人工合成色素對人體的危害及天然色素的應用前景

□ 汪文秀 宿州市食品藥品檢驗檢測中心

顏色是食品主要的感官質量指標之一，不同顏色的食品會引起人們對其味道的不同聯想。因此，食品在制作過程中經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點，但是幾乎所有的人工合成色素都不能為人體提供營養物質，違規使用甚至會危害人體健康[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狀

在許多合成色素被證明對人體有害后，其使用規范已逐漸受到限制。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，其食品行業的天然色素年用量已經超過1.8萬噸，為合成色素用量的10倍以上。目前，發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，天然色素的研發起步較晚。據調查顯示，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，經國內外研究發現，人工合成色素的毒性表現可分為一般毒性、遺傳毒性、致癌性及聯合毒性。研究發現，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、產量和繭質造成一定影響——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]等研究發現，不同濃度的胭脂紅會使體外培養的3T3細胞DNA的單鏈發生不同程度的斷裂（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，經人體代謝可能生成β-萘酚、α-氨基-1-萘酚等致癌物質。例如，莧菜紅被多個國家廣泛使用，但近年來有研究發現，莧菜紅會引起動物腫瘤和畸胎。FDA的實驗表明，在小鼠飼養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，甚至可導致突變和患癌。

聯合毒性方面，目前大多數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，人工合成色素的聯合毒性更應受到人們的重視。

3 天然色素的使用現狀

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。天然色素在應用上存在一定的局限性——穩定性與著色度等不如人工合成色素，且成本高昂。但是，當今發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起步較晚，當前尚處于天然色素與合成色素并存的狀況，因此開發和使用天然食用色素是未來食品工業發展的重要方向之一。目前，已經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狀

天然食用色素根據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）。天然色素根據其化學結構可分為吡咯類、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。例如，一些植物中含有黃曲霉毒素、重金屬、農藥殘留等，這些問題在人們食用時也應該時刻注意。

5 總結

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，加強色素的穩定性技術研究，有助于提高天然色素的穩定性。此外，利用生物技術生產天然色素，降低天然食用色素的成本和開發多功能天然色素，必定是天然色素未來發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上的限制，廣泛應用于我國的食品、醫藥和化妝品等行業中。

表1 天然色素與人工合成色素的ADI值比較