來源:科學世界

從20多年前的草莓激素使女童性早熟,到後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。有關植物激素的流言從來就沒有停止過。究竟什麼是植物激素?它會對我們的健康產生怎樣的影響?

植物激素的真身

植物激素並不是近年來才被人工製造出的新農藥,嚴格地說,它專指植物體自身合成的調節生長發育的化學物質,廣泛存在於植物體內。從1872年波蘭園藝學家西斯勒克(Ciesielski)發現生長素開始,人們陸續發現了細胞分裂素、赤黴素、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瞭解了植物激素的化學結構,並對它們在生物體內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。隨着研究的深入,人們開始嘗試將植物激素應用到農業生產中去。

不過,植物體內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構的化學物質。這些人工合成的化學物質,也起到了類似植物生長激素的作用,能刺激植物的生長發育。這類人工合成的物質被稱爲植物生長調節劑。

當然,也有一些植物生長調節劑最初是被當做除草劑等農藥來使用的,後來,人們發現這些化學物質在低濃度時可以促進植物的生長,從而納入到植物生長調節劑的家族中來了。

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揮着神奇的作用,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,因爲植物激素和動物激素是完全不搭界的兩類物質。植物激素是植物體內的一些小分子信號物質,也就是說,它們只在植物體內起傳遞生長發育信息的作用,而不會參與到細胞的實際“建設”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)結合時,這些細胞就會進行相應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答了。

現在看來,植物產生的內源植物激素對人類是安全的。在人類食用植物的上萬年曆史中,沒有因爲植物激素而造成傷害。雖然細胞分裂素具有類似嘌呤的結構,對構成核酸的鹼基有潛在影響,但是到目前爲止,還沒有因爲接觸細胞分裂素而造成基因突變的證據。另外,像乙烯這樣的物質,還可以清除致癌物質。

並且,作爲植物生長發育的重要信號,植物本身也會嚴格調控植物激素的濃度和分佈,這關乎植物正常的生長和繁殖。植物體內存在保持此類物質平衡的機制,當含量過高時,植物本身也可以對它們進行降解處理。

至於具有類似結構的人工合成的植物生長調節劑,同內源植物激素一樣,也不會給人體細胞下達生長發育的命令。當然,這類物質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,只要在限量的範圍內使用,植物生長調節劑並不會影響人體健康。

植物激素並非洪水猛獸,只要加強對植物生長 調節劑的生產質量和使用的監管力度,使植物 激素的使用更加規範和安全,就能爲人類餐桌 貢獻出數量更多、品質更高的蔬果。

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,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、酯等風味物質,這些物質的存在才讓我們感受到了水果的香甜。人爲地加速成熟過程,勢必會縮短這些物質的積累時間,降低它們的濃度,最終的結果就是我們喫到的香蕉、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,那我們就只能喫“果醬”了。

植物激素並非只會降低水果的品質,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黴素,可以使果粒更大,果皮更薄,糖含量也更高,從而提高品質。另外,對桃樹施用脫落酸(ABA)也可以增加果實中的糖含量。植物激素是個很複雜的調控網絡,它們中間有促使果實生長的生長素和赤黴素,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,可以憑經驗從一些反常的果蔬現象或反季節上市的果蔬中作出推測。如香蕉、西紅柿等一般會提前採摘,以利於長途運輸和貯藏,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。過量使用人工調節劑的果蔬往往在形態上會發生變異,比正常的果蔬“體態”豐滿,如經過激素處理的豆芽,龐大無根並且容易腐爛。有時果農會在草莓果上使用一種調節劑,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着成熟的(紅色或黃色)和未成熟(綠色)的果實。有時爲了便於生產管理,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節劑,實驗室的質譜儀、色譜儀都可以給出明確的答案。在這些儀器中,不同的化學物質都有獨特的信號波形。如果樣品中存在植物生長調節劑,我們就很容易發現。

合理使用植物激素

我們目前廣泛使用的植物生長調節劑幾乎都是無毒或者低毒的,它們經過了一定的毒理實驗,才進入到實用階段。並且,植物生長調節劑在植物體內以及自然條件下都會發生降解,比如用濃度爲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於0.005毫克/千克,遠遠低於國家規定的殘留標準0.01毫克/千克。

當然,對於一些毒性較高的調節劑,都有明確的使用範圍和用量要求,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心——有些種植者由於缺乏科學知識,爲了促進果蔬生長而盲目超量使用植物生長調節劑。這就需要讓種植者明白,適量的植物生長調節劑(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,那些在植物生長調節劑人工合成過程中摻雜進入的化學物質。這些化學物質可能對人體的傷害更大。這就像我們喫的糖和鹽本身是無毒的,但是在生產過程中可能會摻雜一些有害物質進來,這樣就突顯出監管的重要性。

另外,一些使用生長調節劑分解產生的殘留物質,可能存在一定的毒性。比如,乙烯利釋放出乙烯後剩餘的殘基,對這類物質的研究和評估仍然十分匱乏。

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