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，人們也獲得了一種新的食品——冷卻后凝固的動物提取物——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。
有幾個世紀，明膠都被視為一種奢侈品，宮廷和貴族用它來制作醬料。直到拿破侖時期，明膠才成為一種普遍食品。當時英格蘭海軍封鎖海岸使肉類變得稀缺，政治家和科學家開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家研究生產(chǎn)明膠的方法，由此明膠作為一種有營養(yǎng)價值的蛋白質(zhì)被系統(tǒng)研究。他們試圖弄清人們在饑荒時是否可以靠明膠生存，法國生理學家馬讓迪發(fā)現(xiàn)，如果單純用明膠飼養(yǎng)狗，狗的體重會逐漸減輕，最后死去。科學家于是發(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，無法合成人體所需的全部蛋白質(zhì)。
但美國人很快把明膠制成各色零食。1845年，美國人彼得·庫珀(Peter Cooper)首次發(fā)明了凝膠狀點心并獲得專利；1897年這種產(chǎn)品加入水果香料，并被命名為“吉露果子凍”，目前在美國年銷售近30億盒；20世紀初，美國發(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，后來均風靡全球。
法國人研究明膠能否作為肉的替代的同一時期，他們還發(fā)現(xiàn)了明膠的新用途。1834年，法國藥劑師弗朗索瓦·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，美國成為明膠膠囊生產(chǎn)的領(lǐng)頭羊。1897年，美國禮來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，世界上第一臺自動連續(xù)生產(chǎn)軟膠囊的機器被發(fā)明，由此拓寬了明膠的應用領(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。這種機器至今仍在使用，全球大部分膠囊都是這樣生產(chǎn)出來的。
明膠在醫(yī)學領(lǐng)域的價值遠大于此，它有高相容性和低過敏性，本身就有理想的藥物成分。在中世紀早期，德國著名的女修道院長、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減緩傷口接合處的疼痛有效。如今，現(xiàn)代科學已經(jīng)證明她是對的，明膠中的活性物質(zhì)能參與皮膚傷口愈合過程中的炎癥反應，促進傷口愈合。上世紀40年代，明膠海綿成為外科手術(shù)中不可缺少的止血劑。除此之外，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)模被應用。如今，明膠溶液類代血漿仍有廣泛的應用。
明膠在工業(yè)行業(yè)的應用更廣泛。如果沒有明膠，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，接下來的1888年，著名的“柯達(微博)一號”相機誕生，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。
復寫紙也源自明膠。19世紀60年代，美國計算機服務公司在明膠和阿拉伯膠反應的基礎(chǔ)上，發(fā)明了一種微膠囊，把特殊染料包覆其中，然后涂抹在將要寫字的紙背面。筆或者打字機鍵的壓力使膠囊破裂，釋放出無色的墨汁，而涂抹在復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，國外一本關(guān)于明膠歷史的書寫道：“明膠豐富多彩的歷史表明，它的未來才剛剛開始。”
鉻
明膠是個好東西，問題出在哪兒呢？
國家藥典委員會首席專家錢忠直表示，明膠分為照相明膠、工業(yè)明膠、食用明膠、藥用明膠四大類。從原料來源看，都規(guī)定了新鮮動物的皮，還有骨骼，都是明膠的原料。對于食品級和藥品級的規(guī)定是，動物的皮和骨骼都應該是健康的、新鮮的，而且必須是通過檢疫的。目前這場沸沸揚揚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，最終導致鉻含量嚴重超標。2010版《中國藥典》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2毫克/千克。
錢忠直表示，從標準來說，藥用明膠和工業(yè)明膠最明顯的區(qū)別就是鉻的檢驗。工業(yè)用明膠不規(guī)定鉻檢驗這一項，而食品和藥品用明膠都規(guī)定了鉻檢驗，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的？鉻對人體有什么危害？
鉻是一種金屬，主要有兩種形式存在，三價鉻有生物學活性，在自然界廣泛存在，也是人體必不可少的一種微量元素，參與人和動物體內(nèi)的糖與脂肪的代謝。上世紀60年代科學家發(fā)現(xiàn)給缺鉻的動物服用含鉻豐富的食物，可增強胰島素的效應，不過長期以來，關(guān)于人類鉻缺乏的報告非常少。而六價鉻則是一種有毒的形式，六價鉻在工業(yè)污染物中存在，礦藏開采、冶煉、鉻鹽的制造、電鍍、金屬加工、制革、油漆、顏料、印染工業(yè)，都會有鉻化合物排出，長期接觸高劑量會引起呼吸道炎癥并誘發(fā)肺癌，還有可能導致腎小管損害，表現(xiàn)為尿中小分子蛋白質(zhì)增加。近年來鉻變成了污染環(huán)境、危害人類健康的罪魁禍首。
為了弄清楚鉻為什么會出現(xiàn)在明膠中，讓我們先了解一下動物皮是怎么變成皮革的。這個過程大體要經(jīng)過幾個階段。首先是鮮皮的加工。牲畜皮收購和集中，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)化為熟皮的過程中會用到強酸強堿。自從1893年美國人馬丁·丹尼斯(Martin Dennis)發(fā)明鉻鞣制法后，世界上約90%的皮革都是用這個方法鞣制，一般是加入堿式硫酸鉻，這就是為什么皮革中會含有大量的鉻的原因。
這種鉻鞣制的動物皮會呈現(xiàn)深藍色，制作成品革時修剪剔下來的革皮廢料，行業(yè)內(nèi)俗稱“藍礬皮”。因為傳統(tǒng)的制革業(yè)在生產(chǎn)過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，絕對不可以食用和醫(yī)用。
實際上，藍礬皮在膠囊上的濫用已經(jīng)不是第一次，故《中國藥典》(2010年版)修訂時，針對“明膠空心膠囊”標準，專門新增了3個檢測項目，分別是“對羥基苯甲酸酯類”、“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)中藍礬皮明膠的使用，確保膠囊的安全性。明膠中的外來鉻主要是來自鉻皮廢料，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，廣東省藥品檢驗所的劉振龍早就在論文《明膠空心膠囊質(zhì)量現(xiàn)狀及其控制策略研究》一文中強調(diào)：“由于明膠加工原料的來源渠道復雜，以及生產(chǎn)過程的不規(guī)范性，除了會帶入鉻之外，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被帶入，甚至在生產(chǎn)過程中還有人為非法添加或環(huán)境引入的其他有機毒害物質(zhì)，而這些元素在體內(nèi)積蓄若超過限度，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，吃了這些毒膠囊對人體到底有何危害？首都醫(yī)科大學附屬北京朝陽醫(yī)院職業(yè)病與中毒醫(yī)學科主任醫(yī)師郝鳳桐告訴本刊記者：“鉻的金屬形式通過消化道吸收率很低，考慮到人們在一定時限內(nèi)攝入鉻超標的藥物膠囊劑量有限，即便含有六價鉻，也確實不可能導致急性中毒的發(fā)生。”但他認同劉振龍的觀點，“膠囊鉻超標，更像是個風向標。在皮革鞣制過程中，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，說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鉻中毒所能涵蓋的。膠囊鉻超標，其他危害共存的可能性也無法排除”。
膠囊
在拉丁文中，膠囊(capsula)的意思就是“小盒子”。按照美國藥典的說法，“膠囊被定義為一種固體劑型，可以儲存活性物質(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，此外它還會用到一些輔料，比如稀釋劑、潤滑劑、崩解劑、濕潤劑等等。除了明膠，也可以用淀粉和其他物質(zhì)用來做外殼，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)計使得藥物更具識別度，更受人們歡迎。1983年美國做了一個調(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%的人沒有做出明確選擇。
除了易于服用，膠囊劑還有很多優(yōu)勢。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。衛(wèi)生部全國合理用藥監(jiān)測系統(tǒng)專家孫忠實就說：“膠囊藥是不可以打開吞服的，不僅影響藥效，甚至會產(chǎn)生毒副作用。”
比如，腸溶膠囊中的藥品對胃有刺激性，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。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，一是會刺激胃，二是胃酸會影響療效。再比如，我們希望一些藥品在整個消化道，逐漸從膠囊滲透出來，緩釋膠囊或者控釋膠囊就滿足這個愿望，此時膠囊就像篩子，讓藥逐漸往外跑，這樣藥效延長的同時也減小了對胃腸道的刺激。
食用膠
近些年，由于國人對食品安全的恐慌，媒體從業(yè)者又知識欠缺，才使得各種“膠”紛紛中槍。
實際上，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，我國允許使用的約40種，國內(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植物的種子，大名鼎鼎的阿膠是驢皮熬制的，跟明膠并沒有本質(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”。這弄得中國乳制品工業(yè)協(xié)會、中國焙烤食品糖制品工業(yè)協(xié)會和中國食品工業(yè)協(xié)會糖果專業(yè)委員會三大行業(yè)協(xié)會紛紛發(fā)表聲明，為老酸奶和果凍正名。
中國乳制品工業(yè)協(xié)會稱，乳制品主流品牌企業(yè)生產(chǎn)的老酸奶是嚴格按照國家標準生產(chǎn)的，這些企業(yè)是不會使用工業(yè)明膠的。我國《食品添加劑使用衛(wèi)生標準》(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，這種酸奶在運輸過程中很容易破碎，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，其他方面并沒有太大區(qū)別。
彼得 庫珀
賓根的希爾德加德
中國焙烤食品糖制品工業(yè)協(xié)會和中國食品工業(yè)協(xié)會糖果專業(yè)委員會稱，目前國內(nèi)果凍行業(yè)不使用明膠，果凍中的增稠劑通常來源于卡拉膠或者魔芋膠。中食協(xié)會聲明還稱，明膠也可應用于果凍生產(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，同時還會形成混沌，影響果凍透明的感觀，因此企業(yè)通常不會將明膠用于果凍。
在近年來食品、藥品安全事故頻發(fā)的現(xiàn)狀之下，很多“膠”是無辜的，它們原本各司其職，在各自領(lǐng)域都能派上大用場，只是人們對它們的濫用造成了民眾談“膠”色變的恐慌。在4月19日中國科協(xié)舉辦的一次關(guān)于食品安全的會議上，中國工程院院士、中國食品科學技術(shù)學會副理事長孫寶國稱：“迄今為止，中國出現(xiàn)的重大危害的食品安全事件，沒有一件是因為食品添加劑造成的，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，有很多時候也感覺到不是很光彩，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，這些都是我們國家明令禁止不準添加到食品中的，是違法添加，根本就不是食品添加劑。”
毒膠囊事件亦是如此。
