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[科普中国]-风险特征描述

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定义

国际食品法典委员会( CAC) 将风险特征描述定义为:在危害识别、危害特征描述和暴露评估的的基础上,对特定人群中发生已知的或潜在的健康损害效应的概率、严重程度以及评估过程中伴随的不确定性进行定性和( 或) 定量估计。

评估暴露健康风险主要内容即评估在不同的暴露情形、不同人群( 包括一般人群及婴幼儿、孕妇等易感人群),食品中危害物质致人体健康损害的潜在风险,包括风险的特性、严重程度、风险与人群亚组的相关性等,并对风险管理者和消费者提出相应的建议。相应的方法包括基于健康指导值的风险特征描述、遗传毒性致癌物的风险特征描述和化学物联合暴露的风险特征描述。

评估暴露健康风险的类别和方法**(1)基于健康指导值的风险特征描述**

对于有阈值效应的化学物质,FAO/WHO 食品添加剂联合专家委员会( JECFA) 、FAO/WHO 农药残留联席会议( JMPR)、欧洲食品安全局( EFSA) 等国际组织或机构通常是以危害特征描述步骤推导获得的健康指导值为参照,进行风险特征描述,也就是通过将某种化学物的膳食暴露估计值与相应的健康指导值进行比较,来判定暴露健康风险。

如果待评估的化学物在目标人群中的膳食暴露量低于健康指导值,则一般可认为其膳食暴露不会产生可预见的健康风险,不需要提供进一步的风险特征描述的信息。以反式脂肪酸为例,根据国家食品安全风险评估中心( CFSA) 的风险评估结果,我国居民的膳食反式脂肪酸平均供能比为0. 16%,大城市为0. 34%,均远低于WHO 所设定的健康指导值( 1%) ,因此可认为目前我国居民反式脂肪酸摄入风险总体较低。然而,当膳食暴露量超过健康指导值时,就要谨慎地对健康风险进行判定及描述其相关特性,因为数值本身并不能作为向风险管理者和消费者提供暴露健康风险信息的唯一依据,还需要综合考虑其他相关因素。因为健康指导值本身在推导过程中已经考虑了一定的不确定系数或安全系数,所以对于以慢性毒性为主要表现的化学物,其膳食暴露量偶尔或轻度超出健康指导值,并不意味着一定会对人体产生健康损害作用。对于急性毒性,若估计的膳食急性暴露量超过了急性参考剂量( ARfD) ,可能产生的健康风险应根据具体情况进行分析,例如考虑是否需要进一步进行精确暴露评估。1

当待评估化学物的膳食暴露水平超过健康指导值时,若需作进一步的具体描述,向风险管理者提供针对性的建议,则需要详细分析以下因素: ( 1) 待评估化学物的毒理学资料,如观察到有害作用的最低剂量水平( LOAEL) 、健康损害效应的性质和程度、是否具有急性毒性或生殖发育毒性、剂量- 反应关系曲线的形状; ( 2) 膳食暴露的详细信息,如应用概率模型获得目标人群的膳食暴露分布情况、暴露频率、暴露持续时间等; ( 3) 所采用的健康指导值的适用性,例如是否同样对婴幼儿、孕妇等特殊人群具有保护性。以鱼类中的甲基汞为例,其健康指导值,即暂定的每周可耐受摄入量( PTWI) 的推导是建立在最敏感物种( 人类) 的最敏感毒理学终点( 神经发育毒性) 的基础上,而生命其他阶段对甲基汞毒性的敏感性可能较低。因此当膳食甲基汞暴露量超过PTWI 值时, JECFA 认为风险特征应针对不同人群进行具体分析: 对于除了孕妇之外的成年人,膳食暴露量只要不超过PTWI 值的2 倍,即可认为无可预见的神经毒性风险; 而对于婴儿和儿童, JECFA 认为其敏感性可能介于胎儿和成人之间,但因缺乏详细的毒理学资料,暂时无法进一步给出一个明确的不会产生健康风险的暴露值。另外, JECFA 还指出,考虑到鱼类的营养价值,建议风险管理者分别对不同的人群亚组进行风险和收益的权衡分析,以提出具体的鱼类消费建议。

(2)遗传毒性致癌物的风险特征描述

对于既有遗传毒性又具有致癌性的化学物质,一方面,传统的观点通常认为它们没有阈剂量,任何暴露水平都可能存在不同程度的健康风险;另一方面,通过实验获得的未观察到致癌效应的剂量水平可能仅代表生物学上的检出限,而不一定是实际的阈值水平。

因此,对于遗传毒性致癌物,JECFA、JMPR、EFSA 等国际机构不对其设定健康指导值。JECFA 建议对食品中该类物质的风险特征描述可采用以下方法: ( 1) ALARA( as low as reasonably achievable) 原则。即在合理可行的条件下,将膳食暴露水平降至尽可能低的水平。这是一个通用性的原则,是在缺乏足够的数据和科学的风险描述方法的前提下,为最大限度保护消费者健康所提供的建议。但是该原则并未考虑待评估化学物的致癌潜力和特征、膳食暴露水平等因素,因此,其现实指导意义不大,无法向风险管理者和消费者提供有针对性的建议措施。( 2)低剂量外推法。对于某些致癌物,可假设在低剂量反应范围内,致癌剂量和人群癌症发生率之间呈线性剂量反应关系,获得致癌力的剂量- 反应关系模型,用以估计因膳食暴露所增加的肿瘤发生风险。例如,食品中黄曲霉毒素的风险评估中, JECFA 根据所推导的黄曲霉毒素B1 致癌强度的剂量-反应关系函数,对不同暴露水平致肝癌的额外发病风险进行了预测。需要注意的是,在进行剂量外推的过程中,必需根据经验选择适宜的数学模型,随着选用模型的不同,风险估计值的结果可能相差较大,并且数学模型无法反映生物学上的复杂性。该方法较为保守,通常会过高估计实际的风险;( 3) 暴露限值( margin of exposure,MOE) 法。MOE 是动物实验或人群研究所获得的剂量- 反应曲线上分离点或参考点[即临界效应剂量,如NOAEL 或基准剂量低限值( BMDL)与估计的人群实际暴露量的比值,计算公式为MOE =BMDL暴露水平。风险可接受水平取决于MOE 值的大小,MOE 值越小,则化学物膳食暴露的健康损害风险越大。2005 年,JECFA 第64 次会议上首次提出,针对遗传毒性致癌物,建议采用MOE 法进行风险特征描述。目前,MOE 法是在对食品中遗传毒性致癌物进行风险特征描述过程中最常应用的方法。

与其他方法相比,MOE 法在风险特征描述中具有以下优点: ( 1) 实用性和可操作性强,MOE 法结果直观地反映了实际暴露水平与造成健康损害剂量的距离,易于判断和理解。( 2) 可用于确定优先关注和优先管理的化学物,若采用一致的方法,可通过比较不同物质的MOE 值以帮助风险管理者按优先顺序对各类化学物质采取相应的风险管理措施。然而,目前尚没有一个国际通用标准用来判定MOE 值达到何种水平方表明危害物质的膳食暴露不对人体产生显著健康风险,这与不同机构评估过程中计算MOE 值时所选用的数据类型、数据质量及化学物的毒理学资料等因素有关。对于遗传毒性致癌物,加拿大卫生部以MOE 值 5 000、5 000~ 500 000 以及> 500 000 分别对应高、中、低优先级别的风险管理顺序,英国致癌化学物委员会、EFSA 则认为当MOE 值达到10 000 以上时,待评估化学物的致癌风险已经很低。

(3)化学物联合暴露的风险特征描述

对食品中化学物风险评估的传统方法,以及风险管理者制定的管理措施都是基于单个物质暴露的假设而进行的。但实际情况可能是食品中存在多种危害化学物质,人们每天可通过多种途径暴露于多种化学物质,而这种联合暴露是否会通过毒理学交互作用对人体健康产生危害,如何评估联合暴露下的人群健康损害风险,已逐渐成为风险特征描述的研究热点以及风险管理者所关注的问题。

化学物的联合作用包括4 种形式::剂量相加作用、反应相加作用、协同作用和拮抗作用。但根据以往的研究经验,除了剂量相加作用之外,若每种单体化学物的暴露水平均不足以产生毒性效应,那么各种化学物的联合暴露通常不会引起健康风险。因此以下主要对剂量相加作用及其对应的风险特征描述方法进行介绍。

在食品安全风险评估领域中,剂量相加作用和相应的处理方法是研究得较为深入的1 种联合作用方式。该情形通常发生于结构相似的1 组化学物间,若它们可通过相同或相似的毒作用机制引起同样的健康损害效应,当其同时暴露于人体时,即使每种物质的个体暴露量均很低而无法单独产生效应,但是联合暴露却可能因剂量相加作用而对人体产生健康损害风险。针对具有剂量相加作用的1 类化学物,目前常用的风险特征描述的方法包括: ( 1) 对毒作用相似的1类食品添加剂、农药残留或兽药残留,建立类别ADI,通过将总暴露水平与类别ADI 值比较进行风险特征描述,JMPR 采用该方法对作用方式相同的农药残留进行评估; ( 2) 毒性当量因子( TEF) 法,即在1 组具有共同作用机制的化学物中确定1 个“指示化学物”,然后将各组分与指示化学物的效能的比值作为校正因子,对暴露量进行标化,计算相当于指示化学物浓度的总暴露,最后基于指示化学物的健康指导值来描述风险。例如, JECFA 在对二噁英类似物进行风险评估的过程中,采用了TEF 法,以2,3,7,8 - 四氯代二苯并二噁英( TCDD) 为指示物进行风险特征描述。

阐述不确定性目的风险评估是一个以已知数据进行科学推导的过程,不可避免地会包含不确定性。在对食品中的化学物进行定量风险评估的过程中,由于所选用的数据、模型或方法等方面的局限性,如数据不足或研究证据不充分等,均会对风险评估结果造成不同程度的不确定性。因此,在风险特征描述的过程中,还需要对各种不确定因素、来源及对评估结果可能带来的影响进行定性或定量描述,为风险管理者的决策制定提供更为全面的信息。

主要内容不确定性主要来源于危害特征描述和暴露评估步骤。因此需对这两方面进行不确定阐明。

(1)危害特征描述的不确定性

危害特征描述的不确定性又主要包括2 个部分。一是健康指导值制定过程中的不确定性,这部分主要与试验结果的外推( 包括从从实验动物外推到人以及从一般人群外推到特定人群) 和试验数据的局限性有关; 通常采用一定的不确定系数或化学物特异性调整系数( CSAF) 进行校正等方案解决,系数的具体确定方法在危害特征描述部分已做了介绍。二是剂量- 反应评估过程的不确定性,这部分则主要包括3 种来源:( 1) 以小样本的单一试验来推断总体人群的情形时所产生的抽样误差; ( 2) 试验设计的差异带来的不确定性,不同的实验设计、方案、选用模型往往会推导出不同的剂量-反应关系; ( 3) 由于剂量- 反应剂量之间的内推或观察剂量范围之外的外推过程所产生的不确定性。以上这些不确定因素可通过统计学方法,如概率分布或概率树进行定量分析和表述。

(2)暴露评估过程的不确定性

暴露评估过程的不确定性主要包括2 类:( 1) 选用数据的不确定性,影响因素包括化学物含量数据或消费量数据的代表性、数据之间的匹配度、检测数据的精确度等;( 2) 暴露评估模型和参数估计的不确定性,例如,模型基于的关键假设和参数的确定、默认值的选用等,这主要科学知识的全面性有关。对于暴露评估过程中的不确定性,可以通过改进抽样方案以提高样本的代表性、增加样本量、提高检测的精确度来降低不确定性,或采用概率分布或概率树的方法进行描述。

在风险评估实践中,对所有的不确定因素进行复杂的定量分析往往是行不通的,需要重点阐明的有2 点,一是风险评估过程中不确定性的主要来源,在可行的情况下,进行半定量估计( 例如,将不确定性的程度分为高、中、低3 个等级) ,分析其对风险评估结果可能带来的影响( 例如,是趋向于增加还是降低评估结果的保守性) 。二是评估过程的局限性,并提出未来的研究方向或数据需求,以进一步完善风险评估。2

总结作为食品安全风险评估的最后一个部分,风险特征描述的主要任务是整合前3 个步骤的信息,综合评估食品中危害化学物致目标人群健康损害的风险及相关影响因素,旨在为风险管理者、消费者及其他利益相关方提供基于科学的、尽可能全面的信息。因此,在风险描述过程中,不仅要根据危害特征描述和暴露评估的结果对各相关人群的健康风险进行定性和( 或) 定量的估计; 同时,还必需对风险评估各步骤中所采用的关键假设以及不确定性的来源、对评估结果的影响等进行详细的描述和解释; 在此基础上,若需要进一步完善风险评估,还有必要提出下一步工作的数据需求和未来的研究方向等。