有害物质的"安全标准"是怎么来的
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发布时间：2022-05-25 22:46
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时间：2024-10-24 06:57
任何有毒有害物质，都需要在一定的量下才会对人体产生危害。要建立食物中的"安全标准",首先要知道人体能够承受多少的量。理想情况下，是要找到这样一个量：当人体摄入的这种物质低于这个量时，就不会受到损害；而高于这个量，就有一定的风险。这样的一个量，被定义为"无可测不利影响水平（no observed adverse effect level, 简称NOAEL） "。
在实际操作中，NOAEL的确定并不容易。首先，"损害"如何界定？人体有各种生理指标，每一项指标都有正常的波动范围，如何来判断发生了"损害"呢？其次，出于人类的伦理，我们不能明知一种物质对人体有害，还拿人来做实验，让实验者吃到受害的地步。
多数情况下，是用动物来做实验。首先，喂给动物一定量的目标物质，跟踪它在体内的代谢和排除情况。如果该物质很快被排出，那么问题就要简单一些。在一定的时间内（比如几个月）喂动物不同的量，检测各项生理指标，以没有动物出现任何生理指标异常的那个量为动物的"最大安全摄入量"。如果这种物质在体内有积累，就比较麻烦，需要考虑在体内积累到什么量会产生危害，然后再计算每天每公斤体重能够承受的最大量。考虑到动物和人的不同，需要把这个量转化成每公斤体重的量，再除以一个安全系数（通常是几十到一百，有时甚至更高），来作为人的"安全摄入量"。比如说，用某种物质喂老鼠，几个月之后，每天喂的量少于10毫克的那组老鼠都没有问题，而喂20毫克的那组老鼠中有一两只出现了不良反应，那么10毫克就是这次试验得到的"安全上限".假如这些老鼠的平均体重是100克，那么每公斤体重能够承受的量就是100毫克。然后用这个数据来估算针对人的"安全上限":如果采用100的安全系数，那么"安全标准"就定为每公斤体重1毫克；如果采用50作为安全系数，"安全标准"就定位每公斤体重2毫克。
有的物质对人体的危害有比较多的研究数据。比如镉，在通过饮食进入人体的情况下最先出现的伤害在肾脏。镉会在肾脏累积，肾皮质（renal cortex）中的镉含量跟肾脏受损状况直接相关。当肾皮质中的镉含量在每公斤200毫克时，大约有10%的人会出现"可观测到的不利影响".世界卫生组织把这个含量的四分之一，即每公斤50毫克，作为"安全上限".然后考虑到饮食中镉的平均吸收率，以及能够排出的一部分镉，计算出每周每公斤体重吸收的镉在7微克以下时，对人体没有可检测到的损害。这个量叫做"暂定每周耐受量（provisional
tolerable weekly intake,简称PTWI）"。平均来说，这个量跟每天每公斤体重不超过1微克是一样的。对于一个60公斤的人，相当于平均每天不超过60微克。世卫组织采用这个"每周"的时间基准，是为了更好地表达"平均"的意思--比如说，如果今天吃了90微克，而明天控制到30微克，那么就跟两天各吃了60微克是一样的。
还有一些有毒物质对人体的危害缺乏直接实验数据，对于动物的危害也是在大剂量下得到的。而通过饮食都是"小剂量长期摄入",这种情况下会有什么样的危害，就没有实验数据。科学家们会采用"大剂量"下得到的实验数据，来"估算"在小剂量长期摄入的情况下对人体的影响，从而制定"安全标准".这种"安全标准"就更加粗略，最终得到的数字跟采用的模型和算法密切相关。比如烧烤会产生一种叫做苯并芘的物质，在动物和体外细胞实验中体现了致癌作用。这种物质在天然水中也广泛存在，而在饮用水中的浓度范围内，它会产生什么样的致癌风险缺乏数据。根据已知的数据进行模型估算，如果一辈子饮用苯并芘浓度为每公斤0.2微克的水，增加的癌症风险在万分之一的量级。所以，美国主管机构设定饮用水中的苯并芘"目标含量"是零，而"实际控制量"则是每公斤0.2微克。
问题二：特定食物中允许存在多少
知道了人体对于某种物质的"安全耐受量",就可以指定它在某种食物中的"安全标准"了。
有的有害物质几乎只来源于某种特定的食物，那么就用"每日最大耐受量"除以正常人会在一天之中吃的最大量而作为"安全标准"。比如有一种叫做"莱克多巴胺"的瘦肉精，进行过人体试验，在每天每公斤体重67微克的剂量下没有出现不良反应。美国采用50的安全系数，把每天每公斤体重1.25微克作为普通人群的NOAEL值。假设一个50公斤的人每天要吃两斤半猪肉，得到猪肉中的允许残留量为每公斤50微克。
有的有害物质则存在于多种食物中。比如镉，大米是一大来源，按照每公斤体重每天1微克的"安全限",一个60公斤的人每天可以摄入60微克。假设大米中的镉含量是每公斤200微克（即中国国家标准的0.2毫克），那么每天不超过300克大米，就还在"安全限"之下。此外，水和其他食物也是可能的来源。世卫组织认为来自于饮水的镉不应该超过"安全标准"的10%,假设一个60公斤的人每天摄入两升水，因此把饮用水中镉的安全标准定为每升3微克。 问题三：如何理解"安全标准"
显而易见，所谓的"安全标准"是人为制定的。制定的依据是目前所获得的实验数据。当有新的实验数据发现在更低的剂量下也会产生危害，那么这些"安全标准"就会相应修改。比如镉，也有一些初步实验显示在目前设定的安全量下，也有可能导致肾小管功能失调。如果在进一步的实验中，这一结果被确认，那么镉的"安全限"就会相应调低。
此外，安全标准的设置中都会使用一个"安全系数".具体采用多大的系数，也是人为选择的。不确定性越大，所选择的安全系数也就越大。比如镉，制定标准是基于生理指标，4的安全系数就可以了。而莱克多巴胺，制定基准是6名志愿者的宏观表现，推广到全体人群的不确定性就比较大。在制定莱克多巴胺安全标准的时候，美国采用的安全系数是50,而得到每公斤猪肉50微克的标准。世卫组织和加拿大的安全系数就要高一些，最后得到的标准是每公斤40微克。而联合国粮农组织就更为保守，采用的标准是每公斤10微克。中国则采用是"零容忍",完全不允许存在。
安全标准的制定还与人群中对该种食物的普遍食用量有关。比如说无机砷，世卫组织制定的安全上限是每天每公斤体重2微克，相当于60公斤的人每天120微克。在欧美，人们吃的米饭不多，很难超过这个量，也就没有对大米中的无机砷作出规定。而在中国，大米是主粮，就规定了每公斤150微克的"安全上限".或许基于类似的原因，日本大米中镉的"安全限"就比中国的要高，是每公斤400微克。
不难看出，这些"安全限"只是一个"控制标准",并不是"安全"与"有害"的分界线。比如说，如果一个体重60公斤的人，每天吃500克每公斤含0.15毫克镉的大米，是"超标"的；而如果只吃200克每公斤含0.25毫克镉的大米，则处在"安全范围".这就象考试，总需要一个"及格线"--考了60分的人通过，考了59分的人重修，但这并不意味着得60分的人和得59分的人就有根本的差别。
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