了解食物的消化、吸收就不会惧怕转基因
转基因食物和普通食物有什么不同?
转基因食物就是将普通食物中的部分基因经过人为的修饰(modification)而成。正是经过这种人为的修饰,使不少人害怕和恐惧。这种害怕和恐惧产生的原因主要有:
一、 他们认为天然的东西是好的,是安全的,是经过几百几千年食用过的。人工改变过的食物也必须经过几十年的考验才行。
这种观点看似对,实是错。
首先,天然的植物并不是全部可以食用的。有些蘑菇和野草是有毒的,有些豆科类植物(如扁豆等)不经过烧煮也是有毒性的。所以并不是说大自然施于人类的都是好的。可以这样说:正是因为天然的东西并不完美,才促使人类去开拓,去改造原有品种,不仅要提高原有品种的质量,还要提高原有品种的产量,以满足日益增加的人口的需要。难道不是吗?看看今天的稻米,小麦,玉米,马铃薯,。。。。。。那一个品种不比原始的好?要不是经过人们的辛勤劳动,不断改良品种,而是只躺在大自然的恩赐上,今天能养活地球上几十亿的人吗?
因此,人类千百年来所食用的食品并非天然,而是早已被人们改造过了。可以这样说:今天地球上存在的食物品种大都不是“原始的”,而是不断改变过来的。因此,说什么经过人工改变的食物必须经过几十年的考验才能吃这种说法是没有必要的。
二、 他们认为利用现代生物技术,人为地改变原有的遗传密码,原有的基因给你“转“了一下,总是使人不放心。
要消除这种担心,就要深入了解食物进入人体后的消化、吸收过程。
大家知道食物的吸收主要在小肠内进行,但是食物的营养成分要通过小肠粘膜是有条件的:食物的分子必须足够小,一般来说其分子量大于1000的不能通过小肠粘膜,而只有当消化过的食物分子的分子量小于1000时才能通过小肠薄薄的粘膜外层,被内部的血液和淋巴带走。
《医学营养学》告诉我们,人体必须的营养素按传统的分类方法分为六大类:即蛋白质、脂类、碳水化合物、矿物质、维生素和水。这些营养物质都存在于食物中。
然而其中的蛋白质、脂类、碳水化合物都是大分子。所以必须经过胃的粘磨,经过胃酸,各种消化酶和胆汁等的帮助,将这些大分子逐渐分解为可被吸收的小分子。
先看蛋白质。细胞中除了水以外,蛋白质的含量是最高的。生物体的各种结构及功能都是通过蛋白质分子实现。蛋白质是生命的物质基础。然而蛋白质的分子量极大,它是由各种不同的氨基酸按不同的比例聚合而成。所以食物中的蛋白质必须先经过消化。蛋白质的消化是从胃开始的,在胃蛋白酶的作用下,被分解为多肽及少量氨基酸。蛋白质在胃中的消化很不完全,需要在小肠被进一步分解,在胰蛋白酶,糜蛋白酶,弹性蛋白酶等内肽酶的联合作用下,蛋白质被彻底分解为小分子肽和游离氨基酸,直到此时才能被吸收。
蛋白质尽管有成千上万种,却都是由20种氨基酸组成,每种氨基酸有特定的结构、组成和分子量,其中分子量最大的为240(胱氨酸),最小的为75(甘氨酸)。因此蛋白质是被分解成各种氨基酸才被小肠吸收。
据《医用营养学》介绍,膳食中的脂类主要是脂肪,此外有少量的胆固醇和磷脂。脂类不溶于水,必需在小肠中经胆汁酸盐的作用,乳化成细小的微团,再被各种脂肪酶分解为甘油,脂肪酸和甘油一脂。它们的分子量一般不超过200,经小肠绒毛的中心乳糜管通过淋巴循环最后流入总的血液循环,运输到有关组织储存或利用。
再说碳水化合物。我们人体所需的碳水化合物主要有三种:
1. 单糖:葡萄糖和果糖
2. 低聚糖:是由几个单糖聚合而成。其中能生成二个单糖的叫二糖,如蔗糖、麦芽糖。
3. 多糖:如淀粉、纤维素。
单糖的分子式为C6H12O6,分子量为180,可直接被人体吸收。二糖的分子式为C12H22O11,分子量为342,同样也能直接被吸收。
多糖中的淀粉是人类的主要食物。它存在于许多植物的种子、茎和根块中,如马铃薯,大米、玉米、小麦中。淀粉的分子式为(C6H10O5)n,其中n为100至数百。分子量要达到数万,故为大分子,它无甜味,不能直接被人体吸收,只能经过消化,在淀粉酶等的作用下,将淀粉大分子的键剪断,成为许许多多的葡萄糖分子,才能被小肠吸收。
所以说,所谓消化作用,其实质就是将进入口中的食物捣烂,在消化道中使其分裂成足够小,小到可以通过小肠表面绒毛,进入小肠内部的血液和淋巴系统。直到此时,消化过程结束,吸收过程开始。
上述内容许多人都熟悉,但我要强调大家记住的是:食物被人体吸收是有条件的:其中第一条就是分子量要小于1000。
如果我们看西药的说明书,它们的药用成分的分子量均为几百,没有超过900的。如果超过了就只能注射而不能口服,就是这个道理。
接下来要说明的是何为基因,转基因。
根据《细胞生物学》我们知道,一切生物除病毒外,从单细胞到高等动、植物都是由细胞组成的。各种复杂的生命现象就是在细胞的基础上产生的。构成细胞的物质称为原生质,又称为生命物质。上面提到的食物中的六类营养素就属于原生质。作为原生质,在细胞中除了六类营养素外,还有重要的一类:核酸。核酸是细胞中最重要的生物大分子,是生物遗传的物质基础,现已知所有生物体包括病毒、细菌、真菌、植物、动物以及人体的细胞内皆有核酸。
核酸分二种:一种称为“核糖核酸”或“RNA”,另一种称为“脱氧核糖核酸”或“DNA”。DNA含有整个生物体的遗传蓝图,除了携带遗传信息外,也能复制这些信息。一个DNA分子可携带数以千计的个制造蛋白质的密码,负责每个蛋白质密码的DNA段落则称作一个“基因”。每种生物都有自己特定的DNA大分子,而且这种DNA分子存在于这种生物的每个细胞中。这个DNA分子就是这种生物生长、发育、遗传的蓝图,它是通过内部含有的许许多多“基因”按部就班地“表达“来实现生物的整个生命过程的。
例如一粒稻谷,在适宜的条件下(土壤、水分、温度、阳光、空气等)会发芽,出苗,生长,抽穗,逐渐长成成熟的稻穗。
所谓转基因食物就是应用物理、化学或生物学技术将外源基因转移到受体细胞内,并使之在细胞内实现转入基因的扩增或表达。也就是对原有的基因进行了部分的修饰(修改)
就拿在2012年闹得沸沸扬扬的黄金大米来说,科学家们将维生素A合成的前体—β-胡萝卜素的基因导入了水稻,这些基因的产物能够在稻米主要食用部分胚乳中富集,从而使大米带有胡萝卜素的金黄色,故被人们称作“黄金大米”。食用了这种大米能比平常的大米吸收到更多的维生素A。这对贫困地区的儿童由于营养不良在饮食中缺少维生素A而造成视力障碍等疾病无疑是个福音,这也是科学家的初衷。然而人们担心的是,这个黄金大米不是天然的,它的基因是经过修改的,食用了以后会不会影响人的基因,或形成其他疾病?
这个担心其实是多余的。因为改变的是原有大米的基因,改变的是部分大米生长、发育的蓝图,改变的是大米的部分品质。无论那种生物,(如大米,鸡蛋,猪肉)当作为人类的食物时,一般均经过烧煮而早已失去了生物活性。即使生吃了一种具有活性的某种食物,经过人的消化道中的胃酸,各种酶等等的作用而使其失去活性。更何况作为信使的DNA是个极大的分子,生物中最小的DNA分子的分子量也在106以上,它由成千上万个基因组成,每一个基因(可以表达一个蛋白质分子),也由一条多核苷酸单链构成,其分子量也是几千或几万,不可能通过正常的消化系统进入人的血液,更不可能进入人的细胞中,当然更不可能影响到人的DNA。它作为食物进入人体后必需经过分解,分解成单个核苷酸才能进入血液(从单个核苷酸的组成可知它的分子量在330---380之间),供人体复制细胞时合成人体自己的DNA之用。因为所有生物体内的核苷酸都是一样的、通用的。
所以说,食物基因修改不修改完全一样,食物中的基因由于分子量太大不可能进入我们人体,就象蛋白质、脂类、淀粉不能直接进入人体一样。
因此,食物经过消化后,在人体血液中存在的是各种氨基酸,甘油,脂肪酸,葡萄糖,维生素,矿物质,核苷酸,氧气等等,当然还有大量的水,它们不再具有原来食物的生物活性。它们随着血液,每分钟在全身走一圈,它们成为了人体的营养物质供各细胞吸收利用,并在人自身的DNA蓝图下,将它们组成人体需要的各种酶、蛋白质、糖原等等,以及复制人体的各种细胞,以维持人的日常生活和生长、发育的需要。(原文标题为《我的观点:为什么说转基因食物是安全的》)
主要参考资料
1. 黄承钰主编。医学营养学。人民卫生出版社2008.11
2. 罗深秋主编。医用细胞生物学。第二军医大学出版社。2004.9
3. 谷志远主编。现代医学分子生物学。人民军医出版社。1998.9
4. 姚映钦主编。有机化学。化学工业出版社。2008.9
5. 目击者丛书.科学博物馆。《生命》,《人体》三联书店,英文汉声出版有限公司