激素、生长调节剂及其大范围应用之隐忧

蒋高明

一、激素的概念与作用

激素，英文名称为hormone，希腊文原意为“奋起活动”，是那些对机体代谢、生长、发育、繁殖、性别、性欲和性活动等起重要调节作用的化学物质。人类第二性征出现就是激素(雌激素与雄激素)导致的结果。激素由高度分化的内分泌腺或内分泌细胞分泌出来，在哺乳动物中可直接进入血液。激素是一类特殊的化学信息物质，可调节各种组织细胞的代谢活动来影响生物的生理活动。

高等生物大都含有激素。激素最早从人体中发现，后在动植物中发现了几十种激素。植物中的五大经典激素，即生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯。从细胞分裂、伸长、分化，到影响发芽、生根，再到开花、结实、性别决定，最后到休眠和脱落等，都受到激素影响。动物生长发育也需要自身产生的少量激素调控，人为添加可显著提高生长速度，表现为异速生长，动物“速成班”现象就是这样形成的。

在高等动物中，激素分泌量极微小，为毫微克(ppb)级水平，但其调节作用却极明显。激素虽然不参加具体的代谢活动，只对特定的代谢和生理过程起调节作用，可调节代谢及生理过程的速度和方向，如让动物们生长更快就是对速度调节的结果。

兴奋剂发挥作用的也是激素，它能让运动员能够跑得快，举得重。在日常生活中，激素还能让人长得快，长得高呢。生长激素分泌过多就会引起巨人症，分泌过少就会造成侏儒症。

二、自然界中的激素

蚕完成从幼虫到成虫的华丽转身，都需要蜕皮激素参与。刚孵化的幼虫，遍体着生黑褐色刚毛，体躯细小似蚂蚁，称蚁蚕。蚁蚕借摄食桑叶而迅速长大，体色逐渐转成青白。其体壁的表皮要发生多次脱换，这种现象称蜕皮，是蚕体内咽侧体分泌的保幼激素与前胸腺分泌的蜕皮激素共同作用的结果。蜕皮前，幼虫停止食桑，吐丝于蚕座上，用腹足和尾足固定蚕体，静止不动，称眠。眠是分龄的界限，每眠一次增加1龄。体重和体积随龄期增进而显著增大。蜕皮次数的特性称眠性，受遗传控制，其中发挥作用的重要成分是蜕皮激素。

大家都熟悉的蝉也要蜕皮，不过其蜕皮一生只有一次，由卵、幼虫（若虫）经过一次蜕皮，不经过蛹的时期而变为成虫。因此，人们通常说的蝉蛹是不存在的，其实是幼虫。蝉属不完全变蝉的蜕变，也需要激素参与，跟体内分泌“脑激素”、“保幼激素”以及“蜕皮激素”等有关。增减任何一个激素，都会影响它的性状和生长发育。

植物完成从受精卵到果实的形成也离不开激素。被子植物的雌蕊经过传粉受精，受精卵进一步发育成种子，由子房或花的其他部分（如花托、花萼等）参与发育而成果实。种子起传播与繁殖的作用。植物经过昆虫或风或水将雄性器官的花粉运送到雌性器官的柱头上，精子与卵子结合，释放激素，促进了种子与果实形成。

在自然条件下，植物也有不经传粉受精而结实的，这种果实没有种子或种子不育，故称无子果实如无核蜜橘、香蕉等。此外未经传粉受精的子房，由于某种刺激（如萘乙酸或赤霉素等处理）形成果实，如番茄、葡萄，也是无种子的果实。植物激素的化学结构已为人所知，人工合成的相似物质称为生长调节剂，如吲哚乙酸；有的还不能人工合成，如赤霉素。

三、动物激素

按化学结构分类，动物激素可分为四类。①类固醇类激素，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;②氨基酸衍生物类激素，有甲状腺素、肾上腺髓质激素、松果体激素等;③肽与蛋白质类激素，如下丘脑激素、垂体激素、胃肠激素、胰岛素、降钙素等;④脂肪酸衍生物类激素，如前列腺素等。这些激素种类在人体内最为常见，在血中的浓度极低。

按照组成激素的化学性质分类，动物激素可分为含氮类激素、类固醇激素与固醇激素等。

①含氮类激素作为第一信使，该类激素与靶细胞膜上相应的专一受体结合，激活细胞膜上的腺苷酸环化酶系统，在Mg2+存在条件下，ATP转变为cAMP。cAMP为第二信使。信息由第一信使传递给第二信使。cAMP使胞内无活性的蛋白激酶转为有活性，从而激活磷酸化酶，引起靶细胞固有的、内在的反应，如腺细胞分泌、肌肉细胞收缩与舒张、神经细胞出现电位变化、细胞通透性改变、细胞分裂与分化以及各种酶促反应等。

②类固醇激素这类激素是分子量较小的脂溶性物质。可透过细胞膜进入细胞内，在细胞内与胞浆受体结合，形成激素胞浆受体复合物;该复合物通过变构就能透过核膜，再与核内受体相互结合，转变为激素-核受体复合物，促进或抑制特异的RNA合成，再诱导或减少新蛋白质合成。

③固醇激素又称甾醇，是类固醇的一类，是含有羟基的类固醇。它们均以环戊烷多氢菲为基本结构，并含有羟基，故称为固醇类化合物。用碱性溶液提取动植物组织中的脂类，那些不能为碱所皂化的物质就是固醇激素。固醇类化合物种类繁多，广泛分布于生物界，如胆固醇是高等动物细胞的重要组分，可与长链脂肪酸形成的胆固醇酯，是血浆脂蛋白及细胞膜的重要组分。胆固醇是动物组织中其它固醇类化合物如胆汁醇、性激素、肾上腺皮质激素、维生素D3等的前体物质。

四、植物激素

植物自身产生的、运往其他部位后能调节植物生长发育的微量有机物质称为植物激素。人工合成的具有植物激素活性的物质称为植物生长调节剂。已知的植物激素主要有以下5类，即生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯，而油菜素甾醇也逐渐被公认为第6大类植物激素。 

植物激素亦称植物天然激素或植物内源激素，是指植物体内产生的一些微量而能调节（促进、抑制）自身生理过程的有机化合物，都是些简单的小分子有机化合物。植物激素对植物的生长发育有重要的调控作用，生长素、赤霉素、细胞分裂素能促进植物生长和发育过程，而脱落酸和乙烯的作用则是抑制植物生长，促进成熟和衰老。这几种激素在植物生长发育的不同时期除各有其独特作用外，还能互相促进或抑制，充分发挥调节植物生长发育的作用。一些矿质养分如氮、磷、钾和土壤逆境胁迫会影响植物根系激素的含量和分布，进而调控根系生长。

五、生长调节剂

人们根据激素的作用原理，为了让动植物长得快，或达到其他人为目的，通过化学合成、或通过微生物、动物或植物生产激素。人工合成激素如2,4-D（2，4-二氯苯酚代乙酚）、氯吡苯脲等。植物也可生产动物的激素，如从鸭跖草科植物珍珠露水草根部提取可提取蜕皮激素可应用于动物饲养；从赤霉菌的培养过滤物中制取的的赤霉素可应用于植物等等。这些人工合成的激素量远远大于动植物自身合成的量。与动植物体自身产生的的微量激素不同，在来源上也有所不同（如植物到动物，或者微生物到植物等），所以称为生长调节剂，也称为外源动植物激素。

氯吡苯脲是一种具有细胞分裂素活性的苯脲类植物生长调节剂，其生物活性却较6-苄氨基嘌呤高10-100倍，因此具有激素的作用，被广泛用于农业，园艺和果树，促进细胞分裂，促进细胞扩大伸长，促进果实肥大，提高产量，保鲜等。

氯吡苯脲由东京大学药学部的首藤教授等发明，日本协和发酵工业株式会社研究开发。1980年，在日本植物调节剂研究协会批准下，以KT-30的名称，开始了日本全国范围内的效果试验。后被中国引入。1987年，国内四川大学化学系首次合成成功氯吡苯脲。

氯吡苯脲的主要作用表现在：1）促进茎、叶、根、果生长的功能，如用于烟草种植可使叶片肥大而增产。2）促进结果。可以增加西红柿（番茄）、茄子、苹果等水果和蔬菜的产量。3）加速疏果和落叶作用。疏果可增加果实产量，提高品质，使果实大小均匀。对棉花和大豆言，落叶可使收获易行。4）浓度高时可作除草剂。5）其他。如棉花的干枯作用，甜菜和甘蔗增加糖分等。

六、激素或生长添加剂滥用的安全问题

当笔者质疑激素滥用会造成安全问题时，一些植物生理学家甚至生态学同行都表示不理解，他们说植物的激素在动物身上不会起作用，反之亦然。其实在现实中并不是如此，如蜕皮激素就可以在植物中生产出来，蜕皮激素不仅作用于蚕，还是对水生甲壳类——虾、蟹类生长发育、脱壳变态发挥作用，对地憋虫人工养殖也有作用。如从鸭跖草科植物珍珠露水草根部提取可提取蜕皮激素。微生物产生的赤霉素也用于植物，已经没有争议。有了激素帮忙，刚摘下来的香蕉在运输过程中成熟，一些水果大大增大了体积或糖分；动物激素或生长调节剂也能鸡、鸭、猪、鱼、虾、海产等长得快，大大缩短了生长周期还节约饲料。

许多激素制剂及其人工合成的产物应用于临床治疗及农业生产。利用遗传工程的方法使细菌生产某些激素，如生长激素、胰岛素等已经成为现实，并已广泛应用于临床上，成为治疗糖尿病，侏儒症等的良药。由此看来，原本动物或植物自身能够产生的激素，通过人工办法扩大了应用范围，对于其安全性问题，尤其添加到动物或植物中的人工合成激素或者生长调节剂，对人体会发生什么作用，则缺乏系统的研究，很多都是停留在理论推导方面。理论上讲，人也是动物，其身体内过多吸收激素或者生长调节剂，对健康发育存在的潜在健康问题不得不警惕，兴奋剂检测就很说明问题。

植物激素是为农药使用的，如一种叫做“番茄专用坐果灵”的药说明上写着“保花保果、增产增收”；一种叫做“增瓜灵”的药上写着“雄花变雌花，可使黄瓜增产50%左右”；一种叫做“国光澎大”的药上写着“促进营养物质向块根转移，膨大（甘薯、马铃薯）块根”。

植物生长调节剂在田间地头使用率究竟有多高呢？一个瓜果蔬菜从小到大究竟吃了多少“药”？“并不是所有的作物都能使用植物生长调节剂，主要是一些大棚里的作物用的比较多，而且主要集中在一些瓜果类的作物。 ”据一位从事将近30年农资行业的农药商介绍，他接触的作物中，除去普通的化肥农药不说，使用植物生长调节剂最多的作物为西红柿了，但也只在两个阶段用了两种植物生长调节剂——防落素和坐果灵。其中，大棚里的西红柿基本100%都用了‘防落素’，也叫‘坐果灵’。

“坐果灵”只有1元钱，和种地的成本比起来，这样的花销几乎可以忽略不计，但这1元钱带给农民的收入却是巨大的。使用了“防落素”后，大棚西红柿亩产能够达到15000斤左右，其中起码三分之一以上是因为使用“防落素”增产的。早春西红柿价格在3元/斤左右，农民每亩多花几元钱可以多收入15000元。

除了西红柿外，像黄瓜这样的作物也使用多种植物生长调节剂。开花前使用“增瓜灵”后，可以让花朵大多数都转变成能够结果的雌花，降低不结果的雄花的数量；结果后使用“甜蜜蜜”，能够让黄瓜的口感更甜；抹上了催熟剂的黄瓜，变得顶花带刺、又粗又直……

2011年5月中旬，江苏省丹阳市700多亩现代高效设施农业示范园里，许多西瓜未成熟就竞相炸裂。西瓜开裂引发关注，人们担心使用了膨大剂的西瓜会爆炸，人吃了会怎样。膨大剂还有相应的名称，如调吡脲、吡效隆、膨果龙等。其对高等动物低毒；对大白鼠急性经口LD50为1568-2787毫克/千克。

2013年3月22日，《消费质量报》曝出一只鸡从孵出到端上餐桌，只需养殖45天，从事饲料销售近十年的杨先生揭开行业“潜规则”——多半家禽饲料里含有激素。一只鸡一生要打10多种、甚至更多的药品，才能坚持到卖出去的那天。让鸡快速生长，主要得益于激素的使用。喂药、喂添加剂、喂激素的事情，在养殖业行业里已经是‘公开的秘密’。

目前城市消费的动物蛋白(禽、畜、水产品等)几乎无一例外地含有各种添加剂。鸡由原来的1年多缩短到45天就能长大上市（美国最新技术已缩短到30天以内）；鸭、鹅寿命等缩短到28天左右；猪则由原来的2年缩短到现在的4个多月长成，动物“速成班”现象异常严重。动物“早熟”就是各种激素、添加剂的“功劳”。动物寿命缩短了，人类的寿命也将受到影响。那些出现“性早熟”的儿童，往往是喜欢吃鸡、海鲜等含有激素食品的。北京某6岁女童患者，平时特别喜欢吃鸡翅膀。殊不知养鸡户给鸡打疫苗、打催熟剂就是通过鸡翅膀注射的，吃鸡翅膀上瘾就很容易被“催熟”。黑龙江另一6岁女童尤爱海鲜（以人工养殖为主），平时无论到哪个亲戚家，大家都会将海鲜一古脑儿地让给她吃，最终导致了该女童“性早熟”。

人们不仅让动物长得快，还要让植物长得快，并且在一年四季里生产蔬菜和水果。大棚菜将季节打乱的同时，也将人的生理周期打乱了。反季节蔬菜生产中，除大量使用农药、化肥外，激素、催熟剂也是大量使用的，甚至有大棚专业户发明用避孕药让黄瓜“顶花带刺”。那些用激素催熟的西红柿、水果，残留的催熟剂照样也会“催熟”儿童。有些家长过分溺爱孩子，让他们冬天吃草莓、葡萄，春天吃西瓜和桃子，还在超市上挑选颜色特别鲜艳、个头特别大的水果。这些貌似美丽的水果很可能施加了催熟剂或防腐剂。

不管业界对植物生长调节剂的危害是否达成共识，对于自己吃的蔬菜，农民是从来不用植物生长调节剂的，这却是事实。“咱种这点菜都是自己吃的，也不指望它卖钱，不着急吃就等着它自己慢慢熟去呗！那些东西咱自家用不着，也不去买它。 ”采访中，瓦房店某农户告诉记者。自己不吃，卖到市场上去，这本身就存在着严重的问题。专家们所说的只要不超标，规范使用，激素肉或激素菜或激素水果都是安全的，事实不一定如此。

且不论激素或生长调节剂危害是否存在，是否会干扰人体发育，尤其儿童发育，消费者必须对生长调节剂使用情况有知情权，如西红柿、西瓜、草莓、西瓜、牛奶、水产或海鲜等，是否用了激素（为了担心消费者对这个术语产生联系，发明者用了生长调节剂来代替，估计很多人也是不知情的），用了什么激素，为什么不结种子，这些都有明明白白告诉消费者。科学家还要加强科学研究，用来自市场上的含有激素或者生长添加剂的食物喂养动物，或召集志愿者做实验。在没有明确的证据出现之前，不能轻言激素或生长调节剂无害，或者有害。

这才是科学的态度。