南农 食品全导论 第六章 食品毒理学与食品安全.ppt

三、增毒与解毒 亲电子剂（electrophiles) 自由基(free radicals) 亲核物(nuclephiles) 氧化还原性反应物(redox-active reductants) （一）终毒物的形成 亲电子剂是指含有一个缺电子原子（带部分或全部正电荷）的分子，与亲核物中的富电子原子共享电子对发生反应。 1、亲电子剂 通过插入一个氧原子而产生，氧原子从其附着的原子中抽取一个电子，使其具有亲电性。 共轭双键的形成，使得双键碳之一发生电子缺失。 键异裂形成阳离子亲电物。 亲电子剂的形成 自由基（free radicals）是在其外层轨道中含有一个或多个不成对电子的分子或分子片段。 2、自由基 接受一个电子 形成 丢失一个电子 共价键均裂 分子或原子 带电荷的离子 原子团 特征：最外层电子不成对 从氧衍生出来的自由基及其产物称为活性氧。 例：氧还原成水的过程 百草枯（PQ2+) 阿霉素（DR) 呋喃妥英（NF) 亲核物的形成是毒物活化作用较少见的一种机制。 硒化氢(H2Se)是由亚硒酸盐与谷胱甘肽或其它巯基反应形成的一种强亲核物 一氧化碳是二氯甲烷经过氧化脱卤反应而形成的毒性代谢产物 3.亲核物 生氰糖苷 D-葡萄糖 醛或酮 α-氰醇 α-氰醇 生氰糖苷产生氰氢酸的过程 4.活性氧化还原反应物 肠道细菌还原 硝酸盐 亚硝酸酯或硝酸酯 ＋ 谷胱甘肽 亚硝酸盐 高铁血红蛋白 消除终毒物或阻止终毒物生成的生物转化过程称为解毒。 解毒可以与增毒过程竞争某一化学物。 解毒的途径，取决于有毒物质的化学特征。 （二）解毒作用 无功能基团化学物（苯和甲苯）+功能基团（羟基和羧基） CyP450 含功能基团产物+内源性酸如葡萄糖醛酸、硫酸或氨基酸 转移酶 不活泼的、高度亲水的有机酸排出体外 1.无功能基团毒物的解毒： 2．亲核物的解毒 亲核物通过亲核功能基团的结合反应进行解毒。 硫酸化 葡萄糖醛酸 甲基化 乙酰化 氰离子在人体内的解毒 3．亲电物的解毒 可自发发生； 也可由谷胱甘肽－S－转移酶催化。 特殊解毒机制 其它解毒机制 4.自由基解毒 没有任何一种酶能排 除HO . 唯一有效的抗HO . 方 法是防止其产生，可 通过两个反应即将O2 -. 先转化成HOOH，再 将HOOH转化成水。 4.自由基解毒 抗氧化酶 a 超氧化物歧化酶（SOD）：是一类含有不同辅基的金属结合酶家族，如Cu，Zn-SOD主要在胞浆，Mn-SOD主要在线粒体。它的唯一生理功能是歧化超氧阴离子(O2-·)，生成H2O2和O2。 b 过氧化氢酶（CAT）：位于肝细胞和红细胞内过氧化小体中，其主要功能是将H2O2转化为水。 c 谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px，GPO）：在机体内广泛存在，能特异地催化谷胱苷肽对过氧化物的还原反应，使过氧化物转化为水或相应的醇类，可阻断脂质过氧化的链锁反应。 d 谷胱苷肽还原酶（GR）：其分布同GSH-Px，主要功能是产生还原型的谷胱苷肽(GSH)，以保护机体解毒功能的执行。 谷胱甘肽过氧化物酶 H2O2 (ROOH) H2O (ROH+H2O) 2G –SH G –S – S – G NADP+ NADPH+H+ * 此类酶可保护生物膜及血红蛋白免遭损伤 谷胱甘肽还原酶 含硒的谷胱甘肽过氧化物酶 ONOO- ONO- 谷胱甘肽过氧化物酶 硒蛋白清除 过氧化物酶清除 和清蛋白反应 清除O2-和NO.前体 ONOO-解毒 5．蛋白质毒素的解毒 细胞内外的蛋白酶参与有毒多肽的失活作用。 内源性双巯基蛋白－硫氧还蛋白 6.解毒过程失效 （1）解毒能力耗竭 （2）解毒酶失活 （3）某些结合反应可被逆转 （4）解毒过程有时产生潜在有害副产物 GS. + GS- GSSG-. O2-. 第二节 靶分子的反应 ①终毒物与靶标反应并对其功能产生不良影响。 ②终毒物在靶部位达到有效的浓度。 ③终毒物以某种机制与所观察的毒性相关的方式改变靶标分子。 靶分子的确定 一、反应的类型 1.非共价结合 2.共价结合 3.去氢反应 4 .电子转移 5.酶促反应 1、靶分子功能失调 ⑴活化靶蛋白分子，模拟内源性配体； ⑵抑制靶分子的功能； ⑶蛋白质功能受损； ⑷干扰DNA模板功能。 二、毒物对靶分子的影响 毒物除了形成DNA加合物外，还可通过交联和分子断裂而改变内源分子的主体结构 ?脂质过氧化分解作用 ?蛋白质降解作用 ?DNA断裂作用 2.靶分子结构