來(lái)自:生物探索
消化系統(tǒng)到底有多強(qiáng)?
食物中所含有的兩種生物大分子——蛋白質(zhì)和核酸,是構(gòu)建生命信息的核心物質(zhì)。其分子量超大,結(jié)構(gòu)異常復(fù)雜。不同物種間幾乎不存在通用性。
結(jié)構(gòu)復(fù)雜的蛋白質(zhì)進(jìn)入腸道后被胰蛋白酶分解為各種小分子氨基酸,透過(guò)小腸絨毛被吸收進(jìn)小靜脈,經(jīng)血液系統(tǒng)運(yùn)輸至全身各處生長(zhǎng)旺盛的組織進(jìn)行重組,重新合成組織蛋白及各種酶類。小腸絨毛壁為一層薄壁細(xì)胞,僅允許小分子可溶性物質(zhì)通過(guò)。
分子量很大的核酸物質(zhì),在腸道中將在酶的作用下分解成小分子核苷酸、核苷,而被吸收進(jìn)細(xì)胞中,在細(xì)胞中進(jìn)一步被分解成更小的分子堿基(包括嘧啶和嘌呤兩類)。堿基或者被自身再次利用合成核苷酸(聯(lián)起來(lái)就成了核酸),或者參與其他代謝途徑,或者降解排出體外。
核酸是什么?
核酸是一類生物大分子,分為核糖核酸(簡(jiǎn)稱RNA)和脫氧核糖核酸(簡(jiǎn)稱DNA)兩種,是攜帶遺傳信息的遺傳物質(zhì)。
核酸對(duì)人體生理功能的重要性,主要是通過(guò)它所攜帶的遺傳信息而體現(xiàn)出來(lái)的。每個(gè)人的遺傳信息都是獨(dú)特的,必須被忠實(shí)地復(fù)制、表達(dá)。如果讓外來(lái)的核酸參與進(jìn)去,人體的遺傳信息就會(huì)混亂。細(xì)胞膜在正常狀態(tài)下不能吸收生物大分子,這是細(xì)胞的一種自我保護(hù)措施。如果生物大分子進(jìn)入了細(xì)胞,細(xì)胞機(jī)能將會(huì)紊亂乃至死亡。病毒感染的機(jī)理就是突破了細(xì)胞膜,把核酸注入了細(xì)胞中,使正常細(xì)胞生理功能紊亂,人體得病。
科普書(shū)不是什么都寫(xiě)的
義務(wù)教育以及高級(jí)生物化學(xué)書(shū)上對(duì)核酸進(jìn)入人消化道后的描述都是以分解成核苷酸、核苷、磷酸基團(tuán)、堿基等小分子被吸收進(jìn)身體進(jìn)行重組為結(jié)束。但是,真的僅此而已嗎?當(dāng)然不會(huì)。正在進(jìn)行當(dāng)中的研究進(jìn)展是沒(méi)有寫(xiě)進(jìn)教科書(shū)的。對(duì)于食物中核酸能否直接進(jìn)入人體,已經(jīng)有科學(xué)家進(jìn)行了證明。
2011年8月發(fā)表在國(guó)際期刊雜志《Cell Research》(IF=8.2)上的一篇研究文章就對(duì)上述問(wèn)題做出了詳盡的試驗(yàn)證明。該文作者為南京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院院長(zhǎng)張辰宇教授。文章證實(shí)了“稻米的microRNA參與了人類基因調(diào)控”。
DNA被稱為人類的“生命天書(shū)”,其中存儲(chǔ)了足量的遺傳信息;而RNA作為遺傳訊息的載體,負(fù)責(zé)將“生命天書(shū)”的內(nèi)容翻譯出來(lái),合成蛋白質(zhì)后行使各項(xiàng)生理功能。
在RNA家族里,微小RNA不僅“個(gè)子小”,而且發(fā)現(xiàn)得晚。1993年,科學(xué)家才在線蟲(chóng)體內(nèi)首次發(fā)現(xiàn)了微小RNA。2002年,植物的微小RNA被找到。它是長(zhǎng)度介于19~24個(gè)核苷酸的非編碼RNA,主要作用是通過(guò)調(diào)控身體里的蛋白質(zhì)表達(dá)來(lái)調(diào)節(jié)身體機(jī)能。
長(zhǎng)久以來(lái),科學(xué)家們一直認(rèn)為微小RNA都是“自產(chǎn)自用”。張辰宇課題組發(fā)現(xiàn),稻米中有一種含量豐富的編號(hào)為168a的植物微小RNA(MIR168a),在中國(guó)人的血清里竟然也大量存在。“植物的微小RNA和動(dòng)物(包括人)的基因組序列沒(méi)有100%一樣的,因此可以確定MIR168a來(lái)源于稻米,通過(guò)吃的方式進(jìn)入人體。”
同時(shí),他們還發(fā)現(xiàn)MIR168a除了可穩(wěn)定地存在于動(dòng)物和人的血清中外,還能和肝臟中一個(gè)基因的mRNA結(jié)合,抑制該基因在肝臟的表達(dá),使血液中的膽固醇――低密度脂蛋白難以被清除。
動(dòng)植物間的跨界基因交流
一直以來(lái),人們普遍認(rèn)為,食物中的任何核糖核酸,都會(huì)在人體的消化系統(tǒng)中被完全降解掉,所以任何外源性的核糖核酸都不可能完整存在于動(dòng)物和人的血液及組織器官中,更不可能發(fā)揮調(diào)控作用。然而,張辰宇等人的發(fā)現(xiàn)證實(shí),植物里的微小RNA,有一部分可以不被人的腸胃降解掉,并起到調(diào)控人體生理機(jī)能的作用。
從生物學(xué)意義上講,他們的這個(gè)發(fā)現(xiàn)對(duì)于理解動(dòng)植物間的跨“界”調(diào)控及共進(jìn)化的意義更大一些。舉一個(gè)例子:某種動(dòng)物在一個(gè)特定地區(qū),幾代、幾十代吃著同一種草,草內(nèi)的微小RNA有可能就會(huì)變成動(dòng)物體內(nèi)的內(nèi)源性微小RNA。一旦動(dòng)物離開(kāi)這片草地,幾代后,體內(nèi)的這種微小RNA就會(huì)被降解或排泄掉,動(dòng)物就會(huì)因?yàn)檫@種微小RNA的缺失而產(chǎn)生疾病,或因?yàn)檫@種缺失使某種基因變好。“這說(shuō)明植物不只是面臨著被吃掉的命運(yùn),同樣也可以影響、調(diào)控動(dòng)物和人類。”
反過(guò)來(lái),植物能不能利用動(dòng)物的微小核糖核酸?
張辰宇還有另外一個(gè)實(shí)驗(yàn):把牛奶澆到一盆植物的根部,四五個(gè)小時(shí)后,葉尖部發(fā)現(xiàn)了動(dòng)物的微小RNA。
轉(zhuǎn)基因作物推上風(fēng)口浪尖
既然傳統(tǒng)觀念中核酸不能被人體吸收的結(jié)論出現(xiàn)松動(dòng),那么轉(zhuǎn)基因食物中的“新插入基因”對(duì)人體是否有負(fù)面影響就不得而知了。因此不能一概而論的認(rèn)為轉(zhuǎn)基因食品對(duì)身體有害,也不能堅(jiān)定的說(shuō)轉(zhuǎn)基因食品對(duì)身體毫無(wú)負(fù)面影響。對(duì)于轉(zhuǎn)基因食物對(duì)身體有害的研究目前仍缺乏有效證據(jù),因?yàn)閹缀鯖](méi)有科學(xué)家在從事這項(xiàng)幾乎看不到利益的長(zhǎng)期需要人體參與的試驗(yàn),而且有悖倫理。而一種食物對(duì)身體的影響往往不會(huì)一朝一夕就能發(fā)現(xiàn),可能會(huì)五年也可能是五十年。
轉(zhuǎn)基因從整體上來(lái)講是一種科技進(jìn)步,可以塑造出一些綜合多種優(yōu)點(diǎn)的生命體。但是說(shuō)到食物,這個(gè)還是需要謹(jǐn)慎對(duì)待。
“我個(gè)人認(rèn)為,政府應(yīng)該特別慎重批準(zhǔn)轉(zhuǎn)基因植物商業(yè)化。科學(xué)家不能完全預(yù)知對(duì)生物進(jìn)行轉(zhuǎn)基因改造有可能導(dǎo)致何種突變,而對(duì)環(huán)境和人造成危害。雖然實(shí)驗(yàn)非常成熟,但其對(duì)人類可能造成的影響,或許要在未來(lái)幾代人后才顯現(xiàn)。”水稻專家袁隆平說(shuō)。
國(guó)家環(huán)境保護(hù)部生物多樣性研究首席專家薛達(dá)元表示,由于水稻是主糧,世界各國(guó)都比較慎重,“轉(zhuǎn)基因的大豆、玉米、棉花有商業(yè)化種植的,但是轉(zhuǎn)基因水稻,還沒(méi)有哪個(gè)國(guó)家進(jìn)行商業(yè)化種植。”
民以食為天。入口的東西需要格外謹(jǐn)慎。傳統(tǒng)觀念認(rèn)為吃下去的蛋白質(zhì)、核酸都能被徹底分解而對(duì)身體無(wú)害,然而新的研究正在質(zhì)疑這一論斷。對(duì)于科學(xué)來(lái)講,“不知道”永遠(yuǎn)不代表“不存在”。真相的到來(lái)只是時(shí)間問(wèn)題。