农产品污染物风险评估：毒性筛查与评价

　　分析测试百科网讯 2015年9月17日，农产品中混合污染物风险评估技术研讨会在济南召开。军事医学科学院疾病预防控制所的彭双清研究员、中国农业科学院柑桔研究所的庞俊晓博士、江南大学的孙秀兰教授、浙江省农业科学院的蔡磊明教授级高工、浙江农科院质标所的王彦华副研究员和赛默飞世尔科技的高级工程师刘育林在毒性筛查与评价方面带来了精彩的主题报告。

军事医学科学院疾病预防控制所研究员 彭双清

　　来自军事医学科学院疾病预防控制所的彭双清研究员带来了题为《风险评估毒性测试替代方法的发展与应用》的报告。

　　彭双清研究员表示毒性测试策略的目的与意义，是进行一系列的动物毒性测试-确定安全阈值NOAEL或基准剂量-评估低剂量暴露时的风险-最后得出人群暴露标准，即每日允许摄入量或参考剂量。

　　传统的毒性测试策略面临着经济、伦理和需求等多方面的挑战，如每年约30亿美元用于毒性测试；每年近1亿只动物用于试验；化学物快速增长，而传统毒性测试周期长。所以彭双清研究员介绍了一种风险评估毒性测试替代方法，即凡是能替代实验动物、减少所需动物数量或使动物实验程序得以优化而减少动物痛苦的任何一种方法或程序，都被认定为是替代方法（Alternatives methods），他表示替代方法的应用已经成为毒性测试策略的重要发展方向。

　　彭双清研究员从急性毒性评价、发育毒性评价、毒理基因组学技术、代谢组学技术4个方面对毒理学代替法应用实例进行了介绍：如胚胎干细胞模型对多种化合物的评价、T2毒素发育毒性作用机制研究、PCBs与TCDD诱导肝脏基因表达谱改变、染毒大鼠尿液代谢产物变化、TT21C：毒性测试策略的新方向和有害结局路径（AOP）框架等。

TT21C/ AOP的目标与发展方向

　　化学物特征分析与危害鉴定

　　搜集理化性质、使用特性、环境浓度、以及可能的毒性等相关数据；使用计算机工具预测化学性质以及表征；回答化合物的稳定性、人类暴露和生物积蓄、化学物及代谢产物的毒性等关键问题。

　　潜在毒性通路/机制分析

　　评价毒性通路的扰动，而非最后终点；强调使用人源性的细胞或细胞系等高通量方法；采用整合细胞反应的中通量分析；测试代谢产物，评定靶组织，并在基因组学水平理解受影响的细胞过程。

　　剂量/暴露-反应/效应评估

　　以体外机制性试验数据为基础建立的剂量-反应模型。

　　剂量外推与群体反应评估

　　基于PBPK模型用来自毒性试验的组织浓度推算人体预期的组织剂量；基于人群的资料为研究细胞反应网络和毒性通路的扰动提供信息；基于人群的资料可揭示毒性测试无法鉴定的健康危害。

中国农业科学院柑桔研究所 庞俊晓

　　来自中国农业科学院柑桔研究所的庞俊晓博士带来了题为《基于细胞模型的污染物联合毒性评价研究进展》的报告。

细胞模型及细胞毒性评价指标和方法

　　庞俊晓博士在细胞模型及细胞毒性评价指标和方法中介绍到，细胞毒性评价指标包括细胞水平、亚细胞水平和分子水平。其中细胞水平包括细胞活力、增殖能力、细胞功能、细胞凋亡等；亚细胞水平包括细胞器或细胞骨架损伤和染色体畸变；分子水平包括活性氧自由基含量、酶活性和基因或蛋白表达情况。

　　在细胞模型和细胞毒性评价实验中发现细胞模型和毒性终点多种多样，针对不同的毒性效应各有侧重；由于同一种污染物用不同的细胞模型或毒性终点取得的评价结果之间可能并不完全一致，目前尚无针对污染物的标准。应根据“最接近实际应用情况”的原则选择合理的细胞种类和测试终点。

污染物的联合细胞毒性及其机制

　　研究的重点方向为有：

• 针对相同或不同污染物种类组合的毒性评价：农药（有机磷之间、有机磷+氨基甲酸酯等）、生物毒素、环境污染物、食品添加剂等。
• 针对不同暴露剂量的同种污染物的毒性效应：较低剂量或高剂量。
• 针对不同作用靶点的毒性作用：神经毒素、免疫毒素、内分泌干扰等。
• 针对不同作用机制的污染物：氧化损伤、信号通路诱导、细胞骨架破坏等。
• 不同来源的细胞模型对同种污染物（组合）的敏感性。

　　在常见农药联合毒性效应研究中发现：同一类农药或者作用靶点相同的农药组合大多数呈现加和效应；两种毒性较强的农药组合时呈现拮抗效应，一强一弱的农药组合时呈现协同效应；其机制可能与农药的毒代动力学改变有关。

江南大学 孙秀兰

　　来自江南大学的孙秀兰教授带来了题为《生物传感器在多种生物毒素联合毒性评价上的应用》的报告。

　　孙秀兰教授介绍到细胞传感器构造包括三个部分：作为分子识别元件即一级感受器（细胞）、二级感受器（换能器）和信号处理和分析系统。细胞电化学传感成本低，构造简单但评价灵敏度相对较低，基于细胞基因通路荧光传感成本高，构造复杂但评价灵敏度高。细胞传感的优势在于高灵敏性、可视化分析、分析成本低、应用潜力大；未来研究的切入点将在如何评估细胞共培养相互通路的影响、如何深入分析毒素之间影响机制、难以在线监测与多细胞毒性传递方面研究等。

细胞电化学生物微流控芯片研究

　　在细胞电化学生物微流控芯片研究中，孙秀兰教授主要介绍了共培养细胞传感器、细胞共培养微流控芯片的构建、电化学生物芯片微流控研究。电化学生物芯片微流控研究成功构建了细胞共培养微流控芯片，实现了对ANA-1巨噬细胞和RBL-2H3肥大细胞进行独立培养以及共培养；通过“毛细管道”将芯片中两条主流道相连接，利用了表面张力作用原理，可以自由实现巨噬细胞与肥大细胞之间的接触或隔离，从而达到细胞间自由共培养的目的。

　　最后，孙秀兰教授还介绍了传统发酵食品中真菌毒素产生机制及毒性消减策略的探索工作。

浙江省农业科学院教授级高工 蔡磊明

　　来自浙江省农业科学院的蔡磊明教授级高工带来了题为《OECD化学品生态毒理测试准则的制订与进展》的报告。

　　蔡磊明高工介绍到OECD试验准则国家协调员工作组构成：34个OECD成员国国家协调员和欧盟代表，与OECD有关国家的观察员（如中国），企业和研究机构特邀专家，另外，非成员国但已经MAD的国家有印度、巴西、阿根廷、南非、马来西亚、新加坡等，国家协调员以及MAD临时认可的观察员（泰国）。

　　在OECD化学品测试与评价导则中，蔡磊明高工介绍了生态毒理学通用导则、水生急性/短期毒性、水生慢性/长期繁殖毒性等导则。

有害结局路径（AOP）

　　蔡磊明高工表示AOP的宗旨是通过收集和整理不同水平生物组织的相关信息，更有效地获得多样化的数据，最终为促进化学品风险性评估提供技术支持的一种工具。OECD首次明确提出AOP的概念：AOP是一种通过文件化的、推理的以及测试的途径描述化学品引起分子扰动进而引起生物体亚细胞、细胞、组织、器官、个体或种群等不同水平所观察到的生物学反应的过程。

浙江农科院质标所副研究员 王彦华

　　来自浙江农科院质标所的王彦华副研究员带来了题为《农产品复合污染生态毒理学诊断研究》的报告。

　　王彦华副研究员表示农药多残留污染现象普遍，多种农药共存时，互相之间可影响毒物动力学过程。王彦华副研究员介绍了3种农药联合毒性效应定量预测，包括浓度加和模型CA、独立作用模型IA和两阶段预测模型TSP。

　　在复合污染生态毒理学研究实例中，王彦华副研究员以斑马鱼胚胎和仔鱼、日本青鳉仔鱼和赤子爱胜蚯蚓的单一急性毒性和联合毒性研究为例，发现斑马鱼和日本青鳉对污染物联合反应模式不同。综上所述，污染物对鱼类联合毒性较为复杂，与测试物种、浓度配比和作用时间均密切相关；莠去津、毒死蜱和Cd三种污染物对蚯蚓毒性与测试系统有关。

赛默飞世尔科技高级工程师 刘育林

　　来自赛默飞世尔科技的高级工程师刘育林带来了题为《基于荧光标记技术的体外多指标毒性筛查》的报告。

　　ToxInsight体外毒性分析平台利用最新的细胞成像分析技术，专门设计用于体外毒性和一般毒性的快速检测与深度分析。ToxInsight平台提供多特征细胞毒性信息和更为详细的作用机理数据，用以完成化合物的毒性综合评估。此外，ToxInsight在遵从OECD准则的情况下，通过自动成像与分析技术突破了体外微核试验的瓶颈。

　　高通量筛查分析工具提供了一个有效的方法，能够使细胞生物学研究更加有效。此工具被证明能够在整个细胞生物学的许多应用方面广泛使用，很有可能是您实验室合适之选。高通量筛查分析平台可以使现在的细胞生物学研究人员降低所面临的或在未来几年内安装的挑战。

　　农产品中混合污染物风险评估技术研讨会在济南召开

　　农产品污染物风险评估：农药残留筛查及鉴定

　　农产品污染物风险评估：代谢组学等新技术、新方法

　　农产品污染物风险评估：真菌毒素污染监测