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回不去的醬油?「致癌」兩個字可能跟你想的不一樣!——「PanSci TALK:食品充滿致癌物?」

衛生福利部食品藥物管理署_96
・2016/10/28 ・1764字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 557 ・八年級

本文由衛生福利部食品藥物管理署委託,泛科學企劃執行

文/李秋容

「到底誰是致癌物?!」

當生活中再熟悉不過的食物一一出現食安危機,你該相信誰?2016 年 10 月 13 日 PanSci TALK:食品充滿致癌物?食安新聞讓你心驚驚?邀請到中原大學生物科技學系招名威教授,他將分享到底怎樣才算是致癌物?並以生活必需品-醬油為例,一一破解未知的恐慌。

毒01

有毒物,你從哪裡來?

「那個很毒,絕對不要吃!」「吃一點沒關係啦!不要吃太多都沒事。」「什麼都有毒!!!」每當食安事件爆發,各類食品大概都會像這樣被拿出來質疑個一輪,但當討論熱度消退,你還記得有哪些可以吃、那些不能吃嗎?毒不毒絕對不是誰說了算,「而是要依據攝取的劑量和時間長短。」除了食品在加工過程中所添加的化合物外,食品在製作過程中也可能會自然產生化學物質,但你分得清兩者的差異嗎?

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醬01

醬油跟化學到底是什麼關係!

2013 年台灣爆發了一系列重大食安問題如毒澱粉事件大統黑心油事件等,而「家家戶戶的好朋友」——醬油也成了其中一員,被指出非純釀造的醬油裡可能含有致癌物「3-單氯丙二醇」。這件事應該讓台灣兩千三百萬人都驚呆了,這是怎麼回事?醬油不是以黃豆微生物釀造而成的嗎?致癌物又是如何定義的?

醬02
難道每天喝的醬油其實都是化學製品?圖/Ron Dollete @ flickr

為了要解開這個謎團,我們先來了解一下醬油的製程,看看是哪裡出了錯。根據中華民國國家標準(Chinese National Standards,簡稱 CNS),醬油是植物性蛋白質經釀造法、速釀或混合法製得的調味液。依製程不同可分為黑豆醬油、釀造醬油、速釀醬油、混合醬油和化學醬油共五種,以常見的釀造醬油和化學醬油來說,釀造醬油是將黃豆、小麥加入麴菌後分解發酵後製成;化學醬油則不使用微生物釀造方法,改以鹽酸水解脫脂黃豆後加入鹼中和而成。

五種醬油的製程一覽表。圖片來源:招名威提供
五種醬油的製程一覽表。圖/招名威提供

而 3-單氯丙二醇(3-monochloro-1, 2-propanodiol, 3-MCPD)其實就是在製造過程中,以鹽酸促進蛋白質分解時所產生的化合物,因此,3-單氯丙二醇只存在化學醬油內,而不見於釀造醬油,並不是釀造過程中刻意添加的化合物。對於 3-單氯丙二醇的致癌性,國際癌症研究署(International Agency for Research on Cancer,簡稱  IARC)將其列為 2B 級(可能為致癌因子),表示在有限的動物試驗中可能致癌,但目前並無法完全證實會對人類造成傷害。食品添加物專家委員會建議每人每日最大容許攝取量為每公斤 2 微克,以一個 60 公斤體重成人為例,每人每日最大容許攝取量為 0.12 毫克,以醬油類 3-單氯丙二醇含量為 0.4 ppm 計算,須長期每人每天攝取 300 公克以上之醬油才可能有危害。

醬油的「黑」不是真的黑

除了 3-單氯丙二醇,醬油中也可能會添加焦糖色素來強化色澤。焦糖色素一般分為普通焦糖(Plain caramel)、亞硫酸鹽焦糖(Sulfite caramel)、銨鹽焦糖(Ammonia caramel)和亞硫酸-銨鹽焦糖(Sulfite ammonia caramel),在後兩者的製程中會產生 4-甲基咪唑,它同時也可能在油炸物的加熱過程中因為「梅納反應」自然產生。

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在 IARC 的人類致癌物質分類中,4-甲基咪唑被列為 2B 級(可能為致癌因子),根據「食品添加物使用範圍及限量暨規格標準」與「食品添加物規格」,釀造醬油可添加的銨鹽焦糖量為每公斤 4 毫克、亞硫酸-銨鹽焦糖為每公斤 2.5 毫克;化學醬油可添加的則分別為每公斤 12 毫克與 15 毫克。

把這些成分一一拆解之後,是不是覺得其實也沒這麼恐怖了呢?「吃什麼都有問題,所以就算了嗎?」招名威認為面對食安危機,與其恐慌或是消極亂吃,消費者不如多多上網找答案,網路上有許多公開的嚴謹資訊,只要懂得挑選正確的資訊,面對新產生的疑慮時,便能冷靜破解。

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衛生福利部食品藥物管理署_96
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衛生福利部食品藥物管理署依衛生福利部組織法第五條第二款規定成立,職司範疇包含食品、西藥、管制藥品、醫療器材、化粧品管理、政策及法規研擬等。 網站:http://www.fda.gov.tw/TC/index.aspx

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從奈米微塵到化學氣體, HEPA 與活性碳如何聯手打造純淨空氣?
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/04/17 ・4433字 ・閱讀時間約 9 分鐘

本文由 Amway 委託,泛科學企劃執行。

很多人可能沒想到,無論是家用的空氣清淨機,還是造價動輒百億的頂尖晶圓廠,它們對抗污染的核心武器並非什麼複雜的雷射防護罩,而是一片外觀像紙一樣的 HEPA 濾網
在半導體產業的無塵室中,「乾淨」的定義極其殘酷:一粒肉眼看不見的灰塵,就足以讓造價數百萬美元的晶圓直接報廢 / 圖片來源:envato

到底怎樣才算是「乾淨」?這不是什麼靈魂拷問,而是一個價值上億的商業命題。

在半導體產業的無塵室中,「乾淨」的定義極其殘酷:一粒肉眼看不見的灰塵,就足以讓造價數百萬美元的晶圓直接報廢。空氣品質的好壞,甚至能成為台積電(TSMC)決定是否在當地設廠的關鍵性指標。回到你的家中,雖然不需要生產精密晶片,但我們呼吸系統中的肺泡同樣精密,卻長期暴露在充滿 PM2.5、病毒以及各種揮發性氣體的環境中。為了守護健康,你可能還要付費購買「乾淨的空氣」來用。

因此,空氣議題早已超越單純的環保範疇,成為同時影響國家經濟與個人健康的重要問題。

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很多人可能沒想到,無論是家用的空氣清淨機,還是造價動輒百億的頂尖晶圓廠,它們對抗污染的核心武器並非什麼複雜的雷射防護罩,而是同一件看起來平凡無奇的東西:一片外觀像紙一樣的 HEPA 濾網。但你真的相信,就憑這層厚度不到幾公分的板子,能擋住那些足以毀滅精密晶片、滲透人體細胞的「奈米級刺客」嗎?

這片大家都聽過的 HEPA 濾網,裡面到底是什麼?

首先,我們必須打破一個直覺上的誤解:HEPA 濾網(High Efficiency Particulate Air filter)在本質上其實並不是一張「網」。

細懸浮微粒 PM2.5,是指粒徑在 2.5 微米以下的污染物,它們能穿過呼吸道直達肺泡,並穿過血管引發全身性發炎。但這只是基本,在工廠與汽車尾氣中,還存在粒徑僅有 1 微米的 PM1,甚至是小於 0.1 微米的「超細懸浮微粒」(UFP,即 PM0.1)。 UFP 不僅能輕易進入血液,甚至能繞過血腦屏障(BBB),進入大腦與胎盤,其破壞力十分可怕。

如果 HEPA 濾網像水槽濾網或麵粉篩一樣,單靠孔目大小來「過濾」粒子,那麼為了攔截奈米微粒,濾網的孔目只能無限縮小到幾乎不透氣的程度。更別說在台積電或 Intel 的製程工程師眼裡,一般人認為的「乾淨」,在工程師眼裡簡直像沙塵暴一樣。對於線寬僅有 2 奈米3 奈米(相當於頭髮直徑萬分之一)的晶片而言,空氣中一顆微小的塵埃,就是一顆足以毀滅世界的隕石。

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因此,傳統的過濾思維並非治本之道,我們需要的是原理截然不同的過濾方案。這套技術的雛形,最早可追溯至二戰時期的「曼哈頓計畫」。

HEPA 的前身,誕生於曼哈頓計畫!

1940 年代,製造濃縮鈾是發展原子彈的關鍵。然而,若將排氣直接排向大氣,會導致致命的放射性微粒擴散。負責解決這問題的是 1932 年諾貝爾化學獎得主歐文·朗繆爾(Irving Langmuir),他是薄膜和表面吸附現象的專家。他開發了「絕對過濾器」(Absolute Filter),其內部並非有孔的篩網,而是石綿纖維。

有趣的來了,如果把過濾器放到顯微鏡下,你會發現纖維之間的空隙,其實比某些被攔截的粒子還要大。那為什麼粒子穿不過去呢?這是因為在奈米尺度下,物理規則與宏觀世界完全不同。極微小的粒子在空氣中飛行時,並非走直線,而是會受到空氣分子撞擊,而產生「布朗運動」(Brownian Motion),像個醉漢一樣東倒西歪。

當粒子通過由緻密纖維構成的混亂迷宮時,布朗運動會迫使它們不斷轉彎、移動,最終撞擊到帶有靜電的纖維上。這時,靜電的吸附力會讓纖維就像蜘蛛網般死死黏住微粒。那些狂亂移動的奈米刺客,就這樣被永久禁錮迷宮中。

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現在最常見的 HEPA 材料,是硼矽酸鹽玻璃纖維。

現代 HEPA 濾網最常見的核心材料為硼矽酸鹽玻璃纖維。這些玻璃纖維的直徑通常介於 0.5 至 2 微米之間,它們在濾網內隨機交織,像是一座茂密「黑森林」。微粒進入這片森林後,並非僅僅面對一層薄紙,而是得穿越一個具有厚度且排列混亂的纖維層,微粒極有可能在布朗運動的影響下撞擊並黏附在某根玻璃絲上。

除此之外,HEPA 濾網在外觀上還有一個極具辨識度的特徵,那就是像手風琴般的摺紙結構。濾材會被反覆摺疊、摺成手風琴的形狀,中間則用鋁箔或特殊的防潮紙進行結構支撐,目的是增加表面積。這不僅為了捕獲更多微粒,而是要「降低過濾風速」。這聽起來可能有點反直覺:過濾不是越快越好嗎?

其實,這與物理學中的流速控制有關。想像一條水管,如果你捏住出口,水流會變得湍急;若將出口放開並擴大,雖然總出水量不變,但出水處的流速會變得緩慢。對於 HEPA 濾網而言,當表面積越大,單位面積所需承載的空氣量就越少,空氣穿透濾網的速度也就越低。

低流速代表微粒停留在濾網內的時間也更久,增加被捕捉的機會。此外,越大的表面積也為 HEPA 濾網帶來了高「容塵量」,延長了使用壽命,這正是它能夠稱霸空氣清淨領域多年的主因。

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然而,即便都叫做 HEPA 高效率空氣微粒子過濾網 (High Efficiency Particulate Air filter),但每個 HEPA 的成分與結構還是會不一樣。例如 安麗逸新空氣清淨機 SKY ,其標榜「可過濾粒徑最小至 0.0024 微米」的污染物,去除率高達 99.99%。

0.0024 微米是什麼概念?塵蟎、花粉、皮屑或黴菌孢子,大小約在 2 至 200 微米;細懸浮微粒  PM2.5 大小約 2.5 微米,細菌也大概這麼大。最小的其實是粒徑小於 0.1 微米的「超細懸浮微粒」,大多數的病毒(如流感、新冠病毒)都落在此區間。對安麗逸新 的HEPA濾網來說,基本上通通都是可被攔截的榜上名單。

在過敏防護上,它更獲得英國過敏協會(Allergy UK)認證,能有效處理 19 大類、102 種過敏原,濾除空氣中超過 300 種氣態與固態污染物。

同樣的過濾邏輯一旦進入半導體無塵室,就必須換一條更為嚴苛的技術路線。因為硼矽酸鹽玻璃纖維對晶圓來說有個致命傷,就是「硼 (Boron)」 / 圖片授權:Shutterstock

然而,同樣的過濾邏輯一旦進入半導體無塵室,就必須換一條更為嚴苛的技術路線。因為硼矽酸鹽玻璃纖維對晶圓來說有個致命傷,就是「硼 (Boron)」。

在半導體製程中,硼是常見的 P 型摻雜物,用來精準改變矽晶圓的電性。如果濾網有任何微小的破損、老化或化學侵蝕,進而釋放出極微量的硼離子,就可能直接污染晶圓,改變其導電特性,導致晶片報廢。

此外,無塵室要求的是比 HEPA 更極致的 ULPA(超低穿透率空氣濾網) 等級的潔淨度。ULPA 的標準通常要求對 0.12 微米 的粒子達到 99.999% 甚至 99.9999% 的超高攔截率。在奈米級的競爭中,任何多穿透的一顆微塵,都代表著一筆不小的經濟損失。

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為了解決「硼」的問題並追求極限的過濾效率,材料學家搬出了塑膠界的王者,PTFE 也鐵氟龍。鐵氟龍不僅耐酸鹼、耐腐蝕,還能透過拉伸製成直徑僅 0.05 至 0.1 微米 的極細纖維,其細度遠勝玻璃纖維。雖然 PTFE 耐化學腐蝕,但它既昂貴且物理上也很脆弱,安裝時若不小心稍微觸碰,數萬元的濾網就可能報銷。因此,你只會在晶圓廠而非一般家庭環境看到它。

即便如此,在空氣濾淨系統中,還有一樣是無塵室和你家空氣清淨器上面都有的另一張濾網,就是活性碳濾網。

活性碳如何從物理攔截跨越到分子吸附?

好不容易將微塵擋在門外時,危機卻還沒有解除。因為空氣中還隱藏著另一類更難纏的大魔王:AMC(氣態分子污染物)

HEPA 或 ULPA 這類物理濾網雖然能攔截固體微粒,但面對氣態分子時,就像是用網球拍想撈起水一樣徒勞。這些氣態分子如同「幽靈」一般,能輕易穿過物理濾網的縫隙,其中包括氮氧化物、二氧化硫,以及來自人體的氨氣與各種揮發性有機物(VOCs)。

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為了對付這些幽靈,我們必須在物理防線之外,加裝一道「化學濾網」。

這道防線的核心就是我們熟知的活性碳。但這與烤肉用的木炭不同,這裡使用的是經過特殊改造的「浸漬處理(Impregnation)」活性碳。材料科學家會根據敵人的不同性質,在活性碳上添加不同的化學藥劑:

  • 酸鹼中和:對付氮氧化物、二氧化硫等酸性氣體,會在活性碳上添加碳酸鉀、氫氧化鉀等鹼性藥劑,透過酸鹼中和反應將有害氣體轉化為固體鹽類。反之,如果添加了磷酸、檸檬酸等酸性藥劑,就能中和空氣中的氨氣等鹼類。
  • 物理吸附與凡德瓦力:對於最麻煩的有機揮發物(VOCs,如甲醛、甲苯),因為它們不具酸鹼性,科學家會精密調控活性碳的孔徑大小,利用龐大的「比表面積」與分子間的吸引力(凡德瓦力),像海綿吸水般將特定的有機分子牢牢鎖在孔隙中。
活性碳如何從物理攔截跨越到分子吸附? / 圖片來源:Amway

空氣濾淨的終極邏輯:物理與化學防線的雙重合圍

在晶圓廠這種對空氣品質斤斤計較的極端環境,活性碳的運用並非「亂槍打鳥」,而是一場極其精密的對戰策略。

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工程師會根據不同製程區域的空氣分析報告,像玩 RPG 遊戲時根據怪物屬性更換裝備一樣——「打火屬性怪要穿防火裝,打冰屬性則換上防寒裝」。在最關鍵的黃光微影區(Photolithography),晶圓最怕的是人體呼出的氨氣,此時便會配置經過酸性藥劑處理的活性碳進行精準中和;而在蝕刻區(Etching),若偵測到酸性廢氣,則會改用鹼性配方的濾網。這種「對症下藥」的客製化邏輯,是確保晶片良率的唯一準則。

而在你的家中,雖然我們無法像晶圓廠那樣天天進行空氣成分分析,但你的肺部同樣需要這種等級的保護。安麗逸新空氣清淨機 SKY 的設計邏輯,正是將這種工業級的精密防護帶入家庭。它不僅擁有前述的高規 HEPA 濾網,更搭載了獲得美國專利的活性碳氣味濾網。

關於活性碳,科學界有個關鍵指標:「比表面積(Specific Surface Area)」。活性碳的孔隙越多、表面積越大,其吸附能力就越強。逸新氣味濾網選用高品質椰殼製成的活性碳,並經過高溫與蒸氣的特殊活化處理,打造出多孔且極致高密度的結構。

這片濾網內的活性碳配重達 1,020 克,但其展開後的總吸附表面積竟然高達 1,260,000 平方公尺——這是一個令人難以想像的數字,相當於 10.5 個台北大巨蛋 的面積。這種超高的比表面積,是市面上常見濾網的百倍之多。更重要的是,它還添加了雙重觸媒技術,能特別針對甲醛、戴奧辛、臭氧以及各種細微的異味分子進行捕捉。這道專利塗層防線,能將你從裝潢家具散發的有機揮發氣體,或是路邊繁忙車流的廢氣中拯救出來,成為全家人的專屬空氣守護者。

總結來說,無論是造價百億的半導體無塵室,還是守護家人的空氣清淨機,其背後的科學邏輯如出一轍:「物理濾網攔截微粒,化學濾網捕捉氣體」。只有當這兩道防線同時運作,空氣才稱得上是真正的「乾淨」。

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食品添加物中的甜蜜陷阱「阿斯巴甜」真的會致癌嗎?
科學月刊_96
・2023/10/31 ・3740字 ・閱讀時間約 7 分鐘

  • 作者/葉又嘉
    • 臺灣大學食品安全與健康研究所碩士生。
  • 作者羅宇軒
    • 臺灣大學食品安全與健康研究所助理教授。
  • Take Home Message
    • 今(2023)年 7 月中,國際癌症研究機構(IARC)將人工甜味劑「阿斯巴甜」列為 2B 級可能致癌因子。
    • IARC 針對與人體相關的環境因子(物質和行為),依動物實驗、人類流行病學、致癌機轉研究現有證據強度進行致癌等級分類。
    • 2B 級物質的致癌證據強度有限,根據目前阿斯巴甜的每日可接受攝取量,正常成人需飲用超過 9~14 罐含阿斯巴甜的飲料,才有危害健康的疑慮。

「甜」不僅為食物增添風味,更能帶給我們愉悅的感受。過去的食品加工業者通常透過添加果糖、蔗糖等天然原料為食物提供甜味,以提升食物的品質和滿足消費者需求。然而,自從人工甜味劑問世以來,相較於果糖、蔗糖等含有熱量且會影響血糖的甜味劑,人工甜味劑主打低卡、零熱量、適合糖尿病患者食用等特點,使相關產品如雨後春筍般湧現,也逐漸為大眾接受。

人工甜味劑會對健康產生影響嗎?隨著它大量被應用於食品加工領域,這類話題始終存在著不少的討論聲量。就在今年 7 月中旬,世界衛生組織(World Health Organization, WHO)轄下的國際癌症研究機構(International Agency for Research on Cancer, IARC)正式將人工甜味劑「阿斯巴甜」(aspartame)列為 2B 級「可能致癌因子」(possibly carcinogenic to humans)。此消息一經公布,各大媒體紛紛爭相報導,「……阿斯巴甜列 2B 類致癌物……」、「WHO 將甜味劑阿斯巴甜納入第 2 級致癌物!……」、「別被阿斯巴甜 2B 致癌物嚇到……」等標題充斥在各大媒體版面。但 2B 級可能致癌因子真的有那麼恐怖嗎?它代表什麼?更改分類有何意義?首先,讓我們先了解 IARC 如何針對人類致癌因子進行分類。

IARC 人類致癌因子的分類

國際癌症研究機構將人類致癌因子分成四大類,分別為 1 級:確定為致癌因子;2A 級:極有可能為致癌因子;2B 級:可能為致癌因子;3 級:無法歸類為致癌因子。主要依據受評估因子在流行病學、動物實驗、人體細胞機轉這三項領域中現有的科學證據權重進行分類(表一)。

圖/科學月刊

如果只閱讀完表一,讀者應該還是對於這個分類機制似懂非懂。在此讓我們透過實際的例子,看看生活中常見的物質或行為在 IARC 分類中分別屬於哪一類:

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圖/科學月刊

危害 vs 風險 

讀者們看到這裡會不會很驚訝或好奇,為什麼日常生活中常接觸到的加工肉品和熱飲、從事夜班工作,甚至是每天都會照射到的太陽,它們的分類級別居然都比阿斯巴甜來得高?相反地,一般直覺認為危害程度較高的鉛、汽油、乙醛等物質,竟然與阿斯巴甜屬於同一類?事實上,IARC 是基於該物質對人體的危害(hazard)而非基於風險(risk)評估相關因子。不過危害和風險兩者不一樣嗎?它們之間又有什麼差異? 

「危害」指的是會對人體產生任何形式傷害的潛在因子,包含物質、疾病、工作類型、工作環境等。IARC 發布的分類僅為危害辨識(hazard identification)的結果,意思是現有科學證據是否支持該因子會導致癌症,但並未考量到接觸時間、攝取量、暴露量、暴露途徑等其他因素。然而,物質或行為是否會對人體健康產生實質影響,則須經由風險評估(risk assessment)判斷。

「風險」是指結合危害資訊和暴露評估結果後得出的數值。以阿斯巴甜為例,在 IARC 將它列為可能的致癌因子之前,WHO 旗下的食品添加劑聯合專家委員會(Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives, JECFA)已多次進行風險評估,並提出阿斯巴甜的每日可接受攝取量(acceptable daily intake, ADI)為每天每公斤體重 0~40 毫克(mg)。報告中同時也提到,假設一罐飲料含有 200~300 mg 的阿斯巴甜,以一位體重 70 公斤的成年人為例,他每天需要攝取大約 9~14 罐飲料,才有可能超過 ADI 值〔註〕

〔註〕根據 2015 年西班牙的市售飲品調查中,在含有阿斯巴甜的各式飲料中,內含的阿斯巴甜實際濃度介於每公升 45~563 mg。也就是一罐含有阿斯巴甜的 330 毫升飲料中,阿斯巴甜濃度約 15~186 mg。

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由此可知,危害和風險之間的區別在於危害僅為定性的描述,而風險則根據實際暴露具體量化受評估因子對健康的影響。

ADI 值代表的意義

ADI 值是基於動物實驗中觀察不到任何不良反應的劑量(no-observed-adverse-effect level, NOAEL)進行計算,再除以安全係數(safety factor,通常為 100,包括 10 倍的動物和人體之間的差異,以及 10 倍考慮個體間的差異)後得出。因此,ADI 值的意義在於只要每個人每天對於某物質的攝取量低於該值,就不太可能對健康造成不良影響。

(資料來源:行政院食品安全辦公室)
圖/科學月刊

列入可能致癌物的根據

既然如此,IARC 為什麼會將阿斯巴甜列入可能的致癌物?首先,這次的評估納入超過 7000 多篇的文獻,並在最後篩選出 1300 篇研究給予專家小組評估。在阿斯巴甜的人體口服試驗中,當人體暴露到與 ADI 值相同的阿斯巴甜劑量時,並未觀察到血液中阿斯巴甜代謝物濃度增加,顯示阿斯巴甜在人體內代謝快速,並不會大量進入人體循環系統。

此外,雖然有些流行病學研究指出阿斯巴甜的暴露與某些癌症在統計學上具有正相關,但目前尚無直接證據表明它們之間的相關性為絕對。這是因為研究中無法排除潛在可能導致癌症發生的因子,例如生活作息、飲食習慣、社會壓力等。因此有關人體致癌性流行病學證據,專家們認為公信力有限。

至於動物實驗的部分,有三篇研究指出在兩種性別的大鼠和小鼠中,都觀察到惡性及良性腫瘤的發生率有上升趨勢。然而,專家們對這些研究的實驗設計存在疑慮,像是在實驗中使用的動物皆為相同來源而非隨機抽樣,這部分會導致無法排除是否因為選擇的動物來源單一,同時它們對於阿斯巴甜影響又較為敏感,使得研究結果得到發生率有上升的趨勢,專家認為這部分的證據力也是屬於有限。

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最後有關人體細胞致癌機轉,雖然在實驗中有觀察到阿斯巴甜會增加細胞氧化壓力,且部分證據表明阿斯巴甜會誘導細胞慢性發炎、細胞增殖、細胞死亡、營養供應等不良反應,然而實驗皆在實驗室條件下進行,同時相關研究在研究設計、數據分析仍存在侷限性,因此專家認為致癌機轉的科學證據也是有限的。

需要因此少吃阿斯巴甜嗎? 

從人體代謝來看,當我們攝取含有阿斯巴甜的食物時,阿斯巴甜在消化系統中會被完全水解成苯丙氨酸(phenylalanine)、天冬氨酸(aspartic acid)和甲醇(methanol),接著再進一步被分解為甲醛(formaldehyde)、甲酸(formic acid)和二酮哌嗪(diketopiperazine)。儘管上述專有名詞讓人感到陌生,但事實上這些化學物質普遍存在於我們的日常生活飲食中,身體也具備相關機制能夠將它們代謝。因此,對於一般身體健康的人來說,在正常攝取情況下不需要過度擔心它對健康的影響,也不必特意改變飲食習慣。除非個體飲食習慣屬於極端情況,或是先天缺乏代謝苯丙氨酸能力的苯丙酮尿患者,才需要避免攝取到阿斯巴甜。

以阿斯巴甜為基底的甜味劑。圖/wikimedia

阿斯巴甜在歐盟、美國、日本等多個國家已經被允許使用多年,臺灣目前也已開放將它添加到各種食品中。雖然上述科學數據提到,只要每天攝取的阿斯巴甜不超過每公斤體重 40 mg,實際上對健康並不會造成危害。然而,因為每個人的風險感知存在差異,能夠接受的風險程度高低有別,如果有讀者還是想要減少攝取阿斯巴甜,該怎麼辦?

根據臺灣法規,阿斯巴甜屬於食品添加劑,若食品業者將它添加於產品中,依規定必須將它標示於食品包裝中。因此,如果民眾想要減少阿斯巴甜攝取,只要在購買產品前仔細閱讀包裝上的食品標示,選擇不含有添加阿斯巴甜的產品,即可有效減少攝取到阿斯巴甜的機會。

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總結來說,阿斯巴甜在正常使用的情況下並不會對於我們健康造成影響,儘管 IARC 將它列為可能的致癌因子,這並不代表著它有絕對致癌的風險。IARC 的致癌因子分類是基於實驗證據的公信力程度,包括動物實驗、人類流行病學研究、致癌機轉研究三大部分,然而以現今的研究結果,多數能給予我們的致癌證據是有限的。

總結來說,目前 IARC 將阿斯巴甜列為 2B 級可能的致癌因子,不僅可喚起大家對阿斯巴甜的關注,更代表未來需要更多有關阿斯巴甜的研究,才能更加確定它對於人體的健康風險影響。在日常生活中,一般民眾不需要太過擔心,更重要的是應保持適量均衡飲食,自然能限制日常生活中人工甜味劑的攝取,進而達到維持身體健康的目的!

  • 〈本文選自《科學月刊》2023 年 9 月號〉
  • 科學月刊/在一個資訊不值錢的時代中,試圖緊握那知識餘溫外,也不忘科學事實和自由價值至上的科普雜誌。
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有毒是食物的原罪,還是你眼睛業障重?——「PanSci TALK:食品充滿致癌物?」
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文/李秋容

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Line 的長輩群組總是傳來令人恐懼的「溫馨提醒」嗎?對於這些「食安內幕」,你是感到恍然大悟,還是更加百思不得其解呢?2016 年 10 月 13 日 PanSci TALK:食品充滿致癌物?食安新聞讓你心驚驚?邀請到台灣大學食品科技研究所葉安義教授,他將以最近傳出含有丙烯醯胺的「食安苦主」—黑糖為例,說明到底丙烯醯胺是什麼?真的會讓人致癌嗎?

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台灣大學食品科技研究所葉安義教授。

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有沒有毒,誰說了算?

想知道為什麼食物會致癌,就要先來了解致癌的定義。致癌,簡單來說就是具有毒性,而食物有沒有毒,其實要從「質」和「量」雙管齊下。質,其實就是物質的本質,以常見的「巧克力」為例,人類或許可以天天吃,但對犬類來說,巧克力所含的可可鹼可能會使這些毛小孩致命;而量則意指攝食量,即使是生存必需的「氧氣」,純氧吸食過量也可能會造成中毒。

但該怎麼吃才能同時顧及兩者呢?葉安義建議,可以將「分散風險」的概念套用在飲食上,盡量避免大量的吃單一食品,任何營養過量了都可能變成傷害,而我們最常聽到的傷害就是「致癌」。

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致癌物怎麼定義?人類的美食可能是其他生物的毒藥。圖/LearningLark @ flickr

可能致癌的物質我們稱為致癌因子,致癌因子聽起來似乎遙不可及,但其實它可能以你不知道的方式潛藏在日常生活中,以被列為 1 級的苯為例,食物攝取量其實只佔每日攝取量的一小部分,大部分還是從空氣中攝取(220 微克),而吸菸者的攝取量則可能高達 7900 微克。但「致癌因子」並不是「癌症」的代名詞,許多你我熟悉的物質都含有這些所謂的「致癌因子」,如 2A 級分類中有丙烯醯胺和紅肉等物質,單氯丙二醇和咖啡被列為 2B 級,許多人每日常吃的膽固醇和茶則是 3 級。

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這些分類是什麼意思呢?其實它代表了致癌因子的致癌程度。依據國際癌症研究署(International Agency for Research on Cancer,簡稱  IARC)發表的「人類致癌因子分類表」,致癌物質共分為五大類,分別為 1 級(確定為人類致癌因子)、2A 級(極有可能為人類致癌因子)、2B 級(可能為致癌因子)、3 級(無法判定為人類致癌因子),以及 4 級(極有可能為非致癌因子)。在這所有分類中,只有 1 級致癌因子已有充分的流行病學證據證實可致癌,其他分類則停留在動物試驗階段或是證據不足。

「所以我說,那個丙烯醯胺呢?」

黑糖被指出含有丙烯醯胺,引起一陣恐慌。圖 / photograph by Quinn Dombrowski @ flickr
黑糖被指出含有丙烯醯胺,引起一陣恐慌。圖/Quinn Dombrowski @ flickr

對於致癌物有了更精確的認識後,讓我們的目光回到苦主-黑糖的身上。去年《康健雜誌》在「市售黑糖抽檢,全部測出致癌物質丙烯醯胺」一文中,指出食用黑糖可能不是在吃補,而是在服毒,為食安界投下了一顆震撼彈,但這是顆核彈還是空包彈呢?

丙烯醯胺(Acrylamide,簡稱 AA)是一種水溶性、無色無味的片狀結晶,常被合成為聚丙烯醯胺,可作為清淨飲用水用的凝絮劑,以及實驗用凝膠電泳。但似乎是「食物絕緣體」的丙烯醯胺,卻在 2002 年來自瑞典的研究中被發現,油炸物和烘焙食品都可能含有丙烯醯胺。就連台灣的國家環境毒物中心研究也證實,經過高溫處理的食物如烘焙咖啡豆、洋芋片、黑糖和油條等,甚至是抽煙,都可能產生丙烯醯胺。

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「到底丙烯醯胺是怎麼產生的?」答案就在「梅納反應」裡!或許你沒聽過它,但你絕對聞過它。無論是每天早上濃郁的烘焙咖啡香,還是煎牛排恰到好處的焦香梅納反應(Maillard reaction)其實就是醣類(還原醣)和蛋白質(胺基酸)在高熱狀態(攝氏 140 度以上)下產生的反應,而丙烯醯胺就是這兩位的「愛的結晶」。 lustinfo.ch

梅納反應帶來的香味是否有毒?圖 / photograph by Oliver Hallmann @ flickr
梅納反應帶來的香味是否有毒?photograph by Oliver Hallmann @ flickr

冷靜下來想一想,「醣類、蛋白質、加熱」這不就是每天廚房都會發生的事情嗎!?(再度無法冷靜)先別恐慌,依據瑞典的研究指出,人類經由食物攝食的每日丙烯醯胺量約為 1.7 μg / kg,這個量遠低於(< 100 倍)可造成動物神經系統及生殖系統受損的劑量。但想要離這個標準越遠越好的話,葉安義建議可以選擇低溫油炸來避免高溫狀態,而咖啡愛好者也可以放心,因為台灣大部分的咖啡濃度較淡、較偏酸性,因此丙烯醯胺含量相當低(丙烯醯胺在酸性情況下不易產生)。

令人「安心」的食安危機?

如此看來,食物中含有化學物質,甚至是致癌物質並不可怕,葉安義認為不需要因此害怕加工食品,開始對「手工」兩個字產生迷信。「手工製作和工廠製作,你認為哪個好?」標榜純手工製造的食物儼然在食品鏈中自成一派,甚至間接成為「健康」的代名詞,但看在葉安義眼裡,他認為在法規以外的食物才是真正的食安問題,尤其是標示不清、甚至是不明來源的網購食品,「而且手工不一定好,加工廠的成品起碼有規定的檢驗程序和製程。」

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面對傳說中的「食安內幕」,葉安義提醒大家絕對要「停、看、聽」,最重要的就是停下來別被媒體聳動的標題、一時的討論氣氛帶著跑,並學習當個「流言終結者」,針對不合理的解釋勇於尋找專業背景提供的解答,不讓真正的食安危機在混戰中失了焦。

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衛生福利部食品藥物管理署_96
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衛生福利部食品藥物管理署依衛生福利部組織法第五條第二款規定成立,職司範疇包含食品、西藥、管制藥品、醫療器材、化粧品管理、政策及法規研擬等。 網站:http://www.fda.gov.tw/TC/index.aspx