第二章 毒理学基本概念
2. 毒素(Toxin)
是毒物的一种,是由活的生物有机体产生的一类特殊毒物。
由植物产生的能够引起人及动物中毒的物质称为 植物毒素 (Plant toxin) 由动物产生的能够引起人及动物中毒的物质称为 动物毒素 (Zootoxin)。 一般由低等动物产生,如蛇、蝎、蜂、蟾蜍。
由霉菌产生的能够引起人及动物中毒的物质称为 霉菌毒素 (Mycotoxin) 由细菌产生的能够引起人及动物中毒的物质称为 细菌毒素 (Bacterial Toxin)
细菌毒素又分为两类:
存在于细菌细胞内的毒素,称为 内毒素(endotoxin)。
由细菌细胞合成后排出菌体外的毒素,叫外毒素(exotoxin)
在动物毒素中,凡通过叮咬或刺蛰释放的毒素叫毒液
(Venom)
3.中毒(toxicosis, intoxication)
毒物进入机体后,引起相应的病理过程叫中毒。
DER、DRR常用曲线表示:
以剂量为横坐标,以效应或反应强度为纵坐标,描点, 可绘出一条曲线,此即DER或DRR。
曲线型一般有三种:
100
反 应 强 度 (% )
100
50
死 亡 率 (%)
剂量
50
0
剂量
图 2-1 直线型
图 2-2 抛物线型
100
100
50
死 亡率(%)
10 20 30 40 剂量(mg/kg) 50 60
二、毒性与剂量的概念
1.毒性(toxicity)
也称毒力。是指某种毒物对机体的损害能力。某种物质对 生物机体损害能力越大,说明其毒(性)力也越大。
以什么来衡量这种损害能力的大小? 衡量毒物毒性大小的指标是剂量。某物质引起动物机体中 毒反应的剂量愈小,说明其毒性也就愈大,反之,相反。
2. 剂量(dose)
NOEL是评价化学物安全范围的重要依据,以它为基础,来制 订人类食品中的ADI和MRL。
7.最小有作用剂量(MED)或称最低毒剂量(LTD)或也称
阈剂量(threshold dose)
指引起群体中极少数个体开始出现最轻微毒性效应的最小剂 量。
最轻微毒性效应是指最敏感的观察指标开始出现异常变化的 最小剂量。
Zac值越大,表明化合物引起急性死亡的危险性
越小。
Zac值越小,表明化合物引起急性死亡的危险性 越大。
但同一化合物的毒性阈值,常会因不同实验室的条件不同 及不同观察者观察水平不同而有差异,即受主观影响较大。
必然会引起Zac值的变动。
为此,有人现在主张使用LD84和LD16比值表示。因为LD84和 LD16区间正好是剂量—反应关系曲线的直线部分。也正是 LD50的±一个标准差值。即LD50±1σ LD 84 LD16
概率单位
6 5 4 3 90 80 70 60 50 40 30 20 10
死亡率(%)
84 .1
50
15 .9
死亡频率(%)
20 15 10 5 -2s -s +s 剂量(mg /k g) +2s
27
28
其他曲线型的转换
100
100
75
反 应 率 ( %)
50
死亡率(%)
10 20 30 40 剂量(mg/kg) 50 60
时健部组织通过自身功能的加强,来弥补病变部的功能,叫
代偿作用。
*内稳态:指机体保护内在环境稳定不变的一种倾向或能力。 一般是通过负反馈机制完成的。如体温调节、激素调节等 *功能容量:以解剖学、生理学、生化学或行为学方面的各项
指标来表示。如进食量、体力劳动的负荷能力、血容量等。
*应激状态:是指各种外界不利因素引起机体的所有非特异性 生物学作用的综合表现。
正常值:健康个体指标均值χ±2个标准差 采用统计学方法,分析此项指标变化是否偏离正常值 范围,凡某种观察指标符合下列情况之一者,即可认 为已偏离正常值范围,属于损害作用。
(1)与对照组相比,具有统计学显著性差异(P<0.05),并且 其数值不在正常值范围内。
(2)与对照组相比,具有统计学显著性差异(P<0.05),而其 数值却在一般公认“正常值”范围内,但如在停止接触此物 质后,此种差异仍然持续一段时间。
达到某种效应程度的个体数在该群体中所占的比率。一般以
%表示。
效应与反应的区别: 效应是对个体而言,而反应则涉及群体。
4. 损害与非损害作用 Adverse effect and Non-adverse effect
①非损害作用(non-adverse effect) a.不引起机体的机能形态、生长发育和寿命的改变;
1.急性毒作用带(Acute effect zone, Zac)
Zac:一般是指化合物的毒性上限与毒性下限的比值。
毒性上限——常以LD50代表,
毒性下限——以急性阈剂量代表 即Zac指引起半数以上实验动物的死亡剂量与最低毒作用 剂量之间的范围宽窄。
Zac
LD5 0 Lima c
Zac值大小,反映阈剂量至LD50的宽窄。
DER:表示一种化学物的剂量与其在某一个体所呈现的效应之 间的关系。
DRR:表示一种化学物的剂量与其在某一群体中引起某种反应
强度的关系
意义:如果某种受试物在某试验动物上出现的某种损害作用,
有DER或DRR,说明此种损害作用肯定是该受试物所致。否则, 就不能肯定这种损害作用是何种有害因素引起。
指动物机体每公斤体重接触毒物的量。即mg/kg.bw
“接触毒物”从广义上讲,包括各种染毒途径,如经口、皮、 呼吸道、肌肉、皮下、静脉等。
同一毒物,同一剂量,如接触途径不同,则引起的毒性反应 不同。
有鉴于此,在说明某种毒物的剂量时,也必须同时说明接毒
途径。
3.毒作用
是指毒物对动物有机体产生的生物学损害作用。 它包括效应和反应两个概念: ①效应(effect):指一定量的某一物质与机体接触后所引 起的生物学变化,此种变化的程度可以用计量单位来表示。 ②反应(response):指一定剂量的某一物质与机体接触后
②损害作用(adverse effect)
损害作用与非损害作用相反,应具有以下特点: a.机体的正常形态、生长发育过程受到严重的影响,寿命 亦缩短。
b.机体的功能容量或对额外应激状态的代偿能力降低。
c.机体维持内稳态的能力下降。
d.机体对其它某些环境因素不利影响的易感性增高。
5.损害作用和非损害作用的确定
4级(中 等 毒) 2级(实际无毒)
由表可见,毒性大小,与 LD50 成反比,即 LD50 越小,毒性越大, 反之,相反。
七、毒作用带(Toxicity effect zone)
毒作用带是又一个毒理学指标。此前已提到许多毒性指标,
并分析LD50作为急毒的最重要指标,LD50虽是一个化合物毒 性的重要参数和指标,但它只是一个质反应,仅LD50还不能 全面反映受试物的化合物的毒性特征。所以,只用LD50来说 明一个化合物的急性毒性还是不够的,为了对此加以补充, 提出了另一个参数,即毒作用带。用它来描述毒性危险性 大小的一个参数。
75
反 应 率 ( %)
50
25
0
对数剂量
图 2-3
S 状曲线型(左图:非对称型;右图:对称型)
7
曲线转换
以引起50%动物反应的剂量 作为中位数(x), 则: x±1s 包含总体的68.3% x±2s 包含总体的95.5% x±3s 包含总体的99.7% 如各标准差加5: 则: -3~+3 则变为: 2 ~8 后者即为反应率对应的 概率单位 以概率单位作纵坐标 曲线即转换为直线
第二章 食品毒理学基本概念
第一节 关于毒性与剂量的有关概念
一、毒物与中毒的概念 1.毒物(poisons, toxicants, toxic agent)
“毒物”一词的概念实际上是很模糊的。因为毒物与非毒 物之间并无绝对的界限。条件的不同、量的不同,二者之
间可以相互转化。
定义:
在一定条件下,一定量的某一物质,经过一定的途径,进 入机体以后,在组织器官内发生化学或物理化学的作用, 引起机体机能性或器质性的病理变化,甚至造成死亡,此 种物质便称毒物。
LD50则不同,它最为敏感(曲线的直线部分),也最具有 代表性(S曲线的近直线部分,正态分布的中间部分), 所以,常以LD50作为毒性的最敏感指标,以它为依据进行 毒性分级。
六、毒性分级
经口急性毒性分级标准
急性毒性分级 6级(极 5级(剧 3级(低 1级(无 毒) 毒) 毒) 毒) 大鼠经口LD50 (mg/kg) <1 1~50 51~500 501~5000 5001~15000 >15000 大约相当于体重为70kg 人的致死剂量 稍尝,<7滴(0.05g) 7滴~1茶勺(0.5g) 1茶勺~35g 35~350g 350~1050g >1050 肉毒毒素 对硫磷 六六六、敌百虫 三氯乙烷 驱蚊剂 举 例
b.不引起机体某种功能容量的降低;
c.不引起机体对额外应激代偿能力损伤; d.当机体、停止接触该种外来化合物之后,机体维持内稳态 的能力不应有所降低,机体对外界其它不利因素影响的易 感性也不应增高。 在非损害作用中,机体所发生的一切生物学变化应在机体的 代偿能力范围之内。
代偿:当组织或器官局部发生病变时,病变部功能降低,此