茶在《食品毒理學》教學中的案例應用

史振平，王 霞，劉全蘭，李鳳梅

（青島科技大學 海洋科學與生物工程學院，青島 山東 266042）

《食品毒理學》是研究食品中外源化合物的來源、性質、在體內的轉運代謝、對機體造成的毒性效應及機理、相關安全評價等內容的課程，是食品科學和食品工程專業的重要專業課程，為保障食品安全、打擊食品違規違法行為、制定相關法律法規和行業標準提供基礎數據和相關理論。《食品毒理學》是毒理學在食品領域的分支學科，可以說，這是一門綜合性、應用性極強的學科，同時又需要多個領域的堅實基礎知識為依托。毒理學一般從兩個角度著手，即分別從外源化合物的毒性和人體的毒作用這兩個角度去闡釋毒性效應及機理。從人體角度入手的內容與生命科學的多個學科密切相關，雖然食品相關專業一般設置食品生物化學等生命科學領域的課程，但食品科學和食品工程專業一般并未開設生理學、細胞生物學、分子生物學、遺傳學、發育生物學、胚胎學、組織學、解剖學、實驗動物學等課程。

1 茶案例在《食品毒理學》教學

為了更好的實現教學效果，使學生更好的接受課程內容，將對學生而言艱深繁復的內容包裝成一個個生動具體的案例，使學生在鮮活的、觸手可及的生活化案例中領會、揣摩、體會其中蘊含的專業知識，達到將冰冷深奧的專業知識與現實有機結合的目的。

例如，在毒理學基本概念部分中，關于“毒物”的概念是：在一定條件下，較小劑量即能夠對機體產生損害作用或使機體出現異常反應的外源化學物。對此概念的經典解釋和說明是16世紀瑞士的Paracelsus提出的觀點：所有物質都是毒物，沒有任何非毒物質，唯有劑量使之區分為毒物還是藥物。物質本身不是毒物，劑量使一個物質變成毒物。那么，如何深入真切地理解毒理學中的第一個、也是非常重要的概念呢？當然，除了嚴謹的專業闡釋之外，需要輔之以具體的實例。其中的實例之一是硒元素：硒和維生素E都是抗氧劑，二者相輔相成，可防止因氧化而引起的衰老、組織硬化，減慢其變化的速度，并且還具有活化免疫系統，預防癌癥的功效，硒是迄今為止發現的最重要的抗衰老元素。廣西巴馬縣是世界著名四大長壽地區之一。中國科學院專家對巴馬的研究表明：巴馬土壤、谷物中的硒含量高于全國平均水平10倍以上，百歲老人血液中的硒含量高出正常人的3-6倍。市場上籍此出現一系列“硒概念”相關的產品，富硒茶葉、富硒大米是其中具有代表性的產品。我國市場上富硒茶的代表性品牌有恩施玉露（恩施富硒茶）、紫陽毛尖（紫陽富硒茶）、石臺富硒茶等。但硒仍然符合毒理學毒物的理論，即劑量決定毒物。當人體內硒的含量低于50μg時會因含量過低而引發心肌炎、克山病等疾病，并誘發免疫功能低下和老年性白內障等。當硒的含量介于50μg～200μg時，有利于人體健康。當硒的含量介于200μg～1000μg時，將出現慢性中毒現象。當硒的含量超過1000μg時甚至可能導致死亡。那么，富硒茶對人體安全嗎？根據對恩施富硒藤茶的安全毒理學實驗研究表明，恩施富硒藤茶是一種安全無毒的天然保健飲料[1]。

在毒理學基本概念部分中，半數致死濃度LD50是一個非常重要的概念，從字面意思上來看，是指在規定的時間內，通過特定的接觸途徑，使某種受試動物群體50%死亡所需要的劑量。半數致死濃度LD50是食品安全評價中表示急性毒性的最重要指標，也是化學物質毒性分級的依據。在理解這個概念時，也需要借助具體的、生活化的實例來幫助學生更深入地理解。以普洱茶為例：近幾十年來，普洱茶由于具有獨特的風味及逐漸被人們所熟知的保健功能而熱銷于國內外，而且區別與綠茶，普洱茶由于經歷自然發酵過程，產生大量的有益性功效成分，具有較強的健齒護牙、降脂減肥、抗脂質過氧化、抗衰老、防癌等生理功能。普洱茶中所含有的茶多酚、茶色素、咖啡堿等成分及其純化物具有微弱的毒性作用，而且普洱茶發酵過程中存在一個系列微生物參與的渥堆工序，增加了成品中代謝產物的復雜性[2]。這兩個相對立的觀點之下，普洱茶究竟是有益的還是有害的呢？這顯然要從基本理論和基本概念入手。在普洱茶中的天然成分茶多酚、茶色素、咖啡堿等物質是否具有危害性方面，恰好可以用半數致死濃度LD50來表示。通過研究得知，普洱茶特征提取成分對大、小鼠經口LD50＞500mg/kg[3]，根據我國食品毒理學中外源化學物經口毒性分級（表1），可以清晰的看出普洱茶屬于實際無毒級別。通過這個具體的實例，既可以加深學生對半數致死濃度LD50概念的理解，也可以同時厘清實際生活中的具體問題。

表1 我國食品毒理學中外源化學物經口毒性分級

在食品中有毒外源化合物的來源部分，除了大家日常常見的食品中的有毒物質或現象如發芽的土豆、未煮熟的豆角、毒蘑菇等之外，還有一些日常不太容易發生的情況。例如，2015年臺灣發生“毒茶”事件：臺灣知名茶品牌中檢出含有禁用農藥DDT達0.302ppm。除此之外，其他檢測中的結果也顯示了茶葉中農藥殘留超標。

通過類似案例，可以使嚴謹的知識點生動化，使學生非常易于接受和理解相關的概念。

2 以茶為例的微知識體系的建立

食品毒理學內容與日常生活密切相關，涉及的相關行業企業的規范和具體生產實施，因此，其中的某些內容已經不是單一的知識點所能覆蓋，往往涵蓋多個領域，需要多個學科參與。這樣由若干內容點構成一個個小的知識體系。如最大殘留限量（Maximum Residue limit，MRL）（也稱為最高容許殘留量）。這個概念的前身是1962年世界衛生組織定義的“法定允許量”，現代的MRL定義為優良農業措施（good agricultural practice，GAP）下使用某農藥可能產生的在食物中的最高殘留濃度(單位為mg/kg，指每千克商品中殘留農藥的毫克數)。單純從字面意思上來看好像比較容易理解，但是國際上制定農產品及食品中農藥最大殘留限量通行的程序是根據農藥的毒理學和殘留化學實驗結果，結合本國居民膳食結構和消費量，對因膳食攝入農藥殘留產生風險的可能性及程度進行量化評價。主要包括4個步驟：確定農藥每日允許攝入量（ADI）或急性參考劑量（ARfD）、確定規范殘留試驗中值（STMR）和最高殘留量（HR）、進行膳食攝入評估（包括長期和短期膳食攝入評估）、推薦農藥最大殘留限量。而且，其中還需要了解何謂優良農業措施GAP。因此，我們可以看出這已經不僅僅是一個單一的概念了，涉及農業生產過程、最大無作用劑量（用于計算每日允許攝入量ADI）、急性毒性和半數致死濃度LD50、每日估計攝入量estimated daily intake EDI等概念和數據的計算。由這些知識點構成了最高殘留濃度MRL這個微知識體系。很多學生由于尚未接觸實際生產，對有的內容理解困難，如優良農業措施應包括最佳使用量范圍、使用次數、每次使用的間隔期、安全采收期等。以茶葉MRL標準制定過程及實際使用過程遇到的具體問題為例詳細說明優良生產過程和MRL制定程序，將每個過程分解到茶葉生產的具體環節中，使抽象的知識具體化，連貫化。

至此，對學生的培養更多的停留在知識層面上。但是，《食品毒理學》既來源于現實生產生活的需要，又服務于現實生產生活，在某種程度上還要高于現實的生產生活，因為需要對生產具有前瞻性指導。這對學生能力和素質的培養提出了更高的要求，這些要求如何落實？通過具體事件無疑是一種直觀有效的方式。以茶葉為例，清晰茶葉MRLs的制定流程是否就滿足了能力和素質的培養目標呢？答案是顯然的。在實際生產中，國際茶葉MRLs標準差異巨大，如國際食品法典委員會制定的茶葉中農藥殘留限量標準為0.2mg/kg～70mg/kg，而歐盟農藥殘留限量標準絕大多數≤0.1 mg/kg。MRLs一旦制定完成就成為法律的強制標準用于地區間或國家間茶葉產品貿易。這種差異不僅造成茶園管理上的實際困難，也是國際貿易糾紛的重要原因。為何會出現這些現象？這些現實問題應該如何理解？在實際生產中與MRLs相關的問題還有哪些？因此，從最大殘留限量MRL這一個微知識體系延伸開來，與生產密切聯系，在此過程中引導學生不僅僅局限于課本知識，要深入到生活中。上述問題以作業的方式讓學生自主、主動的去認識和了解。從學生們查閱文獻的反饋可知，國際上以干茶中的殘留量為基準制定MRLs的慣例過高估計了通過飲茶造成的人體健康風險[4]，這顯然與茶葉的食用方式密不可分。

以茶葉中的MRLs制定和使用為枝干，以相關的知識點和能力培養目標為脈絡遍布其中，構成一個完整的微知識體系，給學生以有血有肉的感覺，而不是干巴巴的枯燥知識。

3 以茶為例的素質和價值引領

《食品毒理學》教學目標主要體現在知識、能力、素質、價值四個方面，具備知識和能力的基礎之上，素質和價值是更為重要的培養目標，特別是像《食品毒理學》這樣與飲食安全密切相關的課程。

中國人喜歡喝茶，獨自一人或三五朋友沏茶、品茶、談茶，在茶味和茶香中或放松、或思考、或交流[5]。甚至可以毫不夸張地說，茶已經成為中華文明的符號之一。但是，據調查，日本、韓國和歐盟等國家通報我國茶葉不合格的原因多為農藥殘留超標[6]。實際上，自2015年臺灣發生“毒茶”事件之后，2015年10月1日起實施的新版《食品安全法》禁止劇毒高毒農藥用于果蔬茶葉。我國對農藥的管理是十分嚴格的，自20世紀80年代開始，我國已先后禁止淘汰了33種高毒農藥，國際上很多發達國家還在使用的農藥中國已經禁止使用，例如百草枯、甲胺磷等。既然這樣，為何還出現茶葉中農藥殘留超標問題呢？這就涉及到《食品毒理學》課程中另外一部分重要的內容：法律法規。民以食為天，食以安為先的理念已經深入人心；食品企業和食品從業者嚴格遵守國家的法律法規是保障食品安全的重要因素。作為未來食品行業的從業者，對食品相關專業學生進行正確的價值引領是至關重要的。課程中已經通過大量的現實事件向學生展示食品行業遵守法律法規的重要性，如三聚氰胺事件等。導致茶葉中出現農藥殘留超標的主要原因并非在于農藥本身，而在于對農藥的使用不當。一些茶農法律意識淡漠，比如防治病蟲害加大劑量、不允許用在茶葉的農藥用于茶葉、噴灑農藥之后要間隔一定的天數才能采摘而未能執行等，這些行為可能在某些茶農的思想中尚未意識到已經違犯法律法規。因此，作為準從業人員需要思考除了自己遵守法律法規之外，需要考慮引導農民增強法律意識，共同維護與人民健康密切相關的食品安全。

4 以茶為例的理性消費引領

《食品毒理學》課程與生活息息相關，通過所學知識，引導學生樹立正確的消費觀。當下信息資訊發達，網絡上會出現各種信息，這其中，有時會有一些不實信息或片面信息。如2021年在網絡中大量傳播的一篇文章《央視曝光茶葉農藥黑幕：茶農都不喝自己種的茶！》中就出現了大量時間失真、有意誤導等問題，一般消費者難以辨認真假，對整個茶行業造成巨大影響。正如著名茶學專家、中國工程院陳宗懋院士指出的那樣，不能拋開劑量談毒性，應該以更科學的方式來了解茶葉內農藥殘留問題，將茶葉內的污染物量和MRL相比，只要低于MRL值，就應該是安全的，即使長期食用，也不會給健康帶來影響。

另外，茶在中國人的飲食中的特殊存在使得其具有一定的文化價值，現代社會的消費更是因健康理念的盛行而更加喜愛具有保健功能的茶，其中的一些特殊種類如保健茶、富硒茶等更是受到消費者的追捧。當然，一旦和“保健”的功能相關，茶的價格相應也顯著提高。以富硒茶為例，其價格明顯比普通茶的價格明顯高。正如文中所述，硒元素對人體的保健能效是在特定的范圍之內，而且對人體而言，50μg～200μg時有利于人體健康。這是一個比較寬泛的范圍，大多數人可能并不存在硒缺乏的問題。因此，當學習了相關知識之后，面對商家的各種宣傳就會有更理性的消費行為。

本文中提到的由于普洱茶中天然成分茶多酚、茶色素、咖啡堿等具有微弱毒性而帶來的普洱茶是否安全的問題通過課程學習之后也會得到清楚、明確、理性的認知。

通過學習之后，對毒理學相關概念和理論有所認知之后，以這些事件為例引導學生思考如何在眾多的信息中理性思考，去蕪存菁。

因此，在兼具艱深性、綜合性與實踐性于一體的《食品毒理學》課程教學中，可以借助具有顯著特色的茶的毒理分析加深學生的理解，擴寬學生的實踐認知，幫助學生更深刻的認識職業道德和職業規范，同時也有助于學生在科學引領之下理性生活。