要求有害物質「零檢出」，為什麼這麼難？—食安基本功（下）

本文轉載自食藥好文網

• 文／黃育琳 食品技師

你喜歡吃香腸嗎？香腸嚐起來不但鹹甜多汁，飄散出來的香氣更是令人口水直流，是日常的菜色之一。

然而，香腸的內部環境容易滋生肉毒桿菌，並產生對人類最強的毒素「肉毒桿菌毒素（botulinum toxin）」，只需要 1 克便能毒死一百萬人。

為了避免吃香腸出人命，則需要在香腸內添加亞硝酸鹽以抑制肉毒桿菌生長，但亞硝酸鹽碰到二級胺（通常不新鮮的肉類或海鮮因產生發酵作用或腐敗而生成）可能會產生致癌物質亞硝胺（nitrosamines），一種經動物實驗結果顯示會導致腫瘤的致癌物質。

天啊！聽起來加與不加，兩邊都很不妙，那我們為什麼還繼續吃下去呢？

這裡忽略了一個很重要的資訊，若導致亞硝酸鹽中毒，需要有一定「劑量」。我們應該去思考，人類如何在不會導致中毒的劑量下，有效運用亞硝酸鹽這個物質 ^[1]？

毒理學中最重要的概念「劑量」

亞硝酸鹽是衛生福利部食品藥物管理署正面表列的合法食品添加物，只要按《食品添加物使用範圍及限量暨規格標準》限量添加（劑量遠低於導致中毒的劑量），那它對人體不但沒有危害，反而能讓我們免於受到肉毒桿菌毒素的威脅。

若是選擇完全不使用亞硝酸鹽，那麼肉毒桿菌毒素中毒的風險則會大大增加。相較之下，使用亞硝酸鹽必然安全許多，既然這樣，世界上還有無毒物質的存在嗎？

毒理學之父 Paracelsus 先生（西元 1493-1541 年）曾說：「所有化學物質都有毒，世界上沒有不毒的化學物質，但依使用劑量的多寡，可區分為毒物或藥物。」這也是毒理學最重要的基礎概念 ^[註]。

所以世界上並不存在完全無毒的食品，只要過量都可能會導致中毒甚至致死，單純用致癌物、有害物質來區分所有物質其實並不正確，而是要注意它的「劑量」。

當然，加工食品也是同樣的道理。

加工食品吃了不好？也是由劑量決定

常聽大家說，常吃加工食品會對人體有害，對健康造成負擔，但是真的完全都不能吃嗎？

適量吃加工食品對身體是不會造危害的，大家所認為天然非加工食品吃太多也一樣會出事。如維繫人體生命的必需物質「水」，這個看似無害的物質，喝太多卻會造成水中毒。

或者是「母乳」這個直接來自人體的物質，也都可能含有微量抗生素、重金屬或塑化劑等，因為人體在長久接觸整個大環境中的污染後，多少會有毒素累積，要完全無毒是不可能的 ^[2]。

許多人說加工食品之所以不好，是因為有部分加工食品，如早餐加糖的穀片、汽水、零食餅乾、罐裝高湯或熱狗等，糖份、鹽份和脂肪含量通常很高，也沒有其它營養價值，吃太多確實會對身體帶來負擔。

另一方面，前面提到的肉毒桿菌毒素，現在已廣泛應用於去除皺紋、瘦臉或瘦腿等醫學美容；人人聞之色變的劇毒「砒霜」，還可以應用在急性前骨髓細胞白血病（APL）的治療 ^[2]。

只要使用正確的「劑量」，毒藥也可以變仙丹。

要如何判別毒性大小？看半數致死劑量

如此重要的劑量該怎麼看呢？在毒理學觀察物質毒性大小時，有一項很常用的工具——半數致死劑量 LD₅₀。

不同用量的化學物質，實驗動物死亡率亦各不相同，通常物質的劑量與實驗動物的死亡率呈現正比。而半數致死劑量（lethal dosage 50%, LD₅₀），指的就是在動物實驗中，使實驗動物產生 50% 死亡率所需要的化學物質之劑量，值愈小表示毒性愈強。

如肉毒桿菌毒素 LD₅₀ 約為 100 ng/kg（毒素重量/實驗動物重量），小白鼠的體重為 0.02 公斤，所以只需要 2 奈克（10^-9 克），就可以使一半的實驗小白鼠死亡；日常生活中的食鹽（氯化鈉） LD₅₀ 約為 40 g/kg，需要 0.8 克才能使一半的實驗小白鼠死亡，兩者的毒性可說是天差地遠 ^[3]。

不過在日常生活中，若要妥善運用食品添加物、農藥等物質，就先得找出不會導致中毒的劑量，也就是「無明顯不良反應劑量（no-observed-adverse-effect-level, NOAEL）」。

它是指在動物實驗中，統計上未觀察到任何不良反應的最大劑量，在後續制定容許量時，NOAEL 是很重要的參考指標 ^[1]。

「每日可接受攝取量」v.s.「最大殘留容許量」或「使用限量」

若是要找出「人」即使長期每天攝取，也不會對健康造成危害的量，科學家們會根據動物實驗，計算出「每日可接受攝取量（acceptable daily intake, ADI），這個數值將作為政府單位作為安全評估的界線，於此界線下會再考量到飲食習慣或田間施藥測試結果，訂定更嚴格的使用限量(如：食品添加物)或最大殘留容許量（maximal residue level, MRL）作為行政執法的依據，超標的廠商將受到懲罰。

但是超標並不代表會中毒，使用限量或 MRL 是依據一般飲食習慣設定，每日的「總曝露量」遠低於 ADI，對人體不會有不良影響。使用限量或 MRL 皆是在科學的基礎下所計算出的管制劑量，對於在管理食品添加物或農藥殘留是非常重要的 ^[1]。

毒物學所熟知的「劑量」，大眾也應瞭解

有了劑量的觀念即可明白，即使不小心喝到一杯某一農藥殘留超標 MRL 5 倍的茶飲料，雖然聽起來很可怕，但其農藥總暴露量可能仍遠低於 ADI，更低於 NOAEL，故不需為此感到恐慌。

當大眾看到不認識的毒物名稱時，很容易被恐懼帶著走。而食品安全無法僅靠科學去維護，也需要消費者、媒體、政府和食品業界一起努力，才能做好安全把關。

因此我們應該了解到食品安全資訊，是需要培養深入認知與討論議題的能力，才能避免流於情緒的宣洩或受到媒體的操弄。

註解

原文為 “All substances are poisons; there is none which is not a poison. The right dose differentiates the poison from a remedy.” ^[3]。

1. 陳亭瑋，2022。這是毒還是藥？先搞懂「每日容許攝取量」和「最大殘留安全容許量」吧！。行政院環境保護署毒物及化學物質局。
2. 李霜茹，2017。怎麼決定多少「劑量」對人體有害？── 「PanSci TALK：食品安全基本功」──「PanSci。食藥好文網 TFDA。
3. Shibamoto, T. and Bjeldanes, L. F. 2009. Introduction to food toxicology.

• 作者／Evelyn 食品技師

《中華一番》小當家與七星刀雷恩為了爭奪傳說中的廚具永靈刀，進行了一場精采的神前刀工對決。雷恩做了 4 道鯛魚料理，分別為「新奇生魚片」以魚背鰭週邊腹筋、尾鰭所做成；「什錦蔬菜紅燒下巴」、「特製清蒸下巴」兩道皆取自魚頭；最後一道則用魚身製成「生魚薄片」，還另外搭配鯛魚高湯 (估計用魚骨熬煮) 做涮涮鍋。

整條魚都沒有浪費任何一個部位，雷恩真是位非常善用食材、減少剩食的優秀廚師。

小當家做的「真鯛大陸圖」一樣也有 4 道料理，分別作出 4 個不同省份的特色，北京使用麵皮包大蔥和魚背肉；四川是採用魚皮包魚身肉油炸，並淋上紅油醬汁；上海是以鯛尾生魚片包蟹黃；廣東則是蠔油時蔬魚肚肉。

不過你注意到了嗎？兩位大廚師都沒有使用到「魚肝」來做料理。

因為魚肝會累積高量維生素Ａ或其他毒素，不適合食用，我國於 2007 年就曾發生過食用笛鯛魚肝臟，導致急性維生素 A 中毒的案例。

吃魚肝、吃營養補充膠囊，都發生過維生素 A 中毒！

該事件是世界第一起吃笛鯛魚肝，導致急性維生素Ａ 中毒的案例。有一名年約 40 歲的男子於基隆八斗子漁港購買一種大型笛鯛——濱鯛 (Etelis carbunculus)，是體長可達 127 公分的大型魚類。

該男子想以魚肝湯替 4 歲女兒補眼睛，將魚肝煮湯後與女兒共食，結果食用完魚肝 3 至 4 小時後出現噁心、嘔吐、腹部不適、頭痛、眼窩痛、全身痠痛、臉部脫皮及紅斑等急性維生素 A 中毒症狀，就醫後不適症狀便改善^[2]。 

其實不只魚肝，西元 1943 年有北極探險家吃了北極熊肝臟後，出現嗜睡、頭痛 及嘔吐等，隔天出現皮膚脫落症狀，亦是急性維生素 A 中毒症狀之現象^[3]。

此外，不只有急性中毒，慢性維生素 A 中毒的案例其實較常見，例如香港就發生過，一家庭三姐妹從 2000 年開始每日攝取約 8,000,000 IU^{[註 1]} 的魚肝油膠囊長達 8 年，就醫診斷後三姐妹確認罹患肝肺症候群 (hepatopulmonary syndrome; HPS)^{[註 2] [4]}。

明明維生素 A 為人類必需營養素之一，為何還會中毒呢？

脂溶性維生素易累積在體內，過多一樣會中毒！

還是老話一句——「劑量決定毒性」。

因維生素 A 是脂溶性化合物，外觀為呈現淡黃到紅黃色的油狀物質，對空氣及光線敏感。雖有維護視覺功能、維持上皮細胞完整性、維持骨骼生長與細胞生長等許多重要的生理功能。

但其代謝速度慢，不像水溶性維生素可藉由尿液快速代謝排出，所以服用過量很容易累積在體內 (尤其是肝臟)，中毒風險便增加。

此外，它並不是一種單一成分，維生素 A (retinoids) 是一個總稱，主要係由視黃醇 (retinol)、視黃醛 (retinal) 與視黃酸 (retinoic acid) 等所構成，為一群具有 β-紫羅蘭酮 (β-ionone) 結構之脂溶性物質，並根據其側鏈終端的官能基的不同而有多種異構型態。

其中「視黃醇」是維生素 A 在食品中為最普遍存在的形式，其分子式為 C₂₀H₃₀O；分子量為 286.46，其他形式的維生素 A 都是透過它經過各種代謝而產生^[5]。 

而就毒性大小來看，視黃醇、視黃醇酯最具顯著毒性，故一般探討維生素 A 之過量危害、毒性指標，均是指視黃醇、視黃醇酯。

那麼我們日常應攝取多少劑量？而多少劑量又是過量的呢？

注意維生素 A 上限攝取量，中毒還分急性與慢性

根據我國所訂定的國人膳食營養素參考攝取量及其說明第七版^[6]，維生素 A 的建議攝取量 (recommended dietary allowance; RDA) 是以視黃醇當量 (retinol equivalent; RE) 表示，1 RE 等於 1 微克視黃醇，也相當於 3.33 IU^{[註 1]}。

一般成人建議攝取量為 500~600 RE / 日，成人上限攝取量 (tolerable upper intake levels; UL) 為 3,000 RE / 日 (約等於 10,000 IU)，所以前面提到香港三姐妹每天吃的劑量，大約是「上限攝取量」的 800 倍，還整整吃了 8 年…

所以建議消費者在購買維生素 A 營養補充品食用時，一定要先確認清楚食品標示上的使用單位及每日建議攝取量喔！

另外，這種維生素 A 食用過量所導致的不適症狀，又可稱為維生素 A 過多症 (hypervitaminosis A)，依中毒狀況分為急性中毒和慢性中毒：

一、急性中毒

成人短時間內 (數小時或數天內) 攝取維生素 A 超過 500,000 IU 即可能造成急性中毒，幼童則是為攝取超過 100,000 IU。

症狀包括噁心、嘔吐、頭痛、腦脊髓液壓力增大、暈眩、視力模糊及肌肉不協調。

二、慢性中毒

人體每日攝取超過 25,000 IU 持續 6 年以上，或每日攝取 100,000 IU 持續 6 個月以上，即可能導致慢性中毒。

症狀可能會出現畸胎、肝異常、骨質密度改變、脫皮、指甲脆化、口裂、脫髮、發燒、頭痛、嗜睡、易怒、體重減少及嘔吐等^[5]。

吃太多紅蘿蔔也會導致維生素 A 中毒？

除了認識維生素 A 過多會造成中毒之外，也需要理解日常生活中，有哪些食物會讓我們攝取到維生素 A，主要是分為動物及植物來源。

一、動物來源

主要以視黃酯如棕櫚酸視黃酯 (retinyl palmitate) 的形式存在於動物體內中，包括肝臟、魚肝油、奶油、起士及蛋黃等，食用後可立刻被人體利用。

二、植物來源

可合成維生素 A 的前驅物 (provitamin A)，也就是常聽見的類胡蘿蔔素 (carotenoid) 如 β-胡蘿蔔素 (β-carotene)，其在小腸或肝臟被轉化成視黃醛才能被人體利用。

類胡蘿蔔素主要存在於深綠色蔬菜、深黃色或橘色之蔬菜及水果當中，如青花菜、菠菜、葡萄柚、胡蘿蔔或南瓜等。

此外，攝取過量的類胡蘿蔔素並不會導致維生素 A 中毒，因為類胡蘿蔔素主要是經小腸內的酵素作用形成視黃醛，不會完全轉化成視黃醇^[5]。

所以「吃太多紅蘿蔔，會導致維生素 A 中毒」是謠言，短期食用大量動物肝臟，或長期食用高劑量魚肝油、營養補充劑才是造成維生素 A 中毒之主因。

補充劑服用前應詳閱產品說明，不自行添加劑量

許多人都抱持著多吃維生素，讓身體更健康的觀念，常常服用過量導致不必要的後果。

面對市面上琳琅滿目的營養補充劑，消費者購買前應先瞭解自身所需，並請教專業醫師、藥師或營養師等，完整評估自己的身體狀況，再決定是否要購買。

也要注意不同產品的營養素，會因種類與劑量而有所不同，服用需仔細閱讀產品說明，千萬不要擅自添加劑量。

不過話說回來，幸好雷恩和小當家兩位大廚都沒有料理魚肝給長老評審們吃，不然長老們要是因食物中毒而鬧出人命的話，神前刀工對決直接變成「神前下毒對決」，永靈刀絕對會直接放棄兩位廚師。

註解：

1. 國際單位 (International unit; IU)：是用生物活性或生物效價來表示某些維生素、激素、藥物類似的生物活性物質的藥理計量單位。例如食物中含有多種維生素 A 的前驅物 (precursors)，在人體內轉化為生物有效性的維生素 A，這些前驅物的活性便可以國際單位表示並比較其效價。

2. 肝肺症候群 (hepatopulmonary syndrome; HPS)：診斷的主要三個特徵分別為肝臟疾病、動脈血氧合功能障礙和肺內血管擴張。在肝臟衰竭的患者，其內生性的血管擴張物質增加，進而導致肺血管擴張，氣體交換變差，在臨床上主要表現為呼吸困難和發紺。

參考資料：

1. Muse木棉花，2021。中華一番(舊版小當家) 第31話【囊括四大中華！真鯛大陸圖】。

2. 呂曜丞，2012。臺灣大型笛鯛魚之肝臟維生素 A 含量及其肌肉蛋白質電泳分析。國立臺灣海洋大學食品科學所碩士學位論文。基隆。

3. Rodahl, K. and Moore, T. 1943. The vitamin A content and toxicity of bear and seal liver. Journal of Biochemistry 37: 166-168.

4. Lau, V. W. S., Lau, D. C. Y. and Huen, K. F. 2008. Hepatopulmonary syndrome: An unusual presentation of chronic hypervitaminosis A. Hong Kong Journal of Paediatrics 13: 46-52.

5. 黃育琳，2019。以小鼠神經 N2a 細胞模式探討視黃醇之細胞毒性。國立臺灣海洋大學食品科學所碩士學位論文。基隆。

6. 衛生福利部國民健康署，2011。國人膳食營養素參考攝取量修訂第七版 (Dietary Reference Intakes,DRIs)。

近日，我國海軍敦睦艦隊爆發 COVID-19（俗名：武漢肺炎、新冠肺炎）群聚感染事件，為追溯感染源頭，中央流行疫情指揮中心進一步採檢艦上人員的血液， 發現船上許多官兵身上都有該病毒的抗體，以此推斷軍艦上部分人曾受感染、現已痊癒，而近期確診的軍人已是「次波感染」。

不過，看新聞時可能有人會疑惑，目前台灣檢驗 COVID-19 不是採檢下呼吸道分泌物嗎？血液抗體檢驗有什麼不同？疫情爆發之後，新聞上也時常看見快篩研發的最新進度，快篩和上述兩種方法的差別又在哪呢？

RT-PCR：現行檢測方法

目前世界各國普遍採用反轉錄聚合酶連鎖反應（RT-PCR，又稱病毒核酸檢驗法）的方式進行武漢肺炎病毒的檢測，醫事人員採集疑似個案鼻咽處的鼻涕、唾液或是痰液，送至專門的檢驗所進行檢測。

RT-PCR 的原理是檢驗檢體中是否有目標病毒的 RNA，若有良好的儀器與操作技術，檢測準確度相當高。不過，RT-PCR 須由專業的醫事檢驗人員操作特定儀器，而且待結果出爐需耗時 4 至 6 小時，短時間內能檢驗的量相當有限。另外，蒐集檢體的人員須將棉棒或拭子深入疑似個案的呼吸道，許多人會因為異物感而咳嗽、打噴嚏，大大提升採檢人員染疫的危險性。

RT-PCR 操作過程雖繁複，但因為其偽陰性機率低、準確度高，包含台灣、韓國、日本在內的多數國家現今仍選用此方法進行病毒檢測。

目前，各國使用的 RT-PCR 方式則稍有不同，舉例而言，台灣目前採用即時反轉錄聚合酶連鎖反應 (Real-time RT-PCR)，利用機器偵測 PCR 的反應結果，省去傳統 PCR 實驗跑電泳膠片的時間。而南韓疫情爆發之後，民間多家生技公司改良檢驗試劑，讓多重反轉錄聚合酶連鎖反應 (Multiplex RT-PCR) 的檢驗時間縮短至 1-2 小時。

血清抗體檢驗：追出白牌計程車司機感染源的功臣

相信大家都還記得，台灣第一例武漢肺炎死亡案例是一名沒有國外旅遊史的白牌計程車司機。當時指揮中心為了找出感染源，清查該死亡個案的接觸史，最終在一名曾搭乘白牌計程車的浙江台商血液中，發現了武漢肺炎病毒的抗體。

當時台大醫學院和中研院實驗室使用的「血清抗體檢驗」，也是病毒篩檢的方式之一。其原理是利用合成抗原，檢驗血液檢體中是否有病毒抗體，以此判定個案體內是否已遭病毒入侵。

血清抗體檢驗僅需抽取疑似個案的血液，對採檢人員來說安全性較高。但血清抗體主要檢測血液中的免疫球蛋白M (IgM) 及免疫球蛋白G (IgG)，這兩種免疫球蛋白在感染病毒幾天後才會出現，因此血清抗體檢驗難以辨識感染初期的病患；加上此方法耗時長，目前國內僅用來做輔助檢測。

血清抗體檢測難以克服的盲點：偽陽性

不只在台灣，其他國家也將抗體檢測當作輔助，用於追溯感染源、找出潛在感染者。美國紐約州抽驗 3000 餘名民眾的血液、進行抗體檢測後推估，全州應有 14% 的民眾具有 COVID-19 病毒抗體，以此比例推算，紐約州應有超過 270 萬人曾染疫。不過，日前《Science》的報導中指出，部分科學家對抗體篩檢的準確性提出質疑。

德國病毒學家 Hendrik Streeck 的研究團隊利用號稱「特異度高於 99%」的抗體檢測儀器，針對當地一小鎮中 500 位居民進行檢測，結果顯示約有 14% 的受試者體內有武漢肺炎抗體。因此研究者認為，武漢肺炎的「群體免疫」正在逐步發展中，應適度減低對人民生活的限制。

然而，丹麥另一研究小組利用相同檢驗儀器測試 82 組樣本後產生 3 例假陽性，特異度僅 96%。這個數字乍看之下並不足以構成威脅，但若將比例套用至 Streek 的研究中，500 多位居民中就有超過 10 人被誤判為陽性，再將規模放大至全小鎮甚至全國人口，偽陽性的數字將相當可觀。

有鑑於此，有些科學家認為抗體檢驗雖然有助於找出群體中的潛在感染者，但卻不能當作判斷是否染疫的唯一標準。另外，也有科學家指出，目前學界對 COVID-19 的認識尚不足，不知道哪些抗體能有效抵禦病毒，因此利用抗體檢測結果斷定群體免疫效果仍言之過早。

抗原檢測：快篩的希望之星

為了能更快速、更大規模地找出確診病患，當今國內外許多團隊都投入「快篩」的研發。台灣中研院團隊 3 月初就曾宣布找到抗體，該株抗體具有專一性，不會與流感、SARS、MERS 病毒反應，是發展抗原快速篩檢的關鍵技術。

抗原檢測法是以合成抗體檢測檢體內是否存在抗原，也就是檢驗疑似個案的下呼吸道中是否有病毒。此方法最大的優點就是簡單、方便，不僅可以在採檢現場直接操作，而且等候 15 至 20 分鐘便可知道結果。

不過，快速抗原篩檢雖然有助於提升檢驗量能，但準確度不及現行的 RT-PCR 方法，甚至可能出現偽陰性，錯放確診者在外頭趴趴走。在對疾病尚不了解且無特效藥的疫情初期，抗原檢測並非合適的篩檢方式。因此，世界各國的研究團隊都致力於提高抗原檢測的敏感度與特異度，期望準確、簡便的快篩試劑能夠盡早上市。

綜合上述，在疫情尚未明朗的此時，大多數國家仍採用 RT-PCR 輔以血清抗體檢測的方法進行武漢肺炎的篩檢，若未來將能辨識病毒的抗體株量產，並提高抗原試劑的準確度，快速篩檢 COVID-19 的夢想指日可待。

參考資料

• 揪出新冠病毒，台灣、日本與韓國各用了哪些檢驗方法？
• 有了中研院的肺炎快篩技術，RT-PCR是否可以拔插頭收起來了？
• 抗SARS戰役中獨領風騷的分生檢驗技術
• The Tip of the Iceberg: Virologist David Ho (BS ’74) Speaks About COVID-19
• 中研院研發快篩試劑　15分鐘篩檢新冠肺炎病毒
• Antibody surveys suggesting vast undercount of coronavirus infections may be unreliable

抗原快篩和 PCR 檢測差在哪？看完影片就知道啦！