食品毒理1

第四章 毒作用机制

㈠终毒物（ultermate toxicant）

概念：指一种特别化学性质的物质，它可与内源性靶分子（如受体、酶、DNA、微纤维蛋白及脂质等）相互作用，使整体性结构和/或功能改变，从而导致毒性作用。

种类：母体化合物（机体接触的化合物）、母体化合物的代谢产物、活性氧（毒物在生物转化期间产生）、内源性分子。 毒性的强度主要取决于：终毒物在其作用部位的浓度和持续时间。

㈡化学毒物对生物膜的损害作用

① 化学毒物对生物膜的组成成分（脂质、蛋白质、糖）的影响

② 化学毒物对膜生物物理性质的影响：A.对膜通透性的影响（膜蛋白，膜通透性的选择性）

B.对膜流动性的影响（量【程度变化】和质【如相变和分相现象】的变化） C.对膜表面电荷的影响

㈢化学毒物与生物大分子的共价结合

Ⅰ。与蛋白质的共价结合：与白蛋白、血红蛋白、组织细胞蛋白质的共价结合。 Ⅱ。与核算分子的共价结合：影响空间结构

★★㈣机体内生物大分子氧化损伤【重点】

一、①自由基（free radicals）是独立游离存在的带有一个或多个不成对电子的分子、原子或离子。

自由基主要是由于化合物的共价键发生均裂而产生。其共同特点是：具有顺磁性、其化学性质十分活泼、反应性极高，因而半减期极短，一般仅能以μs计，作用半径短。 ②最主要的是氧中心自由基，这类自由基持续不断地在机体内产生。 ③活性氧(ROS)【自由基】

不仅包括氧中心自由基如O2-?，·OH，而且也包括某些氧的非自由基衍生物，如H2O2、单线态氧和次氯酸，甚至还包括过氧化物、氢过氧化物和内源性脂质及外来化合物的环氧代谢物，因为它们都含有化学性质活泼的含氧功能基团。

④自由基（活性氧）的来源：细胞正常生理过程产生（线粒体重要来源）、细胞内酶反应（最著名的是黄嘌呤氧化酶氧化还原作用）、外来化学物在体内产生（主要为氧化还原反应） ⑤自由基的类型：氧中心自由基、以碳为中心自由基（CCl3）、以硫为中心自由基（R-S ）、

+2+

以氮为中心自由基（C6H5N=N ）、以金属离子为中心自由基（Cu/Cu） 二、机体对氧化损伤的防御系统 （一）非酶性抗氧化系统

在生物体系中广泛分布着许多小分子，如，维生素C、维生素E、GSH、尿酸、牛磺酸和次牛磺酸等，它们能通过非酶促反应而清除氧自由基。

*谷胱甘肽(GSH)

参与GSH—Px的作用，使过氧化物还原为H2O和氧化型谷胱甘肽(GSSG)。 有些有毒化学物可耗竭肝脏GSH而继发脂质过氧化，如丙烯腈、苯乙烯等。 *维生素E 【脂溶性抗氧化剂】

它必须与膜结合才能发挥抗氧化作用。首先与氧自由基反应，生成生育酚自由基，再由抗坏血酸—GSH氧化还原偶联反应而还原。它属于“链断裂”抗氧化剂，主要通过提供不稳定的氧给过氧自由基和烷基自由基，从而防止脂质过氧化。

（二） 酶性抗氧化系统 P72

a 超氧化物歧化酶SOD：是一类含有不同辅基的金属结合酶家族，如CuZn-SOD、Fe-SOD与Mn-SOD。它们在细胞内定位变化很大，CuZn-SOD存在多种脏器内如肝脏、红细胞，而Mn-SOD主要在线粒体。它的唯一生理功能是歧化超氧阴离子(O2-·)，生成H2O2和O2。 b 过氧化氢酶（CAT）：位于肝细胞和红细胞内过氧化小体中，其主要功能是将H2O2转化为水。

c 谷胱甘肽过氧化物酶GSH-Px（GPO）：在机体内广泛存在，能特异地催化谷胱苷肽对过氧化物的还原反应，使过氧化物转化为水或相应的醇类。可阻断脂质过氧化的链锁反应。 d 谷胱苷肽还原酶（GR）：其分布同GSH-Px，主要功能是产生还原型的谷胱苷肽(GSH)，以保证机体解毒功能的执行。

e 心肌黄酶(DT diaphorase):葡萄糖-6-磷酸脱氢酶。 三、自由基对生物大分子的损害作用

&氧化应激（Oxidative Stress）由氧自由基产生的细胞毒性效应。 (一)脂质过氧化作用及其损害

脂质过氧化(lipid peroxidation) ：指主要由自由基引起的多不饱和脂肪酸的氧化作用对生物膜具有强烈的破坏作用。 (二)蛋白质的氧化损伤

活性氧对DNA的氧化损伤作用可能是突变或癌变的基础，氧化所致的DNA损伤是最重要的内源性损伤之一。

后果：氧化的后果是凝集与交联，或是蛋白质的降解与断裂，这主要取决于蛋白质成分的特征及自由基的种类。

对蛋白质影响表现在二个方面：直接作用、间接作用 （三）核酸的氧化损伤：

1．碱基损伤

性氧攻击DNA的靶位点是腺嘌呤与鸟嘌呤的C8，嘧啶的C5与C6双键。 8-OHdG是重要的毒理学生物标记物。 2．DNA链断裂

DNA链断裂在基因突变的形成过程中有重要意义。 NA链断裂后，有下列途径产生突变：

①DNA链断裂造成部分碱基的缺失；②DNA链断裂后，可能造成被修复的DNA碱基的错误掺入和错误编码；③可能引起癌基因的活化，或抑癌基因的失活。

第五章 影响毒性作用的因素

毒物因素 、 环境因素：化学物；机体、 机体因素

第一节 毒物因素 1.化学结构

2.理化性质：脂/水分配系数、电离度、挥发度、分散度 3.不纯物含量

4.毒物进入机体的途径：接触途径、 剂、 毒物浓度与容积、 交叉接触

★挥发性（掌握）【慢性中毒试验苯乙烯毒性更大，急性毒性试验中苯毒性更大】 有些有机溶剂的LD50值相似，即其绝对毒性相当，但由于其各自的挥发度不同，所以实际毒性可以相差较大。

如苯与苯乙烯的LC50值均为45mg／L，即其绝对毒性相同。但苯很易挥发，而苯乙烯的挥发度仅及苯的1／11，所以？

苯乙烯形成空气中高浓度就较困难，实际上比苯的危害性为低。

在慢性毒性试验时，用喂饲法染毒应注意毒物的挥发性，毒物加入饲料中可因挥发而减低剂量。

★相对毒性:将物质的挥发度估计在内的毒性称为相对毒性。相对毒性指数对有机溶剂来说，更能反映化合物经呼吸道吸收的危害程度。

例:

除草剂2,4,5-三氯苯氧乙酸(2,4,5-T)，在早期对此化合物进行研究时，由于样本中夹杂有相当量的四氯二苯-对位-二恶烷(TCDD) (30mg/Kg)，此种杂质毒性非常大，急性经口LD50(雌大鼠)仅为2,4,5-T的雌大鼠经口LD50的400万分之一。因此，即使2,4,5-T中杂质含量很低(低于0.5mg/kg)，仍影响其毒性。 2,4,5-T的胚胎毒性是由于杂质所引起，而不是2,4,5-T本身所致。 第二节 环境因素 1.气温、气湿和气压

2.生物节律：季节和昼夜节律 3.动物笼养形式 4.毒物的联合作用

★★毒物的联合作用【重点】 定义

两种或者两种以上的外来化合物对机体的交互作用。 形式：

相加作用 (additive effect)指多种化学物同时存在时的毒效应为各化学物分别作用时毒效应的总和。例：甲拌磷与乙酰甲胺磷 、谷硫磷与苯硫磷、谷硫磷与敌百虫

协同作用 (synergistic effect)多种化学物同时存在时的毒效应超过各单个化学物分别作用时毒物效应的总和。

拮抗作用 (antagonistic effect) 多种化学物同时存在时的毒效应低于各化合物分别作用时毒效应的总和 。

独立作用(independent effect)由于不同性质的毒物有不同的作用部位、不同的靶子，而这些部位与靶之间在功能关系上不密切，因而出现各自不同的毒效应。

加强作用（potentiation effect）指一种化学物对某器官或系统并无毒性，但与另一种化学物同时或先后暴露时使其毒性效应增强，称为加强作用。

一些物理因素与化学毒物共同作用于机体时，可影响化学物的毒性。

例如，温度在30℃以上时，酚和甲醛的联合毒性作用增强。

紫外线照射不足和高温都可使机体对六氯苯的抵抗力降低，而最适剂量的紫外线照射，可提高机体对六氯苯的耐受性。

噪声能增加耳毒性药物如卡那霉素对耳蜗的损害作用。

一些能引起代谢低下、体温下降的毒物，在低温条件下毒性作用增加。 毒性联合作用的发生阶段：

1、接触暴露阶段：在环境或食品中发生物理、化学反应： A+B?A?B(C) (new toxicity)

2、毒物动力学阶段：一种物质的存在可影响另一种物质的毒物动力学过程。 吸收

转化 分配排泄

体内化学反应

3、毒效阶段?生理拮抗 第三节 机体因素 1.代谢酶的多态性 2.种属和个体差异

3.受体与毒作用敏感性

4.其它：性别与激素、年龄、营养与健康状况

*解剖、生理的差异：不同物种、种属、品系的动物的解剖、生理、遗传学和代谢过程均有差异。

*代谢的差异：包括量和质的差异，是影响化学物毒性的主要因素。

*代谢酶还存在质的差异。

如猫，缺乏催化酚葡萄糖醛酸结合的同功酶，因而猫对苯酚的毒性反应比其他能通过葡萄糖醛酸结合解毒的动物敏感。

第六章 化学毒物的一般毒性作用

第一节 急性毒性作用及其评价

一、急性毒性(acute toxicity)：是指机体(人或试验动物)一次接触或24小时内多次接触化学物后，在短期(最长到14天)内所发生的快速强烈的毒性效应，包括一般行为、外观改变、大体形态变化以及死亡效应。

二、急性毒性试验的目的

主要：测试和求出化学毒物对一种或几种试验动物的致死量(以LD50表示)以及其它的急性毒性参数，为亚慢性、慢性毒性作用试验的染毒剂量设计提供参考依据。

三、急性毒性试验设计 （一)实验动物选择原则：