在之前几期介绍食物中可能存在的有毒有害物质及防御方法时,大部分读者朋友表现出积极关注应对方法,以及探讨怎么样利用身边的已有资源(比如父母常做的泡菜/辣白菜,孩子爱吃的酸奶)。有少数读者认为指出这些问题就是制造焦虑,提出“抛开剂量谈毒性,就是耍流氓”,“纯粹制造焦虑,什么东西多了都有毒,不差这点,该吃吃该喝喝 ……“
【抛开剂量谈毒性,就是耍流氓】这句话可能是受2013年科普博主云无心的一篇文章《剂量毒性与流氓》的话题而来。剂量毒性说法来源于毒理学的基本原则之一,毫无疑问是有一定道理的,适合很多常见物质。比如我们每天吃的盐,喝的水,过量都会中毒,吃饭过多也会被撑死。
一旦这句话被滥用,一有人说食物中不应该有某种物质(比如添加剂或重金属)时,就有人评论“抛开剂量谈毒性,就是耍流氓”,把剂量强调在毒性之上时,原话就变味了,不再是一种安全提示,而是为合法使用毒害物质开绿灯。
食与心并不是美食家或者美食博主,食与心始终关注食品的绝对安全和相对安全,对于那些身体健康、肠道菌群完璧的个体而言,添加剂也许不需要考虑剂量;而对于那些患有自闭症多动症抽动症,抑郁症焦虑症,老年认知障碍和帕金森渐冻人症等患者,再低的剂量都不能被忽略。
那么本期,食与心与大家探讨这个严肃的问题,【抛开剂量谈毒性】和【抛开毒性谈剂量】,到底哪个是在耍流氓?
——剂量与毒性的关联
现代毒理学有五大基础定律,其中一条就是毒性与剂量的关联—— “剂量决定毒性” (The Dose Makes the Poison),也称为帕拉塞尔苏斯原则(Paracelsus, 16世纪化学家/毒理学奠基人)。
这句话的完整表达是“All things are poison, and nothing is without poison; the dose makes the poison”,翻译成中文是"万物皆有毒,只要剂量足"或者“万物皆毒,关键在量”。
我们赖以生存的大部分物质,比如食物中的水分、蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素、矿物质、膳食纤维等,都过犹不及,并适用以上定理。
16世纪以来,随着化学、毒理学、药理学、医学和生物科学等学科的发展,人们对于物质代谢的认识更加深入,这条规律也有了进一步发展深入。而近百年来食品科学的发展更是引发了人类对食品添加剂的关注,尽管有些国内知名专家对自己的研究充满褒奖,说食品添加剂是食物的灵魂,让食物变得更加美味美观,并更加得以保存和运输,让更多人享受。
相反,在国际上越来越多疾病与饮食相关的研究发现并非如此。无限量和交叉的食品添加剂摄入更可能与高发的癌症和神经系统发育障碍和退行性病变有关,人们应当重新严肃审视毒性和剂量的关系了。
现代毒理学核心定律 = 剂量决定毒性 + 个体差异 + 暴露时间 + 毒理机制 + ADME。
ADME= 吸收 (Absorption)、分布 (Distribution)、代谢 (Metabolism)、排泄 (Excretion),是描述体内毒物/药物命运的完整过程框架,决定了「有多少量→到达哪里→转化成什么→如何排出 → 最终是否产生毒性或疗效」
可以发现,剂量决定毒性有三个重要前提:
- 没有成瘾性。(成瘾性问题问题食与心往期做过专门介绍,这些处方药居然会上瘾!为什么?,本期不再赘述。)
- 没有累积毒性,不会随着暴露延长而积累;
- 个体差异很小,不同人对这种物质的敏感性和抗药性差异不大;代谢和排出这种物质的能力差异不大,即不同人解毒排毒的能力相当。
——累积毒性
当身体对物质代谢和排出速度赶不上摄入速度时,就会产生累积毒性(Cumulative Toxicity)。累积毒性 = 一种物质反复、多次暴露后,体内逐步积累 → 超过排出/代谢能力 → 逐步引发毒性效应。也就是说,虽然一次暴露后没有肉眼可见或可感知的异常,但长期反复小剂量暴露会在体内残留,最终慢慢损害健康。(这里需要指出的是,很多食物添加剂和药物的开发经过多年应用后,逐渐发现经不起积累毒性或慢性病变的考验而逐渐被淘汰的。)
大部分人对毒物或毒害的印象都来自于急性中毒,暴露后很快皮肤反应(如红肿起疹疼痛)、胃肠道反应(如呕吐腹泻)、呼吸道反应(如呼吸困难)、及其他(如吐血或者丧失行动能力)。一见到这种情形所有人都会警惕。但对于累积毒性导致的慢性病变却从不在意,甚至有不少人直接否认其存在。
事实是,重金属、霉菌毒素、环境荷尔蒙(如双酚A、塑化剂、微塑料和多氯联苯)、多环芳烃(如苯并芘)、丙烯酰胺和农药都能在身体内积累,形成累积毒性,甚至改变人类的基因表达。这类物质根本就没有安全剂量,绝不是说吃得少就没有害处。相对于人类而言,可能会觉得有人活了90多岁,有人活了70多岁,这仅仅是命运而已,很少人会将其与食物中有害物质的积累,导致缓慢致命的炎症或迅速致命的癌症有关联。
现在世界上的科学技术发达的国家也开始考虑这些问题以及健康风险,对这些物质的危害展开更多的教育,并且进行限制。这些国家开始认识到,平均健康寿命的延长并不会造成巨大医疗健康开支,而各种疾病频发才会导致,人力物力财力的损失。
对于微塑料、AGE、全氟化合物等目前世界上没有明确限量,也并非由于其无毒,科学家提出了近年来各种疾病高发问题与这些物质的关联性。由于对于其毒性和风险认识较晚,目前依然处于评估阶段。
——个体差异
在影视和文学作品中经常能看到:某个角色天赋异禀,对某种/些毒物具有抗性,被投毒后将计就计,抓住坏人;或者利用这种天赋做出别人都做不到的事情。
这些只是故事情节吗?真的有人抗毒性更强吗?
确实存在!
以饮酒为例。有些人天生携带着更高活性的解毒酶,最典型的例子就是酒精。天生酒量大的人往往携带更高活性的乙醇脱氢酶基因,尽管后天努力灌酒,能够让身体里滋生一部分消耗酒精的微生物,但也绝对不能与酒豪拼酒。
科学上确实发现,少部分人对某种毒素更有耐受性或者抗性,但并不意味这些毒素对他/她们完全无害,如果暴露剂量过大依然会造成伤害。而且这些人通常只对特定毒素有抗击优势,换种毒素优势则可能消失。
总起来说,影视小说中某位武侠在长期试毒后获得百毒不侵能力的传奇在现实生活中几乎不可能存在。更常见的情况是,长期大量吃药的人身体并不会健康,肝肾功能降低,当暴露于毒素时,他们会比别人中毒更严重。
这就是毒理学和药理学研究中更受关注的另一个群体——敏感者。即便是基因相同,面临同样剂量的毒素暴露,受年龄、体重、营养状况、生活环境和生活习惯等因素影响,有些人受害更严重。在新药筛选中这类人会最先和最多表现出药物的不耐受或者副作用,为新药开发提供副作用数据。
因此你在药物说明书上能看到,孩子的推荐剂量往往小于成人,孕妇或者有某些基础疾病的人不能吃某些药物,就是考虑到了不同个体的敏感性差异,以及说明中提示的罕见致命副作用。
也正是考虑到婴幼儿的铅敏感性,国际上对于婴儿相关食品和物品中的铅含量不仅有明确限量,还是越少越好。
——解毒排毒能力
以上我们谈到的剂量和毒性问题都是基于人体自身的细胞,吃了不安全的东西,其剂量的判断很多是没有发生急性症状,没有对人体自身特定的代谢酶(自身基因决定,影响抗毒性和敏感性)有定性定量的改变。然而20世纪开发的几千种常见的添加剂和其它毒性物质,它们究竟对我们的第二基因组——肠道微生物群的影响有多大,几乎没有太多研究和报道。
人类的肠道菌群为了利己也必须利他,所以负担着两个重要责任:维护肠道屏障,不让毒害物质穿肠而进入体内;消化代谢毒害物质,将其运出消化道。
20多年人体共生微生物的研究过程明确了,不仅稳定多样化的菌群能阻止有毒有害物质穿过肠道屏障进入体内,促进有害物质通过粪便排出。即使部分毒素进入体内,健康的菌群也能通过保护肠道、肝脏和肾脏(三大解毒器官)维持身体自身的解毒能力,并能通过减小氧化应激、炎症等途径来减小毒素对于各个器官组织的伤害。
科学家发现,毒素进入肠道的第一步往往就是“策反”肠道中性微生物和有害微生物,抑制有益微生物,破坏肠道屏障。例证就是有害菌过多的情况下,不但人类的最重要的保护层——黏液屏障非但不继续补充和完善,反而被有害菌更多吞噬,这就是所说的菌群紊乱和肠漏。肠漏会引起各种疾病的问题食与心已经在肠漏专题1-8中详细说明过,有兴趣的朋友可以参考。(肠漏,你必须知道的热知识(八))
——安全剂量的食品添加剂,吃了没有害处吧?
用【剂量决定毒性】来为食品添加剂当挡箭牌是最常见的情况。我们当然知道每一种合法的食品添加剂都有明确的限量标准(比如「某添加剂 ≤ 100 mg/kg 食品」),而且背后还有一套严密且国际通行的「毒理学安全性评估体系」。
上述这么多食品的严格管理限制那么就对健康把关负责了吗?不一定!消费者更需要关注的不仅是安全剂量,而且要包括累积剂量,因为大多数人并不是一天只吃一次/一份加工食品。
如果所有添加剂均按照严格标准加入,控制在动物安全的标准的十分之一到百分之一,那么每日吃一点加工食品确实不会超过安全标准。这仅仅是动物实验而已,是数量和时间可控。但如果人一天吃10份加工食品(很多加工食品能让人一不小心就吃到停不下来),那么多数添加剂摄入量接近安全剂量完全可能超过安全剂量,虽然短期看不出改变,但长期的风险确实存在。
食与心的研究室就看到过多个痛心的案例:家长长期在外打工,为了补偿孩子不在身边的感情损失,买几大箱子各种零食让孩子随时可以吃到。直到他们发现自己的孩子被诊断出多动症和抽动症,他们都不知道这些疾病竟然与富含添加剂的食物密切相关。(孩子多动注意力不集中,多半是吃错饭了,加工食品真能让人变傻吗)
目前国际上大部分发达国家都建议将加工食品在每日总食物中的比重控制在15%以下。其带来的益处已经显现出来,有些国家在自闭症多动症高发之后开始呈回落趋势。
除了累积剂量外,不能忽略的问题是交互效应。很多药物说明书会提示:吃这种药物时不能同时吃某某药物或食物。医院药房里的医生需要专门的药剂师培训,其中一个重要原因就是避免给病人提供会相互反应甚至损害健康的药物。
既然药物之间可相互作用影响健康。那么添加剂之间相互影响毒性是否会增强,国内的添加剂研发专家们并没有给出过任何建议。而国际标准确实考虑了不同添加剂组合使用的风险,对此做出了一些应对性的规定。
不过在常用的2500-3000种添加剂中,做过联合毒性实验的添加剂种类屈指可数,我们很难从学术期刊上查到相关研究。从少量国际学术会议期刊上可以看到一些关于长期食用于组合添加剂的健康风险研究似乎刚刚起步。
2025年4月发表的这项研究表明,有两类食品添加剂组合会显著升高2型糖尿病风险,且这种影响与食物中的营养素组成无关。这两类组合分别是:
- 乳化剂、防腐剂和食物染料组合;
- 酸化剂、酸调节剂、食物染料、人造甜味剂和乳化剂组合。
话说回来,很多添加剂体系研究中的重要缺陷就是没有考虑人类和动物肠道微生物因素。虽然肠道微生物在人体的解毒排毒能力中发挥关键作用,同时肠道微生物受各种添加剂抑制而消失的更严重问题一直在被忽略。
已经有大量研究发现,多种防腐剂、甜味剂、乳化剂、抗氧化剂会扰乱肠道菌群,升高肠道炎症水平,削弱肠道屏障能力。食与心往期也做过相关介绍(乳化剂会洗掉肠道黏液层吗?喝这种饮料脑子居然会变差!为什么阿斯巴甜会伤脑?为什么感冒了不能吃油炸食品?抗氧化剂叔丁基对苯二酚)。
如果没有面临其他有毒有害物质,被添加剂损害的肠道屏障及排毒解毒能力降低可能通过健康饮食(如增加益生菌、益生元和膳食纤维摄入)修复。但当身体同时暴露于重金属、霉菌毒素、微塑料、双酚A、增塑剂、丙烯酰胺、苯并芘、杂环胺等毒性更强的物质时,添加剂引起的肠道屏障功能受损无疑是在为这些毒素“开路”。
这方面的例子其实大部分都不陌生,目前研究较多的是酒精对其他物质毒性的影响。酒精本身就足以削弱肠道屏障,甚至诱发肠漏,加上其他物质更是威力大增。“头孢配酒,说走就走”这句话就指出了头孢类抗生素+酒精组合的致命效果。
食与心温馨总结:尽管几百年来的毒理学和药理学领域都有着深入研究和发现,但今天的科学发展告诉我们,这远远不够,因为过去的研究几乎都是针对人体的10%,即自身的生物结构,而忽视了占据90%的共生微生物。这90%可是人体健康幸福智慧和长寿的动力。相信下一步结合肠道微生物研究后还会有更好的发现,将所有的疾病逐一解码。几百年前的名言【剂量决定毒性】目前已经带有附加限制条件,即要在没有成瘾性、累积毒性和个体差异较小(包括抗毒性、敏感性、排毒解毒能力等)的前提下普遍适用。
强调剂量在物质毒性中的重要作用,对降低人们对于短期物质暴露的焦虑有鸡汤性质的迷惑作用。但将剂量高高凌驾于毒性之上,用【抛开剂量谈毒性,就是耍流氓】这句话来降低人们对长期暴露的、有累积毒性(还可能有交互毒性)的有毒有害物质的警惕,导致了心理疾病、糖尿病、高血压、心脑血管疾病、癌症等暴增,我们认为这种长期低剂量暴露抹白粉饰的做法真的是不负责任的耍流氓。事实上看似无所谓,不也是”以恶小而为之“ 的行为吗。
作为一名健康领域的科学研究人员,食与心关注的是人类10%+90%在食物中的权重和健康因素,并且努力做个食品安全问题的吹哨人,告诉你安全和不安全的指标和界限,不与任何人抬杠争强,每个人可以通过各种学习来做出自己的选择。
很多人心目中的安全物质(如食品添加剂和酒精),长期和累积暴露依然会诱发严重疾病,导致更多的癌症已经是不争的事实。别忽略发达国家的建议:饮酒要适量;加工食品摄入量应控制在总食物的15%以下。
食与心在之前文章中列举了目前食物中可能存在的各种有毒有害物质,介绍了增强排毒解毒能力的可行方法——增加有益微生物,调节肠道菌群,强化肠道屏障,这也是目前国际上在共生微生物研究领域中较新的成果。如果只看前半部分确实可能会有食物焦虑;但如果看完全文就知道,根本无需焦虑,解毒的钥匙在你自己手里。
在一个人的一生当中,不外食聚餐不可能,不吃点心不可能,不吃盒饭外卖也不可能,从饮食到环境和家庭生活来规避形形色色有毒有害物质也完全不可能。如果通过培养自身好细菌的饮食、运动等方式让自己的肠道菌群获得处理和抵抗各种有毒有害物质的能力是完全可能的,是所有人都能做到的。
最后结尾用食与心的老师一句话:“你今天认真学习,知道什么应该吃,什么不应该吃,什么应该做,什么不应该做,那么可能活到寿终正寝,让你存的钱与你的健康生活同步消费;如果不学习,不去了解健康常识,那么到了50多岁可能会不幸罹患难疾,花光前30年存款也不能帮你减轻疾病的痛苦。这是摆在我们目前的两条路,走哪条,你自己选择。”