食品安全暴露评估方法专题

食品安全风险暴露评估方法专题交流概念食品安全暴露评估：是对于那些通过食品的摄入和其他有关途径可能暴露于人体和/或环境的生物、化学和物理性因子(风险源及相关风险源)的定性和/或定量评价。食品安全暴露评估食品中的危害基本可以分为三类：即物理、化学和生物危害。物理危害非常简单，可以通过良好的生产操作规范加以避免，因此基本不作讨论。膳食暴露评估(dietary exposure assessment)膳食暴露评估:是估算人们在一天内可能暴露的程度。例如农药残留的膳食暴露量与食品中农药残留量和人一天内各类食品消费量有关;膳食风险可以用农药的毒性与暴露的函数表示。暴露量的评估暴露量评估的基本思想暴露量评估的基本思想暴露量=食物消费量食物污染物浓度暴露评估涉及到两个重要参数：暴露评估涉及到两个重要参数：一个是食品中危害物的含量一个是膳食摄入量。暴露量的评估暴露量评估的理论模型点评估模型：简单分布模型概率评估模型美国、欧盟代表了世界暴露评估领域的发展水平以下例子中点评估的模式是参照美国EPA模式进行的膳食化学污染物暴露评估点评估模型基于以下假定：第一，从各种来源的暴露量等于一个食品消费量(如平均的或较高的消费量数据)第二，采用一个固定的残留物质含量/或浓度(通常是平均残留量水平或耐受或法规允许值的上限)，然后将这两个量相乘。点评估模型急性暴露量常用的点评估模型慢性暴露量常用的点评估模型膳食风险函数风险函数：风险函数：人群校正安全剂量：人群校正安全剂量：点评估模型的特点点评估采用了食品高消费量和污染物高残留量进行计算，体现了保护大部分人群的原则。简便易行，易于推广。此方法忽略了观察个体体重差异、个体消费量不同、消费食品中农药残留物浓度水平不同等方面的变异，结果较为粗糙和保守。同时由于采用污染物最高残留值，将高估暴露的风险，从而产生过度保守值，特别是当食品种类数p较大时，累加后的高估计值将远远高于实际暴露。点评估被认为是进行暴露筛选最合适的方法。为了精确评估暴露，需要有能够整合食品消费量与化学物浓度的更为复杂的方法，这样才能够更切合实际的反应出真实的暴露情况。点评估的应用简单分布（或分布点评估）模型基本思想采用食品摄入量的分布（考虑了相关食品消费量的变异）通常使用消费量调查的数据库系统。食品中化学物残留量/或浓度使用一个固定参数值的方法，例如：假定某化学物质在所有食品中均以最高允许污染水平存在。简单分布模型的特点考虑了食品消费模式中所存在的变量。考虑了食品消费模式中所存在的变量。这种结果比点评估更具有信息价值比点评估更具有信息价值，但是它仍然保留了很多保守的假设：如食品中化学物残留量/或浓度使用一个固定参数值个人消费的所有饮料，其中都含有超标的糖份;100%的农作物都用农药处理过等等因此经常只考虑作为暴露评估的上限。点评估与简单分布的比较点评估和简单分布的方法趋向于使用趋向于使用“最坏情况最坏情况”的假设，的假设，而不考虑化学物在食品中存在的概率，不同食品中化学物的污染水平不同，或者食品消费量不同，因而常常过高地常常过高地估计暴露水平估计暴露水平。“最坏情况的点估计值”和“最坏情况的简单分布”均假均假定定食品中化学物的高暴露人群不但摄入大量相关食品，而高暴露人群不但摄入大量相关食品，而且且他们总是或者至少是主要暴露于含有高浓度所评价化学主要暴露于含有高浓度所评价化学物质的食品。物质的食品。概率分析模型的产生理论上，一个高暴露人群的膳食中该物质的总暴露量是由所有相关食理论上，一个高暴露人群的膳食中该物质的总暴露量是由所有相关食品的高摄入量相加得到的品的高摄入量相加得到的;但这将在总体上过高估计可能的暴露量但这将在总体上过高估计可能的暴露量对高暴露人群的暴露量要确切评估，这就需要通过总膳食研究中市场对高暴露人群的暴露量要确切评估，这就需要通过总膳食研究中市场菜篮子方法结合生物标志物的真实摄入资料，或者通过使用概率方法菜篮子方法结合生物标志物的真实摄入资料，或者通过使用概率方法进行随机模型模拟来提供几种选择加以克服。进行随机模型模拟来提供几种选择加以克服。概率法就是对相关水平的消费量及其所评价化学物在食品中的存在与概率法就是对相关水平的消费量及其所评价化学物在食品中的存在与污染水平污染水平(浓度浓度)进行模拟。进行模拟。概率方法可能是最合适的方法概率方法可能是最合适的方法:它将食品中某化学物的浓度与实际含它将食品中某化学物的浓度与实际含有有该物质的食品消费量结合起来，从而提供了一个真实暴露评价的基础。该物质的食品消费量结合起来，从而提供了一个真实暴露评价的基础。1、概率评估模型2 2、实际应用中的概率模型：、实际应用中的概率模型：理想概率模型理想概率模型（1 1）应用模型中：膳食摄入量）应用模型中：膳食摄入量x xijk与化合物浓度与化合物浓度c cijk不具有同人同天的对应关系，将不具有同人同天的对应关系，将其直接相乘获得膳食暴露量是不合理的。（其直接相乘获得膳食暴露量是不合理的。（2 2）但从概率分布的角度看，分别将食）但从概率分布的角度看，分别将食品摄入量和化学物的浓度作为两个独立分布的总体品摄入量和化学物的浓度作为两个独立分布的总体A A和和B(B(这一独立性假定符合农药这一独立性假定符合农药残留摄入的实际情况残留摄入的实际情况)。在获得。在获得A A，B B两总体一定的分布特征和相应的总体参数后，两总体一定的分布特征和相应的总体参数后，就可利用计算机模拟在就可利用计算机模拟在A A、B B两个总体中抽样，通过大量的随机抽样两个总体中抽样，通过大量的随机抽样(一般一般1010万次万次)，即可获得，即可获得y yij的概率分布，从而可计算我们所需要的一系列统计量，如的概率分布，从而可计算我们所需要的一系列统计量，如:平均值、平均值、P50P50、P90P90、P95P95、97.597.5、P99P99等作为目标人群的摄入量估计值。等作为目标人群的摄入量估计值。绝大多数情况下化学污染物监测是针对初级农产品的，因此在计算加工食品时需将膳食数据中加工食品消费量转化为初级农产品消费量，利用下式对其调整:从概率评估的公式可以看出，模型构建需要三部分数据:膳食调查数据农药残留数据将膳食数据和农药残留监测数据建立联系的桥梁数据。采采用用Monte Carlo方方法法 进进行行暴暴露露评评估估的的变变异异性性分分析析Monta carlo 方法又称随机抽样方法，该方法利用随机数进行统计试验，以求得的统计特征值(如均值、概率、P95、P99等)作为待解问题的数值解采用Bootstrap方法进行暴露评估的不确定性分析膳食暴露评估方法包括起筛选作用的点评估以及分布点评估、概率评估，各种评估方法都各有其优点和局限性。暴露评估是一个随着数据不断完善而不断改进的过程。点评估与概率评估的关系点评估与概率评估的关系点评估的优点点评估的优点:简单，易于理解和接受能提供“估计界限”容易被管理者采纳点评估的缺点点评估的缺点:反复使用保守的点评估会对实际暴露产生显著的过高估计对风险管理者和公众只能提供有限的信息没有相关的置信措施灵敏度和不确定度分析通常没有太大的实际意义点评估与概率评估模型优缺点总结概率模型的优点概率模型的优点:对风险管理者和公众提供了更有意义的信息对风险管理者和公众提供了更有意义的信息避免了点估计的过高偏见避免了点估计的过高偏见风险估计的同时考虑了不确定度的定量措施考虑了不确定度的定量措施减小了评估的保守性减小了评估的保守性可以对点估计步骤中的保守性对点估计步骤中的保守性(RME)做定量估计做定量估计灵敏度分析更有意义：灵敏度分析更有意义：能够提供灵敏度分析，使评估者分析那些参数不确定的暴露的灵敏度点评估与概率评估模型优缺点总结概率模型的缺点概率模型的缺点:更复杂因此更耗费时间更复杂因此更耗费时间对计算结果进行定性确证更复杂目前的法规指南还不能应用概率论还不能说明相互间的变异性点评估与概率评估模型优缺点总结使用概率模拟模型的注意事项需要足够数量的关于食品污染物检测数据和食品需要足够数量的关于食品污染物检测数据和食品消费数据。消费数据。虽然概率模拟可能有助于提供更有意义的暴露估计，但这种方法的优劣依赖于数据的质量这种方法的优劣依赖于数据的质量并且不应该将该方法视为是一种弥补低质量数据不应该将该方法视为是一种弥补低质量数据或不合理数据的方法。或不合理数据的方法。点评估、简单分布和概率分析的区别点评估、简单分布和概率分析的区别区别点评估、简单分布和概率分析三种膳食暴露模型的简单方法是：将单个数据还是数据的分布作为代表数据输入模型在考虑参数和模型结构时，必须对这个程序所构建模型的暴露状态作详细的说明。膳食暴露评估模型构建与软件开发以现有食品消费资料和食品污染物常规监测资料为基础的膳食暴露评估概率模型研究悄然兴起，并迅速发展为目前膳食暴露评估研究的热点。美国和欧盟在这方面的研究一直处于技术前沿，其研究和应用现状在很大程度上反映了该领域在世界范围内的研究水平。相对于欧盟和美国，我国在膳食暴露评估模型及软件研究上要迟缓一些。我国已开发：中国膳食暴露评估模型软件(中华人民共和国国家版权局:计算机软件著作权登记证书 119729号)采用中国膳食暴露评估模型软件(cDEMMs)膳食暴露评估例文1研究方法：研究方法：基于总膳食研究的点评估法膳食风险评估例文2（致癌物）黄黄曲曲霉霉毒毒素素B1B1膳食风险评估例文2（致癌物）亚亚硝硝酸酸盐盐