第 716 期

學術交流
德國聯邦風險評估研究所研習紀實
Report on BfR Summer Academy


筆者有幸獲本院承接衛生福利部「導入健康風險評估科技,增進我國食品安全」雄才大略計畫補助於2017年7月3日至7月15日至德國風險評估研究所(Bundesinstitur für Risikobewertung, BfR)參加2017年第6屆BfR夏季課程(6th-BfR Summer Academy 2017),研習內容包括食品安全風險評估、風險管理及溝通等。本次課程為BfR所舉辦的第6次國際研習課程,計有34人參加,分別來自沙烏地阿拉伯、波斯尼亞和黑塞哥維那、芬蘭、葡萄牙、維德角、塞爾維亞、孟加拉、新加坡、哥倫比亞、愛爾蘭、斯洛伐克、烏拉圭、巴西、荷蘭、韓國、印度、喬治亞、中國及我國等20個國家;我國由筆者、國立台灣大學食品科技研究所陳宏彰助理教授與農業委員會農業藥物毒物試驗所蒲介涵專員參加。

德國風險評估及風險管理機制組織演進及架構介紹
BfR來自德文Bundesinstitur für Risikobewertung之簡稱,意即聯邦風險評估研究所(The Federal Institute for Risk Assessment),其成立可追溯至1876年,由德意志第二帝國建立的帝國衛生廳(Imperial Health Office)對消費者健康保護之重視開始,至1985年英國狂牛症(bovine spongiform encephalopathy, BSE)事件衝擊整個歐洲後以及德國流出戴奧辛雞蛋事件,有鑑於食品安全風險評估機構獨立性的重要與消費者健康保護之聲浪,2002年在德國聯邦消費者保護及農糧部(BMELV)的資助下,重組消費者保護工作,設立了今日的BfR。同年並由消費者健康保護及食品安全法(Act restructuring consumer health protection and food safety)中規定 BfR 的主要任務,包括風險評估、風險溝通及發展與驗證試驗動物之替代方法,德國就此分開風險評估機構及風險管理機構,使風險評估得以在客觀及獨立的原則下,依循科學基礎進行,不受到企業、社會或政治等非科學因素的影響,為德國食品安全管理奠定重要的里程碑。

BfR之任務及職責
「識別風險,保護健康(identifying risks - protecting health)」為BfR對消費者的承諾,也是最高指導原則,其任務包含食品安全風險評估、化學品安全性評估、產品安全、動物臨床毒性測試(包括替代方法之發展)及風險溝通。BfR共設有9個部門,分別為行政、風險溝通、暴露評估、生物安全、食品安全、農藥安全、化學與產品安全、食品鏈之安全性與實驗毒理學與動物研究中心,以及95個單位實驗室。現任所長為Andreas Hensel教授,至2016年為主,BfR職員人數為850人,其中包含400位以上的科研人員;2016年BfR的預算為8,860萬歐元,來自第三方之資金約二百八十萬歐元。德國提供大量的科研經費,並在不受官方干涉下,讓BfR專責進行食品安全風險評估,因此使得BfR成為具科學性、獨立性及透明性之風險評估機構,不僅提供客觀的風險評估建議,其結果也作為聯邦各部會及其他機構之科學諮詢意見,如聯邦消費者保護與食品安全辦公室和聯邦職業安全及健康局。BfR有義務告知消費者經由食品、物質或產品等所帶來的各種健康風險。在其評估的建議中,BfR不受利益相關方之影響,提供之建議以透明且容易理解的方式與民眾進行風險溝通。每年BfR所提供的風險評估報告及意見超過3,000份以上,新聞報導超過50則。此外,BfR也與亞洲地區國家進行合作,包括韓國、日本及中國並輔導南美洲地區國家建立食品安全風險評估指引。BfR同時也是歐盟食品安全局(EFSA)之重要的聯絡點(focal point),負責整合協調EFSA、政府機構與利益團體包括來自工商團體、科學組織或消費者組織會間有關科學資訊的交換。

課程摘要
BfR授課內容相當扎實且豐富,由於許多風險評估的基本概念及原理在課程中並無多加詳述,因此,筆者建議參與者需有基本的風險評估知識才能有所收獲。此次研習課程共計2週,著重於食品安全風險評估相關議題,課程目標除介紹食品安全風險評估原理、危害與暴露評估、數據生成與資料收集之需求、風險評估與風險溝通之實務演練、危害物質暴露量之計算、資料品質及不確定度之解釋及瞭解歐洲面對潛在食品危害物質如何進行風險評估、風險管理及風險溝通外,更利用分組討論及議題演練方式,針對特定食品安全議題進行分組練習。研究過程理論與實務配合,與各國的研究人員及機關首長彼此交流,內容豐富多元,收獲良多。此項研習課程有助於未來我國對於食品安全風險分析能力之提升,包括未來獨立的風險評估單位的組織運作、食品安全事件發生時的風險評估及溝通等,以下摘要授課內容:

1. 風險評估之簡介
由Matthias Greiner博士簡介食品安全領域中執行風險評估之基本原理,包括:
  1. 危害(hazard)與風險(risk)之定義
  2. 風險問題鑑定(risk question)
  3. 風險分析定義:風險評估、風險管理及風險溝通
  4. 風險評估四步驟:包括危害鑑定(hazard identification)、危害特徵(hazard characterization)、暴露評估(exposure assessment)及風險特徵(risk characterization)
  5. 執行風險評估前須進行情境假設、風險模式及參數確定,並進行風險提問,須要解決什麼食品安全問題,是否有資料的限制或不確定性。
  6. 最後,也是筆者認為最重要的步驟,就是整個風險評估過程中的任何一個假設及參數,須反應驗證及透明公開,才能讓整個風險評估結果更具透明性、可驗證性及可靠性。
由Christine Müller-Graf博士介紹風險評估之量化分析,其內容包括:
  1. 風險評估可分為定性、半定量與定量評估模式。一般而言,定性的評估模式所需的資料量最少,雖較易評估但可信度較低;定量則需龐大且精確的資料才能完成,而半定量則介於二者中間。定量模式可分為決定性模式(deterministic model)及機率模式(probabilistic model),前者將整個族群的暴露量以平均值來代表,進行點評估(point estimates),後者考慮族群的不確定性及變異性,採用機率模式計算暴露分布,例如常用之蒙地卡羅模擬(Monte Carlo simulation)。
  2. 介紹如何應用機率模式進行風險評估的運算。
  3. 風險排序之觀念,在資源缺少下,必須考慮最重要的問題進行評估,此時可以風險排序工具進行判斷。風險排序分數基本上可視為化學物/生物性的暴露及嚴重性的函數,利用二者的半定量分數,可組成一個風險排序矩陣,能有效控制風險。
  4. 介紹蒙地卡羅之原理及運算,機率分布分為2種,為連續型或離聚型分布,在進行風險評估前必須先以統計模式模擬自己的資料,才能假設為何種機率分布型態。
  5. 在定量的機率風險評估下,應考量隨機及系統性誤差所造成之不確定性(uncertainty)或變異性(variability),可透過不確定性,瞭解本身風險評估模式是否具可靠性。
2. 暴露評估之方法學與不確定度及敏感度分析
由Lindtner博士講解BfR在進行暴露評估時的方法學:
  1. 暴露的定義:環境中的化學/物理性及生物性的物質透過環境介質或其他途徑到達某一特定的族群。
  2. 評估食品添加物的暴露模式,應分層進行階段性暴露評估;第一階段評估是使用最嚴重的情境設定以及較簡單的攝食模式如「Budget model」,第二階段根據第一階段結果重新定義,使用決定性模式進行點評估;第三階段則考慮不確定性及變異性進行機率攝食模式模擬。
  3. 介紹非飲食暴露的暴露模式計算如呼吸暴露及接觸暴露。
  4. 急性(短期)暴露及慢性(長期)暴露模式比較。若以24小時回顧法進行攝食量的調查,並外推至長期的暴露條件,會在5%或是95%與真實長期暴露分布,有較高的變異,而須進行統計模式的校正,將個體差異(intra-individual error)進行調整。
由Burgelt博士講解暴露評估時資料的產生,摘要內容如下:
  1. 暴露資料可分為國人膳食調查資料及食品中危害物濃度資料,膳食調查資料來自於德國國家食品與營養調查(The German National Nutrition and Food Survey, NVS II),而危害物濃度資料來自於德國總膳食調查(total diet study)。
  2. 膳食評估方法常用之4種方法,分別為24小時飲食回憶法、飲食歷史法、飲食頻率問卷法及飲食記錄法。選擇膳食評估方法時,應考慮研究目的、研究對象族群大小、受訪者之接受性(compliance)、評估時間、經費、人力、資訊之準確度、資料之完整性以及與其他研究之比較性。因此目前歐盟認定「24小時飲時回憶法」為公認一致的標準方法,並且須搭配「飲食頻率問卷法」進行調整。
  3. 總膳食調查可提供精確的「一個國家或大眾」的膳食污染物暴露評估數據。然而需有3個原則性定義:(1)所採集的食品品項須代表90%以上國人的飲食;(2)食品須烹調成一般食用狀態,再分析其污染物濃度;(3)類似的食品品項必須混樣,以減少食品之複雜度。
3. 風險評估練習:米中無機砷之風險評估
  1. 問題確認(problem formulation):
    *討論米中無機砷的污染來源
    *砷的物種分為As3+、As5+、MMA與DMA,進行危害確認(hazard identification)後、其中毒性最高為無機砷(As3+、As5+)。
  2. 危害特徵描述(hazard characterization):
    *參考EFSA 2009年時做的動物實驗評估,找出肺癌之低基準劑量(Benchmark Dose Low, BMDL)為0.3 - 8 mg/kg/day,作為參考劑量。
  3. 暴露評估(exposure assessment):
    *無機砷濃度資料之不確定性處理:將濃度資料分為高端、中端及低端濃度級別,用來檢視資料的不確定性。高端評估是將測值低於方法偵測極限值(ND值)以最低可偵測濃度(limit of detection,LOD)值帶入,低端評估則將ND值設為0來代入,用來計算資料不確定性之分佈。
    *攝食量之不確定性處理:將攝食族群區分為總攝食族群(包括攝食及未攝食之人群)及攝食族群(未攝食者不計),並區分為高攝食族群及品牌忠實者,用來呈現攝食資料的不確定性及各種情境。
  4. 風險特徵描述:
    *無機砷為致癌物質且具基因毒性,因此在進行風險特徵描述時,考慮使用暴露限值(margin of exposure, MoE)評估風險。
    MoE公式如下:


    *公式中,無明顯反應劑量(no-observed-adverse-effect level, NOAEL)或低基準劑量(benchmark dose low, BMDL)均可以在動物實驗中獲得。
  5. 風險管理:在進行風險管理的規劃中,會因為危害物質的特性及影響的情況而有不同的管理方式,如無機砷在米中無可避免的無法設定管制值,且目前影響的健康效應還未達高關注,因此只須採用可參考之監測指標及行動準則,以落實食品產業自主管理之精神,達到合理低值(as low as is reasonably achievable, ALARA)之原則。
4. 風險溝通及風險輪廓(risk profile)
風險溝通為風險分析中重要的一環,擔負著專家與一般民眾的重要溝通橋樑,負責將科學評估的重要證據及資訊傳達給一般民眾,建立彼此溝通對話的平台。風險溝通的目的在於增加民眾對風險的認知,歐盟的風險溝通文件中,須遵循八大原則:(1)以簡易的文字溝通;(2)考慮場合,以合適的方法溝通;(3)資源及採用之文獻需透明化;(4)須清楚解釋訊息根據、來源與不確定性;(5)加入圖像闡述複雜的科學概念,以利閱讀者易於理解;(6)建議如何避免風險的產生;(7)考慮易敏感族群;(8)提出可能的問題及答案。為了達到上述的目的以及八項風險溝通基本原則,BfR自2009年起,即著手勾勒風險輪廓(risk profile)的概念及模式,直至2013年,開始將建構之風險輪廓運用於風險溝通的一環,在提出風險意見的同時,透過風險輪廓,整合科學意見,提供閱讀者能快速掌握相關資訊。

風險輪廓主要有5項風險項目(risk elements),配合簡單的定性風險分級系統描述風險的輪廓,分別為(1)影響之族群(population):主要分成小孩、老人、懷孕婦女、一般民眾及敏感性族群(過敏或特殊疾病的患者);(2)危害健康的機率:主要分成不可能、不會、可能、可能會、確定會5個等級(視情況而定);(3)損害健康的程度:依危害物質的致病程度分成4個等級(無、輕度、中度、嚴重);(4)資料的不確定性:依目前掌握資料的來源與可信度分成3個等級(高度、中度或低度不確定性);(5)風險控管:是否須經由介入行為的改變進行風險減免,可分成4個等級(無須控管、透過預警措施控管、透過避免管控、不可管控)。每個適用的風險特性,以深藍色突顯於所屬的等級中(如左圖)。例如所關注的米中無機砷之議題,首先利用簡短文字說明米中無機砷的來源,以及目前政府掌握到的資訊程度與已進行何種風險管控的措施,由風險輪廓圖可快速掌握該議題之風險特徵,比如可能受影響的對象為小孩及一般民眾因無機砷對人體具致癌性,所以該議題有可能對健康造成嚴重的損害對健康損害的程度為嚴重;而因砷對人體致癌機制尚未完全瞭解,故其資料的不確定性因素列屬中等。另外,因消費者無法避免米中無機砷暴露(因無法事前瞭解哪些食用米不具無機砷),因此該風險為不可控管。筆者認為,此風險輪廓具有簡明易懂之優點,擺脫複雜的數據及艱澀的文字,能於短時間內瞭解及掌握所欲傳達之訊息,可為風險評估、利益相關者及一般民眾建立良好之溝通橋樑或平台。

結語
本次研習,筆者深刻體會獨立的風險評估機構之重要性,德國在歷經狂牛症及戴奧辛的食品安全事件後,深刻檢討,重視消費者健康及人民安全,在歷經十年的建構之下,才有如此規模。除風險評估外,也應廣納風險溝通、資料分析、法規研究、產品化學、政策評估等人才,為建立獨立客觀之評估意見立下基礎,除能為風險管理部門提供專業意見外,也能與消費者、利益團體進行風險溝通,有效傳達風險特徵資訊,達到在食品安全事件發生時,提高民眾的風險認知,降低健康風險,其客觀獨立之專業形象,也受消費者及一般大眾所認同。我國實需以此為借鏡,參考先進國家之所長,依我國之需求,儘快建立獨立的風險評估機構,才能澈底解決潛在的食品安全問題。

最後,筆者感謝本院能提供此次寶貴的機會,遠赴德國柏林學習,深刻體會先進國家在面對食品安全事件時的態度及建構風險管理、風險評估及風險溝通之過程與成果,筆者當竭力運用所學,應用於公務及分享各界,努力提升我國未來食品風險分析能力。
《文/圖:國家環境醫學研究所周韋均博士後研究員》