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科学松鼠会

让我们剥开科学的坚果

 
 
 

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什么是科学松鼠会? 我们认为,对于部分人来说,科学就像一枚枚难以开启的坚果,虽味美却不易入口。 我们希望自己能够像松鼠一样,打开科学的坚硬外壳,将有营养的果仁剥出来,让人们能够领略到科学的美妙。 我们试图让科学传播并且流行起来。

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大豆不发芽就是转基因的?   

2013-08-21 06:27:32|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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本文作者:史 军

【图片来源:shutterstock】

市场上买的豆芽很多时候看上去都硕壮的令人可疑,很多消费者本着求人不如求己的原则,自己生起了豆芽。小时候看家里老人自己生豆芽并不麻烦,不过是黄豆浸泡之后保持湿润即可,可是轮到自己生可是生,有些黄豆却无论如何也不露头。有一种传言是说,这些不发芽的大豆是转基因产品。可事实究竟是怎样的呢?

转基因大豆和终结者技术

大豆是种中国土生土长的作物,以大豆作为食物,在很长一段时间内都是我们和东亚邻邦的特殊技艺——制作豆腐。直到18世纪初,大豆才传入欧洲,之后被带来美国。然而在欧洲和美国,大豆一直都不是制作食物的主要原料。欧洲人主要是用大都作为饲料,而美国则用种植大豆提高耕地的有机氮含量,生产出来的大豆则送去榨油厂。而且榨出来的油没有进炒菜锅,而是变成油漆刷在了汽车上。随着工业的发展,对于大豆油和蛋白的需求与日俱增。于是,美国逐渐成为新的世界大豆种植中心。为了方便机械化种植,于是就有了转基因大豆。

实际上,转基因大豆"农达"(Roundup)是孟山都公司的第一个转基因商品。被转入的基因是耐除草剂草甘膦基因。有了这个基因的大豆就可以不受除草剂草甘膦的影响,农民只需使用草甘膦就可以在种植期间控制杂草,省去了锄草犁地的诸多麻烦事。后来还推出了具有抗虫能力的转基因Bt大豆和其他类型的转基因耐除草剂大豆。这些经过了大量研发审批投入的大豆一样可以发芽,加上大豆并没有明显的杂交优势所以大多数大豆种子都是纯合体,农民买了第一季大豆种子后,只要把收获下来的大豆第二年再种,就再也不需要买新的种子了,种子公司当然不愿意做这个冤大头。

于是孟山都等转基因种子公司通过签订协议来限制农民自己留种种植。确实有农民试图私自留种,但是高额的罚款和严密的调查让留种的现象维持在一个较低的水平。在1999年,孟山都公司对500个关于留种的报告进行了调查,并对65名农民提起诉讼,这些种植者最终都同意支付了每公顷2000美元的罚金。

美国转基因大豆的种植面积从1997年的7%,迅速攀升到2010年的93%。时至今日,美国大豆占世界大豆总产量的36%,而世界范围内大豆前三大产国美国、巴西和阿根廷的大豆产量加起来是中国产量的14倍还多。

那么,让种子不发芽的技术有没有?这个确实有。1998年,美国农业部和岱字棉公司曾经宣布他们发明了一项新的控制种子发芽的技术——将种子浸泡在四环素溶液后再行销售。农民用这些种子种植时一切照常,但是这些种子种出的植物再结出的种子都是不能再发芽的。也就是说,农民得到的种子都是一次性使用的。这项技术由此被形象地称为"终结者"技术。毫无疑问,对于种子公司来说,这样技术是保证收入的一个法宝。著名科学记者丹尼尔?查尔斯在他的转基因作物著作《收获之神》中做过一个形象的比喻,"终结者由一系列基因组成,这些基因充当了遗传开关的角色,在正常情况下,这些基因并不发挥作用,就像松开的捕鼠器,种子可以正常的繁育。当用四环素溶液处理之后,种子中的'捕鼠器'就'吧嗒'一下扣上了,这些经过处理种子可以开花结果,然而它们的后代就再也不能发芽了"。不过,"终结者"技术一被发明,争议很大,所以直到今天,"终结者"技术都没有被实际应用。

同时,尽管我国每年进口大量的转基因大豆,但它们在我国的规定用途是用于饲料和榨油(包括最近新批准的CV127,MON87701,MON87701×MON89788三种转基因大豆),市场上不应该出现完整的转基因大豆。也就是说,凡是在国内种植的大豆是非转基因大豆。

那么家里那些不发芽的大豆又出了什么问题呢?

豆子活着不容易

如果你泡的大豆不发芽,那最可能的原因就是大豆已经死了。我们通常的印象中,种子就代表了生命和希望。可是,种子也是有生老病死,大豆自然也逃不脱这个轮回。一般来说,把大豆放在家里的冰箱里(低温条件下储存)一年,它们的发芽率就会降到大约60%左右。如果放置30月以上,发芽率就只有20%-30%了。如果只是放在袋子里面不密封,一年后的发芽率就已经跌到了13.5%。有个别的大豆品种,新种子的发芽率就已经低于30%。有些品种常温保存一年之后的,甚至会集体阵亡。要指望这样豆子长出豆芽来,那恐怕比较困难了。

那为什么表面上看似平静的豆粒,"死亡率"会如此之高呢?

首先,大豆有可能被自己的脂肪毒死。虽然我们人类喜欢高脂肪种子带来的酥脆口感和高热量,但是这些脂肪在氧化之后就会变成凶猛的自由基。这些自由基有个强悍的能力,就是抢夺其他物质的电子,蛋白质、DNA都深受其害。被夺去了电子的生物分子,要么失去了活性,要么就土崩瓦解了。于是细胞中好端端的结构,就被些"炸弹"搞的支离破碎了。

除了脂肪,蛋白质的活性降低也是大豆的死因之一。这些蛋白质是提供大豆萌发生长的关键。我们都知道,种子中储存了大量的营养物质,那都是为生根发芽准备的。但是,这些能量和物质已经被高度浓缩,比如氨基酸都被打包成为蛋白质,而能量也被锁在结构复杂的淀粉当中,相当于把金币都铸成了大金块。如果想把这些物质和能量取出来,那就需要特殊的切割机——酶。但是,这些酶也会受到温度和湿度的影响,逐渐丧失活性。结果,就是萌发大豆得不到足够的营养,守着食品库被饿死了。

除了分解物质会逐渐降低,大豆的合成能力也会受到影响。特别是对蛋白质和DNA的合成能力会大打折扣,而这两种物质的合成复制,恰恰是生命繁衍的核心过程。

除了这些静悄悄的变化,大豆的细胞结构在储存过程中也会不断变化。比如,线粒体的形状会变得很异常。这个为细胞提能量的工厂一旦停转,所有的事情就不用干了。另外,细胞膜的结构也会受到破坏,细胞中的钙离子、钾离子、糖和氨基酸都会渗透出去。这样千疮百孔的大豆不发芽就在情理之中了。

利用这个属性,我们倒是可以在发豆芽之前,先测一下泡豆芽水的导电程。导电程度越高,那就说明细胞破损得越厉害,那生不出豆芽的几率也就越大了。这时就应该果断地将其磨成豆浆,或者煮成五香豆好了。

所以,要想发出一颗健康的豆芽,还真是很不容易啊。

【大豆的一生:在青嫩时摘下来就可以做为毛豆食用,等到完全成熟了就成为了黄豆。图片来源:unl.edu】

存一粒活大豆

实际上,比起豆芽的发芽率来说,比我们更关心大豆发不发芽的是那些农学家。要知道,我们吃的大豆还必须用种子来种,如果没有好的保存方式,真要碰见小行星撞地球那样的天灾,那我们就只能从野生大豆一点点再选育了。那么要保存种子需要几个关键的条件:

一说到保持活性,我们首先想到的就是低温。诚然,低温保存会让种子进入更深的休眠状态,降低它们的呼吸作用,这样能减少超氧化物的产生,也能让酶等蛋白质的活性保存得更久一些。但是冰箱不是保险箱,保存在里面的种子一样会逐渐丧失活性。在湖南作物研究所针对13个大豆品种的试验中,储存一年的冷藏种子的平均发芽率从原初的80%降为77%,而在30月之后会陡然下降到30%左右。冷藏只能让死亡的过程慢一点而已。

除了低温,隔绝氧气也是抑制活性的好方法。在关注温度和氧气的同时,我们经常会忽略一个影响种子生死的重要因素,那就是含水量。通过现有的实验证明,干燥储存与冷冻储存的效果是等价的。一般来说,当种子的含水量在你5%-14%间变化的时候,含水量每降低1%,种子的寿命就会提高1倍。中国农业科学院粮油作物研究所的实验显示,当储存大豆的含水量处于5.4%-6%之间,同时存放于5℃环境中时,大豆种子的发芽率和生长情况会达到最佳状态。这就意味着,我们为了生豆芽,需要把买回来的大豆(通常含水量是8.5%)做干燥处理,再放入冰箱的冷藏室。这样就能长时间保持大豆的活性,至少活到下一次生豆芽。

善待你的黄豆芽

所以,保证能发出豆芽的关键性前提是,要很新的大豆。如果大豆种子是新鲜的,还是得不到豆芽的话,那就要考虑是不是发芽过程出现了问题。

一般来说,发芽过程分为,浸泡、播种、后期管理三个阶段。对于浸泡种子来说,12小时就足够了,咱可不是煮八宝粥。只要保证豆子充分吸水鼓胀,又没有发生皱皮为准。如果浸泡的时间过长,豆子会被淹死。对!是淹死。因为种子是需要呼吸的,特别是豆子在萌发过程中,需要大量的氧气供应细胞生长。如果,这时把它们泡在水里,无异于把小鸡仔扔进了游泳池。生不出豆芽也是合情合理。

种子泡好之后,就要及时更换场地了。对于居家播种来说,一个陶罐就是最佳的器皿。这时需要保证的条件依然是足够的氧气,同时还要有温度。而陶罐是个绝佳的选择,一来陶制品通气性不错,二来还可以适度保温,让豆芽在20-25℃的温度下健康成长。相对来说,虽然那些玻璃罐子很漂亮,但是不透气,直到把豆芽菜憋成了豆豉。

在豆芽生长过程中,我们要始终保持生长环境的湿润,但是也不能浇太多的水。道理与浸种时间一样。只要能保证湿润度即可,多一分都可能把豆子推向死亡。另外,要适当隔绝空气,保证大豆生长环境的清洁。别忘了,空气中的微生物都还在觊觎大豆中的营养物质呢。

只要能做到上述几点,生个大豆芽并非难事。

结论:

发不出芽的大豆基本上是因为它们已经死掉了,和转基因没有什么关系。大豆作为一种高脂肪高蛋白的种子,发芽率随着时间下降的很快。如果对生豆芽感兴趣,不妨去田间地头直接搞点最新的大豆,那就会非常容易的发出豆芽了。

随文附赠的小贴士

阿司匹林助力私家豆芽

生豆芽的时候,不妨放两片阿司匹林在水里面。因为阿司匹林可以有效提高大豆中超氧化物岐化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)的水平,从而抑制自由基对细胞的破坏作用。浓度为60毫克/升的阿司匹林溶液效果最好,可以将发芽率从40%提高到60%左右。

绿色豆芽是特别品种?

绿色大豆芽只是在发芽过程中接受了光照而已,把生豆芽的场地从无光的陶罐,换到见光的沙土苗床上,我们就能得到绿颜色的大豆芽了。不过豆芽生产要用弱光,所以遮光网是必不可少的。

参考文献

  1. 董新红,宋明。2001。种子寿命研究进展,生物学杂志,18(6),7-9。
  2. 王彦荣等。2001。种子劣变的生理学研究进展综述,草地学报,9(3),159-164
  3. 郑普英,伍晓明,黄永菊,陈碧云,许鲲,沈金雄。2001。大豆种子超干燥保存研究,中国油料作物学报,23(1),22-26
  4. 唐善德等,大豆种子裂变及其影响因素。湖南农业科学,1994年第一期,29-31

关于本文

本文首发于果壳网“谣言粉碎机”主题站《大豆不发芽就是转基因的?

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