餐桌上的化学 之 天然的危险

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转自：果壳 https://www.guokr.com/
作者：化学老猫 https://www.guokr.com/i/0683593594/
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餐桌上的化学 之 天然的危险

“天然的危险”其实是个书名,它还有个副标题,“关于食品､健康及环境的惊人事实”。这本书出版于2001年，其作者James P. Collman是斯坦福大学化学系的退休教授，美国国家科学院和美国人文与科学院两院的院士，他对生物无机化学有重要贡献。在他培养的众多博士和博士后中间，出了两位诺贝尔化学奖得主，Barry Sharpless (2001)和 Robbert H.Grubbs (2005)。

在这本充满智慧而又通俗有趣的书里，Collman教授特别强调了两个观点。

第一，不论天然或是人工合成的化学物质，没有什么是绝对安全的；

第二，一种化学物质对人体是否安全取决于它的浓度和作用于人体的哪一个器官。

为了说明第一点，Collman教授引述了一个真实的故事。美国的一个高中生曾经发布了一条警示，提醒公众一种广泛使用的化学物质，叫做一氧化二氢，无色无味，每年造成数以千计的人死亡。这条警示指出这种化学物质不仅可以引起人尿频､多汗､呕吐，在气体状态时还会造成严重的烫伤。这种物质是酸雨的主要成分，还加剧土壤流失。这条警示特别提到不慎吸入这种物质到肺部可以引起死亡，以及在肿瘤里和癌症晚期病人的体内都发现了这种物质。当收到这条警示的50人被问到是否支持禁止使用这种化学物质的时候，43人表示支持，6人表示无法决定，而只有一人知道这种危险的物质其实就是水。

由于有机蔬菜和水果在种植过程中不使用人工合成的化肥和农药，很多消费者相信有机蔬果更安全、更健康、对环境更友好，并愿意为此而承担更高的价格。

有机蔬果真的比一般方式种植的蔬果更安全更健康吗？Collman教授的答案是否定的，他还特别指出，由于有机食品的政治正确的地位，其风险并未得到充分的讨论。为此他给出了两点理由。

第一，由于种植有机农作物时采用堆肥和粪肥，与使用合成化肥的农作物相比，有机蔬菜潜藏着更大的病菌风险。

天然肥料中的动物粪便可以使有机蔬菜携带上致命的细菌。美国疾病控制中心每年报告数以百计的食物中毒致死个案，其中没有一起是化学杀虫剂残留所致。而食物中致命的细菌，比如大肠杆菌菌株O157：H7，据估计每年引起两万个病例和250人死亡。比如一种广受欢迎的沙拉原料苜蓿芽，据估计1995年在北美引起超过两万人感染沙门氏菌。1996年在日本，用于沙拉的萝卜芽携带了大肠杆菌O157而引起食物中毒，造成数千人腹泻，11人死亡。有机食品的消费者受到这些危险细菌攻击的可能性，据估计比普通食品的消费者高出七倍。

第二，与一般方式种植的蔬果相比，有机蔬果所带有的致癌物质并不少。

加利福尼亚大学伯克利分校的教授Bruce Ames发明了一种简便的方法来确定一种化合物是否引起细菌的基因突变。这种方法后来被称为Ames试验，是检测评价潜在致癌物质的通用办法。当Ames试验应用于化学合成的杀虫剂时，结果显示了它们大多是潜在的致癌物质。大约一半的化学杀虫剂在很高剂量时会诱发啮齿类动物出现癌症。出乎很多人的意料，植物含有一些天然的杀虫剂，用来防御昆虫和其他天敌。应用同样的方法，Ames发现很多存在于食物中的天然杀虫剂也能致癌。在被测试的64种植物产生的天然杀虫剂中，35种是致癌物质。烘烤咖啡含有不少于1000种化学物质，Ames测试了其中的26种，发现有19种是致癌的。 43种食用植物中含有的致癌物质的浓度超过百万分之十，而这些植物包括香芹､迷迭香等常用的香料。不受化学杀虫剂和除草剂保护的植物，特别是经过几代生长后，含有更高浓度的天然致癌物质。事实上，野生蔬果常含有毒素，而人工种植驯化可以降低天然毒素。这就是有机蔬果比一般方式种植的蔬果含有更多天然致癌物质的原因。

这么多的致癌物质，那蔬菜水果还能吃吗？为此，我想提及Ames教授的一篇论文，题目是“癌症的原因和防范：环境的因素”。Bruce Ames是加利福尼亚大学伯克利分校分子与细胞生物学系的教授，也是美国国家科学院和美国人文与科学院两院的院士，专门研究衰老和癌症的生物化学机制，1998年获美国国家科学奖。这篇论文的摘要里有这样几段话，我直接翻译出来。

“人类食物中的化学物质绝大部分都是天然的，杀虫剂也不例外。我们通过食物吃下的杀虫剂当中99.99%都是天然存在于植物里的。植物利用这些天然杀虫剂来防御昆虫和其他天敌。当以最大容忍剂量来测试时，半数的这些天然杀虫剂都使啮齿类动物患癌。因此，仅仅降低那0.01%的化学合成杀虫剂并不能降低患癌的风险。尽管蔬菜水果中含有各种使啮齿类动物致癌的天然化学物质，膳食中蔬菜水果不足却会使人患上各种癌症的机会翻倍。减少化学杀虫剂的使用，会增加蔬菜水果的价格，总体来说人们会消费较少的蔬菜水果，从而增加癌症的风险。烘烤咖啡含有上千种化学物质，其中的 26种物质经过了测试，发现有19种对啮齿类动物是致癌的。一杯咖啡中包含的这些天然致癌物质比平均一个美国人一年食物中致癌的化学杀虫剂残留的总量还要多。但是这并不说明咖啡是危险的。正确的解读是基于动物和极端剂量的致癌性试验，尽管用来建立了大量的安全指标，却不表示低剂量的致癌物质的实际危险。人类可以吃下各种各样的天然的致癌物质而不患癌的原因是，与其他动物一样，人类被许多起防御作用的酶所保护，而且这些防御酶一旦消耗又会在人体内从新制造。防御酶对天然与合成的化学物质同样有效，因此高剂量的天然和合成的致癌物质的致癌能力并没有普遍的区别。……从最大容忍剂量的致癌物质在啮齿类动物身上得出的数据，经过线性外推而判断小剂量致癌物质对人体的作用，只会得出过分夸大的死亡预测。”

“对致癌物质零接触是不可能的。低剂量的天然致癌物质和天然背景辐射一样无处不在。分析手段的巨大进步使我们能检测出极其微量的化学物质，不论它是天然的还是人工合成的。影响健康的不同风险总是相互竞争，因而社会必须区别哪些是严重的风险哪些是微不足道的风险。对那些被错误地认为在低剂量时会引起癌症的物质严加规范，实际上会使有限的资源不能集中于那些能真正有效保护公众健康的措施。”

Ames教授的这番话也提醒我们，大众传媒对科学论文的解读要尽量完整准确，以减少误解和不必要的恐慌。

参考文献：



[1] James P. Collman， Naturally Dangerous: Surprising Facts about Food, Health, and the Environment, University Science Books, 2001.
[2] Bruce N. Ames, Lois, S. Gold, Biotherapy, 1998, 11, 205.

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