互动科普

食品添加剂是近年来被提及最多的词汇之一。大量的食品安全报道都和食品添加剂有关，给公众留下了“凡是含有添加剂的食品都不安全”的印象。有些商家也在推波助澜，宣称自己的产品不含食品添加剂，似乎食品添加剂是造成食品不安全的罪魁祸首。那么，食品添加剂是否不安全，是否存在风险？

有毒还是没毒？

要弄清这一问题，首先要从毒性说起，所谓毒性是指一种化学物质造成机体损伤的能力。何谓机体损伤？它是指在现有科学水平下，能够观察到的、化学物质造成的一切不利于机体健康的变化。毒性是造成损伤的能力，既然是能力，就存在着能力的大小不同，也就是说，不同的化学物质，毒性的大小也不同。如何区分毒性能力的大小？可以用剂量进行比较，即如果造成同样的损伤时，需要的剂量越少，则这种物质的毒性越强。问题是，化学物质千千万，毒性作用的方式也很多，有的属于神经毒，有的属于血液毒，有的可造成免疫损伤，有的可导致胃肠道疾患，这样不同的毒性如何进行比较，我们总不能说神经毒性大于血液毒性吧。有没有一个统一的标准？有，那就是死亡。只有死亡才是各种不同的毒性物质可以比较的惟一标准，于是，为比较不同化学物质的毒性高低，毒理学家采用了致死剂量来进行比较，当然，这种实验只能在动物身上进行了。

最初用于比较的致死剂量是绝对致死量，即LD100（Lethal Dose），是指能造成一群实验动物全部死亡的最低剂量。这里采用动物是因为我们不能拿人体进行伤害特别是死亡试验，只能用动物代替人类，也就是说，即使你看到的数据是动物实验数据，也是为了说明这种物质可能造成的人类损伤的数据，而不是为了说明这种物质造成动物伤害的能力，动物只不过是人类的“替难者”；最低剂量是说，如果比这一剂量低的话，个别动物就不会死亡了，只有达到这一剂量才能造成所有实验动物全部死亡。

问题是，绝对致死量并不能反映大多数动物（或人）对毒物的反应，我们知道，无论是人还是动物，总是处于中间水平的人最多——就像人的智力一样，非常聪明的人不多，非常不聪明的人也不多，大多数人属于一般人。对毒物的反应也是如此，特别敏感的、剂量稍大就会死亡的动物不多，特别能耐受、需要很大剂量死亡的动物也不多，但如果要求所有动物死亡，使用的剂量必然是那些特别能耐受的动物的死亡剂量。因此，要反映多数人的情况，应使用半数致死量LD50来表示，LD50是指能造成一半实验动物死亡的剂量。

但在使用半数致死量时，千万不要认为在这一剂量下，我们只有一半的机会死亡，因为你不能确定你是不是属于抵抗力强的那一类人，如果你是一般人，只要摄入这样的剂量，你百分之百会死亡。只有最大耐受量才能保证我们不死，所谓最大耐受量是指能造成一群实验动物全部发生严重的中毒反应，但无一死亡的最高剂量，只要我们摄入的毒物不超过这个剂量，就不会死亡。

但是，如果每吃一次饭我们都会中毒，尽管死不了，也是一件极不舒服的事情，因此我们的任务不仅仅是不死亡，而是不能受到伤害。这就要求我们需要找到一个剂量，在这一剂量下，我们不会受到任何伤害。这一剂量就是最大无作用剂量，是指在现有科学水平下，不能观察到任何已知伤害的最高剂量。科学家经过大量的实验，确定了各种化学物质的最大无作用剂量，并以此为依据制定了安全标准。

图1. 食品添加剂的限定剂量是依靠动物实验取得的

能添加多少？

如何利用最大无作用剂量进行标准制定呢？首先，把最大无作用剂量外推到人，制定出人的最大无作用剂量。只是最大无作用剂量是由动物实验获得的，因此不能直接用于人类安全限量标准的制定，必须转化成人类的无损害剂量。为保证人类的安全，即使实验动物有可能对有害成分比人类敏感，造成损伤的剂量比人类小，但也要假设人类比动物敏感，因此在将由动物实验获得的最大无作用剂量转化为人类的最大无作用剂量时，需要一个10倍的安全系数。例如动物的最大无作用剂量为5毫克/千克体重，人的剂量就应该是0.5毫克/千克体重。这样还是有中毒的风险，因为不同人之间存在个体差异，即有些人抵抗力差，对有害成分敏感。为保证包括敏感人群在内的所有人安全，还要再加一个10倍的安全系数，即将人的剂量按0.05毫克/千克体重计，这一剂量被称为每日允许摄入量（ADI），是指人类终生、每日接触某化学物质，在现有科学水平下，不能察知任何已知不良效应的剂量。

ADI是食品安全限量标准的依据，通过调查，对人类可能摄入该化学成分的因素进行评估，最终计算食物中的限量标准。比如，某一种毒物的ADI是0.05毫克/千克体重，按平均体重70千克计算，每人每日最高的摄入量应该是3.5毫克。假设除食物外，人类可能通过空气、饮水等途径摄入该物质，应首先扣除食品外的途径摄入该物质的量，再根据食物摄入量计算食品的安全限量标准。例如上例中，人类每天通过空气摄入的该物质为0.3毫克、通过饮水摄入0.3毫克，那么，通过食物摄入的该物质不得超过3毫克。如果该物质仅存在于一种食物，而这种食物的每日摄入量为0.5千克，那么，这种物质的食品限量标准就可以定为6毫克/千克。

制定食品安全限量标准的科学性与合理性还在于要充分考虑生产的实际情况，如果企业生产的食品中的添加剂含量低于实验得到的标准，应该制定生产水平可以达到的标准。如上例实验得到的标准是6毫克/千克，但我国多数企业生产的食品可以达到5毫克/千克以下，那么，食品安全的限量标准就可以定为5毫克/千克。当然，如果实际生产水平达不到实验获得的结论，则以实验获得的标准作为限量标准。

图2. 在目前的日常饮食中，我们确实会碰到很多种添加剂，不过只要添加量控制在合理的范围内，并不会危及我们的健康。

（本文发表于《科学世界》2011年第6期）