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你相信電子鍋內鍋會煮出「毒飯」嗎?!

科學新聞解剖室_96
・2015/09/11 ・3882字 ・閱讀時間約 8 分鐘 ・SR值 549 ・八年級

科學新聞解剖室-案件編號14

TVBS

案情:電子鍋內鍋煮飯有毒?!

暑假尾聲,解剖員在Facebook上瞥見朋友分享「東森新聞雲」以電子鍋內鍋煮飯有毒?婆媽崩潰:已經服毒好多年了為題的新聞,這驚悚的標題馬上吸引了解剖員的目光(眼珠子差點掉出來),報導內容指出:

專家表示,(內鍋)也許一些小刮痕當下看不出來,但用個3、5個月後,原本晶亮的內鍋變得霧霧的,這就是出問題了!然而這也代表過去這些日子,自己和家人都默默吃下不少「毒飯」。

想想看,如果我們每天吃的飯竟然是「毒飯」,這還了得。解剖員第一時間搜查後發現,這不是第一次出現的議題,網路上也不乏對鐵氟龍塗層的澄清文,但這次的新聞可是出自一百多萬人按讚的網路媒體,傳播力不容小覷,加上這麼重要而且普及的家電,如果吃飯變成「服毒」(奇怪,怎麼腦中一直浮出吸食安非他命的畫面??)那麼,這件事就變得相當重要,就不能輕易放過。因此,解剖員認為有深入暸解之必要(緩緩拿起解剖刀)。

解剖

科學疑點一:電子鍋要加熱到幾度才能煮出「毒」?

新聞中提到,電子鍋的內鍋多是鋁製品,內鍋的表面會塗上鐵氟龍防止飯粒沾黏,而鐵氟龍在加熱後會釋放毒性,讓白飯變成毒飯。首先,我們來瞭解一下鐵氟龍是什麼,鐵氟龍(聚四氟乙烯,英文縮寫為PTFE,商標名稱是Teflon)是鍋具塗層中的主要物質,在常態下是無毒,但是在加熱過程中,260℃以上會開始變質,350℃以上就會開始分解。這下子問題來了,一般用電子鍋煮飯,溫度會高達260℃嗎?答案是「很難」,甚至可以說是「不可能」。

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眾所周知,水的沸點是100℃,但沸點可依壓力增加而提昇,家用快鍋(壓力鍋)就是利用密閉原理提高壓力,在沸點提昇的環境下增快反應速率,所以也縮短了烹煮的時間。而一般壓力鍋的可承受的壓力有多大呢?以德國製的WMF壓力鍋為例,最高可達到150 kPa,大約是1.5 大氣壓,此時水的沸點大約是119℃;而260℃的水要維持不沸騰則是需要4692 kPa,大約接近47大氣壓,在這樣的壓力下,電子鍋早就爆炸了。電子鍋(密閉性尚不如壓力鍋)能煮出飯,表示溫度不會超過120℃,簡單的說,離鐵氟龍開始變質的溫度還差得很遠很遠,所以與其擔心鐵氟龍會不會變質,解剖員想,還是先擔心鍋子會不會爆炸還比較務實一些吧!

科學疑點二:要吃多少才會致癌?

再來,報導中也提到美國已在2006年證實,添加在鐵氟龍中的「全氟有機酸(PFOA)」對人類有潛在致癌作用。解剖員認為,這應該還是「量」的問題,應該問的應該是要吃多少才會致癌呢?製造鐵氟龍時固然會加入新聞中所說有潛在致癌作用的「全氟辛酸」(PFOA),但製成產品後還會殘留多少?對人體有害嗎?我們不妨從幾點去考慮:

第一、添加劑的量有多少?添加物的使用目的是利於製造,既是添加物必然不會喧賓奪主,何況藥品還要成本,製造商不太可能毫不節制地使用。解剖員曾任職化工廠製造工程師(生產壓克力和AS樹脂),聚合反應未完全的單體(可能溶出之物質)已經很少,在製粒程序中還要加熱熔解,再以真空幫浦抽出以去除殘留。儘管經過多重處理工序,還是會有極少許的殘留,因此,公眾難免對此有所顧忌,只是這個「配角」的量真的是少之又少。

第二、從總量來思考。即便製造過程中有殘留,但是殘留的量微乎其微,更可以確定的是被製成食物容器或鍋具後,殘留的量就是那麼多,絕對不會再增加(總量就那麼多嘛!)如果加熱過程會釋出,那必定愈來愈少。以電子鍋內鍋來說,就算塗層含PFOA,所含的量也必然不多,照理說,煮越多次不是越安全嗎?

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簡單的說,要嘛不會溶出,要嘛溶出有限,所以即便「服毒」多年,也離「致癌」有相當距離。倒是內鍋使用久了會出現刮痕,這會大幅降低「不沾黏」的效果,也許這才是考慮換不換鍋的時機。

接下來看看媒體上的問題:

媒體疑點一:新型態的「類內容農場」?!

當網路變成生活中不可或缺的一部分之後,新的媒體型態也跟著一一冒出來。2014年,所謂的「內容農場」在台灣網路世界殺出一片天,它是指以取得網路流量為主要目標,賺取網路廣告等商業利益的專業公司,利用各種方式生產大量品質不穩定的網路文章,並且針對熱門的關鍵字去製造內容,以提高點閱流量。而Facebook、LINE等社群媒體的風行也使得「內容農場」的發展更加猛烈,解剖員也常在LINE上收到來自親友轉發的新聞,屢屢被標題及內容嚇得(或笑得)合不攏嘴,只能說佩服、佩服。

而現在,有一些主流媒體網站的部份內容也開始有「內容農場」的味道,這些文章多半素質不佳、有廣告意味、喜歡用誇張的標題吸引讀者點閱、缺乏可信來源或直接援引內容農場文章,例如:老婆說開車被撞 要老公調行車記錄器看結果…醫護人員的50道陰影!丁小羽100秒快嘴崩潰演出嚇傻!女孩腹部劇痛 檢查竟發現肚中有3條蛇不可思議!女子醫院剖腹產 肚子裡卻沒孩子等等,不勝枚舉,標題吸睛指數超高,你說你說,這能不點開來瞧瞧嗎?

我們來看看這篇電子鍋新聞,當中有一個圖片的來源是「讀者姚先生」,這是哪位?真的是用內鍋洗米才造成嚴重刮傷的嗎?再來,有一張掉漆圖片更是匪夷所思,雖負責任地標注圖片是來自babyhome網站,但原網站討論的可是平底鍋啊,而非新聞所說的電子鍋內鍋,雖然都是掉漆,但可以這樣直接取用嗎?這太奇怪了吧!另外,這篇新聞中出現「專家表示……」、「根據調查……」等字眼,看起來好專業、好棒棒,但卻都沒有說清楚是哪位專家?什麼調查?此外,倒數第二段的內容也令解剖員大為吃驚:

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科技已大幅進步,但仍不見電子鍋全面採用食用級304不鏽鋼內鍋,也許是因為廠商一方面要開發新產線,一方面要回收行銷全球的舊產品,將會產生無法想像的高額成本,就商業考量來說的確很難實現。

這……難不成是記者自己的推論?這樣的內容好歹也應該訪問一個廠商來確認真相,如此不經查證就寫成一篇報導,這實在太「內容農場」了吧!所以解剖員姑且把這種消息來源原不明、欠缺佐證資料、標題誇張不實,性質介在「傳統新聞媒體」跟「內容農場」之間的新興產物稱之為「類內容農場」,這東西在網路上有越來越多的趨勢,大家小心啊!,

媒體疑點二:「類內容農場」是門好生意?!

解剖員剛開始搜尋相關新聞時發現,在這篇新聞頁面的附近會不斷出現某個鍋具產品的廣告,一開始以為這篇新聞應該是業配文,但繼續搜尋資料時發現另一個報導此篇新聞的網站也有廣告,但是兩個網站的鍋具廠商不同,加上下次再點開新聞網址時,卻不一定會出現相同鍋具的廣告。所以這應該不是單純的業配文,那麼,為什麼網站會出現這些廣告呢?廠商與網站之間是如何配合、運作的呢?不過讓我立馬想去換鍋子,這倒是真的。

為了解答這個疑惑,解剖員請教了中二網路媒體人陸子鈞先生,才瞭解到前面提到的「內容農場」,和現在要談的廣告運作可大有關係。「內容農場」網站刊登大量又獵奇的文章,可不是要讓讀者「認識這個世界」,賺取網路流量才是主要的目的,所以,越是驚奇、曖昧不明的標題越是能挑起讀者好奇心,不論看完文章後覺得很感動或是很瞎,都是分享給親友的好話題,而點閱率就這樣不斷地攀升,此時「內容農場」就可以透過「聯播網廣告」來大獲利潤。

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所謂的「聯播網廣告」運作方式是先有個聯盟和大量網站簽署合作契約,之後透過相關參數的運算(所以鍋子文章,就容易跑出鍋子廣告),負責將廣告散佈到所配合的網站中,不僅可以使產品訊息大量曝光,也可以讓合作的網站賺取費用。所以流量越高,點擊廣告的次數就越高,獲利就越高,因此文章的真實性、來源都不重要,點閱率和流量才是王道。陸子鈞指出,目前最大的聯播網聯盟是Google Adsense,當我們使用Google時,系統就會自動檢索、媒合我們的使用習慣而播放相關的廣告,使讀者自然而然地去點閱廣告,也可能會覺得很方便(啊,系統真是太懂我了)。

例如解剖員最近想買鑄鐵鍋,逛了一些購物網站,之後開始在其他網頁搜尋或閱讀資料時會發現,鑄鐵鍋就像陰魂不散的好兄弟,隨時盤據在我網頁的四周,超神奇啊!當然,解剖員也會情不自禁地點進去瞧瞧,人之常情嘛。此外,解剖員還發現,這個「東森新聞雲」還有「按我得點」的活動,分享新聞就也能得到點數,點數可以兌換實體物品,一整個就是有得吃又有得拿的概念,欲罷不能。所以,暸解了這些,就能理解「類內容農場」真是一門好生意,只是在這套相當高明的運算(分紅)模式背後,犧牲的可能是你的智商喔!

解剖總結:

在這一則報導中,原本像是主流媒體,先以「類內容農場」之姿,使用聳動的標題吸引讀者注意(或是驚慌),內容中提到「專家」、「根據調查」則會讓讀者認為是有憑有據的報導,但卻沒清楚指出來源,也沒有仔細查證;此外,還附上網路搜尋到的圖片,牛頭不對馬嘴,在財源滾滾來的獲利模式背後,這樣不負責任的報導方式實在糟糕。綜合以上分析,本解剖室給這一則新聞報導評以如下評價(12顆骷髏頭):

綜合剖析評比科學偽新聞指數(滿分5顆)

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「官商互惠」指數:☠☠☠☠☠

「理論錯誤」指數:☠☠☠☠

「戲劇效果」指數:☠☠☠

(策劃/寫作:李暉、賴雁蓉、黃俊儒)

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文章難易度
科學新聞解剖室_96
37 篇文章 ・ 13 位粉絲
「科學新聞解剖室」是由中正大學科學傳播教育研究室所成立的科學新聞監督平台,這個平台結合許多不同領域的科學解剖專家及義工,以台灣科學新聞最容易犯下的10種錯誤類型作為基礎,要讓「科學偽新聞」無所遁形。已出版《新時代判讀力:教你一眼看穿科學新聞的真偽》《新生活判讀力:別讓科學偽新聞誤導你的人生》(有關10種錯誤的內涵,請參見《別輕易相信!你必須知道的科學偽新聞》一書)。

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快!還要更快!讓國家級地震警報更好用的「都會區強震預警精進計畫」
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/01/21 ・2584字 ・閱讀時間約 5 分鐘

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本文由 交通部中央氣象署 委託,泛科學企劃執行。

  • 文/陳儀珈

從地震儀感應到地震的震動,到我們的手機響起國家級警報,大約需要多少時間?

臺灣從 1991 年開始大量增建地震測站;1999 年臺灣爆發了 921 大地震,當時的地震速報系統約在震後 102 秒完成地震定位;2014 年正式對公眾推播強震即時警報;到了 2020 年 4 月,隨著技術不斷革新,當時交通部中央氣象局地震測報中心(以下簡稱為地震中心)僅需 10 秒,就可以發出地震預警訊息!

然而,地震中心並未因此而自滿,而是持續擴建地震觀測網,開發新技術。近年來,地震中心執行前瞻基礎建設 2.0「都會區強震預警精進計畫」,預計讓臺灣的地震預警系統邁入下一個新紀元!

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連上網路吧!用建設與技術,換取獲得地震資料的時間

「都會區強震預警精進計畫」起源於「民生公共物聯網數據應用及產業開展計畫」,該計畫致力於跨部會、跨單位合作,由 11 個執行單位共同策畫,致力於優化我國環境與防災治理,並建置資料開放平台。

看到這裡,或許你還沒反應過來地震預警系統跟物聯網(Internet of Things,IoT)有什麼關係,嘿嘿,那可大有關係啦!

當我們將各種實體物品透過網路連結起來,建立彼此與裝置的通訊後,成為了所謂的物聯網。在我國的地震預警系統中,即是透過將地震儀的資料即時傳輸到聯網系統,並進行運算,實現了對地震活動的即時監測和預警。

地震中心在臺灣架設了 700 多個強震監測站,但能夠和地震中心即時連線的,只有其中 500 個,藉由這項計畫,地震中心將致力增加可連線的強震監測站數量,並優化原有強震監測站的聯網品質。

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在地震中心的評估中,可以連線的強震監測站大約可在 113 年時,從原有的 500 個增加至 600 個,並且更新現有監測站的軟體與硬體設備,藉此提升地震預警系統的效能。

由此可知,倘若地震儀沒有了聯網的功能,我們也形同完全失去了地震預警系統的一切。

把地震儀放到井下後,有什麼好處?

除了加強地震儀的聯網功能外,把地震儀「放到地下」,也是提升地震預警系統效能的關鍵做法。

為什麼要把地震儀放到地底下?用日常生活來比喻的話,就像是買屋子時,要選擇鬧中取靜的社區,才不會讓吵雜的環境影響自己在房間聆聽優美的音樂;看星星時,要選擇光害比較不嚴重的山區,才能看清楚一閃又一閃的美麗星空。

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地表有太多、太多的環境雜訊了,因此當地震儀被安裝在地表時,想要從混亂的「噪音」之中找出關鍵的地震波,就像是在搖滾演唱會裡聽電話一樣困難,無論是電腦或研究人員,都需要花費比較多的時間,才能判讀來自地震的波形。

這些環境雜訊都是從哪裡來的?基本上,只要是你想得到的人為震動,對地震儀來說,都有可能是「噪音」!

當地震儀靠近工地或馬路時,一輛輛大卡車框啷、框啷地經過測站,是噪音;大稻埕夏日節放起絢麗的煙火,隨著煙花在天空上一個一個的炸開,也是噪音;台北捷運行經軌道的摩擦與震動,那也是噪音;有好奇的路人經過測站,推了推踢了下測站時,那也是不可忽視的噪音。

因此,井下地震儀(Borehole seismometer)的主要目的,就是盡量讓地震儀「遠離塵囂」,記錄到更清楚、雜訊更少的地震波!​無論是微震、強震,還是來自遠方的地震,井下地震儀都能提供遠比地表地震儀更高品質的訊號。

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地震中心於 2008 年展開建置井下地震儀觀測站的行動,根據不同測站底下的地質條件,​將井下地震儀放置在深達 30~500 公尺的乾井深處。​除了地震儀外,站房內也會備有資料收錄器、網路傳輸設備、不斷電設備與電池,讓測站可以儲存、傳送資料。

既然井下地震儀這麼強大,為什麼無法大規模建造測站呢?簡單來說,這一切可以歸咎於技術和成本問題。

安裝井下地震儀需要鑽井,然而鑽井的深度、難度均會提高時間、技術與金錢成本,因此,即使井下地震儀的訊號再好,若非有國家建設計畫的支援,也難以大量建置。

人口聚集,震災好嚴重?建立「客製化」的地震預警系統!

臺灣人口主要聚集於西半部,然而此區的震源深度較淺,再加上密集的人口與建築,容易造成相當重大的災害。

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許多都會區的建築老舊且密集,當屋齡超過 50 歲時,它很有可能是在沒有耐震規範的背景下建造而成的的,若是超過 25 年左右的房屋,也有可能不符合最新的耐震規範,並未具備現今標準下足夠的耐震能力。 

延伸閱讀:

在地震界有句名言「地震不會殺人,但建築物會」,因此,若建築物的結構不符合地震規範,地震發生時,在同一面積下越密集的老屋,有可能造成越多的傷亡。

因此,對於發生在都會區的直下型地震,預警時間的要求更高,需求也更迫切。

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地震中心著手於人口密集之都會區開發「客製化」的強震預警系統,目標針對都會區直下型淺層地震,可以在「震後 7 秒內」發布地震警報,將地震預警盲區縮小為 25 公里。

111 年起,地震中心已先後完成大臺北地區、桃園市客製化作業模組,並開始上線測試,當前正致力於臺南市的模組,未來的目標為高雄市與臺中市。

永不停歇的防災宣導行動、地震預警技術研發

地震預警系統僅能在地震來臨時警示民眾避難,無法主動保護民眾的生命安全,若人民沒有搭配正確的防震防災觀念,即使地震警報再快,也無法達到有效的防災效果。

因此除了不斷革新地震預警系統的技術,地震中心也積極投入於地震的宣導活動和教育管道,經營 Facebook 粉絲專頁「報地震 – 中央氣象署」、跨部會舉辦《地震島大冒險》特展、《震守家園 — 民生公共物聯網主題展》,讓民眾了解正確的避難行為與應變作為,充分發揮地震警報的效果。

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此外,雖然地震中心預計於 114 年將都會區的預警費時縮減為 7 秒,研發新技術的腳步不會停止;未來,他們將應用 AI 技術,持續強化地震預警系統的效能,降低地震對臺灣人民的威脅程度,保障你我生命財產安全。

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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。
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阿斯巴甜真的致癌嗎?代糖為何能超甜又零熱量?它是如何騙過舌頭產生甜味的?
PanSci_96
・2023/09/05 ・4326字 ・閱讀時間約 9 分鐘

代糖是致癌物?還是控制血糖的聖品?

為什麼代糖吃了可以感受到甜味,卻不會產生負擔呢?它真的沒有熱量嗎?

今年 7 月 14 日,世界衛生組織(WHO)旗下的跨政府機構國際癌症研究中心(IARC)將零卡汽水、無糖口香糖中常用的人工代糖阿斯巴甜(Aspartame)列為 2B 級的「可能的人類致癌物(possible human carcinogen)」。都喝了這麼久才說,代糖啊代糖,你是完美無害的白色謊言,還是惡搞大家的黑色幽默呢?

代糖是什麼?為什麼「甜」卻無熱量?

代糖顧名思義就是糖的替代品,也稱為甜味劑。你應該知道代糖的種類很多,不過呢主要可以根據是否會產生熱量,分為營養甜味劑和非營養甜味劑兩類。

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蛤?代糖還有營養的代糖喔?這裡的營養指的是食用後還是會產生熱量的代糖,但每公克產生的熱量比蔗糖低。這類營養甜味劑多數來自天然來源,也被稱為天然甜味劑,大家熟悉的就是口香糖內的木糖醇 xylitol,它是從玉米等植物中提煉、加工後製而成。

而非營養甜味劑主要為人工合成,食用後既不會產生熱量,甜度也是蔗糖的好幾百倍,其中最著名的阿斯巴甜,甜度是蔗糖的 200 倍,一公克可產生四大卡熱量,咦?不是說沒有熱量嗎?你看看,它的甜度那麼高,所以實際只需非常少的份量,就能產生我們所需的甜度,所以攝取時的熱量少到可忽略不計。

不過這些代糖竟然可以騙過我們的味覺,讓我們有「甜」的感受,到底是對我們動了什麼手腳?

其實代糖沒有動手腳,是它剛好符合我們的味覺受體。

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我們如何嘗到甜味?

先複習一下,人類的舌頭分為五個區域,可以各自負責感受酸、甜、苦、鹹和鮮五種不同的味道。

味覺圖。圖/PanSci YouTube

其實這張始於 20 世紀初的味覺圖,早已經被證實是錯誤的,仔細想想,難道你舔冰淇淋的時候才嘗的到甜味,巧克力放進嘴巴後就吃不出來了嗎?舌頭的中間,並不是無味區,我們整個舌頭都能感受到酸、甜、苦、鹹、鮮。抱歉啦,大內密探零零發,品嚐美酒時其實不用把舌頭捲起來喔。

我們整個舌頭都能感受到酸、甜、苦、鹹、鮮,品嚐美酒時其實不用把舌頭捲起來喔。圖/我們都愛周星馳

如果你伸出舌頭仔細觀察,可以看到上面充滿一粒一粒的顆粒狀物就是「舌乳頭」。在顯微鏡下,可以看到舌乳頭內有洋蔥形構造的「味蕾」,負責接收各種由唾液溶解後的味道分子,並且把味道傳給我們的大腦。

洋蔥形構造的味蕾。圖/Wikimedia

那這些味蕾是如何產生味覺的呢?每個味蕾內約有 100 個味覺細胞,而每個味覺細胞的細胞膜表面,都只會呈現單一種類的味覺受體,就像是門鎖和鑰匙的概念。只要門鎖和鑰匙匹配了,味覺訊號就會被送出。因此我們嘗到甜味時,只有甜味分子專一性受體的味覺細胞會被活化。

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當我們張嘴把一塊讓人心情愉悅的蛋糕送進嘴裡,蛋糕裡的甜味分子會與味覺細胞的膜上甜味受體結合,這個鑰匙與門鎖的結合必須精確無誤,接著就會活化一連串的下游路徑,製造傳遞物質,讓細胞內蓄積在內質網的鈣離子被釋放,引起細胞電位變化而活化感覺神經元,最後將這個「甜味」的訊號傳到腦部。

這一連串精密的流程,在 1967 年由科學家 Shallenberger 和 Acree 的「AH/B 甜味理論」中提出。

Shallenberger 和 Acree 的「AH/B 甜味理論」。圖/PanSci YouTube

回頭來說這些甜性物質,以葡萄糖為例,要能夠與甜味受器結合,需要三個要素才能形成這把開啟「甜味」大門的鑰匙。

第一是能形成氫鍵的 AH 基團,第二是負電性很強的 B 基團,第三則是這兩個基團的距離得約為「0.3 奈米」。

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必須要有這三個要素,才能讓我們味蕾上的甜味受體感知到甜味,刺激神經傳到大腦,開啟美妙的甜味饗宴。

我們的主角代糖,雖然不是會產生熱量的糖,卻正好與葡萄糖一樣,具備這三種要素。而且,有過之無不及的是,代糖不僅能產生甜味,甜味竟然還能超過一般蔗糖的百倍以上!原來代糖的結構上,還另外多帶一團帶有疏水性的「γ 基團」,這個非極性的疏水基團與味蕾上甜味受體的疏水部分對接上,增強了甜味受體所產生的神經衝動訊號強度。訊號增強,大腦感知到甜的就更甜了。

這剛好可以挑動我們的甜味受體,不會產生熱量,既是禁果又是仙丹的玩意,是怎麼被創造出來的呢?

第一個人工合成的代糖是怎麼出現的?

第一個人工合成代糖在 1879 年,由美國化學家艾拉·雷姆森和德美雙國籍的化學家康斯坦丁·法爾伯格共同發現,它就是糖精。糖精的甜度是蔗糖的 300-500 倍,卻不會被人體代謝而產生熱量。

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就跟很多科學研究一樣,這個發現可以說是一個意外。

法爾伯格曾敘述那段經過,他說:「那天晚上,在實驗室工作完回家之前,我明明徹底洗手了,然而在晚餐時,我把一些麵包放進嘴裡時,發現我的手嘗起來很甜……我立刻跑回實驗室,嚐遍了工作台上的所有燒杯、小瓶和盤子,直到我終於在其中一個裡找到了味道,而且甜得驚人。」法爾伯格後來也在看到糖精的潛在商業利益後,立刻將其申請專利並大量製造。
只能說還好那時候不是合成出砒霜或氰化鉀呀!

氰化鉀是生理上有效力的劇毒。圖/《名偵探柯南》漫畫

目前代糖除了應用在糖尿病患及減肥者的醣類替代品外,我們每天都要用的牙膏也很常發現它。到目前為止聽起來代糖似乎是個好東西,但為什麼後來的科學家會對代糖提出質疑呢?

代糖健不健康?它是致癌物嗎?

一篇刊登在 2014 年《自然》(Nature) 的論文研究提出,他們在囓齒動物身上發現,人工代糖除了讓體內的腸道益生菌發生重組改變,吃入下去的代糖也有如「望梅止渴」。雖然成功騙過我們的味覺,但終究不能讓身體產生能量,無法獲得真正的飽足感。反而可能造成「葡萄糖不耐症」的代謝異常,促使動物吃下更多食物,造成糖尿病及肥胖相關疾病。但這結論也無法直接推論到人類身上。

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那許多人討論的,代糖是否會致癌的問題呢?

其實目前還沒有明確、直接的實驗證據顯示代糖與人體致癌之間的關聯性

至於先前提到的糖精,透過 1970 年的老鼠實驗,早期科學家曾懷疑糖精可能引起膀胱癌,使其遭禁用近 20 年,但仍沒有明確的證據證實糖精與人體致癌的關聯性。畢竟在老鼠身上所看到的實驗結果,不能直接套用在人體上外,動物實驗中所使用的高劑量也是一般人在生活中很難達到的,因此美國食品藥物管理局(FDA)才撤銷禁令並准許糖精加入飲料及食品中。

然而,這次事件主角阿斯巴甜被列入可能致癌又是怎麼一回事?這次真的找到對人類致癌的證據了嗎?

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食用代糖的好壞,我們該如何看待?

Well, 其實沒有新的證據。我們對「阿斯巴甜是否致癌」這個問題,還需要更多的實驗才能釐清,現階段的人體研究證據有限,在動物實驗的證據也相對薄弱。那為何 IARC 會把阿斯巴甜列為致癌物呢?這是見影就開槍嗎?

——先別急!

我們先了解一下,目前 IARC 將導致癌症的物質等級分類,總共分為 4 級:

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。

IARC 針對導致癌症的物質做等級分類。圖/PanSci YouTube

分類的依據為:

  1. 有限的流行病學致癌證據
  2. 實驗動物中有充足的致癌證據
  3. 具強力的致癌機制證據

如果三個條件都符合,就會被列入第 1 級確定致癌物,像是空氣污染、酒精、檳榔等等。若是同時符合第一項以及第二或三其中一個條件,也就是有科學證據表明會可能對人類具有致癌作用,就會被列入 2A 級,像是紅肉、高溫油炸的排放物或是夜晚輪班工作等等。而現在未有確定性實驗證據的阿斯巴甜,雖然相關實驗結果相對薄弱,但致癌證據仍不容忽視,因此歸類於 2B,同類別等級的還有醃漬蔬菜跟加油站的氣體等等。

而這次 IARC 的舉動,與其說是對代糖開槍,更像是鼓勵研究者,做更多的實驗去尋找正反面的證據。

聽到這裡你可能會想說,不確定的資料也太多,到底阿斯巴甜可不可以吃?這個問題,目前可以確認的是,只要每日攝取量在每公斤體重 40 毫克的建議範圍內,都是可以安全食用的。換算下來,以一個體重 75 公斤的成年男性而言,大約是一天 5.6 公升無糖可樂的量。不過由於阿斯巴甜中包含胺基酸中的「苯丙胺酸」,而若有先天性苯丙胺酸代謝異常的患者要特別注意,避免接觸到阿斯巴甜相關食品。

以一個體重 75 公斤的成年男性而言,大約是一天不超過 5.6 公升無糖可樂所含的代糖為建議攝取量。圖/Pixabay

目前政府准許使用的甜味劑,都經過完整的評估才被允許使用,同時也訂定「食品添加物使用範圍及限量暨規格標準」,來規範使用甜味劑使用。衛福部也指出,其實造成癌症的成因多且複雜,大可不必因此特別戒吃某種食物。

但就像我們在介紹代油時提到的,我們可以透過蘋果泥、綠豆泥等天然食材產生油脂的口感,取代部分脂肪的使用。而甜味呢,除了代糖以外,水果、蜂蜜等天然甜味來源,也是取代精緻糖的好選擇。

這次換我們問問大家,當你很想吃甜食但又不想那麼罪惡時,你有沒有好方法來滿足口腹之慾呢?

  1. 去吃一些燕麥棒或水果來解解嘴饞,至少有吃到甜又比較健康。
  2. 我就會選擇去吃代糖做的甜點,偶而吃應該是還好啦!
  3. 既然想吃就吃,畢竟保持心情開心也是一種健康之道!

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