銅葉綠素鈉(Sodium Copper Chlorophyllin)

Posted on 2013/11/20 in 化學, 化學技術與應用, 化學與社會, 原子、分子、離子 with 沒有迴響 9,096 views

銅葉綠素鈉(Sodium Copper Chlorophyllin)
國衛院環境毒物研究中心

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。

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。

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)
臺灣「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

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 complexLD50 (mg/kg)	參考資料
小鼠	口服	7000	Harrisson, Levin et al. 1954
	腹腔注射	190	Harrisson, Levin et al. 1954
	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
貓	腹腔注射	>60	Worden et al., 1955
狗	腹腔注射	>200	Worden et al., 1955
	靜脈注射	>200
	肌肉注射	>50
豬	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

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。

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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

感謝國家環境毒物研究中心提供轉載（原文連結）