食物中的动物和植物激素

王小莜

根据《中国居民膳食指南（2007）》的划分，人们每日进餐所摄取的营养物中包括蛋白质、脂肪、碳水化合物、矿物质（包括常量元素和微量元素）、维生素（包括脂溶性和水溶性维生素）和其他成分（包括膳食纤维、水和植物化学物）。

植物化学物包括很多种类，其中有植物激素，与其相对应的是动物食品化学物中的动物激素。不过，人们习惯上所称的植物激素并非严格意义上的激素，只是与动物激素相对应的一种通俗和习惯说法。

动物激素

动物激素主要是由动物分泌细胞或内分泌腺分泌的一类信息传递物质，大部分是蛋白质，少部分是核糖核酸（RNA）和固醇类物质。

动物激素按化学结构大体分为四类：一是固醇和类固醇，如肾上腺皮质激素（皮质醇、醛固酮等）、性激素（雌激素、孕激素及雄激素等）;二是氨基酸衍生物，如甲状腺素、肾上腺髓质激素、松果体激素等;三是肽类与蛋白质，如下丘脑激素、垂体激素、胃肠激素、胰岛素、降钙素等;四是脂肪酸衍生物，如前列腺素等。

激素的种类不同，作用和功能也不同。如肽类激素是由氨基酸通过肽键连接而成，最小的肽类激素可由3个氨基酸组成，如促甲状腺激素释放激素（TRH）。多数肽类激素可由十几个、几十个或上百及几百个氨基酸组成。肽类激素的主要分泌器官是丘脑下部及脑垂体，在其他器官中也发现了肽类激素，如胃肠道、脑组织、肺及心脏。

肽类激素的作用是通过刺激肾上腺皮质生长、红细胞生成等促进人体的生长、发育，大量摄入会降低自身内分泌水平，损害身体健康，还可能引起心血管疾病、糖尿病等。同样，滥用肽类激素也会形成较强的心理依赖。

动物激素的作用途径是，经血液循环或局部扩散到达另一类细胞，调节后者的生理功能（代谢、生长、发育及繁殖）或维持身体内环境的相对恒定。例如，生长激素（hGH）是腺垂体细胞分泌的蛋白质，也是一种肽类激素。生长激素对人体各种组织尤其是蛋白质有促进合成作用，能刺激骨关节软骨和骨骺软骨生长，因而能使人长高，发育期的青少年生长激素分泌较多，能促进其较快生长。

植物激素

植物激素又称植物生长调节剂，是植物体内合成的对植物生长发育有重要调控作用的几类微量简单的小分子活性有机物质，也称为植物天然激素或植物内源激素。已知的植物激素主要有6类：生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯和近来普遍认可的油菜素甾醇。除了植物中的天然激素外，一些植物激素也可以人工合成。

上述植物激素有各自不同的作用和功能。例如，植物生长素在细胞分裂和分化、果实发育、插条时根的形成和落叶过程中发挥了作用。最重要的天然存在的植物生长素为β-吲哚乙酸。赤霉素也是广泛存在的植物激素，其化学结构属于二萜类酸，由四环骨架衍生而成。赤霉素种类至少有38种，可刺激叶和芽的生长，提高作物产量。

细胞分裂素可维持蛋白质的合成，从而使叶片保持绿色，延长其寿命。细胞分裂素还可促进芽的分化。在组织培养中当它们的含量大于生长素时，植物组织容易生芽;反之容易生根。细胞分裂素可用于防止瓜果脱落和防止马铃薯发芽等。

脱落酸是一种抑制生长的植物激素，因其能促使叶子脱落而得名。脱落酸除了能促使叶子脱落外，还能使芽进入休眠状态、促使马铃薯形成块茎等。乙烯能促进果实成熟，促进器官脱落和衰老。它的产生具有“自促作用”，即乙烯的积累可以刺激更多的乙烯产生。乙烯可以促进核糖核酸和蛋白质的合成，并使细胞膜的通透性增加，加速呼吸作用。植物果实中乙烯含量增加时，可促进其中有机物质的转化，加速果实成熟。乙烯也有促进器官脱落和衰老的作用。乙烯还可使瓜类植物雌花增多，在植物中，促进橡胶树、漆树等排出乳汁。

油菜素甾醇是甾体类激素，与动物甾体激素的作用机理不同，具有促进细胞生长和细胞分裂、促进维管分化、促进花粉管生长而保持雄性育性、加速组织衰老、促进根的横向发育、促进种子萌发等作用。

此外，现在人们称呼的植物激素还包括植物化学物中另外一些物质，如大豆异黄酮这类物质，由于它与人体中的某种激素结构相似，因而具有类似的激素功能，所以也被称为植物激素。从严格意义上讲，它们对植物本身生长不具有调节作用，不能算作植物激素，但人们习惯上已经这样称呼，因此谈到植物激素应区分为两种，一是对植物自身具有调节作用的植物激素，一是对人体或动物具有生理调节作用的植物激素。

食物中的动物激素

食物中的动物激素主要来源于动物食品，如各种动物的肉类和脂肪中含有的激素。其中，人们比较熟悉的是牛奶和牛肉中的生长激素。动物如同人一样，在其生长和生存的时间内会分泌种种激素，如生长激素、雄激素、雌激素等。如果仅仅是动物自身分泌的包含在肉类和脂肪中的种种激素，吃下后对人的危害是微乎其微的，否则，人类就不可能通过吃动物食品而进化和维持自身的功能。

让人们担心的是，在现代科技和工业发展的引领下，现代养殖业成为了一种集约化的工业作坊，人类用尽了各种方式刺激饲养的动物生长，以求它们多出肉、多下蛋和多产奶。于是，人们怀疑这种催生的动物食品中的种种激素可能对人类有害。这里，可以用对养殖的肉牛和奶牛使用生长激素来解释。

生长激素是动物大脑中分泌的一种蛋白质，用于促进动物的生长。牛也会产生生长激素，即牛生长激素（bGH），牛自身的这种激素对人的健康并不产生影响。但是，在20世纪80年代，生物工程技术的发展产生了重组牛生长激素（rbGH，也称牛奶激素）。为了让奶牛多产奶和肉牛多长肉，养殖者对奶牛和肉牛注射rbGH，就会增加产奶量和产肉量。以产奶而言，对牛使用rbGH之后，产奶量可以增加10%以上。于是，公众担心，对奶牛使用了rbGH之后是否会对人的健康有影响。

对于这种情况，美国食品与药物管理局（FDA）要求相关部门进行大剂量的短期动物试验。在连续28天的试验中，老鼠被喂的rbGH剂量高达奶牛注射的rbGH剂量的100倍，但是没有发现老鼠各项生理指标有异常。据此，美国食品与药物管理局认为，食物中的rbGH不会被吸收，因而不必进行长期的安全性试验也能得出安全的结论。

原因在于，无论是牛身上天然的bGH还是注射进重组的rbGH，这些激素的本质都是蛋白质。蛋白质被吃之后，都会被消化成氨基酸碎片才能被吸收，因而不会产生副作用。但是现在不能排除蛋白质整体或者大片段被人体吸收的可能，如此就有可能对人体产生其他影响，因而需要进行长期的检测来确定其是否对人有害。

尽管对牛使用rbGH不会让牛奶和牛肉中的rbGH含量增加，也不会对人体造成危害，但是加拿大的研究人员发现，rbGH的使用会增加牛奶中另一种激素——胰岛素样生长因子I（IGF-1）的含量。胰岛素样生长因子I也被称作促生长因子，是一种在分子结构上与胰岛素类似的多肽蛋白质。IGF-1对婴儿的生长和成人体内持续进行合成代谢具有重要意义。一些流行病学的调查显示，IGF-1似乎与前列腺癌等癌症有一定关系。如果是这样，饮用含rbGH的牛奶就有潜在健康风险。

对此，美国食品与药物管理局也予以了回应。根据研究，rbGH固然可以导致IGF-1增加，但幅度很小，小于牛奶中IGF-1的正常波动。对一头奶牛使用rbGH之后，所产的奶中IGF-1的含量会有微弱上升，但是上升之后的含量还是会低于许多不使用rbGH的牛奶。此外，人体内本身含有IGF-1，不管所喝的牛奶是否使用过rbGH，所获得的IGF-1跟人体内本身含有的IGF-1相比都微不足道。

另外，经过加热、消化、吸收之后，IGF-1在人体内也不再具有生物学活性。所以，IGF-1与癌症的关系只是一种多因素的相关性，迄今并没有证据说明IGF-1是致癌的原因。联合国粮农组织和世界卫生组织下属的食品添加剂联合专家委员会（JECFA）也与美方的观点一致，认为牛奶中的IGF-1对人的健康不构成隐患。因此，美国并没有禁止养牛业使用rbGH。

不过，美国禁止对牛使用其他的一些激素，如己烯雌酚，要求在牛屠宰前10天停止喂含己烯雌酚的饲料。世界卫生组织也早就从1981年开始禁止对养殖的动物使用己烯雌酚和己烷雌酚。这些激素加入动物饲料可促进动物生长。后来，陆陆续续有研究发现，残留于肉类食品中的这些激素一旦通过食物进入人体会明显影响机体的激素平衡，有的致癌、致畸;有的引起机体水、电解质、蛋白质、脂肪和糖的代谢紊乱，还可能引起儿童性早熟等。

如果严格按照动物饲料添加剂法规和畜牧业养殖法的规定，动物食品中包含的激素是难以对人的健康造成危害的。中华人民共和国农业部根据《饲料和饲料添加剂管理条例》公布的《饲料添加剂品种目录》（2014年2月1日实施）共有220多种饲料添加剂产品。养殖者能否严格按规定执行是肉类食品中激素类物质是否超标的重要原因。此外，在220多种饲料添加剂产品中，制定国家标准和行业标准的仅有60多种，只占总数的30%。这也造成了难以控制饲料中的添加剂，包括激素使用量，因而可能成为一种健康隐患。

食物中的植物激素

上文已经阐明，植物激素分两类：一是对植物有作用的激素，如刺激作物生长;二是植物中的一些化学物质与人体中的激素结构相似，有类似人的激素的功能，如异黄酮。从饮食营养的角度指称的植物激素其实是植物化学物的一部分。

植物化学物包括萜类化合物、有机硫化合物（如异硫氰酸盐）、类黄酮、异黄酮、植物多糖等。植物化学物具有多种生理功能，主要表现在几个方面：抗氧化作用、调节人体免疫力、抑制肿瘤、抗感染、降低胆固醇、延缓衰老等。它们的总体功能是，维护人体健康，预防许多慢性病，如心脑血管病和各种各样的癌症等。

人们比较熟悉的植物激素是大豆异黄酮，是大豆生长中形成的一类次级代谢产物，具有生物活性。由于是从植物中提取，与雌激素有相似结构，因此大豆异黄酮又称植物雌激素。大豆异黄酮广泛存在于豆类、谷类、水果、蔬菜等300多种植物中，日常饮食中除大豆及其制品外，小麦、黑米、扁豆、洋葱、苹果、石榴、银杏、葵花子和橙汁等食物中含量也相对较多。

大豆异黄酮能发挥人体雌激素的功能或作用是因为其既能代替雌激素与雌激素受体结合发挥雌激素样作用，又能干扰雌激素与雌激素受体结合，表现为抗雌激素样作用。大豆异黄酮显示雌激素活性或抗雌激素活性主要取决于人体本身的激素代谢状态。对高雌激素水平者，如年轻动物和雌激素化的动物及年轻女性，可显示抗雌激素活性;对雌激素水平较低者，如幼小动物、去卵巢动物、绝经女性，则显示雌激素活性。

大豆异黄酮的雌激素样作用对老年女性和许多因雌激素水平较低而诱发的疾病，如血脂升高、动脉粥样硬化和骨质疏松等，有一定的预防和治疗作用。此外，由于大豆异黄酮物质结构和雌激素相似，能结合到细胞表面的雌激素受体，激活其抗癌机制，可减少女性患子宫内膜癌、乳腺癌的危险。另外，大豆异黄酮还可以使癌细胞转化为具有正常功能的细胞，并抑制不良肿块结构，因而能防止肿瘤增生和癌细胞扩散。

另外，从饮食营养的角度看，类黄酮也是一种植物激素，主要存在于柑橘类、苹果、梨、红葡萄、樱桃、黑莓、桃、杏等水果和胡萝卜、芹菜、西红柿、菠菜、洋葱、西兰花、莴苣、黄瓜等蔬菜中，而谷物、豆类、红薯、茶叶、葡萄酒、咖啡豆和可可豆中也含量丰富。大量研究表明，类黄酮类化合物有抗氧化、抗过敏、消炎等作用，有利于防治高血压等心血管疾病。

真正意义上的植物激素，是植物体内合成的对植物生长发育有重要调控作用的几类微量化学物质，即生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯等。这些植物激素也引起了人们的关注，因为有些人会对蔬菜瓜果等使用外源性植物激素，以促进果实的生长和成熟。

例如，对未成熟的水果，种植者和经销商会使用乙烯来催熟。植物自己产生的乙烯当然对人体无害，那么在水果中人为添加的乙烯是否对人有害呢？这个问题已经有明确的答案，一般是无害的。因为，只需少量添加乙烯就能对水果，如香蕉、芒果、猕猴桃等起到催熟作用，多余的乙烯会释放到大气中，不会对身体造成影响。被催熟的水果跟自然成熟的水果一样，对身体无害。既然乙烯是一种植物激素，即便施加少量外源性乙烯，也只能催熟水果，不会影响人体发育和健康。