二噁英（dioxin）
• 外毒素（exotoxin）是微生物自身合成并分泌到 细胞外的毒素，通常不是微生物自身的组成成分， 但是能增强微生物的毒性。
• 某些细菌，如志贺氏菌、葡萄球菌、大肠杆菌既 能产生内毒素，又能产生外毒素
知 山 知 水 树 木11 树 人
食品工业污染物
• 工业废水、废气、废渣对大气、土壤和水源的污 染日益加剧，各种供食用的动植物在生长过程中 以及加工、储运、包装等环节都可能受到工业 “三废”的污染。
• 二噁英是指一类氯代含氧三环芳烃类化合 物，又称为多氯代二苯并-对-二噁英 （PCDDs）和氯代二苯并呋喃 （PCDFs）。
知 山 知 水 树 木 树人
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二噁英的主要来源
知 山 知 水 树 木 树人
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乌克兰反对派总统候 选人尤先科确诊二恶英 中毒
香港迪斯尼乐园工程出 现严重环境污染问题， 地底发现不寻常的致癌 物质二恶英
市场隐患 陈化米 被抛光后作为 新米出售
知 山 知 水 树 木9 树 人
细菌性食物中毒
• （1）感染型 因病原菌污染食品并在其中大量繁殖，随同食
品进入机体后，直接作用于肠道而引起的食物中毒， 如：沙门氏菌食物中毒和链球菌食物中毒等。 • （2）毒素型
由致病菌在食品中产生毒素，因食入该毒素而引 起食物中毒，如：葡萄球菌毒素和肉毒梭状芽孢杆菌 毒素等。 • （3）混合型
知 山 知 水 树 木 树人
植物源食品毒物
致甲状腺肿物质 十字花科甘蓝属植物，油菜、包心 菜、菜花、西兰花和芥菜等含有芥子硫苷，即硫代 葡萄糖，在芥子酶作用下可以被分解为异硫氰酸酯、 恶唑烷硫酮、氰类、硫氰酸盐等有毒物质
生氰糖苷：木薯、杏仁、桃仁、枇杷仁及亚麻仁等 氰 化物进人体内水解后产生HC，从而具有较强的毒性。
知 山 知 水 树 木17 树 人
二噁英生殖毒性
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重金属污染
• 牙龈铅线系长期接触铅者齿龈边缘上由 硫化铅颗粒沉积而形成的宽约1毫米的 蓝黑色线带
《英国医学杂志》 （BMJ）2009年
由随唾液排出的铅与齿列间食物残渣中蛋白质腐败分解产生的 硫化氢作用而生成
知 山 知 水 树 木 树人
某些致病菌引起的食物中毒是致病菌的直接参与 和其产生的毒素的协同作用，因此称为混合型，如副 溶血性弧菌引起的食物中毒知。山 知 水 树 木10 树 人
细菌毒素的种类
内毒素（endotoxin）通常是一个已经死亡或者即 将死亡的革兰氏阳性菌所释放出的其自身的组成 成分，通常是脂多糖膜的成分；其刺激由巨噬细 胞导致炎性反应
• 主要工业污染物为： ➢ 多环芳烃（PAHs） ➢ 多氯联苯（PCBs） ➢ 重金属污染：铅、镉、汞
知 山 知 水 树 木12 树 人
多环芳烃
• ploycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) PAHs目前已经发现200多种，分为两类 ➢ 一类：苯环与苯环之间各由一个碳原子相连，如联苯。 ➢ 另一类：相邻的苯环至少有两个共用的碳原子的碳氢化合
知 山 知 水 树 木 树人
河豚毒素
➢生物碱类非蛋白毒素 ➢毒性为氰化钾的1000倍 ➢选择性地抑制钠离子通 过神经细胞膜，阻止神经 和肌肉的电信号传导。
河豚毒中毒后，潜伏期短、病死率高，吸收后迅速作用于末梢 神经和中枢神经系统，使神经传导障碍，首先感觉神经麻痹， 后运动神经麻痹，严重的脑干麻痹导致呼吸循环衰竭。
• 细菌毒素
知 山 知 水 树 木6 树 人
真菌毒素的污染
霉菌毒素是生产菌在适合产毒的条件下所产生的次 生代谢产物。在食品加工时，虽然加热、烹调等处 理可杀死霉菌的菌体和孢子，但它们产生的毒素一 般不能被破坏，如果人体内的毒素量达到一定程度， 即可产生中毒症状。
常见的真菌毒素： ➢黄曲霉毒素 ➢杂色曲霉素 ➢赭曲霉毒素A
食品中常见毒性物质
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➢ 动物类食品中的天然毒素 ➢ 植物类食品中的天然毒素 ➢ 转基因食品的安全性评价 ➢ 食品中的天然毒素 ➢ 食品工业的污染物 ➢ 食品添加剂 ➢ 食品中的农药残留
知 山 知 水 树 木2 树 人
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
动物源食品毒物
➢ 动物组织中的毒素---内分泌腺、肝脏毒素 ➢ 鱼类毒素 ➢ 河豚毒素 ➢ 贝类毒素 ➢ 其它毒素（蟹类、螺类、鲍鱼、海参、蟾蜍等）
皂苷菜豆中的毒皂苷对消化道粘膜有强烈的刺激作用 • 龙葵碱： 龙葵碱又名茄碱、马铃薯毒素、龙葵毒素
（遇醋酸易分解）
知 山 知 水 树 木 树人
食源性微生物毒素
• 真菌毒素 真菌（fungi）在新陈代谢过程中产生 大量化学结构各异、对任何动物具有毒性的生物 活性物质，这些物质被称为真菌毒素。
• 真菌毒素一般分为霉菌毒素和蘑菇毒素，霉菌毒 素一般是指丝状真菌产生的毒素。
知 山 知 水 树 木21 树 人
抗生素残留
• 由于抗生素应用广泛，用量也越来越大，不可避 免会存在残留问题。有些国家动物性食品中抗生 素残留比较严重，如美国兽检出12%肉牛、58% 犊牛、23%猪、20%食肉有抗生素残留。个别使 用抗生素类兽药治疗的动物则发现含有不能接受 的残留水平。
19
食品中的汞污染
• 1956年日本“水俣病”：鱼儿漂浮，猫儿发 疯，人同疯猫般走路摇摆不定，震颤性谵妄 病，多人死亡
受害者2万余人，严重者10知0山0余知人水，死树亡木50树余人人
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兽药残留污染
• 1、不遵守休药期有关规定, • 2、不正确使用兽药和滥用兽药（氯霉素）, • 3、使用未经批准的药物（瘦肉精）, • 4、屠宰前使用兽药来掩饰临床症状等。
知 山 知 水 树 木7 树 人
黄曲霉毒素
黄曲霉菌孢子头
知山知水
黄曲霉毒素为 二呋喃香豆素的 衍生物，目前已 确定黄曲霉毒素 结构的有AFB1 、 AF B2 、AF M1 等18种，它们的 基本结构中都含 有二呋喃环和氧 杂萘邻酮（又名 香豆素），前者 为其毒性结构， 后者可能与其致 癌树有木8关树。人