胶原蛋白中的草甘膦
胶原蛋白中的草甘膦
2017 年 2 月 1 日作者：STEPHANIE SENEFF，博士29 条评论
胶原蛋白中的草甘膦：广泛的后果
去年，我接到了 Anthony Samsel 的电话，他想与我分享有关草甘膦潜在新毒性机制的重要新见解。Anthony 和我已经合作了四篇关于草甘膦的长篇论文，每一篇都为这种恶魔分子的毒性机制的知识增加了新的维度。但安东尼即将与我分享的关于草甘膦的内容将改变游戏规则，如果事实证明这是真的。它可以很容易地解释我们在核心作物上使用草甘膦作为除草剂呈指数增长与一长串使人衰弱的疾病和病症的发病率相应上升之间令人震惊的相关性。Nancy Swanson 是第一个认识到这些强相关性的人，她与同事们将其汇编成 2014 年发表的开放获取论文。^1^
草甘膦是普遍存在的除草剂 Roundup® 中的活性成分。您可能熟悉农达，它可以方便地控制院子里的蒲公英和人行道裂缝中的杂草。农达的制造商孟山都在 40 多年前就说服美国监管机构，尽管草甘膦会杀死所有植物，但经过基因改造以抵抗草甘膦的核心作物除外，但实际上对人类无毒。
由于它被认为是无毒的，政府很少努力测试我们放在餐桌上的食物中的残留水平。被设计为抗草甘膦的作物受到高度污染，因为它们吸收了草甘膦并将其结合到自己的组织中。这些包括玉米、大豆、油菜、苜蓿和甜菜。同样，许多谷物、豆类和其他作物在收获前喷洒草甘膦作为干燥剂或催熟剂。其中包括甘蔗、小麦、大麦和燕麦等。
那么，那天安东尼给我打电话时，他和我分享了什么？他认为草甘膦可能会错误地代替甘氨酸进入蛋白质。要理解这句话的意义，你需要对蛋白质和蛋白质合成有一点了解。
蛋白质是食物中三大主要营养素之一，另外两种是碳水化合物和脂肪。蛋白质也是身体的“工作马”。所有的酶、受体、离子通道和转运蛋白都是蛋白质。血红蛋白、胰岛素、血清白蛋白和免疫球蛋白（抗体）都是蛋白质。
草甘膦取代甘氨酸的证据草甘膦是一种完整的甘氨酸分子，只是通常与氮原子相连的氢被甲基膦酰基取代。草甘膦破坏通常涉及甘氨酸的途径的能力被认为是其毒性特征的一部分，充当甘氨酸类似物。^2^我想到草甘膦可能会在蛋白质合成过程中替代甘氨酸，但我拒绝了这个想法，因为我错误地认为氮原子上存在侧链会阻止草甘膦与纸娃娃携手合作——像链条。
然而，在安东尼坚持认为它可能发生后，我更深入地研究了这个问题，那时我意识到编码氨基酸脯氨酸也有一个碳取代通常与氮原子相连的氢原子，但没有问题与其他氨基酸相连。那是我对这个想法真正感兴趣并开始认真探索后果的时候。
我很快发现蛋白质合成是一个草率的过程。犯了很多错误，细胞采取的方法是在相对良性的错误上冒险，然后只分解和重新组装那些被证明有重大缺陷的蛋白质。检测蛋白质功能故障或主要错误折叠可能比检测并消除组装过程中的每个错误更容易，因此这种草率的制造方法经受住了时间的考验。
一项关于草甘膦对生活在根际（植物根部周围的土壤）微生物中蛋白质表达影响的研究表明，在草甘膦存在下，参与蛋白质组装和参与蛋白质分解的蛋白质均显着过度表达。^3^这强烈表明草甘膦在蛋白质合成过程中造成的错误比正常情况多得多。
孟山都声称草甘膦对植物的主要毒性作用是破坏一种称为莽草酸途径的重要生物途径。具体来说，草甘膦抑制一种叫做 5-enolpyruvylshikimic-3-磷酸合酶 (EPSPS) 的酶的活性。值得注意的是，三种不同的微生物物种通过置换底物磷酸烯醇丙酮酸 (PEP) 固定位置处的甘氨酸残基，对草甘膦产生了抗性。^4,5^所有三种微生物都用丙氨酸替换了这个甘氨酸残基（添加了一个额外的甲基）。这导致蛋白质效率降低，但最显着的是，完全保护它免受草甘膦的任何抑制。这些突变的微生物蛋白之一是基因工程的基础，其目的是为所有转基因抗草甘膦植物提供对草甘膦的抗性。^6^
图 1：四个氨基酸示例。甘氨酸是最简单的氨基酸，没有侧链。丙氨酸是第二个最简单的氨基酸，其具有由甲基 (CH3) 组成的简单侧链。草甘膦是一种甘氨酸分子，侧链在氮原子上，而不是传统形式的碳原子上有侧链。脯氨酸是一种独特的氨基酸，其侧链环绕，因此它连接到中央碳和氮分子上。圆圈表示分子的核心结构，它定义了它在“氨基酸”类分子中的成员资格。请注意，草甘膦和脯氨酸都失去了一个与氮原子结合的氢，但这并不能阻止它们在构成蛋白质肽的氨基酸链中连接起来。
图 2：草甘膦替代蛋白质中的甘氨酸如何完全扰乱酶促作用底物通常紧密贴合的口袋形状的示意图。
图 1 显示了四种氨基酸——甘氨酸、草甘膦、脯氨酸和丙氨酸的分子结构。从图中可以看出，脯氨酸和草甘膦都有一些东西取代了通常与核心氮原子结合的氢原子。尽管如此，这并不能阻止它们连接到构成蛋白质的氨基酸链中。图 2 描绘了草甘膦在活性位点取代甘氨酸如何导致额外的材料凸出到通常紧密贴合底物的口袋中。这种额外的物质会干扰底物并阻止其进入该部位，从而完全破坏酶的功能。
草甘膦并不是唯一一种在蛋白质合成过程中替代编码氨基酸而引起麻烦的非编码氨基酸。至少有九个非编码氨基酸的例子是由某些生物体（主要是微生物）自然产生的，被认为可用作抵御病原体的防御机制。^7^这些不寻常的氨基酸是编码氨基酸的类似物，包括谷氨酸、亮氨酸、L-精氨酸、丝氨酸和脯氨酸。但是请注意，草甘膦从未由任何生命形式合成——它只是化学实验室的产物。
与这些其他毒素相关的一些疾病包括肌萎缩侧索硬化症 (ALS)、帕金森病、多发性硬化症和导致饥饿致死的代谢衰竭。^8^《走进荒野》一书描述了克里斯·麦坎德利斯 (Chris McCandless) 的经历，他试图在阿拉斯加的荒野中以自然为生，但由于 L-精氨酸类似物的慢性中毒而死亡，他通过食用植物种子摄入了这种类似物通常称为野生马铃薯，植物学家称为 Hedysarum alpinum。该书的作者 Jon Krakauer 后来与科学专家合作撰写了一篇关于此的论文。^9^
草甘膦替代品对健康的影响 并非所有在其肽链中用草甘膦替代甘氨酸的蛋白质都被这个错误完全破坏。可能在许多情况下，甘氨酸残基中的氮上粘有额外的东西几乎无关紧要。然而，事实证明，有数百种甚至数千种蛋白质在其链中的某些位置强烈依赖甘氨酸，以便充分发挥作用。这些通常是高度保守的，这意味着甘氨酸残基始终存在于由许多不同物种表达的特定蛋白质的多个变体中，甚至在某些情况下跨不同门。研究人员使用比对技术来发现哪些残基在物种间高度保守，以便找到可能在蛋白质功能中发挥重要作用的残基。
一个很好的例子是肌球蛋白——肌肉细胞中的一种分子马达，负责肌肉收缩和运动。肌球蛋白的蛋白质代码指定链中第 699 位的甘氨酸。如果这种甘氨酸残基被丙氨酸取代，肌球蛋白会下降到其原始强度的 1%。事实上，如果肌肉纤维中每 50 个肌球蛋白分子中只有一个被甘氨酸替换为丙氨酸，肌肉就会失去一半的力量，即使丙氨酸与甘氨酸相比只有一个额外的甲基。
用草甘膦代替甘氨酸 699 将是一个更大的交易。我强烈怀疑用草甘膦替代肌球蛋白和其他分子马达中的甘氨酸是慢性疲劳综合征和 ALS 的致病因素。事实上，我们在最近的一篇论文中提出了这一点。 8 在较早的一篇论文中，我与 Anthony Samsel 电话交谈的结果，我们系统地展示了草甘膦替代对各种特定蛋白质的不利影响，以及这些如何解释陡峭的我们目前在糖尿病、肥胖症、自闭症、乳糜泻、阿尔茨海默病和癌症等许多疾病和病症中看到的上升。^10^
在考虑可能受这种替换错误影响最大的蛋白质时，需要考虑的两件事是蛋白质的表达率和构成甘氨酸残基的蛋白质的百分比。当您考虑这些因素时，一个分子脱颖而出：胶原蛋白。胶原蛋白是体内含量最丰富的蛋白质——我们体内每四个蛋白质分子中就有一个是胶原蛋白。胶原蛋白赋予我们的关节、骨骼和皮肤强度和弹性。
胶原蛋白含有甘氨酸。胶原蛋白中 20% 到 25% 的残留物是甘氨酸。胶原蛋白通过 GXX 的重复模式在分子的长片段中形成三螺旋（见图 3），其中 G 代表甘氨酸，X 通常是脯氨酸或羟脯氨酸。如果你开始在这个三螺旋中随机插入草甘膦代替甘氨酸，你会扰乱晶体结构并破坏胶原蛋白的弹性、强度和保水能力。这几乎肯定会导致关节疼痛，这是我们目前在美国目睹的阿片类药物流行的主要原因^11^类风湿性关节炎、骨质疏松症和各种皮肤病都是可以预料的。
一旦您想到草甘膦将自身渗透到胶原蛋白中，就很容易想象草甘膦将成为明胶中的主要污染物，明胶是一种非常常见的食品添加剂，也是以明胶为基础的沙漠的主要成分。明胶通常添加到棉花糖、布丁、小熊软糖、酸奶、人造黄油、糖霜、奶油奶酪、酸奶油、非乳制奶精和减脂食品中。明胶通常来自猪和牛的骨关节和皮肤。这些动物的转基因抗草甘膦玉米和大豆饲料中含有高剂量的草甘膦。进入它们关节的草甘膦最终会变成你的明胶甜点。
明胶也是胶帽的主要成分，胶帽已成为包装药品和鱼油等营养补充剂的标准方式。我预测任何装在凝胶胶囊中的营养补充剂都会给您带来弊大于利，因为内容物提供的任何好处都被草甘膦的破坏性影响所抵消。当然，这也意味着骨汤是一种营养丰富的食物，必须由草饲牛肉制成，而不是由大型动物饲养场 (CAFO) 制成。一种解决方案是确保您的补充剂使用由纤维素制成的纯素凝胶帽，纤维素是一种植物来源的多糖，草甘膦污染的风险可能要小得多。
草甘膦、MMR 和自闭症 胶原蛋白中草甘膦最严重的后果很可能是疫苗中的草甘膦污染。明胶是许多疫苗中的添加剂，与其他疫苗相比，麻疹、腮腺炎和风疹 (MMR) 疫苗的明胶含量特别高。美国妈妈们的 Anthony Samsel 和 Zen Honeycutt 都测试了各种草甘膦疫苗。其中许多测试呈阳性，但 MMR 的草甘膦含量比其他任何一个都高一个数量级。活麻疹病毒在明胶上生长，这为病毒提供了将草甘膦掺入其自身蛋白质的机会。
特别是，麻疹病毒会产生一种叫做血凝素的蛋白质，人类免疫系统应该对这种蛋白质做出反应，产生特定的抗体，以便疫苗“服用”。犹他州立大学的辛格教授从 1990 年代初开始研究自闭症，他的团队在一系列论文中表明，自闭症儿童往往会对麻疹血凝素产生极高的抗体反应。几乎所有具有高抗体反应的自闭症儿童也都有针对髓鞘碱性蛋白的自身抗体，髓鞘碱性蛋白是围绕大脑神经纤维的髓鞘中的一种重要蛋白质。^12^自身抗体是一种称为“分子模拟”的现象的结果，即外来蛋白质碰巧具有与天然蛋白质中的肽序列非常相似的肽序列。由于天然蛋白质与外来蛋白质（在本例中为血凝素）相似，免疫细胞会混淆并将其误认为是外来蛋白质。结果是对大脑神经纤维的自身免疫攻击。
FDA 维护着一个名为疫苗不良事件报告系统 (VAERS) 的数据库，该数据库包含自 1990 年以来数十万份疫苗不良反应报告。我报告了一个令人惊讶的结果，即 MMR 是疫苗之一的事件在提及“自闭症”时被高度夸大了 (p = 0.007)。^13^当时，我们努力解释这一观察结果，因为 MMR 既不含汞也不含铝，这两种与自闭症有关的有毒金属，我们假设这可能是由于处方对乙酰氨基酚来抑制疫苗引起的发烧。
当我意识到 MMR 可能被草甘膦污染后，今天接种的 MMR 疫苗的毒性可能比早年在核心作物上使用草甘膦更为温和的疫苗毒性大得多。为了验证这个假设，我将 VAERS 数据库划分为跨越相等时间跨度的两个子集——2003 年之前的事件和 2002 年之后的事件，即早期与晚期。正如预期的那样，我们发现 2002 年后出现严重不良反应的情况明显增多，包括过敏性休克、住院、癫痫和自闭症，如表 1 所示。
图 3：胶原三螺旋结构
总结 草甘膦是除草剂农达中的活性成分，农达在我们的食品供应中无处不在。我最近的研究受到 Anthony Samsel 猜想的启发，使我强烈怀疑草甘膦是错误地代替甘氨酸进入蛋白质。这对我们的健康产生了巨大的影响，因为被草甘膦污染的人类蛋白质在体内无法正常发挥作用，而被草甘膦污染的食物蛋白质往往会抵抗蛋白水解，通过分子模拟附着在周围并引起自身免疫性疾病。这一特征很容易解释我们在对可能含有大量草甘膦污染的食物（如麸质、酪蛋白和大豆）过敏时看到的流行病。
我们可以预测，受草甘膦替代甘氨酸严重影响的一种分子是胶原蛋白，它是体内最丰富的蛋白质。胶原蛋白对于缓冲关节至关重要，当它因草甘膦污染而出现缺陷时，它的工作表现不佳，导致关节疼痛和肌腱炎等。这可以解释为什么今天有这么多人患有肩痛和背痛等慢性疼痛疾病，以及为什么我们在阿片类药物滥用方面流行。预计含有大量明胶的食物会受到草甘膦的高度污染，其中包括通常非常有营养的骨汤。人们还必须考虑凝胶胶囊中草甘膦污染的影响。
胶原蛋白中草甘膦污染的最不祥后果可能是它对疫苗的影响。疫苗通过所有正常屏障直接注射到体内，这使得疫苗中的任何有毒成分都非常成问题。特别是发现 MMR 疫苗的草甘膦含量比其他疫苗高得多，这可能很好地解释了 VAERS 数据库中显示的 MMR 与自闭症之间的关联。这也可以解释为什么今天 MMR 的不良反应比 1990 年代严重得多，当时在核心作物上使用的草甘膦要少得多。
您可以通过改用 100% 经认证的有机饮食来帮助您的家人减少草甘膦暴露。更广泛地说，迫切需要政府采取行动禁止草甘膦，以保护我们的人民免受伤害。
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蛋白质和 DNA 代码 蛋白质是通过 DNA 代码指定的一组分子，它们由 所谓的编码氨基酸序列组成，它们是蛋白质的组成部分。有四个 DNA 核苷酸排列 成串上的珠子，可以用四个字母 A、G、C 和 T 来象征性地表示。这些 字母中的三个的每个序列都编码一个特定的氨基酸。
有 64 个可能的独特代码，但只有大约 20 个编码氨基酸，因此该代码是多余的。 氨基酸也像绳子上的珠子一样组装，或者更像手牵手的纸娃娃，通过 一个氨基酸中的氮原子和链中下一个氨基酸中的碳原子之间的化学键。任何包含 两个鸟嘌呤 (GG) 后跟四个核苷酸（因此，GGA、GGG、GGC 和 GGT）中的任何一个的序列编码甘氨酸， 最小的氨基酸，唯一没有任何侧链。
参考文献 1. Swanson NL、Leu A、Abrahamson J、Wallet B。美利坚合众国的转基因作物、草甘膦和健康恶化。有机系统杂志2014；9（2）：6-37。 2. Beecham J, Seneff S. 自闭症与充当甘氨酸模拟物的草甘膦之间的可能联系——对文献证据的回顾和分析。J Mol Genet Med 2015；9:4。 3. Newman MM、Lorenz N、Hoilet N、Lee NR、Dick RP、Liles MR、Ramsier C、Kloepper JW。草甘膦处理后根际细菌基因表达的变化。Sci Total Environment 2016；553:32-41。 4. Padgette SR、Re DB、Gasser CS、Eichholtz DA、Frazier RB、Hironaka CM、Levine EB、Shah DM、Fraley RT、Kishore GM。5-enolpyruvylshikimate-3-磷酸合酶活性位点保守区域的定点诱变。生物化学杂志。1991;266(33):22364-9。 5. Eschenburg S、Healy ML、Priestman MA、Lushington GH、Schonbrunn E。甘氨酸 96 突变为丙氨酸如何使草甘膦对来自大肠杆菌的 5-烯醇丙酮酸莽草酸 3-磷酸合酶不敏感。植物2002; 216:129-135。 6. Funke T, Han H, Healy-Fried ML, Fischer M, Schönbrunn E. 抗农达作物除草剂抗性的分子基础。美国国家科学院院刊2006;103(35):13010-13015。 7. Rodgers KJ、Shiozawa N. 通过生物合成将氨基酸类似物错误掺入蛋白质中。Int J Biochem Cell Biol 2008；40（8）：1452066。 8. Seneff S、Morley W、Hadden MJ、Michener MC。作为甘氨酸类似物的草甘膦是否会导致 ALS？J Bioinfo Proteomics Rev 2016: 2(3):1-21。 9. Krakauer J、Long Y、Kolbert A、Thanedar S、Southard J。L-刀豆氨酸在 Hedysarum alpinum 种子中的存在及其在 Chris McCandless 死亡中的潜在作用。荒野与环境医学2015；26：36-42。 10. Samsel A，Seneff S. Glyphosate，现代疾病的途径 V：不同蛋白质中甘氨酸的氨基酸类似物。生物物理与化学杂志2016；16:9-46。 11. 麦克斯韦 JC。美国处方药流行：一场完美风暴。2011 年毒品和酒精评论；30(3):264-270。 12. Singh VK、Lin SX、Newell E、Nelson C. 自闭症儿童的异常麻疹-腮腺炎-风疹抗体和 CNS 自身免疫。J 生物医学科学。2002；9(4)：359-64。 13. Seneff S、Liu J、Davidson R。经验数据证实了与铝和对乙酰氨基酚暴露相关的自闭症症状。熵2012; 14：2227-2253。