明膠、鉻和膠囊
曹玲
明膠
人類使用明膠的歷史已經(jīng)很久了。大約在8000年前，中東地區(qū)的穴居人就已經(jīng)可以從動(dòng)物組織中提取黏膠。3000年后，古埃及人把這種黏膠和木質(zhì)膠一起作為家具黏合劑。那時(shí)，人們也獲得了一種新的食品——冷卻后凝固的動(dòng)物提取物——這正是食用明膠的雛形。
如今，人們給明膠的定義是動(dòng)物的皮、骨、筋腱中的膠原，經(jīng)部分水解后，提純而獲得的蛋白質(zhì)制品。明膠屬于天然的高分子多肽聚合物，各種動(dòng)物的骨和皮都可以利用，現(xiàn)在大生產(chǎn)中最常用的是豬、牛的皮和骨，其中含有85%～90%的蛋白質(zhì)，0.3%～2%的礦物質(zhì)，9%～12%的水分。
有幾個(gè)世紀(jì)，明膠都被視為一種奢侈品，宮廷和貴族用它來(lái)制作醬料。直到拿破侖時(shí)期，明膠才成為一種普遍食品。當(dāng)時(shí)英格蘭海軍封鎖海岸使肉類變得稀缺，政治家和科學(xué)家開(kāi)始尋找可替代的蛋白質(zhì)，最終鎖定了明膠。1803和1818年，巴黎醫(yī)院的軍事行政官委托化學(xué)家研究生產(chǎn)明膠的方法，由此明膠作為一種有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的蛋白質(zhì)被系統(tǒng)研究。他們?cè)噲D弄清人們?cè)陴嚮臅r(shí)是否可以靠明膠生存，法國(guó)生理學(xué)家馬讓迪發(fā)現(xiàn)，如果單純用明膠飼養(yǎng)狗，狗的體重會(huì)逐漸減輕，最后死去。科學(xué)家于是發(fā)現(xiàn)，明膠雖然是蛋白質(zhì)，但是缺少色氨酸和其他幾種存在于大多數(shù)蛋白質(zhì)中的氨基酸。缺乏這些必需的氨基酸，無(wú)法合成人體所需的全部蛋白質(zhì)。
但美國(guó)人很快把明膠制成各色零食。1845年，美國(guó)人彼得·庫(kù)珀(Peter Cooper)首次發(fā)明了凝膠狀點(diǎn)心并獲得專利；1897年這種產(chǎn)品加入水果香料，并被命名為“吉露果子凍”，目前在美國(guó)年銷售近30億盒；20世紀(jì)初，美國(guó)發(fā)明果汁軟糖；30年代發(fā)明全球聞名的橡皮小熊糖；70年代生產(chǎn)出水果酸奶酪，后來(lái)均風(fēng)靡全球。
法國(guó)人研究明膠能否作為肉的替代的同一時(shí)期，他們還發(fā)現(xiàn)了明膠的新用途。1834年，法國(guó)藥劑師弗朗索瓦·莫特(Fran～ois Mothès)制造出明膠囊，獲得專利。他把一個(gè)充滿水銀的很小的皮袋子放入明膠濃縮液中，冷卻干燥后，去掉覆蓋在皮袋子上薄薄的一層膜，就是最初的膠囊。這些膠囊使藥物不再有苦味，而且使藥物免受冷、熱和濕度等外界環(huán)境影響。
后來(lái)，美國(guó)成為明膠膠囊生產(chǎn)的領(lǐng)頭羊。1897年，美國(guó)禮來(lái)公司將粉末狀或顆粒狀的藥物填充到很薄，由兩部分構(gòu)成的硬明膠膠囊中。1931年，世界上第一臺(tái)自動(dòng)連續(xù)生產(chǎn)軟膠囊的機(jī)器被發(fā)明，由此拓寬了明膠的應(yīng)用領(lǐng)域。它被用于其他藥物，比如口腔崩解片和微膠囊，防止有效藥物成分受光照和氧氣影響。這種機(jī)器至今仍在使用，全球大部分膠囊都是這樣生產(chǎn)出來(lái)的。
明膠在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的價(jià)值遠(yuǎn)大于此，它有高相容性和低過(guò)敏性，本身就有理想的藥物成分。在中世紀(jì)早期，德國(guó)著名的女修道院長(zhǎng)、賓根的希爾德加德(Hildegardvon Bingen)曾用大量篇幅介紹用小牛骨熬制的肉湯對(duì)減緩傷口接合處的疼痛有效。如今，現(xiàn)代科學(xué)已經(jīng)證明她是對(duì)的，明膠中的活性物質(zhì)能參與皮膚傷口愈合過(guò)程中的炎癥反應(yīng)，促進(jìn)傷口愈合。上世紀(jì)40年代，明膠海綿成為外科手術(shù)中不可缺少的止血?jiǎng)３酥�，在緊急醫(yī)療中，以明膠為基料的物質(zhì)還可以代替血漿或者增稠血漿。這項(xiàng)研究始于第一次世界大戰(zhàn)期間，到第二次世界大戰(zhàn)大規(guī)模被應(yīng)用。如今，明膠溶液類代血漿仍有廣泛的應(yīng)用。
明膠在工業(yè)行業(yè)的應(yīng)用更廣泛。如果沒(méi)有明膠，攝影的歷史將完全不同。1880年，由明膠感光乳劑涂布的感光片投入使用，接下來(lái)的1888年，著名的“柯達(dá)(微博)一號(hào)”相機(jī)誕生，攝影得到了最終普及。膠卷中的感光乳劑主要成分為鹵化銀和照相明膠，鹵化銀是膠卷的感光材料，而明膠則是鹵化銀的載體。
復(fù)寫(xiě)紙也源自明膠。19世紀(jì)60年代，美國(guó)計(jì)算機(jī)服務(wù)公司在明膠和阿拉伯膠反應(yīng)的基礎(chǔ)上，發(fā)明了一種微膠囊，把特殊染料包覆其中，然后涂抹在將要寫(xiě)字的紙背面。筆或者打字機(jī)鍵的壓力使膠囊破裂，釋放出無(wú)色的墨汁，而涂抹在復(fù)印紙正面的特殊物質(zhì)可以使墨汁顯現(xiàn)，于是文字就印在紙上了。
明膠的用處是如此廣泛，國(guó)外一本關(guān)于明膠歷史的書(shū)寫(xiě)道：“明膠豐富多彩的歷史表明，它的未來(lái)才剛剛開(kāi)始�！�
鉻
明膠是個(gè)好東西，問(wèn)題出在哪兒呢？
國(guó)家藥典委員會(huì)首席專家錢(qián)忠直表示，明膠分為照相明膠、工業(yè)明膠、食用明膠、藥用明膠四大類。從原料來(lái)源看，都規(guī)定了新鮮動(dòng)物的皮，還有骨骼，都是明膠的原料。對(duì)于食品級(jí)和藥品級(jí)的規(guī)定是，動(dòng)物的皮和骨骼都應(yīng)該是健康的、新鮮的，而且必須是通過(guò)檢疫的。目前這場(chǎng)沸沸揚(yáng)揚(yáng)的毒膠囊事件起因就在于有人用工業(yè)明膠代替了食用明膠，最終導(dǎo)致鉻含量嚴(yán)重超標(biāo)。2010版《中國(guó)藥典》明確規(guī)定，藥用膠囊以及使用的明膠原料，重金屬鉻的含量均不得超過(guò)2毫克/千克。
錢(qián)忠直表示，從標(biāo)準(zhǔn)來(lái)說(shuō)，藥用明膠和工業(yè)明膠最明顯的區(qū)別就是鉻的檢驗(yàn)。工業(yè)用明膠不規(guī)定鉻檢驗(yàn)這一項(xiàng)，而食品和藥品用明膠都規(guī)定了鉻檢驗(yàn)，限度都是一樣的，都是2毫克/千克，方法也基本上一致。
那么，鉻是什么？膠囊中的鉻是怎么來(lái)的？鉻對(duì)人體有什么危害？
鉻是一種金屬，主要有兩種形式存在，三價(jià)鉻有生物學(xué)活性，在自然界廣泛存在，也是人體必不可少的一種微量元素，參與人和動(dòng)物體內(nèi)的糖與脂肪的代謝。上世紀(jì)60年代科學(xué)家發(fā)現(xiàn)給缺鉻的動(dòng)物服用含鉻豐富的食物，可增強(qiáng)胰島素的效應(yīng)，不過(guò)長(zhǎng)期以來(lái)，關(guān)于人類鉻缺乏的報(bào)告非常少。而六價(jià)鉻則是一種有毒的形式，六價(jià)鉻在工業(yè)污染物中存在，礦藏開(kāi)采、冶煉、鉻鹽的制造、電鍍、金屬加工、制革、油漆、顏料、印染工業(yè)，都會(huì)有鉻化合物排出，長(zhǎng)期接觸高劑量會(huì)引起呼吸道炎癥并誘發(fā)肺癌，還有可能導(dǎo)致腎小管損害，表現(xiàn)為尿中小分子蛋白質(zhì)增加。近年來(lái)鉻變成了污染環(huán)境、危害人類健康的罪魁禍?zhǔn)住?/p>
為了弄清楚鉻為什么會(huì)出現(xiàn)在明膠中，讓我們先了解一下動(dòng)物皮是怎么變成皮革的。這個(gè)過(guò)程大體要經(jīng)過(guò)幾個(gè)階段。首先是鮮皮的加工。牲畜皮收購(gòu)和集中，防止腐爛變質(zhì)，要用洗滌液清洗，去掉結(jié)締組織。然后，鞣制階段，把生皮轉(zhuǎn)化為熟皮的過(guò)程中會(huì)用到強(qiáng)酸強(qiáng)堿。自從1893年美國(guó)人馬丁·丹尼斯(Martin Dennis)發(fā)明鉻鞣制法后，世界上約90%的皮革都是用這個(gè)方法鞣制，一般是加入堿式硫酸鉻，這就是為什么皮革中會(huì)含有大量的鉻的原因。
這種鉻鞣制的動(dòng)物皮會(huì)呈現(xiàn)深藍(lán)色，制作成品革時(shí)修剪剔下來(lái)的革皮廢料，行業(yè)內(nèi)俗稱“藍(lán)礬皮”。因?yàn)閭鹘y(tǒng)的制革業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中成品革僅占原料皮重的20%左右，大量廢棄物如果不有效處理，將成為污染環(huán)境的源頭，科技人員因此利用皮革含鉻固體廢棄物提取明膠。這種藍(lán)礬皮制作的明膠，已經(jīng)被明確規(guī)定只能用于工業(yè)用途，絕對(duì)不可以食用和醫(yī)用。
實(shí)際上，藍(lán)礬皮在膠囊上的濫用已經(jīng)不是第一次，故《中國(guó)藥典》(2010年版)修訂時(shí)，針對(duì)“明膠空心膠囊”標(biāo)準(zhǔn)，專門(mén)新增了3個(gè)檢測(cè)項(xiàng)目，分別是“對(duì)羥基苯甲酸酯類”、“環(huán)氧乙烷”和“鉻”。青島益青藥用膠囊有限公司的高亞敏曾參與制定《中國(guó)藥典》(2010年版)，她在一篇發(fā)表于2010年6月的文章中稱，其中新增的鉻“主要是控制明膠空心膠囊生產(chǎn)中藍(lán)礬皮明膠的使用，確保膠囊的安全性。明膠中的外來(lái)鉻主要是來(lái)自鉻皮廢料，因此控制了明膠中的鉻也就控制了膠囊中的鉻……毋庸置疑，革皮廢料屬于非食品原料，這種原料生產(chǎn)的明膠是決不能作為食用明膠食用，更不能用于藥用膠囊生產(chǎn)，它只能作為工業(yè)明膠使用”。
更值得注意的是，廣東省藥品檢驗(yàn)所的劉振龍?jiān)缇驮谡撐摹睹髂z空心膠囊質(zhì)量現(xiàn)狀及其控制策略研究》一文中強(qiáng)調(diào)：“由于明膠加工原料的來(lái)源渠道復(fù)雜，以及生產(chǎn)過(guò)程的不規(guī)范性，除了會(huì)帶入鉻之外，其他重金屬比如汞、鎘、鉛，以及類金屬砷等生物毒性顯著的元素也會(huì)被帶入，甚至在生產(chǎn)過(guò)程中還有人為非法添加或環(huán)境引入的其他有機(jī)毒害物質(zhì)，而這些元素在體內(nèi)積蓄若超過(guò)限度，同樣顯現(xiàn)出致病毒性，引起神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)等病變。”
那么，吃了這些毒膠囊對(duì)人體到底有何危害？首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京朝陽(yáng)醫(yī)院職業(yè)病與中毒醫(yī)學(xué)科主任醫(yī)師郝鳳桐告訴本刊記者：“鉻的金屬形式通過(guò)消化道吸收率很低，考慮到人們?cè)谝欢〞r(shí)限內(nèi)攝入鉻超標(biāo)的藥物膠囊劑量有限，即便含有六價(jià)鉻，也確實(shí)不可能導(dǎo)致急性中毒的發(fā)生。”但他認(rèn)同劉振龍的觀點(diǎn)，“膠囊鉻超標(biāo)，更像是個(gè)風(fēng)向標(biāo)。在皮革鞣制過(guò)程中，皮革可能經(jīng)歷了硫化鈉脫毛、芒硝浸泡、浸灰、浸酸、鉻鞣、染色等環(huán)節(jié)。膠囊鉻超標(biāo)，說(shuō)明了所用明膠原料包含了皮革含鉻固體廢棄物，而具體危害不是一個(gè)鉻中毒所能涵蓋的。膠囊鉻超標(biāo)，其他危害共存的可能性也無(wú)法排除”。
膠囊
在拉丁文中，膠囊(capsula)的意思就是“小盒子”。按照美國(guó)藥典的說(shuō)法，“膠囊被定義為一種固體劑型，可以儲(chǔ)存活性物質(zhì)的或軟或硬的容器或外殼”。制作膠囊殼需要的原材料也有很多種，其中明膠占膠囊殼質(zhì)量的90%以上，此外它還會(huì)用到一些輔料，比如稀釋劑、潤(rùn)滑劑、崩解劑、濕潤(rùn)劑等等。除了明膠，也可以用淀粉和其他物質(zhì)用來(lái)做外殼，但是數(shù)量較少。
與其他劑型相比，硬膠囊能掩蓋藥物的氣味，易于吞服，多樣的顏色和印字設(shè)計(jì)使得藥物更具識(shí)別度，更受人們歡迎。1983年美國(guó)做了一個(gè)調(diào)查，在入選的1000名患者中，54%的人首選硬膠囊制劑，29%的人選擇糖衣片，只有13%的人選擇了片劑，還有4%的人沒(méi)有做出明確選擇。
除了易于服用，膠囊劑還有很多優(yōu)勢(shì)。比如，它可以避免在光線或空氣中不穩(wěn)定的藥物分解，可以避免刺激的粉末或顆粒刺激食道和胃黏膜，也可以精確確定服用藥物的劑量，還可以讓藥物在特定的部位或者特定的時(shí)間按需釋放。相比片劑，膠囊劑中的藥物一般呈小顆粒或者粉末狀，只要膠囊這層外殼溶解，藥物就可以迅速被人體吸收，使得吸收程度增加。
問(wèn)題膠囊曝光后，網(wǎng)友們集思廣益，找出了許多不吃膠囊的辦法，這引發(fā)了諸多醫(yī)生的批評(píng)。衛(wèi)生部全國(guó)合理用藥監(jiān)測(cè)系統(tǒng)專家孫忠實(shí)就說(shuō)：“膠囊藥是不可以打開(kāi)吞服的，不僅影響藥效，甚至?xí)a(chǎn)生毒副作用�！�
比如，腸溶膠囊中的藥品對(duì)胃有刺激性，所以做成的膠囊讓它不要在胃里溶解，而是到了腸道才打開(kāi)。胃的環(huán)境是酸性的，腸道是堿性的，所以腸溶膠囊耐酸，不耐堿。如果把膠囊去掉服用，一是會(huì)刺激胃，二是胃酸會(huì)影響療效。再比如，我們希望一些藥品在整個(gè)消化道，逐漸從膠囊滲透出來(lái)，緩釋膠囊或者控釋膠囊就滿足這個(gè)愿望，此時(shí)膠囊就像篩子，讓藥逐漸往外跑，這樣藥效延長(zhǎng)的同時(shí)也減小了對(duì)胃腸道的刺激。
食用膠
近些年，由于國(guó)人對(duì)食品安全的恐慌，媒體從業(yè)者又知識(shí)欠缺，才使得各種“膠”紛紛中槍。
實(shí)際上，食用膠是目前世界上廣泛使用的食品添加劑，目前世界上允許使用的食品膠品種約60種，我國(guó)允許使用的約40種，國(guó)內(nèi)肉類產(chǎn)品生產(chǎn)使用最廣泛的食用膠主要有明膠、瓊脂、卡拉膠、果膠、黃原膠、瓜爾豆膠、刺槐豆膠和魔芋膠等。這其中，瓊脂和卡拉膠是海藻提取物，果膠是從柑橘、檸檬、柚子等果皮中提取的，黃原膠是由微生物發(fā)酵得到的，瓜爾豆膠、刺槐豆膠和魔芋膠分別提取自相應(yīng)植物的種子，大名鼎鼎的阿膠是驢皮熬制的，跟明膠并沒(méi)有本質(zhì)差異。許多傳統(tǒng)小吃也是用食用膠制成的，如涼粉、冰粉、石花菜、皮凍、果凍、肉凍等。
前一陣子有說(shuō)法，老酸奶和果凍添加了工業(yè)明膠，被網(wǎng)友夸張解讀為“你穿的破皮鞋，最后又到了你肚里”。這弄得中國(guó)乳制品工業(yè)協(xié)會(huì)、中國(guó)焙烤食品糖制品工業(yè)協(xié)會(huì)和中國(guó)食品工業(yè)協(xié)會(huì)糖果專業(yè)委員會(huì)三大行業(yè)協(xié)會(huì)紛紛發(fā)表聲明，為老酸奶和果凍正名。
中國(guó)乳制品工業(yè)協(xié)會(huì)稱，乳制品主流品牌企業(yè)生產(chǎn)的老酸奶是嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的，這些企業(yè)是不會(huì)使用工業(yè)明膠的。我國(guó)《食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB2920-1996)規(guī)定：食用明膠可按生產(chǎn)需要適量用于各類食品。真正的老酸奶應(yīng)該用95%的純牛奶加上5%的白砂糖，經(jīng)高溫殺菌發(fā)酵后制成，這種酸奶在運(yùn)輸過(guò)程中很容易破碎，以及分層析出清水，于是奶企就在其中加入了明膠、瓊脂或者卡拉膠等植物膠。這樣的老酸奶，和普通酸奶相比只是形態(tài)有所不同，其他方面并沒(méi)有太大區(qū)別。
彼得 庫(kù)珀
賓根的希爾德加德
中國(guó)焙烤食品糖制品工業(yè)協(xié)會(huì)和中國(guó)食品工業(yè)協(xié)會(huì)糖果專業(yè)委員會(huì)稱，目前國(guó)內(nèi)果凍行業(yè)不使用明膠，果凍中的增稠劑通常來(lái)源于卡拉膠或者魔芋膠。中食協(xié)會(huì)聲明還稱，明膠也可應(yīng)用于果凍生產(chǎn)，但由于果凍酸性較高，而明膠穩(wěn)定性較差，在酸性條件下極易降解，用其生產(chǎn)出的果凍產(chǎn)品缺乏韌性、口感不佳，同時(shí)還會(huì)形成混沌，影響果凍透明的感觀，因此企業(yè)通常不會(huì)將明膠用于果凍。
在近年來(lái)食品、藥品安全事故頻發(fā)的現(xiàn)狀之下，很多“膠”是無(wú)辜的，它們?cè)靖魉酒渎�，在各自領(lǐng)域都能派上大用場(chǎng)，只是人們對(duì)它們的濫用造成了民眾談“膠”色變的恐慌。在4月19日中國(guó)科協(xié)舉辦的一次關(guān)于食品安全的會(huì)議上，中國(guó)工程院院士、中國(guó)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)孫寶國(guó)稱：“迄今為止，中國(guó)出現(xiàn)的重大危害的食品安全事件，沒(méi)有一件是因?yàn)槭称诽砑觿┰斐傻�，但是非常遺憾，食品添加劑成了很多食品安全事件的替罪羊。包括搞食品添加劑的人，有很多時(shí)候也感覺(jué)到不是很光彩，這是一種非常不正常的現(xiàn)象。我們很多人把非法添加物當(dāng)成了食品添加劑，三聚氰胺也好，蘇丹紅也好，包括瘦肉精也好，這些都是我們國(guó)家明令禁止不準(zhǔn)添加到食品中的，是違法添加，根本就不是食品添加劑。”
毒膠囊事件亦是如此。
