自然科普:植物激素可怕嗎?
來(lái)源:科學(xué)世界
發(fā)布時(shí)間:2021-04-02
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  從20多年前的草莓激素使女童性早熟,到后來(lái)的促使黃瓜頂花帶刺的激素會(huì)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(lái)就沒(méi)有停止過(guò)。究竟什么是植物激素?它會(huì)對(duì)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(lái)才被人工制造出的新農(nóng)藥,嚴(yán)格地說(shuō),它專指植物體自身合成的調(diào)節(jié)生長(zhǎng)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(zhǎng)素開(kāi)始,人們陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了細(xì)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(jì)20年代開(kāi)始,研究人員從生長(zhǎng)素開(kāi)始逐步了解了植物激素的化學(xué)結(jié)構(gòu),并對(duì)它們?cè)谏矬w內(nèi)的活性也有了越來(lái)越清晰的認(rèn)識(shí)。比如,生長(zhǎng)素可以促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng),細(xì)胞分裂素可以促進(jìn)細(xì)胞分裂,而乙烯則可以促進(jìn)果實(shí)成熟等。隨著研究的深入,人們開(kāi)始嘗試將植物激素應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中去。

  不過(guò),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(zhǎng)素),所以人們開(kāi)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(zhǎng)激素的作用,能刺激植物的生長(zhǎng)發(fā)育。這類人工合成的物質(zhì)被稱為植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑。

  當(dāng)然,也有一些植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑最初是被當(dāng)做除草劑等農(nóng)藥來(lái)使用的,后來(lái),人們發(fā)現(xiàn)這些化學(xué)物質(zhì)在低濃度時(shí)可以促進(jìn)植物的生長(zhǎng),從而納入到植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的家族中來(lái)了。

  植物激素不會(huì)讓人性早熟

  雖然植物激素在催進(jìn)植物生長(zhǎng)過(guò)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(wú)稽之談,因?yàn)橹参锛に睾蛣?dòng)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(hào)物質(zhì),也就是說(shuō),它們只在植物體內(nèi)起傳遞生長(zhǎng)發(fā)育信息的作用,而不會(huì)參與到細(xì)胞的實(shí)際“建設(shè)”工作中去。

  當(dāng)這些信號(hào)與植物細(xì)胞膜上的接收裝置(如接收乙烯信號(hào)的ETR1蛋白)結(jié)合時(shí),這些細(xì)胞就會(huì)進(jìn)行相應(yīng)的代謝生長(zhǎng)和生理活動(dòng)。需要注意的是,人體的細(xì)胞膜上,沒(méi)有接收這些信號(hào)分子的裝置,自然也就不會(huì)做出應(yīng)答了。

  現(xiàn)在看來(lái),植物產(chǎn)生的內(nèi)源植物激素對(duì)人類是安全的。在人類食用植物的上萬(wàn)年歷史中,沒(méi)有因?yàn)橹参锛に囟斐蓚Αkm然細(xì)胞分裂素具有類似嘌呤的結(jié)構(gòu),對(duì)構(gòu)成核酸的堿基有潛在影響,但是到目前為止,還沒(méi)有因?yàn)榻佑|細(xì)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(zhǎng)發(fā)育的重要信號(hào),植物本身也會(huì)嚴(yán)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(zhǎng)和繁殖。植物體內(nèi)存在保持此類物質(zhì)平衡的機(jī)制,當(dāng)含量過(guò)高時(shí),植物本身也可以對(duì)它們進(jìn)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(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,同內(nèi)源植物激素一樣,也不會(huì)給人體細(xì)胞下達(dá)生長(zhǎng)發(fā)育的命令。當(dāng)然,這類物質(zhì)可能存在一定的毒性,比如對(duì)呼吸道或者消化道黏膜的刺激性作用。不過(guò),目前來(lái)看,只要在限量的范圍內(nèi)使用,植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑并不會(huì)影響人體健康。

  植物激素并非洪水猛獸,只要加強(qiáng)對(duì)植物生長(zhǎng) 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(xiàn)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(shí)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(shí)的成熟過(guò)程。其實(shí),果實(shí)的成熟過(guò)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(guò)程,勢(shì)必會(huì)縮短這些物質(zhì)的積累時(shí)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(shuō)回來(lái),要是我們真的讓這些水果自然成熟,再運(yùn)到千里之外的市場(chǎng),那我們就只能吃“果醬”了。

  植物激素并非只會(huì)降低水果的品質(zhì),它們有時(shí)還能讓水果變得更香更甜。比如,在葡萄開(kāi)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(duì)桃樹(shù)施用脫落酸(ABA)也可以增加果實(shí)中的糖含量。植物激素是個(gè)很復(fù)雜的調(diào)控網(wǎng)絡(luò),它們中間有促使果實(shí)生長(zhǎng)的生長(zhǎng)素和赤霉素,有促進(jìn)果實(shí)衰老的乙烯和脫落酸,如果單獨(dú)施用的話,很難達(dá)到預(yù)期的效果。

  能辨認(rèn)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(guò),可以憑經(jīng)驗(yàn)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(cè)。如香蕉、西紅柿等一般會(huì)提前采摘,以利于長(zhǎng)途運(yùn)輸和貯藏,進(jìn)入市場(chǎng)時(shí)會(huì)用乙烯利處理催熟。催熟的果實(shí)和自然成熟的果實(shí)相比,硬度、色澤等不均勻,有時(shí)果皮上會(huì)遺留有異味。過(guò)量使用人工調(diào)節(jié)劑的果蔬往往在形態(tài)上會(huì)發(fā)生變異,比正常的果蔬“體態(tài)”豐滿,如經(jīng)過(guò)激素處理的豆芽,龐大無(wú)根并且容易腐爛。有時(shí)果農(nóng)會(huì)在草莓果上使用一種調(diào)節(jié)劑,以增加果實(shí)的鮮亮度。

  在果園中,一般情況下果實(shí)不會(huì)同步成熟,也就是說(shuō),我們看到的果樹(shù)上會(huì)同時(shí)掛著成熟的(紅色或黃色)和未成熟(綠色)的果實(shí)。有時(shí)為了便于生產(chǎn)管理,人們可能會(huì)施行人工催熟。當(dāng)然,如果利用儀器,我們能很容易地檢測(cè)出殘留的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,實(shí)驗(yàn)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(dú)特的信號(hào)波形。如果樣品中存在植物生長(zhǎng)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(zhǎng)調(diào)節(jié)劑幾乎都是無(wú)毒或者低毒的,它們經(jīng)過(guò)了一定的毒理實(shí)驗(yàn),才進(jìn)入到實(shí)用階段。并且,植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑在植物體內(nèi)以及自然條件下都會(huì)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(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)家規(guī)定的殘留標(biāo)準(zhǔn)0.01毫克/千克。

  當(dāng)然,對(duì)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(shí),為了促進(jìn)果蔬生長(zhǎng)而盲目超量使用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑。這就需要讓種植者明白,適量的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑(如2,4-D)可以促進(jìn)植物生長(zhǎng),但一旦超量就會(huì)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(zhǎng)調(diào)節(jié)劑人工合成過(guò)程中摻雜進(jìn)入的化學(xué)物質(zhì)。這些化學(xué)物質(zhì)可能對(duì)人體的傷害更大。這就像我們吃的糖和鹽本身是無(wú)毒的,但是在生產(chǎn)過(guò)程中可能會(huì)摻雜一些有害物質(zhì)進(jìn)來(lái),這樣就突顯出監(jiān)管的重要性。

  另外,一些使用生長(zhǎng)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(duì)這類物質(zhì)的研究和評(píng)估仍然十分匱乏。

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