新概念和新方法的引进促进了食品毒理学的发展
20世纪90年代以来,食品毒理学获得较大发展,主要原因之一是引入了相关学科大量新概念和新方法。特别是随着生物化学、细胞病理学、细胞生物学、分子生物学等边缘学科的迅猛发展,并将这些学科的研究方法应用到食品毒理学领域,一些常用的技术如基因重组、克隆技术、核酸杂交技术、PCR 技术、DNA 测序技术、突变检测技术、荧光原位杂交技术、流式细胞技术、单细胞凝胶电泳,以及转基因动物等广泛用于食品毒理学研究,有力地推动了食品毒理学的快速发展,其研究领域、评价过程和相关的管理及信息系统正发生着革命性的变化。食品毒理学研究和评价经历了由宏观到微观的发展过程,由形态、表型的描述逐步分解、细化到生物体的各种分子及其功能的研究。
特别是随着动物保护主义的兴起,出现了毒理学替代法(Alternatives)概念,即“3R”原则[4]。因此,食品毒理学研究除采用整体动物进行体内试验(In Vivo Test)外,还应用游离的动物脏器、组织、细胞进行体外试验(In Vitro Test)研究。
现代食品毒理学的研究方法分为两大类。一是微观方法。即从细胞乃至分子水平观察多方面毒作用现象及毒作用机制,其中包括一些极微小的毒作用表现。二是宏观方法。即研究整体动物以至于人体与毒物相互作用的关系。要判定某个毒物对人的危害程度,它是否属于某种损害现象的原因,单凭动物实验所得结果是不能做出认定的,只能认为有此可能。只有具体在人类本身直接获得证实,才能获得肯定的评价,而直接观察毒物对人的作用,除少数情况下可用“志愿者”外,目前主要使用流行病学方法。
在食品毒理学安全性评价中,如果要证实受试物通过动物实验观察到的一种毒性终点(如癌症、出生缺陷)与人类相关,毒性机制研究资料是非常重要和有价值的。例如,依据对有机磷杀虫剂的作用机制(抑制乙酰胆碱酯酶),及其在人类、啮齿类及昆虫等物种生物转化的差异的了解,可以就其对不同物种的毒作用的相对强度做出准确预测。如果要排除实验动物有害反应发生于人类的可能性,机制毒理学资料同样是有价值的。例如,广泛使用的人工甜味剂糖精(钠)有诱发大鼠膀胱癌的倾向,但并不适用于正常膳食摄入糖精的人类。其原因在于机制研究已证实,只有当糖精在尿中的浓度高至有结晶析出时,才会诱发大鼠膀胱癌。剂量反应研究表明,即使经膳食大量摄入糖精,在人体的膀胱内也不会形成结晶。因此,食品毒理学研究已不再仅仅局限于对受试物毒作用的描述性研究,而是进一步深入研究受试物的毒作用机制。
为了加强食源性外源化学物毒性的机制研究,中国在食品毒理学领域建立了一些病理、生理、生化、分子、神经行为等毒理学实验室,运用先进的理论和实验技术,对食源性外源化学物开展毒性及机制研究,对天然食物和保健食品等的健康促进及保护作用进行了研究。