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是福還是禍,總之躲不過 :亞硝酸鹽的新發現,切開了致癌的鎖鏈?

行政院環境保護署毒物及化學物質局_96
・2017/12/16 ・3540字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 524 ・七年級

本文由行政院環境保護署毒物及化學物質局委託,泛科學企劃執行

撰文/陳亭瑋 │ 自由寫手

「隔夜菜反覆加熱可能會致癌?」
「香腸和魷魚一同食用,恐合成人類可能致癌物亞硝胺?」

你也聽過上述的謠言嗎?硝酸鹽和亞硝酸鹽常常與致癌的消息綁在一起,到底它們為何會常常出現在你我的日常飲食中?亞硝酸鹽又真的是好毒好毒的致癌物嗎?我們又該如何面對這樣的流言?在解答這些問題之前,讓我們先從亞硝酸鹽可能的致癌機制談起。

圖中間的大燈罩是1959年的微波爐。圖/Ethan@flickr, CC BY 2.0

亞硝酸鹽的「致癌鎖鏈」?

攤開便當,火腿香腸臘肉家族大概是最容易擁有食安謠言的食材,謠言的配對組合也各式各樣糊里糊塗。我們簡單分為 A、B 兩組,A 組是臘肉、香腸等含有「亞硝酸鹽」的加工肉品,B 組包括魷魚、養樂多、柴魚、章魚、魷魚、香蕉、番茄、起司等含有「胺類(蛋白質以及其降解產物)」的食物;A 組任一成員遇上 B 組任一成員,碰!你就有一個「這樣吃會有致癌風險」的食安新聞了!

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最容易產生致癌食安新聞的食物:香腸家族!圖/Charly_7777@Pixabay, CC BY0

但是大家先不要焦躁,且讓我們來追根究柢主因。香腸這些肉類加工製品(A 組)都會添加硝酸鹽亞硝酸鹽,做為上色與防止肉毒桿菌產生之用[1]。亞硝酸鹽在酸性或高熱的環境下,會與胺(B 組)反應生成亞硝胺,一種已知的致癌物。而由於硝酸鹽經由細菌作用會被轉化成亞硝酸鹽,因此不管食物中是添加硝酸鹽或是亞硝酸鹽,都有潛在的可能會反應生成亞硝胺。

上面整組反應可以寫成:硝酸鹽 → 亞硝酸鹽+ 胺 → 亞硝胺 >> 致癌。因此,只要吃下了硝酸鹽或亞硝酸鹽,配上含胺的食物,就會生成致癌物質……嗎?

這裡告訴大家經過許多科學分析得出的結論:我們並不確定。

理論很殘酷,現實很模糊

化學理論是一回事,人類生理反應又是另一回事。我們一直無法確認在人類胃酸的環境下,究竟能有多少亞硝胺生成。前段「會生成亞硝胺」指的是在化學實驗的單純環境下,可是胃裡同時有太多反應在進行,實際上硝酸鹽與胺類的濃度並不高。就算亞硝酸與胺的反應是男主角與女主角碰在一起的乾柴烈火、一發不可收拾,可胃裡的環境就是個大通鋪啊!便當裡有飯、香腸、雞排和高麗菜,因此胃裡同時有胃酸、纖維素、澱粉、葡萄糖、鹽分等物質族繁不及備載;通鋪裡同時出現男配角 1 號到 100 號加上女配角 1 號到 100 號在旁邊啊!確定會反應嗎?

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想以實驗驗證這項理論,需要持續檢驗錄人體吃下東西後胃裡的亞硝胺濃度,顯然不太實際。那換成以流行病學的方法,追蹤吃下比較多硝酸鹽或亞硝酸的人群,並和正常人比較,其健康狀況是不是有受到影響,這樣可以了吧?

呃,還是不確定。

這裡有個流行病學研究的極限,流行病學主要追蹤現有的飲食習慣或生活習慣,以找出影響健康的因素,然而「生活」包含得太多,很難將單一因子分割出來。加工肉品在 2015 年被國際癌症研究總署歸類為第一類致癌物質(有足夠證據),看起來好像「罪證確鑿」,但千萬不要被誤導了,我們日常飲食中硝酸鹽與亞硝酸鹽最大的來源其實並不是加工肉品,而是蔬菜類[2],可蔬菜類又多含有維他命等物質可以防癌。目前單以硝酸鹽或亞硝酸鹽的攝取量來討論是否會致癌,眾研究的結果是互相衝突、沒辦法有定論。

日常飲食中硝酸鹽與亞硝酸鹽最大的來源其實是蔬菜類。圖/RitaE@Pixabay, BY CC0

亞硝酸鹽加胃酸,抗菌新配對?

不過在近期,我們對於硝酸鹽與亞硝酸鹽在人體的作用,又有了新的認識[3]

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血液中的硝酸鹽約有 1/4 會被唾腺吸收分泌進唾液中,硝酸鹽進入口腔後,會在唾液裡被細菌轉化為亞硝酸鹽 ── 這其實才是人體中最大的亞硝酸鹽來源,即使你不吃加工肉品也會自然產生。唾液中的亞硝酸鹽經過吞嚥進入胃中,會在酸性環境中生成一氧化氮,弱化細菌生理反應;換句話說,亞硝酸鹽配合胃液,有明顯的殺菌效果,足以殺死一般常見的大腸桿菌、沙門氏菌等,很可能跟胃部殺菌的功能有關。

就這樣,亞硝酸鹽從「致癌物前身」搖身一變,成了「抗菌小幫手」。

回到關於飲食的焦慮:怎麼吃才是對的?

曲曲折折講到這裡,有沒有發現一開始討論的「香腸和魷魚一起食用,會合成亞硝胺」根本問錯問題?飲食中,加工肉品並不是亞硝酸鹽最主要的來源,如果要擔心亞硝酸鹽,應該是要針對最主要的來源 ── 蔬菜(硝酸鹽)與口水(亞硝酸鹽)配上含胺的食物會不會致癌,對嗎?

一定有人看到這裡表示崩潰:即使可以減少蔬菜中硝酸鹽的含量[4],但該拿口水怎麼辦啊!

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這時要提醒一下大家,蔬菜雖然是飲食中硝酸鹽類最大的來源,但也是維他命 C、維他命 E 的主要來源;而維他命 C 和維他命 E 作為抗氧化劑,可以阻斷亞硝酸鹽轉換成亞硝胺的反應。只要你攝取的飲食中有充分的維他命 C 與維他命 E,理論上就不需要對於硝酸胺的生成太過憂慮。(有點像一併吃下解藥的感覺~)

關於「硝酸鹽-亞硝酸鹽」對人體影響,有越來越多討論認為利多於弊,雖然目前仍沒有明確的定論,不過可以確定的是,在飲食攝取方面,蔬菜類對於健康的好處還是非常明顯的。請不要把硝酸鹽當成藉口,而挑食不吃青菜啊!

註解

  1. 肉毒桿菌是種很麻煩的東西,肉毒桿菌毒是致死率最高的物質之一,在我們日常的環境中就有肉毒桿菌的孢子,但需要在無氧的環境下才能生長,而我們精心製作的香腸、臘肉,恰恰好就有適合牠生長的環境;但是只要在肉品中加入一點點亞硝酸鹽,就能阻止肉毒桿菌生長。
  2. 硝酸鹽類是蔬菜主要的「氮」來源,本來就自然存在,而且在葉菜類濃度會比加工肉品來得高。農委會農糧署於 101 年 9 月 19 日公布目前監測結果:101 年 1-6 月檢驗 133 種 1,327 件蔬菜硝酸鹽,主要含量範圍為 11-5,006 ppm。歐盟對於加工肉品的限制濃度為硝酸鹽 500ppm,臺灣的限制為 NO2 濃度 70ppm。
  3. 雖然號稱「較新」但也已經是 1994 年的研究了:由瑞典斯德哥爾摩卡洛林斯卡學院的隆伯格(Jon Lundberg)和英國艾克希特半島醫學院的班傑明(Nigel Benjamin)的兩組團隊分別觀察到,人類胃部含有大量的一氧化氮(NO)氣體,是由亞硝酸鹽與胃酸作用而來的。
  4. 蔬菜內的硝酸鹽有可能減量,但不可能完全不存在。硝酸鹽在自然系統中扮演了氮循環的重要角色,也是氮肥的主要成分之一。

 

參考資料

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延伸閱讀

  1. 香腸與亞硝酸鹽的那些事
  2. 優酪乳遇上香腸,有「益」說不出
  3. 為什麼要加食品添加物?三餐都自己煮就好了啊~
文章難易度
行政院環境保護署毒物及化學物質局_96
52 篇文章 ・ 8 位粉絲
行政院環境保護署毒物及化學物質局,落實毒物及化學物質之源頭管理及勾稽查核,從源頭預防管控食安風險,追蹤有害化學物質,維護國民健康。 網站:https://www.tcsb.gov.tw/

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人體吸收新突破:SEDDS 的魔力
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/05/03 ・1194字 ・閱讀時間約 2 分鐘

本文由 紐崔萊 委託,泛科學企劃執行。 

營養品的吸收率如何?

藥物和營養補充品,似乎每天都在我們的生活中扮演著越來越重要的角色。但你有沒有想過,這些關鍵分子,可能無法全部被人體吸收?那該怎麼辦呢?答案或許就在於吸收率!讓我們一起來揭開這個謎團吧!

你吃下去的營養品,可以有效地被吸收嗎?圖/envato

當我們吞下一顆膠囊時,這個小小的丸子就開始了一場奇妙的旅程。從口進入消化道,與胃液混合,然後被推送到小腸,最後透過腸道被吸收進入血液。這個過程看似簡單,但其實充滿了挑戰。

首先,我們要面對的挑戰是藥物的溶解度。有些成分很難在水中溶解,這意味著它們在進入人體後可能無法被有效吸收。特別是對於脂溶性成分,它們需要透過油脂的介入才能被吸收,而這個過程相對複雜,吸收率也較低。

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你有聽過「藥物遞送系統」嗎?

為了解決這個問題,科學家們開發了許多藥物遞送系統,其中最引人注目的就是自乳化藥物遞送系統(Self-Emulsifying Drug Delivery Systems,簡稱 SEDDS),也被稱作吸收提升科技。這項科技的核心概念是利用遞送系統中的油脂、界面活性劑和輔助界面活性劑,讓藥物與營養補充品一進到腸道,就形成微細的乳糜微粒,從而提高藥物的吸收率。

自乳化藥物遞送系統,也被稱作吸收提升科技。 圖/envato

還有一點,這些經過 SEDDS 科技處理過的脂溶性藥物,在腸道中形成乳糜微粒之後,會經由腸道的淋巴系統吸收,因此可以繞過肝臟的首渡效應,減少損耗,同時保留了更多的藥物活性。這使得原本難以吸收的藥物,如用於愛滋病或新冠病毒療程的抗反轉錄病毒藥利托那韋(Ritonavir),以及緩解心絞痛的硝苯地平(Nifedipine),能夠更有效地發揮作用。

除了在藥物治療中的應用,SEDDS 科技還廣泛運用於營養補充品領域。許多脂溶性營養素,如維生素 A、D、E、K 和魚油中的 EPA、DHA,都可以通過 SEDDS 科技提高其吸收效率,從而更好地滿足人體的營養需求。

隨著科技的進步,藥品能打破過往的限制,發揮更大的療效,也就相當於有更高的 CP 值。SEDDS 科技的出現,便是增加藥物和營養補充品吸收率的解決方案之一。未來,隨著科學科技的不斷進步,相信會有更多藥物遞送系統 DDS(Drug Delivery System)問世,為人類健康帶來更多的好處。

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文章難易度

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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 ・3734字 ・閱讀時間約 7 分鐘

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  • 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。
科學月刊_96
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非營利性質的《科學月刊》創刊於1970年,自創刊以來始終致力於科學普及工作;我們相信,提供一份正確而完整的科學知識,就是回饋給讀者最好的品質保證。

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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.
衛生福利部食品藥物管理署_96
65 篇文章 ・ 22 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