美國GRAS毒理學測試如何開展?常見研究類型與試驗原則分析

美國GRAS認證
2025年10月15日

根據申報GRAS物質的性質、預期用途和暴露水準,評估過程中可能涉及多種不同類型的毒理學研究。

常見的毒理學研究類型及其要求

1. 急性毒性研究(Acute Toxicity studies)

目的在於確定物質的急性毒性強度,為後續研究提供劑量參考。

通常透過口服途徑進行,評估單次或24小時內多次接觸物質後的急性反應。

2. 亞慢性毒性研究(Subchronic Toxicity Studies)

評估較長期(一般為90天)重複接觸物質後的毒性效應,是確定未觀察到有害作用劑量

(NOAEL)的關鍵研究之一。

一般以口服途徑給予受試動物。

3. 慢性毒性研究(Chronic Toxicity Studies)

用於評估物質長期暴露下的毒性效應與潛在致癌性。

對於暴露量高或長期食用的物質,可能需進行此類研究,試驗週期通常為1至2年。

4. 遺傳毒性研究(Genotoxicity Studies)

評估物質引起基因突變、染色體畸變或DNA損傷的潛力,是判斷物質致癌風險的重要指標。通常包含體外試驗(如細菌回復突變試驗、哺乳動物細胞染色體畸變試驗等)和體內試驗(如哺乳動物骨髓細胞微核試驗、彗星試驗等)兩類。

5. 生殖毒性與發育毒性研究(Reproductive and Developmental Toxicity Studies)

評估物質對生殖功能、胚胎發育、胎兒生長和後代發育的影響。

通常包含生殖力與早期胚胎發育毒性、胚胎-胎仔發育毒性、圍產期發育毒性等研究。

6. 致癌性研究(Carcinogenicity Studies)

評估物質在長期暴露下誘發腫瘤的可能性,研究週期約2年。

若物質結構提示具致癌風險、遺傳毒性陽性,或在慢性毒性研究中出現增殖性病變,亦或暴露量較高,通常需開展該研究。

7. 特殊毒理學研究(Special Toxicological Studies)

依物質特性與用途而定,可能包括:

  • 免疫毒性研究

  • 神經毒性研究

  • 致敏性研究

  • ADME研究

其中,對於蛋白質或微生物來源物質,特別需要評估其潛在致敏風險。

ADME研究主要了解物質在體內的吸收、分佈、代謝和排泄過程,屬於毒理機制研究,為毒理學研究設計與結果解釋提供基礎依據。

毒理學試驗開展的指導原則

美國FDA並未針對GRAS制定固定的「必測試項目清單」,而是強調個案分析與科學判斷。

相關要求主要體現在FDA的《食品添加劑和GRAS通知技術指導原則》(及Redbook)中。

FDA 根據以下三大因素,決定需進行哪些毒理學試驗:

1. 物質本身特性

包括化學結構是否與已知有毒物質結構相似;若為天然提取物(如植物或微生物),需評估來源安全性與提取過程可能產生的污染物或雜質;亦需確認是否含潛在有害雜質,如重金屬、溶劑殘留物或微生物毒素等。

2. 現有安全數據和文獻

FDA 會參考所有公開且經同行評審的科學文獻(含毒理學研究、ADME 數據與人體研究)。

若現有資料足以支持專家判定其安全性,可免於進行新試驗;反之,若資料不足,則需補充相關研究。

3. 預期用途與暴露水準

暴露量低時,僅需有限的毒理學數據(如遺傳毒性、亞慢性毒性)即可證明其安全性。

若暴露量高或應用廣泛,則需更嚴格、更長期的研究(如慢性毒性或致癌性試驗)以排除潛在風險。

總結來說,美國GRAS毒理學評估無固定標準,而是基於風險評估的科學決策。FDA 強調提供充分且高品質的科學證據,以公認方法證明物質在預期條件下的安全性。

因此,GRAS 評估是一個全面且系統性的過程,而非僅依賴單一試驗結果。

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如何申請美國GRAS認證?

理論上,任何機構或個人均可以透過以下任一途徑申請美國GRAS認證

1.自我聲明GRAS(Self-affirmed GRAS)

由具備資格的專家組進行評審並簽署形成 GRAS 評估報告,無需通報 FDA,且資料不公開。

2. FDA 通報 GRAS(FDA Notified GRAS)

企業需將 GRAS 評估資料提交 FDA 審查,由 FDA 專家進行評估並發出正面回覆。
此類申請通常仍需附上自我聲明 GRAS 專家組的意見與結論。

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