1880年左右，在法國的羅什福爾（Rochefort）發生了一起關于食品安全的小官司。一位魚販子賣的牡蠣把別人的肚子吃壞了，被人告上了法庭。原告拿出了藥劑師的證據：牡蠣里面檢測到了銅，銅的含量已經達到了致毒劑量。面對科學證據，魚販無力否認，但是他為自己進行了一番辯護——牡蠣里的銅并不是他添加進去的，而是天然就有的。理由是這樣的：他可能是從漁民手中買到了來自英國法爾茅斯（Falmouth）的牡蠣，法爾茅斯有很多銅礦，那里的牡蠣銅含量高不足為奇。而他在買賣牡蠣的時候并不知情，不是有意為之，不知者不罪。
你可能會覺得這段辯護詞繞得有點遠，不過法庭最終采納了魚販的辯護，宣判其無罪。
這樁官司記錄在1886年發表的一篇科學論文里[1]。論文的作者蘭克斯特（英國人）對魚販把鍋甩給英國人的行為感到不高興。他不相信魚販的辯護， 認為銅應該是魚販有意添的。可是魚販有什么動機要往牡蠣里面加銅呢？原來在法國的馬橫訥（Marennes）有一種綠色的牡蠣被視為珍品，這種牡蠣的鰓和唇瓣都是藍綠色的。
鰓和唇瓣呈現綠色的歐洲牡蠣（ Ostrea edulis ），圖片摘自Lankester, 1886[1].
綠牡蠣并非生長于天然的海區，而是出自牡蠣育肥的池子里。在馬橫訥，每年到了特定季節，育肥池里的水就會因為藻類生長而變藍， 這時漁民就把白色的普通牡蠣養進去，幾天后牡蠣就綠了。上色的牡蠣價格高于普通牡蠣，理論上不法之徒就有動機用其他方法給牡蠣上色，比如說用銅鹽來染色。
蘭克斯特用實驗證明， 馬橫訥綠牡蠣的顏色源自其濾食的一種硅藻，現在被稱為牡蠣海氏藻（ Haslea ostrearia ）。這種藻細胞內含有一種有機的藍綠色素，色素被牡蠣吸收后會在鰓和唇瓣上沉積下來。色素沒有毒，馬橫訥的綠牡蠣不會讓人鬧肚子。不過，據蘭克斯特介紹，綠牡蠣的味道和普通的牡蠣并沒什么區別。熱衷于吃綠牡蠣的人，也許并不僅僅是追求更好的味道吧。
產自美國北卡羅萊納洲的綠色牡蠣，綠色來自硅藻/N. SEA. OYSTER COMPANY
其實在蘭克斯特之前，就有不少科學家研究過綠牡蠣，他們的觀點很多與蘭克斯特不同。例如，早在1835年，意大利化學家比齊奧（Bartolomeo Bizio）發現從威尼斯采到的綠牡蠣里面含有銅，于是他認為綠牡蠣的綠色是銅導致的。然而，幾年之后，比利時的生理學家弗雷德里克（Léon Fredericq）發現了血藍蛋白，這種含銅的蛋白普遍存在于軟體動物中。而牡蠣就是一種軟體動物，所以即使是普通牡蠣體內也含有銅，那么在綠牡蠣體內測到銅也就不足為奇了。因此，綠牡蠣的綠色來自于硅藻一時成了主流觀點。
時間到了1897年，英國的博伊斯（Rubert Boyce）發表了一篇關于綠牡蠣的重要論文[3]，這篇論文終結了綠牡蠣顏色成因的爭論。他定量分析了牡蠣體內的銅含量，發 現法國馬橫訥的綠牡蠣和正常白色牡蠣的銅含量差不多，每只含銅0.4毫克左右；而一只其他地方的綠牡蠣含銅量可高達1.3毫克，而且 牡蠣發綠的程度和含銅量成正比。
博伊斯進一步用化學試劑染色結合顯微鏡觀察的方法，確認了讓牡蠣顯現綠色的銅存在于白細胞內。綜合前人的文獻和多條證據，博伊斯得出結論， 世上有兩種綠牡蠣，一種是因為吃了牡蠣海氏藻，另一種則是因為銅含量高。前者的綠色只局限在鰓和唇瓣部位，而且分布均勻；后者綠色出現的位置不確定，可能是某處的一個斑塊，也可能遍布全身。
受銅污染呈現藍色、綠色的牡蠣與正常的牡蠣對比（圖片摘自Tan et al. 2015[3]）
在各地報道發現綠牡蠣的同時，綠牡蠣體內的銅以什么形式存在一直是科學家們努力求解的一個謎題。早在1931年，美國的Galtsoff和Whipple [7]將綠牡蠣提取液中的蛋白全部沉淀掉，提取液仍然呈現綠色，而且綠色物質能夠擴散通過火棉膠。據此，他們認為含銅的綠色物質不是蛋白大分子，而是易擴散的小分子。
1974年，蘇格蘭的Coombs[8]將綠牡蠣的提取液通過交聯葡聚糖凝膠柱，發現銅和幾種小分子的物質，如牛磺酸、龍蝦肌堿，同時被淋洗出來，因此他推斷銅在牡蠣體內是和這些小分子結合的。
1978年，蘇格蘭的George等人[9]運用電子顯微鏡觀察確認了綠牡蠣體內的銅主要儲存于變形細胞中，并進一步用X射線微探針技術發現銅是和硫元素結合在一起的。
這些前人的研究都運用了當時最先進的分析技術，但是這些技術都存在一個問題，那就是需要對樣品進行復雜的處理。牡蠣中銅的形態很可能在樣品處理的過程中就已經發生了改變，那這樣得到的結論還可靠嗎？ 有沒有一種技術能夠直接測定牡蠣樣品，不需要這些復雜的處理呢？答案是：有的。
2015年，中國的幾位科研人員[10]運用上海光源的同步輻射-X射線吸收譜技術 直接原位測定了綠牡蠣、藍牡蠣體內銅的形態。運用這種技術，將聚焦的X射線直接打到牡蠣樣品上，然后根據X射線被樣品中銅原子吸收的情況，推斷銅的價態以及與其相鄰的原子。他們發現，在正常牡蠣體內銅是以一價的形式存在的，并且主要是和巰基中的硫結合在一起。 而在綠牡蠣、藍牡蠣的體內，銅則主要是二價的，而且是和氮、氧原子結合。這一發現有助于揭示牡蠣對抗銅毒性的機制。
然而，牡蠣體內的銅具體是和什么分子結合？為何有的牡蠣是藍色的，而有的是綠色？目前的研究還無法給出確定的答案，這些問題的回答也許要等到更先進的技術出現。
上海光源的同步輻射裝置
值得一提的是，博伊斯[2]當年在確認銅能夠導致牡蠣發綠之后，把原因歸結為牡蠣的代謝問題，認為是牡蠣得病了。他之所以這么認為，是因為在他采集到綠牡蠣的地方并沒有明顯銅的源頭。 現在我們知道，污染物是可以長距離傳輸的，而環境是否受到污染，很多時候肉眼是看不出來的。
牡蠣發綠了，不是牡蠣病了，是生態系統病了，而病因正是你我。
參考文獻
[1]Lankester, E. R., On green oysters. Quarterly Journal of Microscopical Science 1886, s2-26, (101), 71-94.
[2] Boyce, R.; Herdman, W. A. On a green leucocytosis in oysters associated with the presence of copper in the leucocytes. Proceedings of the Royal Society of London 1897, 62, 30-38.
[3] Willard, J. T., On the occurrence of copper in oysters. Journal of the American Chemical Society 1908, 30, (5), 902-904.
[4] Roosenburg, W., Greening and copper accumulation in the American oyster,Crassostrea virginica, in the vicinity of a steam electric generating station. Chesapeake Science 1969, 10, (3-4), 241-252.
[5] Han, B.-C.; Hung, T.-C., Green oysters caused by copper pollution on the Taiwan coast. Environmental Pollution 1990, 65, (4), 347-362.
[7] Galtsoff, P. S.; Whipple, D. V., Oxygen consumption of normal and green oysters. Bulletin of the US Bureau of Fisheries 1931, 46, 489-508.
[8] Coombs, T. L., The nature of zinc and copper complexes in the oyster Ostrea edulis. Marine Biology 1974, 28, (1), 1-10.
[9] George, S. G.; Pirie, B. J. S.; Cheyne, A. R.; Coombs, T. L.; Grant, P. T., Detoxication of metals by marine bivalves: An ultrastructural study of the compartmentation of copper and zinc in the oyster Ostrea edulis. Marine Biology 1978, 45, (2), 147-156.
Johnston, D.W., Allan, J.L., Powell, D.J., Jones, M.C., Farquharson, B., Bell, C. and Johnston, M., 2018. Why does work cause fatigue? A real-time investigation of fatigue, and determinants of fatigue in nurses working 12-hour shifts. Annals of Behavioral Medicine.
[4] Resnick, B. (2018). Why work is exhausting even when it involves no physical labor.
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