食用添加剂苏丹红对人体有害的实验怎么用微生物学设计？

苏丹红(sudan dyes)又名油溶红、溶剂红,是一组人工合成的以苯基偶氮萘酚为主要基团的人工合成色素,其合成的前体通常是芳香胺。苏丹红系列化合物主要包括苏丹红I、II、III和IV4种,其中苏丹红Ⅱ、III和Ⅳ为苏丹红I的化学衍生物,I、II号为单偶氮染料,III、Ⅳ为双偶氮染料。大量的研究报告指出,几乎所有的合成色素都不能向人体提供营养物质,某些合成色素甚至会危害人体健康,特别是偶氮化合物类合成色素的致癌作用更为明显。
早期的研究表明,苏丹红本身不会直接对人体产生有害的影响,然而该类物质为什么被如此关注,主要的原因是苏丹红在体内和环境中会发生代谢,而其代谢产物具有致癌性。对苏丹红系列化合物的代谢研究表明,这类偶氮染料主要是经食物从口摄入进入肌体,而人类皮肤对苏丹红的吸收率较低,进入体内的苏丹红主要通过胃肠道微生物还原酶、肝和肝外组织微粒体和细胞质的还原酶进行代谢,在体内代谢成相应的芳香胺类物质。苏丹红在体内代谢的产物均为苯胺或萘酚的衍生物。苯胺是制造染料、橡胶促进剂及抗氧剂等的原料,是一种重要的有机合成中间体。一旦苯胺接触人体皮肤或进入消化系统以后,一方面由于苯胺可直接作用于肝细胞,引起中毒性肝病,还有可能诱发肝脏细胞基因发生变异,增加了人体癌变的几率;另一方面,有可能因为苯胺将血红蛋白结合的Fe(II)氧化为Fe(III),导致血红蛋白无法结合氧,使人患上高铁血红蛋白症,引起中枢神经系统、心血管系统受损,甚至导致不孕。萘酚作为中间体,主要应用在染料、油脂、农药的合成与生产中,还可作为着色剂用于染发剂中。萘酚具有致癌、致畸、致敏、致突变的潜在毒性,对眼睛、皮肤、粘膜有强烈的刺激作用,大量吸收可引起出血性肾炎。
苯胺或萘酚的衍生物均被国际癌症研究机构(IARC)列为二类(对动物怀疑有致癌性物质)或三类致癌物质,具有遗传毒性,摄入对人体有害。而苏丹红I、Ⅱ、III和Ⅳ在体内代谢的产物均为苯胺或萘酚的衍生物,因此在食品中必须禁止使用。