2015年12月25日 星期五

2015 十大熱門文章

一年又快要過完了,筆者想起去年開始做「2014十大熱門文章」,好像也該來做2015年的囉?!

統計了一下點閱率,跟大家分享吧!

第十名是:小心X國研究的陷阱

第九名是:反丁烯二酸(fumarate)說:我是好人!

第八名是:白線斑蚊(Aedes albopictus)的基因體告訴我們什麼?

然後是第七名:老鼠怕貓,心理與生理層面可以分開!

第六名:冷壓果汁是什麼?為什麼那麼貴?真的有那麼棒嗎?

第五名:牛奶殺菌大不同

第四名:無心插柳之硬脂酸(stearic acid)抑制粒線體破碎化

第三名:來談談這所謂的「實驗」

第二名:您還在看內容農場的文章嗎?

第一名:國外彩色路跑沒有火災,是因為他們的玉米粉裡面有小蘇打與明礬?

看了一下這個清單發現:光是食安就佔了四成的文章,分別是第九、第六、第五與第三篇。而第一篇是剛好有媒體看到,所以被「無斷與未授權轉載」,點閱率居然逼近兩萬六千。

也很高興第二篇與第十篇有入榜,寫這兩篇文章的當下是希望大家要查證後再轉貼,否則我們自己也成了謠言散播者;同時,有些研究其實根本不是研究,也不值得相信。能夠入榜在某些程度上也代表臺灣還是有希望的,未來的一年筆者也會繼續努力。

大家一起加油吧!

2015年12月23日 星期三

咖啡因殺人?

咖啡因。圖片來源:wiki

日本「朝日新聞」等媒體報導,1名住在日本九州的20多歲男子,因過度攝取咖啡因而中毒死亡。

相信很多讀者看到的第一反應可能是:嗄!咖啡因會造成中毒?! 其實咖啡因本來就是一種中樞系統刺激劑,任何會造成刺激的物質當然都不宜太多;咖啡因的致死劑量(LD50)大約是每公斤體重150-200毫克(150-200mg/kg)。對一般成人來說,要喝咖啡喝到致死劑量,以60公斤的體重來算,要9公克的咖啡因;從梅約診所(Mayo Clinic)的資料看來,至少要喝45杯8盎司的咖啡才會過量...其實應該會先脹死吧?!

那麼日本那位青年是發生了什麼事呢?

根據中央社的新聞,『久保教授對這名男子進行解剖之後,發現男子體內1毫升(ml)的血液含有足以致死的咖啡因含量達182毫克(mg),從他的胃袋檢驗出呈粉狀的含咖啡因的錠劑。初步研判是這名男子服用了這項物質。』所以他很可能服用了咖啡因錠。這類的藥物在台灣的藥房也買得到,之前筆者曾因為胃不舒服去買胃藥時,藥局就好心推薦版主,如果是因為喝咖啡造成胃不舒服,可以考慮服用咖啡因片,這樣精神好又不傷胃...不過筆者覺得,雖然會傷胃,但是香噴噴的咖啡擺在桌上慢慢喝的樂趣,比拿一顆藥丸往嘴裡扔要好太多了,所以沒有接受。

藥丸是濃縮的,效果當然會比一杯慢慢喝要強得多;但是也很容易會因為習慣了這樣的刺激造成過量。大家還是要小心,不要整天下來,咖啡、蠻牛、紅牛一直喝下去,到最後還是會不舒服喔!咖啡因過量的症狀包括緊張、易怒、煩躁不安、失眠、頭痛、心悸。

如果您每天要喝4-5杯咖啡(相當於1克的咖啡因),其實就已經被認定是「咖啡因成癮」囉(caffeinism)!

最後要提醒大家,雖說好像要喝下10公升的咖啡才會致死,不過若在短時間內攝取400-500毫克(也就是2-3杯咖啡),也會出現咖啡因中毒的症狀!而且不同的人對咖啡因所帶來的刺激所產生的反應會很不同,所以咖啡還是慢慢喝的好!

2015年12月19日 星期六

【冷知識】汽水(carbonated drink)發明小歷史

汽水。圖片來源:wiki
口渴了嗎?來杯汽水吧!汽水為什麼好喝呢?

如果大家試過把一杯汽水放幾個小時,就會發現,原來好喝的汽水變得很普通了。為什麼呢?原來是因為汽水的「氣」跑掉了。

我們現在都知道,汽水的「氣」是二氧化碳(CO2,carbon dioxide);而汽水之所以好喝,除了部分的二氧化碳溶於水賦予它微酸的味道以外,另外就是氣體的刺激感。不過,當初是誰想到要把二氧化碳加到水裡面的呢?

是普里斯萊(Joseph Priestley)。是的!你沒弄錯!就是那個發現氧氣的普里斯萊!

在1767年,普里斯萊意外發現,當他把一盆水放在正在發酵的啤酒的酒桶上一段時間以後,那盆水喝起來很好喝。他很高興的把這個發現與朋友分享,並且在五年後(1772年)發表了「以固定空氣浸滲水的發現」(Impregnating Water with Fixed Air,當時把二氧化碳稱為「固定空氣」,並已知老鼠在裡面會窒息而死),描述他以硫酸加石堊產生二氧化碳,並使其溶於水後,可產生好喝的飲料。

普里斯萊說這是他最快樂的發現,筆者想,從那時開始兩百多年來,應該會有很多人同意他的看法。

後來,施偉普(Johann Jacob Schweppe)發明了生產汽水的方法,並在1783年於日內瓦成立了舒味思汽水工廠;雖然他的生意不成功,但是後來達爾文的祖父(Erasmus Darwin)也開始生產汽水,慢慢地汽水變得越來越受歡迎。

參考文獻:

Wikipedia. Joseph Priestley, Carbonated Water, Johann Jacob Schweppe.

2015年12月18日 星期五

【冷知識】鎢(W,Tungsten)

鎢。圖片來源:wiki
大部分的元素的符號都跟名稱有連結,如碳是carbon、元素符號是C,氮是nitrogen、元素符號是N等。但是鎢卻不是。

鎢的元素符號是W、英文名稱是tungsten。為什麼會差那麼多呢?

原來,鎢的元素符號W是來自於德文的Wolframite(黑鎢礦)。而wolframite又是來自於wolf rahm,是形容由礦石中純化鎢需要消耗很多錫。

黑鎢礦。圖片來源:wiki

至於tungsten則是瑞典文的tung sten,意思是「重的金屬」。鎢是金屬中熔點最高的(攝氏3422度),也是物質中蒸氣壓最低的,同時也是強度最高的。不過,我們對鎢最深刻的印象應該就是白熾燈泡裡的鎢絲吧!不過鎢絲用在燈泡裡,可不是愛迪生的發明;而是柯立芝(William D. Coolidge)在1905-1911年間在通用電器公司發現的。

柯立芝。圖片來源:wiki
柯立芝在1913年向美國申請鎢絲燈泡的專利,也通過了;不過,美國的法院在1928年取消了他的專利,因為他們不認為那是一項發明。鎢鎢鎢...

參考文獻:

Wikipedia. Tungsten, William D. Coolidge

2015年12月17日 星期四

昆蟲界的奴役行為

許多昆蟲被寄生蜂寄生後都會出現行為的改變,如2014年在泰國新發現的蟑螂的寄生蜂Ampulex dementor,牠會將毒素注射在蟑螂的神經節,使蟑螂成為僵屍狀態。 僵屍蟑螂接著會乖乖地被拉進去寄生蜂的窩裡,成為寄生蜂的食物(參考影片連結)。

突尾艾蛛(Cyclosa conica)。圖片來源:wiki

而與突尾艾蛛同屬(Cyclosa)的蜘蛛,原本就會結兩種不同的蜘蛛網,捕蟲用的、有很多黏絲的網;以及沒有黏絲的「resting web」。通常這一屬的蜘蛛,只會在休息或是蛻皮的時候才會結這種蛛網。

不過,當牠們被寄生蜂(Reclinervellus nielseni)寄生後,會幫寄生蜂結網,然後自己跑到網的中心去形成類似繭(cocoon)的構造。

當牠被寄生蜂寄生後,所結的蛛網是類似於resting web的構造:沒有黏絲、只有主線。與平常不同的是,這個resting web並非重新建造,而是從原來有黏絲的蛛網改造。被寄生的蜘蛛很有耐心地把黏絲一根根拿掉,以不黏的絲取而代之;同時,也會在不黏的主線上多加幾根蛛絲,好把主線的強度增強。

最後,蜘蛛還會幫這個網子加上許多絲狀裝飾。這些裝飾可以反射光線,防止冒冒失失的昆蟲撞爛這個網子。

等大功告成,蜘蛛就會跑到蛛網的中心,給自己作個類似繭的構造。原本,只有過冬的蜘蛛才會作繭;不過被寄生的蜘蛛這時候已經不管季節了。最後,新的寄生蜂會從蜘蛛體內出來。

究竟這些寄生蜂是怎麼控制牠們的寄主的呢?或許日本紫灰蝶(Narathura japonica)的幼蟲可以提供我們一些線索。日本紫灰蝶(Narathura japonica)的幼蟲可以利用位於自己屁屁的蜜腺(dorsal nectary organ)的分泌物來控制螞蟻(Pristomyrmex punctatus)。
螞蟻吃了蜜腺的分泌物以後,這些螞蟻就會負責保護日本紫灰蝶的幼蟲,使牠們不受寄生蜂與蜘蛛的侵害。

螞蟻與日本紫灰蝶幼蟲。圖片來源:Science Now
科學家發現,原本螞蟻應該要到處找食物的;但是當牠們吃了日本紫灰蝶蜜腺的分泌物以後,螞蟻不再到處跑來跑去,而是停留在日本紫灰蝶幼蟲的附近,擔任衛兵。

分析這些螞蟻的大腦發現,牠們大腦的多巴胺(dopamine)比沒有吃過分泌物的螞蟻要少,日本紫灰蝶可能是用這種伎倆,使得螞蟻對牠唯命是從。

究竟這分泌物裡面有什麼呢? 原本科學家們以為是蔗糖,而且食用蔗糖的螞蟻也的確有多巴胺下降的現象;但是兩組對照組(沒有吃到蜜腺分泌物但是接觸到幼蟲的、以及沒有吃到蜜腺分泌物也沒有接觸到幼蟲的)也都有食用蔗糖,卻沒有站衛兵或行動減少的現象。而過去對果蠅的研究發現,利血平(reserpine)可使多巴胺濃度下降,讓這些螞蟻食用利血平也有類似的效果;但是,食用利血平的螞蟻體內的多巴胺與血清素(sertonin)反而上昇,但食用日本紫灰蝶蜜腺分泌物的螞蟻,體內的血清素濃度並沒有變化,而只出現多巴胺下降的現象。究竟這分泌物裡面有什麼,還需要更多的研究。

本文版權為台大科教中心所有,其他單位需經同意始可轉載)

參考文獻:

Ram Gal, Frederic Libersat. 2008. A Parasitoid Wasp Manipulates the Drive for Walking of Its Cockroach Prey. Curr. Biol. 18(12)877–882.

Tsuji K. et. al., 2015. Lycaenid caterpillar secretions manipulate attendant ant behavior. Current Biology. 25: 1-5

Keizo Takasuka et. al., 2015. Host manipulation by an ichneumonid spider ectoparasitoid that takes advantage of preprogrammed web-building behaviour for its cocoon protection. J. Exp. Biol. 218:2326-2332.

2015年12月2日 星期三

蟠尾絲蟲症(Onchocerciasis)與阿維菌素

蟠尾絲蟲的幼蟲。圖片來源:wiki

今年的諾貝爾生理與醫學獎除了頒給發現瘧疾特效藥的屠呦呦女士以外,還頒給了威廉‧坎貝爾(William C. Campbell)與大村智(Satoshi Ōmura)。這兩個人獲獎是因為他們發現了阿維菌素(Avermectin)。阿維菌素及其衍生物,可以有效治療蟠尾絲蟲症(onchocerciasis)與象腿病(Lymphatic filariasis)等絲蟲相關的疾病。

我們生長在台灣,對於蟠尾絲蟲症可能沒有什麼概念;不過,在因為感染導致的視力喪失中,第一位是砂眼(trachoma,一種由衣原體Chlamydia trachomatis感染的疾病),第二位就是蟠尾絲蟲症。目前每年約有一千七百萬到兩千五百萬人感染蟠尾絲蟲症,其中約有八十萬人失去視力。主要流行區域在撒哈拉以南的非洲、中南美洲、葉門等區域。

蟠尾絲蟲症是由蚋(black fly,Simulium屬,與小黑蚊<臺灣鋏蠓>同目不同科)作為媒介傳染的,只有雌蚋會吸血,雄蚋只吸食花蜜不叮人。當雌蚋叮咬被蟠尾絲蟲感染的宿主時,蟠尾絲蟲的微絲蟲(microfilariae)就會進入蚋的消化系統,成為幼蟲。幼蟲第二期與第三期會在蚋的唾腺裡出現,當蚋叮咬人時,幼蟲就隨著蚋的唾液進入人體。進入人體後幼蟲會爬到皮下組織,在那裡成熟、交配,產生微絲蟲,下次這個人被蚋叮咬時,微絲蟲再度進入蚋體內...完成生命循環。

正在吸血的雌蚋。圖片來源:wiki

由於蚋喜歡乾淨的水,成蟲產卵在河水裡、幼蟲都住在河流裡,加上被蟠尾絲蟲感染嚴重可造成視力喪失,因此蟠尾絲蟲症又有一個名字:河盲症(river blindness),因為住在河流附近的居民比較容易被蚋叮咬的緣故。但也由於感染的區域較為侷限,過去較少受到重視,因此,蟠尾絲蟲症被世界衛生組織列為受到忽視的熱帶寄生蟲疾病。

住在河裡的蚋的幼蟲。圖片來源:wiki
阿維菌素是土壤中阿維鏈黴菌(灰色鏈黴菌,Streptomyces avermitilis)的發酵產物,1978年在日本的北裡研究所(The Kitasato Institute)首次被分離出來。阿維菌素除了可以用來治療人的寄生蟲疾病之外,對於家禽、家畜的寄生蟲以及農作物的害蟲(許多線蟲也會危害農作物)也都很有效。它主要是透過干擾無脊椎動物的神經傳導,使線蟲癱瘓。由於脊椎動物(包括人)的神經傳導與線蟲不同,因此可以用來治療被線蟲感染的人、家禽與家畜。

鏈黴菌屬的黴菌是非常重要的微生物。由自然界得到的抗生素,有三分之二都來自於鏈黴菌。有些可以殺菌、有些可以殺黴菌、有些則像阿維菌素一樣可以殺線蟲等無脊椎動物。因為它們對人類是這麼重要,大村智博士在接到得獎通知時,他的第一個反應是,這個獎應該頒給微生物(尤其是鏈黴菌家族)。從1875年孔恩(Ferdinand J. Cohn)發現了它們到現在,我們常常都要依賴它們的貢獻去治病救人呢!

雖然臺灣沒有蟠尾絲蟲症,但由於阿維菌素可以用來治療家禽、家畜以及植物的害蟲等,因此在台灣的農民們對阿維菌素可說是相當熟悉喔!最近還有科學家發現,當病人服用了阿維菌素家族的伊維菌素(ivermectin)時,如果蚊子吸了這個病人的血,竟然就死了...也就是說,伊維菌素可以殺死蚊子,因此打算用它來對抗瘧疾呢!

(本文修改後刊載於2015.11.23國語日報)


參考文獻:

科技大觀園。生物農藥:保護植物的重要菌源–鏈黴菌
阿維菌素-臺灣Wiki 
2015/10/5.大村智獲諾貝爾醫學獎 被譽拯救2億人生命。中央通信社。
Wikipedia. Streptomyces, Onchocerciasis, Black fly, Avermectin
2015/10/27. Martin Enserink. Drug could kill mosquitoes when they feast on human blood. Science Now.

2015年11月26日 星期四

感受到壓力的魚兒體溫上昇

斑馬魚。圖片來源:wiki
當我們置身於陌生的環境時,我們會因為緊張而體溫上昇;這個現象又稱為emotional hyperthermia,而具有這類反應的生物(包括人、哺乳動物、鳥類以及一種蜥蜴)被認為是「有情眾生」(sentient beings)。

但是,魚兒是否也是有情眾生呢?歐洲的科學家們,最近用斑馬魚(Danio rerio)為樣本,將斑馬魚先放在攝氏27度的環境中(斑馬魚的最適溫度是攝氏28度),並且關在小網子裡15分鐘。

接著,研究團隊將魚兒放出來,讓魚兒可以自由地在五個不同溫度(從接近攝氏18度到攝氏35度)的環境中游泳,觀察牠們的反應,看牠們比較喜歡待在哪個溫度。

結果發現,壓力組的斑馬魚在釋放後四小時內,比較喜愛待在攝氏28度以上的環境中;超過四小時以後,魚兒會慢慢回到較低溫的環境。

這結果顯示了,魚兒可能在受到壓力時也會有emotional hyperthermia,造成體溫上昇;於是牠們在那時候會覺得,溫度較高的水比較適合他們。這跟我們發燒時不想吹冷氣、只想穿外套或蓋棉被是類似的。

參考文獻:

Virginia Morell. 2015/11/24. Fish show signs of sentience in ‘emotional fever’ test. Science Now.

Sonia Rey, Felicity A. Huntingford, Sebastian Boltaña, Reynaldo Vargas, Toby G. Knowles, Simon Mackenzie. 2015. Fish can show emotional fever: stress-induced hyperthermia in zebrafish. Proc. R. Soc. B 282: 20152266. DOI: 10.1098/rspb.2015.2266

火雞肉使你昏昏欲睡?

烤火雞。圖片來源:wiki
十一月是美國的感恩節,過節的應景食品不可或缺的是烤火雞!

在美國有個謠言:火雞肉因為富含色氨酸(tryptophan),而色氨酸是合成血清素(serotonin)的原料,所以吃了火雞肉會讓你想睡覺。

是嗎?事實上,火雞肉所含有的色氨酸並不比堅果類或起司要多。而其他禽類肉品所含的色氨酸也差不多。

那麼,為什麼吃了火雞肉會想睡覺呢?

德州農工大學(Texas A & M)的教授Nicolaas Deutz說,主因應該是因為吃太多。感恩節時那滿桌的好菜:考火雞、南瓜派或蕃薯派、以及其他平常吃不到的美食,誰不會不小心多吃了呢?

參考文獻:

DANIEL VICTOR. 2015/11/25. No, the Tryptophan in Turkey Won’t Make You Sleepy. New York Times.

2015年11月20日 星期五

藍頂藍飾雀(Uraeginthus cyanocephalus)的踢踏舞

藍頂藍飾雀。圖片來源:wiki
藍頂藍飾雀(Uraeginthus cyanocephalus)這種原產於東非的可愛的小型鳴鳥(體長不超過三英吋,體重不超過10克)。牠分佈的區域包括衣索比亞、坦桑尼亞、肯亞、南蘇丹、索馬利亞的熱帶(低地)乾草原,灌木林和荒漠。最近發現,牠並不是只光會唱歌喔!牠一面唱歌還會一面跳踢踏舞,只是舞步太快所以...要用慢速播放才看得到!

參考文獻:

Jonathan Webb. 2015/11/20. Bird's lightning 'tap dance' caught on camera. BBC.

2015年11月19日 星期四

可愛的大熊貓動作慢,原來也是因為代謝慢的緣故

大熊貓。圖片來源:wiki
胖胖的大熊貓(Ailuropoda melanoleuca)有著黑白兩色的毛外套,加上憨態可掬的動作,真的是十分惹人喜歡!筆者曾在加州聖地牙哥旅居三年,當地的動物園有大熊貓,也是人氣動物。每天只開放數小時參觀,往往在幾小時之前,熊貓館便已經大排長龍;幸好筆者並非大熊貓迷,所以每次去都只是「路過」。

由於大熊貓是熊科裡面唯一的素食者,牠與眾不同的生活形態,使得牠在過去曾被歸類為熊科(Ursidae)、浣熊科(Procyonidae)、熊貓科(Ailuridae),最後才被劃為熊科、貓熊屬。大熊貓99%的食物是竹子,其他1%則是蜂蜜、蛋、魚、蕃薯、樹葉、柑橘類以及香蕉等(1)。根據研究,大熊貓大約七百萬年前開始嘗試竹子的滋味,雖然不是「一試成主顧」,但是到了兩百四十萬到兩百萬年前,大熊貓就成了竹子的鐵粉。

但是科學家們發現,大熊貓實在是吃得也太多了。牠每天要花十四個小時吃東西,吃進十二點五公斤的食物。吃那麼多,怎麼不會胖呢?研究發現,雖然吃這麼多,但是大熊貓只能從中得到20%的養分(2)...也就難怪吃那麼多了!

不過,科學家們更好奇的事情是:如果大熊貓能夠如牛、羊那樣的消化食物的話,其實牠就不用整天吃個不停、吃那麼多。說到底,大熊貓不是已經吃了幾百萬年的竹子了嗎?

研究結果發現,其實大熊貓還挺慘的,雖然已經啃了幾百萬年的竹子,但是牠沒有牛的四個胃、也沒有其他食草類的長長的前腸(foregut)或後腸(hindgut),讓纖維素可以在消化道中停留久一點好讓腸內菌進行發酵作用;而且牠也不會製造消化纖維素的酵素(3)。

不過,提到腸內菌,就讓科學家們不由得想:會不會牠的腸子雖然短,但是有一群「地表最佳組合」的腸內菌,所以一點都不用擔心消化問題呢?

結果也不是。科學家們在大熊貓腸子裡找到了厚壁菌門(Firmicutes)與變形菌門(Proteobacteria)的菌,這兩大類就幾乎佔了99%大熊貓的腸內菌。分析這些菌的種類,發現最多的是大腸桿菌屬/志賀菌屬(Echerichia/Shigella)、克雷白氏菌屬(Klebsiella)以及鏈球菌屬(Streptococcus)等。至於食草類腸道中常見的細菌,如Bacteroidales、梭狀芽胞桿菌綱(Clostridiales)、纖維桿菌門(Fibrobacterales)以及螺旋體門(Spirochaetales)等,在大熊貓腸內都很少或甚至沒有(3)。

所以,所有的研究成果都指向:大熊貓吃得多、消化吸收得少;但是算一算,即使吃那麼多,以牠的體型來看,其實還是不夠。那麼,到底大熊貓怎麼活下來的呢?

結合了蘇格蘭與中國的一群學者所組成的研究團隊發現,原來大熊貓吸收那麼少還能活下來的原因是:與同樣大小的哺乳動物相比,他們的器官比較小(4)。我們身體的器官,並不是每一個都消耗一樣的能量:最耗能的器官包括了肝、腦、腎以及心臟。結果,大熊貓的腦,只有同樣大小的哺乳動物的82.5%,肝則只有62.8%,腎則是74.5%。

另外,大熊貓的靜息代謝率(resting metabolic rate)也低(比冬眠的黑熊還低),而這麼低的靜息代謝率是因為,大熊貓分泌的甲狀腺素比其他哺乳動物少。T4只有46.9%,T3也只有64%。這麼低的甲狀腺素分泌,是因為大熊貓體內負責合成甲狀腺素的基因之一,稱為DUOX2(dual oxidase 2),已經因為突變而失去功能;於是所有的大熊貓都變成「甲狀腺功能低下」(hypothyroidism)了。

或許是因為甲狀腺功能低下,研究團隊觀察,圈養的大熊貓只有33%的時間在活動;野生的大熊貓,因為要找食物,活動的時間稍微高一點,大約是49%。但是他們走動的速度真的很慢!找食物或吃東西時,移動的速度大約是每小時15.5公尺(天啊...),而不找食物的時候快一點,大概是每小時26.9公尺。

因此,大熊貓跟同樣大小的哺乳動物相比,每天消耗的能量只有他們的37.7%(圈養)或45%(野生)。這樣低的能量消耗,大概跟三趾樹懶差不多,比無尾熊和針鼴都低呢!

所以,真的是萬事萬物都有它的道理在!既然無法從食物中取得足夠的養分,就演化出使用更少的養分,來解決生存的困境;想想真的是非常有意思呢!

本文版權為台大科教中心所有,其他單位需經同意始可轉載)

參考文獻:

1. Zhang J. et. al., 2010. Pseudogenization of the umami taste receptor gene Tas1r1 in the giant panda coincided with its dietary switch to bamboo. Mol. Biol. Evol. 27(12):2669-2673.

2. Zheng Y., Zhong Y. et. al., 2011. Why does the giant panda eat bamboo? A comparative analysis of appetite-reward-related genes among mammals. PLoS ONE. 6(7):e22602. doi:10.1371/journal.pone.0022602

3. Zhang Z. et. al., 2015. The bamboo-eating giant panda harbors a carnivore-like gut microbiota, with excessive seasonal variations. mBio. 6(3):e00022-15. doi:10.1128/mBio.00022-15.

4. Wei F. et. al., 2015. Exceptionally low daily energy expenditure in the bamboo-eating giant panda. Science. 349(6244):171-174.

2015年11月16日 星期一

哪個國家最需要誠實豆沙包?

丟銅板。圖片來源:wiki

我們往往對不同國家的人會有成見。這些成見,有些可能是事實,有些可能不是。

最近,東英吉利大學(UEA)的研究發現,不同國家之間的人,誠實的程度有所不同。

研究團隊針對巴西、中國、希臘、日本、俄羅斯、瑞士、土耳其、美國、阿根廷、丹麥、英國、印度、葡萄牙、南非和韓國這十五個國家,總共一千五百多人,進行「誠實度」的調查。

還沒有看到結果前,讀者想不想猜猜看,哪一個國家最誠實?

研究團隊設計了兩個誘因實驗進行網路上的調查。

第一個調查裡,受試者被要求丟硬幣,然後回報是人頭朝上或不是。

在這個測試開始之前,受試者被告知,如果人頭朝上,就可以拿到美金三到五元的報酬;如果不是,就不能拿到。由於人頭朝上的機率大約為50%,所以如果超過50%,就代表有人不誠實。

這部分,研究團隊發現英國人最誠實(人頭朝上的機率為53.4%),而中國人最不誠實(人頭朝上的機率為70%),其次是日本、韓國和印度。

第二個調查則是一個音樂知識的測驗。這次也是完全答對才有獎金可以領。但是,其中有三題很難,難到不上網查不可能答對。

受試者在開始測驗前,會先被要求承諾不會上網去找答案,然後才進入測驗。這項測驗的結果發現,日本是最誠實的,其次是英國。而誰最不誠實呢?土耳其。

除此之外,研究團隊還要受試者預測其他國家人民的平均誠實度。

結果發現,人們看待自己國家國民的誠實度有低估的現象,這可能是人們比較常接觸到有關發生在自己的國家的不誠實事件的新聞報導。在預測中,希臘和中國是最悲觀的。

在拋硬幣試驗中四個最不誠實的國家都在亞洲;然而,亞洲國家在第二個測試中並沒有同樣的不誠實;其中日本甚至在第二個測試中是最誠實的。或許是文化影響到這種類型的測試?畢竟丟銅板在亞洲國家被當作跟賭博是差不多的事情。 

各國的人民都預測希臘是最不誠實的國家,但他們在丟硬幣中的表現是最誠實的,而在第二個測試則是排在中間。另一個發現是,不太誠實的受訪者也不相信別人會說實話。 

雖然國家的誠實度與經濟成長有相關性,亦即富裕的國家較貧困國家來得誠實;但主要反映的是1950年之前發生的經濟成長。或許是,重視誠實的價值的國家,使得合同更容易監測和執行,於是也比較容易得到經濟成長。

所以,那個國家最需要誠實豆沙包呢?筆者也沒有答案。不過,在亞洲國家賭博可能要小心被出老千呢!

參考文獻:

2015/11/15. Honesty varies significantly between countries. Science Daily.

2015年11月15日 星期日

布洛芬(ibuprofen)與宿醉

1958年的某一天早上,亞當斯博士(Stewart Adams)因為前一天晚上跟朋友出去喝酒而有了宿醉。糟糕的是,等一下他要上台演講。怎麼辦呢?

他想到最近剛找到的BTS8402。他與他的研究團隊一直在找一個跟阿斯匹靈一樣有效、但沒有它的副作用的止痛藥;他們已經測試了超過六百個化合物,而這個BTS8402看來似乎蠻有希望的。

於是他決定拿600毫克來吃吃看。神奇的是,他的頭痛好了,演講也很成功。在這一刻,他知道他找到了他們夢寐以求的神藥了。

他們找到的就是布洛芬(ibuprofen),學名是2-(4-isobutylphenyl) propanoic acid。從亞當斯加入Boots到發現布洛芬時,竟然已經有六年了。
布洛芬。圖片來源:wiki
亞當斯博士在1952年加入Boots時,就被賦予了一個重要的任務:找到可以媲美阿斯匹靈的止痛抗炎藥,但不能有阿斯匹靈的副作用。

自從1897年發明阿斯匹靈以後,它迅速地成為止痛、抗炎、解熱的萬用藥。但阿斯匹靈的副作用--消化不良與凝血時間延長--卻使得越來越多英國人不得不放棄使用它。

亞當斯加入Boots以後,為了要找到可以取代阿斯匹靈的藥物,他同時還找了尼科爾森博士(John Nicholson)與伯羅斯(Colin Burrows)來協助他測試藥物。

每天的生活就是測試藥物、找新的化合物。雖然當時亞當斯覺得希望不大,但是他還是堅持做下去。他給自己、以及他們的研究團隊十年的時間。如果十年過去了還是找不到,大概就只好走人了。

事實上,如果他們沒有找到布洛芬,可能連Boots都不存在了。布洛芬的發現,不但挽救了搖搖欲墜的Boots,還使得Boots得以擴張到美國以及世界其他地區。Boots在1962年拿到了布洛芬的專利,它迅速地成為公司第一名銷售的藥品。在所謂的NSAID(非類固醇消炎止痛藥)中,布洛芬是第一個(1984)開始以成藥的形式販售的,目前每年全世界生產兩萬噸的布洛芬。

現在,在印度,布洛芬是當地最愛用的鎮痛止熱藥。連在阿富汗都可以看到它。

遙想當年,那個來自北安普敦郡(Northamptonshire)的十六歲的慘綠少年,恐怕誰都想不到,那個在Boots的零售門市工作、茫茫然不知所以的年輕人,在門市的三年使他對化學發生了興趣,於是他決定回到學校讀大學、讀博士,最後竟然找到了這個被列名為世衛組織基本藥物示範目錄的化合物吧?

參考文獻:

2015/11/15. The hangover that led to the discovery of ibuprofen. BBC.
The discovery of ibuprofen. Chemistry in your Cupboard.

「你去吃XX啦!」在未來可能成為一種祝福

偽膜性結腸炎病人的腸道上皮。圖片來源:wiki

對於被抗藥性艱難梭菌(難辨梭狀芽孢桿菌,Clostridium difficile)感染導致的偽膜性結腸炎(pseudomembranous colitis)患者來說,服用由健康成人糞便中取得的腸內菌來治療,已經慢慢普遍。

美國已為此成立第一個非營利的生物體銀行(OpenBiome),提供健康成人糞便的腸內菌給這些患者進行治療。

其實艱難梭菌原本也是無害的腸內菌(在健康人群腸道中約有5%帶有此菌),但是有些患者在服用抗生素治療其他疾病時,抗生素將其他的腸內菌屠殺殆盡後,艱難梭菌便開始佔據我們的腸道,造成發炎。

在美國,每年有四十五萬人感染偽膜性結腸炎,約有一萬五千人因此死亡。

隨著「糞療法」(fecal transplantation)越來越普及,未來罵人去吃XX(尤其是對於偽膜性結腸炎患者來說)已經比較像是祝福了XD。

參考文獻:

PETER ANDREY SMITH. 2015/11/9. Fecal Transplants Made (Somewhat) More Palatable. New York Times.

2015年11月14日 星期六

鱷魚的半夢半醒之間

累了嗎?睡一下吧!睡覺雖然是很好的休息,但並不是所有的動物都跟我們一樣會躺在床上(或趴在桌上)、閉上眼睛,然後失去意識...直到醒來。

為了休息,要失去意識一段時間,代價可能很大。因此,有些動物發展出了一次只睡半邊的大腦的能力。由於兩個眼睛是各由一邊的大腦控制,所以他們在睡覺時會「睜一隻眼、閉一隻眼」:這種現象被稱為單半球睡眠(unihemispheric sleep)。

哪些動物會做這樣的事呢?海豚與海獅為了不要在睡覺時被漂離群體,他們就具備了這樣的能力;除了海豚與海獅以外,鳥類也可以這樣做唷!不過,鳥類「半夢半醒」的理由倒是跟海豚、海獅不同,鳥兒們主要是為了怕被吃掉(睡一覺醒來,發現自己已經到了其他動物的肚子裡,是多麼難過的事啊...)。

最近,澳洲的研究團隊發現,不只有海豚、海獅與鳥類可以「半夢半醒」,鱷魚也會喔!

尼羅河鱷。圖片來源:wiki
因為鱷魚是非常難以馴養、又非常難以預測行為的動物,因此研究團隊不得不選擇未成年的鱷魚來進行觀察。

研究團隊發現,當有人在附近的時候,睡覺的鱷魚會用醒著的那個眼睛盯著那個人看;而且,就算那人已經離開了,鱷魚還是會盯著原來那個人存在的位置。如果把人換成另一隻未成年鱷魚,效果也是相同的。

不只是在這次觀察的鱷魚(鹹水鱷,Crocodylus porosus)有「半夢半醒」的現象,過去在凱門鱷(Caiman,參考文獻)以及尼羅河鱷(Crocodylus niloticus)也觀察到相同的現象。

不過,究竟鱷魚為什麼要「半夢半醒」呢?推測應該是跟鳥類的理由相同。鱷魚在白天時,若不是兩眼睜開(醒著),就是「半夢半醒」;晚上比較常觀察到兩眼閉著睡覺。

但是,行為觀察只是第一步,要確認鱷魚真的會「半夢半醒」,必需在鱷魚的大腦植入電極,對於鱷魚這種絕對不會聽話的動物,要做這樣的實驗,只怕不容易啊...

參考文獻:

Michael L. Kelly, Richard A. Peters, Ryan K. Tisdale, John A. Lesku. 2015. Unihemispheric sleep in crocodilians?  Journal of Experimental Biology  218: 3175-3178; doi: 10.1242/jeb.127605

2015年11月12日 星期四

輸血回春的關鍵蛋白:β2微球蛋白

β2-microglobulin。圖片來源:wiki
輸血可以抗老,這不論如何聽起來都像巫術;但是在2014年的「自然醫學」期刊(Nature Medicine),美國的研究團隊證明了,將年輕小鼠的血液輸入年老小鼠的體內以後,小鼠的神經細胞增生,認知功能改善,顯示「輸血抗老」似乎是真有其事!但是,究竟「年輕人」的血裡面有什麼抗老的成分呢?或者是,「老人」的血裡面有什麼不好的東西嗎?

最近,同一個研究團隊發現,原來並不是「年輕人」的血裡面有什麼抗老的成分,而是「老人」的血裡面有不好的東西。那個物質稱為β2微球蛋白。

血液裡面的成分不知道多少種,怎麼才短短一年就找到了呢?

當然不是亂猜的囉!首先我們來看一下β2微球蛋白如何得到研究團隊的關愛的眼神~

原來,在過去已經知道,β2微球蛋白與大腦的發育有關。而在血液透析的病人,也發現β2微球蛋白的量與意識障礙之間有相關性;另外,與HIV相關的癡呆症、阿茲海默症,也與β2微球蛋白在腦脊髓液中的含量上昇有關。因為這些因素,所以研究團隊決定先去看看究竟是不是β2微球蛋白。

於是,研究團隊決定先看看小鼠血漿中的β2微球蛋白濃度是否隨年齡而遞增。結果發現,隨著小鼠年紀越來越大,血漿中的β2微球蛋白也愈來愈多。當他們把年老小鼠的血輸入年輕小鼠體內後,年輕小鼠體內的β2微球蛋白濃度也上昇了。

有了這些結果,研究團隊接著便開始進行一連串的實驗。為了了解小鼠們的空間認知與記憶是否受到影響,他們使用的測試系統包括:讓小鼠走輻射臂水迷宮(radial arm water maze)與觀察牠們在情境恐懼制約實驗(contextual fear conditioning)中的行為。

他們發現,當他們把β2微球蛋白注射到三個月大的小鼠體內以後,小鼠不僅在走迷宮時犯的錯誤較多,在情境恐懼制約實驗中,也較無法記住讓牠恐懼的情境,顯示β2微球蛋白可能對小鼠的空間認知與記憶造成損害。檢查小鼠的腦也發現,注射了β2微球蛋白的小鼠,腦中新生的神經元變少。

由於β2微球蛋白需要TAP1蛋白將它們運輸到細胞膜表面,於是研究團隊觀察TAP1基因剔除的小鼠,是否也會受到β2微球蛋白的影響。結果發現,在TAP1基因剔除的小鼠中,注射β2微球蛋白不能對小鼠的空間認知與記憶造成影響,進一步顯示了β2微球蛋白與認知及記憶的關係。而研究團隊在小鼠的海馬迴(hippocampus)中也看到了β2微球蛋白的表現,而且β2微球蛋白表現的高低與小鼠測試時的表現好壞成反比。

為了進一步證實β2微球蛋白果真是「回春」的關鍵物質,研究團隊觀察了β2微球蛋白基因剔除的小鼠。結果發現,與同齡的小鼠相比,剔除β2微球蛋白基因後,年老小鼠的空間學習能力不隨著年老而衰退,而在恐懼制約實驗中,基因剔除小鼠對情境的記憶也變好了(不過對聲音情境的記憶似乎沒有改變)。不過,β2微球蛋白基因剔除小鼠,在年輕時並沒有什麼特異之處;也就是說,他們在年輕時並不是「記憶的超人」。

所有這些實驗結果都指向:β2微球蛋白是衰老時大腦退化的重要因素。但是,小鼠的實驗結果可以類比到人嗎?

答案是:應該是可以的!除了一開始提過的一些過去觀察到的現象以外,研究團隊也發現,人類血漿中的β2微球蛋白濃度也隨著漸漸老去而上昇,而且針對人進行的全基因體關連研究(genome-wide association studies),也發現位於第六條染色體上的6p21位址與老年性退化疾病有關;而這個位址正是MHC基因的位址。所以,或許過去相信的輸血可以回春果然為真嗎?

究竟β2微球蛋白是如何影響我們的大腦呢?過去的一些研究讓我們知道,β2微球蛋白是主要組織相容性複合體第一型(Major Histocompatibility Complex I,MHCI)的一部份,組成我們的免疫、組織相容性系統極為重要的一部份(如下圖)。

MHCI。圖片來源:wiki
但是,一個小小的球蛋白,又怎麼會對大腦退化有如此大的影響呢?這一切都需要更進一步的研究來理解其中的機制,但筆者可以預期的是,接下來應該會有人想要開發清除這個微球蛋白的製劑了。

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參考文獻:

Saul A Villeda. et. al. 2015. β2-microglobulin is a systemic pro-aging factor that impairs cognitive function and neurogenesis. Nature Medicine.

2015年11月11日 星期三

扁蟲奇異的性生活

所有的生物都有繁殖的本能,這樣才能保證自己的物種會代代延續。植物在光線不夠的環境下,會提早開花以留下後代;節齒鋸鰩在找不到伴侶時,會進行孤雌生殖(parthenogenesis)以便留下後代。

對雌雄同體的扁蟲來說,他們可以找個伴來進行交配(reciprocal copulation):你的精子給我,我的精子給你,這樣來完成終身大事;或是進行「皮下注射」(皮下受精,hypodermic insemination),將自己的精子注入對方的身體,然後精子再一路游啊游,找到目標完成受精任務。

不過,萬一找不到伴怎麼辦?歐洲的研究團隊發現,Macrostomum hystrix這種扁蟲在找不到伴的時候,會進行自交。
圖片來源:Science Daily

但是牠的雄性生殖器位於尾端(上圖6),而雌性生殖器位於身體的中段稍後(4),要怎麼自交呢?

為了破解這謎題,研究團隊將扁蟲從小開始就個別飼養,使牠們無法找到伴侶來進行交配;對照組則是將三隻扁蟲一起飼養。

等到各組扁蟲已經全部性成熟後,研究團隊開始計算扁蟲的精子出現在身體內的哪些位置。結果發現,個別飼養的扁蟲,在頭部(頭端到睪丸前端)是最多的,其次是性腺區(睪丸前端到卵巢後方),尾部(卵巢後方到尾端)的精子則最少。而三隻一組的則順序恰好相反,尾部最多、其次是性腺區,頭部最少。

接著研究團隊將三隻一組的拆開成兩隻與一隻來飼養,再繼續觀察六天;結果還是一樣,單獨飼養的扁蟲,頭部的精子是最多的,性腺區其次,尾部最少。

由於這種扁蟲的雄性生殖器有個類似針的末端,而且牠們平常就會以「皮下注射」的方式來進行交配,因此研究團隊認為:在個別飼養時,因為找不到對象,為了完成傳宗接代的使命,牠會把自己「摺」起來,用自己的雄性生殖器將精子注入自己的頭部,接著精子從頭部游阿游,一路游到卵巢(上圖3)來完成終身大事。

看來,沒有後代比什麼都嚴重,嚴重到牠甘願在自己的頭上射一「箭」,也要留下後代呢!只是不知道這樣做會不會痛?

本文版權為台大科教中心所有,其他單位需經同意始可轉載)

參考文獻:

Ramm SA, Schlatter A, Poirier M, Schärer L. Hypodermic Self-Insemination as a Reproductive Assurance Strategy. Proceedings of the Royal Society B, 2015 DOI: 10.1098/rspb.2015.0660

2015年11月7日 星期六

木糖醇(xylitol)是狗狗的毒藥

雖然我們總是說「狗是人類最忠實的朋友」,但非我族類,當然有許多跟我們不同的地方;隨著獸醫學越來越進步,我們知道狗狗不能吃巧克力、柿子、牛奶,而糖份太高的食物也在禁止之列。但是,在國外最近這幾年卻發現,有些人會把自己吃的無糖口香糖或是低糖食物分給狗狗吃。

主人是這麼想的:既然狗狗不能吃糖份高的食物,那跟我一樣吃低糖的食物應該OK吧?

結果是,有些狗狗吐了、有些狗狗陷入昏睡。最常見的臨床症狀是嘔吐,其次是嗜睡。這些症狀是因為無糖口香糖或低糖食物中含有木糖醇。

木糖醇。圖片來源:wiki

木糖醇會引發狗狗的胰島素分泌,造成低血糖以及低血鉀,嚴重時可導致昏迷、死亡。有些狗狗會出現肝臟壞死的現象。低血糖與肝壞死可能會同時出現、也可能不會。通常症狀在食用含有木糖醇的食物後約三十分鐘內就會出現,但也有在一天後才出現的情形。而且,狗狗對木糖醇很敏感,只要攝食大約每公斤體重0.1毫克的木糖醇,就會出現症狀。對照市面上的口香糖木糖醇的含量,中型的狗狗大概只要吃一顆就會中毒!

至於為什麼木糖醇對狗有這麼大的影響呢?目前推測應該與磷酸五碳糖途徑(Pentose phosphate pathway,PPP)相關,但詳細的機制仍不清楚。


或許駱駝吃木糖醇不會有事,
但是狗狗吃了就代誌大條了。
圖片來源:wiki
當然,只要不給狗狗吃含有木糖醇的食物應該就沒事了吧?話是這麼說沒錯,不過由於木糖醇不會引發人體分泌胰島素、而且熱量又低(少了超過三分之一),所以近年來已經成為很受歡迎的代糖。不只是糖尿病患會使用它作為代糖,怕胖的人與減肥者(尤其是低糖減肥法的信仰者)更會使用木糖醇作為糖的替代物。加上它又可以抑制口腔細菌生長,對於怕胖的人真的是一大福音。只是,隨著美國食藥署不再強制規定食品需標示木糖醇後,狗狗木糖醇中毒的事件就增加了。

因此,筆者在此要呼籲大家,盡量不要拿人吃的東西給狗吃,尤其是標示低卡、低熱量的食物,很可能都含有木糖醇。

至於貓呢?幸運的是,木糖醇對貓似乎沒有毒性。眾貓奴們,可以安心啦!

參考文獻:

Benjamin Snyder. 2015/11/5. Why You Shouldn’t Let Your Dog Eat Sugarfree Gum. Times Magazine.

DuHadway MR, Sharp CR, Meyers KE, Koenigshof AM. 2015. Retrospective evaluation of xylitol ingestion in dogs: 192 cases (2007-2012).J Vet Emerg Crit Care (San Antonio). 25(5):646-54. doi: 10.1111/vec.12350

Peterson ME. 2013. Xylitol. Top Companion Anim Med. 28(1):18-20. doi: 10.1053/j.tcam.2013.03.008.

牛奶殺菌大不同

最近為了牛奶的事情吵不完,筆者也為了這件事先後寫了兩篇文章:


在這一篇,筆者打算再用一點篇幅來談談牛奶的殺菌。

牛奶這種天然的食品,由於含有蛋白質、脂肪、(乳)糖與鈣質,一向被認為是很好的飲品;但也因為取得的過程容易污染,所以從古到今,關於牛奶(有問題)的謠言也一直沒有斷過。

牛奶污染的問題,一直到低溫滅菌法(巴氏滅菌法,Pasteurization)發明後,才得到解決。低溫滅菌法原本是用來處理葡萄酒,但很快的也應用於牛奶。不過,62-65℃,三十分鐘,只能讓有害的細菌(如結核菌、沙門氏桿菌、白喉菌等,參考連結)死亡,但不能將牛奶中所有的細菌的數目都降到極低;因此低溫滅菌法處理的牛奶,並不能放置很久。目前國內唯一以低溫滅菌法處理的牛奶,只有瑞穗鄉吉蒸牧場所生產的「65℃秀姑巒鮮乳」。

吉蒸牧場的鮮乳。老葉攝。
根據網友提供的資訊,吉蒸牧場的鮮乳味道很好,但有時會發生買回家就壞掉或是不到保存期限就壞的問題。這當然是因為低溫滅菌無法將殘菌量降到極低,此時若運送或倉儲的溫度不理想時,牛奶中的殘菌就會開始生長,長到某個程度,牛奶就酸敗了。

至於瑞穗極製低溫殺菌鮮乳,是以72℃、15秒的時間處理,這其實已經不是低溫殺菌了,而是所謂的「高溫短時間殺菌」(H.T.S.T.),所以號稱低溫其實並不是真的低溫...

瑞穗極製低溫殺菌鮮乳。
照片由網友提供。
同樣是「高溫短時間殺菌」的鮮乳以及乳製品則是義美。

義美鮮乳(空瓶)。老葉攝。
義美全系列都是以84℃±5℃,20秒±5秒的方式殺菌,因此偶而會因為倉儲或運送的問題,在尚未超過有效期限時就已經酸敗的問題。筆者家中主要飲用的品牌就是它,發現這樣的問題時,其實如果通知義美,他們會很乾脆的寄來幾包餅乾賠償。這跟吉蒸牧場的問題是類似的,因為殺菌的溫度較低,所以偶而會有不甚理想的狀況發生。

至於其他的品牌呢?

筆者花了幾週的時間在超市拍照的結果,其他幾乎都是使用超高溫瞬間殺菌(U.H.T.)。只要超過120℃就是超高溫瞬間殺菌了,在這麼高的溫度,只能處理個幾秒,否則牛奶就會有煮過的味道了。

下面是所有超高溫瞬間殺菌的鮮乳/乳製品的照片:

新生活鮮乳,121℃±3℃,2-3秒。老葉攝。
林鳳營鮮乳(空瓶,右),130℃±2℃,2-5秒。
味全超優質鮮乳(空瓶),130℃±2℃,2-5秒。
老葉攝。
瑞穗鮮乳,130℃±3℃,3-5秒。
老葉攝。
福樂一番鮮、高鈣牛乳。老葉攝。
柳營。老葉攝。
光泉乳香世家、紐西蘭純鮮奶。老葉攝。
高大鮮乳、小農晶品鮮乳。老葉攝。
牛奶本味、英泉牛乳。老葉攝。
根據花蓮縣政府農業處的資料,國內的乳製品主流的殺菌方式也的確是超高溫瞬間殺菌,以120-140℃,0.5-4秒處理。攝氏120度以上的超高溫瞬間殺菌,因為裡面的蛋白質與糖產生梅納反應(Millard reaction),因此喝起來較有奶香;相對的65度的低溫長時間殺菌,便保留了較多的原味。但是喝不慣「原味」的人,會覺得有一股奶腥味。

美國的牛奶都是低溫滅菌法:

美國的牛奶。老葉攝。
所以很多剛到國外的人,都會覺得美國的牛奶腥味比較重、有些甚至一開始會拉肚子,因為巴氏滅菌法只是殺死有害的細菌,牛奶中的殘菌到了肚子裡,當然多少會跟腸子裡原本的細菌搶地盤囉!

很多廠商都喜歡打上「營養不流失」,其實只要要加熱處理,沒有營養不流失這件事情的,只是程度不同而已。借用花蓮縣農業處的文字來說明:『加熱對牛奶中營養影響最大的就是水溶性維生素和蛋白質。在加熱過程中,大約有10%的維生素B群和25%的維生素C流失;加熱程度越深,營養損失就越多。相較於「超高溫滅菌」,「高溫短時間殺菌」及「低溫長時間殺菌」保留了生乳中較多的機能性成份如免疫球蛋白(immunoglobulin)、乳鐵蛋白(lactoferrin)及維生素也更保持牛乳新鮮自然的原始風味。』當然,低溫長時間殺菌與高溫短時間殺菌難免會有買到壞牛奶的風險,而超高溫瞬間殺菌可以去除掉牛乳中99.999%的細菌,所以也常常被改稱「超高溫滅菌」囉!

最後附上新生活鮮羊乳的照片。羊乳的殺菌方式顯然不大一樣,是110℃±3℃,2-3秒:


講到這裡,關於牛奶的議題,筆者就討論到這裡了。最後要再次強調的是,不論是鮮奶以及奶製品,防腐劑的添加是不允許的。牛奶不會壞,是因為滅菌處理加上包裝;例如下圖的保久乳,就是超高溫瞬間殺菌之後,再以無菌利樂包技術包裝,可以保持新鮮達到一年!

老葉攝。
並不是不會壞的東西就一定加了防腐劑,也不是會壞的東西就是好東西。如果沒有食品加工的技術,我們無法把牛奶保存下來,運送到真正需要的地方去;國際貿易也必需將食品這一項給剔除。在此我們不討論意識型態,您可以討厭以上這些販售乳品的公司中的其中一家、兩家、甚至每一家,筆者都沒有意見,但是當我們討論到科學的部分,且讓科學歸科學、意識型態歸意識型態,這樣國家民族才有進步的可能。

P.S. 昨天(2015/11/12)的蘋果日報上的「【食安解謎】系列1 牛奶不結塊是加了防腐劑?」裡面,台大生技中心教授許輔也提到「只要在牛奶的加工過程中,攪拌均勻成為均質後,讓牛奶顆粒變成非常小,像奈米般小的顆粒,就能讓水、奶、油達到穩定平衡的狀況,顆粒間形成穩定,形成不結塊,這項技術反而是很高階的技術。」所以,牛奶沒有結塊,並不代表牛奶就加了防腐劑或品質改良劑。不過,就算放在室溫下四、五個小時還沒有結塊,也不該再喝了。

2015年11月5日 星期四

由指紋(fingerprint)可以辨別性別

指紋。圖片來源:wiki

大家都知道從指紋可以作為刑事鑑定,但若指紋的主人過去從來沒有犯罪的紀錄,警方也只能先存檔提供後續的鑑定了。

不過,最近這些年,由於科技的進步,檢驗所需要的樣品越來越少,最近已經開發出可以由指紋殘留的物質中檢驗出嫌疑人是否有吸食古柯鹼了;而來自紐約州立大學的Jan Halámek教授,最近開發出了用指紋上殘留的氨基酸檢驗指紋的主人是男是女!

怎麼驗呢?原來,因為男女賀爾蒙分泌的影響,造成女性的汗水中分泌的氨基酸量比男性高。Jan Halámek教授使用了兩個酵素:L-氨基酸氧化酶(L-AAO,L-Amino Acid Oxidase)與辣根過氧化物酶(HRP,Horseradish peroxidase)來作為偵測的工具。偵測的原理如下圖:

圖片來源:Analytical Chemistry

先用一滴0.01M的鹽酸(HCl)滴在指紋上,再以攝氏40度加熱20分鐘;接著便以這兩個酵素與液體中的氨基酸進行反應。L-氨基酸氧化酶會將氨基酸氧化,產生過氧化氫(H2O2);而辣根過氧化物酶再將過氧化氫與o-dianisidine作用,產生可吸收436奈米(nm)波長的光線的產物。如此一來,便可以使用簡單的分光光度計來偵測了。

Jan Halámek教授希望未來可以光憑一個指紋上殘留的化合物,不僅可以了解指紋的主人是男是女,還能知道種族、年齡等等資訊呢!

參考文獻:

Crystal Huynh, Erica Brunelle, Lenka Halámková, Juliana Agudelo, and Jan Halámek. 2015. Forensic Identification of Gender from Fingerprints. Anal. Chem., Article ASAP DOI: 10.1021/acs.analchem.5b03323