你吃了什么，头发知道。通过测定头发中的同位素，美国科学家发现，在经济地位低的地区，人们吃了更多肉食。
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作者
欧阳宇姚迦文
当我们陷入经济低谷，为了给自己打气，我们可能会精心打扮，尽力修饰，让自己显得不那么窘迫。但令人尴尬的是，头发却可能出卖我们。
最近来自美国的一项研究发现，头发会暴露一个人的饮食情况。通过分析头发中的氨基酸同位素，研究人员发现，贫穷地区和富裕地区人的头发成分不同。廉价食品会在头发里留下印记。
研究详情发表在8月的《美国科学院院报》。
头发揭露饮食秘密
科学家们从不同地区收集了约人的头发，并对其成分进行分析。结果发现，在经济较差的地区，人们吃了较多的肉食。而这些肉食来自用玉米集中饲养的动物。
因为在美国，这种肉食十分便宜。所以，它显示的其实是人们的生活成本。背后反映的是所在地区的社会经济地位。
为什么他们可以得到这些信息呢？
头发和我们身体里的其他组织一样，是由我们摄入的东西组成的。不过，它有自己独特的代谢周期，所以能记录丰富信息。
不管是头发还是汗毛，人体毛发主要由角质蛋白组成，约占总重的97%。这些角质蛋白由毛囊下部的毛母质细胞中合成并分泌。在毛发生长过程中，毛囊通过毛母质包围的毛乳头中的毛细血管，将营养物质源源不断地输送给毛母质细胞，然后固定到毛发（毛干）里。
毛囊的毛乳头中包含毛细血管，提供毛发生长所需的营养。
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毛发就像一串加密电文，从它的物质结构，就可以看到机体的营养信息，并以此推测其健康情况。当然，也包括其他代谢相关信息，如吸毒、注射药物、服用兴奋剂等。
由于在各种毛发中，头发具备最长的生长周期，一般2~7年，最长20多年，因此成为最长的那串电文。一位长期不剪头发的女士，她的头发甚至可以记录好几年的信息。
用头发分析一段时间的饮食，就更不在话下了。
像这种超级长发（16.8米，美国AshaMandela，是目前头发最长的人），大概能记录半辈子的信息了。
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同位素是“电文”密码
科学家们是通过稳定同位素技术揭示这个秘密的。具体而言，是通过头发里碳和氮的稳定同位素。
碳和氮是生命的基础元素，是人体蛋白质（更小单元为氨基酸）的重要组成部分。在我们头发的角蛋白质中，就含有相当多的碳和氮。
其中，碳来自植物的光合作用。无论吃肉，还是吃素，食物中的碳都是由植物固化，然后经由食物链进入人体。
而不同途径的光合作用，会固定不同比例的碳同位素。
12C和13C是自然界中的两种稳定的碳同位素。它们质子数相同、中子数不同，都不具有放射性，但物理性质小有差别。现代仪器可以察觉出其比例的微小变化。
不同植物因为有不同的光合作用途径（对13C有不同的排斥作用），所以固定的13C和12C的比例也不同。通过测定碳的同位素数值，就可以反映食物中的碳原子来源于哪种植物。
这次研究就发现，在美国经济水平较低的地区，人们头发中的碳很大一部分来自玉米。玉米是一种C4植物（光合作用最初产物是四碳化合物），它的光合作用比小麦、大豆等C3植物（光合作用最初产物为三碳化合物）更强一些，13C比例也相对较高。牲畜吃了玉米饲料之后，变成肉食被端上美国人的餐桌。
玉米是C4植物，光合作用更强一些。C4植物目前仅有几种，包括玉米、甘蔗和高粱等。绝大多数植物，如水稻、小麦、棉花、大豆等，都是C3植物。
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另外一个测试的是氮同位素，它在食物分析中同样有重要作用。氮同位素同时受食物和生物自身新陈代谢的影响，机体在代谢过程中会优先排出14N，因此15N会随食物链而富集，层级越高，15N的比例就越高。通过测定氮的同位素数值，就可以指示生物在食物链中所处的层次。
这两种元素的同位素测定，可以揭示人们的饮食结构，包括食物来源、每种食物在整体食物中所占的比例等。
毛发反映经济趋势
由于头发的代谢周期较长，取材方便且材质稳定，因此有其他检测物无法企及的优势。
比如，动物呼出气体和血液同位素值只能反映几小时到几天的信息，时间跨度上不如毛发；脂肪和肌肉虽然能反映几周到几年（和毛发相当）的信息，但采样没有这么方便；骨骼、牙齿能反映几十年甚至一生的信息，但采样就更别提了。
牙齿和骨骼能保留最长时间的信息，但采样基本不用考虑。
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毛发能较长时间地如实记录人们的饮食情况，这对研究诸多问题都有重要价值。
例如，在本研究中，通过各地区间的饮食结构差异，可以了解人们生活成本、家庭收入和社会经济地位的差异。对于不同国家和地区，各个社会阶层的饮食结构有所不同，根据当地的饮食习惯，结合头发信息，就可以判断一个地方的不同人群的经济状况，对当地的总体经济情况进行一个评估。
并且，由于头发的生长周期较长，它可以保存更久的信息，让我们不仅能知道当地最近的经济发展，还可以追溯到更早的情况。通过一个地区居民的饮食历史，甚至可以推断出当地的发展历史。
另外，毛发信息对于一个地区的健康风险评估也有重要参考价值。因为过多摄入动物源性蛋白质对人类健康存在负面影响，比如，增加心血管疾病发病率、导致死亡率上升等。利用毛发信息，我们就可以将个人饮食中动植物蛋白比例进行量化分析，确定他们的饮食结构，从而更好地指导各地区的健康饮食和降低健康风险。
在中国的很多贫困地区，为了儿童的健康成长，国家出资改善当地儿童的伙食。通过头发中的同位素，我们就能知道，这笔钱是否真正用到了实处，从另一方面对其进行监督。
实际上，在过去，稳定同位素技术作为一种比较成熟的技术，已经被广泛应用于生态学和环境科学的各个领域。特别是在动物食物来源的确定、食物链与食物网的构建以及动物的迁徙活动等领域。
在医学检测、农业评估、考古等领域，稳定同位素技术也应用颇广。例如，它被用于诊断病人的代谢变化，估测农作物的最佳施肥时间，确定灭绝物种的食性等。
近年来，随着现代仪器的发展和检测灵敏度的提高，毛发检测在法庭科学中也越来越受到重视。
比如，毛发分析可用于排除或证明吸毒成瘾，分析酒后犯罪行为，诊断慢性重金属中毒，以及分析死亡病例等。我国自年开始，已将“人体毛发样品中检出毒品成分”作为公安机关认定其吸毒成瘾的重要依据。
年5月，韩国明星朴有天还因为一根腿毛坐实吸毒。当时他急匆匆染了头发（并没有什么用），做了全身脱毛，但终归没逃过法网恢恢。
未来，借助先进的稳定同位素技术挖掘信息，相信我们还可以解决更多更复杂的社会、科学问题。
（责编高佩雯）
文章经授权转自“十点科学”（ID：Science_10）
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