Mine the Toxicology database to study potential hazard food-related chemicals in Taiwan

論文翻譯標題: 利用毒理學資料庫鑑別可能危害臺灣食品安全之潛在化學物質
  • 翁 婉甄

學生論文: Doctoral Thesis

摘要

食品中含有成千上萬種天然存在的化學物質,過去的毒性測試策略主要是透過暴露於高劑量化學物質之動物試驗來預測對人體健康的影響,但由於進行動物實驗昂貴且費時,所以仍有大量化學物質無動物毒性實驗成果。而美國國家研究委員會在2007年釋出了一份報告21st Century: A Vision and a Strategy,希望藉由計算毒理學的方式,透過結合計算模擬以及高通量體外毒性測試結果,用以了解未知化學物質在特定的狀況下是否具有毒性。 由於計算毒理學持續發展,目前國際上已建立各種毒理學資料庫,如美國環境保護署利用高通量篩選毒性測試資料庫(ToxCast),以及彙整以往體內毒性測試結果資料庫(ToxRefDB)等。基於各國法規不一致,在大量新型化學物質產生與國際貿易發達的現狀下,各國的原物料、食品產品等都可能輸入至臺灣而導致食安事件的發生,然而目前臺灣尚未有針對國際食安相關法規之毒理學資料庫相關研究。因此本研究目的彙整目前臺灣法規中所涵?的食品相關化學物質清單,比對國際間目前運用於食品之化學物質差異,並分析臺灣法規未納入管理之化學物質於毒理學資料庫之試驗結果,以進一步評估因進口食品可能對臺灣食品安全造成威脅之化學物質。 本研究採用ToxCast及ToxRefDB之毒理學資料庫,並針對臺灣、美國及歐盟食品相關法規中化學物質進行彙整比較,利用R語言統計軟體分別將臺灣化學物質及美國與歐盟(但扣除臺灣法規已規範之物質),以化學物質結構進行自組織映射網路(Self-Organizing Map SOM)分群,並篩選具有細胞毒性試驗數量較多及平均活性試驗結果比例較高之網格中的化學物質,做為可能具有潛在危害之化學物質,進一步分析其在體外試驗結果中對哪些目標造成影響及濃度,並比對其是否有相關體內毒性試驗資訊以及所造成不良反應結果。 首先,以臺灣食品相關化學物質結構進行SOM分群,透過比對細胞毒性及平均活性試驗結果篩選出具有潛在危害之化學物質共22個,其全部為農藥類別之化學物質,主要用於各種蔬菜、水果和?物之殺菌劑、殺蟲劑以及部分做為動物用藥使用,並且在體外毒性試驗結果顯示其在較低的濃度下即對Cytochrome P450產生活性影響,以及在體內毒性試驗結果顯示其對肝臟可能造成不良反應結果。 另外再以國際食品相關化學物質結構進行SOM分群,透過細胞毒性及平均活性試驗結果篩選出具有潛在危害之化學物質共有151個,其中有4個化學物質(4-(2-methylbutan-2-yl) phenol、o-Cresol、Benzene及Triphenyltin hydroxide)同時有進行體外及體內毒性測試,且對子宮、肝臟、皮膚及子房具有癌症相關試驗結果。Triphenyltin hydroxide被分類為農藥類別,僅可用於馬鈴薯、甜菜、山核桃;4-(2-methylbutan-2-yl)phenol及o-Cresol主要用於樹脂和聚合物塗料及模塑製品中的酚醛樹脂;Benzene作為食品添加物用於啤酒花萃取物及食品接觸物質之食品包裝黏著劑。 總和以上,以本研究方法所使用化學物質結構SOM分群,篩選出具有相似結構以及可能具有潛在危害之化學物質,分析其在體外及體內毒性試驗結果中對哪些目標造成不良影響,彙整上述化學物質於國際法規之規範及用途,可做為臺灣後續優先進行關注之化學物質,並於國際貿易上應特別加強稽查。
獎項日期2021
原文English
監督員Hsiu-Ling Chen (Supervisor)

引用此

'