最近的一起诉讼占据了头条新闻，并引发了消费者的担忧，该诉讼声称，广受欢迎的彩色糖果士力架含有“已知毒素”：化学物质二氧化钛。这起由一位消费者于 7 月对士力架制造商玛氏公司提起的诉讼指出，欧盟正在禁止将二氧化钛作为食品添加剂。
但在美国、加拿大和许多其他国家，二氧化钛在受监管的剂量范围内仍然被认为是可安全食用的。那么，关于这种化学物质，科学界实际上是怎么说的呢？它也被用于化妆品和防晒霜。《大众科学》联系了几位研究过二氧化钛是否会造成危害的毒理学家，以获得一些答案。（我们也曾要求玛氏公司置评，但在出版时未收到回复。）事实证明，没有确凿的研究表明，食品中使用的这种化学物质会对人体构成危险。一些来自动物研究的暗示促使欧洲国家出于谨慎而采取行动。然而，荷兰国家公共卫生与环境研究所的高级科学家艾格尼丝·奥门说，“说我们不确定它是否安全，与说它不安全是非常不同的”，她曾研究过这种化学物质。
哪些产品含有二氧化钛，以及为什么使用它？
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二氧化钛是一种天然存在的无味白色粉末，用作多种糖果（包括士力架）以及其他各种产品（如化妆品甚至房屋油漆）中的颜料。它非常擅长散射可见光，这使得添加到其中的任何东西都具有更明亮、更丰富的色彩。二氧化钛在防晒霜中也很受欢迎，因为它能有效抵抗有害皮肤的紫外线。
美国如何监管二氧化钛？
在美国，食品和药物管理局认为这种化学物质在食品、药品和化妆品中是安全的。作为食品中的着色剂，FDA 要求二氧化钛必须符合某些规格。其中之一是其含量不得超过添加到食品中重量的 1%。
为什么这种化学物质在欧盟被禁用？
在欧洲，作为食品添加剂的二氧化钛正在逐步淘汰，预计还有数千种其他化学物质将在各种产品中被逐步淘汰。这项努力有时被称为“大排毒”。
即将到来的二氧化钛禁令是欧洲食品安全局 (EFSA) 的结果——欧洲食品安全局是一个机构，就食品风险发布科学建议——评估了 2021 年报告中作为食品添加剂的化学物质的安全性。欧洲食品安全局指出，它不能明确地说二氧化钛是有毒的。但它也不能排除该物质可能具有遗传毒性的可能性——这个术语表示某种物质可以改变遗传物质，包括 DNA——或确定每日摄入的安全水平。由于这些不确定性，欧洲食品安全局得出结论，当二氧化钛用作食品添加剂时，不能再认为它是安全的。
奥门是欧洲食品安全局关于二氧化钛潜在毒性的报告的作者之一，她说该决定“偏于谨慎”。在过去的 15 年里，她一直致力于评估纳米颗粒对人类健康的风险。这些颗粒的尺寸为 1 到 100 纳米，一些食品级二氧化钛颗粒就属于这个范围。吸入纳米颗粒长期以来已被确认为对人类健康有害，但当谈到摄入它们时，科学共识较少。尽管如此，同时也是阿姆斯特丹大学教授的奥门想知道“如果它只是用作着色剂，真的有必要添加到你的食物中吗？”
“我认为目前围绕二氧化钛的主要问题不是科学；而是欧盟非常希望消除食品中的纳米材料，”密歇根州立大学综合毒理学研究所所长诺布·卡明斯基说。（卡明斯基过去曾为二氧化钛制造商协会提供咨询。）
毒性研究是否出现过问题？
根据卡明斯基的说法，大多数评估二氧化钛毒性的研究都是在动物模型（主要是大鼠）中进行的。在欧洲食品安全局安全评估中突出提及的2017 年的一项研究中——这项研究被认为促使法国在 2020 年禁止在食品中使用该化学物质——研究人员将二氧化钛添加到大鼠的饮用水中。100 天后，研究人员发现，与饮用普通饮用水的大鼠相比，这些大鼠更有可能发生隐窝病灶——结肠和直肠内壁异常腺体的聚集。这些异常腺体可能是结肠癌的先兆。
但一些研究人员认为，这项研究存在一个关键的实验缺陷：二氧化钛不溶于水，因此它很可能沉淀下来，并在大鼠饮用的瓶子开口附近大量聚集。“因此，我们完全不知道这些动物接触了多少二氧化钛，”卡明斯基说。“请记住，任何东西过量——即使是水和氧气——都可能有害。”
埃里克·乌多是 2017 年研究的作者之一，也是法国国家农业、食品和环境研究所的研究主任，他回应说，他和他的同事每周更换两到三次注入二氧化钛的饮用水，并且每天多次摇晃瓶子。因此，他们并不担心过量的二氧化钛会在瓶底积聚。
卡明斯基和其他人对这种说法并不信服，他们也对乌多和他的同事使用水作为测试感到困惑。“这其中的讽刺之处在于，这不是人们接触二氧化钛的方式，”他说。“我们是在食物中接触到它的。”
乔·扎戈尔斯基是密歇根州立大学成分安全研究中心的毒理学家，他说，在研究中获得正确的接触途径对于得出有意义的结论至关重要。“你必须问，‘这种类型的接触在人类身上是否可以实现？’”他说。“这会发生吗？”
2019 年，卡明斯基和他的同事发表了 2017 年研究的重复实验，但将二氧化钛添加到大鼠的食物中而不是水中。他们没有发现隐窝病灶或其他动物毒性指标。科学家们确实获得了一些行业支持来进行这项研究，但在同行评审期刊《食品与化学毒理学》发表之前，资助者无法看到结果。研究人员也不知道哪些动物接触过二氧化钛，直到他们的分析完成。
早在 1979 年，美国国家癌症研究所也评估了食品中二氧化钛对大鼠和小鼠的潜在毒性，让它们接触大量化学物质长达整整两年，这相当于大鼠的大部分寿命。他们没有发现食品中的二氧化钛可能导致癌症的迹象。
为什么化学物质在食物中可能比在水中毒性更小？麦吉尔大学纳米毒理学研究员萨吉·乔治最近在《纳米尺度》杂志上发表的文章提供了一些见解。乔治的实验室发现，食物中发现的蛋白质和其他分子会结合到二氧化钛纳米颗粒上，包裹住它们的表面，这使得颗粒更难与细胞相互作用并造成损害。
乌多说，他和他的同事目前正在进行一项新的研究，研究小鼠长期通过食物接触二氧化钛的情况，预计将在今年晚些时候发表。
防晒霜中的二氧化钛呢？
在过去的几年里，FDA 评估了防晒霜中的 16 种活性成分，包括二氧化钛。2021 年，该机构得出结论，该化学物质和氧化锌是安全有效的。（FDA 表示，其他 14 种成分需要更多数据才能得出任何结论，或者完全不安全。）
是否有更好的方法来评估食品中的二氧化钛？
乔治说，评估二氧化钛急性毒性的研究很重要，但它们并非全部。“你忽略了全局的其他重要部分，”他说。“长期以来，饮食中少量、持续的二氧化钛可能会发生很多其他事情。” 例如，乔治和他的同事最近发现，二氧化钛——以及更广泛的纳米颗粒——可能会增强食物中蛋白质的过敏反应。这个结果可能不如提及可能导致癌症的研究那么引人注目，但它仍然可能对人类健康很重要。
乔治还说，大多数毒理学研究只考虑对健康动物的毒理学影响，但这同样不是全局。“我们不知道二氧化钛会如何加剧某些疾病——例如，患有既存疾病的人的炎症性肠病，”他说。
为什么不同的国家对安全性得出不同的结论？
风险权衡的方法各不相同。要禁止食品中的二氧化钛，美国等国家的监管机构需要实际的风险增加证据。加拿大也是如此，最近的一项科学证据评估得出结论，作为食品添加剂的二氧化钛是安全的。然而，在欧盟，对安全性的不确定性——无法排除潜在的危害——足以触发监管行动。
尽管奥门认为欧盟对二氧化钛的谨慎反应是合理的，但她说，需要改进研究这种化学物质的方法，以便它们能够对人类健康得出更明确的结论。例如，她指出，研究应该提供食品中二氧化钛的含量，使其与人们摄入的量相当。
卡明斯基同意需要更好的研究方法，但——就目前而言——他并不担心。“我认为士力架和食品产品中使用的二氧化钛含量不会引起毒理学或公众健康方面的担忧，”他说。“目前还没有证据支持这一点。”