李宛儒／臺灣大學食品安全與健康研究所碩士生。

羅宇軒／臺灣大學食品安全與健康研究所助理教授。

✤ 環氧乙烷的用途廣泛，可作為抗凍劑、消毒滅菌劑、殺蟲用的燻蒸劑等，但在 2022 年 8 月，知名冰淇淋中卻被驗出含有環氧乙烷。

✤ 環氧乙烷具有活性高、易斷裂的環狀結構，容易結合在人體 DNA 中富含電子的位置，使 DNA 複製與修復的過程中更容易出錯，造成突變。

✤ 在一些國家中，環氧乙烷被用於食品的殺蟲、滅菌，卻可能因揮發不完全而殘留其中，臺灣則是已禁止環氧乙烷作為食品添加劑或農藥。

你還記得去 2022 年 8 月的這則新聞嗎？那時正值炎夏，外頭溽暑蒸騰，你坐在家裡最舒適的那張沙發上，開著冷氣，配著電視、挖著一口又一口的經典香草口味冰淇淋，好不暢快。「近日國際知名冰品被檢驗出環氧乙烷（ethylene oxide）殘留，在全球近 80 個國家被要求下架。」聽見新聞播報提到知名品牌冰淇淋這幾個關鍵字，你不由自主地豎起耳朵仔細聆聽內容。

主播繼續說：「環氧乙烷被世界衛生組織（World Health Organization, WHO）公告為一級致癌物，會增加人體血癌的風險。」你看了看手上吃得正起勁的桶裝冰淇淋，思忖究竟該聽完這則報導，還是吃完這桶快樂。一時間千頭萬緒湧上——環氧乙烷到底是什麼？一級致癌物？這樣的物質為何會出現在食品中？

病毒、細菌、黴菌孢子殺手

環氧乙烷是一種無色、易燃、具有毒性的人造氣體，主要作為生產乙二醇（ethylene glycol，一種抗凍劑）的原料。此外，自然界中可以發現少量的環氧乙烷，它也能在人體透過腸道中天然存在的細菌分解乙烯（ethylene）時產生。由於環氧乙烷的結構不穩定，導致它的活性大且容易與其他物質產生化學反應。

環氧乙烷氣體還具有能深入物品內部的特性，使它得以接觸並破壞大多數的病毒、細菌、真菌，甚至包括黴菌孢子。因此自 1950 年代以來，環氧乙烷便在醫療、化工等產業中被廣泛使用，對於不耐高溫、不耐濕及輻射的設備器具來說更是消毒的一時之選。在農業及紡織業上，部分國家如美國和加拿大，環氧乙烷可作為燻蒸劑（fumigant）清除植物上的微生物及昆蟲，防止病蟲害及腐敗，或用於農產品乾貨，達到滅菌防霉的作用。

然而在多數國家，如歐盟（European Union, EU）、臺灣等卻禁止環氧乙烷使用在食品上。目前臺灣食品藥物管理署（簡稱食藥署）對環氧乙烷的規範，在《農藥殘留容許量標準》中未核准作為農藥使用，在《食品添加物使用範圍及限量暨規格標準》中，也並未准許使用於食品消毒用途。

冰淇淋、泡麵中的環氧乙烷從哪來？

根據臺灣的法規，環氧乙烷並非合法的食品添加物，國內也沒有核准作為農藥使用，那它為什麼會出現在冰淇淋，甚至在 2023 年也在進口泡麵中被檢驗出來呢？

其實規模最龐大的環氧乙烷食安事件，要從 2020 年的「印度芝麻」事件開始說起。當時歐盟發現大量的印度產芝麻中環氧乙烷的殘留量過高，甚至超過偵測標準的好幾千倍，因而對歐洲大陸包含奧地利、芬蘭、法國、德國、愛爾蘭、義大利等近 20 個國家展開大規模監測。沒想到從 2020 年到 2021 年。當時在歐盟就發生了超過 500 件環氧乙烷相關的食品召回事件。許多人推測，這一年間頻繁出現類似事件的原因，可能與歐盟各國在 2017 年出現的多起大規模沙門氏桿菌（Salmonella）食品汙染有關，歐盟為此將沙門氏桿菌的標準調整得更為嚴苛，而身為原料產地的國家，由於擔心產品的微生物標準過不了關，於是更大量地使用環氧乙烷，作為控制蟲害、微生物汙染的方式。在此次的事件之後，歐盟持續監控並定期召開會議研擬因應措施，並在去年修訂了食品添加物規格標準，明訂不可因消毒目的將環氧乙烷用於食品添加物中，且無論來源為何，環氧乙烷在食品中的殘留量不得超過 0.1 毫克／公斤（mg/kg）。

而在臺灣，此次在冰淇淋、泡麵中驗出一級致癌物的食安事件又是什麼情況呢？這得從這些食品的製程開始說起。

以冰淇淋為例，它的主要原料為鮮奶／奶粉和水，另外還需要添加油、糖、安定劑、乳化劑、香料等。其中安定劑的目的為避免在持續低溫的狀態下冰淇淋內的水分或糖類形成冰晶，導致顆粒產生而造成口感不佳，還有定型的作用，維持冰淇淋一定的黏度、保持綿密滑順的蓬鬆口感。安定劑又可簡單分為人工合成及天然萃取，其中天然的「刺槐豆膠」（locust bean gum）因為具有水溶性及黏性，在冰淇淋的製造過程中被特別廣泛地使用。而刺槐豆膠來自於豆科植物「刺槐豆」（Ceratonia siliqua，又稱長角豆）的豆莢或豆仁，取出其中的胚乳並經過乾燥、過篩等步驟後，得到的淡黃色粉體就是刺槐豆膠。

不過刺槐豆膠又與環氧乙烷有什麼關聯呢？根據檢驗結果推知，在冰品中檢測到的環氧乙烷可能是由於農場端針對刺槐豆燻蒸殺菌時，使用的環氧乙烷劑量太高，來不及揮發到空氣中，導致刺槐豆內的殘留量過高。這也是使用環氧乙烷消毒滅菌時需注意的地方，必須經過一定時間的通氣才能確保氣體不會殘留在食品中。

另外，一些冰淇淋內的原料成分像是香草、堅果種子等，也可能在種植或儲運過程中為了防蟲而施用環氧乙烷；在進口泡麵的配料包中也含有許多農產品成分，像是乾燥蔬菜、辛香料等，同樣可能受到來自於種植或倉儲過程的汙染。除了食品本身的生產原料受到汙染外，在加工過程中使用的設備器具若以環氧乙烷來消毒殺菌，也可能會因未揮發完全而殘留在食品上。

前面提過，依照臺灣的現行法規，環氧乙烷並沒有被核准作為食品添加物及農藥使用，僅允許用於醫療消毒上，因此不得在食品中檢出，無論是進口或本地產品都一樣。但由於各國的規定不同，部分國家准許使用微量的環氧乙烷，才會造成邊境查驗時仍可能在進口食品中檢驗出環氧乙烷的情況。藉此事件，也可看出食品業者應做好自主管理，以及政府應積極查驗的重要性。

吃進環氧乙烷會對人體造成危害嗎？

環氧乙烷之所以被使用在這些地方，是因為它活性高、易斷裂的環狀結構而產生的抗微生物作用。簡單來說，結構斷裂後的環氧乙烷會結合到微生物體內的蛋白質活性基團上，造成蛋白質酵素代謝的過程受到阻礙，進而影響微生物的新陳代謝、導致微生物死亡，達到滅菌的效果（圖一）。同樣的道理，既然環氧乙烷對於微生物有這樣的效果，也就無法避免對人體造成負面影響。

▲圖一：環氧乙烷如何影響人體的酵素、蛋白質、DNA。環氧乙烷是具有活性高、易斷裂的環狀結構。結構斷裂後的環氧乙烷會結合到微生物體內的蛋白質活性基團上，造成蛋白質酵素代謝的過程受到阻礙，達到滅菌的效果。此外，環氧乙烷也會與人體遺傳物質 DNA 中富含電子的位置形成加成物，使細胞在進行 DNA 複製與修復的過程中更容易出錯。圖片來源／作者提供

根據研究顯示，環氧乙烷會與人體遺傳物質 DNA 中富含電子的位置（如鹼基對）形成加成物（adduct） ^註 ，使細胞在進行 DNA 複製與修復的過程中更容易出錯，進而造成突變。世界衛生組織國際癌症研究機構（International Agency for Research on Cancer, IARC）已將環氧乙烷列為一級致癌物，也就是「已知對人類有明確致癌性的物質」。若是長期大量暴露在含有環氧乙烷的環境下，將會導致 DNA 及染色體異常；一些研究也顯示藉由皮膚或呼吸道吸入環氧乙烷，且暴露量高、時間長，如 15 年來環氧乙烷累積暴露量大於 11,620 百萬分點濃度（parts per million, ppm）—天數（相當於每天暴露於 2 ppm 的環氧乙烷中，長期暴露 15 年）的工人，有較高機率會罹患血癌及乳癌；短時間內暴露於高濃度（通常是一般人的數萬倍）的環氧乙烷則會對個體的肺部產生刺激。而無論是短時間或長時間暴露於高濃度的環氧乙烷環境下，都會有頭痛、記憶力減退、麻木、噁心、嘔吐等症狀出現。

不小心將環氧乙烷吃下肚，該怎麼辦？

「昨天才吃了知名品牌冰淇淋及進口泡麵！我可能因此得到癌症嗎？」其實大家不用過於擔心，這邊提到的致癌性需要大量、長期的暴露，才會導致罹癌風險顯著提高，一般人暴露於環氧乙烷的濃度所造成的致癌風險通常低於可接受風險（百萬分之一）。但也要藉此機會呼籲大家注意飲食均衡，避免食用過多同一類型的食物，即使誤食受汙染的食品也不會對健康構成立即性的嚴重風險。不過若長期在不知情的情況下攝取受汙染食品，仍會增加對人體造成危害的風險。因此，養成均衡的飲食習慣分散風險，不僅能降低吃進受汙染食品的可能性，更是維持健康的不二法門。

 註 ：由兩個或多個不同的分子互相加成而得到的產物。

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本文轉載、修改自《科學月刊》2023 年 7 月