食品潛在危害物風險分級模型研究及應用

胡書玉，黃小龍，黎紹學，羅文婷，黃慧容（深圳市計量質量檢測研究院，廣東深圳518000）

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食品潛在危害物風險分級模型研究及應用

胡書玉，黃小龍，黎紹學，羅文婷，黃慧容
（深圳市計量質量檢測研究院，廣東深圳518000）

摘要：基于食品安全風險監測需要，結合食品消費量、危害物在食品的含量水平與危害物毒性，首次提出食品潛在危害物風險分級模型，量化特定食品類別中各危害物的風險程度，并以乳制品為例進行應用示范。該風險模型不僅可簡易地識別重點監測的對象，集中監管資源，也有利于后續的食品安全預警和快速反應。

關鍵詞：潛在危害物；風險分級；分級模型

2005年4月，浙江在全國率先發布《食品及食品用產品質量安全分級目錄（試行）》，基于對全省食品生產和加工企業全方位摸底調查基礎，以望通過對食品安全分級加強重點監督和管理[1]。2007年9年北京發布《食品安全風險預警信息》，其預警級別是依據不同產品抽查的合格率確定[2]。食品安全風險分級相關模型除以實施了檢驗的樣品數據作為考察對象以外，也有研究者結合危害物本身的敏感性、風險程度及其相應的施檢頻率，提出食品中危害物的風險系數，以直觀反映出危害物在一段時間內的風險程度[3]。

前兩種分級結果均是定位于高風險的食品種類。后一種則是定位特定食品中高風險的危害物。對監測工作而言，依據各類食品特點，不同食品類別均有不同的監測對象（即危害物），少則幾十個，多則上百個。量化特定食品類別中各危害物的風險程度，不僅可簡易地識別重點監測的對象，集中監管資源，也有利于后續的食品安全預警和快速反應。

本文提出的食品中潛在危害物風險分級模型，亦是聚集高風險危害物，以“潛在危害物”為主要研究對象（大部分危害物的施檢率較低），從危害物固有毒性、消費者的攝入量等客觀因素考慮，以期篩選特定食品種類的高風險物質，為監測計劃的編制提供較客觀的依據，在后續的應用中，亦可依據監測的結果對模型進行持續地修正。

1　分級模型定義

在各類食品潛在危害物安全評估報告中，研究者們基于較成熟的風險評估意見推導健康指導值（一般是ADI）。多種危害物通過ADI數據對比，雖可以直觀地判定其危害大小，但無法評估伴隨食物的攝入，它們可能對人體造成的累積傷害。能不能結合食品消費量、危害物在食品的含量水平與危害物毒性大小，建立一個在食品攝入過程中可定量評價危害物對人體產生傷害的模型？

某一危害物質對消費者可能造成的傷害，即其風險程度，與該物質的毒性、消費者的攝入量正相關，與人體的耐受量、體重負相關。依據“風險=危害×暴露量”的規則，賦予某一危害物風險分級值。針對特定食品種類，橫向對比各危害物的風險分級值，以確定特定食品種類中各種危害物的風險級別，從而篩選高風險危害物。

某一危害物的風險分級值（V，無量綱）：

式中：Fi為第i種食品的每日消費量，如含有該農殘的核桃消費量，kg；MHI為某種危害物在某種食品中本底值，如核桃中某種農殘在95 %分位數統計的含量，（mg/kg）；ADI為某種危害物的每日可攝取量，（mg/ kg bw/d）；bw為體重，kg；P為危害毒性分級值。

2　關于風險分級值V及其相關參數的說明

2.1P值

P，毒性分級值，依據全球化學品統一分類和標簽制度GHS的分類標準劃分為5級，見表1。

表1　GHS系統下健康危害級別劃分（單位：mg/kg）Table 1 Health hazard level in GHS（unit：mg/kg）

將化合物依風險評估報告的毒性結論歸入每個分級中。在正常飲食習慣中，因食品中潛在危害物造成急性中毒的案例極少，更可能因危害物的累積效應而產生慢性中毒現象。因此，優先分析非急性毒性數據，即界定生殖細胞致突變性、致癌性、生殖毒性、特定靶向毒性的級別，取其最大值即為P。

食品安全性毒理學評價試驗通常分為四個階段，分別為第一階段的急性毒性試驗，第二階段的遺傳毒性試驗、傳統致畸試驗、30 d喂養試驗，第三階段的亞慢性毒性試驗（90 d喂養試驗、繁殖試驗、代謝試驗），以及第四階段的慢性毒性試驗（包括致癌試驗）[4]。由于各種化學物毒性數據仍在持續研究中，其實際公布數據并不與設計的模型完全匹配，常出現僅有“急性毒性”數據的情況。因此，在模型計算中對特殊情況進行進一步設定：

1）暫無相關慢性毒性數據，則延用“急性經口毒性”分級標準。對于“急性經口毒性”1-2級危害物，若結論為“對胎兒，嬰兒和兒童有潛在危害”，評級則相應升1級；對于“急性經口毒性”3-4級危害物，若對人類均無致癌性，遺傳毒性，生殖毒性，胚胎毒性，致畸性、發育毒性等慢性毒性證明，評級則相應降1級；對“急性經口毒性”5級危害物，若對人類均無致癌性，遺傳毒性，生殖毒性，胚胎毒性，致畸性、發育毒性等慢性毒性證明，評級則定為3級。

2）GB2760-2014《食品安全國家標準食品添加劑使用標準》被許可使用的食品添加劑，則界定為1-2級。

3）《農業部235號公告》、GB2763-2014《食品安全國家標準食品中農藥最大殘留限量》可用物質，則界定為1-2級。

4）過時農藥[5]，由于應用受到限制，定為1級。若WHO評為過時農藥，但我國仍可使用，則定為5級定。

2.2ADI值

每日容許攝入量（Acceptable daily intake，ADI），是指人類每日攝入某物質直至終生，而不產生可檢測到的對健康產生危害的量。以每千克體重可攝入的量表示，即mg/（kg體重·d）[6]。ADI值系將NOAEL除以合理的安全系數計算得出。

一般情況下，在風險評估報告中，有幾種情況無法出具確定的ADI值：

1）類別ADI（group ADI）。如果毒性作用類似的幾種化合物用作或用于食品，則應對該組化合物制定類別ADI限制其累加攝入。制定類別ADI時，有時可根據該組化合物的平均NOAEL，但常用該組化合物中最低的NOAEL，同時還考慮個別化合物研究的相對質量和試驗周期。

2）無ADI規定（ADI not specified）。根據已有資料（化學、生化、毒理學等）表明某種受試物毒性很低，且其使用量和人膳食中的總攝入量對人體健康不產生危害，則可不必規定具體ADI，但符合這一要求的物質必須有良好的生產規范的制約，并不得用于摻假，掩蓋食品質量缺陷或導致營養不平衡。

3）暫定ADI（temporary ADI）。當某種物質的安全資料有限，或根據最新資料對已制定ADI某種物質的安全性提出疑問，如要求進一步提供所需安全性資料的短期內，有充分的資料認為在此短期內使用該物質是安全的，但同時又不足以確定長期食用安全時，可制定暫定ADI并使用較大的安全系數（通常為100× 2），還需規定暫定ADI的有效期限，并要求在此期間經過毒理學試驗結果充分證明該受試物是安全的，暫定ADI值改為ADI；如毒理學試驗結果證明確有安全問題，撤銷暫定ADI值。

4）不能提出ADI（no ADI allocated）。當存在以下情況時，將不對受試物提出ADI：安全性資料不充足；認為在食品中應用是不安全的；未制定特性鑒別及純度檢測的方法和規格說明。

根據WHO EHC 240《食品中化學物風險評估的原則和方法》，ADI、TDI（tolerable daily intake，每日耐受攝入量）均表示無明顯健康危險的某種物質對人類暴露水平。二者的區別在于TDI用于評估食品中的污染物，ADI則用于評估食品中的添加劑（如香精香料等）、農藥殘留及獸藥殘留。ADI及TDI在評估意義上是一致的，只是應用范圍不同，因此某些重金屬或者鄰苯二甲酸酯等只有TDI值而無ADI。另ADI是經由NOAEL（no observed adverse effect level，最大未觀察到有害作用劑量）值或LOAEL（lowest observed adverse effect level，出現副反應的最小劑量）值計算而得的，ADI=NOAEL（LOAEL）/UF，UF為Uncertain Factor，在不明確危害物對人體組織的具體機理時一般UF取默認的保守值100。

因此，當部分物質無法運用該分級模式計算時，為便于橫向對比，特設定原則如下：

1）有類別ADI，直接用類別ADI代替分級模型的ADI。

2）有暫定ADI，直接用暫定ADI代替分級模型的ADI。

3）有NOAEL（LOAEL），以NOAEL（LOAEL）/安全系數（安全系數為100）計算。

NOAEL（no observed adverse effect level），即最大未觀察到有害作用劑量，通過動物試驗，以現有的技術手段和檢測指標未觀察到與受試物有關的毒性作用的最大劑量[6]。而LOAEL（lowest observed adverse effect level），則為觀察到有害作用的最低劑量。由于動物毒性試驗結果推論到人時，鑒于動物、人的種屬和個體之間的生物學差異，一般采用安全系數的方法，以確保對人的安全性。安全系數通常為100倍，但可根據受試物的理化性質、毒性大小、代謝特點、接觸的人群范圍和人的可能攝入量、食品中的使用量及使用范圍等因素，綜合考慮增大或減小安全系數[4]。考慮到便于本項目中各種物質的計算，并且增大或減小安全系數必須提出明確的依據，本項目所采用的安全系數均取100，風險評估報告有明確值的除外。

4）有TDI，代替ADI計算。

每日耐受攝入量（Tolerable daily intake，TDI），類似于每日容許攝入量。“可耐受”用于那些不是特意添加到食品中的因素，如食品污染物。

5）有PMTDI，代替ADI計算。

6）有PTWI，以“PTWI/7”代替ADI計算。

PTWI（Temporary tolerable Weekly Intake），即暫定每周耐受攝入量。

7）若均不符合（1）-（4）情況，則執行以下原則：

若因是毒物不設定ADI，或符合上述（d）情況,以本數據庫中最小的ADI計算；因不具有毒性不設定A DI，即符合上述（b）情況，以本數據庫中最大的ADI計算。

2.3MHI值

MHI值，指某種危害物在某種食品中本底值，如核桃中某種農殘在95%分位數統計的含量，單位mg/kg。本底值的獲取基于大量的調查實驗與持續的跟蹤。目前大多數食品中各類危害物本底值數據量緊缺。基于“市場流通產品均為合格品”的假設，模型中MHI以限量值代替。由于各國/組織對特定物質的限量要求不盡相同，則依據如下原則設定：

1）本底值；

2）CAC（Codex Alimentarius Commission，國際食品法典委員會）、中國限量值（GB2763-2014《食品安全國家標準食品中農藥最大殘留限量》、GB2762-2012《食品中污染物限量》、GB2760-2014《食品安全國家標準食品添加劑使用標準》）、日本（肯定列表）、歐盟Regulation（EC）No 396/2005等所涉及的最高限量（ML）或最高殘留限量（MRL）。

最高限量（Maximum level，ML），指食品或飼料中某種污染物的最高限量，包括由CAC推薦的、該物質在食品或飼料中的法規允許的最高濃度。最高殘留限量（Maximum residue level，MRL），指獸藥或農藥使用后在食品或飼料中殘留的最高濃度。

2.4Fi值

總膳食研究（TDS）是國際公認的最經濟有效、最可靠的方法，用以評估某個國家和地區在不同人群組對于膳食中化學危害物的暴露量和營養素的攝入量，以及這些物質的攝入可能對健康造成的風險，世衛組織一直致力于推薦各成員國開展。最近的CTDS5（第5次中國總膳食研究，2009-2013年）覆蓋21個省，以后將相對固定為每五年一次。該項研究的數據將非常有利于本模型的建立。但由于該項目結果轉化以論文發表居多，且數據量大，不利于該模型的手動計算。因此，本次研究采用WHO官網發布的全球環境監測系統[7][Global Environment Monitoring SystemGlobal Environment Monitoring System（GEMS/Food）]的膳食數據。依據Country Assignments to the 13 Proposed GEMS/Food Consumption Cluster Diets，中國歸入G類。

3　分級模型在乳制品監測上的應用

對于某類的食品，在經過危害識別、風險分析后，將獲得一份某類食品的潛在危害物清單，且該清單可根據國內外食品安全的最新進展及時修正。將有限的監管資源聚焦于較高風險的危害物，利于此分級模型可獲得較科學、直觀的依據。

在此次應用示范上，項目組定位乳制品，基于CAC、日本肯定列表、GB2760-2014《食品安全國家標準食品添加劑使用標準》、GB2762-2012《食品中污染物限量》、部分政府部門監督抽檢及風險監測計劃，動物性食品中獸藥最高殘留限量（農業部2002年235號公告）等定制乳制品潛在危害物清單（涉及655種物質），其中具備該模型中各變量數值的240種（見表3，除模型調整部分）。依據分級模型得清單的得分值范圍為[0，10170]。采用SPSS統計各百分位數，得各統計量見表2。

表2　乳制品各項目得分值統計量Table 2 Statistics in milk and dairy products

表3　乳制品潛在危害物風險分級清單Table 3 List of potential hazards risk classification in milk and dairy products

依二八原則，將上10 %位數與下10 %位數（即90 %位數）分別定義為I級與V級，其它級別定義如下：II級風險物質的得分值為[10 %位數，40 %位數]、III級風險物質的得分值為[40 %位數，70 %位數]、IV級風險物質的得分值為[70 %位數，90 %位數]。

4　模型調整

潛在危害物分級模型是基于多變量確定的數值，包括物質的風險評估值、各類食物攝入量、特定物質在各食物的本底值（本底值缺失時由限量值替代）、毒性分級等參數而確定。當某危害物缺少上述某一參數時將無法參于模向對比。基于監測實際工作的需要，建議在該模型的應用中，將風險監測組織部門常列于監測計劃中的其它項目也納入分級數據庫中，以調整該模型的應用范圍。當缺少該分級模型某一參數時，非法添加物定為“III”級，某一攝入量對人體有益的物質則定為“I”級，注特定物質定為“III”級。乳制品詳見表3模型調整部分。

5　結論

食品中潛在危害物進行分級、啟動相應應急預案的技術依據，在風險監測工作中實施分類管理、開展食品中潛在危害物風險評價的依據。本項目建立的潛在危害物分級模型，是基于食品中危害物的特點，在分級時充分考慮了其慢性危害，以及它在食品中的暴露量。對于特定食品種類，橫向對比多種危害物，從而篩選不同風險等級的物質。在一定程度上，量化了特定危害物對人體的負面影響。在實際應用過程中，可依據各地區環境、飲食習慣差異，歷往監測數據等對各變量進行調整，如對P值的升降級。

然而，該模型也存在一定的局限性，包括：1）部分變量存在相關性，如ADI與P。2）本模型引入的膳食結構數據主要以原料為主，缺少加工食品的數據。3）模型中各參數是依據現有可獲得數據、資料制定的，這些依據也隨著科學研究的深入而發生變化，即該模型各變量均在動態變化中。某一項目某一變量的調整都可能影響各項目風險級別的重新定級。因為本項目采用的手動計算無法滿足模型實際應用的需求。建議在投入應用時，將其電子化。4）模型的應用需要大量的監測數據支撐，監測數據是理論模型與實際監測工作的橋梁。基于監測數據的統計分析，再次確定特定項目含量的風險等級（可參照依據各項目風險分級值定風險級別），是該模型與時間變化、地域差別的有機結合，并依據其實際監測結果的反饋重新對P定值。但我國全國性的食品安全風險監測數據庫仍在籌建中，數據量與實際應用仍有差距。5）在實際工作中，食品安全的風險已不僅僅是從“是否對人體造成危害”的角度出發，就當下的社會食品安全觀，其風險更多的是呈現在消費者對“食品安全事件”所持的態度。與食品安全輿論相結合，特定食品類別的特定物質應及時納入模型中。因此，模型的應用離不開食品安全輿情的收集與整理。

參考文獻：

[1]屈凌燕,吳巧麗.浙江試行食品安全分級管理食品按風險分三類[EB/OL].http://news.xinhuanet.com/zhengfu/2005-04/11/content_ 2812191.htm,2005-04-11

[2]楊濱.北京食品安全風險分級肉制品為“高風險”[EB/OL].http:// health.sohu.com/20070912/n252107783.shtml,2007-09-12

[3]秦燕,李輝,李聰.危害物的風險系數及其在食品檢測中的應用[J].檢驗檢疫科學,2003,13(5):13-14

[4]中華人民共和國衛生部,中國國家標準化管理委員會.GB 15193.1-2003食品安全性毒理學評價程序[S].北京:中國標準出版社,2003

[5] WHO.The WHO Recommended Classification of Pesticides by Hazard and Guidelines to Classification 2009[M].Germany Stuttgart: Wissenchaftliche Verlagsgesellschaft mbH,2010.

[6]中華人民共和國衛生部,中國國家標準化管理委員會.GB 15193.18-2003,日容許攝入量(ADI)[S].北京:中國標準出版社, 2003

[7] WHO.Global Environment Monitoring System (GEMS/Food)[OL].http://www.who.int/nutrition/landscape_analysis/nlis_gem_food/en/, 2014-12-15

Research on Potential Hazards Risk Classification Model in Food

HU Shu-yu，HUANG Xiao-long，LI Shao-xue，LUO Wen-ting，HUANG Hui-rong
（Shenzhen Academy of Metrology & Quality Inspection，Shenzhen 518000，Guangdong，China）

Abstract：Based on food safety risk monitoring requirements，combined with food consumption content，hazards levels and toxicity，potential hazards risk classification model in food was proposed for the first time.The model can quantify the risk of certain hazards in food category，also applied in milk and dairy products.It can easily identify the key monitoring objects and centralize supervision resources，also can assist on food security warning and rapid response.

Key words：food；potential hazards；risk classification；classification model

DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2016.05.038

基金項目：國家質檢總局科技計劃項目《乳制品和水產品中潛在危害物風險分級體系的研究》（2013QK280）

作者簡介：胡書玉（1984—），女（漢），工程師，碩士，主要研究方向：食品安全。

收稿日期：2014-12-18