膨大增甜剂能让西瓜变炸弹吗？

流言： 江苏镇江百余亩西瓜爆炸，疑与膨大增甜剂有关。[1]


真相： 西瓜皮开裂并不是什么新鲜事。2006年、2008年和2010年都有西瓜开裂的报道[2-5]。大家可能也都有这样的经历，切西瓜时，刀刚碰到西瓜，瓜皮就应刀而裂了。在很多地方，这种现象还被认为是西瓜又好又甜的标志。虽说可以成为一个好的促销标志，但是在大田中随意裂开可不是什么好事。所以针对这方面的研究并不少。

西瓜开裂原因多

影响西瓜开裂的因素很多，这牵扯到西瓜的品种、天气情况、肥料情况等诸多因素：

首先，西瓜的品种会影响到开裂。研究表明，与晚熟品种相比，早熟的西瓜品种的瓜皮较薄，并且瓜皮中的细胞比较大，排列也较为疏松，因而使得瓜皮缺乏韧性。此次新闻中的西瓜爆炸很可能与早熟品种有关。[6]

其次，连续阴雨天之后的暴晒也容易促使西瓜开裂。这是因为，在阴雨天时，低光照和低温容易使瓜皮木栓化，从而降低瓜皮的韧性。在随后到来的晴天，西瓜生长速度加快，就很容易撑破瓜皮，造成裂瓜。所以，天气情况也是不容忽视的重要原因。[7]

此外，肥料的使用情况，也是重要的影响因素。实验以及种植经验告诉我们，使用过多的氮肥会使西瓜皮容易开裂。这是因为，施用氮肥可以大大提高西瓜的生长速度，但瓜瓤的生长速度要大大快于瓜皮。这样一来，西瓜就很容易开裂了。[7,8]

虽然报道中并没有提及膨大剂的具体成分，但目前常用的“膨大剂”的主要成分是氯吡脲。这是一种通过影响植物体内的细胞分裂素、生长素、乙烯等内源性激素起作用的植物生长调节剂。到目前为止，还没有研究报道，这种膨大剂跟西瓜的水分代谢有关系，也不可能直接促进西瓜吸水，增加西瓜内的压力。如果没有天气、水分以及肥料等条件的综合影响，膨大剂是很难发挥作用的，不用说让西瓜爆炸，就是让西瓜快速长大都是问题。将爆炸元凶的大帽子扣在膨大剂头上有失公允。[9]

至于膨大剂的毒性，在先前的 《草莓畸形膨大会致癌？》 一文中已经介绍过。对于西瓜而言，用30毫克/千克浓度的膨大剂溶液浸泡幼果，40天后瓜皮上的残留量低于0.005毫克/千克，低于我国规定浓度（0.01毫克/千克）。正常使用是不会带来健康危害的。[10]

甜不甜，这是个问题

西瓜容易开裂跟甜不甜没有必然联系。如果是在氮肥施用过多的情况下，导致西瓜容易开裂，反而可能使西瓜没那么甜。因为氮肥过多会促进蛋白质的合成，在光合作用产物一定的情况下，不可避免地影响糖和酸的含量，使得西瓜淡而无味。大家可能会立马联想到，是不是因为这个原因，西瓜需要增甜剂呢？

实际上，影响西瓜甜不甜的因素非常复杂，它们主要在两个阶段施加影响。一是光合作用产出阶段。只有足够的叶片，吸收了足够的太阳光能量，才能制造产生足够的能源基础——葡萄糖。二是，叶片中产出的葡萄糖被运送到果实里，再转化成蔗糖和果糖（这两种都要比葡萄糖甜得多）的阶段。这时，甜不甜就要取决于西瓜体内与合成这些糖的蛋白质（蔗糖运输蛋白、果糖激酶等）的多少，以及是否有与合成这些糖竞争资源的过程（比如因为氮肥太多，影响糖类合成）。可以说，一个甜西瓜是天时（光照、雨水、温度），地利（西瓜品种，土壤），人和（施肥等）多重利好因素的集合体。[11-14]

不过，在这个机械化的年代，人们总是想要短平快地解决西瓜的甜味问题。这立马就让我们联想到了在上面加点东西吧（唉，都是让那些在食品中非法添加化学物的人和事闹得）。方法有两种，一是直接添加甜味物质；另一种方法是通过施用植物激素来促使西瓜变甜。

如果要直接注射甜味物质，最简单的想法就是加点糖，相关新闻报道以后，也有人在讨论这方面的情况[15]。实际上，从20世纪90年代开始有多篇文章报道在西瓜根部施用蔗糖和豆饼的混合物，可以有效提高西瓜的甜度。不过，很遗憾，西瓜的根系对蔗糖并不感兴趣，它们只会被动地少量吸收蔗糖。就像你隔着包装纸往蛋糕上抹砂糖，效果可想而知。到了2003年，相关作者将上述方法进行了改进，把蔗糖换成了糖精，并且将方法的发源地换成了日本（《河北农业科技》2003年第4期13页，但都没有日文技术的原始出处）。实际上，植物的根系除了对部分氨基酸感兴趣，对有机物都不屑一顾，糖精当然也不例外。[13]至于作者辩解说，糖精可以跟黄豆结合成为小分子物质更利于吸收，更是异想天开的事情了，别忘了糖精的结构和甜味稳定是出了名的，简单的蒸煮都不可能改变它们的结构。即便是能够吸收，如何扩散到果实当中也是个问题，除非把整个西瓜藤都变成糖精腌制的“蜜饯”。

至于，直接向西瓜里注射糖精，且不论糖精在西瓜里是否能扩散均匀，单单是这些扎了眼的西瓜是否能保存就值得商榷。因为这项“实验”不涉及到西瓜爆炸，我们也就不在这里详细讨论了。

那么，变甜的途径就只剩下使用植物生长调节剂了。实验表明，适当地调节植物激素确实会促进果实中蔗糖的积累。比如适当喷施脱落酸（ABA）可以促进桃子果实对果糖和葡萄糖的吸收。不过，目前还没有见到在西瓜中的相关报道。不管怎样，这些植物激素都不会引起西瓜爆炸。另外，氯吡脲虽然可以促进西瓜果实增大，产量增加，但是对增加果实含糖量作用甚微。[9,11]

这样看来，西瓜甜不甜的关键因素还在于品种。那些光合作用能力强，蔗糖和果糖转化积累多的品种自然就甜了，这也是西瓜育种的方向。同时，我们可以通过适当施肥（比如在成熟期，减少氮肥的施用），或者去掉一些小西瓜（在西瓜蔓光合产出一定的条件下，减少了小西瓜数量，平均到每个瓜上自然糖就多了）等方法来提高西瓜的甜度。在不危害人体健康的情况下，施用植物激素作为备选方案也是无可厚非的。

结论：流言破解。 西瓜“爆炸”以及甜度都是受多方面因素的影响。膨大增甜剂并不是炸药，也不是毒药，把所有问题都推在它身上是不公正的。并且膨大剂的剂量在允许范围内时，并不会伤害人体健康。

参考资料：
[1] 江苏镇江百余亩西瓜爆炸 疑与膨大增甜剂有关
[2] 2006：两千只西瓜为何开裂
[3] 2008：琼海古调村：西瓜受冻开裂 瓜农损失惨重
[4] 2008：300亩西瓜开裂损失百万 瓜农希望专家来指导
[5] 2010：西瓜减产价反跌原因探究一:旱情致瓜小开裂卖相差
[6] 满艳萍等，2006.不同贮运性西瓜果皮显微结构的差异。河北农业大学学报。第41卷，第4期，64-67.
[7] 杜志强等。西瓜裂瓜的原因及解决途径。北方园艺。2009年第9期，221-222
[8] 唐粉玲等。2007. 西瓜施肥研究进展。安徽农业科学。第35卷第26期，8195-8196.
[9] 孙竹波等。0．1％氯吡脲可溶性液剂对西瓜产量和品质的影响。北方园艺。2006年第1期，25-26.
[10] 陈长龙等，2006.氯吡脲在土壤和西瓜中的残留分析。环境化学，第25卷，第6期，789-792.
[11] 罗霄等。2008. 果实糖代谢及其影响因素的研究进展。农业科学研究。第29卷第2期，69-74.
[12] 郭尚等。2010. 西瓜果实糖分积累研究综述。中国农学通报。第26卷20期，271-274
[13] Lincoln Taiz & Eduardo Zeiger. 1998. Plant Physiology. Sinauer Associates,Inc., Publishers. Sunderland, Massacheusetts.
[14] 吴桂林等。2008. 不同水分供应对西瓜营养和果实生长及果实品质的影响。河北农业大学学报。第31卷第2期，37-41.
[15] 神奇的“西瓜炸弹” 食品安全令人忧!

微访谈Q and A：
雪梨的blog005：膨大剂的原理是什么？史军（sjorchid）：膨大剂的学名叫氯吡脲（CPPU），是一种已经广泛应用在猕猴桃、甜瓜等水果上的植物生长调节剂。一般认为，它是通过调节植物体内细胞分裂素、生长素等内源性激素（植物本身也会分泌这些化学物质）的分泌来发挥作用的：它能促使植物细胞加倍分泌细胞分裂素，增加单位时间内植物细胞分裂的次数；同时，它还能促使生长素的分泌，使细胞长得更大。结果从整体上来看，我们需要的“果实”就增大了。
崔昊Niky：西瓜膨大剂对西瓜的主要影响是什么？是否可以通过肉眼在短时间内分辨使用西瓜膨大剂的西瓜？史军：氯吡脲虽然可以促进西瓜果实增大，产量增加，对果实含糖量影响很小。 在针对膨大剂和西瓜品质的实验中，用膨大剂处理的西瓜糖含量与未用膨大剂的西瓜之间没有明显的差异。
拍客看世界：有什么证据证明膨大剂对人体和环境都无害？史军：这已经有很多实验了。如果有兴趣可以去查阅这篇文献：李瑞娟，于建垒，宋国春。2008。氯吡脲的环境行为及其安全性的研究进展。农药，第47卷，第4期，240～243。
尽东南之美：如何鉴别使用了膨大剂的西瓜、如果食用了使用了过量膨大剂的西瓜会有什么样的中毒反应？ 史军：只有很大量地接触膨大剂，才有可能对肾脏有影响，减轻体重，根据美国EPA动物实验，60公斤的人每天要7000多毫克，那得把膨大剂当饮料吧，况且实验里那老鼠连续吃了2年啊。实验老鼠吃下去的膨大剂（在饲料中的浓度为100毫克/千克）在7天后只有2%存在于老鼠体内。从目前的实验结果来看，膨大剂还算安全。此外，至今还没有因接触膨大剂致癌的报道，低剂量膨大剂对肝、肾功能的长期影响仍在进一步研究中。到目前为止，还有没因为氯吡脲致癌的报道。也没有急性和慢性神经毒性。
崔昊Niky：西瓜膨大剂是否只有一种，还是有多种化学品会产生同样的效果，并被农民长期使用？西瓜膨大剂对人体的伤害是“已经有实验证明或理论依据对人体有害”还是“尚未证明对人体无害，但也无法证明对人体有害”？史军：目前来看，成为膨大剂的主要成分就是氯吡脲，当然赤霉素之类的植物激素也有膨大的作用。是没有证据显示，正常使用量对人体健康有可见影响。很遗憾，“绝对安全”不是科学实验能得出的结论。
Xfreeman：也就是说CPPU是一种植物激素喽？植物激素的“工作原理”与动物身体不相符，那所有植物激素类的添加剂都不会伤害人类身体，是不是？史军：膨大剂是植物激素，也就是说只是在调控植物的生长和发育中发挥作用。它们跟人体的激素完全不是一类物质。在宣传中，简称激素容易使公众产生误解。但是，应该承认，有些植物激素确实存在毒性，比如2,4-D，高剂量的会伤害肝肾，需要严格限量。
fifiya：现在上海买的西瓜南汇8424品种，明明很嫩的瓜，奇甜无比，会不会是添加了啥啊？史军：主要还是西瓜品种的问题。要添加增甜剂并不容易，植物不会主动吸收蔗糖和糖精，这样向西瓜里加增甜剂很难。另外，要是直接注射糖精的，保存就是个问题。当然，有些植物激素（如ABA）可以增加果实(桃子)含糖量，但是西瓜里还没有这类报道。
茅山豆根：我们这里工业比较发达，农民很多进厂，大量土地租给浙江人种西瓜草莓，他们是一年四季的种，那西瓜按我们通常的识别标准根本就是生的，但是它剖出来就是红的（浅色），其甜无比！籽当然也不是正常的黑色，你就是放10天半个月也不会坏。这样的西瓜你敢吃吗？史军：西瓜的颜色跟甜度没有直接的关系，红不红取决于番茄红素，甜不甜取决于果糖和蔗糖的积累。这二者的合成中甚至还存在竞争能量资源的关系，此消彼长。籽不是黑色的西瓜品种很多啊。有机会和样品，我和粉碎娘会去吃吃看的。
作者：史军