帶你認(rèn)識植物生長調(diào)節(jié)劑

　　指導(dǎo)專家：康玉凡，女，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)與生物技術(shù)學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師；中國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展協(xié)會豆類芽菜產(chǎn)業(yè)分會副會長兼秘書長；芽菜研究中心主任；國家食用豆現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系食用豆產(chǎn)品加工研究崗位科學(xué)家；擔(dān)任中國農(nóng)業(yè)大學(xué)理科試驗(yàn)班導(dǎo)師。

　　現(xiàn)在，一說到芒果人們就會說是用植物激素催熟的，提到西瓜，很多人就會想到是植物激素催熟的、打針的……其實(shí)，在農(nóng)業(yè)上使用的植物激素通常叫做植物生長調(diào)節(jié)劑。植物生長調(diào)節(jié)劑究竟是否有害？用植物生長調(diào)節(jié)劑處理后的果實(shí)是否營養(yǎng)價(jià)值更低呢？我們請中國農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)與生物技術(shù)學(xué)院康玉凡教授幫助我們解答。

　　食品與營養(yǎng)信息交流中心（CFIC）：植物生長調(diào)節(jié)劑也是農(nóng)藥嗎？是如何分類的？

　　康玉凡：植物生長調(diào)節(jié)劑是指對植物的生長、發(fā)育起調(diào)節(jié)作用的農(nóng)藥，通常是指通過化工合成和微生物發(fā)酵的方式得到的分子結(jié)構(gòu)和生理效應(yīng)與植物激素(植物體內(nèi)天然存在的一類化合物)類似的有機(jī)物質(zhì)，包括人工合成的化合物和從生物中提取的天然植物激素。植物生長調(diào)節(jié)劑具有催熟、保鮮、脫葉、防落、抑制或促進(jìn)生長等效應(yīng)，其作用與生長植物的內(nèi)源激素相一致，使用量微小，在幾個(gè)ppm到數(shù)十ppm不等，在農(nóng)作物生產(chǎn)中有一定的作用。

　　目前，我國《農(nóng)藥管理?xiàng)l例》將植物生長調(diào)節(jié)劑作為農(nóng)藥進(jìn)行統(tǒng)一管理。農(nóng)藥按口服半致死量的高低(每千克體重的半致死量, LD50 ) 分為6類: 特劇毒、劇毒、高毒、中等毒、低毒和微毒。植物生長調(diào)節(jié)劑是一類能夠調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育的農(nóng)藥, 不以殺傷有害生物為目的, 所以其毒性一般為低毒或微毒。

　　食品與營養(yǎng)信息交流中心（CFIC）： 常用的植物激素有哪幾類？它們都有什么作用？植物在種植過程中，為何要使用植物激素？

　　康玉凡：目前，較為常見的植物激素主要包括生長素、赤霉素、細(xì)胞分裂素、脫落酸和乙烯等五大類，相對應(yīng)的植物生長調(diào)節(jié)劑也有此五大類，在在種子萌發(fā)過程中具有一定作用。

　　種子萌發(fā)是一個(gè)復(fù)雜的物質(zhì)代謝過程，多種植物激素和植物生長調(diào)節(jié)劑參與和調(diào)節(jié)種子萌發(fā)及幼苗生長，使種子活力、幼苗形態(tài)、內(nèi)部營養(yǎng)物質(zhì)及酶類也發(fā)生相應(yīng)的變化。種子萌發(fā)和幼苗生長是一個(gè)復(fù)雜的植物生理生化、物質(zhì)代謝過程，受其內(nèi)部或外部植物生長物質(zhì)的調(diào)控，而表現(xiàn)出種子活力、幼苗生長、形態(tài)特征、細(xì)胞組織、物質(zhì)代謝等方面的效應(yīng)，直接或間接影響植物的營養(yǎng)生長和生殖生長，進(jìn)而影響植物的生物產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量、營養(yǎng)品質(zhì)及其安全性等。

　　生長素（如IAA 和2，4-D）對植物生長的誘導(dǎo)往往是有正負(fù)兩重性，它既能促進(jìn)生長，也能抑制生長；既能促進(jìn)萌發(fā)，也能抑制萌發(fā)；既能護(hù)花護(hù)果，也能疏花疏果。這主要取決于施用的濃度和物、器官的類型以及細(xì)胞的年齡性。

　　脫落酸（ABA）：有促進(jìn)種子休眠，抑制植物幼苗生長，促進(jìn)葉片脫落的生理學(xué)效應(yīng)，有“休眠素”之稱。

　　赤霉素（GA3）：可以解除種子的休眠，增加植物種子內(nèi)部水解酶的合成，并對完整性受到破壞的細(xì)胞膜進(jìn)行一定程度的修復(fù)，提高種子的活力，提高種子的發(fā)芽勢和發(fā)芽率。

　　乙烯（ETH）：乙烯對植物的生長具有抑制莖的伸長生長、促進(jìn)莖或根的增粗和使莖橫向生長，具有打破種子和芽的休眠的作用。幾乎所有高等植物的組織都能產(chǎn)生微量乙烯。

　　細(xì)胞分裂素（CTK）：對種子萌發(fā)及幼苗生長的調(diào)節(jié)作用，表現(xiàn)出形態(tài)特征、生物化學(xué)組分、提高抗逆性的效應(yīng)。6-BA處理后種子的活力、發(fā)芽率、生長勢均有明顯提高；可抑制側(cè)根生長，使下胚軸增粗、對幼苗生長、葉綠素的合成、可溶性糖、可溶性蛋白質(zhì)具有顯著的促進(jìn)作用。

　　食品與營養(yǎng)信息交流中心（CFIC）：植物激素和植物生長調(diào)節(jié)劑有何區(qū)別？

　　康玉凡：植物生長調(diào)節(jié)劑與植物激素在概念上是有區(qū)別的。

　　植物激素是指植物體內(nèi)器官分泌的一些數(shù)量微少而效應(yīng)很大的有機(jī)物質(zhì)，也稱內(nèi)源激素。它從特定的器官形成后，就地或運(yùn)輸?shù)絼e的部位發(fā)揮生理作用，調(diào)節(jié)植物的生長發(fā)育過程。目前內(nèi)源激素公認(rèn)的有生長素、赤霉素、細(xì)胞分裂素、脫落酸和乙烯五大類，另外有人將油菜素甾體類、茉莉酸類也列為植物激素。

　　由于植物體內(nèi)的植物激素含量甚微，如果通過從植物體內(nèi)提取植物激素再應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)非常困難，成本也很高。于是，人們就采用人工合成方法合成具有類似植物激素功能的有機(jī)化合物，這便是植物生長調(diào)節(jié)劑。植物生長調(diào)節(jié)劑不是內(nèi)源激素，它通常是人工合成的、具有植物激素作用的一類外源有機(jī)物質(zhì)，在較低的濃度下即可對植物的生長發(fā)育表現(xiàn)出促進(jìn)或抑制作用，調(diào)節(jié)植物的生長發(fā)育，從效果上起到了植物內(nèi)源激素的作用。

　　后來人們又將兩種或兩種以上的植物生長調(diào)節(jié)劑復(fù)配使用，從而一次使用達(dá)到多種效果。目前市場上出現(xiàn)的大多數(shù)植物生長調(diào)節(jié)劑都是復(fù)配產(chǎn)品。但是，無論是哪些植物生長調(diào)節(jié)劑，無論如何復(fù)配，都源自于最基本的五類植物內(nèi)源激素。

　　食品與營養(yǎng)信息交流中心（CFIC）： 植物生長調(diào)節(jié)劑究竟是否會導(dǎo)致人和動物性早熟？它和動物激素有什么相似之處嗎？

　　康玉凡：平時(shí)，我們通常將農(nóng)業(yè)中使用的植物生長調(diào)節(jié)劑也叫做植物激素，因?yàn)樗鼈兏参锛に氐男再|(zhì)和作用十分類似。

　　植物激素存在于生長的植物體內(nèi)，幾千年來植物體作為人類的蔬菜、水果、糖、油等的主要食物源，植物體內(nèi)的種植物激素在食用中是安全。植物激素不會導(dǎo)致人和動物性早熟。植物激素只作用于植物體，植物激素沒有雌激素、雄激素之分，植物激素對動物體不起作用；植物激素大多是小分子，而動物激素主要是大分子的蛋白質(zhì)和多肽，兩者的化學(xué)結(jié)構(gòu)不同，作用機(jī)理也完全不一樣，動物激素僅作用于動物體，因此，而動物激素對植物體也不起作用。

　　食品與營養(yǎng)信息交流中心（CFIC）：常見的植物生長調(diào)節(jié)劑，安全性又如何呢？

　　康玉凡：植物生長調(diào)節(jié)劑的安全性其實(shí)還是很高的。以6-BA為例，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)研究課題“關(guān)于6-芐基腺嘌呤和赤霉酸在豆芽工廠化生產(chǎn)中使用后殘留量變化及其膳食風(fēng)險(xiǎn)評估”研究結(jié)果顯示芐氨基嘌呤和赤霉酸在黃豆芽上按照低濃度施用2次，3天后其殘留最高值分別為0.14mg/kg和0.18 mg/kg；在綠豆芽上的殘留試驗(yàn)最高值分別為0.13mg/kg和0.046mg/kg。而6-芐氨基嘌呤和赤霉酸的ADI值分別為 0.05 mg(kg bw·d)和3 mg/(kg bw·d)。豆芽中芐氨基嘌呤和赤霉酸殘留風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果，其慢性風(fēng)險(xiǎn)商（RQc）均低于0.1%， 急性風(fēng)險(xiǎn)商（RQa）均低于7%，表明膳食攝入風(fēng)險(xiǎn)是很低的。

　　食品與營養(yǎng)信息交流中心（CFIC）： 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，是不是用得植物生長調(diào)節(jié)劑越多越好呢？

　　康玉凡：其實(shí)，植物激素的使用并不是越多越好。植物生長調(diào)節(jié)劑在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用均有一個(gè)適宜的劑量，如乙烯在種子萌發(fā)及幼苗生長方面使用的適宜劑量約在25-50ppm，6-芐基嘌呤在5ppm，過量則芽體粗短、多須根、根色變褐等。因此，植物生長調(diào)節(jié)劑的科學(xué)計(jì)量使用還需要精密計(jì)量天平等儀器。

　　食品與營養(yǎng)信息交流中心（CFIC）： 國外使用植物生長調(diào)節(jié)劑是否普遍？

　　康玉凡：植物生長調(diào)節(jié)劑在發(fā)達(dá)國家的使用比較普遍。日本、美國歐盟等都允許植物生長調(diào)節(jié)劑在農(nóng)業(yè)上使用，使用的范圍也很廣，包括蔬菜、水果等幾乎都可以使用，也都有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。需要提醒的是，植物激素合法使用是有利的，但是，濫用植物激素也是應(yīng)該嚴(yán)格制止的，我們要避免植物激素的濫用。

　　食品與營養(yǎng)信息交流中心（CFIC）： 使用植物生長調(diào)節(jié)劑長成的水果和蔬菜，營養(yǎng)價(jià)值與不用植物激素的水果和蔬菜是否一樣呢？會不會更差？

　　康玉凡：很多人以為使用植物生長調(diào)節(jié)劑的果蔬成熟快、催熟的，就是“揠苗助長”，就認(rèn)為使用了植物生長調(diào)節(jié)劑的果蔬營養(yǎng)價(jià)值差。其實(shí)，使用植物生長調(diào)節(jié)劑可以促進(jìn)果蔬生長，增加產(chǎn)量，果蔬的營養(yǎng)價(jià)值并不會差，甚至在某些方面還有提高。

　　在葡萄種植中，有研究發(fā)現(xiàn)，適量使用脫落酸（ABA）有助于增加葡萄中花色苷的量；還有證據(jù)表明糖與植物激素信號之間可能存在內(nèi)在的聯(lián)系，在桃子種植時(shí)適量使用 ABA后，桃果實(shí)中的糖含量有升高趨勢，吃起來更甜，同時(shí)果實(shí)中維生素C的含量也有增加；在甜豌豆上研究發(fā)現(xiàn)，使用植物生長調(diào)節(jié)劑后甜豌豆的可溶性糖含量、蛋白質(zhì)含量也有升高趨勢；中國農(nóng)業(yè)大學(xué)2009年研究報(bào)道顯示，在綠豆種子萌發(fā)過程中使用乙烯（ETH）可使綠豆芽苗的可溶性蛋白、可溶性糖和維生素c含量分別增加25．1％、66．07％和163．9％；使用6-BA其可溶性糖的含量可提高13.6%，營養(yǎng)價(jià)值有提高趨勢。

　　總體來看，很認(rèn)為使用植物生長調(diào)節(jié)劑的果蔬營養(yǎng)價(jià)值會降低其實(shí)是一種錯(cuò)誤的觀念。在很多研究報(bào)告中，使用植物生長調(diào)節(jié)劑的果蔬營養(yǎng)價(jià)值并不會降低，甚至有些營養(yǎng)指標(biāo)還有變好的趨勢。

　　食品與營養(yǎng)信息交流中心（CFIC）：所以，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中合理使用植物生長調(diào)節(jié)劑也是正常的，我們應(yīng)該譴責(zé)的是濫用植物生長調(diào)節(jié)劑。