食品安全风险评估统计模型及软件开发

食品安全风险评估 统计模型及软件开发

2013-8-24

主要内容风险评估及统计模型CDEEM 构建原理及数据库 CDEEM 软件及评估结果 CDEEM 验证与评价2013-8-24 2

食品安全的2个策略零风险选择，即“黑与白”的方法“凡是对人和动物有致癌作用的化学物不得加入食品” (Delancy修正案) 100%安全与零风险，人的生命与健康最重要、不惜代价

风险分析“Every substance is a poison – it is only a matter of dose” ( Paracelsus ) 没有100%安全的食品，仅能将风险渐低到可接受水

平2013-8-24 3

风险评估(Risk Assessment)框架1. 危害鉴定 Hazard identification 3. 膳食暴露 Dietary exposure

2. 危害表征Hazard characterisation

发展中国家必须开展并重视的研究 国际标准的制定依赖暴露评估数据 (发达国家主导) 不同国家食物消费量与食品污染水平不同

4. 风险表征 Risk characterisation

成员国有权制定与国际标准不一致的国家标准 国际标准不一定适合特定食物消费量与污染水平 标准的设立是保护大多数人，而不是平均人 暴露评估不是均数简单计算，需进行高暴露 水平和特殊人群评估(大数据库)

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现有技术标准现状膳食暴露评估方法对于获得的膳食污染物数据必须 与食物消费量结合，暴露评估有三种方法： 以食品污染水平和食物消费量均为事前进行估计的简单点 评估模型； 以污染物水平进行事前估计乘以食物消费量分布数据的分 布点评估模型； 以污染物和消费量均为分布数据的随机概率评估模型。

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传统方法(非概率模型)点评估： 固定食品消费量 × 固定污染水平 = 摄入量平均暴露量= 食物消费均值 × 食物污染中位水平 高端暴露量= 高端食品消费量 × 高污染水平 不能提供暴露量的可能范围，通常是保守的估计，作 为筛选目的.

分布模型：食品消费量分布数据X固定污染水平=摄入量范围(特定消费模式) 比点估计更加精确，但因取决于假设仍属于保守。

点评估和简单分布方法趋向用“最坏情况”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，或者食物消费量不同。2013-8-24 6

概率模型分析0.40.4

0.2

0.0 0.0 -3.6 -2.2 -2.9 -1.4 -2.2 -0.7 -1.4 -0.7 0.0 0.0 0.7 1.4 2.2 2.9 3.6 -3.6 -2.9 0.7 1.4 2.2 2.9 3.6

消费量 数据库

0.2

消费量和残留数据随机采样

污染物 数据库

0.4

0.2

0.0 -3.6 -2.9 -2.2 -1.4 -0.7 0.0 0.7 1.4 2.2 2.9 3.6

点评估 概率模型 简单到复杂 解决估计数据的不确定性问题 风险管理从意义不大到十分有 意义过度 避免了点评估中的争论和对于 实际摄入量过高估计

暴露量= Σ消费量i X 污染水平i

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从点评估到概率分析

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国外研究进展欧盟：FP5,“随机化模拟人类对化学物和营养素暴露的开 发、验证和应用” FP6,“发展全新整合的食品风险分析确保食品安全” 概率性暴露评估 Probabilistic Exposure Assessment 急性暴露与慢性暴露风险 Acute and Chronic risks

美国：一些主要概率评价模型Model name SHEDS DEEM (Calender) expanded name Stochastic human exposure dose system Dietary exposure evaluation model Cumulative and Aggregate Risk Evaluation System developer module dietary,nodietary, dermal and inhalation dietary,nodietary, dermal and inhalation dietary,nodietary, dermal and inhalation dietary,nodietary, dermal and inhalation 9

EPA/ORD

Exponent Dow agroscience Lifeline group, inc

CARES LIFELINE 2013-8-24

SHEDS 模型Stochastic Human Exposure and Dose Simulation (SHEDS) Model

数据库输入 污染物数据库 食物消费量数据库 食品加工系数

模型100

结果 群体暴露量Exposure10

1

0.1

计算个体暴露/剂量分 布

0.01 0 20 40 60 80 100

Percentile

暴露分布

E X P. or D O S E

Inhalation

群体剂量10000 1000 100

TIME E X P. or D O S E t1

Dose

to E X P. or D O S E

t1

10 1 0.1 0.01 0 20 40 60 80 100

Ingestion

Dermal

Percentileto TIME t1

to

TIME

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中国开展的暴露评估 食物消费量数据：全国营养调查 (1959,1982,1992,2002)

食品污染水平数据污染物监测网、总膳食研究(1990,1992,2000)、双 份饭研究。 人体组织/体液的直接监测，如母乳中有机氯化合物、 二噁英的浓度。

2002年中国居民营养与健康状况调查分层多阶段等容整群随机抽样方法 膳食调查： 食品频数法、3天24小时回顾法、3天入户称重法。2013-8-24 11

国内研究现状 我国在卫生标准起草过程中，已经利用我国膳食 营养调查提出的食物消费量模式和食品污染物现 状调查，利用点评估技术进行暴露评估，提出我 国的限量标准指标以及在采用国际标准时通过暴 露评估评价限量标准指标的适用性，但这一过程 属于筛选性质的多，进行定量暴露评估的较少， 与国际水平存在一定差距。 1990年、1992年和2000年成功进行的3次“中国 总膳食研究”,在研究内容的完整性和研究方法 的科学性上已基本接近发达国家水平。但在将危 险性评估理论和数理统计、计算机技术相结合， 开展膳食暴露定量评估模型研究上却要落后和迟 缓一些。2013-8-24 12

风险评估统计模型 点估计– IESTI 概率模型：–急性： “理想”条件下的概率模型： y ij p

k 1

x ijk c ijkwi* *

p

实际应用的概率模型： –慢性：yij 2013-8-24

y ij

k 1

x ijk c i j kwi

xk 1

p

ijk k

c

wi

IESTI (Internationa

l Estimate of Short Term Intake) 由世界粮农组织和世界卫生组织农药残留专家联 席会议 (JMPR)确定的欧盟及国际权威机构在制定 农残最大限量标准(MRL)时计算农药急性暴露 量所采用的方法。 它主要是针对一天内摄入可能引起急性反应的农 药，以食品为对象，选取某食品消费人群的高端 消费量和食品污染物监测样本中的高残留量计算 24小时内膳食暴露量，与急性参考剂量比较进行 评估 。 为解决单位食品个体间的残留差异，引入了单位 重量和变异因子两个概念 。2013-8-24 14

参数解释 LP:高端消费量，摄食者消费量的P97.5,即能涵盖消费人 群中97.5%的食用者每天的消费量； HR:高残留量，食品污染物监测的各检测样品的最大残留 浓度值； U:食品单位重量，由污染物监测实验提供的单位食品重量 的中位数； V:变异因子，单位食品高端残留量(P97.5)与检测样品 的平均残留量的比值； P:加工因子，加工后食品中的污染物残留浓度与加工前原 始农产品中污染物浓度的比值； bw:消费人群的平均体重。2013-8-24 15

四种情形(情形1、2a、2b 和3) 情形1 食品单位重量小于25g,如原始或经加工的农 产品(谷物、小麦、油料种子及豆类等小粒农 作物);这种情况也适用于肉类食品、蛋类、 肝脏、肾脏等可食动物内脏类食品。LP * (HR or HR - P) IESTI bw

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