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培林的危害性:科學證據還是恐慌塑造?

活躍星系核_96
・2012/02/18 ・4830字 ・閱讀時間約 10 分鐘 ・SR值 576 ・九年級

文 / 張鐳耀(University of Adelaide 博士候選人)

報導日期:2010.12.24 報社來源:台灣時報  圖片取自雲林縣政府網站

瘦肉精曾經長年在台灣使用過,但在2006年禁止所有類型瘦肉精的使用,因此只要你年紀超過7歲以上,可能都食用或是長年食用過含有瘦肉精殘留的肉品,當美國牛肉幾度向台灣叩關的同時卻引發了「瘦肉精使用」與「殘留容許與否」的社會風暴,演變成官方與人民的拉鋸,政黨之間的攻訐角力的狀況,但是所有的攻訐角力拉鋸依據的是什麼呢?客觀的科學證據?還是恐慌?在下決定是否要支持培林(瘦肉精的一種)零檢出之前,請讓我們以科學的邏輯思考檢驗一下。

美國MIT經濟學教授Dan Ariely 針對人消費行為進行了長年的研究,其成果告訴大家一個人類的特性,就是我們人類並沒有總是依據理性判斷作出決定[1],而培林問題有可能就是一個集體社會情緒下的一個例子。

瘦肉精在台灣被列入0檢出,因此任何破壞0檢出的意見或說法就會被自然的連接到破壞健康,破壞健康是被認為是不好的,不好的東西就是不該被接受,因此支持瘦肉精0檢出自然就成為毫無疑問的判斷結論,但是科學訓練告訴我們,要「質疑」,這是我們生活中的統一標準嗎?我想不是,瘦肉精有多種,台灣目前討論的是稱為培林的產品,如果我們觀察媒體或是專家言論,我們可以很清楚發現到,培林的作用機制,人的耐受度,在可見的媒體中,幾乎沒有被客觀的討論,我們接受到的訊息只有危險,但是有多危險,是否比平常我們接觸到的東西更危險,根本沒有答案,我以下簡單的舉出幾例子請大家思考。

培林與香菸誰危險?

新聞媒體,各種網站對瘦肉精有可能會造成心臟病以及各種疾病做出了類似以及廣泛的報導,我取一份網路資訊當作範例[2]

瘦肉精的危害及副作用

瘦肉精具氣管擴張、心跳加快作用,因而能燃燒脂肪,讓鵝、豬、牛等多長瘦肉、少長脂肪,減少飼料使用。歐盟自1996年起禁止使用提高生長功能的動物用藥,包含瘦肉精在內,2004 年時全球有22個國可以用瘦肉精,但是其餘至少140個國家禁止使用此藥。而世界衛生組織也在2004建議全球不要使用瘦肉精,原因是瘦肉精會引起心臟等問題。

動物體內主要是經過肝臟代謝,因此肝的殘留量最高,肉也會有一些殘留,但是不高。人如果長期吃動物內臟,是有可能對氣管,心臟等處產生影響的,因此喜歡吃內臟的人要小心才是。

瘦肉精要完全從人體排出去的時間,長達四天,人吃下瘦肉精會引起心悸、心律不整、血壓升高,對心肺疾病患者危害最大,其他長期副作用包括:恐引起心悸、噁心、嘔吐、四肢肌肉顫抖、頭暈 、心跳過速、神經系統受損、胎兒畸形、肌肉腫瘤、電解質不平衡、嚴重會引發心臟麻痺而死、兒童性早熟,更能誘發高血壓、心臟病、甲亢、青光眼、前列腺增大等病狀 ,歐盟曾有餐廳顧客集體心悸掛急診。

該篇文章提醒了讀者瘦肉精是有潛在危險性,但是並沒有告訴大家,要食入多少量才會發生症狀,並且在正常狀態下,是否會有機會吃到並累積足夠發生副作用,如果先放下安全與容許量問題,至少目前全世界除了歐盟外大多地方地區都有使用培林的肉品,至今沒有明顯的報告認為食用後有多大的風險度,而心血管疾病的研究樣本大多都會列入抽菸與否這個「變數因子」,事實上抽菸在醫學上被廣泛認知與各項疾病的發生具有高度的相關[3],對於冠狀動脈血栓引發的心臟病甚至到達大約30% 是抽菸所引起[4],因此在許多疾病研究分析中需要將抽菸與否列入分析模式中加以考量,而抽菸所造成的危害相對於模糊不清、並且無明顯致病案例的培林來說,是非常清楚的有害物質,但是台灣社會並沒有對香菸作出同樣標準的批判與拒絕,這是非理性的恐慌還是真憑實據的判斷?

培林安全嗎?

其實水喝多了也會中毒[5],嚴重了還會死亡,甚至普通食物都有致命的風險,脂肪以及乳糖跟許多癌症都有關聯性[6],連豐年果糖那樣的果糖都被證實幫助癌細胞生長[7],而市面的飲料大多使用果糖,如果以風險標準來看,日常生活即使是一般食品都可能具有高度致病的危險性,可是大多數人並沒有意識到這個風險度,卻在乎一個連案例都找不出來的培林來恐懼,但是也許培林真的很危險,所以歐盟才會拒絕使用,不是嗎?讓我們回到歐盟拒絕的理由來檢視一下:

Starting in 1981, the EU adopted restrictions on livestock production limiting the use of natural hormones to therapeutic purposes, banning the use of synthetic hormones, and prohibiting imports of animals and meat from animals that have been administered the hormones. In 1989, the EU fully implemented its ban on imports of meat and meat products from animals treated with growth promotants. Initially the ban covered six growth promotants that are approved for use and administered in the United States. The EU amended its ban in 2003, permanently banning one hormone—estradiol-17β—while provisionally banning the use of the five other hormones. [8]

1981年起歐盟開始禁止包含天然與合成的荷爾蒙對家畜的使用,只准許荷爾蒙用在治療用途上,這個政策是一個理念,然而因此導致的貿易障礙逼使美國對歐洲提出了批評與質疑,認為歐洲沒有做安全性評估來支持其立場 (不論是培林或是estradiol-17β系列的荷爾蒙)。因此可以從這裡了解到,歐洲的反對使用並不是基於研究數據,反而更偏向理念性的決策

The EU claims it has complied with its WTO obligations and has challenged the United States for maintaining its prohibitive import tariffs on EU products. The United States disputes whether the EU has conducted an adequate risk assessment to support its position and maintains there is a clear worldwide scientific consensus supporting the safety to consumers of eating hormonetreated meat. In October 2008, the WTO issued a mixed ruling allowing the United States to continue its trade sanctions, but allowing the EU to maintain its ban. [8]

除了歐洲以外,世界主要國家對於培林的最大殘留量標準是多少 [8,9]?

國家組織用量規定
中國大陆禁用[7]
中華民國台灣不得驗出
歐盟禁用[8]
美國國內:培林殘量50ppb
出口至歐盟:禁用[9]
日本進口:培林殘量10ppb
國內:禁用
紐西蘭進口:培林殘量10ppb
國內:禁用
加拿大培林殘量40ppb
聯合國糧食及農業組織培林殘量10ppb
其它瘦肉精:幾乎都禁用
世界衛生組織培林殘量40ppb
其它瘦肉精:幾乎都禁用

以10ppb當例子,簡單的說就是1億分之一的含量,為了方便計算,假設每天吃入1公斤的肉(台灣有多少人一天吃入1公斤的肉?),最大殘留量等於是10 micrograms,而依據世界衛生組織的安全建議[10,11,12],每人每天可安全的食入(1.25 micrograms 乘上體重Kg),因此一個50公斤體重的人,每天可安全食入62.5 micrograms的培林,這相當要每天吃進去6公斤多的肉,才會到達安全劑量的上限,而即使是逃過檢驗銷售到台灣帶有培林殘留的美國牛肉的殘留值是多少?於2007年檢驗到的美國帶有培林的牛肉殘留量都低於1ppb以下[13],2012/2/13號大潤發與家樂福抽查到含有培林的美國牛肉殘留量都低於3ppb [14],雖然依然是違反我國現行法令沒錯,但是不需要有恐慌,因為根本遠遠達不到所謂會引起疾病的量,但是有人會說,我就不想要吃入任何具有危險性的東西,那請再思考以下這個問題。

培林與農藥哪個危險?

即使不做數字性的比對,也可以很簡單的了解喝農藥會死人,直接喝培林應該也會死人,農藥的使用與培林一樣都有標準使用程序,考量藥品的半衰期,也都有最大殘留量的標準建議,如果只是為了健康理由,為什麼不完全拒絕使用農藥?而且還相信所謂的建議標準?為什麼不依據一樣的標準要求所有蔬果農藥零檢出?

專家的標準

台灣著名的毒物專家林杰樑主任多次被媒體採訪關於培林的看法,他認為培林的危險性還要加上中間的代謝產物,因此風險性更高 [15] (但是更高是高到哪裡,比如當年估算的狂牛症風險大約是10的負5次方,如果就算風險高50倍,也不過是另外一個極小值,因此在談論風險時,應該提醒並注意實際機率而不是相對倍數),可是這還是沒脫離一個老問題,歐盟並沒有對培林進行容許量試驗,並不知道容許量在哪裡,變成只能從學理上做最壞的推測,這樣的情況理論上,如果葉菜類使用的農藥不做試驗,問題也該與培林相同才對,對於已經知道容許量的蔬菜殘留量,林主任採取了不一樣的建議,他認為驗出農藥殘留不一定對身體就有危害,即使農藥具急毒,殘留在葉菜上也屬微量,應不至有急性毒性反應,民眾不用太恐慌[16],因此對於陌生的項目應該採取的是了解,而不是只是拒絕,了解後,就不需要有不必要的恐慌。

以上提供的思考問題,不表示對培林該有什麼樣的立場,不論是支持或是反對,都該基於一個正反兩面資訊完整的條件下作思考與判斷,當然所謂的美牛問題,不只是培林本身安全與否問題,包含了產業衝擊問題,國際經貿政治問題造成的情感反射問題,不可否認的還混雜了狂牛症的問題在其中,雖然有很多因素干擾了應該要有的思考,我基於就科學論生活,但是生活本來就不只有科學,不過我覺得我有一份公民義務提醒大家,應該思考這些問題,再來作判斷,而不是只有非理性的恐慌。

文獻:

  1. Dan Ariely, Predictably Irrational: The Hidden Forces That Shape Our Decisions
  2. 瘦肉精的危害及副作用
  3. Vascular damage from smoking: disease mechanisms at the arterial wall
  4. Smoking – health risks
  5. 維基百科:水中毒
  6. Women and Cancer: Opportunities for Prevention
  7. Cancer cells slurp up fructose, US study finds
  8. The U.S.-EU Beef Hormone Dispute
  9. 維基百科:瘦肉精
  10. Evaluation of Certain Veterinary Drug Residues in Food (Sixty-second report of the Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives). WHO Technical Report Series. No. 925, 2004.
  11. Evaluation of Certain Veterinary Drug Residues in Animals and Foods (Sixty-sixth report of the Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives). WHO Technical Report Series. No. 939, 2006.
  12. Residue Evaluation of Certain Veterinary Drugs. Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives. FAO JECFA Monographs 9. 2010.
  13. 藥物食品安全週報第97期-行政院衛生署
  14. 聯合報:大潤發與家樂福 牛肉檢出瘦肉精
  15. 自由時報:《星期專訪》林杰樑:培林就是瘦肉精 不能模糊
  16. 中國時報:衛署:擴大檢驗量 抽查上游集貨場

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活躍星系核_96
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活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia


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什麼是「造父變星」?標準燭光如何幫助人類量測天體距離?——天文學中的距離(四)

CASE PRESS_96
・2021/10/22 ・3033字 ・閱讀時間約 6 分鐘
  • 撰文|許世穎

「造父」是周穆王的專屬司機,也是現在「趙」姓的始祖。以它為名的「造父變星」則是標準燭光的一種,讓我們可以量測外星系的距離。這幫助哈柏發現了宇宙膨脹,大大開拓了人們對宇宙的視野。然而發現這件事情的天文學家勒梅特卻沒有獲得她該有的榮譽。

宇宙中的距離指引:標準燭光

經過了三篇文章的鋪陳以後,我們終於要離開銀河系,開始量測銀河系以外的星系距離。在前作<天有多大?宇宙中的距離(3)—「人口普查」>中,介紹了距離和亮度的關係。想像一支燃燒中、正在發光的蠟燭。距離愈遠,發出來的光照射到的範圍就愈大,看起來就會愈暗。

我們把「所有發射出來的光」稱為「光度」,而用「亮度」來描述實際上看到的亮暗程度,而它們之間的關係就是平方反比。一旦我們知道一支蠟燭的光度,再搭配我們看到的亮度,很自然地就可以推算出這支蠟燭所在區域的距離。

舉例來說,我們可以在台北望遠鏡觀測金門上的某支路燈亮度。如果能夠找到到那支路燈的規格書,得知這支路燈的光度,就可以用亮度、光度來得到這支路燈的距離。如果英國倫敦也安裝了這支路燈,那我們也可以用一樣的方法來得知倫敦離我們有多遠。

我們把「知道光度的天體」稱為「標準燭光(Standard Candle)」。可是下一個問題馬上就來了:我們哪知道誰是標準燭光啊?經過許多的研究、推論、歸納、計算等方法,我們還是可以去「猜」出一些標準燭光的候選。接下來,我們就來實際認識一個最著名的標準燭光吧!

「造父」與「造父變星」

「造父」是中國的星官之一。傳說中,「造父」原本是五帝之一「顓頊」的後代。根據《史記‧本紀‧秦本紀》記載:造父很會駕車,因此當了西周天子周穆王的專屬司機。後來徐偃王叛亂,造父駕車載周穆王火速回城平亂。平亂後,周穆王把「趙城」(現在的中國山西省洪洞縣一帶)封給造父,而後造父就把他的姓氏就從本來地「嬴」改成了「趙」。因此,造父可是趙姓的始祖呢!(《史記‧本紀‧秦本紀》:造父以善御幸於周繆王……徐偃王作亂,造父為繆王御,長驅歸周,一日千里以救亂。繆王以趙城封造父,造父族由此為趙氏。)

圖一:危宿敦煌星圖。造父在最上方。圖片來源/參考資料 2

回到星官「造父」上。造父是「北方七宿」中「危宿」的一員(圖一),位於西洋星座中的「仙王座(Cepheus)」。一共有五顆恆星(造父一到造父五),清代的星表《儀象考成》又加了另外五顆(造父增一到造父增五)。[3]

英籍荷蘭裔天文學家約翰‧古德利克(John Goodricke,1764-1786)幼年因為發燒而失聰,也無法說話。1784 年古德利克(John Goodricke,1764-1786)發現「造父一」的光度會變化,代表它是一顆「變星(Variable)」。2 年後,年僅 22 歲的他就當選了英國皇家學會的會員。卻在 2 週後就就不幸因病去世。[4]

造父一這顆變星的星等在 3.48 至 4.73 間週期性地變化,變化週期大約是 5.36 天(圖二)。經由後人持續的觀測,發現了更多不同的變星。其中一群變星的性質(週期、光譜類型、質量……等)與造父一接近,因此將這一類變星統稱為「造父變星(Cepheid Variable)」。[5]

圖二:造父一的亮度變化圖。橫軸可以看成時間,縱軸可以看成亮度。圖片來源:ThomasK Vbg [5]

勒維特定律:週光關係

時間接著來到 1893 年,年僅 25 歲的亨麗埃塔‧勒維特(Henrietta Leavitt,1868-1921)她在哈佛大學天文台的工作。當時的哈佛天文台台長愛德華‧皮克林(Edward Pickering,1846-1919)為了減少人事開銷,將負責計算的男性職員換成了女性(當時的薪資只有男性的一半)。[6]

這些「哈佛計算員(Harvard computers)」(圖三)的工作就是將已經拍攝好的感光板拿來分析、計算、紀錄等。這些計算員們在狹小的空間中分析龐大的天文數據,然而薪資卻比當時一般文書工作來的低。以勒維特來說,她的薪資是時薪 0.3 美元。順帶一提,這相當於現在時薪 9 美元左右,約略是台灣最低時薪的 1.5 倍。[6][7][8]

圖三:哈佛計算員。左三為勒維特。圖片來源:參考資料 9

勒維特接到的目標是「變星」,工作就是量測、記錄那些感光板上變星的亮度 。她在麥哲倫星雲中標示了上千個變星,包含了 47 顆造父變星。從這些造父變星的數據中她注意到:這些造父變星的亮度變化週期與它們的平均亮度有關!愈亮的造父變星,變化的週期就愈久。麥哲倫星雲離地球的距離並不遠,可以利用視差法量測出距離。用距離把亮度還原成光度以後,就能得到一個「光度與週期」的關係(圖四),稱為「週光關係(Period-luminosity relation)」,又稱為「勒維特定律(Leavitt’s Law)」。藉由週光關係,搭配觀測到的造父變星變化週期,就能得知它的平均光度,能把它當作一支標準燭光![6][8][10]

圖四:造父變星的週光關係。縱軸為平均光度,橫軸是週期。光度愈大,週期就愈久。圖片來源:NASA [11]

從「造父變星」與「宇宙膨脹」

發現造父變星的週光關係的數年後,埃德溫‧哈柏(Edwin Hubble,1889-1953)就在 M31 仙女座大星系中也發現了造父變星(圖五)。數個世紀以來,人們普遍認為 M31 只是銀河系中的一個天體。但在哈柏觀測造父變星之後才發現, M31 的距離遠遠遠遠超出銀河系的大小,最終確認了 M31 是一個獨立於銀河系之外的星系,也更進一步開拓了人類對宇宙尺度的想像。後來哈柏利用造父變星,得到了愈來愈多、愈來愈遠的星系距離。發現距離我們愈遠的星系,就以愈快的速度遠離我們。從中得到了「宇宙膨脹」的結論。[10]

圖五:M31 仙女座大星系裡的造父變星亮度隨時間改變。圖片來源:NASA/ESA/STSci/AURA/Hubble Heritage Team [1]

造父變星作為量測銀河系外星系距離的重要工具,然而勒維特卻沒有獲得該有的榮耀與待遇。當時的週光關係甚至是時任天文台的台長自己掛名發表的,而勒維特只作為一個「負責準備工作」的角色出現在該論文的第一句話。哈柏自己曾數度表示勒維特應受頒諾貝爾獎。1925 年,諾貝爾獎的評選委員之一打算將她列入提名,才得知勒維特已經因為癌症逝世了三年,由於諾貝爾獎原則上不會頒給逝世的學者,勒維特再也無法獲得這個該屬於她的殊榮。[12]

本系列其它文章:

天有多大?宇宙中的距離(1)—從地球到太陽
天有多大?宇宙中的距離(2)—從太陽到鄰近恆星
天有多大?宇宙中的距離(3)—「人口普查」
天有多大?宇宙中的距離(4)—造父變星

參考資料:

[1] Astronomy / Meet Henrietta Leavitt, the woman who gave us a universal ruler
[2] wiki / 危宿敦煌星圖
[3] wiki / 造父 (星官)
[4] wiki / John Goodricke
[5] wiki / Classical Cepheid variable
[6] wiki / Henrietta Swan Leavitt
[7] Inflation Calculator
[8] aavso / Henrietta Leavitt – Celebrating the Forgotten Astronomer
[9] wiki / Harvard Computers
[10] wiki / Period-luminosity relation
[11] Universe Today / What are Cepheid Variables?
[12] Mile Markers to the Galaxies

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CASE的全名是 Center for the Advancement of Science Education,也就是台灣大學科學教育發展中心。創立於2008年10月,成立的宗旨是透過台大的自然科學學術資源,奠立全國基礎科學教育的優質文化與環境。
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