1856年，18歲的化學家珀金（William Henry Perkin）正在在自家閣樓上的一個簡陋實驗室裏，嘗試利用源自煤焦油的化合物進行實驗。
他的導師霍夫曼（August Wilhelm von Hofmann）曾提出過一個假設，認為通過煤焦油的化學物質或能合成珍貴的抗瘧疾藥物。彼時作為助手的珀金希望自己能成為那個發現它的人。
這次實驗以失敗告終。珀金未得到預期的藥物，而是製出了一團棕色稠狀物。不過當他用酒精清洗燒杯時，卻意外發現一種鮮紫色沉澱物殘留了下來。
該沉澱物成為了世界上首個人工合成的紫色染料。
在合成染料發明之前，人們只能從植物、黏土、礦物以及某些動物（例如昆蟲和烏賊）當中提取天然染料。
天然染料（例如來自黏土的染料）往往褪色很快，而持久的天然染料（如靛藍）則需要複雜的提取工藝，使其價格昂貴。
然而，珀金的紫色染料既穩定又易於製造。
紫色染料一經問世，便在英國及全球引發熱潮。消費者紛紛追捧，出現了所謂的「紫色熱」，甚至當時的時尚界偶像維多利亞女王也訂購了紫色的禮服、帽子和手套。
珀金的發現和商業成功激勵了歐洲化學家從煤焦油中尋找更多染料，隨後分別於1858年發現了洋紅色染料，1861年發現了甲基紫，1863年又發現了俾斯麥棕。
合成染料很快被廣泛添加到各種物品中，包括服裝、塑膠、木材以及食品。
然而，這一快速的創新並非沒有代價。許多染料/色素在發現數十年後被證實有害。在其被發現的一個多世紀以後，美國於近期宣布將從食品中移除合成色素。
食品中的添加色素
幾個世紀以來，人們會通過為食物著色來提升其視覺吸引力。例如，黃油的顏色並非總是黃色。黃油的色澤會隨著牛的飼料、品種和泌乳周期的不同而出現季節性變化，例如夏季時呈現亮黃色，冬季時則呈淡白色。
東京大學文化與商業史領域副教授久野愛（Ai Hisano）在《商業史評論》（Business History Review）中提到：「奶農採用紅蘿蔔汁和一種叫做胭脂樹紅（annatto）的植物種子提取物為黃油上色，使其全年能夠保持一致的黃色。」
與人工色素不同，天然色素更易受到pH值、溫度及濕度的影響。它們的色澤跟濃度也會發生變化，黃色會變淡。
久野指出，工業化在19世紀末的興起，讓包裝食品和加工食品變得普及，而追求色澤一致和批量著色的做法很可能便是在這一時期出現的。
久野在接受《大紀元時報》採訪時表示：「批量生產和工業化需要更簡單、更便捷的食品製造方式，而使用煤焦油色素是實現食品流程標準化的一種辦法。」
由於包裝食品易失去新鮮度，導致色澤會更快褪去或看起來不那麼自然，因此早期一些公司會添加硝酸鉀和亞硫酸鈉等化合物以保持肉類等產品的顏色，這些添加化合物相對無害。
更駭人的事例則包括使用有毒金屬（例如鉛）給芝士和糖果上色，用砷酸銅給醃黃瓜和陳年茶葉著綠色以保持新鮮外觀，還有因鉛和銅中毒而導致死亡的報道。
染料公司自1870年代開始生產合成食用色素，而食品監管則始於1880年代。美國農業部下屬的化學局（Bureau of Chemistry），即後來成為美國食品藥品監督管理局（FDA）的部門，負責檢測食品安全等問題。
奶製品如黃油和芝士，則是聯邦政府最早批准使用人工著色的食品。
正如合成食用色素如今成為現任衛生部長小甘迺迪（Robert F. Kennedy Jr.）和FDA局長馬卡里（Martin Makary）重點打擊的對象一樣，這些染料在當年也不受化學局局長威利（Harvey Wiley）的歡迎。他在1907年曾寫道：「所有此類色素材料都是應受譴責的，無論是出於對健康的危害，還是因為其具有欺騙性。」
儘管威利有這樣的批評，但當他撰寫《食品及其摻假》（Foods and Their Adulteration）一書時，市面上幾乎所有的黃油都已被人為著色。
威利寫道：「給黃油著色的目的無疑是為了讓消費者覺得它看起來比實際更好，從這個意義上來說，這是一種欺騙行為。」他認為，如果奶牛在冬季得到適當的飼養，它們自然會產出色澤誘人的黃色黃油。
他強調：「黃油的天然色澤比人工色澤更具吸引力，正如任何天然色彩都優於人工色彩一樣。」
美國食品藥品監督管理局（FDA）
此前一年，也就是1906年，美國國會通過了《純淨食品和藥品法》（Pure Food and Drugs Act），禁止在食品中使用有毒及危險的著色劑。美國食品藥品監督管理局（FDA）於該法案生效的同一天成立。
禁令出台後，FDA批准了七種合成食品色素，其中多數在1950年代被禁止，因為新的動物研究證明它們具有毒性。
然而，相較天然色素添加，FDA歷來對合成色素的審查更為嚴格。合成食用色素需獲得FDA認證才能使用，而天然色素則無需此項認證。FDA將人工色素視為食品添加劑進行監管，而天然色素則被歸類為安全，屬於監管要求相對寬鬆的授權程序。
到了1938年，新法律則要求所有食用色素，無論是合成還是天然，都必須在產品標籤上註明。
到了1950年代，隨著石油和天然氣取代煤炭成為主要能源來源，食用色素不再以煤焦油衍生品為原料，而改用石油基化合物製成。
食品科學家Bryan Quoc Le向《大紀元時報》表示，這些新的石油基食用色素在成份和化學性質上與早期的煤焦油色素非常相似。
「石油產品更為便宜、安全，且供應量更多。」他說。
合成食用色素的使用量每十年都在穩步增長。根據FDA認證的數據，食用色素的消耗量自1955年以來已增加了五倍。
另據一項2016年的研究估計，超過40%的面向兒童銷售的雜貨店產品中含有人工色素。
癌症疑慮
到威利成為FDA首任局長時，專家們仍在爭論哪種食用色素的風險更高。此後幾十年裏，最初被批准使用的添加色素數量逐漸減少，如今只剩下六種仍在使用。
1950年，許多兒童食用含有橙色1號（Orange No. 1，一種合成食用色素）的萬聖節糖果後生病。紐約民主黨國會議員德萊尼（James Delaney）發起聽證會，促使FDA重新評估所有獲批的著色添加劑。
聽證會還促成了《德萊尼條款》（Delaney Clause）的通過，該條款禁止FDA批准任何在人體或動物中可能致癌的食品添加劑。
在動物致癌性證據出現後，橙色1號及其它幾種獲批添加色素被移除。此外《德萊尼條款》也促使了特朗普政府於今年1月禁止了赤蘚紅（Red No. 3，美國）食用色素的使用。
南卡羅萊納大學藥學院副院長兼結腸癌研究中心主任Lorne Hofseth教授是美國為數不多研究合成食用色素對健康影響的科學家之一。
他向《大紀元時報》表示，這些添加色素屬於外源性物質（xenobiotics），即對人體來說是外來的物質，「任何對身體來說是外來的東西，都必然會引起人體的免疫反應。」
「所以，如果你從孩提時代一直到成年，年復一年地攝入這些合成食用色素，就會導致體內出現慢性低度炎症。」
為測試添加色素的健康影響，霍夫塞思在實驗室裏將紅色、黃色和藍色的食用色素灑在細胞上，並觀察到DNA受損。「DNA的損傷與致癌過程密切有關。」他指出。
其研究顯示，小鼠在高脂飲食中接觸誘惑紅（Red No. 40）色素長達10個月後，出現了腸道菌群失調——這是一種不健康的腸道微生物失衡和炎症的表現，表明腸道細胞DNA受到了損害。
「以上發現支持了誘惑紅色素是一種危險化合物的假設，它會擾亂與（早發性結直腸癌）發展有關的關鍵因子。」霍夫塞斯與其同事在2023年發表在《毒理學報告》（Toxicology Reports）期刊的研究中寫道。
目前食用色素致癌的具體機制仍待揭示。
霍夫塞斯推測，紅色和黃色添加色素的生物效應或與它們皆屬「偶氮色素」（azo dyes）有關。人體腸道內的細菌能分解偶氮化合物，產生可以改變DNA的生物活性物質。他認為當這些生物活性物質損害了腸道，它們便會促成一些兒童在食用添加色素後出現行為問題。
行為問題
雖然食用色素與癌症之間的聯繫尚未完全明確，但食用色素與某些兒童行為問題之間的關聯則被更廣泛接受。
西內華達學院心理學Rebecca Bevans教授開始關注食用色素問題，是因為她的兒子在7歲時出現了自殺傾向。
當她為兒子移除了飲食中的食用色素後，他的自殺念頭也便消失了。
更令人驚訝的是，貝文斯發現，自己在飲食中移除紅色和黃色添加色素後，焦慮消失了。
「我在52歲時經歷了一場小小的存在危機。」貝文斯同《大紀元時報》表示。
這些行為問題最早由兒科過敏症專科醫生費因戈爾德（Benjamin Feingold）在1970年代發現，他提出人工食用色素、食品著色劑及其它添加劑可能導致兒童出現多動行為。
他以此提出了「費因戈爾德飲食法」（Feingold Diet）——一種不含添加劑的飲食，專為兒童設計。他的理論在媒體上引起了廣泛關注，但當時醫學界和美國兒科學會並未對此給予重視。
費因戈爾德於1982年去世後，人們對他的假說興趣逐漸消退。
修咸頓大學之後進行的一項隨機雙盲試驗重新引發了相關討論。研究發現給予兒童添加色素和防腐劑會增加其多動行為。
在討論這項研究的編者按中，美國兒科學會的編輯們寫道：「這項研究的整體結果是明確的，讓我們這些長期對父母聲明食物對兒童行為有影響的懷疑論者，也不得不承認我們可能錯了。」
然而，修咸頓大學的這項研究僅探討了食用色素混合物的影響，並且其中包含了一些在美國並未使用的色素。因此，目前仍不清楚美國食品供應中單一食用色素的具體影響。
「我們尚未完全清楚這些色素的代謝產物，或色素本身，是通過何種機制直接影響大腦的。」貝文斯在接受《大紀元時報》採訪時表示。
她同時提到，根據一些研究顯示，具有某些基因變異的兒童會更容易受到食用色素的負面影響。
一種解釋是，由於腸道菌群有助於大腦的生成與調節，這些色素對腸道的損害會進而引發行為問題。腸道出現問題也會導致營養缺乏，而這同樣會影響大腦健康。
「關於這些色素在人體內的作用機制仍存在諸多未知，但已有足夠多的研究證據表明，有些人對這些食用色素的反應會比其他人更嚴重。」貝文斯說。
由於早期研究已表明這些色素會帶來潛在的健康問題，歐洲要求含有如檸檬黃（Yellow No. 5）和誘惑紅（Red No. 40）等色素的食品必須貼上警示標籤，說明它們可能會導致部份兒童出現多動症狀。
當前美國允許使用的食用色素
2025年至今，已有三種合成食用色素被禁用，目前仍被允許使用的合成色素還有六種。其中，紅色和黃色添加色素佔美國食用色素使用量的90%。
儘管這些色素的致癌性證據仍不確鑿，但關於食用色素對行為的影響已得到更多來自研究方面的支持。
FDA前食品安全與應用營養中心主任梅恩（Susan Mayne）向《大紀元時報》表示，目前的研究表明，「可能存在一部份兒童，其行為會在攝入這些合成食用色素後出現變化。」
梅恩還表示，目前的研究結果仍不夠清晰，因為其觀察通常針對色素混合物，而非單一添加色素。
逐步淘汰食用色素
FDA於4月22日宣布，將在全美範圍內自願逐步淘汰石油基合成食用色素，並計劃在2026年底前將其從食品供應中徹底移除。不過，這一目標能否實現仍存在不確定性。
梅恩表示，由於這並非法律要求，因此很難確保所有公司都能完全從產品中移除這些色素。
國際色彩製造商協會表示，企業要在那個時間點完成天然色素的全面轉換將會很困難，因為對產品進行重新調整通常需數年時間。另一方面，天然色素必須來自農產品，這會給食品公司帶來額外的農業生產以及供應壓力。
根據美國食品技術專家協會（IFT）食品科學與技術服務經理Renee Leber的說法，公司需要嘗試新的產品配方，這可能會導致產品在外觀上不夠吸引人、保質期變短等情況，而所有這些因素都會帶來客戶流失以及生產成本上升的風險。
「有時我們談論這個問題時，好像是在進行一對一的置換。但事實並非如此，這裏面有很多因素需要考慮。」Leber在接受《大紀元時報》採訪時表示。
儘管如此，一些大型公司如百事可樂和泰森食品，已宣布將從其產品中移除合成色素。
Leber指出，市場是由消費者來決定並塑造的，因此他們需要理解食品產業經歷這一轉變的過程及其影響。她提醒說，消費者可能會對這項轉變帶來的食品保質期和價格的變化感到意外。
「我認為我們需設定新的期望。」她表示。
「多數公司在推進一轉變時，都會儘量確保消費者能夠理解並接受。他們會傳遞這樣一個訊息：我們做出這些改變，是為了更好滿足公眾利益的需求。」#
英文報道請見英文《大紀元時報》：The Rise and Fall of Synthetic Food Dyes
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