教授姜至剛_怎麼決定多少「劑量」對人體有害?

發表者

SNQ推廣中心

日期

2017-06-28

食品安全是每個人都切身相關的議題,正因為如此,網路上、新聞上資訊百百種,量多且雜,在溝通的過程中,到底該以什麼為「基礎」來討論食品安全呢?

「現代人的飲食習慣已經從吃飽、吃好,逐漸演變為要吃巧、吃得健康,」臺大毒理學研究所的姜至剛教授,在今年的食安講座第一彈 ──「PanSci TALK:食品安全基本功!」活動剛開始,便明確點出一項重點:「而我們、甚至全世界的食品安全,都必須用風險分析做為共同溝通的工具。」

我要「無毒無負擔」,可能嗎?

毒性這種東西是很「奸巧」的。

姜至剛教授首先以兩個極端的例子:水中毒和砒霜入藥,為大家複習毒理學的重要觀念:劑量決定毒性。無毒無害的「水」,狂喝了五加侖也會讓人中毒死亡(曾實際發生在加州州立大學新生加入歡迎會的「儀式」上);聽起來毒性很強的「砒霜」,居然能被應用在急性前骨髓細胞白血病(APL)的治療。這之中,「劑量」扮演了關鍵角色。(水中毒與三氧化二砷的資訊見延伸閱讀:化學殘留、疑似致癌物讓人心惶惶?劑量才是關鍵!—食安基本功(上))

那麼,如果我吃完全天然的東西,就不會有毒物了吧?NO,那可不一定!姜至剛教授舉例,母乳直接來自人體、非常天然,但是它百分之百純凈嗎?哈佛公衛學院做了一項有關母乳的研究,「結果是該有的都有、不該有的也都有,母乳中可能也有微量的抗生素、重金屬、塑化劑。因為我們已經回不去了,在長久接觸整個大環境中的污染後,人體多少會有毒素累積;但相對於其他品質不好、甚至不肖添加違法物質的奶粉,母乳仍是更安全的選擇。」

另外,網路上也曾流傳番茄所含的生物鹼是劇毒,但是經過證實,這種生物鹼是植物用來保護未成熟果實不被動物或昆蟲取食的物質,在果實成熟後含量便會降低,毒性也不如馬鈴薯的龍葵鹼,民眾可以放心食用。「天然的食品也可能有含毒素,最重要的重點是還是要回歸『劑量』。」

食物是很複雜的,姜至剛教授強調:「不太可能有百分之百純淨的、零檢出的選擇,絕對無毒的產品並不存在。」

那麼,到底多少「劑量」才安全?

 

 

 

既然找不到絕對無毒的食品,大家最關心的便會是:到底怎樣的「劑量」是安全的?這些數字又是經過哪些過程訂定的?姜至剛教授依據數值獲得的順序,分為 NOAEL、ADI 與 MRL 三者來介紹。

透過急毒性試驗、慢毒性試驗、基因毒性、致癌性、生殖與發育毒性等毒性試驗之後,科學家們會取得無可見危害作用劑量,也就是在這個劑量下,實驗動物並沒有被觀察到危害,又稱作「無明顯不良反應劑量(No-Observed-Adverse-Effect-Level,簡稱 NOAEL)」,即下圖中反應線還未上升的劑量(Dose)。

                              

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

圖/姜至剛教授簡報

 

 

接著,再將 NOAEL 值除以種族差異(實驗鼠與人類)以及個體差異(一般人與老人、小孩、婦女、病患)等安全係數,得到「人體每日可接受攝取量(acceptabledailyintake,簡稱 ADI)」,即人類即使每天攝取也安全的劑量,如下圖中的一塊方格。

                                   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

圖/姜至剛教授簡報

但你是不是發現了,上圖中還有一個遠小於 ADI 的劑量叫做「食品安全管理上參考的標準」?這個橘色的方格與最後要介紹的數值很有關係 ──「 最大殘留安全容許量(maximal residue level,簡稱 MRL)」

以制定農藥的 MRL 為例,會參考上述的 ADI、國人的飲食習慣(食物籃調查)以及田間農藥測試,再參考國際組織如 CODEX、歐盟等標準值,才決定出屬於我們的劑量。

為大家做個小結:經過動物實驗所取得 NOAEL,根據各種限制將 NOAEL 除以安全係數(至少 100 ),得到 ADI,即天天吃、吃一輩子也安全的劑量;最後為了能夠管理食品安全,參考飲食習慣和暴露量後,得出行政裁量上的標準 MRL 。

除了 MRL,人們還會怎麼看食品安全?

但是姜至剛教授也提到,科學有極限性,像我們就很難對「很多種農藥同時反應」做檢驗。「100 種農藥中取 2 種排列,也有 1900 多種結果,科學家沒時間做這麼多實驗。這些通常會以『安全係數』來考慮,例如計算 ADI 時,就已經處理過實驗與實際差異的不確定性。」另外,如果顧慮得多,除以越多個不確定因子,得出的數值越小,當然大家越安全,不過相對來說能吃的食物就會非常少。因此,我們必須做出合理又符合安全的考量。而除了 MRL 之外,他還提出三種人們在討論食品安全時可能會出現的態度

  1. Generally Recognized As Safe (GRAS):又稱做「祖父條款」,例如製作麵條所添加的物質,從很久以前人類就開始吃了,雖然沒有做過毒性測試,但長期以來食用都沒問題,就會被認為是對人體沒有明顯危害的食品添加物。
  2. Use of Tolerance (UoT):任何食物都有風險,所以我們的管制點不是「零」,而是著重在「耐受程度」上。例如,這世界上找不到沒有含黃麴毒素的花生,那我們為此就要放棄吃花生配啤酒的樂趣了嗎?
  3. As low as reasonable achievable (ALARA):面對無法訂定 MRL 或無法確定其有害性的污染物,只能盡量減少出現的可能性。像是致癌物質「丙烯醯胺」,普遍存在於高溫烘焙、油炸過的食品當中。但它並非食品成分或添加物,而是在烹調過程自然產生。

21 世紀風險矩陣(RISK21 Matrix)

講完劑量,接下來談談風險。姜至剛教授向大家介紹「21世紀風險矩陣(RISK21 Matrix)」,這是一個簡單、高效能、透明化且視覺化健康風險評估的方法。矩陣的橫軸代表「人們每天暴露在這種物質下的量」,即暴露總量估算值 RfV(POD);縱軸則是「每天每公斤攝取多少毫克(mg/kg/day)的此物質會有毒性」,即毒性推估值,可以注意的是越往上則劑量越小,代表只要攝取微量的此物質就會有毒性。

將毒性推估值除以暴露總量估算值,會獲得暴露限值(Margin of exposure, MOE),而 MOE = 1,也就是左上右下相連的對角線,是我們評估風險的標準。當 MOE < 1,MOE 值落在右上紅色區塊的時候,表示只要些微劑量就會產生毒性、我們又暴露在高濃度之下,這樣的高風險需要關注。

若用 RISK21 Matrix 來看最近大家十分關注的「氟派瑞農藥」, MOE 的範圍在 3-5 之間,屬於黃燈與綠燈交界的範圍,安全嗎?姜至剛教授:「不是完全在綠色而也延伸到了黃色區域,我會說需要注意。」

針對農藥標準放寬的議題,姜至剛教授也進一步提出不同的角度讓大家思考。「氟派瑞農藥在台灣是已通過、正在使用的農藥,主要針對真菌,這次討論的是要不要延伸使用至茶樹上。大家第一個會問它對人體的影響如何?其實,氟派瑞是目前用在茶樹上毒性相對低的農藥,對於我們這個愛喝茶的民族來說,是一個風險相對低的選擇,只是需要對大眾做溝通。」

「不過第二個層面,從植物本身切入,茶樹生病了使用農藥對它們來說是一種治療,是好事。但如果拉到整個大環境視角,使用農藥對小型蛙類、蜜蜂、螢火蟲的影響是不是也要考慮進去?例如一些農學院的老師發現,非常低劑量的農藥就會使蜜蜂迷路。我們時常從自身角度出發,去看農藥對人體的藥性,是否會產生腫瘤、疾病等,但這只是一個面向,如何在各面向、物種間達到平衡點,是大哉問。」

風險分析三部曲:評估、管理、溝通

回到開頭提到的「食品安全應該以風險分析做為溝通工具」,到底什麼是風險分析呢?姜至剛教授提出了「評估、管理、溝通」的架構。

1991 年,FAO(聯合國糧食及農業組織)與 WHO 的聯合食品標準、食品化學與食品貿易研討會中,提出 CAC(國際食品法典委員會)應將「風險評估」概念納入決策處理過程中。而 CAC 也接受建議,在 1995、1997、1998 年分別召開風險評估、風險管理與風險溝通的專家會議。

姜至剛教授接著把這些收斂為一個問句:請問,誰應該要對食品安全負責?「政府要做到三級品管的檢驗,做出制度性的管理機制,而食品安全系統必須以科學為基礎,並且應該公開積極與大眾溝通。」他說,以科學為基礎做出「風險評估」後,不能立刻將這個結果用來當作「風險管理」的依據,必須不斷的與各種對象做「風險溝通」。「例如民眾和業者無法理解一項食安改革,我把 4 天的公告期延長為 60 天,這樣就夠了嗎?其實不行,我還必須積極和主婦聯盟、消基會等第三方公正團體溝通討論,讓各方都充分理解,才能做出有效的風險分析。」

他說,台灣的食安架構有個問題:幾乎所有專家都是接政府的計畫做研究,難免有瓜田李下的疑慮,所以期望能有更多第三方獨立機關來平衡。「這並不是說全都交給政府就好、民眾和業者都沒有責任,風險分析需要政府、業界與民眾三方都投注關心和努力,一同達成共識,才能夠創造出最安全的食品安全環境。」

最後,姜至剛教授特別期望媒體能夠做出改變,從「收視/點閱率導向」轉成「正視聽」的態度。「當大眾看到不認識的毒物名稱時,很容易被恐懼帶著走,食品安全資訊需要客觀的安全主觀的安心並存,安全是科學、安心是人性,中間的轉換需要消費者、媒體、政府和食品界一起努力,花時間改善。」

 

本文由衛生福利部食品藥物管理署委託,泛科學企劃執行

原文章發布日期:2017.5.18

 

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