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明胶、铬和胶囊

2012-04-27 14:05 作者:曹玲来源:三联生活周刊 2012年第17期
很多“胶”是无辜的,它们原本各司其职,在各自领域都能派上大用场,只是人们对它们的滥用造成了民众谈“胶”色变的恐慌。

明胶

人类使用明胶的历史已经很久了。大约在8000年前,中东地区的穴居人就已经可以从动物组织中提取黏胶。3000年后,古埃及人把这种黏胶和木质胶一起作为家具黏合剂。那时,人们也获得了一种新的食品——冷却后凝固的动物提取物——这正是食用明胶的雏形。

如今,人们给明胶的定义是动物的皮、骨、筋腱中的胶原,经部分水解后,提纯而获得的蛋白质制品。明胶属于天然的高分子多肽聚合物,各种动物的骨和皮都可以利用,现在大生产中最常用的是猪、牛的皮和骨,其中含有85%~90%的蛋白质,0.3%~2%的矿物质,9%~12%的水分。

有几个世纪,明胶都被视为一种奢侈品,宫廷和贵族用它来制作酱料。直到拿破仑时期,明胶才成为一种普遍食品。当时英格兰海军封锁海岸使肉类变得稀缺,政治家和科学家开始寻找可替代的蛋白质,最终锁定了明胶。1803和1818年,巴黎医院的军事行政官委托化学家研究生产明胶的方法,由此明胶作为一种有营养价值的蛋白质被系统研究。他们试图弄清人们在饥荒时是否可以靠明胶生存,法国生理学家马让迪发现,如果单纯用明胶饲养狗,狗的体重会逐渐减轻,最后死去。科学家于是发现,明胶虽然是蛋白质,但是缺少色氨酸和其他几种存在于大多数蛋白质中的氨基酸。缺乏这些必需的氨基酸,无法合成人体所需的全部蛋白质。 

明胶、铬和胶囊

早期从动物组织中提取黏胶的版画作品

但美国人很快把明胶制成各色零食。1845年,美国人彼得·库珀(Peter Cooper)首次发明了凝胶状点心并获得专利;1897年这种产品加入水果香料,并被命名为“吉露果子冻”,目前在美国年销售近30亿盒;20世纪初,美国发明果汁软糖;30年代发明全球闻名的橡皮小熊糖;70年代生产出水果酸奶酪,后来均风靡全球。

法国人研究明胶能否作为肉的替代的同一时期,他们还发现了明胶的新用途。1834年,法国药剂师弗朗索瓦·莫特(Fran~ois Mothès)制造出明胶囊,获得专利。他把一个充满水银的很小的皮袋子放入明胶浓缩液中,冷却干燥后,去掉覆盖在皮袋子上薄薄的一层膜,就是最初的胶囊。这些胶囊使药物不再有苦味,而且使药物免受冷、热和湿度等外界环境影响。

后来,美国成为明胶胶囊生产的领头羊。1897年,美国礼来公司将粉末状或颗粒状的药物填充到很薄,由两部分构成的硬明胶胶囊中。1931年,世界上第一台自动连续生产软胶囊的机器被发明,由此拓宽了明胶的应用领域。它被用于其他药物,比如口腔崩解片和微胶囊,防止有效药物成分受光照和氧气影响。这种机器至今仍在使用,全球大部分胶囊都是这样生产出来的。

明胶在医学领域的价值远大于此,它有高相容性和低过敏性,本身就有理想的药物成分。在中世纪早期,德国著名的女修道院长、宾根的希尔德加德(Hildegardvon Bingen)曾用大量篇幅介绍用小牛骨熬制的肉汤对减缓伤口接合处的疼痛有效。如今,现代科学已经证明她是对的,明胶中的活性物质能参与皮肤伤口愈合过程中的炎症反应,促进伤口愈合。上世纪40年代,明胶海绵成为外科手术中不可缺少的止血剂。除此之外,在紧急医疗中,以明胶为基料的物质还可以代替血浆或者增稠血浆。这项研究始于第一次世界大战期间,到第二次世界大战大规模被应用。如今,明胶溶液类代血浆仍有广泛的应用。

明胶在工业行业的应用更广泛。如果没有明胶,摄影的历史将完全不同。1880年,由明胶感光乳剂涂布的感光片投入使用,接下来的1888年,著名的“柯达一号”相机诞生,摄影得到了最终普及。胶卷中的感光乳剂主要成分为卤化银和照相明胶,卤化银是胶卷的感光材料,而明胶则是卤化银的载体。

复写纸也源自明胶。19世纪60年代,美国计算机服务公司在明胶和阿拉伯胶反应的基础上,发明了一种微胶囊,把特殊染料包覆其中,然后涂抹在将要写字的纸背面。笔或者打字机键的压力使胶囊破裂,释放出无色的墨汁,而涂抹在复印纸正面的特殊物质可以使墨汁显现,于是文字就印在纸上了。

明胶的用处是如此广泛,国外一本关于明胶历史的书写道:“明胶丰富多彩的历史表明,它的未来才刚刚开始。”

明胶是个好东西,问题出在哪儿呢?

国家药典委员会首席专家钱忠直表示,明胶分为照相明胶、工业明胶、食用明胶、药用明胶四大类。从原料来源看,都规定了新鲜动物的皮,还有骨骼,都是明胶的原料。对于食品级和药品级的规定是,动物的皮和骨骼都应该是健康的、新鲜的,而且必须是通过检疫的。目前这场沸沸扬扬的毒胶囊事件起因就在于有人用工业明胶代替了食用明胶,最终导致铬含量严重超标。2010版《中国药典》明确规定,药用胶囊以及使用的明胶原料,重金属铬的含量均不得超过2毫克/千克。

钱忠直表示,从标准来说,药用明胶和工业明胶最明显的区别就是铬的检验。工业用明胶不规定铬检验这一项,而食品和药品用明胶都规定了铬检验,限度都是一样的,都是2毫克/千克,方法也基本上一致。

那么,铬是什么?胶囊中的铬是怎么来的?铬对人体有什么危害?

铬是一种金属,主要有两种形式存在,三价铬有生物学活性,在自然界广泛存在,也是人体必不可少的一种微量元素,参与人和动物体内的糖与脂肪的代谢。上世纪60年代科学家发现给缺铬的动物服用含铬丰富的食物,可增强胰岛素的效应,不过长期以来,关于人类铬缺乏的报告非常少。而六价铬则是一种有毒的形式,六价铬在工业污染物中存在,矿藏开采、冶炼、铬盐的制造、电镀、金属加工、制革、油漆、颜料、印染工业,都会有铬化合物排出,长期接触高剂量会引起呼吸道炎症并诱发肺癌,还有可能导致肾小管损害,表现为尿中小分子蛋白质增加。近年来铬变成了污染环境、危害人类健康的罪魁祸首。

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