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海边“蓝眼泪”现象 图/视觉中国 |
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□五莲花开 发光的物体，看起来是挺好看的，要是送入口中做食物的话，你是不是就得怀疑一下安全问题？网上曾流传过夜光寿司的图片，这样的食物能不能吃呢？ 其实生物发光是很常见的现象，夏日萤火虫的飞舞和海边夜光藻聚集造成的“蓝眼泪”沙滩现象等，均是吸引无数人目光的独特景象。但已经被做成食物的虾为何还会发出幽冷的蓝光？这种会发光的食物真的能吃吗？让我们从海洋生物自然发光的角度，了解一下自然界中的荧光现象。 能让猪发光的荧光蛋白 荧光蛋白是非常常见的能导致生物体发光的因素，在受到特定波长光激发后，就会发出相应颜色的光。最早被发现的荧光蛋白，是于1962年在维多利亚多管发光水母中发现的野生型绿色荧光蛋白（简称GFP）。 该种水母发光原理比较复杂，首先水母体内的水母素与腔肠素共价结合产生具备发光能力的稳定中间体，形成的共价键——过氧化键。在钙离子的影响下，共价键断裂，发生氧化反应的同时就会释放蓝光。这些蓝光可以激活水母体内的荧光蛋白。之后荧光蛋白的发光基因就会以能量释放的形式发出绿色荧光，这也是让维多利亚多管水母看起来偏绿的原因。 基于以上现象，现代生物学利用DNA重组技术将荧光蛋白基因克隆到合适的细胞进行表达，随着对GFP基因的改造，增强型GFP及更多颜色的荧光蛋白被制造出来，荧光蛋白也因此被誉为“照亮了生物学研究的未来”。而我国科学家在十多年前便已经培育出“夜光猪”，这种克隆猪在特定波长的激发光下可分别发出红、黄、绿、青四种荧光。 但值得留意的是，荧光蛋白多发现于刺胞动物（过去也称为腔肠动物）中，目前倒是没有在常见食用虾中发现有荧光蛋白的报道。 “荧光素-荧光素酶”发光系统下的浮游生物 进入夏季，我国多地海岸均出现“蓝眼泪”现象——这样的景象是由爆发的夜光藻发光形成的。夜光藻发光的原因则是基于“荧光素-荧光素酶”发光酶促反应。发光甲藻、水母、栉水母、海萤和火萤等多种海洋生物都因此而发光。陆生的萤火虫也是基于此种原理发光。值得注意的是，不同物种所含荧光素和荧光素酶并不相同，其反应过程也存在差异。 这里有个有趣的知识点：由于光在水中的传播与在大气中有很大不同，蓝光和绿光在海水中均具有强穿透性，因此我们看到的大多数海洋发光生物都发蓝光或者绿光。但在无光的深海，除了黑色之外，红色同样具有优秀的“隐身”效果，因此很多深海生物都会有红色的外表。 荧光素酶反应属于生物性的真发光。正因如此，这种发光系统有时需要外部扰动或者神经控制来激发，而且具有一定的昼夜周期性或者季节周期性。而且能发光的浮游生物主要是附着在虾的头胸甲、附肢和外壳上，这样，便会让虾看上去会发光。而除去外壳后的虾做成寿司还会发光的可能性由此看来也就不高了。 当然，也有一些虾本身就会发光，比如磷虾科生物。磷虾发光具有季节周期性，通常在秋季发光，或在受到惊吓时也会发光。 磷虾具有被称作发光器的器官，外观为金黄色略带红色的球形，内有晶体、发光体、反射器和神经。磷虾同样采用“荧光素-荧光素酶”发光系统发光，与发光的藻类不同的是，磷虾自身并不能产生荧光素，它们只能通过摄食发光藻类的方式从外界获取荧光素来完成酶促反应。但可惜的是，磷虾的生理特征并不适合做成寿司（注：因为磷虾的甲壳内氟化物水平很高且不稳定，磷虾死去后，这种不适合人类食用的物质会很快地渗透到虾肉中，所以磷虾并不适合处理成寿司）。 海洋发光细菌 还有一种能进行生物发光的细菌，又称发光细菌，它们绝大多数是海生细菌，可以共生在鱿鱼和硬骨鱼类的身上，使这些鱼看上去会发光。目前已经发现5属20多种海生发光细菌。 在发光细菌中，发光操纵因子控制着发光相关基因的表达，能发射出波长490纳米的蓝绿光。几乎所有的发光细菌都具有相似的发光反应机制，但细菌荧光素酶反应的最佳温度为18℃，超过25℃即迅速失活。网上流传的发光寿司大概率就是被发光细菌污染，相关报道中称，当地检疫部门的确在后续检测中检查出寿司中存在发光细菌。发光细菌虽无毒，却会引起肠道菌群紊乱，发生腹泻，所以不建议食用。 这些被污染小虾身上的发光细菌是如何坚强地存活下来的呢？一方面应该是在捕捞后未彻底清洗，留下了菌种，另一方面，是寿司采用生肉加米饭的制作工艺，以及低温储存环境，这些因素都有利于发光细菌的生存，甚至经过一段时间的繁衍，还会有更多细菌产生并最终使得寿司发出幽冷的蓝光。 最后，需要提醒大家，如果在生活中遇到了发光食品，最好交给相关部门进行检测，请不要轻易食用。 （来源 科普中国）
