實驗動物和食品安全

賈旭東，嚴衛(wèi)星

（中國疾病預防控制中心營養(yǎng)與食品安全所，北京 100021）

實驗動物和食品安全有什么關系？本文將從以下幾個方面對二者的關系進行闡述。

1 食品安全

近幾年，隨著三聚氰胺奶粉，地溝油，瘦肉精豬肉等一系列事件的發(fā)生，食品安全已經(jīng)成為我國政府和人民十分關注的熱點問題之一。“我們還能吃什么”已經(jīng)成為上至政府官員，下至普通百姓的一句常用語。那么，什么是食品安全？其實，食品安全包括兩個層面的意思，一個是“量”的安全（food security），即糧食的供應是否充足；另一個是“質”的安全（food safety），要求食品營養(yǎng)衛(wèi)生，對健康無害。我們這里講的是后一個食品安全。《中華人民共和國食品安全法》（以下簡稱《食品安全法》）將食品安全定義為“食品無毒、無害，符合應當有的營養(yǎng)要求，對人體健康不造成任何急性、亞急性或者慢性危害”。這里面的一個關鍵詞是“危害”，危害指的是食品中的一種生物性、化學性或物理性制劑或條件，有可能對健康產生不利作用。主要有3種食源性危害，分別是生物性危害如細菌、病毒等，化學性危害如農藥和獸藥殘留、非食用物質等，和物理性危害如玻璃、石子等。另一個與危害相關的關鍵詞是“風險”，我們將在下一節(jié)“風險評估”中對其進行闡述。

2 風險評估

2009年6月1日實施的《食品安全法》規(guī)定“國家建立食品安全風險評估制度，對食品、食品添加劑中生物性、化學性和物理性危害進行風險評估”。上文我們提到了什么是“危害”，這里在談風險評估以前，我們先講一講什么是“風險”。“風險”指的是有害作用發(fā)生的概率和嚴重性。比如，對一個行人來說，在其身邊行駛的汽車就是一種“危害”，這個行人要冒著被汽車撞傷或撞死的“風險”。

提到“風險評估”，首先要談一談“風險分析”。風險分析是一個基于科學的、按照結構化方法進行的開放透明的過程，包括風險評估、風險管理以及風險交流3個部分，他們是一個高度統(tǒng)一的整體，在風險管理者的領導下成功整合時最有效。而風險評估是一個基于科學的過程，包括危害識別、危害特征描述、暴露評估和風險特征描述4個步驟。這里我們重點講一下前兩個步驟。危害識別是確定人體攝入有毒有害物質后的潛在不良作用，這種不良作用產生的可能性，以及產生這種不良作用的確定性和不確定性。所用的資料包括流行病學研究、動物試驗、體外試驗、和定量結構-活性關系。而危害特征描述是描述并評價現(xiàn)有研究報告中所報告的最敏感的不良作用的劑量-反應關系，以確定安全暴露水平。即通過高劑量動物試驗結果來預測人類低劑量暴露所產生危害的意義。可以看出，這兩部內容均與毒理學有關，因此，食品安全風險評估與食品毒理學密不可分。

3 食品毒理學

食品毒理學是風險評估的基礎，是借用基礎毒理學的基本原理和方法，研究食品中有毒有害物質的性質、來源及對人體損害的作用于機制，評價其安全性并確定這些物質的安全限量以及提出預防管理措施的一門學科。其研究對象是食品中的有毒有害物質，包括化學性污染物（如農藥殘留、獸藥殘留、食品加工過程中形成的污染物、食品中天然存在的有毒有害物質等）、生物性污染物（如細菌及細菌毒素，霉菌及霉菌毒素等）、食品包裝材料等。它以確保人類健康為目的。

毒理學的一個最基本概念就是“劑量決定毒性”，有些有毒的東西在小劑量是無害的，甚至是有益的如藥品；而有些通常情況下是無害的東西，如果大劑量則有可能是致命的如水、食用鹽等。

食品毒理學的研究方法主要有實驗研究和人群流行病學調查兩個方面。實驗研究可采用整體動物試驗、游離的動物臟器、組織和細胞進行。此外食品毒理學的研究還借助化學手段進行食品中外源性化學物質的檢測，以評價機體攝入暴露水平。但總體而言，動物實驗是食品毒理學的研究基礎。

4 動物試驗

動物試驗是食品毒理學研究的主要方法和手段，毒理學研究的最終目的是研究外源化學物對人體的損害作用（毒作用）及其機制，但不可能在人身上直接進行研究和觀察，因此毒理學研究主要是借助于動物體內試驗研究，將各種作為研究對象的受試物經(jīng)口給予動物，觀察其在動物的各種毒性反應、毒作用靶器官和毒作用機制，將實驗動物的研究結果再外推到人。

常做的動物試驗包括急性毒性實驗、遺傳毒性實驗、亞慢性毒性實驗、慢性毒性實驗和致癌實驗。動物試驗要遵循隨機、重復和對照的設計原則。某些毒性試驗的期限在某種程度上由定義所決定。如急性毒性是一次或1天內多次給予受試物觀察14d，亞慢性毒性試驗規(guī)定為給予受試物持續(xù)至實驗動物壽命的10％，對大鼠和小鼠為90d。慢性毒性試驗/致癌試驗一般規(guī)定為持續(xù)至實驗動物壽命的大部分。而某些試驗（如致畸試驗和多代繁殖試驗）的試驗期限是由受試實驗動物物種或品系而決定的。當然，要進行動物試驗自然離不開實驗動物。

5 實驗動物

實驗動物是指經(jīng)人工培育，對其攜帶的微生物實行控制，遺傳背景明確或者來源清楚的，用于科學研究、教學、生產、檢驗以及其它科學實驗的動物。這些動物世世代代、終生生活在實驗條件下，甚至只生活在狹小的籠具中，完全不同于其它動物。毒理學中常用的實驗動物有小鼠、大鼠、豚鼠和兔等。

實驗動物的選擇主要包括以下幾個方面：

首先是實驗動物物種選擇。其基本原則是選擇在代謝、生物化學和毒理學特征上與人最接近；自然壽命不太長；易于飼養(yǎng)和實驗操作；經(jīng)濟并易于獲得的物種。目前常規(guī)選擇物種的方式是利用兩個物種，一種是嚙齒類，另一種是非嚙齒類。

其次是實驗動物品系的選擇。不同品系實驗動物對外源化學物毒性反應有差別，所以毒理學研究要選擇適宜的品系。

第三是實驗動物微生物控制的選擇。對毒性研究及毒理學研究應使用II級（或II級以上）的動物，以保證實驗結果的可靠性。

最后是個體選擇。要充分考慮所選動物的性別、年齡、生理狀態(tài)和健康狀況對動物試驗的影響。

比如，我們在進行食品致敏性評價的時候就選擇SPF級BN（棕色挪威）大鼠，這是因為其遺傳背景清晰（近交系）、致敏暴露途徑適合（經(jīng)口給予致敏原）、是高免疫球蛋白（尤其是IgE）應答品系、并且BN大鼠過敏血清與人類過敏病人血清識別相似的食物致敏原。

6 結語

以上我們從5個方面闡述了食品安全和實驗動物的關系，最后，我們用一個實例來進一步說明二者的關系。相信大家對2008年在我國發(fā)生的三聚氰胺事件仍然記憶猶新。讓我們來回顧一下我們處理這次食品安全事件的過程。首先我們要對三聚氰胺進行風險評估，通過毒理學的方法對其危害進行識別和特征描述，確定了三聚氰胺的每日耐受攝入量（TDI）。這個健康指導值的確定是通過一個90d喂養(yǎng)動物實驗來推導出來的，而這個動物試驗所用的動物是大鼠。至此，大家可以看到食品安全和實驗動物聯(lián)系在一起了。

總之，在可預見的將來，動物試驗仍是食品安全風險評估中危害識別和危害特征描述的重要組成部分；當然，將實驗動物數(shù)減少到大家一致認同的最小量，用最少的實驗動物來獲取最多的信息是一個必然的趨勢。