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怎麼決定多少「劑量」對人體有害?── 「PanSci TALK:食品安全基本功」

衛生福利部食品藥物管理署_96
・2017/05/18 ・4582字 ・閱讀時間約 9 分鐘 ・SR值 569 ・九年級

本文由衛生福利部食品藥物管理署委託,泛科學企劃執行

記錄/李霜茹

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。」

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國立臺灣大學毒理學研究所姜至剛教授

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。」

母乳中也可能含有微量抗生素、重金屬、塑化劑等「毒物」。圖/nerissa’s ring, Flickr CC License

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。」

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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)」

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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。

圖/姜至剛教授簡報

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。

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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。

圖/姜至剛教授簡報

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。」

圖/姜至剛教授簡報

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。」

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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。

圖/姜至剛教授簡報

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。」

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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。」

我們的食安環境需要需要消費者、媒體、政府一起花時間改善。圖/當天講座現場
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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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為什麼越累越難睡?當大腦想下班,「腸道」卻還在加班!
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/04/30 ・2519字 ・閱讀時間約 5 分鐘

本文與  益福生醫 合作,泛科學企劃執行

昨晚,你又在床上翻來覆去、無法入眠了嗎?這或許是現代社會最普遍的深夜共鳴。儘管換了昂貴的乳膠枕、拉上百分之百遮光的窗簾,甚至在腦海中數了幾百隻羊,大腦的那個「睡眠開關」卻彷彿生鏽般卡住。這種渴望休息卻睡不著的過程,讓失眠成了一場耗損身心的極限馬拉松 。

皮質醇:你體內那位「永不熄滅」的深夜警報器

要理解失眠,我們得先認識身體的一套精密防衛系統:下視丘-垂體-腎上腺軸(HPA axis) 。這套系統原本是演化給我們的禮物,讓我們在面對劍齒虎或突如其來的危險時,能迅速進入「戰鬥或快逃」的備戰狀態。當這套系統啟動,腎上腺就會分泌皮質醇 (壓力荷爾蒙),這種荷爾蒙能調動能量、提高警覺性,讓我們在危機中保持清醒 。

然而,現代人的「劍齒虎」不再是野獸,而是無止盡的專案進度、電子郵件與職場競爭。對於長期處於高壓或高強度工作環境的人們來說,身體的警報系統可能處於一種「切換不掉」的狀態。

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在理想的狀態下,人類的生理時鐘像是一場精確的接力賽。入夜後,身體會進入「修復模式」,此時壓力荷爾蒙「皮質醇」的濃度應該降至最低點,讓「睡眠荷爾蒙」褪黑激素(Melatonin)接棒主導。褪黑激素不僅負責傳遞「天黑了」的訊號,它還能抑制腦中負責維持清醒的食慾素(Orexin)神經元,幫助大腦順利關閉覺醒開關。

對於長期處於高壓或高強度工作環境的人們來說,身體的警報系統可能處於一種「切換不掉」的狀態 / 圖片來源:envato

然而,當壓力介入時,這場接力賽就會變成跑不完的馬拉松賽。研究指出,長期的高壓環境會導致 HPA 軸過度活化,使得夜間皮質醇異常分泌。這不僅會抑制褪黑激素的分泌,更會讓食慾素在深夜裡持續活化,強迫大腦維持在「高覺醒狀態(Hyperarousal)」。 這種令人崩潰的狀態就是,明明你已經累到不行,但大腦卻像停不下來的發電機!

長期的睡眠不足會導致體內促發炎細胞激素上升,而發炎反應又會進一步活化 HPA 軸,分泌更多皮質醇來試圖消炎,高濃度的皮質醇會進一步干擾深層睡眠與快速動眼期(REM),導致睡眠品質變得低弱又破碎,最終形成「壓力-發炎-失眠」的惡行循環。也就是說,你不是在跟睡眠上的意志力作對,而是在跟失控的生理長期鬥爭。

從腸道重啟好眠開關:PS150 菌株如何調校你的生理時鐘

面對這種煞車失靈的失眠困局,科學家們將目光投向了人體內另一個繁榮的生態系:腸道。腸道與大腦之間存在著一條雙向通訊的高速公路,這就是「菌-腸-腦軸 (Microbiome-Gut-Brain Axis, MGBA)」,而某些特殊菌株不僅能幫助消化、排便,更能透過神經與內分泌途徑與大腦對話,直接參與調節我們的壓力調節與睡眠節律。這種菌株被科學家稱為「精神益生菌」(Psychobiotics)。

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腸道與大腦之間存在著一條雙向通訊的高速公路,這就是「菌-腸-腦軸 (Microbiome-Gut-Brain Axis, MGBA)」/圖片來源:益福生醫

在眾多研究菌株中,發酵乳桿菌 Limosilactobacillus fermentum PS150 的表現格外引人注目。PS150菌株源於亞洲益生菌權威「蔡英傑教授」團隊的專業研發,累積多年功能性菌株研發經驗的科學成果。針對臨床常見的「初夜效應」(First Night Effect, FNE),也就是現代人因出差、換床或環境改變導致的入睡困難,俗稱認床。科學家在進行實驗時發現,補充 PS150 菌株能顯著恢復非快速動眼期(NREM)的睡眠長度,且入睡更快,起床後也更容易清醒。更重要的是,不同於常見的藥物助眠手段(如抗組織胺藥物 DIPH)容易造成快速動眼期(REM)剝奪或導致睡眠破碎化,PS150 菌株展現出一種更為「溫和且自然」的調節力,它能有效縮短入睡所需的時間,並恢復睡眠中代表深層修復的「Delta 波」能量。

科學家發現,即便將 PS150 菌株經過特殊的熱處理(Heat-treated),轉化為不具活性但保有關鍵成分的「後生元」(Postbiotics),其生物活性依然能與活菌媲美 。HT-PS150 技術解決了益生菌在儲存與攝取過程中容易失去活性的痛點,讓這些腸道通訊員能更穩定地發揮作用 。

在臨床實驗中,科學家觀察到一個耐人尋味的現象:當詢問受試者的主觀感受時,往往會遇到強大的「安慰劑效應」,無論是服用 HT-PS150 還是安慰劑的人,主觀上大多表示睡眠變好了。這種「體感上的進步」有時會掩蓋真相,讓人分不清是心理作用還是真實效益。

然而,客觀的生理數據(Biomarkers)卻揭開了關鍵的差異。在排除主觀偏誤後,實驗數據顯示 HT-PS150 組有更高比例的人(84.6%)出現了夜間褪黑激素分泌增加,且壓力荷爾蒙(皮質醇)顯著下降,這證明了菌株確實啟動了體內的睡眠調控系統,而不僅僅是心理安慰。

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最值得關注的是,對於那些失眠指數較高(ISI ≧ 8)的族群,這種「生理修復」與「主觀體感」終於達成了一致。這群人在補充 HT-PS150 後,不僅生理標記改善,連原本嚴重困擾的主觀睡眠效率、持續時間,以及焦慮感也出現了顯著的進步。

了解更多PS150助眠益生菌:https://lihi3.me/KQ4zi

重新定義深層睡眠:構建全方位的深夜修復計畫

睡眠從來就不只是單純的休息,而是一場生理功能的全面重整。想要重獲高品質的睡眠,關鍵在於為自己建立一個全方位的修復生態系。

這套系統的基石,始於良好的生活習慣。從減少睡前數位螢幕的干擾、優化室內環境,到作息調整。當我們透過規律作息來穩定神經系統,並輔以現代科學對於 PS150 菌株的調節力發現,身體便能更順暢地啟動睡眠開關,回歸自然的運作節律。

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與其將失眠視為意志力的抗爭,不如將其看作是生理機能與腸道微生態的深度溝通。透過生活作息的調整與科學實證的支持,每個人都能擁有掌控睡眠的主動權。現在就從優化生活型態開始,為自己按下那個久違的、如嬰兒般香甜的關機鍵吧。

與其將失眠視為意志力的抗爭,不如將其看作是生理機能與腸道微生態的深度溝通 / 圖片來源 : envato

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肺部為何會「結疤」?揭開比癌症更致命的「菜瓜布肺」,科學家如何找到破解惡性循環的新契機
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/05/08 ・2041字 ・閱讀時間約 4 分鐘

本文由 肺纖維化(菜瓜布肺)社團衛教 合作,泛科學撰文

在現代醫學的警示清單裡,乳癌、大腸癌這些疾病大家都不陌生;但有一個「隱蔽且致命」的威脅卻常被忽視,那就是「肺纖維化」。其中最常見的類型「特發性肺纖維化」(IPF),其預後往往不太樂觀,確診後的五年存活率甚至比許多常見的癌症還低。

首先,我們得先破解一個迷思:肺纖維化並不是單一疾病,而是許多種間質性肺病的共同表現。當我們聽到「肺纖維化」,腦中常浮現「菜瓜布肺」的形象,患者的肺部外觀充滿一個個空洞與疤痕,像極了乾燥的絲瓜。這精準描繪了肺部組織逐漸硬化、失去彈性的過程。

更重要的是,IPF 這類肺纖維化的威脅在於「不可逆」的特性,一旦形成就很難逆轉。這跟部分 COVID-19 康復者身上、仍有機會復原的肺纖維化,是兩種完全不同的概念。

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IPF 這類肺纖維化的威脅在於「不可逆」的特性,一旦形成就很難逆轉 / 圖示來源:shutterstock

肺部為何會變成「菜瓜布」?

為什麼好端端的肺會變成菜瓜布?這其實是一場身體修復機制失控的結果。

「纖維化」的組織,就是肺部間質組織(interstitium)的疤痕化。間質是圍繞在肺泡周圍,包含血管與支持肺部結構的結締組織。在正常情況下,肺部損傷後會啟動修復機制,並再生健康組織。但在肺纖維化的患者體內,這套修復機制卻「當機」了。

身體會不斷地發出訊號,導致負責修復工作的「纖維母細胞」(fibroblasts)被過度活化,進而失控地沉積膠原蛋白疤痕組織,最終在肺部形成永久性的纖維化。

科學家發現,這個過程之所以棘手,在於它是一個「惡性循環」,肺部同時存在著「發炎反應」與「纖維化」這兩條路徑 ,它們相互加乘,演變成難以阻斷的強大破壞力。

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雖然特發性肺纖維化 (IPF) 的具體成因不明 ,但已知某些特定族群的風險更高。例如抽菸,特定年齡與性別(50歲以上男性)、長期暴露於粉塵環境的工作者(農業、畜牧業、採礦業…)、胃食道逆流者。此外,患有自體免疫疾病(如類風濕性關節炎、乾燥症、硬皮症、皮肌炎/多發性肌炎,)的患者,他們併發肺纖維化的機率遠高於一般人,必須特別警覺。

雖然特發性肺纖維化 (IPF) 的具體成因不明 ,但已知某些特定族群的風險更高。/ 圖示來源:shutterstock

打斷惡性循環的挑戰,為何只對抗「纖維化」還不夠?

面對這個不可逆的疾病,醫學界長年束手無策,直到 2014 年才迎來一道曙光。美國 FDA 批准了兩種機制不同的新藥:Nintedanib 和 Pirfenidone。這兩種藥物的出現是治療史上的分水嶺,首度被證實能夠「延緩」IPF 患者肺功能的惡化速度。

然而,這場戰役尚未結束。現有的治療雖然帶來了希望,卻也凸顯了「未被滿足的醫療需求」。從機制上來看,這些藥物主要抑制的是「纖維化路徑」。

這讓科學界開始思考這個未被滿足的棘手問題:既然疾病的本質是「發炎」與「纖維化」的雙重打擊,那麼,我們是否能找到「同時抑制」這兩條路徑的全新策略,從而更有效地打斷這個惡性循環?

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找到同時調控「發炎」與「纖維化」的新靶點

為了解決難題,科學家將目光鎖定在一個細胞內的酵素:磷酸二酯酶 4B(PDE4B)

為什麼鎖定它?讓我們看看它的「雙重作用」機制:

  1. 關鍵位置: PDE4B 同時存在於免疫細胞(與發炎有關)與纖維母細胞(與纖維化有關)當中。
  2. 作用機制: PDE4B 的主要工作是降解細胞內一種叫 cAMP(環磷酸腺苷) 的訊號分子。cAMP 可以被視為細胞內的「穩定信號」。
  3. 雙重抑制: 當我們使用藥物抑制了 PDE4B 的活性,細胞內的 cAMP 就不會被分解,濃度會隨之升高。高濃度的 cAMP 能穩定免疫細胞和纖維母細胞,同時產生抗發炎抗纖維化的雙重效應。

簡單來說,鎖定並抑制 PDE4B,就像是同時抑制了免疫風暴與纖維化的工程,有望從雙從抑制打擊這個惡性循環。

全球臨床試驗帶來的新希望

近十年來,全球在肺纖維化領域投入了大量的臨床試驗,我們相信,在科學家逐步破解肺纖維化惡性循環的複雜難題後,期盼未來能為無數患者爭取到更安全、健康的生活與未來。

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最後,我們必須再次提醒,特發性肺纖維化(IPF)與漸進性肺纖維化(PPF)是極具破壞性、且不可逆的疾病。面對這個比癌症更致命的對手,雖然現有的治療手段能延緩惡化,但無法逆轉已經形成的肺部疤痕組織,因此「早期診斷、早期治療」仍是對抗肺纖維化最重要的黃金時刻。

必須再次提醒,特發性肺纖維化(IPF)與漸進性肺纖維化(PPF)是極具破壞性、且不可逆的疾病。/ 圖示來源:


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這樣吃安全嗎?用科學去看「劑量」與「食安」
衛生福利部食品藥物管理署_96
・2023/10/06 ・2743字 ・閱讀時間約 5 分鐘

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。

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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?

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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]

所有化學物質都有毒,差別僅在「劑量」。 圖/envato.elements

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?

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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]

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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]

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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]

化學物質的毒性大小,要看它半致死劑量的多寡。 圖/envato.elements

「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]

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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。

購買時,建議詳閱食品標示。 圖/envato.elements

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]

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參考資料

  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.
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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