王震元

開啟維生素之門

王震元

維生素是人類與動(dòng)物保持健康機(jī)體必不可少的有機(jī)化合物，它對(duì)機(jī)體的新陳代謝、生長(zhǎng)、發(fā)育和健康有著極其重要的作用?，F(xiàn)在已知的維生素有2 0多種。你可能無(wú)法想象，世界上第一種維生素的發(fā)現(xiàn)，竟然源自艾克曼從雞患腳氣病上得到的啟發(fā)……

海軍官兵染怪病科學(xué)“法官”判“兇手”

1878年的一天，日本海軍軍部接到一份緊急報(bào)33%的官兵患上一種怪病。病人全身浮腫，肌肉疼痛酒甕一般，重者甚至喪命。人稱此病為“腳氣病”。當(dāng)此束手無(wú)策。到了1806年，形勢(shì)更為嚴(yán)峻。日本全中每5人就有2人以上患上腳氣病，死亡人數(shù)也急劇影響了軍隊(duì)的戰(zhàn)斗力。

面對(duì)日本海軍官兵的慘狀，一位名叫高木謙寬的了。高木發(fā)現(xiàn)，同為海軍，但歐美國(guó)家的水兵患腳氣少，于是他決定從調(diào)查東西方飲食的差異著手。高木美海軍官兵主要吃面食，而日本海軍吃的主食卻是精是高木做了這樣的一個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)：一艘載有200名官告：軍中有，腳腫得像時(shí)的醫(yī)生對(duì)國(guó)海軍官兵上升，大大

軍醫(yī)登場(chǎng)病的人數(shù)極注意到，歐制大米。于兵的軍艦，按舊食譜以吃精制大米為主；另一艘軍艦也載有200名官兵，則按歐美伙食標(biāo)準(zhǔn)就餐，并外加大麥、蔬菜、魚肉、牛奶等。兩艘軍艦的航行路線都是從東京駛向新西蘭。結(jié)果表明，前一艘軍艦上患此病的官兵高達(dá)130人，后一艘軍艦上則無(wú)一人患此病。根據(jù)高木的研究成果，日本政府下令徹底改變海軍的飲食標(biāo)準(zhǔn)，僅9個(gè)月的時(shí)間，就基本上掃除了官兵們患腳氣病的困擾，高木也因此晉升為將軍。

高木雖然找到了通過調(diào)整飲食結(jié)構(gòu)防治腳氣病的有效措施，但由于歷史的局限，他未能解釋為何以精制大米為主食的海軍官兵易患腳氣病，只是把病因歸咎為蛋白質(zhì)攝入量不足。

無(wú)獨(dú)有偶。同在19世紀(jì)80年代，荷蘭統(tǒng)治下的東印度群島上的廣大居民同樣長(zhǎng)期受到腳氣病的折磨。為此，1886年，荷蘭政府成立了一個(gè)由帕克爾哈林和溫克勤兩位學(xué)者領(lǐng)導(dǎo)的專門委員會(huì)，專門研究腳氣病的防治。他們的思路與高木迥異。根據(jù)腳氣病的流行性特點(diǎn)，他們懷疑這可能是一種因病原菌感染的傳染病。于是，兩位學(xué)者專程去德國(guó)柏林，向現(xiàn)代細(xì)菌學(xué)的奠基人柯赫請(qǐng)教，并在他的實(shí)驗(yàn)室結(jié)識(shí)了日后將名垂青史的艾克曼。時(shí)年28歲的艾克曼，本是一位荷蘭軍醫(yī)，后來由于愛妻死于傳染病而決心專攻細(xì)菌學(xué)，并拜在柯赫門下。三人志同道合，于同年10月回到東印度群島。

經(jīng)過2年的研究，從臨床觀察到顯微鏡檢查，委員會(huì)里的科學(xué)家和醫(yī)生們都認(rèn)為，腳氣病是一種多發(fā)性的神經(jīng)炎，并以病人的血液中分離出的一種球菌為依據(jù)，判定球菌就是造成腳氣病的“元兇”，它還可以在人際間互相傳染。

腳氣病真的是一種細(xì)菌性疾病嗎？

閑聊間聽者頓悟喂糙米真相大白

按照當(dāng)時(shí)公認(rèn)的“柯赫法則”，一種細(xì)菌性疾病的判定，必須全部滿足四個(gè)條件：一、在生物體內(nèi)發(fā)現(xiàn)病原體；二、能將這種病原體分離并進(jìn)行培養(yǎng)；三、把培養(yǎng)出來的病原體接種給動(dòng)物，這種動(dòng)物應(yīng)該出現(xiàn)同樣的癥狀；四、從出現(xiàn)癥狀的動(dòng)物身上能夠再一次分離并培養(yǎng)出同一種病原體。但是，當(dāng)艾克曼從死于腳氣病的雞胃里取出食物，再喂給健康的雞吃后，這些雞并未出現(xiàn)同樣的癥狀，也就是說沒有受到球菌的感染。顯然，這是違反柯赫法則的。但是，艾克曼又提供不了反駁的證據(jù)來否定腳氣病是一種細(xì)菌性疾病的結(jié)論。作為柯赫的學(xué)生，艾克曼只能持保留態(tài)度。當(dāng)委員會(huì)其他成員都“勝利”地班師回國(guó)時(shí)，他決定一個(gè)人留在東印度群島繼續(xù)進(jìn)行研究。艾克曼擔(dān)任了當(dāng)?shù)匦鲁闪⒌牟±斫馄蕦W(xué)和細(xì)菌學(xué)實(shí)驗(yàn)室主任，并兼任一所醫(yī)科學(xué)校校長(zhǎng)。

艾克曼借用了一家陸軍醫(yī)院的幾間房子作實(shí)驗(yàn)室。1890年6月10日，他買到一批實(shí)驗(yàn)用的小雞，并由一名雇員喂養(yǎng)。一個(gè)月后，雞群中突然暴發(fā)了一種怪?。核鼈兌甲兊脽o(wú)精打采，步態(tài)不穩(wěn)，有的更是呼吸困難，雞冠和皮膚都由青紫變?yōu)樗{(lán)色，最后大批昏迷死亡。病理解剖表明，這些雞都患了與人類腳氣病癥狀相同的多發(fā)性神經(jīng)炎。當(dāng)年11月初，實(shí)驗(yàn)室新來的廚師接替了喂雞的工作。不知是什么原因，從此，那些尚未死亡的病雞竟奇跡般地逐漸康復(fù)了。這一事件雖引起艾克曼的高度關(guān)注，卻又令他百思不得其解。事有湊巧，有一天他經(jīng)過一間病房，偶然聽到幾個(gè)老病號(hào)在閑聊?！八趺春镁貌粊砹?？”“誰(shuí)啊？”“就是那個(gè)給實(shí)驗(yàn)室喂雞的人?。∷f喂了好多雞，飼料不夠用，所以常來要我們這里的剩飯。現(xiàn)在他不來了，那剩飯倒掉吧?！?/p>

“實(shí)驗(yàn)室”、“喂雞”？真是言者無(wú)心，聽者有意。艾克曼立即警覺起來。他走進(jìn)病房詳細(xì)問了個(gè)明白，并看到剩下的飯都是精白米飯。這使艾克曼腦海中產(chǎn)生了一連串的問號(hào)：那個(gè)雇員為什么要到病房來收拾剩飯呢？雞的飼料不是很充足嗎？更何況那時(shí)雞群正在生病，吃不下多少食物，他為何還要這么干呢？

艾克曼立即找到了原先那個(gè)飼養(yǎng)員。此人頓時(shí)慌了手腳，不得不如實(shí)招供。原來，他克扣了飼料，卻用病人吃剩下的精白米飯去喂雞。了解這一情況后，艾克曼又問新來的廚師是用什么食物喂雞的。對(duì)方回答說，全部是實(shí)驗(yàn)室提供的飼料。

此刻，艾克曼陷入了沉思：原先那個(gè)飼養(yǎng)員用精白米喂雞，雞得了腳氣病；現(xiàn)在這個(gè)廚師用的飼料是由糙米和米糠構(gòu)成的混和物，雞的腳氣病不治而愈。莫非腳氣病與飼料性質(zhì)有關(guān)？于是，艾克曼將一群小雞隨機(jī)分成兩組：一組小雞喂給精白米飯；另一組小雞用飼料喂養(yǎng)。幾個(gè)星期以后，他發(fā)現(xiàn)前一組小雞都出現(xiàn)了腳氣病癥狀，后一組小雞卻安然無(wú)恙。艾克曼進(jìn)一步把患了腳氣病的雞改喂糙米，不久它們就全部康復(fù)了。艾克曼自己出現(xiàn)的神經(jīng)炎癥狀，改吃糙米后同樣也很快消失了。

這下子艾克曼完全明白了：?jiǎn)栴}出在精白米飯上！在東印度群島，居民們習(xí)慣以精白米為主食。于是，他把米糠當(dāng)作“藥”，給當(dāng)?shù)厝旧夏_氣病的患者吃，一段時(shí)間后，果然收到了明顯療效。

如果從防治腳氣病的思路觀察，當(dāng)年日本高木軍醫(yī)和艾克曼采用的是相同的“對(duì)照實(shí)驗(yàn)”科學(xué)方法。他們都不約而同地發(fā)現(xiàn)精白米是腳氣病的“元兇”。但是他們開出的處方卻并不相同：一個(gè)是面食、大麥、蔬菜、魚肉和牛奶，另一個(gè)僅是米糠。由于這兩種處方都有明顯的療效，因而可以推斷為：這些主副食品中都含有某種重要物質(zhì)，人體如果長(zhǎng)期缺乏這種物質(zhì)，就會(huì)患腳氣病。而精白米中恰恰沒有這種物質(zhì)。那么這究竟是一種什么重要物質(zhì)呢？

維生素橫空出世艾克曼夕照輝煌

艾克曼決定進(jìn)一步研究。他把米糠浸在水里，并經(jīng)一種薄膜過濾，這種濾液同樣能治好腳氣病，因而表明這種物質(zhì)是水溶性的，分子量也不大。1897年，艾克曼的研究論文公開發(fā)表后，在國(guó)際上引起了轟動(dòng)。1912年，波蘭化學(xué)家豐克通過分離和沉淀，進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)這種物質(zhì)在自然界是含有氮的有機(jī)胺類，按照傳統(tǒng)的觀點(diǎn)，它是生命的象征，故在論文中將其命名為Vitamine（中文譯為“維他命”）。后來他發(fā)現(xiàn)這類物質(zhì)并非全部具有胺結(jié)構(gòu)，故又將其更名為維生素（Vitamin），并正式把它定義為：維持生命的營(yíng)養(yǎng)素。這種物質(zhì)經(jīng)過科學(xué)家們進(jìn)一步純化后，為了紀(jì)念豐克（Funk）開始將其稱為維生素F。1927年，英國(guó)醫(yī)學(xué)研究委員會(huì)又將其統(tǒng)一命名為維生素B1，這也是人類發(fā)現(xiàn)的第一種維生素。

實(shí)際上，早在1910年，日本農(nóng)業(yè)化學(xué)家鈴木梅太郎，就用脫脂劑在米糠中提取出一種命名為“硫胺素”的物質(zhì)，硫胺素對(duì)腳氣病患者有很好的療效。但是，當(dāng)時(shí)的醫(yī)學(xué)權(quán)威們卻認(rèn)為鈴木是外行，根本不信，還對(duì)他進(jìn)行人身攻擊，說這種病“喝尿也能治好”。但數(shù)年后科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，硫胺素就是維生素B1。

現(xiàn)代醫(yī)學(xué)進(jìn)一步研究表明，人體的神經(jīng)細(xì)胞負(fù)責(zé)傳遞信息，溝通全身“情報(bào)”。而神經(jīng)細(xì)胞的活動(dòng)需要葡萄糖作能源。葡萄糖來自食物中淀粉的水解，這一過程又離不開催化劑——輔酸酶的參與。維生素B1正是這種輔酸酶的重要組成部分。所以人們?nèi)绻狈@種維生素，神經(jīng)細(xì)胞就將沒有能源而使其末梢萎縮。此外，還會(huì)造成代謝物——丙酮酸在體內(nèi)積累，引起神經(jīng)細(xì)胞中毒。在這兩種因素的合力作用下，就會(huì)引起多發(fā)性神經(jīng)炎，使下肢神經(jīng)末梢退化、壞死——即患上腳氣病，繼而發(fā)生麻痹，任由發(fā)展，將會(huì)因心力衰竭而死亡。

1929年，時(shí)逾古稀的艾克曼被授予諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)，并度過了短促且輝煌的最后歲月。鈴木梅太郎雖然幾度獲得諾貝爾獎(jiǎng)提名，但由于本國(guó)學(xué)閥的阻撓，始終未能獲此殊榮。但是，青山遮不住，畢竟東流去，他的開拓性貢獻(xiàn)，仍將流芳百世。

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腳氣與腳氣病的區(qū)別：

腳氣即“足癬”，又稱“香港腳”，是指感染真菌或霉菌等微生物導(dǎo)致的一種傳染性皮膚病。成人中70%～80%的人有腳氣，只是程度不同而已。

腳氣病即維生素B1或硫胺素缺乏病，是以腿腳麻木、酸痛、軟弱，或攣急、腫脹，或枯萎等為主要表現(xiàn)的疾病，故稱為“腳氣病”。它主要累及神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)和水腫及漿液滲出，常發(fā)生在以精白米為主食的地區(qū)。