自然科普:植物激素可怕嗎?
來源:科學世界
發布時間:2021-04-02
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  從(cong) 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(hui) 影響人生育,再到膨大劑使西瓜爆炸。有關(guan) 植物激素的流言從(cong) 來就沒有停止過。究竟什麽(me) 是植物激素?它會(hui) 對我們(men) 的健康產(chan) 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(nong) 藥,嚴(yan) 格地說,它專(zhuan) 指植物體(ti) 自身合成的調節生長發育的化學物質,廣泛存在於(yu) 植物體(ti) 內(nei) 。從(cong) 1872年波蘭(lan) 園藝學家西斯勒克(Ciesielski)發現生長素開始,人們(men) 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(cong) 20世紀20年代開始,研究人員從(cong) 生長素開始逐步了解了植物激素的化學結構,並對它們(men) 在生物體(ti) 內(nei) 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(men) 開始嚐試將植物激素應用到農(nong) 業(ye) 生產(chan) 中去。

  不過,植物體(ti) 內(nei) 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(men) 開始嚐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為(wei) 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(nong) 藥來使用的,後來,人們(men) 發現這些化學物質在低濃度時可以促進植物的生長,從(cong) 而納入到植物生長調節劑的家族中來了。

  植物激素不會(hui) 讓人性早熟

  雖然植物激素在催進植物生長過程中發揮著神奇的作用,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(wei) 植物激素和動物激素是完全不搭界的兩(liang) 類物質。植物激素是植物體(ti) 內(nei) 的一些小分子信號物質,也就是說,它們(men) 隻在植物體(ti) 內(nei) 起傳(chuan) 遞生長發育信息的作用,而不會(hui) 參與(yu) 到細胞的實際“建設”工作中去。

  當這些信號與(yu) 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(hui) 進行相應的代謝生長和生理活動。需要注意的是,人體(ti) 的細胞膜上,沒有接收這些信號分子的裝置,自然也就不會(hui) 做出應答了。

  現在看來,植物產(chan) 生的內(nei) 源植物激素對人類是安全的。在人類食用植物的上萬(wan) 年曆史中,沒有因為(wei) 植物激素而造成傷(shang) 害。雖然細胞分裂素具有類似嘌呤的結構,對構成核酸的堿基有潛在影響,但是到目前為(wei) 止,還沒有因為(wei) 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,作為(wei) 植物生長發育的重要信號,植物本身也會(hui) 嚴(yan) 格調控植物激素的濃度和分布,這關(guan) 乎植物正常的生長和繁殖。植物體(ti) 內(nei) 存在保持此類物質平衡的機製,當含量過高時,植物本身也可以對它們(men) 進行降解處理。

  至於(yu) 具有類似結構的人工合成的植物生長調節劑,同內(nei) 源植物激素一樣,也不會(hui) 給人體(ti) 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,隻要在限量的範圍內(nei) 使用,植物生長調節劑並不會(hui) 影響人體(ti) 健康。

  植物激素並非洪水猛獸(shou) ,隻要加強對植物生長 調節劑的生產(chan) 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,就能為(wei) 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(men) 感受到了水果的香甜。人為(wei) 地加速成熟過程,勢必會(hui) 縮短這些物質的積累時間,降低它們(men) 的濃度,最終的結果就是我們(men) 吃到的香蕉、菠蘿都不夠香甜了。

  話說回來,要是我們(men) 真的讓這些水果自然成熟,再運到千裏之外的市場,那我們(men) 就隻能吃“果醬”了。

  植物激素並非隻會(hui) 降低水果的品質,它們(men) 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(cong) 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(ge) 很複雜的調控網絡,它們(men) 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(men) 一般很難從(cong) 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(cong) 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(hui) 提前采摘,以利於(yu) 長途運輸和貯藏,進入市場時會(hui) 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(hui) 遺留有異味。過量使用人工調節劑的果蔬往往在形態上會(hui) 發生變異,比正常的果蔬“體(ti) 態”豐(feng) 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(nong) 會(hui) 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(hui) 同步成熟,也就是說,我們(men) 看到的果樹上會(hui) 同時掛著成熟的(紅色或黃色)和未成熟(綠色)的果實。有時為(wei) 了便於(yu) 生產(chan) 管理,人們(men) 可能會(hui) 施行人工催熟。當然,如果利用儀(yi) 器,我們(men) 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(yi) 、色譜儀(yi) 都可以給出明確的答案。在這些儀(yi) 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(men) 就很容易發現。
 合理使用植物激素


  我們(men) 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(men) 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(ti) 內(nei) 以及自然條件下都會(hui) 發生降解,比如用濃度為(wei) 30毫克/千克的氯吡脲浸泡幼果,30天後在西瓜中的殘留濃度低於(yu) 0.005毫克/千克,遠遠低於(yu) 國家規定的殘留標準0.01毫克/千克。

  當然,對於(yu) 一些毒性較高的調節劑,都有明確的使用範圍和用量要求,隻要按照這些要求使用,能夠保證安全性。

  一些專(zhuan) 家也有這樣的擔心——有些種植者由於(yu) 缺乏科學星空体育官网入口网站,為(wei) 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(hui) 起到反作用,變成殺死一切綠色植物的除草劑了。

  我們(men) 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(ti) 的傷(shang) 害更大。這就像我們(men) 吃的糖和鹽本身是無毒的,但是在生產(chan) 過程中可能會(hui) 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(chan) 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(yu) 的殘基,對這類物質的研究和評估仍然十分匱乏。

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