日前，美國消費(fèi)者向加利福尼亞州法院針對瑪氏公司提起訴訟，稱其生產(chǎn)的彩虹糖中二氧化鈦（E171）含量過高，起訴書顯示，二氧化鈦可導(dǎo)致人體DNA發(fā)生改變，還可對大腦等器官造成損傷，該事件迅速沖上熱搜。

二氧化鈦俗稱鈦白粉，是天然存在的氧化物，為一種白色固體或粉末狀物質(zhì)，主要有銳鈦礦型、金紅石型和板鈦礦型三種晶體結(jié)構(gòu)，其中銳鈦礦型二氧化鈦在食品行業(yè)中廣泛使用。由于其性質(zhì)穩(wěn)定及增白效果較好，常被用作提高食品光澤度和白度的食品增白劑。

二氧化鈦在食品領(lǐng)域的應(yīng)用

二氧化鈦在食品領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，食品添加劑和食品包裝是其應(yīng)用的兩大重要方面。二氧化鈦?zhàn)鳛樯卦谑称沸袠I(yè)的應(yīng)用已有50余年的歷史，用于食品的增白劑和增亮劑，特別是糖果、調(diào)味品和一些粉末狀食品。

在我國，二氧化鈦是合法的食品添加劑，GB2760-2014《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定二氧化鈦允許在果醬、涼果類、話梅類、干制蔬菜（僅限脫水馬鈴薯）、油炸堅果與籽類、可可制品、巧克力及其制品等17類食品中作為著色劑使用，其他食品中則不得添加使用。

食品工業(yè)資料顯示口香糖中二氧化鈦含量最高（16000 mg/kg），其次是固體食品（12000 mg/kg）、加工堅果（7000 mg/kg）以及沙拉和三明治夾心（高達(dá)3000 mg/kg）。

在食品包裝中，納米二氧化鈦（nano-TiO2）是一種常用的光催化抗菌劑，它可增強(qiáng)可溶性多糖生物復(fù)合材料的抗菌性，對紫外線有一定的抵抗能力，能避免食物在紫外線照射后加速氧化，防止食物營養(yǎng)成分丟失和食物腐爛變質(zhì)等。

2014 年，國家衛(wèi)生計生委通過第14 號公告批準(zhǔn)二氧化鈦為食品包裝材料用添加劑新品種，產(chǎn)品名稱為氟修飾氧化鋁表面處理的二氧化鈦，使用范圍包括塑料、橡膠和粘合劑，最大使用量為25%。

二氧化鈦的檢測方法

GB5009.246-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中二氧化鈦的測定》 對二氧化鈦的測定方法做了規(guī)定。該標(biāo)準(zhǔn)中二氧化鈦的測定方法有電感耦合等離子體發(fā)射光譜法（ICP-AES）和二安替比林甲烷比色法。

電感耦合等離子體發(fā)射光譜法（ICP-AES）是一種以等離子體為激發(fā)光源，根據(jù)特征譜線的強(qiáng)度確定樣品中相應(yīng)元素的含量的原子發(fā)射光譜分析方法，操作方便、快捷，在GB5009.246-2016中規(guī)定其為第一檢測方法。該方法檢出限低、靈敏度高，是一種廣泛應(yīng)用的方法。

二安替比林甲烷比色法是將樣品消化后，在消化液中加入酸和顯色劑，根據(jù)顯色物質(zhì)在特定波長處或一定波長范圍內(nèi)光的吸收度，對該物質(zhì)進(jìn)行定量分析的方法。

比色法比較經(jīng)典，但前處理過程除了使用酸體系消化，還要加入鹽酸和顯色劑等處理，操作復(fù)雜，操作重現(xiàn)性差，而且受基體干擾的影響，試驗(yàn)終點(diǎn)判斷有偏差，易造成檢測結(jié)果失真。有學(xué)者研究小麥粉及其制品中二氧化鈦本底值，指出比色法無法消除干擾，容易引起對產(chǎn)品誤判。

二氧化鈦的安全性研究

國際癌癥研究機(jī)構(gòu)于2006年將二氧化鈦（經(jīng)吸入途徑） 列為2B類致癌物，所以評價口服暴露納米二氧化鈦的毒性非常重要。人群暴露二氧化鈦的途徑主要有吸入、經(jīng)口和皮膚暴露，其中食品領(lǐng)域中經(jīng)口暴露為主要的暴露方式。E171是由微米顆粒和納米顆粒（NPs）組成的混合物，含有高達(dá)43%的納米二氧化鈦（nano-TiO2）。

隨著二氧化鈦在食品行業(yè)的廣泛應(yīng)用，食品中的納米顆粒對人體健康的影響引起了人們的極大關(guān)注。由于納米顆?？赡軐?shí)驗(yàn)動物產(chǎn)生有害影響，人們對含有納米顆粒的食品食用后不良影響的擔(dān)憂有所上升。

將SD大鼠連續(xù)4周，隔日一次灌胃1000 mg/kg 的食品級二氧化鈦，結(jié)果顯示口服攝入食品級二氧化鈦未造成大鼠小腸絨毛結(jié)構(gòu)和肝、腎功能損傷。

研究E171 是否促進(jìn)炎癥性結(jié)腸癌發(fā)生和發(fā)展，對小鼠進(jìn)行連續(xù)10周口服暴露E171（5mg/kg），結(jié)果顯示 E171 可以加重炎癥性結(jié)腸癌的發(fā)展，并且引起結(jié)腸上皮異常增生以及腫瘤標(biāo)志物 COX2、Ki67和 β-catenin 表達(dá)增加和杯狀細(xì)胞減少。

研究食品級納米二氧化鈦對小鼠內(nèi)分泌系統(tǒng)的影響，采用0、64和320mg/kg 劑量連續(xù)灌胃14周，研究結(jié)果顯示口服暴露納米二氧化鈦會引起炎癥反應(yīng)和蛋白磷酸化，表現(xiàn)為TNF-α和IL-6水平升高，肝臟JNK1和p38MAPK磷酸化水平升高，可引起體內(nèi) ROS 水平升高和小鼠胰島素抵抗（IR）。

對Wistar 大鼠進(jìn)行連續(xù)7d口服暴露E171（10 mg/kg）和飲用水口服暴露100d 兩項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，研究結(jié)果表明食品級二氧化鈦暴露后明顯降低派爾集合淋巴結(jié)中樹突狀細(xì)胞和調(diào)節(jié)性 T 細(xì)胞的含量，并且導(dǎo)致腸道和全身免疫反應(yīng)失衡。

體外實(shí)驗(yàn)研究食品級二氧化鈦對人類腸上皮細(xì)胞潛在毒性的機(jī)制，結(jié)果表明暴露于劑量為14.3 μg/cm（20.1 mg/ml）的食品級二氧化鈦24 h 后，Caco-2細(xì)胞活力下降 27%。

進(jìn)行食品級納米二氧化鈦對腸道屏障和吸收影響的研究，采用未分化的 Caco-2 細(xì)胞、分化的Caco-2 細(xì)胞和單層 Caco-2 細(xì)胞暴露200 μg/ml 的食品級納米二氧化鈦，結(jié)果顯示經(jīng)模擬液消化處理的納米二氧化鈦對未分化的 Caco-2 細(xì)胞生長有抑制作用，與未分化細(xì)胞相比，分化后的細(xì)胞對納米二氧化鈦的吸收能力明顯降低。

還有一項(xiàng)進(jìn)行食品級二氧化鈦對人肺成纖維細(xì)胞（WI-38）的急性毒性研究，采用 50、200 μg/ml 食品級二氧化鈦暴露24、48h，結(jié)果顯示食品級二氧化鈦暴露后，WI-38細(xì)胞以劑量和時間依賴的方式產(chǎn)生大量的ROS并導(dǎo)致線粒體膜受損和細(xì)胞周期的改變，并且炎癥標(biāo)志物 TNF 基因表達(dá)增加以及細(xì)胞應(yīng)激相關(guān)基因 CYP1A 表達(dá)增加。

結(jié)語

納米二氧化鈦可以經(jīng)口進(jìn)入血液循環(huán)系統(tǒng)并且廣泛參與多種生理代謝過程，其安全性得到了人們的廣泛關(guān)注。目前大多數(shù)文獻(xiàn)多集中在對工業(yè)級二氧化鈦的毒性研究，對于食品級二氧化鈦的風(fēng)險性評價仍然比較缺乏，因此需要開展更多層面的相關(guān)研究。

不過，值得注意的是二氧化鈦?zhàn)鳛槭称诽砑觿┰谔枪?、巧克力和冰淇淋等食品中的廣泛存在，使得兒童暴露食品級二氧化鈦的風(fēng)險性可能更大，由于兒童的生理原因，導(dǎo)致食品級二氧化鈦進(jìn)入機(jī)體可能產(chǎn)生與成人不同的生理過程，因此在今后的安全性評價中應(yīng)充分考慮年齡因素。

參考資料：

[1] 李波平,陳文銳,劉青,奚星林,盧麗,陳少杰.食品中二氧化鈦含量測定方法研究綜述[J].食品工業(yè),2022,43(05):234-236.

[2] 陳奇,閆峻,王玖,劉曉華,襲著革,郭長江.二氧化鈦在食品領(lǐng)域的應(yīng)用及安全性研究進(jìn)展[J].環(huán)境與健康雜志,2019,36(10):938-940.DOI:10.16241/j.cnki.1001-5914.2019.10.023.

[3] 彩虹糖里的二氧化鈦有多毒？https://mp.weixin.qq.com/s/yKiMz_NMXTvuMi0NfmPaQw

作者簡介：

小泥沙，食品科技工作者，食品科學(xué)碩士，現(xiàn)就職于國內(nèi)某大型藥物研發(fā)公司，從事營養(yǎng)食品的開發(fā)與研究