食品毒理学
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第四节 食品毒理学展望

随着生命科学在新理论和新技术上的迅猛发展,食品毒理学迈入分子毒理学时代,并呈现由高剂量测试向低剂量测试发展、由单一性实验动物模型向特征性实验动物模型发展、由低通量测试向高通量测试发展、由单一用途向多用途和多领域发展的趋势。

以基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学为基础的系统生物学用于食品毒理学研究,分析外源有害因素在不同暴露条件下的基因表达谱、蛋白质表达谱和毒物代谢表达谱的改变,研究外源因素与生物系统的交互作用,定量描述生物功能和毒性表型,阐明毒性作用通路和生物学机制,揭示联合暴露效应,发现新的生物标志物,进行安全性评价和健康风险评估,实现毒物毒性的快速检测和预测预警。

生物标志(biomarker)可以表示系统、器官、组织、细胞及亚细胞结构功能的改变或可能发生的改变的指征。利用生物标志物开展食品污染物人群流行病调查获得人群剂量反应关系,将大大降低食品安全风险评估中的不确定性,因此在人群流行病学研究中,以生物标志物为手段的检测研究成为食品毒理学研究的一个热点。

计算毒理学(computational toxicology)整合化学、生物学、生物信息学、系统生物学等,运用高通量、高灵敏测试方法,借助各种计算数学模型,如定量构效关系、基准剂量模型、生理毒代动力学、毒代学-毒效学结合模型、浓度加和模型、独立作用模型、交互作用模型、两步预测模型等,通过毒理学研究和数据挖掘建模,高效快速筛选和预测外源化学物的毒性和有害健康效应,确定并定量表征有害因素暴露的风险。

由于动物保护和“减少、替代、优化”的3R原则不断强化,利用微生物、植物、昆虫、蠕虫进行一些毒性试验,以及使用动物和人的细胞或组织替代整体动物进行食品毒理学研究,将成为未来食品毒理学发展的必然趋势。如固定剂量法、急性毒性分级法和上下法等用于急性毒性试验;酿酒酵母基因突变试验和酿酒酵母有丝分裂重组试验等作为遗传毒性试验替代法;SHE、C3H10T1/2和BALB/c3T3细胞体外转化试验等作为非遗传毒性致癌物研究;胚胎干细胞体外试验等用于化学物的发育毒性试验;报告基因试验用于测试化学物的雌、雄、甲状腺激素活性等。

(张双庆)