郭美娟,劉曉光,史國華,王紅,張?zhí)m天,張會(huì)軍*
河北省食品檢驗(yàn)研究院,河北省食品安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(石家莊 050000)
食用色素即著色劑,屬于一類食品添加劑,是賦予食品色澤和改善食品色澤的物質(zhì)[1]。食用色素包括人工食用色素、天然食用色素和其他色素。近年來,隨著消費(fèi)者對(duì)食品安全和健康飲食意識(shí)的增強(qiáng),食用色素特別是人工食用色素的安全性受到社會(huì)各界的普遍關(guān)注,盡管人工食用色素在食品中加入的劑量微小,并且經(jīng)過世界衛(wèi)生組織等權(quán)威機(jī)構(gòu)的評(píng)估,但學(xué)術(shù)界及消費(fèi)者對(duì)人工食用色素的安全性仍存在爭議[2-9]:有學(xué)者認(rèn)為依據(jù)相關(guān)使用政策和標(biāo)準(zhǔn),按照合理劑量使用人工食用色素對(duì)人體安全;也有學(xué)者研究認(rèn)為各國允許使用的人工食用色素種類和劑量不盡相同,其毒理學(xué)數(shù)據(jù)并不全面,對(duì)于特殊群體如兒童、過敏體質(zhì)者或患病人群攝入人工食用色素依然存在風(fēng)險(xiǎn)和安全隱患,可能會(huì)引起過敏、多動(dòng)癥、甚至致癌等不良反應(yīng)和疾病。
針對(duì)人工食用色素的安全性,闡述各國規(guī)定食品中允許使用的人工食用色素種類和每日允許攝入量,論述學(xué)術(shù)界對(duì)人工食用色素安全性的最新研究進(jìn)展,以及國際組織和各國政府對(duì)人工食用色素的使用政策,為人工食用色素的安全性研究和正確使用提供依據(jù)和參考。
天然色素來源于天然產(chǎn)物,如植物、動(dòng)物體或其分泌物、微生物等,安全性相對(duì)較高,但性質(zhì)不穩(wěn)定,對(duì)光、熱、氧化劑等敏感,制備成本高,應(yīng)用并不廣泛。人工食用色素來源于化工產(chǎn)品,也稱焦油色素,是以苯、甲苯、萘等煤焦油成分為原料,經(jīng)磺化、硝化、鹵化、偶氮化等有機(jī)反應(yīng)合成的。人工食用色素與天然色素相比,具有性質(zhì)穩(wěn)定,色彩鮮艷,著色牢固,價(jià)格低廉等優(yōu)勢,因此被廣泛應(yīng)用于飲料、糖果、調(diào)味料等食品行業(yè)中。
人工食用色素的種類繁多,各國政府和國際組織規(guī)定食品中使用人工食用色素的種類不盡相同。對(duì)各國允許使用的人工色素進(jìn)行重新核對(duì)和歸納,共計(jì)25種,如表1所示,EEC、CNS、INS和CAS編號(hào)都是人工色素的標(biāo)識(shí),其中CNS是食品添加劑的中國編碼,由食品添加劑的主要功能類別代碼和在功能類別中的順序號(hào)組成;EEC是歐盟規(guī)定的食品添加劑編碼;INS編號(hào)是國際食品法典委員會(huì)規(guī)定的食品添加劑國際編碼;CAS是美國化學(xué)文摘服務(wù)社為化學(xué)物質(zhì)制定的唯一數(shù)字識(shí)別編碼。
25種人工食用色素按結(jié)構(gòu)分為偶氮類,共15個(gè),如檸檬黃、日落黃等;氧雜蒽類,共4個(gè),如赤蘚紅,孟加拉玫瑰紅等;三苯基甲烷類,共4個(gè),如亮藍(lán),綠色S等;喹啉衍生物1個(gè),如喹啉黃;靛系類1個(gè),如靛藍(lán)。其中,偶氮類色素毒性較大,有研究表明,部分偶氮類色素易對(duì)人體造成致敏、致癌、神經(jīng)毒性等[10-11]。
表1 人工食用色素的編號(hào)
中國在2011年6月20日實(shí)施的GB 2760—2011《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定:食品中允許使用62種食用色素,其中天然色素48種、人工色素11種、其他色素3種?!妒称诽砑觿┦褂眯l(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》歷經(jīng)6版,GBn50—1977、GB 2760—1981、GB 2760—1986、GB 2760—1996、GB 2760—2007、GB 2760—2011。1977、1981、1986這3個(gè)版本中規(guī)定8種人工食用色素的使用范圍和使用量,1996版增加誘惑紅,2007版和2011版增加偶氮玉紅和喹啉黃。依據(jù)GB 2760—2011,中國大陸允許使用的人工食用色素包括:檸檬黃、日落黃、喹啉黃、莧菜紅、偶氮玉紅、胭脂紅、誘惑紅、赤蘚紅、新紅、靛藍(lán)、亮藍(lán),共計(jì)11種。
中國香港《染色料標(biāo)準(zhǔn) L.N. 98 of 2008》規(guī)定:允許食品中使用的人工食用色素共16種,包括GB 2760—2011允許使用的10種(除新紅外),還包括綠色S、專利藍(lán)V、利索玉紅、棕色FK、棕色HT、亮黑BN。中國澳門《食品添加劑 第223-2005號(hào)》法令規(guī)定:食品中允許使用的人工色素共11種,包括GB 2760—2011允許使用的10種(除偶氮玉紅外),還包括監(jiān)牢綠。中國臺(tái)灣在《食品添加物使用范圍及限量暨規(guī)格標(biāo)準(zhǔn) 第九章》中規(guī)定:食品中允許使用的人工色素共10種,包括GB 2760—2011允許使用的9種(除偶氮玉紅、莧菜紅外),還包括監(jiān)牢綠。
國際食品法典委員會(huì)(Codex Alimentarius Commission,CAC)于1995年發(fā)布實(shí)施的《食品添加劑通用法典標(biāo)準(zhǔn) CODEX STAN 192-1995》自發(fā)布后至今共修訂13版,在2013年最新修訂的版本中規(guī)定了食品中可以使用7種人工食用色素,包括GB 2760—2011允許使用的6種(除偶氮玉紅、莧菜紅、新紅、檸檬黃、喹啉黃外),還包括監(jiān)牢綠。
亞洲地區(qū):韓國《食品添加劑法規(guī)》規(guī)定食品中可以使用的8種人工色素,包括GB 2760—2011允許使用的7種(除喹啉黃、偶氮玉紅、胭脂紅、新紅外),還包括監(jiān)牢綠。印度《食品安全和標(biāo)準(zhǔn)法規(guī) 食品標(biāo)準(zhǔn)和食品添加劑》第二部分規(guī)定食品中允許使用的8種人工色素,包括GB 2760—2011允許使用的7種(除喹啉黃、莧菜紅、誘惑紅、新紅外),還包括監(jiān)牢綠。日本《食品衛(wèi)生法實(shí)施條例》規(guī)定食品中允許使用的12種人工色素,包括GB 2760—2011允許使用的8種(除喹啉黃、莧菜紅、新紅外),還包括監(jiān)牢綠、酸性紅52、熒光桃紅和孟加拉玫瑰紅。新加坡在《食品法規(guī)第50章 允許食品中使用的有機(jī)合成色素》中規(guī)定14種人工色素,包括GB 2760—2011允許使用的10種(除新紅外),還包括綠色S、監(jiān)牢綠、亮黑PN和棕色HT。
歐洲地區(qū):歐盟食品安全局(European Food Safety Authority,EFSA)于1996年1月1日實(shí)施的指令94/36/EC中規(guī)定食品中允許使用的17種人工食用色素,2013年6月1日實(shí)施的Regulation(EU)1129/2011重新規(guī)定食品中允許使用的15人工食品色素,包括除新紅以外的GB 2760—2011允許使用的10種,還包括綠色S、專利藍(lán)V、亮黑PN、立索玉紅和棕色HT。另外,歐盟食品添加劑法規(guī)(EC)No 133-2008種規(guī)定:日落黃、喹啉黃、偶氮玉紅、誘惑紅、檸檬黃、胭脂紅必須在歐盟成員國出售的食品標(biāo)簽中標(biāo)注“可能對(duì)兒童的注意力和專注力有不良影響”。
美洲地區(qū):美國在《著色劑補(bǔ)充法案》和《聯(lián)邦法典》中規(guī)定了食品中允許使用9種人工色素,包括GB 2760—2011允許使用的6種(除偶氮玉紅、喹啉黃、莧菜紅、新紅、胭脂紅外),還包括橙色B、橘紅2號(hào)和監(jiān)牢綠。加拿大《食品添加劑標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定食品中允許使用10種人工色素,包括GB 2760—2011允許使用的7種(除偶氮玉紅、新紅、喹啉黃、胭脂紅外),還包括麗春紅SX、橘紅2號(hào)、監(jiān)牢綠、。
非洲地區(qū):南非在《食用色素法規(guī)》中規(guī)定食品中允許使用14種人工色素,包括GB 2760—2011允許使用的9種(除新紅、莧菜紅外),還包括專綠色S、利藍(lán)V、棕色FK、亮黑PN、棕色HT。
圖1 人工色素化學(xué)結(jié)構(gòu)圖
大洋洲地區(qū):新西蘭和澳大利亞在《食品標(biāo)準(zhǔn)法典》中規(guī)定了食品中允許使用12種人工色素,包括GB 2760—2011允許使用的8種(除赤蘚紅、莧菜紅、新紅外),還包括監(jiān)牢綠、綠色S、棕色HT、亮黑PN。
人工食用色素的毒理學(xué)研究是保證其安全使用的基礎(chǔ),作用是從毒理學(xué)的角度,檢驗(yàn)和評(píng)價(jià)人工食用色素的安全性或安全范圍,研究方法包括體外試驗(yàn)、體內(nèi)試驗(yàn)、臨床研究和流行病研究等[12]。人工色素的毒理學(xué)研究隨著分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展而迅速展開,研究學(xué)者對(duì)人工色素的毒理學(xué)研究多集中在致過敏、神經(jīng)毒性、細(xì)胞毒性等領(lǐng)域,且研究結(jié)果存在爭議性。
致過敏:Inomata等[13]對(duì)5歲女童食用糖果中的偶氮類色素如檸檬黃研究發(fā)現(xiàn),偶氮類色素是導(dǎo)致兒童發(fā)生過敏反應(yīng)的重要原因。Bhatia等[14]研究發(fā)現(xiàn)檸檬黃能引起人體的過敏反應(yīng),而Elhkim等[15]研究認(rèn)為檸檬黃與人體的過敏反應(yīng)并無直接聯(lián)系。
神經(jīng)毒性:人工色素對(duì)兒童行為的影響研究已經(jīng)超過30年,大部分研究成果表明人工色素的食用與兒童多動(dòng)癥有直接關(guān)系[16-19]。Lau等[20-21]研究發(fā)現(xiàn)亮藍(lán)與L-谷氨酸,喹啉黃與阿斯巴甜均對(duì)神經(jīng)毒性具有協(xié)同作用,能協(xié)同抑制小鼠NB2a神經(jīng)細(xì)胞的神經(jīng)突生長,理論上攝入血液中亮藍(lán)與L-谷氨酸,喹啉黃與阿斯巴甜的濃度能夠達(dá)到協(xié)同作用。Park等[22]研究顯示,部分人工色素如檸檬黃和亮藍(lán)對(duì)中樞神經(jīng)細(xì)胞和海馬神經(jīng)的增值具有協(xié)同作用。Bateman等[23]研究證明,去除食品中的偶氮類色素后,3歲左右兒童的多動(dòng)癥癥狀明顯改善。英國南安普敦大學(xué)研究結(jié)果顯示[24],包括檸檬黃和日落黃在內(nèi)的7種人工色素可能會(huì)導(dǎo)致兒童智商下降。然而Tanaka等[25-26]通過對(duì)小鼠的實(shí)驗(yàn)研究認(rèn)為在ADI值劑量內(nèi),檸檬黃與神經(jīng)毒性和生殖毒性并無直接聯(lián)系。
細(xì)胞毒性:Shimada等[27]研究發(fā)現(xiàn)偶氮類色素莧菜紅、誘惑紅和胭脂紅會(huì)對(duì)小鼠和大鼠細(xì)胞造成DNA損傷,最大劑量為10 mg/kg。Macioszek等[28]采用微核技術(shù)和彗星試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)喹啉黃和亮黑兩種色素均對(duì)小鼠細(xì)胞具有一定細(xì)胞毒性和基因毒性。Sasaki等[29]研究發(fā)現(xiàn)莧菜紅、誘惑紅和日落黃在接近ADI的劑量下對(duì)小鼠的胃、結(jié)腸、膀胱細(xì)胞均造成一定的DNA損傷。Poul等[30]利用小鼠的體內(nèi)微核測定研究認(rèn)為莧菜紅、日落黃和檸檬黃對(duì)小鼠的DNA損傷是暫時(shí)性的,并不穩(wěn)定,不能斷定色素的基因毒性。Mahmoud[31]通過檢測大鼠的血清活性研究發(fā)現(xiàn)亮藍(lán)色素可以導(dǎo)致大鼠肝細(xì)胞損傷,腎衰竭和精子減少。Mahmoud[32]利用原生動(dòng)物細(xì)胞研究發(fā)現(xiàn)檸檬黃可以加劇DNA復(fù)制。
其他作用:Osman等[33-34]研究發(fā)現(xiàn)喹啉黃、赤蘚紅、日落黃均能抑制紅細(xì)胞中膽堿脂酶的活性。其中,喹啉黃的抑制作用最強(qiáng),赤蘚紅的抑制作用可逆,相對(duì)較弱。Saeed等[35]研究人工色素與蛋白的結(jié)合功能,結(jié)果表明,偶氮玉紅、日落黃、赤蘚紅、莧菜紅、檸檬黃、喹啉黃、亮藍(lán)均能與蛋白在不同的活性位點(diǎn)結(jié)合,能夠阻止正常生理活性酶如水解蛋白酶與蛋白的結(jié)合。
現(xiàn)有研究結(jié)果表明,在安全劑量下,普通成人食用含人工色素的食品相對(duì)安全,而對(duì)于兒童和體質(zhì)過敏人群,仍需要盡量避免食用含人工色素的食品。隨著科學(xué)研究的不斷進(jìn)步,人工色素的安全性研究將更加深入,政府及相關(guān)部門應(yīng)科學(xué)制定相關(guān)政策和法規(guī),保障人民群眾的生命健康和安全。