最近的一起訴訟佔據了頭條新聞，並引發了消費者的擔憂，該訴訟聲稱，廣受歡迎的彩色糖果士力架含有“已知毒素”：化學物質二氧化鈦。這起由一位消費者於 7 月對士力架製造商瑪氏公司提起的訴訟指出，歐盟正在禁止將二氧化鈦作為食品新增劑。
但在美國、加拿大和許多其他國家，二氧化鈦在受監管的劑量範圍內仍然被認為是可安全食用的。那麼，關於這種化學物質，科學界實際上是怎麼說的呢？它也被用於化妝品和防曬霜。《大眾科學》聯絡了幾位研究過二氧化鈦是否會造成危害的毒理學家，以獲得一些答案。（我們也曾要求瑪氏公司置評，但在出版時未收到回覆。）事實證明，沒有確鑿的研究表明，食品中使用的這種化學物質會對人體構成危險。一些來自動物研究的暗示促使歐洲國家出於謹慎而採取行動。然而，荷蘭國家公共衛生與環境研究所的高階科學家艾格尼絲·奧門說，“說我們不確定它是否安全，與說它不安全是非常不同的”，她曾研究過這種化學物質。
哪些產品含有二氧化鈦，以及為什麼使用它？
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二氧化鈦是一種天然存在的無味白色粉末，用作多種糖果（包括士力架）以及其他各種產品（如化妝品甚至房屋油漆）中的顏料。它非常擅長散射可見光，這使得新增到其中的任何東西都具有更明亮、更豐富的色彩。二氧化鈦在防曬霜中也很受歡迎，因為它能有效抵抗有害皮膚的紫外線。
美國如何監管二氧化鈦？
在美國，食品和藥物管理局認為這種化學物質在食品、藥品和化妝品中是安全的。作為食品中的著色劑，FDA 要求二氧化鈦必須符合某些規格。其中之一是其含量不得超過新增到食品中重量的 1%。
為什麼這種化學物質在歐盟被停用？
在歐洲，作為食品新增劑的二氧化鈦正在逐步淘汰，預計還有數千種其他化學物質將在各種產品中被逐步淘汰。這項努力有時被稱為“大排毒”。
即將到來的二氧化鈦禁令是歐洲食品安全域性 (EFSA) 的結果——歐洲食品安全域性是一個機構，就食品風險釋出科學建議——評估了 2021 年報告中作為食品新增劑的化學物質的安全性。歐洲食品安全域性指出，它不能明確地說二氧化鈦是有毒的。但它也不能排除該物質可能具有遺傳毒性的可能性——這個術語表示某種物質可以改變遺傳物質，包括 DNA——或確定每日攝入的安全水平。由於這些不確定性，歐洲食品安全域性得出結論，當二氧化鈦用作食品新增劑時，不能再認為它是安全的。
奧門是歐洲食品安全域性關於二氧化鈦潛在毒性的報告的作者之一，她說該決定“偏於謹慎”。在過去的 15 年裡，她一直致力於評估奈米顆粒對人類健康的風險。這些顆粒的尺寸為 1 到 100 奈米，一些食品級二氧化鈦顆粒就屬於這個範圍。吸入奈米顆粒長期以來已被確認為對人類健康有害，但當談到攝入它們時，科學共識較少。儘管如此，同時也是阿姆斯特丹大學教授的奧門想知道“如果它只是用作著色劑，真的有必要新增到你的食物中嗎？”
“我認為目前圍繞二氧化鈦的主要問題不是科學；而是歐盟非常希望消除食品中的奈米材料，”密歇根州立大學綜合毒理學研究所所長諾布·卡明斯基說。（卡明斯基過去曾為二氧化鈦製造商協會提供諮詢。）
毒性研究是否出現過問題？
根據卡明斯基的說法，大多數評估二氧化鈦毒性的研究都是在動物模型（主要是大鼠）中進行的。在歐洲食品安全域性安全評估中突出提及的2017 年的一項研究中——這項研究被認為促使法國在 2020 年禁止在食品中使用該化學物質——研究人員將二氧化鈦新增到大鼠的飲用水中。100 天后，研究人員發現，與飲用普通飲用水的大鼠相比，這些大鼠更有可能發生隱窩病灶——結腸和直腸內壁異常腺體的聚集。這些異常腺體可能是結腸癌的先兆。
但一些研究人員認為，這項研究存在一個關鍵的實驗缺陷：二氧化鈦不溶於水，因此它很可能沉澱下來，並在大鼠飲用的瓶子開口附近大量聚集。“因此，我們完全不知道這些動物接觸了多少二氧化鈦，”卡明斯基說。“請記住，任何東西過量——即使是水和氧氣——都可能有害。”
埃裡克·烏多是 2017 年研究的作者之一，也是法國國家農業、食品和環境研究所的研究主任，他回應說，他和他的同事每週更換兩到三次注入二氧化鈦的飲用水，並且每天多次搖晃瓶子。因此，他們並不擔心過量的二氧化鈦會在瓶底積聚。
卡明斯基和其他人對這種說法並不信服，他們也對烏多和他的同事使用水作為測試感到困惑。“這其中的諷刺之處在於，這不是人們接觸二氧化鈦的方式，”他說。“我們是在食物中接觸到它的。”
喬·扎戈爾斯基是密歇根州立大學成分安全研究中心的毒理學家，他說，在研究中獲得正確的接觸途徑對於得出有意義的結論至關重要。“你必須問，‘這種型別的接觸在人類身上是否可以實現？’”他說。“這會發生嗎？”
2019 年，卡明斯基和他的同事發表了 2017 年研究的重複實驗，但將二氧化鈦新增到大鼠的食物中而不是水中。他們沒有發現隱窩病灶或其他動物毒性指標。科學家們確實獲得了一些行業支援來進行這項研究，但在同行評審期刊《食品與化學毒理學》發表之前，資助者無法看到結果。研究人員也不知道哪些動物接觸過二氧化鈦，直到他們的分析完成。
早在 1979 年，美國國家癌症研究所也評估了食品中二氧化鈦對大鼠和小鼠的潛在毒性，讓它們接觸大量化學物質長達整整兩年，這相當於大鼠的大部分壽命。他們沒有發現食品中的二氧化鈦可能導致癌症的跡象。
為什麼化學物質在食物中可能比在水中毒性更小？麥吉爾大學奈米毒理學研究員薩吉·喬治最近在《奈米尺度》雜誌上發表的文章提供了一些見解。喬治的實驗室發現，食物中發現的蛋白質和其他分子會結合到二氧化鈦奈米顆粒上，包裹住它們的表面，這使得顆粒更難與細胞相互作用並造成損害。
烏多說，他和他的同事目前正在進行一項新的研究，研究小鼠長期透過食物接觸二氧化鈦的情況，預計將在今年晚些時候發表。
防曬霜中的二氧化鈦呢？
在過去的幾年裡，FDA 評估了防曬霜中的 16 種活性成分，包括二氧化鈦。2021 年，該機構得出結論，該化學物質和氧化鋅是安全有效的。（FDA 表示，其他 14 種成分需要更多資料才能得出任何結論，或者完全不安全。）
是否有更好的方法來評估食品中的二氧化鈦？
喬治說，評估二氧化鈦急性毒性的研究很重要，但它們並非全部。“你忽略了全域性的其他重要部分，”他說。“長期以來，飲食中少量、持續的二氧化鈦可能會發生很多其他事情。” 例如，喬治和他的同事最近發現，二氧化鈦——以及更廣泛的奈米顆粒——可能會增強食物中蛋白質的過敏反應。這個結果可能不如提及可能導致癌症的研究那麼引人注目，但它仍然可能對人類健康很重要。
喬治還說，大多數毒理學研究只考慮對健康動物的毒理學影響，但這同樣不是全域性。“我們不知道二氧化鈦會如何加劇某些疾病——例如，患有既存疾病的人的炎症性腸病，”他說。
為什麼不同的國家對安全性得出不同的結論？
風險權衡的方法各不相同。要禁止食品中的二氧化鈦，美國等國家的監管機構需要實際的風險增加證據。加拿大也是如此，最近的一項科學證據評估得出結論，作為食品新增劑的二氧化鈦是安全的。然而，在歐盟，對安全性的不確定性——無法排除潛在的危害——足以觸發監管行動。
儘管奧門認為歐盟對二氧化鈦的謹慎反應是合理的，但她說，需要改進研究這種化學物質的方法，以便它們能夠對人類健康得出更明確的結論。例如，她指出，研究應該提供食品中二氧化鈦的含量，使其與人們攝入的量相當。
卡明斯基同意需要更好的研究方法，但——就目前而言——他並不擔心。“我認為士力架和食品產品中使用的二氧化鈦含量不會引起毒理學或公眾健康方面的擔憂，”他說。“目前還沒有證據支援這一點。”