2014年3月4日

毒物及健康風險

作者/林靜芳、何佳琪(任職於國家衛生研究院國家環境毒物研究中心)、陳慧諴(國家衛生研究院神經及精神醫學研究中心研究員)、林嬪嬪(國家衛生研究院國家環境毒物研究中心副主任)

食物讓我們得以生存,然而隨著商業的發展,商人為達利益,不擇手段,違法添加之事件頻傳,到底我們該如何判斷、吃什麼東西才能安心呢?

近年來臺灣的食品安全問題層出不窮,追根究柢皆是商人為達自身利益,欺騙及蒙蔽消費者,違法添加可能對人體有害的物質,不肖商人的所作所為實在讓人無法苟同,也應為自己的行為付出法律的刑責。然而現今的臺灣社會,媒體是大多數國人的資訊來源,有時媒體的資訊卻過於誇大或缺乏正確性,經常造成民眾不必要的焦慮、煩惱和擔心,長期下來不僅人心惶惶,導致地方上的經濟損傷,甚至使臺灣與其貿易夥伴的國際關係產生裂痕。今日讓我們從毒理學的角度一起來學習,今後在面對食品安全問題時,如何用正確的知識做判斷,不隨媒體起舞。

「劑量」的重要性
早在500年前,「毒理學之父」——帕拉賽瑟斯(Paracelsus, 1493~1541)就說過:「所有的化學物質都有毒,世界上沒有不毒的化學物質;但是依使用劑量的多寡,可區分為毒物或藥物。」

這段話在民眾聽來可能譁然,但就科學的角度來說,卻是千真萬確的,舉例來說,我們每天都需要喝水,但可知道即使是非常乾淨的水,喝多了也會對人體有害?說穿了,其實這是「量」的問題,正常成人每日約攝取兩公升的水,但若在短時間內喝下3~4公升的水,可能會使血液中鈉離子濃度過低,造成「水中毒」,症狀輕者產生頭暈、噁心、嘔吐、頭痛或全身無力、倦怠,嚴重或延誤治療可能會造成大腦水腫、癲癇發作、意識不清、重度昏迷,甚至死亡。

相反的,一些我們認為有毒的物質,也會因為「量」的關係,會有意想不到的好處,例如「肉毒桿菌毒素」(botulinum toxin),是由肉毒桿菌所產生的一種神經毒蛋白。在毒理學上它的毒性被歸類為超越劇毒的「超級毒」,而在動物實驗上發現,只要0.01微克∕公斤的劑量,就會使半數的動物死亡。但在醫學上施打肉毒桿菌毒素不只可治好斜視、顏面不自主痙攣、斜頸等局部肌肉痙攣的病人,更廣泛使用在醫學美容上,可消除皺紋,造福廣大愛美的女性。因此我們可以瞭解到,所有的化學物質都有危害性,但是劑量及使用的方式,可以決定此化學物質安全或是有害。

什麼是「安全容許量」?
我們經常聽說食物中所含某成分「超標」,常見的包括食品添加物、動物用藥的殘留與農藥的殘留……等,指的就是超過法律所規定的「安全容許量」,此安全容許量是指消費者長期食用,也不會對人體健康造成任何不良的影響。在食品上,這個法律指的就是《食品衛生管理法》,至於食物的安全容許量,大多是由歐盟的食品法典委員會或是世界衛生組織召開專家會議,參考各種物質的「參考劑量」(reference dose, RfD),再考量食物中動物用藥與農藥的殘留情況、每人每天會吃下的食物量等條件,所共同制定的添加或殘留標準,國內法規所制定的安全容許量,也經常是參考世界各國的標準。

什麼是「參考劑量」?如何制定?
「參考劑量」在制定化學物質的安全容許量是非常重要的依據,是根據動物實驗結果以及嚴格的風險評估計算而得,暴露非致癌物所造成的健康風險或不良影響,是有一個「閾值」,類似門檻的意思,因此非致癌物才有所謂的參考劑量,也就是低於參考劑量,幾乎不會有健康上的疑慮。當實驗動物( 老鼠、猴子與狗等)暴露在特定劑量內,該物質對健康不會產生任何不良的影響,此劑量就被稱為「無觀察到危害反應的劑量」(non-observedadverse-effect level, NOAEL)。
非致癌物參考劑量的計算。

科學家取得NOAEL後,考量一些不確定因子(uncertainty factor, UF),像是實驗動物與人的差距,以及考量人類的個體差異(較敏感的老人與小孩),會將動物實驗取得的NOAEL除以100,最後專家們還會額外再加入不確定係數(modifying factor, MF), 像是取得NOAEL的動物實驗非長期實驗、資料不齊全或是實驗有其它不確定因數等,再除上2~10倍不等。

因此我們可以了解到,從動物實驗取得NOAEL後, 若要推估到人體,至少還須除上100~1000或甚至更多,才會得到人類暴露非致癌物的參考劑量,只要攝取量低於參考劑量幾乎不會有健康上的疑慮。

然而,致癌物的暴露就沒有所謂的「閾值」,科學家們認為只要有暴露致癌物,就會有健康風險的產生,不管劑量多低。一般來說,暴露致癌物的劑量,產生的風險若低於百萬分之一(小於10-6),是一般大眾較能接受的致癌風險。
非致癌物的「劑量– 反應」關係。

致癌物的「劑量– 反應」關係。

如何確定是致癌物?
科學家主要藉由人群流行病學的研究、動物致癌性實驗與細胞機制研究來判定一個化學物質是否具有致癌性。目前世界衛生組織(WHO)底下的國際癌症研究中心(The International Agency for Research on Cancer, IARC)的致癌物分類標準, 是目前國際上較最常被引用的一項標準,根據IARC 的分類, 致癌物可分為四類:

第一類(Group 1):確定為人類致癌物;根據目前最新的資料(更新至2013年10月30日),在此類別中的化學物質目前有113種,不但有人群的流行病學研究證實為致癌物,並且科學家已了解其產生癌症的機制,因此不一定需要有動物實驗的證據。

第二類–A(Group 2A):可能為人類致癌物;目前有66種,由於要有詳細而完整的人類流行病學研究並不容易,只能以動物實驗來取代人群的資料,因此在此類別的化學物質,人類的流行病學的致癌證據有限,但科學家已有動物實驗及細胞的致癌機制來證實其可能為人類致癌物。

第二類–B(Group 2B):對人類和動物可能為致癌物;目前有285種,與第二類–A相比,同樣也是人類的流行病學致癌證據有限,不同的是科學家雖有動物實驗證實為致癌物,但卻尚未找到致癌的機制,因此致癌證據會較第二類–A來得弱一些。

第三類(Group 3)︰則是科學家目前沒有足夠的資料,以供分類該化學物質是否為人類致癌物,此類別目前有505種。

第四類(Group 4)︰根據現有資料可證明並非為致癌物質。
表:致癌物分類標準

汙染物「不得檢出」真的是零嗎?
每當有食品汙染事件產生時,民眾心中或許有個疑惑,有些汙染物不是「不得檢出」嗎?為什麼檢測出不是零的數值還會合法?其實在化學分析實驗上,每種汙染物都有一套標準檢測流程,與最適當的檢驗分析儀器。然而,即使是最適當的檢測儀器,儀器本身仍會產生干擾訊號,那麼有可能的情況之一是,就算沒有該項汙染物,儀器也會產生讀值。測出來的數值就會不值得採信,這就是儀器的「偵測極限」。

每種汙染物會有不同的偵測極限,低於偵測極限的數值,就科學的角度而言,可信度就不高。不得檢出的汙染物,就會依據儀器的偵測極限以及各個國家標準實驗室都能達到的水準,制定一個數值為「最低要求執行限量」。所以不得檢出的標準,通常等於或高於偵測極限,並不會是零。舉例來說,喧騰一時的瘦肉精——萊克多巴胺(ractopamine),歐盟的標準為不得檢出,而不得檢出的標準為1 ppb(十億分之一)。

結語
臺灣最近食安問題層出不窮,加上媒體有時並沒有切確的依據就大肆渲染,使得民眾人心惶惶和社會動盪不安。若民眾和媒體能有毒物學和健康風險的一些基本觀念,在面對食安事件時,可以自行判斷和選擇哪些資訊是對的,將可減少很多不必要的恐慌和害怕。食物加工製造的過程中,無可避免的會產生一些有害物質(化學製造的醬油,製程中會產生單氯丙二醇及4– 甲基咪唑等),或是添加一些人工添加物(防腐劑、色素與香料等)。
致癌物的風險。

依據臺灣食品衛生管理法,食品合法的添加物就有十七類,政府均以嚴格的標準制定這些合法的添加物安全容許量,在這安全容許量下,民眾可以安心的食用。而較為需要擔心的是,一些不肖商人為達到節省成本的目的,會違法殘留或添加不應存在於食品中的物質,例如:化製麵粉違法添加順丁烯二酸(酐)以及油品違法添加銅葉綠與銅葉綠素鈉等事件。

此時,政府需在第一時間召集各領域專家學者共同評估這些化學物質對人體的危害,給予民眾正確的資訊,並進一步召開專家會議,共同制定出規範。而平日我們應盡量避免攝食單一食物及單一廠牌,均衡飲食,在挑選食品時須仔細察看其是否有清楚的食品標示,勿選用標示不明的產品。
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延伸閱讀
國家環境毒物研究中心:http://nehrc.nhri.org.tw

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