小學生的“科學研究”也能有大發現?近日一則小學生的調查發現市面上大多數蘑菇被熒光增白劑污染的消息引發了公眾對食品安全的再一次關注。熒光蘑菇確有其事?用檢測熒光有無的方法認定蘑菇是否受到熒光增白劑污染是否可行?拿到了北京西城阜外一小六年級學生張皓同學的這篇名為《熒光增白劑在食用菌中存在情況的調查與研究》的論文后,我試著以一個學長的身份對其進行一下解讀。
其實,早在奸商出現之前,“熒光”蘑菇已經在這個星球的陰暗角落生長了。目前已知的“熒光”蘑菇有近70種,這些蘑菇像螢火蟲一樣能在夏夜發出幽幽的綠光。別以為這些“熒光”蘑菇是什么特別稀奇,雖然70%的熒光蘑菇生活在熱帶雨林里,但另外一些十分常見。比如蜜環菌(Armillaria mellea),它有個更知名的俗稱——榛蘑,也就是小雞燉蘑菇里那個的蘑菇。如果說蜜環菌只是幽暗的小燭火的話,另一種廣泛分布的蘑菇簡直就是燈塔——鱗皮扇菇(Panellus stipticus)是北半球森林里常見的菌類,在條件合適的情況下它發出的光非常之亮,在西方有“狐火”(foxfire)的說法。

鱗皮扇菇
不過,這些“熒光”蘑菇發出的并不是真正的熒光,這也是一個普遍的誤區。它們跟螢火蟲、熒火魷、櫛水母一樣,是擁有生物發光(bioluminescence)能力的物種,生物發光實際上一種化學反應,與燃燒相比,它發光的效率極高,幾乎可以將80%的化學能轉化成光,幾乎不產熱,因而也被稱作“冷光”。蘑菇為什么要發光,科學家推測可能是為了吸引昆蟲前來幫助它們擴散孢子,也有可能是為了吸引那些夜間活動的蘑菇害蟲天敵,招來敵人的敵人。
真正意義上的熒光是一種物理現象,一些物質在受到光(入射光)的照射后,迅速(0.00001秒之內)發出通常比入射光波長更長的光(出射光),這個過程不涉及分子層面的變化,一旦入射光消失,出射光馬上也就消失了。我們常見的夜光手表發出的也不是熒光,它的原理與熒光類似,但是在入射光消失后出射光仍舊會持續發出,物理上稱之為磷光。
人們聞之色變的熒光增白劑是印染和造紙行業普遍使用的一種熒光物質,它在紫外線的照射下能發射出藍色的光,從而與看起來不是很清爽的黃光混合成為白光,讓紙或者織物看上去更鮮亮。而在自然界里,熒光物質比比皆是。比如綠色植物中的葉綠素,能吸收藍光產生紅色的熒光;水母體內的綠色熒光蛋白GFP在紫外線下可以產生強烈的綠色熒光,這個蛋白也成就了包括華裔科學家錢永健在內的三位生物學家獲得2008年的諾貝爾獎;人的乳汁、鼻涕、尿液甚至精液,在紫外線照射下會產生銀白色的熒光,這一幕相信很多CSI愛好者并不陌生。
那么蘑菇中是否會含有熒光物質呢?答案是肯定的。蘑菇體內普遍存在的木質素(lignin)就是一種熒光物質,在紫外線的激發下,木質素會產生藍綠色的熒光。因此,僅僅用紫外線照射蘑菇,然后看它是否會發出熒光,是不足以判斷蘑菇是否被工業熒光增白劑污染的。從科學實驗的角度來說,張皓這篇論文的最大問題就在于缺乏“陰性對照”,也就是用同樣的實驗方法檢驗沒有熒光增白劑污染的蘑菇,以作為實驗數據的標桿。
那蘑菇是不是存在被奸商用熒光增白劑處理的可能呢?這種可能性仍舊不能排除。由于蘑菇富含包括木質素在內的多酚類物質,同時蘑菇內部又存在多酚氧化酶,因此這些多酚類物質很容易在多酚氧化酶的催化下被氧化,產生一種褐色的物質,讓那些原本雪白的鮮蘑賣相不佳。在食品工業中對付蘑菇酶促褐變的常見方法是用亞硫酸鹽或者半胱氨酸溶液浸泡,而這些方法都不能長時間讓鮮蘑保持白嫩。用熒光增白劑的確可以讓蘑菇保持鮮亮的時間更長,而數年來,有關這兩者之間發生關系的報道也屢見于媒體。
著名食品安全專欄作家云無心在與筆者的交流中曾指出:“從食品管理的角度來說,用不著從技術上追究熒光增白劑是否有害。只需要知道國家標準是否有把熒光增白用于蘑菇的規定就可以了。如果沒有,那就是不可以的。另一方面,即使某種東西被允許用于食品中,也必須是專為食品生產的而且用法用量符合規定。”
不管怎樣,這篇小學生科研論文并不是一個能在科學角度站得住腳的證據。但又不管怎樣,一個小學生能做出這樣水平的實驗,也的確是一件讓我國的科學工作者感到欣慰的事。
本文刪節版已發表于新京報新知周刊, 文字編輯拇姬
參考文獻:
1、熒光增白劑在食用菌中存在情況的調查與研究 張皓
2、真菌的自發熒光現象研究 徐旭士,張超英,劉清梅,董宏平,王曉芳 激光生物學報 第11卷第2期 2002年4月
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5、wikipedia:bioluminecence