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1984年7月19日人民日报 第5版

第5版()
专栏:建议

重视微量元素的营养学
孔祥瑞 余永龙
近年来,微量元素的营养学问题日益被人们所重视。地球上的任何天然元素几乎都存在于人体之中。元素依其在人体内的含量不同,可以分为宏(巨)量元素和微量元素两大类。人体中的微量元素仅占人体重量的0.05%左右。微量元素在人体内所占比重虽然非常微小,但是,它在新陈代谢过程中起着十分重要的作用。微量元素的营养学意义,就其重要性来说,并不亚于蛋白质、脂肪、淀粉、维生素的营养价值。许多国家和地区不注重膳食中的微量元素问题,已造成了严重后果,付出了惨痛的代价。
微量元素有对人体非必需的、有害的和必需的三种。铁、铜、锌、碘等必需的微量元素,对人体有重要的营养学意义,在人体的细胞代谢过程中,对某些酶和蛋白质及激素的构成、作用机制起着十分重要的作用。
酶、蛋白质以及激素物质都是在细胞中直接参与生命活动的基本物质。若必需的微量元素供应不足,在细胞内的合成或功能将受阻,会引起一系列的细胞代谢紊乱,甚至使机体出现疾病。比如,细胞内缺乏酶或酶的活性减弱,无论有多么充足的蛋白质、脂肪和糖类营养物质的供应,也将因生物化学反应受阻而不能被利用,最终导致种种疾病。
必需微量元素缺乏症、微量元素中毒症以及由此引起的种种地方性疾病,是一个非常值得重视的问题。
据最近调查研究证实,我国儿童的缺铁性贫血发病率很高。铁是血红蛋白的构成部分,人体贫血是缺少铁元素的结果。
碘是甲状腺素的重要成分。甲状腺素能调节人体的能量代谢,参与三大营养成分的合成与分解过程,促进机体的生长、发育。体内缺碘,合成甲状腺素发生困难,甲状腺组织发生代偿性增生,就出现甲状腺肿大。孕妇缺碘会使胎儿生长迟缓,造成智力低下或痴呆、聋哑、行动蹒跚,甚至瘫痪。目前,我国仍有不少由于缺碘引起的地方性甲状腺肿病人。缺碘对儿童的生长发育危害尤甚。缺碘引起的呆小病,严重影响劳动能力,影响整个人口素质。
锌是许多蛋白质、核酸合成酶的构成成分,至少有八十种酶的活性与锌有关。如果缺锌,人体免疫力就要下降,严重的可导致生长、发育障碍。虽然我国缺乏对锌的大规模调查资料,但从儿童的生长、发育和侏儒、痴呆等病理状况看,估计缺锌情况也相当普遍。国外研究认为,先天性愚型病也与缺锌有关。青年痤疮、儿童食欲不振和多种溃疡性疾病,如口腔溃疡、胃溃疡、小腿顽固性溃疡、瘘管等,经过补锌治疗都收到显著疗效。可见这些疾病也与缺锌密切相关。
硒也参与许多酶的合成,与心脏的组织代谢关系特别密切,缺硒会引起心脏组织的异常变化。克山病等地方病的重要原因之一,就是缺硒。东北、西北地区的大骨节病也与缺硒有关。缺硒还使大批牲畜产生白肌病,影响动物生长发育及食用肉的营养价值。
据调查,许多儿童患有与缺氟有关的龋齿病。氟不仅参与牙齿的形成和结构,而且对钙和磷的代谢起着重要作用。缺氟影响牙齿质量,造成龋齿,还影响骨骼的代谢,使骨质松脆,易发生骨折,严重危害人体健康。
然而,微量元素摄入过多也会引起中毒,构成对生命健康的威胁。如地方性硒中毒、镉中毒、铅中毒、汞中毒、砷中毒等等都是国内外的大难题。由于采矿、冶金等工业发展,环境污染日趋严重,人体吸入和积蓄的镉也日渐增多。镉在人体中积存会引起高血压病,引起各种心血管疾病。由于接触铝的机会日渐增多,人体内含铝量已明显增加。过去,人们认为铝没有毒,现证实人体内含铝过多,可以产生中毒,发生痴呆、骨骼及神经损伤等疾病。目前,铝制品已渗入到各种生产和生活领域,需要引起重视。还有许多有害微量元素威胁着我们的健康,都应引起高度重视。
我国对微量元素的研究尚缺乏专门的机构,仅有少数人进行小规模的、分散的研究,交流协作很少,各项研究指标缺乏统一的标准,各种检验方法没有对比,难以对人体和环境的微量元素状况进行正确的评价。各方面的实际工作者还没有考虑如何采取有力措施去解决微量元素不足或过多所引起的危害问题。因此,有关专家建议:目前需尽快查清我国不同地区土壤、动植物、水源、粮食、中草药、人体各组织内微量元素的含量、存在形式及吸收率;查明微量元素与各种癌症、冠心病、高血压,长寿、衰老,遗传、免疫等方面的关系;研究各种疾病对体内微量元素的变化以及体液和组织内微量元素含量的变化规律,寻找诊断、治疗以及预防等方面的切实可行的措施;查清不同地区各种微量元素的摄入量、利用率、营养状态和微量元素缺乏症的发病率;寻找根据不同微量元素含量的多少,对不同地区粮食及制成品研究出进行“强化”或减除的方案;筹备建立必要的微量元素科研、教学和领导机构,采取得力措施,尽快把我国人民因微量元素引起的危害缩小到最低限度。


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专栏:科学知识

生物工程和食品工业
邓鼎年
如何将生物工程应用于食品工业,以制造更多、更符合人体营养需要的食品,向人们提供高营养、多品种的食品?这是全世界都十分关注的一个问题。
所谓生物工程在食品生产中的应用,是指应用遗传工程或细胞融合技术组建新的细胞(也称工程菌或工程细胞)。它具有生产人类所需要的营养物质(诸如蛋白质、各种维生素等)的特性。通过这些新细胞的大量培养,让其发酵,来生产各种所需要的物质。比方,把含有高蛋白的基因移入大肠杆菌,使它具有产生高蛋白的特性,通过培养、繁殖,最终可发酵生产大量蛋白质。细菌的繁殖极快,一个大肠杆菌在适宜的培养条件下经四天半就可增殖成1036个。因此,人们把一些可利用的微生物细胞比喻为给人类造福的“微型工厂”。
至今,人类的食品生产仍然要依靠农牧渔业,这总是受到时间(季节、生长期)和空间(产地、种植或养殖面积)因素的制约,在数量和质量方面难以满足人类社会日益增长的需要。为此,生物工程的应用引起各国的重视。苏联科学家正试图在近期内组建一种新的工程菌,它既能制造动物蛋白又富含维生素,然后将这种工程菌培养在固体培养基上,使其大量增殖,最终就用这固体培养物(包括已被部分转化的培养基和工程菌菌体)来制造人造香肠。1980年6月,日本的科学家将大豆球蛋白基因转移至大肠杆菌中,通过培养发酵已生产出大豆球蛋白。这样,本来种植大豆需要一个生长季,而应用生物工程只需三天就能生产出来。据悉,国外的科学家已成功地将鸡卵清蛋白基因植入大肠杆菌,经过培养发酵,每个工程菌能产生10万个动物蛋白分子。如果应用这种工程菌发酵生产蛋白质,那当然要比饲养母鸡下蛋的速度快许多倍。
单细胞蛋白是一种重要的饲料添加剂。它是某种细菌以石油或天然气中的甲醇为营养,转化生产出的蛋白质,故人们又称之为石油蛋白。英国的科学家应用遗传工程技术对单细胞蛋白产生菌——甲基养嗜甲基杆菌进行了改造。他们切除这种产生菌的谷氨酸合成酶基因,植入大肠杆菌的谷氨酸脱氢酶基因,最终可使这一产生菌的碳转化效率提高7%,提高了单细胞蛋白的产量。英国帝国化学工业公司年产单细胞蛋白六万吨,行销十二个国家,另有二十多个国家和单位正在洽购中。该公司还计划在今明两年内再建成第二座工厂,使产量增加五倍。这说明经营石油发酵产品是有利可图的。
氨基酸是一种重要的营养补充剂和饲料添加剂,已被广泛地应用于食品工业、农业等部门。1977年全世界氨基酸的年产量为三十八万吨,目前已超过五十万吨。
当前,氨基酸生产中的重大研究课题是如何大幅度地提高产量。日本的科学家在这一领域中已有了重大突破。他们应用细胞融合技术,使产量高但生长速度慢的菌与一种生长速度快的菌融合,结果组建成兼备二者优点的新的工程菌,大大提高了产量。
食品生产中还采用了酶工程技术。酶是一种蛋白质,它是一种高效生物催化剂。应用酶的固定化技术将酶制剂制成固相酶(固态),然后将其组装在特殊设计的器件(称为生物反应器)中,利用这种反应器将原料转化为人类需要的产品。目前,酶工程技术已广泛应用于生产啤酒、酱油和葡萄糖等。
1982年,日本一家公司将耐盐乳酸菌和酵母菌固定在海藻酸钙凝胶土上,然后组装在生物反应器中,连续生产酱油。这一新工艺使传统工艺需半年的发酵期缩短为三天,大大降低了成本。苏联科学家已成功地应用酶工程技术将棉花的下脚料转化为葡萄糖或果糖。
上述事例说明:生物工程学的崛起,已使农业和食品工业趋于汇合。随着食品工业的变革,人类的食品构成和饮食习惯也将会发生重大的改变。


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专栏:全国林业科普征文

宝树——泡桐姜增杭
种过泡桐树的人,都说泡桐是个宝。
泡桐“多子多孙”,能到处“安家立业”,一个白花泡桐果,有三千多粒种子,一株中年树一年结的子,培育成树苗,可造林几千亩。泡桐树的根和枝条,也能“生儿育女”。用一段长四十厘米、粗三厘米的嫩根来压条,能发出幼苗五至十株;老树砍下后,蔸部会萌发很多芽条;用芽条扦插育苗或直接插条造林,成活率也很高。中华大地,从平原到海拔一千五百米的高原,从多雨的南方到干旱的西北,泡桐种在哪里,它就在哪里生长起来。现在,大江南北,除东北高寒地区外,泡桐已遍及二十多个省区。
泡桐长得快,能生财聚宝,帮人致富。周岁的泡桐树可长到五至八米高,腰粗四至五厘米;五岁就成材。有人在生小孩时栽下一棵泡桐苗,到小孩二十岁结婚时砍倒,一量体积有四立方米,用它做床、大衣柜、五斗柜、写字台、饭桌等全套家具,还剩下不少碗口粗的枝丫材。豫东西华县双楼大队,曾债台高筑,1965年起广种泡桐,1972年开始边砍边栽,每年卖泡桐木收入十万余元,占生产总收入三分之一。现在这个大队每人有泡桐四十多棵,平均占有木材二十多立方米,成了富裕队。
泡桐木材色白,久熏不变,材质轻而韧,纹理通直,不翘不裂,耐磨耐腐,防火隔潮,声学性能好,绝缘性强,是建筑、家具、乐器、科学仪器、航空、造船、造纸等方面的好材料。泡桐树不仅以躯干报效主人,其根系大都分布在四十厘米以下的土层,吸收地下深层水和淋溶流失的肥料;树冠稀疏,透光度大,发叶晚,做农、林间作树种可以农林双丰收。泡桐树叶和花有丰富的氮、磷、钾元素,含量分别达到2.96%、0.19%、0.41%,既可作饲料,又是一个好肥源。
我们要让这树中之宝的泡桐,为我国四化建设多多做出贡献。


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专栏:科技人物

赤鳞鱼的驯化
——记李达副教授等开展的濒危鱼类人工培育实验
本报记者 穆扬
“鲁酒若琥珀,汶鱼紫锦鳞。山东豪吏有俊气,手携此物赠远人。”这是一千二百多年前唐代大诗人李白漫游泰山时写下的诗句。诗中所说的紫锦鳞的汶鱼,就是现在的“泰山赤鳞鱼”。
“泰山赤鳞鱼”同富春江的鲥鱼、青海湖的湟鱼、洱海的弓鱼和油鱼,并称为我国的五大名鱼。清代把赤鳞鱼定为专供皇室的贡品。此外,赤鳞鱼还具有药用价值。
泰山赤鳞鱼一般生活在泰山海拔三百米到八百米处的多荫、多石、水清冷的山溪深潭中,个头只有手指般大小,最重的也只有二市两,对生活环境变化的适应能力极差,资源有限,加上保护不力,野生赤鳞鱼已濒临灭种。
但是这两年,与人久违的名贵赤鳞鱼又开始出现在当地宾馆的餐桌上了。不过,这不是大自然的造化之功,而是山东农业大学副教授李达和他领导的泰山赤鳞鱼研究组辛勤培育驯化四年多的结果。
李达副教授,今年六十一岁,过去对鱼类并无专门研究,只是因为农业大学地处泰山脚下,“文化大革命”中学校停课无事,常常钓鱼,捕来鱼较多,舍不得一次吃掉,就在窗外的空地上挖了两个一米见方的小池子,把鱼放养在里面。开始时,尽管他不断更新池水,成活者仍然寥寥无几。查阅《泰山药物志》,上面记载:“本品甚难畜养,每畜缸中,天暑则死,天雨则飞,时时跳跃缸外,必得以大缸深水安置荫中,缸口以竹编盖,久之十活一二,亦不见长。”难怪,自古就有“赤鳞不下山”的说法。人工繁殖能不能成功呢?李达也没有把握。
党的十一届三中全会以后,李达下定决心要研究解决赤鳞鱼的人工驯养问题。他把可利用的时间都用到爬山调查赤鳞鱼的资源和习性,以及捕捞亲鱼,试验驯养上了。自己忙不过来,还动员孩子和学生一起上山。有一次,他到一个人迹罕至的山涧深潭去,由于天雨路滑,走得急促,不慎跌落到数米深的山岩下,摔伤了腰脊。
1981年,植保系副教授石毓亮、自然辩证法讲师艾周、农机系讲师沈庆瑶等,也参加到李达的科研行列里来,并在泰安行署科委的帮助下,成立了泰山赤鳞鱼研究组。
他们在李达奋斗的成果基础上,严格控制水温、水质,模拟山涧水潭的生态环境,使得赤鳞鱼的驯养初获成功。但是,如何使赤鳞鱼在人工饲养的条件下产卵、孵化?更大的难题又摆在研究组的面前。由于赤鳞鱼爱在夜深人静时活动,他们用许多个不眠之夜摸清了鱼产卵、孵化时的特点及其对环境条件的要求,用人工方法使赤鳞鱼产了卵,孵化出了小鱼。
随着成鱼数量的增加,他们有条件开始试销商品鱼了。今年5月以前,他们已先后销给当地宾馆两千多条。这件事很快就在外界引起了反响。一位在泰国和香港经营水产的商人在得悉赤鳞鱼驯养成功的消息后,立刻来信同他们商讨是否可以在“深圳创设养殖场”的问题。
李达副教授和他的同事们,正在准备扩建养殖场,改进技术设备,使赤鳞鱼的人工驯养更加科学化、工厂化,争取向国内外提供更多的商品鱼。图为泰山赤鳞鱼成鱼标本。


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专栏:科学信箱

柑桔为啥变酸?编辑同志:
近些年来,我们不断发现有些地区生产的柑桔味道变得淡而偏酸,这是什么缘故呢?希望请有关专家回答。
 李臣李臣同志:
回答这一问题,先须揭开柑桔变“酸”的奥秘。
柑桔果汁中含有一种可溶性固形物,其主要成分是糖类,此外还有盐类、有机酸、可溶性蛋白质和果胶等。有机酸就是酸味的来源。柑桔果实中的有机酸主要是柠檬酸、少量苹果酸和酒石酸。柑桔在成熟的过程中,糖分逐渐增加,酸的成分逐步减少。不同品种柑桔的糖酸含量常有差异。一般糖酸比率越大,味道越甜。例如广东的新会橙、暗橙、柳橙的含全糖量为11—15%,酸0.3—0.6%,糖酸比超过20至40比1,湖南黔阳的冰糖橙含全糖量11.8%,酸0.6%,糖酸比为18.6比1,这些橙子味浓甜,几乎没有酸味;温州蜜柑糖酸之比为10比1,甜而不酸。糖酸比是果实成熟的生理标准,国际市场习惯于以糖酸比率8至12比1为标准,8比1则甜酸适口;10比1佳良;以12比1为最佳。
柑桔同其他植物一样,各品种的遗传性是相对稳定的,其变异性(如芽变)的机率仅为万分之一至万分之三。所谓变酸,并不是所有品种都变劣,也有朝好的方向变。所以,柑桔的变酸,品种不是主要原因。
科学工作者认为,柑桔变酸与气温、树龄以及施肥、采收期有关。就多数地方的情况分析,主要是施肥不当。近年来,我国化学氮肥生产发展快,农村养猪积肥特别盛行,桔园中往往出现偏施氮素化肥或单施含氮多而含磷、钾少的猪粪,或过量施用氮肥,以致引起柑桔生育失调,一方面不利于体内营养物质的转移、转化和糖分的积累;另一方面在物质代谢过程中生成大量的有机酸,使果汁糖少酸多,以致偏酸。
为防止柑桔变酸,首要一条就是合理施肥。我国早在《群芳谱》中就有这样的记载:“桔……宜肥地,至冬须以大粪壅培,则来年花实俱茂”。这一传统经验至今有效。柑桔施肥应以人粪尿、粕饼等有机肥料为主,配合一定的磷钾肥。
一定程度的贮藏可化酸为甜。只要柑桔不是太酸,经过一段时间贮藏,可变得甜酸可口。
湖南省农科院 龙彭年 龚绍文


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专栏:国际科技

日本的公用电话亭
国外的公用电话亭式样丰富多彩,设计者力求使电话亭与周围环境、建筑群的风格、色彩协调一致。这几幅照片介绍的是日本城市、农村的几个不同式样的公用电话亭。
休憩地电话亭
城市风景电话亭
村落路口电话亭
圆筒式
灯塔式
寺院式


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