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與食安的對話

科學月刊_96
・2009/09/13 ・2650字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 562 ・九年級
毒奶粉事件。 photo    source:youtube
毒奶粉事件。photo source:youtube

三聚氰胺的毒奶事件才過不久,又起了這次的毒油新聞,彷彿每隔一小段時間,就會爆出一件食品弊病的新聞。這一點也不奇怪,因為「民以食為天」,每人每天都要吃喝,食品正是人人切身相關的東西,當然會成為頭條新聞。

早期,民眾大多直接購買新鮮的食材,回家自行烹煮,那時較常遇到的食品問題,多是像青菜上有農藥殘留,或是食用油含多氯聯苯等。近年來,市面上販賣的食品當中,已有大量的成品及半成品,這些經過廠商加工處理過的食品,為了防菌、增色、增味、保鮮、增稠等各種滿足食用時感官的目的,會加入各種的添加劑。以我手邊的這包雀巢即溶巧克力粉為例,包裝袋上有大字標明含有天然抗氧化劑,而背面的說明也指出含有14種成分,卻只有糖及可可粉是一般民眾所知的,其他的添加劑,就有可能引發食品問題。

大量外出就業、就學人口的忙碌生活,使很多人成了「老外族」——老在外面吃飯,除了偶見的集體食物中毒事件外,就較少受到政府及民眾關注。

外食族常買的豬排便當@維基
外食族常買的豬排便當@維基

其實,這些現場烹調的食品也應是食品安全規範的一環。欣聞政府單位開始注意到了這個部分,方有台北縣政府的消保官主動出擊,檢查各家商店的油炸用油,出爐的結果中多家知名品牌都上了榜,驚爆了這次毒油事件。

我們要為政府勇於執行公權力,保障人民的生活,給予喝彩及鼓勵。沒有驗證的分析方法及驗證的實驗室,在法及理上是站不住腳的。雖然幾經紛擾,廠商為了商譽及「商不與公鬥」的原則,事情已大致落幕,但仍有許多值得檢討的地方,不得不在此提出,以免錯誤再度發生。

首先是建立已驗證的分析方法

化學分析是一門既複雜又精密的學問及技藝,涉及方法、儀器及人員三個層面。取得樣品是方法中的第一步,取樣瓶的材質、清洗的方式、取樣點的選擇、樣品的均質性及代表性,都有規定,像在電視新聞上看到的畫面,以塑膠袋裝油就是不合格的。樣品送入實驗室後,就是一系列的化學程序,包括了分離、純化、濃縮等,都有嚴格的規範,輕忽不得。例如同為重金屬的分析,隨著樣品是海水、河水、底泥、食油、汽油、焊錫、稻米等的不同,而有個別不同的分析程序,而且這些程序都已經通過政府認證,並公告施行,才具合法地位。

以這次的砷油事件為例,在沒有統一的驗證方法可遵從的情況下,各實驗室採取不同的方法去檢驗,當然會得到不同的結果。可能大家的結果都對,也可能都是錯誤的,各自公布結果,只是徒增紛擾而已。已驗證的方法中一定會規定使用某些儀器,而儀器都是由機械、電子、光學及軟體所構成,需要精確的調控才能表現其效能,就像汽車,有各種不同的廠牌,有保養的優劣差異,效能當然不同。有時候,同一項目可以有不同的驗證方法,只要分析儀器能達到需求濃度的水準,均可能列入,但極微量的分析,往往就只有一種方法、一種儀器,例如戴奧辛,就只能用層析串聯質譜法進行分析。

其次是建立驗證的分析實驗室

實驗室@維基
實驗室@維基

有了已驗證的分析方法後,仍需有經驗的專業人員,在特定實驗室執行,並獲得驗證,這就是建立驗證的分析實驗室。這樣出來的報告,才具有科學上的正確性,及法律上的約束性。通過驗證的實驗室並非全能,而是依據前述的驗證方法,逐項考核通過,例如能做河水中的鎘金屬是一項,海水中的鎘金屬是另一項,食用油中的砷含量與稻米中的砷含量又是兩個不同項目。

驗證的方法是將標準參考物質(standard reference material, SRM )送交實驗室,進行分析,因為SRM經過多個實驗室,以多種方法分析,已經精確得知其含量,所以能當做驗證標準。經通過驗證的分析實驗室亦非就一勞永逸,而是要不定時地進行隨機考核。考核的方法是將標準參考物質,以不告知的盲樣方式,穿插於樣品中送交分析,若未通過此考核,就會被取消這個項目。

再其次是檢測極限

在分析化學中的檢測極限,有其嚴格定義,大致可分為方法檢測極限(method detection limit, MDL)、儀器檢測極限(instrument detection limit, IDL)及量化檢測極限(limit of quantification, LOQ)。簡單地說,各種不同的儀器,就像單車、汽車、火車般,都有其速度極限,儀器本身亦有其分析偵測的極限,樣品經分離及純化等多重化學操作後,送入儀器進行分析,整個流程各有其極限,即為MDL。若欲取得可信的精確定量化數據,就比前兩者更嚴格了,一般是用五倍的MDL做為實用的標準,稱為實際量化極限(practical quantification limit, PQL )。

由這些說明就可知道「零測出值」是沒有科學根據的胡說了,只要找個笨方法、劣儀器,結果保證是零測出。若要真的零測出,不是儀器做不到,而是人做不到。法規中有「不得檢出」的規定,是指某項化學品禁用於某項產品,只要被測出,即為違法使用,例如,前些日子進口的美國蘋果,驗出含有我國禁用於蘋果的農藥,因此被全數銷毀。

最後是國民基本科學素養

大腦的思考@pixabay (圖/johnhain)
大腦的思考@pixabay
(圖/johnhain)

 

現今的教育體系及環境,無法培養出具有基本科學素養的國民。在中學教育中,只見考試掛帥,以記憶背誦計算為主;而在大專的通識教育,流於混營養學分為目的。民意代表及新聞媒體多以做場秀或搏版面為前題,遇到科學問題,都以非科學、不理性的態度處理,政府官員亦多唯唯諾諾,勇於負責的反而辭官下台。所幸國科會科教處已注意及此,近年來大力推動傳播媒體的科學報導及人才培養,希望數年後有一批較佳的科普傳播人才。至於整個科學教育環境的改進,識者議者均多,但欲求效果恐仍遙遙無期。

毒油事件似已落幕,但諸多疑點仍然未清,像是食用油中的砷是何處來的?檢驗食用油中金屬含量的標準方法該如何訂定?其他有關食品衛生安全的問題仍多,也願在此提出,以供參考。

一為食品包裝上內含物的標示,以前述的進口即溶巧克力粉為例,包裝袋上顯著標明含有14種成分,但國內的產品常常語焉不詳地籠統帶過。政府應加強法規的訂定,約束廠商明確詳細地標示出內含物。二為加工處理過的未包裝食品半成品,這是我國市場的特色之一;相關單位應加強法規的約束,並積極常態地檢驗。三是建立食品分析的驗證方法及實驗室,如此可減輕政府單位的負擔,確保公信力以利公權力的執行。

王文竹︰任教淡江大學化學系

相關標籤: 毒油 食品安全
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科學月刊_96
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揭開人體的基因密碼!——「基因定序」是實現精準醫療的關鍵工具

科技魅癮_96
・2021/11/16 ・1998字 ・閱讀時間約 4 分鐘

為什麼有些人吃不胖,有些人沒抽菸卻得肺癌,有些人只是吃個感冒藥就全身皮膚紅腫發癢?這一切都跟我們的基因有關!無論是想探究生命的起源、物種間的差異,乃至於罹患疾病、用藥的風險,都必須從了解基因密碼著手,而揭開基因密碼的關鍵工具就是「基因定序」技術。

揭開基因密碼的關鍵工具就是「基因定序」技術。圖/科技魅癮提供

基因定序對人類生命健康的意義

在歷史上,DNA 解碼從 1953 年的華生(James Watson)與克里克(Francis Crick)兩位科學家確立 DNA 的雙螺旋結構,闡述 DNA 是以 4 個鹼基(A、T、C、G)的配對方式來傳遞遺傳訊息,並逐步發展出許多新的研究工具;1990 年,美國政府推動人類基因體計畫,接著英國、日本、法國、德國、中國、印度等陸續加入,到了 2003 年,人體基因體密碼全數解碼完成,不僅是人類探索生命的重大里程碑,也成為推動醫學、生命科學領域大躍進的關鍵。原本這項計畫預計在 2005 年才能完成,卻因為基因定序技術的突飛猛進,使得科學家得以提前完成這項壯舉。

提到基因定序技術的發展,早期科學家只能測量 DNA 跟 RNA 的結構單位,但無法排序;直到 1977 年,科學家桑格(Frederick Sanger)發明了第一代的基因定序技術,以生物化學的方式,讓 DNA 形成不同長度的片段,以判讀測量物的基因序列,成為日後定序技術的基礎。為了因應更快速、資料量更大的基因定序需求,出現了次世代定序技術(NGS),將 DNA 打成碎片,並擴增碎片到可偵測的濃度,再透過電腦大量讀取資料並拼裝序列。不僅更快速,且成本更低,讓科學家得以在短時間內讀取數百萬個鹼基對,解碼許多物種的基因序列、追蹤病毒的變化行蹤,也能用於疾病的檢測、預防及個人化醫療等等。

在疾病檢測方面,儘管目前 NGS 並不能找出全部遺傳性疾病的原因,但對於改善個體健康仍有積極的意義,例如:若透過基因檢測,得知將來罹患糖尿病機率比別人高,就可以透過健康諮詢,改變飲食習慣、生活型態等,降低發病機率。又如癌症基因檢測,可分為遺傳性的癌症檢測及癌症組織檢測:前者可偵測是否有單一基因的變異,導致罹癌風險增加;後者則針對是否有藥物易感性的基因變異,做為臨床用藥的參考,也是目前精準醫療的重要應用項目之一。再者,基因檢測後續的生物資訊分析,包含基因序列的註解、變異位點的篩選及人工智慧評估變異點與疾病之間的關聯性等,對臨床醫療工作都有極大的助益。

基因定序有助於精準醫療的實現。圖/科技魅癮提供

建立屬於臺灣華人的基因庫

每個人的基因背景都不同,而不同族群之間更存在著基因差異,使得歐美國家基因庫的資料,幾乎不能直接應用於亞洲人身上,這也是我國自 2012 年發起「臺灣人體生物資料庫」(Taiwan biobank),希望建立臺灣人乃至亞洲人的基因資料庫的主因。而 2018 年起,中央研究院與全臺各大醫院共同發起的「臺灣精準醫療計畫」(TPMI),希望建立臺灣華人專屬的基因數據庫,促進臺灣民眾常見疾病的研究,並開發專屬華人的基因型鑑定晶片,促進我國精準醫療及生醫產業的發展。

目前招募了 20 萬名臺灣人,這些民眾在入組時沒有被診斷為癌症患者,超過 99% 是來自中國不同省分的漢族移民人口,其中少數是臺灣原住民。這是東亞血統個體最大且可公開獲得的遺傳數據庫,其中,漢族的全部遺傳變異中,有 21.2% 的人攜帶遺傳疾病的隱性基因;3.1% 的人有癌症易感基因,比一般人罹癌風險更高;87.3% 的人有藥物過敏的基因標誌。這些訊息對臨床診斷與治療都相當具實用性,例如:若患者具有某些藥物不良反應的特殊基因型,醫生在開藥時就能使用替代藥物,避免病人服藥後產生嚴重的不良反應。

基因時代大挑戰:個資保護與遺傳諮詢

雖然高科技與大數據分析的應用在生醫領域相當熱門,但有醫師對於研究結果能否運用在臨床上,存在著道德倫理的考量,例如:研究用途的資料是否能放在病歷中?個人資料是否受到法規保護?而且技術上各醫院之間的資料如何串流?這些都需要資通訊科技(ICT)產業的協助,而醫師本身相關知識的訓練也需與時俱進。對醫院端而言,建議患者做基因檢測是因為出現症狀,希望找到原因,但是如何解釋以及病歷上如何註解,則是另一項重要議題。

從人性觀點來看,在技術更迭演進的同時,對於受測者及其家人的心理支持及社會資源是否相應產生?回到了解病因的初衷,在知道自己體內可能有遺傳疾病的基因變異時,家庭成員之間的情感衝擊如何解決、是否有對應的治療方式等,都是值得深思的議題,也是目前遺傳諮詢門診中會詳細解說的部分。科技的初衷是為了讓人類的生活變得更好,因此,基因檢測如何搭配專業的遺傳諮詢系統,以及法規如何在科學發展與個資保護之間取得平衡,將是下一個基因時代的挑戰。

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科技魅癮_96
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