人工合成色素對人體的危害及天然色素的應(yīng)用前景

汪文秀

摘 要：食用色素按照來源可分為人工合成色素與天然色素。其中，人工合成色素作為科技發(fā)展的產(chǎn)物，具有價格低廉、穩(wěn)定性好、不易褪色等優(yōu)點。由于人工合成色素本身為化學(xué)合成物及其代謝產(chǎn)物，對人體健康存在不良影響。因此，本文就人工合成色素存在的安全性問題做出相應(yīng)的研究與評價，并就天然色素的使用前景與存在的技術(shù)問題做出分析。

關(guān)鍵詞：人工合成色素? 天然色素? 安全性

顏色是食品主要的感官質(zhì)量指標之一，不同顏色的食品會引起人們對其味道的不同聯(lián)想。因此，食品在制作過程中經(jīng)常會使用一種食品添加劑——食用色素，其又分為人工合成色素與天然色素。同天然色素相比，盡管人工合成色素具有諸多優(yōu)點，但是幾乎所有的人工合成色素都不能為人體提供營養(yǎng)物質(zhì)，違規(guī)使用甚至?xí)：θ梭w健康[1]。因此，探討如何安全合理地使用人工合成色素對保證百姓的日常食品安全具有重要意義。

1 人工合成色素的使用現(xiàn)狀

在許多合成色素被證明對人體有害后，其使用規(guī)范已逐漸受到限制。1958年，全球允許使用的合成色素超過90種，時至今日，被允許使用的人工合成色素種類大幅減少——日本10種、英國6種、我國7種……就日本而言，其食品行業(yè)的天然色素年用量已經(jīng)超過1.8萬噸，為合成色素用量的10倍以上。目前，發(fā)達國家使用的食品著色劑大多以天然色素為主，合成色素為輔。在我國，天然色素的研發(fā)起步較晚。據(jù)調(diào)查顯示，我國天然色素使用量不足20%，其余均為人工合成色素。當(dāng)前，我國允許使用的人工合成色素主要分為四類：第一類為有機合成色素，包括新紅、赤蘚紅、誘惑紅、莧菜紅、胭脂紅、檸檬黃、亮藍、日落黃和靛藍及其鋁色淀;第二類為無機合成色素，主要為合成氧化鐵和二氧化鈦;第三類為天然等同合成色素，主要有番茄紅素和β-胡蘿卜素;第四類為其他合成色素，主要是葉綠素銅鈉（鉀）鹽[2]。

2 食用合成色素的危害與安全性評價

近年來，經(jīng)國內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn)，人工合成色素的毒性表現(xiàn)可分為一般毒性、遺傳毒性、致癌性及聯(lián)合毒性。研究發(fā)現(xiàn)，一些人工合成色素能夠引起機能亢進，如赤蘚紅、姜黃素[3]會對甲狀腺造成損害。有研究顯示，對五齡家蠶蠶體添加食用人工合成色素，會對其存活率、產(chǎn)量和繭質(zhì)造成一定影響——莧菜紅、日落黃、胭脂紅、洋紅和洋綠等食用色素均表現(xiàn)出不同毒性，其中毒性最大的是洋綠、洋紅，其次為莧菜紅，日落黃和莧菜紅的毒性較弱[4]。此外，還有研究表明，不同劑量的檸檬黃對小鼠的神經(jīng)行為也有一定影響[5]。

遺傳毒性方面，某些人工合成色素已被證實具有慢性毒性。曾盈[6]等研究發(fā)現(xiàn)，不同濃度的胭脂紅會使體外培養(yǎng)的3T3細胞DNA的單鏈發(fā)生不同程度的斷裂（SSBs），濃度越大，損傷越嚴重。

致癌性方面，由于人工合成色素多由萘胺、硝酸、磺基、萘、萘酚及氨基苯磺酸等化合物組成，經(jīng)人體代謝可能生成β-萘酚、α-氨基-1-萘酚等致癌物質(zhì)。例如，莧菜紅被多個國家廣泛使用，但近年來有研究發(fā)現(xiàn)，莧菜紅會引起動物腫瘤和畸胎。FDA的實驗表明，在小鼠飼養(yǎng)過程中添加高濃度莧菜紅飼料，會使小鼠的患癌率高達30%。除此之外，紅2G、橙黃和赤蘚紅等合成色素對人體也存在較大危害，甚至可導(dǎo)致突變和患癌。

聯(lián)合毒性方面，目前大多數(shù)研究針對的是色素和其他添加劑相互作用的毒性，對色素之間的聯(lián)合毒性研究甚少。筆者認為，其相互間的毒性影響并不僅僅是各種色素毒性的簡單增加。因此，人工合成色素的聯(lián)合毒性更應(yīng)受到人們的重視。

3 天然色素的使用現(xiàn)狀

最初，人們使用的色素基本上為天然色素。在我國，天然色素的使用更是有著悠久歷史——自商朝起便被女性廣泛使用的胭脂就是將紅藍花花瓣進行色素提取而制成。天然色素在應(yīng)用上存在一定的局限性——穩(wěn)定性與著色度等不如人工合成色素，且成本高昂。但是，當(dāng)今發(fā)達國家使用的食品著色劑大多以食用天然色素為主，人工合成色素為輔。由于我國針對天然色素的研發(fā)起步較晚，當(dāng)前尚處于天然色素與合成色素并存的狀況，因此開發(fā)和使用天然食用色素是未來食品工業(yè)發(fā)展的重要方向之一。目前，已經(jīng)被我國列入食品添加劑使用標準的天然食用色素達30余種。

4 天然色素的分類與安全評價現(xiàn)狀

天然食用色素根據(jù)其來源可分為植物色素（如葉綠素、類胡羅卜素和花青素等）、動物色素（如血紅素、卵黃和蝦殼中的類胡羅卜素等）和微生物色素（如紅曲色素）。天然色素根據(jù)其化學(xué)結(jié)構(gòu)可分為吡咯類、異戊二烯類、多酚類、酮類和醌類等。常見的天然色素中，吡咯類色素有葉綠素和血紅素等;異戊二烯類色素有類胡羅卜素和辣椒紅色素等;多酚類有花青素和花黃素等;酮類有紅曲色素和姜黃素等;醌類有蟲膠色素和胭脂蟲紅素等。此外，按照溶解性質(zhì)的不同，還可以將食品色素分為水溶性色素與脂溶性色素——人工合成色素大多是水溶性色素，而天然色素大多為脂溶性色素。

天然色素大多來源于動物與植物，除藤黃外，其余天然色素基本對人體無毒害。但是，天然不等于完全無毒害。判斷某一種物質(zhì)的毒性大小，國際上常用的計算方法是制定出每人每天每公斤體重最大允許攝入量（以毫克計），即ADI值，ADI值越大，則毒性越小[7]。表1列舉了幾種天然色素與人工合成色素的ADI值比較。

由表1可見，天然色素相較于人工合成色素而言總體上是安全的。我國允許使用的人工合成色素中，莧菜紅和赤蘚紅的ADI值較小，其他幾種人工合成色素的ADI值均在2.5以上，在一定使用范圍內(nèi)是安全的。

除此之外，一些可食用的動植物本身也含有某些有害物質(zhì)。例如，一些植物中含有黃曲霉毒素、重金屬、農(nóng)藥殘留等，這些問題在人們食用時也應(yīng)該時刻注意。

5 總結(jié)

我國幅員遼闊，擁有許多富含天然色素的植物資源。因此，充分利用我國的自然資源優(yōu)勢，進一步挖掘可用于天然色素提取與利用的特色植物資源，加強色素的穩(wěn)定性技術(shù)研究，有助于提高天然色素的穩(wěn)定性。此外，利用生物技術(shù)生產(chǎn)天然色素，降低天然食用色素的成本和開發(fā)多功能天然色素，必定是天然色素未來發(fā)展的方向和工作重點。筆者相信，在不久的將來，天然色素可以克服種種技術(shù)上的限制，廣泛應(yīng)用于我國的食品、醫(yī)藥和化妝品等行業(yè)中。

參考文獻：

[1] 葛宇.食品中人工合成色素使用法規(guī)及檢測標準進展[J].質(zhì)量與標準化，2011（9）：31-35.

[2] 李玲巧，田晶.食用合成色素的安全性評價及對策[J].食品工業(yè)，2017，38（11）：268-271.

[3] Mattes J A， Gittelman R. Effects of artificial food colorings in children with hyperactive symptoms[J]. Archives of General Psychiatry. 1981， 38（6）： 714-718.

[4] 陳玉銀，杜鑫，靳遠祥.食用色素對家蠶毒性的試驗[J].蠶桑通報.2005，36（3）：27-34.

[5] Tanaka T， Takahashia O， Oishia S， et al. Effects of tartrazine on exploratory behavior 54 n a three-generation toxicity study in mice[J]. Reproductive Toxicology. 2008， 26（2）：156-163.

[6] 曾盈，蔡智鳴，王振等.胭脂紅對3T3細胞DNA損傷的SCGE檢測[J].同濟大學(xué)學(xué)報（醫(yī)學(xué)版）.2008，29（1）：41-44.

[7] 高彥祥，許正虹.食用天然色素安全性研究進展[J].食品科學(xué).2005（S1）.