茶在《食品毒理学》教学中的案例应用

史振平，王 霞，刘全兰，李凤梅

（青岛科技大学 海洋科学与生物工程学院，青岛 山东 266042）

《食品毒理学》是研究食品中外源化合物的来源、性质、在体内的转运代谢、对机体造成的毒性效应及机理、相关安全评价等内容的课程，是食品科学和食品工程专业的重要专业课程，为保障食品安全、打击食品违规违法行为、制定相关法律法规和行业标准提供基础数据和相关理论。《食品毒理学》是毒理学在食品领域的分支学科，可以说，这是一门综合性、应用性极强的学科，同时又需要多个领域的坚实基础知识为依托。毒理学一般从两个角度着手，即分别从外源化合物的毒性和人体的毒作用这两个角度去阐释毒性效应及机理。从人体角度入手的内容与生命科学的多个学科密切相关，虽然食品相关专业一般设置食品生物化学等生命科学领域的课程，但食品科学和食品工程专业一般并未开设生理学、细胞生物学、分子生物学、遗传学、发育生物学、胚胎学、组织学、解剖学、实验动物学等课程。

1 茶案例在《食品毒理学》教学

为了更好的实现教学效果，使学生更好的接受课程内容，将对学生而言艰深繁复的内容包装成一个个生动具体的案例，使学生在鲜活的、触手可及的生活化案例中领会、揣摩、体会其中蕴含的专业知识，达到将冰冷深奥的专业知识与现实有机结合的目的。

例如，在毒理学基本概念部分中，关于“毒物”的概念是：在一定条件下，较小剂量即能够对机体产生损害作用或使机体出现异常反应的外源化学物。对此概念的经典解释和说明是16世纪瑞士的Paracelsus提出的观点：所有物质都是毒物，没有任何非毒物质，唯有剂量使之区分为毒物还是药物。物质本身不是毒物，剂量使一个物质变成毒物。那么，如何深入真切地理解毒理学中的第一个、也是非常重要的概念呢？当然，除了严谨的专业阐释之外，需要辅之以具体的实例。其中的实例之一是硒元素：硒和维生素E都是抗氧剂，二者相辅相成，可防止因氧化而引起的衰老、组织硬化，减慢其变化的速度，并且还具有活化免疫系统，预防癌症的功效，硒是迄今为止发现的最重要的抗衰老元素。广西巴马县是世界著名四大长寿地区之一。中国科学院专家对巴马的研究表明：巴马土壤、谷物中的硒含量高于全国平均水平10倍以上，百岁老人血液中的硒含量高出正常人的3-6倍。市场上籍此出现一系列“硒概念”相关的产品，富硒茶叶、富硒大米是其中具有代表性的产品。我国市场上富硒茶的代表性品牌有恩施玉露（恩施富硒茶）、紫阳毛尖（紫阳富硒茶）、石台富硒茶等。但硒仍然符合毒理学毒物的理论，即剂量决定毒物。当人体内硒的含量低于50μg时会因含量过低而引发心肌炎、克山病等疾病，并诱发免疫功能低下和老年性白内障等。当硒的含量介于50μg～200μg时，有利于人体健康。当硒的含量介于200μg～1000μg时，将出现慢性中毒现象。当硒的含量超过1000μg时甚至可能导致死亡。那么，富硒茶对人体安全吗？根据对恩施富硒藤茶的安全毒理学实验研究表明，恩施富硒藤茶是一种安全无毒的天然保健饮料[1]。

在毒理学基本概念部分中，半数致死浓度LD50是一个非常重要的概念，从字面意思上来看，是指在规定的时间内，通过特定的接触途径，使某种受试动物群体50%死亡所需要的剂量。半数致死浓度LD50是食品安全评价中表示急性毒性的最重要指标，也是化学物质毒性分级的依据。在理解这个概念时，也需要借助具体的、生活化的实例来帮助学生更深入地理解。以普洱茶为例：近几十年来，普洱茶由于具有独特的风味及逐渐被人们所熟知的保健功能而热销于国内外，而且区别与绿茶，普洱茶由于经历自然发酵过程，产生大量的有益性功效成分，具有较强的健齿护牙、降脂减肥、抗脂质过氧化、抗衰老、防癌等生理功能。普洱茶中所含有的茶多酚、茶色素、咖啡碱等成分及其纯化物具有微弱的毒性作用，而且普洱茶发酵过程中存在一个系列微生物参与的渥堆工序，增加了成品中代谢产物的复杂性[2]。这两个相对立的观点之下，普洱茶究竟是有益的还是有害的呢？这显然要从基本理论和基本概念入手。在普洱茶中的天然成分茶多酚、茶色素、咖啡碱等物质是否具有危害性方面，恰好可以用半数致死浓度LD50来表示。通过研究得知，普洱茶特征提取成分对大、小鼠经口LD50＞500mg/kg[3]，根据我国食品毒理学中外源化学物经口毒性分级（表1），可以清晰的看出普洱茶属于实际无毒级别。通过这个具体的实例，既可以加深学生对半数致死浓度LD50概念的理解，也可以同时厘清实际生活中的具体问题。

表1 我国食品毒理学中外源化学物经口毒性分级

在食品中有毒外源化合物的来源部分，除了大家日常常见的食品中的有毒物质或现象如发芽的土豆、未煮熟的豆角、毒蘑菇等之外，还有一些日常不太容易发生的情况。例如，2015年台湾发生“毒茶”事件：台湾知名茶品牌中检出含有禁用农药DDT达0.302ppm。除此之外，其他检测中的结果也显示了茶叶中农药残留超标。

通过类似案例，可以使严谨的知识点生动化，使学生非常易于接受和理解相关的概念。

2 以茶为例的微知识体系的建立

食品毒理学内容与日常生活密切相关，涉及的相关行业企业的规范和具体生产实施，因此，其中的某些内容已经不是单一的知识点所能覆盖，往往涵盖多个领域，需要多个学科参与。这样由若干内容点构成一个个小的知识体系。如最大残留限量（Maximum Residue limit，MRL）（也称为最高容许残留量）。这个概念的前身是1962年世界卫生组织定义的“法定允许量”，现代的MRL定义为优良农业措施（good agricultural practice，GAP）下使用某农药可能产生的在食物中的最高残留浓度(单位为mg/kg，指每千克商品中残留农药的毫克数)。单纯从字面意思上来看好像比较容易理解，但是国际上制定农产品及食品中农药最大残留限量通行的程序是根据农药的毒理学和残留化学实验结果，结合本国居民膳食结构和消费量，对因膳食摄入农药残留产生风险的可能性及程度进行量化评价。主要包括4个步骤：确定农药每日允许摄入量（ADI）或急性参考剂量（ARfD）、确定规范残留试验中值（STMR）和最高残留量（HR）、进行膳食摄入评估（包括长期和短期膳食摄入评估）、推荐农药最大残留限量。而且，其中还需要了解何谓优良农业措施GAP。因此，我们可以看出这已经不仅仅是一个单一的概念了，涉及农业生产过程、最大无作用剂量（用于计算每日允许摄入量ADI）、急性毒性和半数致死浓度LD50、每日估计摄入量estimated daily intake EDI等概念和数据的计算。由这些知识点构成了最高残留浓度MRL这个微知识体系。很多学生由于尚未接触实际生产，对有的内容理解困难，如优良农业措施应包括最佳使用量范围、使用次数、每次使用的间隔期、安全采收期等。以茶叶MRL标准制定过程及实际使用过程遇到的具体问题为例详细说明优良生产过程和MRL制定程序，将每个过程分解到茶叶生产的具体环节中，使抽象的知识具体化，连贯化。

至此，对学生的培养更多的停留在知识层面上。但是，《食品毒理学》既来源于现实生产生活的需要，又服务于现实生产生活，在某种程度上还要高于现实的生产生活，因为需要对生产具有前瞻性指导。这对学生能力和素质的培养提出了更高的要求，这些要求如何落实？通过具体事件无疑是一种直观有效的方式。以茶叶为例，清晰茶叶MRLs的制定流程是否就满足了能力和素质的培养目标呢？答案是显然的。在实际生产中，国际茶叶MRLs标准差异巨大，如国际食品法典委员会制定的茶叶中农药残留限量标准为0.2mg/kg～70mg/kg，而欧盟农药残留限量标准绝大多数≤0.1 mg/kg。MRLs一旦制定完成就成为法律的强制标准用于地区间或国家间茶叶产品贸易。这种差异不仅造成茶园管理上的实际困难，也是国际贸易纠纷的重要原因。为何会出现这些现象？这些现实问题应该如何理解？在实际生产中与MRLs相关的问题还有哪些？因此，从最大残留限量MRL这一个微知识体系延伸开来，与生产密切联系，在此过程中引导学生不仅仅局限于课本知识，要深入到生活中。上述问题以作业的方式让学生自主、主动的去认识和了解。从学生们查阅文献的反馈可知，国际上以干茶中的残留量为基准制定MRLs的惯例过高估计了通过饮茶造成的人体健康风险[4]，这显然与茶叶的食用方式密不可分。

以茶叶中的MRLs制定和使用为枝干，以相关的知识点和能力培养目标为脉络遍布其中，构成一个完整的微知识体系，给学生以有血有肉的感觉，而不是干巴巴的枯燥知识。

3 以茶为例的素质和价值引领

《食品毒理学》教学目标主要体现在知识、能力、素质、价值四个方面，具备知识和能力的基础之上，素质和价值是更为重要的培养目标，特别是像《食品毒理学》这样与饮食安全密切相关的课程。

中国人喜欢喝茶，独自一人或三五朋友沏茶、品茶、谈茶，在茶味和茶香中或放松、或思考、或交流[5]。甚至可以毫不夸张地说，茶已经成为中华文明的符号之一。但是，据调查，日本、韩国和欧盟等国家通报我国茶叶不合格的原因多为农药残留超标[6]。实际上，自2015年台湾发生“毒茶”事件之后，2015年10月1日起实施的新版《食品安全法》禁止剧毒高毒农药用于果蔬茶叶。我国对农药的管理是十分严格的，自20世纪80年代开始，我国已先后禁止淘汰了33种高毒农药，国际上很多发达国家还在使用的农药中国已经禁止使用，例如百草枯、甲胺磷等。既然这样，为何还出现茶叶中农药残留超标问题呢？这就涉及到《食品毒理学》课程中另外一部分重要的内容：法律法规。民以食为天，食以安为先的理念已经深入人心；食品企业和食品从业者严格遵守国家的法律法规是保障食品安全的重要因素。作为未来食品行业的从业者，对食品相关专业学生进行正确的价值引领是至关重要的。课程中已经通过大量的现实事件向学生展示食品行业遵守法律法规的重要性，如三聚氰胺事件等。导致茶叶中出现农药残留超标的主要原因并非在于农药本身，而在于对农药的使用不当。一些茶农法律意识淡漠，比如防治病虫害加大剂量、不允许用在茶叶的农药用于茶叶、喷洒农药之后要间隔一定的天数才能采摘而未能执行等，这些行为可能在某些茶农的思想中尚未意识到已经违犯法律法规。因此，作为准从业人员需要思考除了自己遵守法律法规之外，需要考虑引导农民增强法律意识，共同维护与人民健康密切相关的食品安全。

4 以茶为例的理性消费引领

《食品毒理学》课程与生活息息相关，通过所学知识，引导学生树立正确的消费观。当下信息资讯发达，网络上会出现各种信息，这其中，有时会有一些不实信息或片面信息。如2021年在网络中大量传播的一篇文章《央视曝光茶叶农药黑幕：茶农都不喝自己种的茶！》中就出现了大量时间失真、有意误导等问题，一般消费者难以辨认真假，对整个茶行业造成巨大影响。正如著名茶学专家、中国工程院陈宗懋院士指出的那样，不能抛开剂量谈毒性，应该以更科学的方式来了解茶叶内农药残留问题，将茶叶内的污染物量和MRL相比，只要低于MRL值，就应该是安全的，即使长期食用，也不会给健康带来影响。

另外，茶在中国人的饮食中的特殊存在使得其具有一定的文化价值，现代社会的消费更是因健康理念的盛行而更加喜爱具有保健功能的茶，其中的一些特殊种类如保健茶、富硒茶等更是受到消费者的追捧。当然，一旦和“保健”的功能相关，茶的价格相应也显著提高。以富硒茶为例，其价格明显比普通茶的价格明显高。正如文中所述，硒元素对人体的保健能效是在特定的范围之内，而且对人体而言，50μg～200μg时有利于人体健康。这是一个比较宽泛的范围，大多数人可能并不存在硒缺乏的问题。因此，当学习了相关知识之后，面对商家的各种宣传就会有更理性的消费行为。

本文中提到的由于普洱茶中天然成分茶多酚、茶色素、咖啡碱等具有微弱毒性而带来的普洱茶是否安全的问题通过课程学习之后也会得到清楚、明确、理性的认知。

通过学习之后，对毒理学相关概念和理论有所认知之后，以这些事件为例引导学生思考如何在众多的信息中理性思考，去芜存菁。

因此，在兼具艰深性、综合性与实践性于一体的《食品毒理学》课程教学中，可以借助具有显著特色的茶的毒理分析加深学生的理解，扩宽学生的实践认知，帮助学生更深刻的认识职业道德和职业规范，同时也有助于学生在科学引领之下理性生活。