一、前言

      最近天然葉綠素與人工葉綠素的使用造成民眾恐慌,國衛院基於一研究機構對於這方面做資料補充。

天然葉綠素是由波菜或乾燥的蠶糞便提煉出來,然後再經過皂化與銅化,變成銅葉綠素或銅葉綠素鈉。

銅葉綠素鈉是屬於水溶性,食藥署容許銅葉綠素鈉添加於口香糖等其他食品,並有規範添加劑量。

事實上蠶攝食桑葉,但無法完全吸收桑葉中的葉綠素,因此糞便中會含有豐富的葉綠素。乾燥的蠶糞便又稱為蠶砂,蠶砂還須經過皂化、銅化來精製,這個過程會把原本在葉綠素中的鎂以銅取代,這樣會使葉綠素更為耐光與耐熱,因此用於食品中。然而在油品中是不能添加銅葉綠素的,理由是油品所呈現的綠色應是植物提煉過程中所產生,且油品的顏色能代表品質好壞,若添加銅葉綠素去改變原本油品的顏色,會讓民眾無法辨別油品品質,因此法規是不允許添加的。另一方面也傳出麵條添加銅葉綠素鈉的事件,這也是違法的,麵條若要添加銅葉綠素鈉,應事先和食藥署提出申請,讓食藥署能制定容許劑量等相關規範,以保障民眾安全。世界各國為了保護民眾健康,以銅溶出的量做為銅葉綠素鈉管制標準,一般而言溶出量相當低,人體的銅葉綠素鈉攝食量每天低於15 mg/kg是安全的,以一般飲食習慣所攝食的銅劑量是正常合理的,民眾不需過於驚慌。除非肝臟與腎臟較不健康的民眾,應減少攝食動物內臟、蚵仔、龍蝦等,這在過去有臨床案例,然而臨床上慢性銅中毒也非常少見。

 

二、銅葉綠素與銅葉綠素鈉的比較︰

      葉綠素在鹼性的氫氧化鈉甲醇溶液中進行皂化反應,將葉綠素上的葉基(phytyl group)移除與打開同環素(isocyclic ring)產生羧酸鈉鹽,並用酸性的硫酸銅溶液將葉綠素上的鎂離子取代成銅離子,產生銅葉綠素納,這樣的結構相對於天然葉綠素較為穩定。在合成銅葉綠素納的化學反應過程中主要產生各種以chlorin結構為基礎的化合物,其中包含copper chlorins e4和copper chlorins e6等等。所以目前市售的銅葉綠素鈉溶液為一含有各種以chlorin結構為基礎的化合物的混合溶液。

 

名稱

銅葉綠素

(Copper Chlorophyll)

銅葉綠素鈉

(Sodium Copper Chlorophyllin)

CAS NO.

97659-67-1

11006-34-1

溶解度

脂溶性

水溶性

 

銅離子取代葉綠素結構式中間的鎂離子。

除銅離子取代葉綠素結構式中間的鎂離子外,鈉與鉀離子也取代葉綠素的甲基。

化學

結構式

 

 

三、國內外法規

銅葉綠素與銅葉綠素鈉皆為食品添加物第九類著色劑,兩者皆不允許添加於油品中。

名稱

銅葉綠素

(Copper Chlorophyll)

銅葉綠素鈉

 (Sodium Copper Chlorophyllin)

台灣「食品添加物使用規範及限量暨規格標準」

 

1. 本品可使用於口香糖及泡泡糖;用量以Cu計為0.04g/kg以下。

2. 本品可使用於膠囊狀、錠狀食品;用量為0.5 g/kg以下。

1. 本品可使用於乾海帶;用量以Cu計為0.15g/kg以下。

2. 本品可使用於蔬菜及水果之貯藏品、烘焙食品、果醬及果凍;用量以Cu 計為0.10g/kg以下。

3. 本品可使用於調味乳、湯類及不含酒精之調味飲料;用量以Cu計為0.064g/kg以下。

4. 本品可使用於口香糖及泡泡糖;用量以Cu計為0.05g/kg以下。

5. 本品可使用於膠囊狀、錠狀食品;用量為0.5 g/kg以下。

 

CODEX

 

規範可廣泛使用於各類食品之著色劑。

例如:

糖果、口香糖:700 mg/kg

含香料之飲料:300 mg/kg

蔬菜:100 mg/kg

醃製水果類產品:100 mg/kg

 

歐盟

 

規範可廣泛使用於各類食品之著色劑。

非酒精飲料:100 mg/kg

香料葡萄酒:200 mg/kg

蔬菜:200 mg/kg

固態補充品:300 mg/kg

湯品:50 mg/kg

 

四、銅葉綠素鈉 (Sodium Copper Chlorophyllin) 毒性研究資料:

*銅葉綠素鈉在100下煮沸其結構會逐漸被破壞 (Ferruzzi and Schwartz 2005)。

 

*LD50:

物種

途徑

銅葉綠素鈉

Chlorophyllin copper complex

LD50 (mg/kg)

 

參考資料

 

 

 

 

小鼠

口服

7000

Harrisson, Levin et al. 1954

腹腔注射

190

腹腔注射

>1000

Worden et al., 1955

靜脈注射

>400

肌肉注射

>500

 

 

大鼠

腹腔注射

>1000

Worden et al., 1955

靜脈注射

>250

肌肉注射

>250

兔子

腹腔注射

>500

Worden et al., 1955

靜脈注射

>200

肌肉注射

>60

腹腔注射

>60

Worden et al., 1955

腹腔注射

>200

Worden et al., 1955

靜脈注射

>200

肌肉注射

>50

腹腔注射

>50

Worden et al., 1955

靜脈注射

>10

肌肉注射

>20

 

*動物研究資料:


 
動物

劑量

結果

參考資料
大鼠

每天分別餵食0、 0.1、1及3%的劑量,觀察完整大鼠生命週期

和對照組相比,沒有任何生長反應差異及任何不良反應出現,也無證據顯示其有銅毒性或會累積於肝、腎及脾臟中。

 

Harrisson, Levin et al. 1954

大鼠

每天給予含有1.5 mM銅葉綠素鈉的飲用水,且給予致癌物(dimethylhydrazine, DMH) 5週後犧牲觀察腫瘤的形成。

 

銅葉綠素鈉會促進致癌物引發的大腸癌生長。

Nelson 1992

果蠅

在照射輻射(20和10 Gy)前48小時,給予5%的劑量。

 

有輻射防護效果。

Pimentel, Cruces et al. 1999

果蠅

在照射輻射(10 Gy)前24小時,給予5%的劑量。

 

有輻射防護效果。

Cruces, Pimentel et al. 2009

果蠅

在處理突變性藥物前24小時前給予5%的劑量。

 

致突變性下降60%

Olvera, Arceo et al. 2000

 

五、總結:

       根據WHO報告指出,銅葉綠素鈉中的銅是相當穩定的,不容易釋放出來。在非口服方式暴露銅葉綠素鈉所造成的毒性是較高的,而在當著色劑經由口服暴露是不會造成毒性的。大鼠在長期暴露下,沒有任何生長反應差異及任何不良反應出現,也無證據顯示其有銅毒性或會累積於肝、腎及脾臟中。但是銅葉綠素鈉在100℃下煮沸其結構會逐漸被破壞,因此對於銅代謝有問題的病人可能是較敏感的人群。

 

六、參考資料:

*Cruces, M. P., E. Pimentel, et al. (2009). "Evidence that low concentrations of chlorophyllin (CHLN) increase the genetic damage induced by gamma rays in somatic cells of Drosophila." Mutat Res 679(1-2): 84-86.

*Ferruzzi, M. G. and S. J. Schwartz (2005). "Thermal degradation of commercial grade sodium copper chlorophyllin." J Agric Food Chem 53(18): 7098-7102.

*Harrisson, J. W., S. E. Levin, et al. (1954). "The safety and fate of potassium sodium copper chlorophyllin and other copper compounds." J Am Pharm Assoc Am Pharm Assoc (Baltim) 43(12): 722-737.

*Nelson, R. L. (1992). "Chlorophyllin, an antimutagen, acts as a tumor promoter in the rat-dimethylhydrazine colon carcinogenesis model." Anticancer Res 12(3): 737-739.

*Olvera, O., C. Arceo, et al. (2000). "Chlorophyllin [CHLN] and the mutagenicity of monofunctional alkylating agents in Drosophila: the action of CHLN need not include an influence on metabolic activation." Mutat Res 467(2): 113-117.

*Pimentel, E., M. P. Cruces, et al. (1999). "On the persistence of the radioprotective effect of chlorophyllin (CHLN) in somatic cells of Drosophila." Mutat Res 446(2): 189-192.

*INTERNATIONAL PROGRAMME ON CHEMICAL SAFETY (WHO) CHLOROPHYLL COPPER COMPLEX AND CHLOROPHYLLIN COPPER COMPLEX,SODIUM AND POTASSIUM SALTS

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