一种基于多源证据融合的食品外源化学物遗传毒性风险筛查方法与流程

本发明涉及食品安全风险评价，更具体地说，涉及一种基于多源证据融合的食品外源化学物遗传毒性风险筛查方法。

背景技术：

1、随着生物科技与食品工业的快速发展，新型食品（如合成生物学产物、细胞工程食品、新型加工助剂及复杂添加成分）不断涌现。在新型食品的生产与加工过程中，通常会使用或引入多种外源性化学物质（如代谢调节剂、交联试剂、表面活性剂、残留溶剂及防腐剂等）。这些外源化学物可能在最终产品中产生微量残留，对其基因组完整性及长期食用安全性构成潜在威胁。

2、目前，对所有潜在的外源化学物开展系统性的实验性遗传毒性测试（如ames试验、染色体畸变试验等）存在成本高、周期长、化学品种类繁多等局限，难以适应快速迭代的新型食品研发与监管需求。定量构效关系（qsar）预测技术为化学物危害识别提供了高效手段，但单一qsar模型受限于算法假设、适用域（domain of applicability）及分子描述符选择，易产生预测偏差或较多“未定义（undefined）”结果。此外，现有的评估手段多偏重于单一危害识别，未能有效整合危害与实际暴露残留的双重信息。

3、因此，如何建立一种能够整合多源理论预测、客观实验证据与实际残留暴露的食品外源化学物遗传毒性风险优先级筛查框架，是本领域亟需解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供一种基于多源证据融合的食品外源化学物遗传毒性风险筛查方法，整合多源qsar预测结果、实验毒理学数据库证据与客观组合赋权策略，并结合实际残留量开展四象限风险表征，实现对新型食品中复杂外源化学物的快速、精准风险筛查。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种基于多源证据融合的食品外源化学物遗传毒性风险筛查方法，包括以下步骤：

4、s1：获取待处理食品样本，结合样本与待分析外源化学物类型，得到对应的化学物残留数据；

5、s2：利用遗传毒性实验数据库获得每种化学物的实验数据得分，利用qsar工具计算每种化学物的qsar预测得分；

6、s3：根据每种化学物的实验数据得分以及qsar预测得分，采用熵权法与critic权重法结合的组合赋权法，确定对应的权重因子；

7、s4：根据经过预处理的所述实验数据得分、qsar预测得分以及所述权重因子，计算每种外源化学物的危害得分；

8、s5：结合所述危害得分与化学物残留数据，构建四象限矩阵图，并利用四象限矩阵图与综合风险得分进行安全性风险评估。

9、优选的，所述s1包括：

10、s11：通过comptox在线工具或pubchem化学品数据库构建外源化学物基础信息库；

11、s12：结合食品安全标准或新型食品申报指南对所述基础信息库进行筛选，确定待分析外源化学物清单；

12、s13：获取待处理食品样本，结合所述待分析外源化学物清单对样本中的外源化学物进行定量分析，得到对应的化学物残留数据；

13、优选的，所述s2包括：

14、s21：从qsar toolbox中的endpoint模块与comptox chemicals dashboard平台收集遗传毒性实验数据；

15、s22：采用对数加权法将所述遗传毒性实验数据的证据量以及阳性率进行整合，并采用最小-最大缩放法对调整后的分数进行标准化处理，得到每种化学物对应的实验数据得分；

16、s23：选取多种不同机制或算法的qsar评估工具，将外源化学物结构信息输入qsartoolbox、toxtree、t.e.s.t、vega工具进行qsar预测，根据分类标准将预测结果归类为阳性、阴性或未定义；

17、s24：采用最小-最大缩放法对qasr预测分类结果进行处理，得到对应的qsar预测得分。

18、优选的，所述s3包括：

19、s31：分别利用熵权法以及critic权重法计算所述qsar预测得分的初始权重，并将两个权重进行算术平均处理，将算术平均结果作为所述qsar预测得分的权重因子；

20、s32：分别利用熵权法以及critic权重法计算所述实验数据得分的初始权重，并将两个权重进行算术平均处理，将算术平均结果作为所述实验数据得分的权重因子。

21、优选的，所述s4包括：

22、根据qsar预测得分及实验数据得分的权重因子，计算各物质危害评分，按预设阈值范围将每个外源物的优先级划分为高、中、低三个等级。

23、优选的，所述s5包括：

24、s51：对所述化学物含量数据进行归一化处理，得到残留得分；

25、s52：构建四象限风险矩阵图，以所述危害得分作为y轴，以所述残留得分作为x轴；

26、s53：设定多级风险划分阈值，对四象限矩阵进行区域划分：第一象限为极高关注区、第二象限为受控危害区、第三象限为工艺关注区、第四象限为低风险区；

27、s54：对于特殊食品工艺中加工清洗过程后浓度高于清洗前的外源化学物，引入工艺回弹系数并将其风险等级上调，得到最终的风险评估结果。

28、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明提供一种基于多源证据融合的食品外源化学物遗传毒性风险筛查方法，整合多源qsar预测结果、实验毒理学数据库证据与客观组合赋权策略，并结合实际残留量开展四象限风险表征，实现对新型食品中复杂外源化学物的快速、精准风险筛查。

1.一种基于多源证据融合的食品外源化学物遗传毒性风险筛查方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于多源证据融合的食品外源化学物遗传毒性风险筛查方法，其特征在于，所述s1包括：

3.根据权利要求2所述的一种基于多源证据融合的食品外源化学物遗传毒性风险筛查方法，其特征在于，所述s2包括：

4.根据权利要求3所述的一种基于多源证据融合的食品外源化学物遗传毒性风险筛查方法，其特征在于，所述s3包括：

5.根据权利要求4所述的一种基于多源证据融合的食品外源化学物遗传毒性风险筛查方法，其特征在于，所述s4包括：

6.根据权利要求1所述的一种基于多源证据融合的食品外源化学物遗传毒性风险筛查方法，其特征在于，所述s5包括：