百科：食物中的動物和植物激素

根據(jù)《中國居民膳食指南（2007）》的劃分，人們每日進(jìn)餐所攝取的營養(yǎng)物中包括蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、礦物質(zhì)（包括常量元素和微量元素）、維生素（包括脂溶性和水溶性維生素）和其他成分（包括膳食纖維、水和植物化學(xué)物）。
　　
　　植物化學(xué)物包括很多種類，其中有植物激素，與其相對應(yīng)的是動物食品化學(xué)物中的動物激素。不過，人們習(xí)慣上所稱的植物激素并非嚴(yán)格意義上的激素，只是與動物激素相對應(yīng)的一種通俗和習(xí)慣說法。
　　動物激素
　　動物激素主要是由動物分泌細(xì)胞或內(nèi)分泌腺分泌的一類信息傳遞物質(zhì)，大部分是蛋白質(zhì)，少部分是核糖核酸（RNA）和固醇類物質(zhì)。
　　動物激素按化學(xué)結(jié)構(gòu)大體分為四類：一是固醇和類固醇，如腎上腺皮質(zhì)激素（皮質(zhì)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，如甲狀腺素、腎上腺髓質(zhì)激素、松果體激素等;三是肽類與蛋白質(zhì)，如下丘腦激素、垂體激素、胃腸激素、胰島素、降鈣素等;四是脂肪酸衍生物，如前列腺素等。
　　激素的種類不同，作用和功能也不同。如肽類激素是由氨基酸通過肽鍵連接而成，最小的肽類激素可由3個氨基酸組成，如促甲狀腺激素釋放激素（TRH）。多數(shù)肽類激素可由十幾個、幾十個或上百及幾百個氨基酸組成。肽類激素的主要分泌器官是丘腦下部及腦垂體，在其他器官中也發(fā)現(xiàn)了肽類激素，如胃腸道、腦組織、肺及心臟。
　　肽類激素的作用是通過刺激腎上腺皮質(zhì)生長、紅細(xì)胞生成等促進(jìn)人體的生長、發(fā)育，大量攝入會降低自身內(nèi)分泌水平，損害身體健康，還可能引起心血管疾病、糖尿病等。同樣，濫用肽類激素也會形成較強(qiáng)的心理依賴。
　　動物激素的作用途徑是，經(jīng)血液循環(huán)或局部擴(kuò)散到達(dá)另一類細(xì)胞，調(diào)節(jié)后者的生理功能（代謝、生長、發(fā)育及繁殖）或維持身體內(nèi)環(huán)境的相對恒定。例如，生長激素（hGH）是腺垂體細(xì)胞分泌的蛋白質(zhì)，也是一種肽類激素。生長激素對人體各種組織尤其是蛋白質(zhì)有促進(jìn)合成作用，能刺激骨關(guān)節(jié)軟骨和骨骺軟骨生長，因而能使人長高，發(fā)育期的青少年生長激素分泌較多，能促進(jìn)其較快生長。
　　植物激素
　　植物激素又稱植物生長調(diào)節(jié)劑，是植物體內(nèi)合成的對植物生長發(fā)育有重要調(diào)控作用的幾類微量簡單的小分子活性有機(jī)物質(zhì)，也稱為植物天然激素或植物內(nèi)源激素。已知的植物激素主要有6類：生長素、赤霉素、細(xì)胞分裂素、脫落酸、乙烯和近來普遍認(rèn)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，植物生長素在細(xì)胞分裂和分化、果實發(fā)育、插條時根的形成和落葉過程中發(fā)揮了作用。最重要的天然存在的植物生長素為β-吲哚乙酸。赤霉素也是廣泛存在的植物激素，其化學(xué)結(jié)構(gòu)屬于二萜類酸，由四環(huán)骨架衍生而成。赤霉素種類至少有38種，可刺激葉和芽的生長，提高作物產(chǎn)量。
　　細(xì)胞分裂素可維持蛋白質(zhì)的合成，從而使葉片保持綠色，延長其壽命。細(xì)胞分裂素還可促進(jìn)芽的分化。在組織培養(yǎng)中當(dāng)它們的含量大于生長素時，植物組織容易生芽;反之容易生根。細(xì)胞分裂素可用于防止瓜果脫落和防止馬鈴薯發(fā)芽等。
　　脫落酸是一種抑制生長的植物激素，因其能促使葉子脫落而得名。脫落酸除了能促使葉子脫落外，還能使芽進(jìn)入休眠狀態(tài)、促使馬鈴薯形成塊莖等。乙烯能促進(jìn)果實成熟，促進(jìn)器官脫落和衰老。它的產(chǎn)生具有“自促作用”，即乙烯的積累可以刺激更多的乙烯產(chǎn)生。乙烯可以促進(jìn)核糖核酸和蛋白質(zhì)的合成，并使細(xì)胞膜的通透性增加，加速呼吸作用。植物果實中乙烯含量增加時，可促進(jìn)其中有機(jī)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，加速果實成熟。乙烯也有促進(jìn)器官脫落和衰老的作用。乙烯還可使瓜類植物雌花增多，在植物中，促進(jìn)橡膠樹、漆樹等排出乳汁。
　　油菜素甾醇是甾體類激素，與動物甾體激素的作用機(jī)理不同，具有促進(jìn)細(xì)胞生長和細(xì)胞分裂、促進(jìn)維管分化、促進(jìn)花粉管生長而保持雄性育性、加速組織衰老、促進(jìn)根的橫向發(fā)育、促進(jìn)種子萌發(fā)等作用。
　　此外，現(xiàn)在人們稱呼的植物激素還包括植物化學(xué)物中另外一些物質(zhì)，如大豆異黃酮這類物質(zhì)，由于它與人體中的某種激素結(jié)構(gòu)相似，因而具有類似的激素功能，所以也被稱為植物激素。從嚴(yán)格意義上講，它們對植物本身生長不具有調(diào)節(jié)作用，不能算作植物激素，但人們習(xí)慣上已經(jīng)這樣稱呼，因此談到植物激素應(yīng)區(qū)分為兩種，一是對植物自身具有調(diào)節(jié)作用的植物激素，一是對人體或動物具有生理調(diào)節(jié)作用的植物激素。
　　食物中的動物激素
　　食物中的動物激素主要來源于動物食品，如各種動物的肉類和脂肪中含有的激素。其中，人們比較熟悉的是牛奶和牛肉中的生長激素。動物如同人一樣，在其生長和生存的時間內(nèi)會分泌種種激素，如生長激素、雄激素、雌激素等。如果僅僅是動物自身分泌的包含在肉類和脂肪中的種種激素，吃下后對人的危害是微乎其微的，否則，人類就不可能通過吃動物食品而進(jìn)化和維持自身的功能。
　　讓人們擔(dān)心的是，在現(xiàn)代科技和工業(yè)發(fā)展的引領(lǐng)下，現(xiàn)代養(yǎng)殖業(yè)成為了一種集約化的工業(yè)作坊，人類用盡了各種方式刺激飼養(yǎng)的動物生長，以求它們多出肉、多下蛋和多產(chǎn)奶。于是，人們懷疑這種催生的動物食品中的種種激素可能對人類有害。這里，可以用對養(yǎng)殖的肉牛和奶牛使用生長激素來解釋。
　　生長激素是動物大腦中分泌的一種蛋白質(zhì)，用于促進(jìn)動物的生長。牛也會產(chǎn)生生長激素，即牛生長激素（bGH），牛自身的這種激素對人的健康并不產(chǎn)生影響。但是，在20世紀(jì)80年代，生物工程技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生了重組牛生長激素（rbGH，也稱牛奶激素）。為了讓奶牛多產(chǎn)奶和肉牛多長肉，養(yǎng)殖者對奶牛和肉牛注射rbGH，就會增加產(chǎn)奶量和產(chǎn)肉量。以產(chǎn)奶而言，對牛使用rbGH之后，產(chǎn)奶量可以增加10%以上。于是，公眾擔(dān)心，對奶牛使用了rbGH之后是否會對人的健康有影響。對于這種情況，美國食品與藥物管理局（FDA）要求相關(guān)部門進(jìn)行大劑量的短期動物試驗。在連續(xù)28天的試驗中，老鼠被喂的rbGH劑量高達(dá)奶牛注射的rbGH劑量的100倍，但是沒有發(fā)現(xiàn)老鼠各項生理指標(biāo)有異常。據(jù)此，美國食品與藥物管理局認(rèn)為，食物中的rbGH不會被吸收，因而不必進(jìn)行長期的安全性試驗也能得出安全的結(jié)論。
　　原因在于，無論是牛身上天然的bGH還是注射進(jìn)重組的rbGH，這些激素的本質(zhì)都是蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)被吃之后，都會被消化成氨基酸碎片才能被吸收，因而不會產(chǎn)生副作用。但是現(xiàn)在不能排除蛋白質(zhì)整體或者大片段被人體吸收的可能，如此就有可能對人體產(chǎn)生其他影響，因而需要進(jìn)行長期的檢測來確定其是否對人有害。
　　盡管對牛使用rbGH不會讓牛奶和牛肉中的rbGH含量增加，也不會對人體造成危害，但是加拿大的研究人員發(fā)現(xiàn)，rbGH的使用會增加牛奶中另一種激素——胰島素樣生長因子I（IGF-1）的含量。胰島素樣生長因子I也被稱作促生長因子，是一種在分子結(jié)構(gòu)上與胰島素類似的多肽蛋白質(zhì)。IGF-1對嬰兒的生長和成人體內(nèi)持續(xù)進(jìn)行合成代謝具有重要意義。一些流行病學(xué)的調(diào)查顯示，IGF-1似乎與前列腺癌等癌癥有一定關(guān)系。如果是這樣，飲用含rbGH的牛奶就有潛在健康風(fēng)險。
　　對此，美國食品與藥物管理局也予以了回應(yīng)。根據(jù)研究，rbGH固然可以導(dǎo)致IGF-1增加，但幅度很小，小于牛奶中IGF-1的正常波動。對一頭奶牛使用rbGH之后，所產(chǎn)的奶中IGF-1的含量會有微弱上升，但是上升之后的含量還是會低于許多不使用rbGH的牛奶。此外，人體內(nèi)本身含有IGF-1，不管所喝的牛奶是否使用過rbGH，所獲得的IGF-1跟人體內(nèi)本身含有的IGF-1相比都微不足道。
　　另外，經(jīng)過加熱、消化、吸收之后，IGF-1在人體內(nèi)也不再具有生物學(xué)活性。所以，IGF-1與癌癥的關(guān)系只是一種多因素的相關(guān)性，迄今并沒有證據(jù)說明IGF-1是致癌的原因。聯(lián)合國糧農(nóng)組織和世界衛(wèi)生組織下屬的食品添加劑聯(lián)合專家委員會（JECFA）也與美方的觀點一致，認(rèn)為牛奶中的IGF-1對人的健康不構(gòu)成隱患。因此，美國并沒有禁止養(yǎng)牛業(yè)使用rbGH。
　　不過，美國禁止對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飼料。世界衛(wèi)生組織也早就從1981年開始禁止對養(yǎng)殖的動物使用己烯雌酚和己烷雌酚。這些激素加入動物飼料可促進(jìn)動物生長。后來，陸陸續(xù)續(xù)有研究發(fā)現(xiàn)，殘留于肉類食品中的這些激素一旦通過食物進(jìn)入人體會明顯影響機(jī)體的激素平衡，有的致癌、致畸;有的引起機(jī)體水、電解質(zhì)、蛋白質(zhì)、脂肪和糖的代謝紊亂，還可能引起兒童性早熟等。
　　如果嚴(yán)格按照動物飼料添加劑法規(guī)和畜牧業(yè)養(yǎng)殖法的規(guī)定，動物食品中包含的激素是難以對人的健康造成危害的。中華人民共和國農(nóng)業(yè)部根據(jù)《飼料和飼料添加劑管理條例》公布的《飼料添加劑品種目錄》（2014年2月1日實施）共有220多種飼料添加劑產(chǎn)品。養(yǎng)殖者能否嚴(yán)格按規(guī)定執(zhí)行是肉類食品中激素類物質(zhì)是否超標(biāo)的重要原因。此外，在220多種飼料添加劑產(chǎn)品中，制定國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的僅有60多種，只占總數(shù)的30%。這也造成了難以控制飼料中的添加劑，包括激素使用量，因而可能成為一種健康隱患。
　　食物中的植物激素
　　上文已經(jīng)闡明，植物激素分兩類：一是對植物有作用的激素，如刺激作物生長;二是植物中的一些化學(xué)物質(zhì)與人體中的激素結(jié)構(gòu)相似，有類似人的激素的功能，如異黃酮。從飲食營養(yǎng)的角度指稱的植物激素其實是植物化學(xué)物的一部分。
　　
　　植物化學(xué)物包括萜類化合物、有機(jī)硫化合物（如異硫氰酸鹽）、類黃酮、異黃酮、植物多糖等。植物化學(xué)物具有多種生理功能，主要表現(xiàn)在幾個方面：抗氧化作用、調(diào)節(jié)人體免疫力、抑制腫瘤、抗感染、降低膽固醇、延緩衰老等。它們的總體功能是，維護(hù)人體健康，預(yù)防許多慢性病，如心腦血管病和各種各樣的癌癥等。
　　人們比較熟悉的植物激素是大豆異黃酮，是大豆生長中形成的一類次級代謝產(chǎn)物，具有生物活性。由于是從植物中提取，與雌激素有相似結(jié)構(gòu)，因此大豆異黃酮又稱植物雌激素。大豆異黃酮廣泛存在于豆類、谷類、水果、蔬菜等300多種植物中，日常飲食中除大豆及其制品外，小麥、黑米、扁豆、洋蔥、蘋果、石榴、銀杏、葵花子和橙汁等食物中含量也相對較多。
　　大豆異黃酮能發(fā)揮人體雌激素的功能或作用是因為其既能代替雌激素與雌激素受體結(jié)合發(fā)揮雌激素樣作用，又能干擾雌激素與雌激素受體結(jié)合，表現(xiàn)為抗雌激素樣作用。大豆異黃酮顯示雌激素活性或抗雌激素活性主要取決于人體本身的激素代謝狀態(tài)。對高雌激素水平者，如年輕動物和雌激素化的動物及年輕女性，可顯示抗雌激素活性;對雌激素水平較低者，如幼小動物、去卵巢動物、絕經(jīng)女性，則顯示雌激素活性。
　　大豆異黃酮的雌激素樣作用對老年女性和許多因雌激素水平較低而誘發(fā)的疾病，如血脂升高、動脈粥樣硬化和骨質(zhì)疏松等，有一定的預(yù)防和治療作用。此外，由于大豆異黃酮物質(zhì)結(jié)構(gòu)和雌激素相似，能結(jié)合到細(xì)胞表面的雌激素受體，激活其抗癌機(jī)制，可減少女性患子宮內(nèi)膜癌、乳腺癌的危險。另外，大豆異黃酮還可以使癌細(xì)胞轉(zhuǎn)化為具有正常功能的細(xì)胞，并抑制不良腫塊結(jié)構(gòu)，因而能防止腫瘤增生和癌細(xì)胞擴(kuò)散。
　　另外，從飲食營養(yǎng)的角度看，類黃酮也是一種植物激素，主要存在于柑橘類、蘋果、梨、紅葡萄、櫻桃、黑莓、桃、杏等水果和胡蘿卜、芹菜、西紅柿、菠菜、洋蔥、西蘭花、萵苣、黃瓜等蔬菜中，而谷物、豆類、紅薯、茶葉、葡萄酒、咖啡豆和可可豆中也含量豐富。大量研究表明，類黃酮類化合物有抗氧化、抗過敏、消炎等作用，有利于防治高血壓等心血管疾病。
　　真正意義上的植物激素，是植物體內(nèi)合成的對植物生長發(fā)育有重要調(diào)控作用的幾類微量化學(xué)物質(zhì)，即生長素、赤霉素、細(xì)胞分裂素、脫落酸、乙烯等。這些植物激素也引起了人們的關(guān)注，因為有些人會對蔬菜瓜果等使用外源性植物激素，以促進(jìn)果實的生長和成熟。
　　例如，對未成熟的水果，種植者和經(jīng)銷商會使用乙烯來催熟。植物自己產(chǎn)生的乙烯當(dāng)然對人體無害，那么在水果中人為添加的乙烯是否對人有害呢？這個問題已經(jīng)有明確的答案，一般是無害的。因為，只需少量添加乙烯就能對水果，如香蕉、芒果、獼猴桃等起到催熟作用，多余的乙烯會釋放到大氣中，不會對身體造成影響。被催熟的水果跟自然成熟的水果一樣，對身體無害。既然乙烯是一種植物激素，即便施加少量外源性乙烯，也只能催熟水果，不會影響人體發(fā)育和健康。