食品添加剂并非食物中的自然成分，其安全使用非常重要。只有在保证添加物安全的基础上，才有添加剂的效果。理想的食品添加剂最好是有益无害的物质。特别是化学合成的食品添加剂大都有一定的毒性，所以使用时要严格控制使用量。食品添加剂的毒性是指其对机体造成损害的能力。毒性除与物质本身的化学结构和理化性质有关外，还与其有效浓度、作用时间、接触途径和部位、物质的相互作用与机体的机能状态等条件有关。因此，不论食品添加剂的毒性强弱、剂量大小，对人体均有剂量与效应的关系，即物质只有达到一定浓度或剂量水平，才显现毒害作用。
根据2010年发布的《食品添加剂新品种管理办法》的规定，食品添加剂新品种申报时须提交安全性评估材料，包括生产原料或者来源、化学结构和物理特性、生产工艺、毒理学安全性评价资料或者检验报告、质量规格检验报告。
1.进行毒理学安全性评价是食品添加剂使用标准的重要依据
我国现颁布实施的法规主要有GB 15193.1—2014《食品安全国家标准 食品安全性毒理学评价程序》。这是检验机构进行毒理学试验的主要标准依据，适用于评价食品生产、加工、保藏、运输和销售过程中所涉及的可能对健康造成危害的化学、生物和物理因素的安全性。检验对象包括食品添加剂、食品原料、辐照食品、食品相关产品以及食品污染物等。
2.受试物的要求
（1）应提供受试物的名称、批号、含量、保存条件、原料来源、生产工艺、质量规格标准、人体推荐（可能）摄入量等有关资料。
（2）对于单一的化学物质，应提供受试物（必要时包括其杂质）的物理、化学性质（包括化学结构、纯度、稳定性等）。对于混合物（包括配方产品），应提供受试物的组成，必要时应提供受试物各组成成分的物理、化学性质（包括化学名称、化学结构、纯度、稳定性、溶解度等）有关资料。
（3）若受试物是配方产品，应是规格化产品，其组成成分、比例及纯度应与实际应用的相同。若受试物是酶制剂，应该使用在加入其他复配成分以前的产品作为受试物。
3.食品安全性毒理学评价试验内容
（1）急性经口毒性试验 依据GB 15193.3—2014《急性经口毒性试验》，急性经口毒性是指一次或在24h内多次经口给予实验动物受试物后，动物在短时间内出现的毒性效应，包括中毒体征和死亡。通常用半数致死剂量LD50表示。
半数致死量LD50，是指经口一次或在24h内多次给予受试物后，能够引起动物死亡率为50%的受试物剂量。该剂量为经过统计得出的计算值。其单位是每千克体重所摄入受试物质的毫克数或克数。即mg/kg体重或g/kg体重。
观察期限一般为观察14d，必要时延长到28d，特殊情况下至少观察7d。
该试验可提供在短期内受试物经口接触受试物所产生的健康危害信息；作为急性毒性分级的依据。为进一步毒性试验提供剂量选择和观察指标的依据。初步估测毒作用的靶器官和可能的毒作用的机制。
通常按大鼠口服LD50（mg/kg体重），将受试物的急性毒性经口LD50剂量分为5级；见表1—1。
表1—1 急性毒性经口LD50剂量分级表
急性毒性试验结果的判定：如LD50小于人的推荐（可能）摄入量的100倍，则一般应放弃该受试物用于食品。不再继续进行其他毒理学试验。
（2）遗传毒性试验 遗传毒性试验能检出被认为是可遗传效应基础的DNA损伤及其损伤的固定。并且遗传毒性试验主要用于致癌性预测。试验内容如哺乳动物骨髓细胞染色体畸变试验、体外哺乳类细胞TK基因突变试验、体外哺乳类细胞HGPRT基因突变试验、体外哺乳动物细胞染色体畸变试验、体外哺乳动物细胞DNA损伤修复试验等。遗传毒性试验组合应考虑原核细胞与真核细胞、体内试验与体外试验相结合的原则。
如遗传毒性试验组合中两项或以上试验阳性，则表示该受试物很可能具有遗传毒性和致癌作用。一般应放弃该受试物应用于食品。如遗传毒性试验组合中一项试验为阳性。则再选两项备选试验（至少一项为体内试验）。如再选的试验均为阴性，则可继续进行下一步的毒性试验。如其中有一项试验阳性，应放弃该受试物应用于食品。如三项试验均为阴性，则可继续进行下一步的毒性试验。
（3）28天经口毒性试验 依据GB 15193.22—2014《食品安全国家标准28天经口毒性试验》，确定在28天内经口连续接触受试物后引起的毒性效应，了解受试物剂量—反应关系和毒作用靶器官，确定28天经口最小观察到有害作用剂量（LOAEL）和未观察到有害作用剂量（NOAEL），初步评价受试物经口的安全性；适用于评价受试物的短期毒性作用。并为下一步较长期毒性和慢性毒性试验剂量、观察指标、毒性终点的选择提供依据。
对只需要进行急性毒性试验、遗传毒性和28天经口毒性试验的受试物，若试验未发现有明显毒性作用，综合其他各项试验结果可做出初步评价。若试验中发现有明显毒性作用，尤其是有剂量—反应关系时，则考虑进行进一步的毒性试验。
（4）90天经口毒性试验 依据GB 15193.13—2015《食品安全国家标准90天经口毒性试验》，确定在90天内经口重复接触受试物引起的毒性效应，了解受试物剂量—反应关系、毒作用靶器官和可逆性。得出90天经口最小观察到有害作用剂量（LOAEL）和未观察到有害作用剂量（NOAEL），初步确定受试物的经口安全性；并为慢性毒性试验剂量、观察指标、毒性终点的选择以及获得“暂定的人体健康指导值”提供依据。
根据试验所得的未观察到有害作用剂量进行评价，原则是：未观察到有害作用剂量小于或等于人的推荐（可能）摄入量的100倍表示毒性较强，应放弃该受试物应用于食品。未观察到有害作用剂量大于100倍而小于300倍者，应进行慢性毒性试验。未观察到有害作用剂量大于或等于300倍者，则不必进行慢性毒性试验，可进行安全性评价。
（5）致畸试验 依据GB 15193.14—2015《食品安全国家标准 致畸试验》，致畸性是指受试物在器官发生期间引起子代永久性结构异常的性质。由于母体在孕期受到可通过胎盘屏障的某种有害物质作用，影响胚胎器官分化与发育，导致结构异常，出现胎仔畸形。因此，在受孕动物的胚胎的器官形成期给予受试物，可检出该物质对胎仔的致畸作用。
根据试验结果评价受试物是不是实验动物的致畸物。若致畸试验结果阳性，则不再继续进行生殖毒性试验和生殖发育毒性试验。在致畸试验中观察到的其他发育毒性，应结合28天和（或）90天经口毒性试验结果进行评价。
（6）生殖毒性试验和生殖发育毒性试验 依据GB 15193.15—2015《食品安全国家标准 生殖毒性试验》和GB 15193.25—2014《食品安全国家标准 生殖发育毒性试验》，生殖毒性试验是评价受试物对雄性和雌性生殖功能或能力的损害和对后代的有害影响。生殖毒性既可发生于雌性妊娠期，也可发生于妊前期和哺乳期。表现为受试品对生殖过程的影响。如生殖器官及内分泌的变化，对性周期和性行为的影响，以及对生育力和妊娠结局的影响。
发育毒性是指个体在出生前暴露于受试物、发育成为成体之前出现的有害作用。表现为发育生物体的结构异常、生长改变、功能缺陷和死亡。
生殖毒性试验目的和原理：凡受试物能引起生殖机能障碍，干扰配子的形成或使生殖细胞受损，其结果除可影响受精卵及其着床而导致不孕外，尚可影响胚胎的发生及发育，如胚胎死亡导致流产、胎仔发育迟缓以及胎仔畸形。如果对母体造成不良影响会出现妊娠、分娩和乳汁分泌的异常，也可出现胎仔出生后发育异常。
生殖发育毒性试验目的和原理：本试验包括三代（F0、F 1、F2代）。F0、F 1代给予受试物，观察生殖毒性，F2代观察功能发育毒性。提供关于受试物对雄性和雌性生殖功能的影响：如性腺功能、交配行为、受孕、分娩、哺乳、断乳以及子代的生长发育和神经行为情况等。毒性作用主要包括子代出生后死亡的增加，生长与发育的改变，子代的功能缺陷（包括神经行为、生理发育）和生殖异常等。
生殖毒性试验结果评价：逐一比较受试物组动物与对照组动物繁殖指数是否有显著性差异，以评定受试物有无生殖毒性，并确定其生殖毒性的未观察到有害作用剂量（NOAEL）和最小观察到有害作用剂量（LOAEL）。同时还可根据出现统计学差异的指标（如体重、观察指标、大体解剖和病理组织学检查结果等），进一步估计生殖毒性的作用特点。
生殖发育毒性试验结果评价：逐一比较受试物组动物与对照组动物观察指标和病理学检查结果是否有显著性差异，以评定受试物有无生殖发育毒性，并确定其生殖发育毒性的最小观察到有害作用剂量（LOAEL）和未观察到有害作用剂量（NOAEL）。同时还可根据出现统计学差异的指标（如体重、生理指标、大体解剖和病理组织学检查结果等），进一步估计生殖发育毒性的作用特点。
根据试验所得的未观察到有害作用剂量进行评价的原则是：未观察到有害作用剂量小于或等于人的推荐（可能）摄入量的100倍表示毒性较强，应放弃该受试物应用于食品。未观察到有害作用剂量大于100倍而小于300倍者，应进行慢性毒性试验。未观察到有害作用剂量大于或等于300倍者，则不必进行慢性毒性试验，可进行安全性评价。
（7）毒物动力学试验 依据GB 15193.16—2014《食品安全国家标准 毒物动力学试验》，毒物动力学是研究机体对受试物在体内吸收、分布、生物转化和排泄等过程随时间变化的动态特征。毒物动力学试验目的和原理是：对一组或几组试验动物分别通过适当的途径一次或在规定的时间内多次给予受试物。然后测定体液、脏器、组织、排泄物中受试物和（或）其代谢产物的量或浓度的经时变化。进而求出动力学参数，探讨其毒理学意义。
根据试验结果，对受试物进入机体的途径、吸收速率和程度，受试物及其代谢产物在脏器、组织和体液中的分布特征，生物转化的速率和程度，主要代谢产物的生物转化通路，排泄的途径、速率和能力，受试物及其代谢产物在体内蓄积的可能性、程度和持续时间做出评价。
（8）慢性毒性试验 依据GB 15193.26—2015《食品安全国家标准 慢性毒性试验》，慢性毒性是实验动物经长期重复给予受试物所引起的毒性作用。慢性毒性试验目的和原理是：确定实验动物长期经口重复给予受试物引起的慢性毒性效应。了解受试物剂量—反应关系和毒性作用靶器官，确定未观察到有害作用剂量（NO-AEL）和最小观察到有害作用剂量（LOAEL），为预测人群接触该受试物的慢性毒性作用及确定健康指导值提供依据。慢性毒性试验结果评价应包括受试物慢性毒性的表现、剂量—反应关系、靶器官、可逆性，得出慢性毒性相应的NOAEL和（或）LOAEL。
根据慢性毒性试验所得的未观察到有害作用剂量进行评价的原则是：未观察到有害作用剂量小于或等于人的推荐（可能）摄入量的50倍表示毒性较强，应放弃该受试物应用于食品。未观察到有害作用剂量大于50倍而小于100倍者，经安全性评价后，决定该受试物可否用于食品。未观察到有害作用剂量大于或等于100倍者，则可考虑允许使用于食品。
（9）致癌试验 依据GB 15193.27—2015《食品安全国家标准 致癌试验》，致癌性是实验动物长期重复给予受试物所引起的肿瘤病变发生。
致癌试验目的和原理是：确定在实验动物的大部分生命长期间，经口重复给予受试物引起的致癌效应。了解肿瘤发生率、靶器官、肿瘤性质、肿瘤发生时间和每只动物肿瘤发生数。为预测人群接触该受试物的致癌作用以及最终评定该受试物能否应用于食品提供依据。
根据致癌试验所得的肿瘤发生率、潜伏期和多发性等进行致癌试验结果判定的原则是（凡符合下列情况之一，可认为致癌试验结果阳性。若存在剂量—反应关系，则判断阳性更可靠）：
①肿瘤只发生在试验组动物，对照组中无肿瘤发生。(www.xing528.com)
②试验组与对照组动物均发生肿瘤，但试验组发生率高。
③试验组动物中多发性肿瘤明显，对照组中无多发性肿瘤，或只是少数动物有多发性肿瘤。
④试验组与对照组动物肿瘤发生率虽无明显差异，但试验组中发生时间较早。
GB 15193.1—2014《食品安全国家标准 食品安全性毒理学评价程序》还规定了对不同受试物选择毒性试验的原则。添加剂选择毒性试验的原则如下。
1.香料
（1）凡属世界卫生组织（WHO）已建议批准使用或已制订日容许摄入量者，以及香料生产者协会（FEMA）、欧洲理事会（COE）和国际香料工业组织（IOFI）四个国际组织中的两个或两个以上允许使用的，一般不需要进行试验。
（2）凡属资料不全或只有一个国际组织批准的先进行急性毒性试验和遗传毒性试验组合中的一项。经初步评价后，再决定是否进行进一步试验。
（3）凡属尚无资料可查、国际组织未允许使用的，先进行急性毒性试验、遗传毒性试验和28天经口毒性试验。经初步评价后，决定是否需进行进一步试验。
（4）凡属用动、植物可食部分提取的单一高浓度天然香料，如其化学结构及有关资料并未提示具有不安全性的，一般不要求进行毒性试验。
2.酶制剂
（1）由具有长期安全食用历史的传统动物和植物可食部分生产的酶制剂，世界卫生组织已公布日容许摄入量或不需规定日容许摄入量者或多个国家批准使用的，在提供相关证明材料的基础上，一般不要求进行毒理学试验。
（2）对于其他来源的酶制剂，凡属毒理学资料比较完整，世界卫生组织已公布日容许摄入量或不需要规定日容许摄入量者或多个国家批准使用，如果质量规格与国际质量规格标准一致，则要求进行急性经口毒性试验和遗传毒性试验。如果质量规格标准不一致，则需增加28天经口毒性试验。根据试验结果考虑是否进行其他相关毒理学试验。
（3）对其他来源的酶制剂，凡属新品种的，需要先进行急性经口毒性试验、遗传毒性试验、90天经口毒性试验和致畸试验。经初步评价后，决定是否需进行进一步试验。凡属一个国家批准使用，世界卫生组织未公布日容许摄入量或资料不完整的，进行急性经口毒性试验、遗传毒性试验和28天经口毒性试验，根据试验结果判定是否需要进一步的试验。
（4）通过转基因方法生产的酶制剂按照国家对转基因管理的有关规定执行。
3.其他食品添加剂
（1）凡属毒理学资料比较完整，世界卫生组织已公布日容许摄入量或不需规定日容许摄入量者或多个国家批准使用，如果质量规格与国际质量规格标准一致，则要求进行急性经口毒性试验和遗传毒性试验。如果质量规格标准不一致，则需增加28天经口毒性试验。根据试验结果考虑是否进行其他相关毒理学试验。
（2）凡属一个国家批准使用，世界卫生组织未公布日容许摄入量或资料不完整的，则可先进行急性经口毒性试验、遗传毒性试验、28天经口毒性试验和致畸试验。根据试验结果判定是否需要进一步的试验。
（3）对于由动、植物或微生物制取的单一组分、高浓度的食品添加剂。凡属新品种的，需要先进行急性经口毒性试验、遗传毒性试验、90天经口毒性试验和致畸试验。经初步评价后，决定是否需进行进一步试验。凡属有一个国际组织或国家已批准使用的，则进行急性经口毒性试验、遗传毒性试验和28天经口毒性试验，经初步评价后，决定是否需进行进一步试验。
依照GB 15193.1—2014《食品安全国家标准 食品安全性毒理学评价程序》。进行食品安全性评价时需要考虑的因素有以下几点。
1.试验指标的统计学意义、生物学意义和毒理学意义
对试验中某些指标的异常改变，应根据试验组与对照组指标是否有统计学上差异、其有无剂量反应关系、同类指标横向比较、两种性别的一致性及与本实验室的历史性对照值范围等，综合考虑指标差异有无生物学意义。并进一步判断是否具有毒理学意义。此外如在受试物组发现某种在对照组没有发生的肿瘤，即使与对照组比较无统计学意义，仍要给予关注。
2.人的推荐（可能）摄入量较大的受试物
应考虑给予受试物量过大时，可能影响营养素摄入量及其生物利用率，从而导致某些毒理学表现，而非受试物的毒性作用所致。
3.时间—毒性效应关系
对由受试物引起实验动物的毒性效应进行分析评价时，要考虑在同一剂量水平下毒性效应随时间的变化情况。
4.特殊人群和敏感人群
对孕妇、乳母或儿童食用的食品，应特别注意其胚胎毒性或生殖发育毒性、神经毒性和免疫毒性等。
5.人群资料
由于存在着动物与人之间的物种差异，在评价食品的安全性时，应尽可能收集人群接触受试物后的反应资料。如职业性接触和意外事故接触等。在确保安全的前提下，可考虑遵照有关规定进行人体试食试验。并且志愿受试者的毒物动力学或代谢资料对于将动物试验结果推论到人具有很重要的意义。
6.动物毒性试验和体外试验资料
本程序所列的各项动物毒性试验和体外试验系统是目前管理（法规）毒理学评价水平下所得到的最重要的资料，也是进行安全性评价的主要依据，在试验得到阳性结果，而且结果的判定涉及受试物能否应用于食品时，需要考虑结果的重复性和剂量—反应关系。
7.不确定系数
不确定系数即安全系数。将动物毒性试验结果外推到人时，鉴于动物与人的物种和个体之间的生物学差异，不确定系数通常为100，但可根据受试物的原料来源、理化性质、毒性大小、代谢特点、蓄积性、接触的人群范围、食品中的使用量和人的可能摄入量、使用范围及功能等因素来综合考虑其安全系数的大小。
8.毒物动力学试验的资料
毒物动力学试验是对化学物质进行毒理学评价的一个重要方面，因为不同化学物质、剂量大小，在毒物动力学或代谢方面的差别往往对毒性作用影响很大。在毒性试验中，原则上应尽量使用与人具有相同毒物动力学或代谢模式的动物种系来进行试验。研究受试物在实验动物和人体内吸收、分布、排泄和生物转化方面的差别，对于将动物试验结果外推到人和降低不确定性具有重要意义。
9.综合评价
在进行综合评价时，应全面考虑受试物的理化性质、结构、毒性大小、代谢特点、蓄积性、接触的人群范围、食品中的使用量与使用范围、人的推荐（可能）摄入量等因素，对于已在食品中应用了相当长时间的物质，对接触人群进行流行病学调查具有重大意义，但往往难以获得剂量—反应关系方面的可靠资料；对于新的受试物质，则只能依靠动物试验和其它试验研究资料。然而，即使有了完整和详尽的动物试验资料和一部分人类接触的流行病学研究资料，由于人类的种族和个体差异，也很难做出能保证每个人都安全的评价。所谓绝对的食品安全实际上是不存在的。在受试物可能对人体健康造成的危害以及其可能的有益作用之间进行权衡，以食用安全为前提，安全性评价的依据不仅仅是安全性毒理学试验的结果，而且与当时的科学水平、技术条件以及社会经济、文化因素有关。因此，随着时间的推移，社会经济的发展、科学技术的进步，有必要对已通过评价的受试物需要进行重新评价。
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