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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。」

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。」

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。

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。

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。」

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。」

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
文章難易度
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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來趟蕉心之旅?購買有產地履歷的香蕉好安心
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2022/06/02 ・2160字 ・閱讀時間約 4 分鐘

本文由 家樂福食物轉型計畫 委託,泛科學企劃執行。

  • 文/陳彥諺

你喜歡吃香蕉嗎?香蕉是台灣人從小到大非常熟悉的水果,不僅方便攜帶、營養價值豐富,更符合現代的養生概念,很適合健身者、節食者。不過,你是從哪裡買到香蕉的呢?
你知道現在已經有專屬香蕉的「驗證」了嗎?

從以前到現在的台灣「蕉傲」

為什麼香蕉也有驗證?在談到驗證之前,首先讓我們聊聊過去。

作為常見的、隨手可得的水果,香蕉不只是台灣重要的水果產業之一,也是全球重要的經濟果樹及糧食作物。在巔峰時候,香蕉曾經是全球產量最多的水果,經濟價值非常高,僅次於蘋果、柑橘及葡萄,而糧食重要性也僅次於小麥、稻米和玉米。

而我們的台灣,曾經有「香蕉王國」美名,當時因爲產量大,加上風土及氣候適合栽種,台灣種植出來的香蕉特別好吃,價格和出口銷量的成績都非常亮眼。在香蕉的黃金年代中,台灣東西南北都有種植。

只是,雖然台灣是香蕉王國,外銷成績乍看亮眼,但蕉農的辛苦卻很少人知道。行話裡有種說法是「種蕉如賭」,因為種植香蕉必須靠天吃飯,將蕉苗種下之後,接著蕉農便得對賭著天氣氣候環境市場狀況——如果自然條件不佳,會導致收成慘澹,不過,若整體銷量過剩,也將造成價格大跌。又如果非常好運,成功撐過上述的局面,最終在進入市場銷售前,還將面臨到中盤、行口(台語)的層層轉手。作為一個蕉農,有太多變數不能掌控,收入也因此起伏不定。

吃好蕉!守護蕉農大行動!

台灣香蕉,從過去的出口黃金年代,邁入今天的另一個美好時代。如今,香甜軟糯的台灣香蕉,仍然是我們生活中的重要存在。

今天的台灣,因為經歷了多次爆發的食安問題,消費者越來越注重食品安全。與此同時,農民們仍然有收入穩定的需求。要如何平衡這兩點呢?

家樂福認為,比起讓蕉農單打獨鬥,有另一個能兼顧農民與消費者雙方利益的方法,那就是以賣場的力量,支持小農。家樂福賣場內,只販售通過驗證的香蕉,藉由驗證,不僅可以做到產地溯源、驗證履歷,鼓勵且支持小農轉型,讓蕉農可以專注栽種,不需擔心後端銷售問題,同時,顧客也能藉由驗證得知透明資訊,進而安心選購。

四大金蕉:履歷蕉、有機蕉、金蕉伯、石虎香蕉

家樂福的香蕉驗證共有四大種。家樂福的「履歷蕉」,是從雲林屏東產區中挑選出來當季的、品質最優良的香蕉,並且全產品都需具備「產銷履歷(TAP)標章」,也需要遵循「家樂福農藥規範」,履歷蕉的每一根香蕉,都有其栽種來源用藥是否符合歐盟標準的紀錄,且只有在經過政府委託的第三方驗證機構定期抽檢合格後才能販售。

家樂福 BIO 有機香蕉」則是來自全台最大的「有機驗證(Organic)」香蕉農園,位於屏東。「有機」的標章並不好取得,蕉農必須以全天然農法栽種,不施化肥不催生催熟,以人工除草代替除草劑,讓土壤是自然健康的狀態,健康的土壤所種植出來的香蕉,除了來源健康,口感香氣也特別好。

金蕉伯履歷香蕉」不是一個人,而是一群人!10 多年前,家樂福已開始在全台各地找尋志同道合的農友,終於在雲林遇到願意為食品安全環境永續共同努力的蕉農,後來更成為長期契作的對象。他們以友善農法耕種,呵護土地,種出好蕉。

石虎山蕉」則是南投中寮的一群農友。他們為了保育瀕臨絕種的台灣保育類動物石虎,不擴大農地面積、不使用化學肥料及除草劑,保留給石虎一塊乾淨安全友善的棲息地。

家樂福的 Act For Food 食物轉型計畫

家樂福與民生息息相關,通路可以單純只是販售點,也可以帶來改變、產生力量。因此,家樂福推動食物轉型計畫,希望建立起與農民、農民團體相互信賴的合作連結,藉由大量計畫性種植、保證收購降低平均成本,一來讓農民能獲得合理的農務所得,二來讓消費者能以合理價格買到安全的食物,三來,通路能成為穩定供貨的角色。

買香蕉選擇家樂福香蕉驗證,不僅食得安心,更是以行動支持在地農民。家樂福相信每個人都值得最好的,以家樂福 AFF 食物轉型作為領航,一同創造友善農民、土地、消費者的共好模式。

家樂福以行動,開創對所有人與土地共生共好的食物轉型模式,也邀請大家一同參與支持。

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料理系動畫神前激戰鯛魚料理!卻沒告訴你吃魚肝會導致維生素 A 中毒?!
Evelyn 食品技師_96
・2022/03/31 ・3694字 ・閱讀時間約 7 分鐘

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  • 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。

中華一番!。圖/IMDb

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]。 

濱鯛 (Etelis carbunculus)。圖/台灣魚資料庫

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]。 

維生素 A 及其衍生物的分子結構圖。圖 / 參考資料 5
維生素 A 於人體中代謝的示意圖,從視黃醇 (retinol) 向右反應,為氧化代謝產生視黃醛 (retinal),視黃醛再氧化代謝成視黃酸 (retinoic acid);從視黃醇 (retinol) 向左反應,為經長鏈脂肪酸酯化產生視黃酯 (retinyl esters),而視黃醛和視黃酯皆可再轉換回視黃醇。圖 / 參考資料 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]

維生素 A 有「建議攝取量」與「上限攝取量」,中毒還分急性與慢性中毒。圖/Pexels

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。

「吃太多紅蘿蔔,會導致維生素 A 中毒」是謠言。圖/Pexels

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)。

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Evelyn 食品技師_96
16 篇文章 ・ 13 位粉絲
一名食品技師兼研發專員,對食品科學充滿熱忱。有鑒於近年發生許多食安風暴,大眾對於食品安全的關注越來越高,網路上卻充斥著不實資訊或謠言。希望能貢獻微薄之力寫些文章,讓更多人有機會認識食品科學的正確知識!想獲得更多食品營養資訊可追蹤作者的粉絲專頁喔!https://www.facebook.com/profile.php?id=100066016756421

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奠下製冷技術基礎的功臣——瑪麗.恩格爾.彭寧頓的生平
椀濘_96
・2022/03/10 ・2583字 ・閱讀時間約 5 分鐘

做測驗,就有機會獲得免費特製手搖飲品,現場還有大獎等你抽!

被《紐約客》(The New Yorker)稱為「冰女」(Ice Woman)的科學家——瑪麗.恩格爾.彭寧頓(Mary Engle Pennington;1872-1952),是美國著名的細菌化學家,同時也是一名製冷工程師。

Mary Engle Pennington(1872-1952)。圖/wikipedia

出生於田納西州的彭寧頓,出生後不久便舉家搬往賓州費城生活。彭寧頓的童年生活很豐富,她的父親熱衷於園藝,也鼓勵她一起協助栽種、熟悉各類植物;除植物外,周末彭寧頓會和母親逛市場,有時還會去農場挑選肉品,她便會在一旁觀察,也是在這時她注意到了,夏天滿是農產品的攤位,一到冬天卻什麼都沒有。

「女性」在化學這條路上受到的阻礙

十二歲時的小彭寧頓在圖書館找到了一本醫學化學教材,身為一個對書籍狂熱的閱讀者,努力吞下了對當時的她而言是非常艱澀的內容,她便察覺到,是那些肉眼看不到的化學元素構成了周遭的一切,甚至維持生命所需。

「突然,有一天,我意識到,儘管我無法觸摸、品嚐或聞到它們,但它們確實存在。這是一個里程碑,」彭寧頓說,「我領悟到了世界的真實性。」

這引起了彭寧頓的興趣,她便向私立女子學校的校長詢問,是否願意提供化學講座。由於當時科學被認定不是適合年輕女性的學科,因此校長感到震驚並拒絕了。不過高興的是,彭寧頓的家人非常支持她的新興趣。

十八歲的彭寧頓找到了賓州大學的科學學院院長,詢問是否能能提供就讀名額,在當時的院長與化學系教授支持男女同校下,她順利取得了入學允許。

1890 年,彭寧頓進入賓夕法尼亞大學攻讀化學,同時也輔修了植物與動物學,彭寧頓在短短兩年內完成了學士的學位要求,包括化學、植物學、動物學、細菌學。畢業時,彭寧頓是班上唯一的女性,但礙於當時賓大沒有授予女性學位,因此她僅能獲得修業證書,而不是像她的男性同學那樣獲得學位。

當時賓大沒有授予女性學位,因此彭寧頓僅能獲得修業證書,無法像男性一樣取得學位。圖/Pexels

不過這並未澆熄彭寧頓的熱忱,彭寧頓無視所有對她的歧視,並繼續埋首於化學研究生涯,具有天賦的她,在短短三年內發表了一篇關於化學元素鈮(columbium)和鉭(Tantalum)的衍生物論文,靠著這份成就,也讓彭寧頓在 1895 年時,取得賓大的化學博士學位,這件事對當時(對現在應該也是 XD)而言堪稱壯舉,沒有學士學位,卻擁有了博士學位。

然而,對她,對一位女性科學家的偏見與歧視並未因此消失。

隨後彭寧頓很快就察覺,化學專業對女性從業者的偏見與在學術界時是相同的,儘管彭寧頓已經是加入美國化學學會的第三位女性,但大多數化學家,包括女性化學家,都認為應將她們的知識和技能應用於當時被認為更「女性化」的領域。

但彭寧頓堅持選擇純科學。

從純科學走向社會

之後,彭寧頓陸續在賓大擔任研究員,又在耶魯大學攻讀了生理化學,但她也不斷意識到,社會對於受過良好教育的女科學家認可及需求並不高,並開始思考著如何推廣她的科學工作。為此,她在費城創立了臨床實驗室,為醫生提供良好的實驗室資源,以利於進行準確的細菌學分析,而後也在賓夕法尼亞女子醫學院任教,教授生理化學,並指導該校的化學實驗室。

1906 年,彭寧頓被任命為新成立的費城衛生和細菌學實驗室主任。此時的彭寧頓也修改了目標,她希望能用科學來改善社會,而不是在只在實驗室裡專注於純科學。她任職後的第一份工作是:根除可能傳播致命疾病的不純牛奶。然而當時還沒有相關法規或標準,她考量到公眾對食品加工廠不衛生條件的擔憂,及製作過程中是否受到汙染,並建立起第一個全國通用的牛奶和乳製品檢驗及保存標準。

彭寧頓建立了制定全國採用的牛奶和乳製品檢驗及保存標準的第一個系統。圖/Pexels

而後,彭寧頓成功地改善了食安問題,並在教育公眾了解食品中污染物的危害方面發揮了關鍵作用,與此同時也為她之後的製冷研究埋下了種子。

為製冷技術和食品保存奠下基礎

1907 年美國農業部(USDA)化學局(即為食品和藥物管理局 FDA 的前身)局長哈維·威利(Harvey W. Wiley)鼓勵她為政府研究食品冷藏保存的方法。

隔年威利任命彭寧頓擔任美國農業部化學局食品研究實驗室的負責人,這也讓她成為了化學局裡第一位女性實驗室負責人。

彭寧頓帶領研究員設計了食品工業的各個方面技術,如倉儲、包裝和配送等,該實驗室成為了食品處理及儲存研究的核心,特別是在防止雞蛋、家禽和魚類腐敗方面。

彭寧頓在參與冷藏車運輸研究的期間,開始對製冷機械產生興趣,並開始改良冷藏倉儲與推廣食物保存的相關知識。她對冷藏倉儲的改良十分出色,許多食品經銷商向她尋求建議,以製定完善的衛生程序,為她的專業知識贏得了尊重。

事蹟

彭寧頓於 1908 年作為美國官方代表,參加在巴黎舉行的第一屆國際製冷大會(她終生參與此會議)。作為唯一的女性代表,雖然她沒有發明製冷,但開發了確保冷藏食品保持新鮮和可食用的程序,並幫助建立了製冷行業,製冷也成了她的主要研究重點。

彭寧頓為許多科學和醫學期刊做出了貢獻,不僅是美國科學促進會、美國化學學會和生物化學家協會的成員,也是費城病理學會等多個學術學會的成員之一。

1920 年,她成為美國製冷工程師學會第一位女性會員,她積極參與了該組織的計劃、教育和出版委員會,1923 年彭寧頓被美國暖冷氣空調工程師學會(ASHRAE)認可為美國最重要的食品冷藏及家用製冷權威,1947 年成為美國製冷工程師協會的會員。

參考資料:

椀濘_96
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