從20多年前的草莓激素使女童性早熟,到后來的促使黃瓜頂花帶刺的激素會影響人生育,再到膨大劑使西瓜爆炸。有關(guān)植物激素的流言從來就沒有停止過。究竟什么是植物激素?它會對我們的健康產(chǎn)生怎樣的影響?
植物激素的真身
植物激素并不是近年來才被人工制造出的新農(nóng)藥,嚴格地說,它專指植物體自身合成的調(diào)節(jié)生長發(fā)育的化學(xué)物質(zhì),廣泛存在于植物體內(nèi)。從1872年波蘭園藝學(xué)家西斯勒克(Ciesielski)發(fā)現(xiàn)生長素開始,人們陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了細胞分裂素、赤霉素、脫落酸和乙烯共五大類植物激素。從20世紀20年代開始,研究人員從生長素開始逐步了解了植物激素的化學(xué)結(jié)構(gòu),并對它們在生物體內(nèi)的活性也有了越來越清晰的認識。比如,生長素可以促進細胞伸長,細胞分裂素可以促進細胞分裂,而乙烯則可以促進果實成熟等。隨著研究的深入,人們開始嘗試將植物激素應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中去。
不過,植物體內(nèi)的植物激素含量很低,用3噸花椰菜才能提取出3毫克的吲哚乙酸(一種生長素),所以人們開始嘗試合成具有類似結(jié)構(gòu)的化學(xué)物質(zhì)。這些人工合成的化學(xué)物質(zhì),也起到了類似植物生長激素的作用,能刺激植物的生長發(fā)育。這類人工合成的物質(zhì)被稱為植物生長調(diào)節(jié)劑。
當然,也有一些植物生長調(diào)節(jié)劑最初是被當做除草劑等農(nóng)藥來使用的,后來,人們發(fā)現(xiàn)這些化學(xué)物質(zhì)在低濃度時可以促進植物的生長,從而納入到植物生長調(diào)節(jié)劑的家族中來了。
植物激素不會讓人性早熟
雖然植物激素在催進植物生長過程中發(fā)揮著神奇的作用,但是草莓激素使女童性早熟,以及頂花帶刺的避孕藥黃瓜都是些無稽之談,因為植物激素和動物激素是完全不搭界的兩類物質(zhì)。植物激素是植物體內(nèi)的一些小分子信號物質(zhì),也就是說,它們只在植物體內(nèi)起傳遞生長發(fā)育信息的作用,而不會參與到細胞的實際“建設(shè)”工作中去。
當這些信號與植物細胞膜上的接收裝置(如接收乙烯信號的ETR1蛋白)結(jié)合時,這些細胞就會進行相應(yīng)的代謝生長和生理活動。需要注意的是,人體的細胞膜上,沒有接收這些信號分子的裝置,自然也就不會做出應(yīng)答了。
現(xiàn)在看來,植物產(chǎn)生的內(nèi)源植物激素對人類是安全的。在人類食用植物的上萬年歷史中,沒有因為植物激素而造成傷害。雖然細胞分裂素具有類似嘌呤的結(jié)構(gòu),對構(gòu)成核酸的堿基有潛在影響,但是到目前為止,還沒有因為接觸細胞分裂素而造成基因突變的證據(jù)。另外,像乙烯這樣的物質(zhì),還可以清除致癌物質(zhì)。
并且,作為植物生長發(fā)育的重要信號,植物本身也會嚴格調(diào)控植物激素的濃度和分布,這關(guān)乎植物正常的生長和繁殖。植物體內(nèi)存在保持此類物質(zhì)平衡的機制,當含量過高時,植物本身也可以對它們進行降解處理。
至于具有類似結(jié)構(gòu)的人工合成的植物生長調(diào)節(jié)劑,同內(nèi)源植物激素一樣,也不會給人體細胞下達生長發(fā)育的命令。當然,這類物質(zhì)可能存在一定的毒性,比如對呼吸道或者消化道黏膜的刺激性作用。不過,目前來看,只要在限量的范圍內(nèi)使用,植物生長調(diào)節(jié)劑并不會影響人體健康。
植物激素并非洪水猛獸,只要加強對植物生長 調(diào)節(jié)劑的生產(chǎn)質(zhì)量和使用的監(jiān)管力度,使植物 激素的使用更加規(guī)范和安全,就能為人類餐桌 貢獻出數(shù)量更多、品質(zhì)更高的蔬果。
植物激素使水果不香不甜嗎?
使用植物激素確實有可能影響到水果的品質(zhì),比如使用乙烯利催熟,就是加速了果實的成熟過程。其實,果實的成熟過程中,要不斷地積累一些單糖、醇、醛、酸、酯等風(fēng)味物質(zhì),這些物質(zhì)的存在才讓我們感受到了水果的香甜。人為地加速成熟過程,勢必會縮短這些物質(zhì)的積累時間,降低它們的濃度,最終的結(jié)果就是我們吃到的香蕉、菠蘿都不夠香甜了。
話說回來,要是我們真的讓這些水果自然成熟,再運到千里之外的市場,那我們就只能吃“果醬”了。
植物激素并非只會降低水果的品質(zhì),它們有時還能讓水果變得更香更甜。比如,在葡萄開花早期施用赤霉素,可以使果粒更大,果皮更薄,糖含量也更高,從而提高品質(zhì)。另外,對桃樹施用脫落酸(ABA)也可以增加果實中的糖含量。植物激素是個很復(fù)雜的調(diào)控網(wǎng)絡(luò),它們中間有促使果實生長的生長素和赤霉素,有促進果實衰老的乙烯和脫落酸,如果單獨施用的話,很難達到預(yù)期的效果。
能辨認出
使用植物激素的蔬果嗎?
人們一般很難從外觀上辨別出蔬果是否使用了植物激素。不過,可以憑經(jīng)驗從一些反常的果蔬現(xiàn)象或反季節(jié)上市的果蔬中作出推測。如香蕉、西紅柿等一般會提前采摘,以利于長途運輸和貯藏,進入市場時會用乙烯利處理催熟。催熟的果實和自然成熟的果實相比,硬度、色澤等不均勻,有時果皮上會遺留有異味。過量使用人工調(diào)節(jié)劑的果蔬往往在形態(tài)上會發(fā)生變異,比正常的果蔬“體態(tài)”豐滿,如經(jīng)過激素處理的豆芽,龐大無根并且容易腐爛。有時果農(nóng)會在草莓果上使用一種調(diào)節(jié)劑,以增加果實的鮮亮度。
在果園中,一般情況下果實不會同步成熟,也就是說,我們看到的果樹上會同時掛著成熟的(紅色或黃色)和未成熟(綠色)的果實。有時為了便于生產(chǎn)管理,人們可能會施行人工催熟。當然,如果利用儀器,我們能很容易地檢測出殘留的植物生長調(diào)節(jié)劑,實驗室的質(zhì)譜儀、色譜儀都可以給出明確的答案。在這些儀器中,不同的化學(xué)物質(zhì)都有獨特的信號波形。如果樣品中存在植物生長調(diào)節(jié)劑,我們就很容易發(fā)現(xiàn)。
合理使用植物激素
我們目前廣泛使用的植物生長調(diào)節(jié)劑幾乎都是無毒或者低毒的,它們經(jīng)過了一定的毒理實驗,才進入到實用階段。并且,植物生長調(diào)節(jié)劑在植物體內(nèi)以及自然條件下都會發(fā)生降解,比如用濃度為30毫克/千克的氯吡脲浸泡幼果,30天后在西瓜中的殘留濃度低于0.005毫克/千克,遠遠低于國家規(guī)定的殘留標準0.01毫克/千克。
當然,對于一些毒性較高的調(diào)節(jié)劑,都有明確的使用范圍和用量要求,只要按照這些要求使用,能夠保證安全性。
一些專家也有這樣的擔(dān)心——有些種植者由于缺乏科學(xué)知識,為了促進果蔬生長而盲目超量使用植物生長調(diào)節(jié)劑。這就需要讓種植者明白,適量的植物生長調(diào)節(jié)劑(如2,4-D)可以促進植物生長,但一旦超量就會起到反作用,變成殺死一切綠色植物的除草劑了。
我們更需要注意的是,那些在植物生長調(diào)節(jié)劑人工合成過程中摻雜進入的化學(xué)物質(zhì)。這些化學(xué)物質(zhì)可能對人體的傷害更大。這就像我們吃的糖和鹽本身是無毒的,但是在生產(chǎn)過程中可能會摻雜一些有害物質(zhì)進來,這樣就突顯出監(jiān)管的重要性。
另外,一些使用生長調(diào)節(jié)劑分解產(chǎn)生的殘留物質(zhì),可能存在一定的毒性。比如,乙烯利釋放出乙烯后剩余的殘基,對這類物質(zhì)的研究和評估仍然十分匱乏。
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