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紅茶冰裡的香豆素,是危險的好氣味?

本文由行政院環境保護署毒物及化學物質局委託,泛科學企劃執行

撰文/楊朝源 │ 自由寫手

source:Pexels

消暑的紅茶冰在炎炎夏日是許多人的最愛,大大小小的商圈夜市中都能看見紅茶冰攤販的身影,然而 2010 年時卻有商家被衛生局檢驗出紅茶冰中含有過量的香豆素,衛生局也依法將其貨品下架;到了 106 年 4 月,環保署更開始完全禁止添加香豆素進入食品。香豆素到底是什麼呢?是否真的像是新聞中所報導,有致癌和導致中風的危險?

香料中的秘密:香豆素

香豆素又名「α-苯並吡喃酮」,由一個芳香環(aromatic ring)和一個縮合內酯環(condensed lactone ring)組成,具有揮發性和香氣,是一種在植物中常見的有機分子。

香豆素分子結構。圖/Calvero @wikimedia

香豆素在日常飲食中其實相當常見,尤其是為食物提供豐富風味的「香料」多含有香豆素,例如肉桂、香草、決明子和薰衣草等。另外,香豆素除了被加在食品,也會出現在香水、化妝品及香料等產品。

回顧一下發展歷史,我們可以發現香豆素是個有過去、有故事的物質。

1822 年,德國農業化學家 August Vogel 從零陵香豆(tonka bean)中首次將香豆素分離出來;到了 1868 年,英國化學家 Perkin 發現了人工合成香豆素的方法,從此香豆素一炮而紅,被添加在各種食物飲料中來提味。然而好景不常,香豆素在「事業」的巔峰,遭科學家們爆料不為人知的秘密!

1950 年代初期,科學家從實驗動物身上發現香豆素對肝具有毒性甚至有致癌風險,這位香料界明日之星的名聲從此在食品圈一蹶不振。1954 年,美國首先禁止食品中添加香豆素,歐盟則在 1988 年也發布規定,在每公斤的食物中不得含有超過 2 毫克的香豆素(口香糖、焦糖糖果、酒精飲料除外)。然而,歐盟在訂立規則後並沒有進行嚴密控管,直到 2005 年德國的某肉桂口味餅乾被發現每公斤含有高達 22 毫克的香豆素,才引發一連串討論與香豆素檢測的行動。

被檢測出含有超標香豆素的德國肉桂餅乾 Zimtsterne。圖/LUM3N @Pixabay, CC0

是毒是藥?吃下香豆素會怎樣?

故事說到這裡,先讓我們暫且回到香豆素事業開始走下坡的時候。究竟,被科學家發現的毒素與危害,到底有多嚴重呢?

當時,科學家讓實驗動物每天攝取香豆素,發現每天攝取超過體重一萬分之一的香豆素,長期下來會使大鼠(rats)的腎、肝等部位生長腫瘤,在小白鼠(mice)身上則是肺與腎,實驗動物中對於香豆素最為敏感的則是小獵犬(Beagle dogs),若每天攝取超過體重十萬分一的香豆素,就會增加罹患癌症的可能性。而香豆素為何會在不同生物體內產生不同部位的危害?一般認為是因動物們「代謝途徑」的不同所導致。

動物吃了香豆素會致癌,那人類會如何呢?

像前段提過的,香豆素的事業版圖可不是只有食品,它也常被當作醫療藥物使用,如 1970 年代被拿來治療靜脈或淋巴的水腫,甚至也有報告指出香豆素可以抑制腫瘤活性。咦咦咦咦?不是才在食品界裡被當成人人喊打的過街老鼠嗎?怎麼進了醫藥界就改頭換面,毒藥變良藥,流氓當教授了呢?

事實上,這些使用香豆素的患者後來也陸續出現肝中毒(hepatotoxicity)的現象,其中一個案例是一批每日服用 3 克香豆素的癌症患者,48 人之中有 3 人出現肝酶升高的現象 ── 代表肝臟受到損害,香豆素於醫療上的應用也在 1990 年代後慢慢減少。

不過儘管這種物質在食品與醫藥界都鬧得風風雨雨,目前依然沒有香豆素會使人體致癌的案例,肝中毒現象也多發生於大量攝取香豆素作為藥物的病患身上,因此目前醫學仍認為,只要劑量適當,香豆素還是可以做為藥物使用。香豆素現在仍會被用來治療淋巴水腫,其衍生物 warfarin 則被當抗凝血素來使用;另外還有案例指出長期低劑量服用 warfarin,可以幫助預防中風的發生。

劑量是決定毒性的關鍵,香豆素現在也仍會被拿來做醫療用途。圖/Gonegonegone@wikimedia BY CC3.0

在生活中常見的香氣中,香豆素其實還能用

但即使沒有黑心商人添加香豆素,還是有許多的自然食材中都含有香豆素,那我們是不是得避開這些食物呢?難道肉桂蘋果派,要從此消失在世界上了嗎?

別緊張,根據歐洲食品安全局在 2004 年的規定,每個人每天的香豆素安全攝取量是體重的千萬分之一,這可是連實驗動物都不會產生病變的量。換算下來,一名 60 公斤重的成人每天可以吃進 6 毫克的香豆素,也不會有中毒的風險;而根據德國在 2006 年曾經做過的電話隨機抽查結果,在 1012 個人之中只有不到 5% 的肉桂愛好者會攝取超過 6 毫克的香豆素。況且人類與實驗動物不同,人體代謝香豆素時會轉化成較無毒性的物質,只要不長時間過量攝取香豆素,就不會有太大的危險。

所以下次走進咖啡廳時,不用擔心,儘管點一份決明子紅茶加上肉桂捲來一份香豆素大餐,安心地享受香豆素的美妙氣味吧!

肉桂中也含有香豆素,常加在甜點或飲料中增添香氣。(圖/Stevepb @Pixabay, CC0 )

參考資料

  1. Abraham, K., Wöhrlin, F., Lindtner, O., Heinemeyer, G., & Lampen, A. (2010). Toxicology and risk assessment of coumarin: focus on human data. Molecular nutrition & food research, 54(2), 228-239.
  2. Boston Area Anticoagulation Trial for Atrial Fibrillation Investigators. (1990). The effect of low-dose warfarin on the risk of stroke in patients with nonrheumatic atrial fibrillation. N Engl j Med, 323(22), 1505-1511.
  3. Egan, D., O’kennedy, R., Moran, E., Cox, D., Prosser, E., & Thornes, R. D. (1990). The pharmacology, metabolism, analysis, and applications of coumarin and coumarin-related compounds. Drug metabolism reviews, 22(5), 503-529.
  4. European Food Safety Association. (2008). Coumarin in flavourings and other food ingredients with flavouring properties. EFSA J, 793, 1-15.

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關於作者

行政院環境保護署毒物及化學物質局

行政院環境保護署毒物及化學物質局,落實毒物及化學物質之源頭管理及勾稽查核,從源頭預防管控食安風險,追蹤有害化學物質,維護國民健康。

網站:https://www.tcsb.gov.tw/