张教授:认真拜读您关于黄金大米和维生素A的见解,受教,还有问题请教。
第一,大米是南方人的主食,但是大米中的维生素A(或者当量物质视黄醇)含量为零,如果南方人饮食结构科学合理,摄取足够丰富而又均衡的营养,就不会缺乏维生素A,但是主食大米而又缺乏其他食物的人群,可能会存在维生素A缺乏症。如果已经确认某个人群或者某个人存在维生素A摄取不足的情况,应考虑补充维生素A。补充的途径有两种:一是富含维生素A的食物,二是维生素A营养补充剂。
第二,黄金大米含有β-胡萝卜素37微克每克(μg/g)。β-胡萝卜素是维生素A的前体物质,营养学会给出了一个β-胡萝卜素与维生素A的换算标准,叫视黄醇当量:1gβ-胡萝卜素=0.167g视黄醇当量。这里的视黄醇就是维生素A。根据公式可以计算出黄金大米的视黄醇当量为:37×0.167=6.2μg/g,也就是说,吃1kg黄金大米相当于摄取6200μg视黄醇。通常人的饭量是吃不了这么多的,小孩子大约只能吃三五百克大米,假如一个小孩一天吃了一斤黄金大米,他摄取的视黄醇当量为3100μg。
第三,现在看营养学会的推荐量。一个人一天吃多少视黄醇当量为好呢?维生素A虽然是一种人体必不可少且只能从食物摄取的营养物质,也不是多多益善,有一个最佳的摄取量。摄取太低,会造成维生素A缺乏症,摄取太多,可能造成中毒。研究表明,普通健康人长期每天摄取3000μg视黄醇当量是安全的,超过8000μg则有急性中毒的可能性(特别是吸烟的人)。中国营养学会有个推荐量,婴幼儿、青少年、孕妇、乳母、男成年人、女成年人、老年人、运动员等不同人群的标准是不一样的,2016年中国营养学会有个最新版本的膳食指南,是根据欧美国家和世界卫生组织的标准制定的,考虑到我国的国情,很多营养素的标准定得偏低。我现在以英国营养学会的标准为例说明一下,英国营养学会对普通健康人的推荐标准为:最低800μg/d,最佳2500μg/d视黄醇当量。对于一个缺乏维生素A的人来说,一段时间摄取超过2500μg/d视黄醇当量,达到3000μg/d视黄醇当量也是没问题的。
第四,维生素A的吸收问题。无论是视黄醇还是β-胡萝卜素都是脂溶性维生素。您担心脂溶性维生素,缺乏营养的孩子即便吃了黄金大米,也不能吸收(因为没有油水),这种担心是多余的。脂溶性或水溶性是维生素的物理性质,是化学实验室的研究数据,跟体内的环境不可同日而语。实验室的溶解度数据对于维生素的消化吸收没有任何指导意义,因为肠胃的环境是人工无法模拟的。人吃胡萝卜,有人主张用大量的油脂来炒,其实就是对脂溶性维生素的溶解性的误读;你就是生吃胡萝卜,胡萝卜中的β-胡萝卜素也是可以被消化吸收的。同理,白水蒸煮的黄金大米干饭,不用过油炒,黄金大米中的β-胡萝卜素照样可以被人体消化吸收。其实,大米中也有脂肪,含量约为1.5%。
我们吃的食物,不外乎水溶性的或油溶性(脂溶性)的,但是食物并不是简单地以水溶性物质或者油溶性物质的形态存在,往往是机械颗粒。比如大米就是颗粒,你如果直接生吃大米,大的颗粒在胃中是很难消化的,所以我们会蒸成干饭,大米变得软烂,经过口腔的咀嚼,到了胃里,再加上胃动力作用,就很容易变成稀巴烂,这样大米的颗粒就变得很细小,胃酸和消化酶更容易作用于表面而使其水解。胃里还是水和水溶性物质居多,水和水溶性物质是连续相,油脂或机械颗粒就像星罗棋布的岛屿遍布于大海中,油脂或机械颗粒越小越容易被消化分解。你吃胡萝卜,生吃或熟吃的区别在于,熟的胡萝卜更加软烂,更容易被胃动力加工成更小的颗粒,也就跟容易消化,跟是否用油炒无关。你用油炒,也只有一部分β-胡萝卜素溶解在油中,到了胃里,以油滴的形式存在,化学反应还是得从油滴的表面开始进行,因为胃酸和消化酶是水溶性的,跟油滴并不互溶。
第五,关于脂肪,需要稍作说明。脂肪是人体需要的七大类营养素之一,可见人摄取脂肪是有必要的。但是,中国营养学会并不建议多多吃油,而建议中国居民每天摄取的食用油不要超过25ml或20g。注意是不要超过,意思说,你每天吃油只有10g或5g也是可以。脂肪是一种高能物质,热值比糖和蛋白质都高得多,人体必需储备一些脂肪,但是脂肪多了,对身体并没好处。这里的脂肪是笼而统之,它是一大类化合物,在生物化学中,脂肪不仅包括甘油三羧酸酯,也包括胆固醇、磷脂等脂类物质。甘油三羧酸酯,我们平时摄取的主要是能量物质,真的生理上所必不可少的脂肪,是亚油酸和亚麻酸。亚油酸很常见,中国认普遍缺少的是亚麻酸。富含亚油酸和亚麻酸的油脂不适合热炒,高温下很容易氧化变质。所以,黄金大米不需要用油脂加工,蒸煮就行。人也不缺除了亚油酸和亚麻酸的其他脂肪酸酯和胆固醇,这些物质都可以用糖(比如大米)来合成,不需要单独摄取。人体必需的脂肪酸除了某些植物油(如亚麻籽油、南瓜籽仁油),其他食物(特别是鱼)中也有。
第六,维生素A的具体消化吸收过程:黄金大米中的维生素A是以β-胡萝卜素的形态存在的。这里的β-胡萝卜素仍然是一种表示法,只表示有效成分,而不是真实的化学结构。实际上,β-胡萝卜素是以酯的形式存在的,β-胡萝卜素是一种醇,跟脂肪酸生成β-胡萝卜素的脂肪酸酯。这里的脂肪酸是以C12-C18为主的高碳酸,其中C12叫月桂酸,C14叫棕榈酸,C16叫软脂酸,C18叫硬脂酸。市售维生素A的化学结构常见的是β-胡萝卜素棕榈酸酯。现在孩子们吃了黄金大米,黄金大米在胃中被胃酸在消化酶的催化作用下分解,生成游离的β-胡萝卜素和游离的脂肪酸。到了小肠的粘膜,β-胡萝卜素和脂肪酸都可以分别通过粘膜,在粘膜中重新合成β-胡萝卜素脂肪酸酯(新合成的酯中的脂肪酸跟水解前的脂肪酸可以是不同的),进入血液循环。肠胃里面的消化环境,不管你吃的食物中脂肪或多或少,β-胡萝卜素脂肪酸酯都是可以被水解为β-胡萝卜素和脂肪酸的。水解反应的快慢,跟胃动力有关,只要胃动力好,你吃的食物在胃酸和消化酶的作用下,都能变成更加细小的颗粒,外观上就是稀巴烂的样子,然后β-胡萝卜素脂肪酸酯或者其他酯类就暴露在表面,被胃酸水解成醇(视黄醇或甘油)和脂肪酸。
第七,不用担心黄金大米在蒸煮过程中营养物质的损失。黄金大米中的β-胡萝卜素是以酯类的形式存在的,化学稳定性很稳定,不怕蒸煮,经过蒸煮的黄金大米营养成分没有什么损失。黄金大米不是必须吃的,但是可以作为一种选项,给科学家的成果一个转化的机会,让消费者多一种选择,何乐而不为呢?
附录:张教授原文
这篇文章反驳107位诺贝尔奖获得对绿色和平在GMOs安全性问题上指责,有下列观点:
1、对绿色和平组织扣上“反人类罪”的帽子太过分了。理由如下:一、诺奖获得者没有数据证明,在“金米”发明之前,究竟有多少人死于维生素A缺乏。(附记:科学家要把自己标榜成救星,就应该要有可望救人一命的数据说明。)二、国际水稻研究所的专家指出,水稻中的维生素A容易在烹饪中流失;与维生素A缺乏作斗争的最好方法不是改良水稻,而是直接用营养学方法。三、国际水稻研究所的研究表明,“金米”在它产生维生素A方面,与常规稻相比并没有特别的优势。四、“金米”与常规米相比颜色偏黄。它不利于人们通过颜色比较来识别这种米是否已经发生了霉变。众所周知,霉变的食物具有损伤肝脏的重大风险。
2、科学的目的在于向公众客观地展示“我是什么”,而不是要挟公众:“请相信我”。107位诺贝尔奖获得者,借用自己的威望,只求人家相信,却不展示GMOs问题的全貌,这是非常危险的。
顺便说一句,在这方面,方舟子的毛病还在于,他(和他的“粉丝”)并不具备全面展示GMOs安全性问题“我是什么”的能力,却一味地撰文对读者说:“请相信我”。后面的潜台词更是令人生厌:“谁不相信我,谁就是科学素质不高。”这就完全不是科学的态度了。
与我国把GMOS的安全性问题这样一个重大的科学争议,任凭“民间新闻工作者”崔永元和“民间科技工作者”方舟子,不以实验证据为基础的争吵与谩骂,把全国搞得乌烟瘴气不同,国际水稻研究所(总部设在菲律宾)对金米的种植安全性和消费安全性进行了基于实验的评估。所获结果如下:
1、遗传学研究表明,金米产生贝塔胡萝卜素在子代的遗传中遵守孟德尔定律,遗传性能稳定。
2、金米表达的蛋白质对人体无毒,也无过敏反应,因此它不会损伤心脏和消化道,其脂蛋白消化也与常规稻相同。
3、除多了贝塔胡萝卜素和类胡萝卜素之外,金米的其它营养成分,如氨基酸、纤维素、脂肪酸、矿物质,均与常规稻无明显差异。
4、贝塔胡萝卜素,广泛存在于绿叶和多种黄叶蔬菜,以及橘黄水果之中。人类食用它并无副作用报道。(附记:过量食用的安全性问题,留待医学家评估。国际水稻研究所只做了一般食用评估。)
5、金米的农学特性与常规稻无显著差异。(附记:有照片显示,金米偏金黄,常规稻是白米)。有关金米水稻对环境的影响的评估,还有待完善。
以上附记部分都是我额外加的。此外,我还注意到,国际科学界今年年初举行了有500个城市参加的“基于证据的科学”的“科学行军”活动,以呼吁全社会努力维护“用证据说明科学“的权威。而我国,却把GMOS的安全性问题交给两个不是科学家,都是凭着道听途说的资料去争吵和谩骂。其中,崔永元肆意夸大问题的严重,抓住一点,不及其余,一再煽动仇恨;方舟子则拼命掩盖事实上业已存在问题,不容任何置疑,连我这两天直接转述来自科技界的两道质疑,他们都跳起来骂街。这不能不说是我国科技界的一大荒谬和遗憾。现在,该是纠正这种极不正常现象的时候了。
(预告:我明天将把医学界关于大量摄入维生素A前体贝塔胡萝卜素的风险评估报告发在这里。有兴趣的读者可以关注。)
今天凌晨,我依据三个文献,就常吃金米会不会导致过量的问题,写了一个简短的综述。有人误认为它是我的观点,提出与我商榷。我做了如下回答:
用不着与我商榷。这是营养学专家们的事。我只是原意转述而已。我如果转述有误,是我的事,其余均不是我的事。我从来不对具体科学问题发表意见。就我的专业特点来说,我只能对科学哲学、科学方法论,科学社会学、科学史问题负责。不过,我认为,你这样提出问题还是有好处,有利于搞具体科学的去做进一步的研究,尽管你也不是这一行业的专家。
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