食品潜在危害物风险分级模型研究及应用

胡书玉，黄小龙，黎绍学，罗文婷，黄慧容（深圳市计量质量检测研究院，广东深圳518000）



食品潜在危害物风险分级模型研究及应用

胡书玉，黄小龙，黎绍学，罗文婷，黄慧容
（深圳市计量质量检测研究院，广东深圳518000）

摘要：基于食品安全风险监测需要，结合食品消费量、危害物在食品的含量水平与危害物毒性，首次提出食品潜在危害物风险分级模型，量化特定食品类别中各危害物的风险程度，并以乳制品为例进行应用示范。该风险模型不仅可简易地识别重点监测的对象，集中监管资源，也有利于后续的食品安全预警和快速反应。

关键词：潜在危害物；风险分级；分级模型

2005年4月，浙江在全国率先发布《食品及食品用产品质量安全分级目录（试行）》，基于对全省食品生产和加工企业全方位摸底调查基础，以望通过对食品安全分级加强重点监督和管理[1]。2007年9年北京发布《食品安全风险预警信息》，其预警级别是依据不同产品抽查的合格率确定[2]。食品安全风险分级相关模型除以实施了检验的样品数据作为考察对象以外，也有研究者结合危害物本身的敏感性、风险程度及其相应的施检频率，提出食品中危害物的风险系数，以直观反映出危害物在一段时间内的风险程度[3]。

前两种分级结果均是定位于高风险的食品种类。后一种则是定位特定食品中高风险的危害物。对监测工作而言，依据各类食品特点，不同食品类别均有不同的监测对象（即危害物），少则几十个，多则上百个。量化特定食品类别中各危害物的风险程度，不仅可简易地识别重点监测的对象，集中监管资源，也有利于后续的食品安全预警和快速反应。

本文提出的食品中潜在危害物风险分级模型，亦是聚集高风险危害物，以“潜在危害物”为主要研究对象（大部分危害物的施检率较低），从危害物固有毒性、消费者的摄入量等客观因素考虑，以期筛选特定食品种类的高风险物质，为监测计划的编制提供较客观的依据，在后续的应用中，亦可依据监测的结果对模型进行持续地修正。

1　分级模型定义

在各类食品潜在危害物安全评估报告中，研究者们基于较成熟的风险评估意见推导健康指导值（一般是ADI）。多种危害物通过ADI数据对比，虽可以直观地判定其危害大小，但无法评估伴随食物的摄入，它们可能对人体造成的累积伤害。能不能结合食品消费量、危害物在食品的含量水平与危害物毒性大小，建立一个在食品摄入过程中可定量评价危害物对人体产生伤害的模型？

某一危害物质对消费者可能造成的伤害，即其风险程度，与该物质的毒性、消费者的摄入量正相关，与人体的耐受量、体重负相关。依据“风险=危害×暴露量”的规则，赋予某一危害物风险分级值。针对特定食品种类，横向对比各危害物的风险分级值，以确定特定食品种类中各种危害物的风险级别，从而筛选高风险危害物。

某一危害物的风险分级值（V，无量纲）：

式中：Fi为第i种食品的每日消费量，如含有该农残的核桃消费量，kg；MHI为某种危害物在某种食品中本底值，如核桃中某种农残在95 %分位数统计的含量，（mg/kg）；ADI为某种危害物的每日可摄取量，（mg/ kg bw/d）；bw为体重，kg；P为危害毒性分级值。

2　关于风险分级值V及其相关参数的说明

2.1P值

P，毒性分级值，依据全球化学品统一分类和标签制度GHS的分类标准划分为5级，见表1。

表1　GHS系统下健康危害级别划分（单位：mg/kg）Table 1 Health hazard level in GHS（unit：mg/kg）

将化合物依风险评估报告的毒性结论归入每个分级中。在正常饮食习惯中，因食品中潜在危害物造成急性中毒的案例极少，更可能因危害物的累积效应而产生慢性中毒现象。因此，优先分析非急性毒性数据，即界定生殖细胞致突变性、致癌性、生殖毒性、特定靶向毒性的级别，取其最大值即为P。

食品安全性毒理学评价试验通常分为四个阶段，分别为第一阶段的急性毒性试验，第二阶段的遗传毒性试验、传统致畸试验、30 d喂养试验，第三阶段的亚慢性毒性试验（90 d喂养试验、繁殖试验、代谢试验），以及第四阶段的慢性毒性试验（包括致癌试验）[4]。由于各种化学物毒性数据仍在持续研究中，其实际公布数据并不与设计的模型完全匹配，常出现仅有“急性毒性”数据的情况。因此，在模型计算中对特殊情况进行进一步设定：

1）暂无相关慢性毒性数据，则延用“急性经口毒性”分级标准。对于“急性经口毒性”1-2级危害物，若结论为“对胎儿，婴儿和儿童有潜在危害”，评级则相应升1级；对于“急性经口毒性”3-4级危害物，若对人类均无致癌性，遗传毒性，生殖毒性，胚胎毒性，致畸性、发育毒性等慢性毒性证明，评级则相应降1级；对“急性经口毒性”5级危害物，若对人类均无致癌性，遗传毒性，生殖毒性，胚胎毒性，致畸性、发育毒性等慢性毒性证明，评级则定为3级。

2）GB2760-2014《食品安全国家标准食品添加剂使用标准》被许可使用的食品添加剂，则界定为1-2级。

3）《农业部235号公告》、GB2763-2014《食品安全国家标准食品中农药最大残留限量》可用物质，则界定为1-2级。

4）过时农药[5]，由于应用受到限制，定为1级。若WHO评为过时农药，但我国仍可使用，则定为5级定。

2.2ADI值

每日容许摄入量（Acceptable daily intake，ADI），是指人类每日摄入某物质直至终生，而不产生可检测到的对健康产生危害的量。以每千克体重可摄入的量表示，即mg/（kg体重·d）[6]。ADI值系将NOAEL除以合理的安全系数计算得出。

一般情况下，在风险评估报告中，有几种情况无法出具确定的ADI值：

1）类别ADI（group ADI）。如果毒性作用类似的几种化合物用作或用于食品，则应对该组化合物制定类别ADI限制其累加摄入。制定类别ADI时，有时可根据该组化合物的平均NOAEL，但常用该组化合物中最低的NOAEL，同时还考虑个别化合物研究的相对质量和试验周期。

2）无ADI规定（ADI not specified）。根据已有资料（化学、生化、毒理学等）表明某种受试物毒性很低，且其使用量和人膳食中的总摄入量对人体健康不产生危害，则可不必规定具体ADI，但符合这一要求的物质必须有良好的生产规范的制约，并不得用于掺假，掩盖食品质量缺陷或导致营养不平衡。

3）暂定ADI（temporary ADI）。当某种物质的安全资料有限，或根据最新资料对已制定ADI某种物质的安全性提出疑问，如要求进一步提供所需安全性资料的短期内，有充分的资料认为在此短期内使用该物质是安全的，但同时又不足以确定长期食用安全时，可制定暂定ADI并使用较大的安全系数（通常为100× 2），还需规定暂定ADI的有效期限，并要求在此期间经过毒理学试验结果充分证明该受试物是安全的，暂定ADI值改为ADI；如毒理学试验结果证明确有安全问题，撤销暂定ADI值。

4）不能提出ADI（no ADI allocated）。当存在以下情况时，将不对受试物提出ADI：安全性资料不充足；认为在食品中应用是不安全的；未制定特性鉴别及纯度检测的方法和规格说明。

根据WHO EHC 240《食品中化学物风险评估的原则和方法》，ADI、TDI（tolerable daily intake，每日耐受摄入量）均表示无明显健康危险的某种物质对人类暴露水平。二者的区别在于TDI用于评估食品中的污染物，ADI则用于评估食品中的添加剂（如香精香料等）、农药残留及兽药残留。ADI及TDI在评估意义上是一致的，只是应用范围不同，因此某些重金属或者邻苯二甲酸酯等只有TDI值而无ADI。另ADI是经由NOAEL（no observed adverse effect level，最大未观察到有害作用剂量）值或LOAEL（lowest observed adverse effect level，出现副反应的最小剂量）值计算而得的，ADI=NOAEL（LOAEL）/UF，UF为Uncertain Factor，在不明确危害物对人体组织的具体机理时一般UF取默认的保守值100。

因此，当部分物质无法运用该分级模式计算时，为便于横向对比，特设定原则如下：

1）有类别ADI，直接用类别ADI代替分级模型的ADI。

2）有暂定ADI，直接用暂定ADI代替分级模型的ADI。

3）有NOAEL（LOAEL），以NOAEL（LOAEL）/安全系数（安全系数为100）计算。

NOAEL（no observed adverse effect level），即最大未观察到有害作用剂量，通过动物试验，以现有的技术手段和检测指标未观察到与受试物有关的毒性作用的最大剂量[6]。而LOAEL（lowest observed adverse effect level），则为观察到有害作用的最低剂量。由于动物毒性试验结果推论到人时，鉴于动物、人的种属和个体之间的生物学差异，一般采用安全系数的方法，以确保对人的安全性。安全系数通常为100倍，但可根据受试物的理化性质、毒性大小、代谢特点、接触的人群范围和人的可能摄入量、食品中的使用量及使用范围等因素，综合考虑增大或减小安全系数[4]。考虑到便于本项目中各种物质的计算，并且增大或减小安全系数必须提出明确的依据，本项目所采用的安全系数均取100，风险评估报告有明确值的除外。

4）有TDI，代替ADI计算。

每日耐受摄入量（Tolerable daily intake，TDI），类似于每日容许摄入量。“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计算。

6）有PTWI，以“PTWI/7”代替ADI计算。

PTWI（Temporary tolerable Weekly Intake），即暂定每周耐受摄入量。

7）若均不符合（1）-（4）情况，则执行以下原则：

若因是毒物不设定ADI，或符合上述（d）情况,以本数据库中最小的ADI计算；因不具有毒性不设定A DI，即符合上述（b）情况，以本数据库中最大的ADI计算。

2.3MHI值

MHI值，指某种危害物在某种食品中本底值，如核桃中某种农残在95%分位数统计的含量，单位mg/kg。本底值的获取基于大量的调查实验与持续的跟踪。目前大多数食品中各类危害物本底值数据量紧缺。基于“市场流通产品均为合格品”的假设，模型中MHI以限量值代替。由于各国/组织对特定物质的限量要求不尽相同，则依据如下原则设定：

1）本底值；

2）CAC（Codex Alimentarius Commission，国际食品法典委员会）、中国限量值（GB2763-2014《食品安全国家标准食品中农药最大残留限量》、GB2762-2012《食品中污染物限量》、GB2760-2014《食品安全国家标准食品添加剂使用标准》）、日本（肯定列表）、欧盟Regulation（EC）No 396/2005等所涉及的最高限量（ML）或最高残留限量（MRL）。

最高限量（Maximum level，ML），指食品或饲料中某种污染物的最高限量，包括由CAC推荐的、该物质在食品或饲料中的法规允许的最高浓度。最高残留限量（Maximum residue level，MRL），指兽药或农药使用后在食品或饲料中残留的最高浓度。

2.4Fi值

总膳食研究（TDS）是国际公认的最经济有效、最可靠的方法，用以评估某个国家和地区在不同人群组对于膳食中化学危害物的暴露量和营养素的摄入量，以及这些物质的摄入可能对健康造成的风险，世卫组织一直致力于推荐各成员国开展。最近的CTDS5（第5次中国总膳食研究，2009-2013年）覆盖21个省，以后将相对固定为每五年一次。该项研究的数据将非常有利于本模型的建立。但由于该项目结果转化以论文发表居多，且数据量大，不利于该模型的手动计算。因此，本次研究采用WHO官网发布的全球环境监测系统[7][Global Environment Monitoring SystemGlobal Environment Monitoring System（GEMS/Food）]的膳食数据。依据Country Assignments to the 13 Proposed GEMS/Food Consumption Cluster Diets，中国归入G类。

3　分级模型在乳制品监测上的应用

对于某类的食品，在经过危害识别、风险分析后，将获得一份某类食品的潜在危害物清单，且该清单可根据国内外食品安全的最新进展及时修正。将有限的监管资源聚焦于较高风险的危害物，利于此分级模型可获得较科学、直观的依据。

在此次应用示范上，项目组定位乳制品，基于CAC、日本肯定列表、GB2760-2014《食品安全国家标准食品添加剂使用标准》、GB2762-2012《食品中污染物限量》、部分政府部门监督抽检及风险监测计划，动物性食品中兽药最高残留限量（农业部2002年235号公告）等定制乳制品潜在危害物清单（涉及655种物质），其中具备该模型中各变量数值的240种（见表3，除模型调整部分）。依据分级模型得清单的得分值范围为[0，10170]。采用SPSS统计各百分位数，得各统计量见表2。

表2　乳制品各项目得分值统计量Table 2 Statistics in milk and dairy products

表3　乳制品潜在危害物风险分级清单Table 3 List of potential hazards risk classification in milk and dairy products

依二八原则，将上10 %位数与下10 %位数（即90 %位数）分别定义为I级与V级，其它级别定义如下：II级风险物质的得分值为[10 %位数，40 %位数]、III级风险物质的得分值为[40 %位数，70 %位数]、IV级风险物质的得分值为[70 %位数，90 %位数]。

4　模型调整

潜在危害物分级模型是基于多变量确定的数值，包括物质的风险评估值、各类食物摄入量、特定物质在各食物的本底值（本底值缺失时由限量值替代）、毒性分级等参数而确定。当某危害物缺少上述某一参数时将无法参于模向对比。基于监测实际工作的需要，建议在该模型的应用中，将风险监测组织部门常列于监测计划中的其它项目也纳入分级数据库中，以调整该模型的应用范围。当缺少该分级模型某一参数时，非法添加物定为“III”级，某一摄入量对人体有益的物质则定为“I”级，注特定物质定为“III”级。乳制品详见表3模型调整部分。

5　结论

食品中潜在危害物进行分级、启动相应应急预案的技术依据，在风险监测工作中实施分类管理、开展食品中潜在危害物风险评价的依据。本项目建立的潜在危害物分级模型，是基于食品中危害物的特点，在分级时充分考虑了其慢性危害，以及它在食品中的暴露量。对于特定食品种类，横向对比多种危害物，从而筛选不同风险等级的物质。在一定程度上，量化了特定危害物对人体的负面影响。在实际应用过程中，可依据各地区环境、饮食习惯差异，历往监测数据等对各变量进行调整，如对P值的升降级。

然而，该模型也存在一定的局限性，包括：1）部分变量存在相关性，如ADI与P。2）本模型引入的膳食结构数据主要以原料为主，缺少加工食品的数据。3）模型中各参数是依据现有可获得数据、资料制定的，这些依据也随着科学研究的深入而发生变化，即该模型各变量均在动态变化中。某一项目某一变量的调整都可能影响各项目风险级别的重新定级。因为本项目采用的手动计算无法满足模型实际应用的需求。建议在投入应用时，将其电子化。4）模型的应用需要大量的监测数据支撑，监测数据是理论模型与实际监测工作的桥梁。基于监测数据的统计分析，再次确定特定项目含量的风险等级（可参照依据各项目风险分级值定风险级别），是该模型与时间变化、地域差别的有机结合，并依据其实际监测结果的反馈重新对P定值。但我国全国性的食品安全风险监测数据库仍在筹建中，数据量与实际应用仍有差距。5）在实际工作中，食品安全的风险已不仅仅是从“是否对人体造成危害”的角度出发，就当下的社会食品安全观，其风险更多的是呈现在消费者对“食品安全事件”所持的态度。与食品安全舆论相结合，特定食品类别的特定物质应及时纳入模型中。因此，模型的应用离不开食品安全舆情的收集与整理。

参考文献：

[1]屈凌燕,吴巧丽.浙江试行食品安全分级管理食品按风险分三类[EB/OL].http://news.xinhuanet.com/zhengfu/2005-04/11/content_ 2812191.htm,2005-04-11

[2]杨滨.北京食品安全风险分级肉制品为“高风险”[EB/OL].http:// health.sohu.com/20070912/n252107783.shtml,2007-09-12

[3]秦燕,李辉,李聪.危害物的风险系数及其在食品检测中的应用[J].检验检疫科学,2003,13(5):13-14

[4]中华人民共和国卫生部,中国国家标准化管理委员会.GB 15193.1-2003食品安全性毒理学评价程序[S].北京:中国标准出版社,2003

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

[6]中华人民共和国卫生部,中国国家标准化管理委员会.GB 15193.18-2003,日容许摄入量(ADI)[S].北京:中国标准出版社, 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

基金项目：国家质检总局科技计划项目《乳制品和水产品中潜在危害物风险分级体系的研究》（2013QK280）

作者简介：胡书玉（1984—），女（汉），工程师，硕士，主要研究方向：食品安全。

收稿日期：2014-12-18