0

0
1

文字

分享

0
0
1

真的能「零檢出」嗎?食品檢驗的四大迷思 ──「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 ・4266字 ・閱讀時間約 8 分鐘 ・SR值 586 ・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/馬嘉駿

source:ins-100

食安問題鬧得人心惶惶,新聞標題常讓人看得提心吊膽,不敢下飯。然而外行看熱鬧,內行看門道,有毒物質超標在食品檢驗中代表的意義是什麼?你看得懂檢驗報告嗎?又難道只要零檢出,其餘免談?

PanSci TALK:食品安全基本功!」講座下半場,臺灣大學食品科技研究所的陳宏彰教授俐落將歸納出四大迷思,帶大家一同認識什麼是「食品檢驗」,我們又對這件事有什麼誤解或忽略。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

上篇記錄這裡走:怎麼決定多少「劑量」對人體有害?── 「PanSci TALK:食品安全基本功」

國立臺灣大學食品科技研究所陳宏彰教授

食品檢驗的四大迷思,讓你突破盲點

迷思一:零檢出?未檢出?

去年(2016),關於是否開放含瘦肉精的美豬進口,輿論沸沸揚揚,要求瘦肉精必須「零檢出」才得以過關。然而,真有所謂的零檢出嗎?陳宏彰教授表示:就食品檢驗的角度來看,不可能。

他說明道,「可以分兩個層面來看,一是零只存在於數學中,只要離開加減乘除,零就消失了;第二是儀器的偵測極限,比如我們拿營業秤與電子秤測量某項物質,儘管個位數都是零,但電子秤可能顯示的是 0.001。」

「科學不知道什麼是零。」要了解這件事,得先了解偵測極限、也就是背景值的概念。以心電圖為例,儀器顯示的圖形看似直線,實際上是微微起伏的波浪狀;又好比我們拿起家裡電話,還沒撥出便會有「嘟……」的聲音,就是儀器的「背景值」,它是原本就存在的。

我們來看看下圖所示的食品檢測的檢量線,x 軸是濃度、y 軸是訊號強度,理想狀況下,檢量線是通過原點的紅線,代表沒有物質時就沒有訊號;然而實際上的檢量線應是藍線,在濃度為零時通過儀器背景值。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
實際的檢量線為圖中藍線,由於儀器有背景值,並不會通過原點。圖/取自陳宏彰教授簡報

陳宏彰教授解釋,分析檢驗物質是否存在,我們要判斷訊號值強過背景值,才能夠認為它是一個訊號表示,代表物質的存在;而相反的,沒有測出物質也不代表是「零、不存在」,只能說它是「未檢出(N.D.)」。

接著,進一步來認識這兩個數值:

偵測極限 / 定性極限(LOD, Limit of Detection),樣品中待測物可與分析儀器訊號值區別之最低量,但「未必能」定量出標的待測物之正確值。是 3 倍的背景值除以檢量線斜率。

定量極限(LOQ, Limit of Quantitation),樣品中待測物可被「定量測出」的最低量,且測定結果具有適當的準確度與精密度。是 10 倍的背景值除以檢量線斜率。

食品檢驗時,通常會以主管機關(如食品藥物管理署)的公告方法、國家標準 CNS 方法,或是國際公認的方法為主。而在檢驗報告中也會標示該檢測方法的定量極限,若物質低於定量極限,便是未檢出。

迷思二:你知道什麼是 MRL 嗎?

2008 年,中國三聚氰胺毒奶粉事件爆發,台灣也引起軒然大波。同年九月,行政院衛生署參考國際檢驗方法和香港當時最新立法規定,並會商藥物食品檢驗局與食品工業研究所的專家後,判斷難以在短期間內驗出 2ppm 以下之三聚氰胺,為加速檢驗,因此決定 2.5ppm(2,500ppb)為食品殘留三聚氰胺的檢驗判定標準。但後來仍因民眾疑慮緣故,不允許乳製品驗出三聚氰胺殘留。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

這裡出現的 2.5ppm 正是所謂的「最大殘留容許量」(Maximum Residue Level,簡稱 MRL),值得注意的是,MRL 的前提為「非刻意添加」之殘留物。「三聚氰胺並非合法食品添加物,但是比如美耐皿包裝容器會釋出三聚氰胺,牛隻在代謝特定農藥的時候也會產生三聚氰胺,而 MRL 所代表的意義是殘留物的限量。」

MRL 是政府行政裁量標準、裁罰廠商的依據

再次幫大家複習 ADI 與 MRL 的關係,陳宏彰教授以萊克多巴胺的毒理研究案例來解釋。如下圖所示(大家可以注意相對應之顏色),MRL 乘以國人攝食量後獲得的總暴露量,需小於透過科學實驗除以安全係數後獲得的 ADI。而依據台灣法規中的 MRL 標準,一位 60 公斤的成人每日要吃到 6 公斤以上的牛肉,才有因萊克多巴胺造成健康傷害的可能。

「MRL 是行政裁量標準,且絕對遠小於 ADI。」陳宏彰教授再次強調,「MRL 不是要告訴民眾吃到這個標準數值就會中毒、生病,而是在告訴廠商,一旦超標就會受到懲處。」

MRL 是行政裁量標準,會遠小於 ADI。圖/取自陳宏彰教授簡報

迷思三:食品檢驗就是安全保證?

不少店家會用「出示檢驗報告」的方式向消費者證明自己的食品足夠安全,你可能也看過一家路邊香腸攤在攤車上貼了五張食品檢驗報告,盡心盡力。但是,食品檢驗真的就能保障安全嗎?

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

「首先,你看得懂檢驗報告嗎?」陳宏彰教授說,報告至少會有四個項目:檢驗項目、檢驗方法、檢驗結果與法規值。

檢驗項目:列出接受檢測的化學物,且不一定一次只檢測一種。

檢驗方法:必須是公告方法,內文則一定會寫出定量極限。

檢驗結果:當顯示為「未檢出」,代表結果低於定量極限,例如下表範例中第一項的氯黴素,便是數值低於定量極限的 0.0003ppm,符合食品法規的不得檢出。若高於定量極限(即可被定量測出),則會寫上測試結果的數值。

法規值:即前一項迷思介紹的 MRL 標準,或是「不得檢出」。

是否合格要看測試結果是否低於法規標準,檢出不代表違規。圖/陳宏彰教授簡報

檢驗報告中的測試結果是跟著定量極限走,低於定量極限才會寫未檢出。「因此,假設表格中第二項的氟甲磺氯黴素的檢測結果是 0.1,雖然不是未檢出,但仍低於食品法規定的小於 0.3,是沒有問題的。換句話說,不是報告結果都要寫上未檢出才代表安全,就算測試結果欄位寫上數字,只要檢驗數值低於食品法規就合格。 」

「然而,檢驗無法完全保障安全,例如 2013 年的食用油食安風暴,混合食用油更是長期通過食品檢測未被發現。又像是我們大部分的食品都沒有做微生物檢驗,但這是致病、中毒與否的很大一個關鍵;並非廠商不想,而是一項微生物檢驗至少要三天,那被檢驗的麵包早就過期了。」陳宏彰教授認為,關於食品檢驗,更重要的是民眾要有能力解讀檢驗報告,自我判讀而不被蒙騙。他強調:「檢驗不代表食品安全,食品的安全與安心要靠溝通。」

迷思四:食安新聞該怎麼看?

陳宏彰教授舉出去年一則新聞:三款調合油,消基會:致癌物超標,天啊,我們日常生活會接觸到的油品中竟含有致癌物,是不是很可怕?但細看內文才發現,消基會抽測過去食用油未檢測過的物質「苯」,是以飲用水標準的 5ppb 做為測試結果判讀;食藥署也回覆,經查廠與檢驗確認皆無人為添加、三者檢測結果為 3.8ppb、4.0ppb 及一件未檢出,「環境中原本就存在苯,目前台灣僅規範飲用水的苯含量訂有 5ppb 標準,其餘食品則無相關規範;國際文獻也指出,植物油中的苯含量背景值約為 100ppb 至 200ppb。」看來這則食安新聞的標題該做些調整,才能更符合事實。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

不過,陳宏彰教授也不諱言:「這則新聞或許不全然是壞事,它確實給食品業者一個警訊,過去沒有檢驗的物質,現在要開始注意了。在高度工業化的社會中,環境污染嚴重,食品業者更有責任給予食品盡量可能的安全,而非抱持著消極被動的態度。」

圖/新聞畫面截圖

另外一則「燕麥片抽驗,28%嘉磷塞農藥殘留不合格」的新聞,則反映出不同檢測標準下的矛盾之處。此案例中,由於台灣未生產燕麥,不會使用嘉磷塞,因此法規 MRL 是不得檢出;而若把國際上的嘉磷塞檢出標準攤開來看,會發現各國差異甚大,如歐盟種植基改燕麥而大量噴灑嘉磷塞,MRL 標準訂定是 20ppm;澳洲則像台灣一樣本地沒有種植燕麥,故將 MRL 標準訂在不得檢出的定量極限 0.1ppm。因此在這次的事件中,也有專家提出「檢測標準是否需重新調整,以避免與國際脫軌」的反思。

「這篇新聞值得思考的是,法律制定並不會只考慮科學證據,還包含許多政治與貿易、經濟因素。」陳宏彰教授提醒,「法令因地制宜,卻也凸顯了進口貿易間的屏障與漏洞,如果一件出口產品在國內檢驗標準嚴格國外卻較鬆,我們要不要調整標準?這項延伸問題的確值得討論。」

檢驗不是全民運動,食品安全與安心需靠「溝通」

陳宏彰教授認為,食品檢驗要在認證實驗室底下執行才有公信力,包含認證的實驗室、有效期間以及檢驗項目,如財團法人全國認證基金會(Taiwan Accreditation Foundation,簡稱 TAF),或行政院衛生福利部食品藥物管理局(Taiwan Food and Drug Administration,簡稱 TFDA)。此外,檢驗本身也會帶來負面影響,好比測試過程中大量使用的有毒溶劑,原本希望透過檢驗帶來食品安全,卻因此造成環境破壞污染,反倒本末倒置。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

他總結食品檢驗的意義:廠商檢驗是為了確保產品製程的品質穩定政府檢驗是為了展現檢驗能力,嚇阻不肖業者。「檢驗不能保障食品安全,也沒辦法帶給食品安心,更不是全民運動。廠商、政府、消費者各自扮演好不同的角色,而非將食品檢驗奉做圭臬或無限上綱,更重要的是彼此溝通。」

同場加映:精彩問答紀錄

在分享後的問答時間,現場聽眾提問:究竟可不可以吃美豬、美牛呢?姜至剛教授表示:「心臟不好的,千萬別吃。」而陳宏彰教授則提出美牛、美豬在法規上的爭議(也就是大家究竟在吵什麼),邀請大家一同思考:食安法規的基礎是科學,但只有科學嗎?

更多講座問答內容歡迎上泛答 #食品安全基本功 查看。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
文章難易度
衛生福利部食品藥物管理署_96
65 篇文章 ・ 23 位粉絲
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

0

0
0

文字

分享

0
0
0
近零碳建築新趨勢:從節能創意到 2050 淨零轉型
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/10/23 ・3709字 ・閱讀時間約 7 分鐘

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

本文由 建研所 委託,泛科學企劃執行。 

根據聯合國統計數據,全球每年 38% 的溫室氣體排放,並非來自道路上的交通工具,而是由「現代都市與建築」所造成的。

我們如今站在兩條路徑的十字路口。一條是依賴更多水泥建築與空調系統來抵禦夏季酷暑,然而這樣的選擇只會加劇室外大氣的惡化。另一條則是徹底改革建築、用電、設計與都市規劃,不僅尋求低碳排放的建築方式,還要找出節能降溫的解決方案,實現事半功倍的效果。

然而,我們是否真的能將建築業的碳排放歸零?

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

建築的溫室氣體哪裡來?

在建築物 60 年的生命週期中,建材的碳足跡其實只佔 9.8%,因為建築一旦完成後,材料不會頻繁更換。相反,日常生活中的用電才是主要的碳排來源,占了 83.4%,其中大部分來自冷氣、照明和各種電器。

當然,讓大家集體關燈停用電器「躺平」來拯救地球,顯然不切實際。既然完全不消耗能源是不可能的,我們應該尋找更現實的解決方案。

現在就來看看全球七棟零碳建築之一——成大的「綠色魔法學校」,臺灣首座淨零建築,如何運用建築技術,成為當代永續建築的典範。這些技巧中,有哪些能應用到你我家中呢?

綠色魔法學校。圖 / 內政部建築研究所

為了省電要把煙囪塗黑、吸收更多太陽光?

都市裡,我們最大的挑戰之一就是夏天的高溫,水泥建築群在陽光的烘烤下,變成一個個巨大的窯爐。為了解決這個問題,綠色魔法學校在國際會議廳裝了一個煙囪,不過這不是為了讓窯爐更熱,而是用來降溫的。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

煙囪為什麼都都要蓋的那麼高?原來煙囪越高,上下的溫差越大。熱空氣因為密度低而向上移動,產生熱對流。溫差越大,這個熱對流就越強烈,這就是所謂的「煙囪效應」。在要幫室內降溫的情況下,我們的目的是產生更強的煙囪效應,抽走熱空氣,讓室溫下降。但這棟建築裡沒有火爐,而溫差不夠大時,這效應會變得微弱,那該怎麼辦?

綠色魔法學校提出了一個大膽的解法:在煙囪南面下半部改裝透明玻璃窗,並將煙囪內部塗成黑色,還加裝了黑色烤漆鋁板,這樣可以最大限度地吸收太陽光。每當艷陽高照,這個不插電的的「自然通風系統」就能自動啟動,創造局部的熱對流,帶動整根煙囪的熱氣向上移動,為室內降溫,達到節能效果。以熱制熱,完全反常識。

綠色魔法學校的特殊煙囪設計,玻璃引入太陽光。圖 / 泛科學攝影畫面截圖

幫室內降溫的最大原則是:通風。

實際上,不是人人家裡都有煙囪。但如果建築的高處沒有任何窗戶或通風設備,熱空氣就是會從屋頂一路往下蓄積在室內。因此,你也一定在許多工廠或民宅的屋頂看過一個不斷旋轉的小風扇,它們也是有異曲同工的效用。雖然不是高聳的煙囪,但特殊的渦輪構造,風吹過就會開始轉動,並連帶空氣排出室外。是個不用插電的通風球。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
綠色魔法學校館內動畫-室內通風排熱補冷。圖 / 泛科學攝影畫面截圖

綠色魔法學校的煙囪就是個效能更強的換氣機,足以讓 300 人大型會議廳的換氣次數,高達每小時 5 到 8 次,甚至能在室內颳起風速每秒 0.5 公尺的微風,是最舒適的環境。這些利用熱氣密度的差異來改善室內溫度的方法,又稱為「浮力通風」。

為了把通風貫徹到底,綠色魔法學校在建築的兩面裝設大量窗戶以及吊扇,來讓水平也能通風。這些我們習以為常的裝置,其實才是關鍵。靠吊扇的一點點電力讓自然風可以自由進出,耗費的能源,遠比冷氣還要少得多。

幫空調省電的最後一招,就是微環境控制。

綠色魔法學校透過屋頂植栽與造林改善微氣候。圖 / 綠色魔法學校

實際上魔法學校內還是找的到空調設備,並不是完全拔除不用。除了選用最高效率的主機,以及把室內循環做到最好以外,降低周遭環境溫度才能減低冷氣的負擔。要降低水泥叢林的熱島效應,需要植被與水體來做溫度調適。

在太陽照射下,水泥屋頂表面最高可以達到攝氏 70 度,如果屋頂有種植植栽,室內頂層樓板的表面溫度就可以維持在攝氏32 度以下。不用開電就先幫室內降溫。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

水也是關鍵的一環。一是水的比熱高,想打破水分子之間的氫鍵,需要大量的熱量,要讓一千克水的溫度升高一攝氏度,需要 4,200 焦耳的熱量,這可以避免溫度因為烈陽就快速上升。二是當溫度真的過高,水也會透過蒸發帶走熱量,讓溫度不至於向上飆。

魔法學校的屋頂花園使用水庫淤泥,研磨後燒製成的再生陶粒,裡頭混合了稻穀,結構極細,不會像有機土一樣分解消失,可以涵養水源,還不用動不動補土壤,不只降低屋頂植被的澆水次數,還能達到降溫效果。地面也採用透水鋪面,讓每一滴水都不浪費。

綠色魔法學校本名是成功大學的「孫運璿綠建築研究大樓」

2013 年被英國知名出版社羅德里其評為「世界最綠的建築」,並獲選為聯合國全球七棟零碳建築之一。

除了表彰之外,在認證上也確實取得了臺灣最高等級的「鑽石級綠建築」認證,以及美國最高級的「白金級綠建築」兩個綠建築認證。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

為了讓相同的成效可以陸續在全臺的所有建築上實現,臺灣在既有的綠建築標章體系上,擬定出了「建築能效評估系統 BERS」,針對關鍵的空調、照明、插座電器的用電狀況訂出明確的耗電密度指標得分。簡單來說,就是每平方公尺的面積上,每年平均的用電量。

建築能效標示。圖 / 內政部建築研究所

要打造一棟淨零建築,需要設計與材料硬體的相互配合。在日常用電這最大耗能項目上,能透過前面的淨零設計與智慧能源管理來減低能耗。而我們還沒提到的最後一塊拼圖,則是回到建築的建材本身。這部分減碳的方法有很多種,例如將傳統施作工法改為在工廠就完成模組化建材製造的「預鑄工法」,減少現場搭建鷹架、施工的步驟,達成減碳。又或是將部分建材更換為木、竹等負碳建材,甚至使用零廢棄物、能「循環使用」的建材。例如 2018 年亮相的臺中花博荷蘭館、或是 2021 年台糖在沙崙啟用的循環聚落。

建築物能夠完全不用電嗎?……電從哪裡來?

沒錯,連全球最綠的建築——綠色魔法學校,也無法做到完全不使用電力。正如前面提到的,建築的最大能源消耗來自日常使用,而這所「魔法學校」的成就,是成功將日常能源消耗降低,讓溫室氣體排放減少超過 50%。

這就是關鍵,減少一半後,剩下的部分就靠周邊的造林、太陽能和風能等綠色能源來補足。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

2022 年 3 月,國發會公佈了 2050 淨零排放的路徑圖,參考美國、日本、歐盟等國,制定了 2050 年達成淨零建築的目標。

這條路徑包含兩個核心目標:第一,所有建築物要在建築能效評估系統(BERS)中達到 1 級節能,甚至進一步達到「1+ 級」近零碳建築的標準,減少至少 50% 的能源消耗。第二,同步發展再生能源,讓這些近零碳建築朝淨零邁進。

淨零建築路徑。圖 / 內政部建築研究所。

這個目標比你想像的要容易實現。比如,2023 年 12 月,台達電的瑞光大樓 II 就成功取得了「1+ 級」近零碳建築認證,並符合 0 級淨零建築規範。而在 2024 年 7 月,國泰人壽在臺中烏日的商辦大樓經過改造後,也達到 0 級淨零建築標準。這些案例證明了綠色魔法學校的成功經驗可以複製,不論是新建築還是舊建築,都能達成甚至超越淨零目標。

圖 / 台達電瑞光大樓 II
圖 / 國泰人壽臺中烏日商辦大樓

如果我們不想讓「每個夏天都是未來最涼的一年」這樣的預言成真,碳排歸零是必須要實現的目標。現在你知道,這個任務的關鍵就掌握在你我手中。就像選擇能源標章電器一樣,只要選擇符合 BERS 能效標準的建築,我們不僅能降低冷氣的依賴,也能節省電費,讓地球和你的荷包都雙贏。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
-----廣告,請繼續往下閱讀-----
文章難易度

討論功能關閉中。

鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
209 篇文章 ・ 312 位粉絲
充滿能量的泛科學品牌合作帳號!相關行銷合作請洽:contact@pansci.asia

0

0
3

文字

分享

0
0
3
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。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

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?

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

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?

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

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]

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

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]

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

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]

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

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]

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

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.
-----廣告,請繼續往下閱讀-----
衛生福利部食品藥物管理署_96
65 篇文章 ・ 23 位粉絲
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

1

5
4

文字

分享

1
5
4
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

  • 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。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

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]

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

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。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

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。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

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!

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

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。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

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。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

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)。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
所有討論 1
Evelyn 食品技師_96
23 篇文章 ・ 29 位粉絲
一名食品技師兼食品生技研發工程師,個性鬼靈精怪,對嗅覺與味覺特別敏銳,經訓練後居然成為專業品評員(專業吃貨)?!因為對食品科學充滿熱忱,希望能貢獻微薄之力寫些文章,傳達食品科學的正確知識給大家!商業合作請洽:10632015@email.ntou.edu.tw