2015年8月6日 星期四

我們夏天和冬天看到的黃色有一點點不一樣?!

瑞士國家公園。圖片來源:wiki
人的眼睛可以辨別四種原色:藍、綠、黃、紅。其中,尤其是黃色,不同人種、膚色、眼珠顏色都可以清楚準確地辨認出來。

不過,最近英國的約克大學(University of York)的心理系研究發現,人類辨認顏色的能力,冬天與夏天略有不同。

研究團隊找了67名志願者(其中45位是女性),在冬天(一月)與夏天(六月)來進行測試。

受試者先在暗室中一段時間後,接著使用色度計(Wright colorimeter)。色度計上有個轉鈕,可以調整投射出來的光的顏色;志願者轉動轉鈕,直到投射出來的光是黃色為止。

圖片來源:wiki

不管冬夏,所有的受試者都花了好一段時間調到他們心目中的黃色;但是很有趣的,夏天調整出來的黃色,比冬天調整出來的黃色,波長要短0.14奈米(比較綠)。

由於夏天時,大地一片青綠;研究團隊認為,或許眼睛在夏天時,為了適應綠色大地,所以作了一些調整,影響到對原色的感應。過去也曾有其他研究團隊發現,受試者如先看過綠色的環境後,對黃色的認知會比較偏綠一點;顯示了我們對顏色的感知能力,會受到環境的影響。

參考文獻:

Welbourne L.E. et. al., 2015. Human colour perception changes between seasons. Curr. Biol. 25: R646-R647.

細菌會被噬菌體嚇死?

我的博班歲月總是圍繞著噬菌體(bacteriophage)跟大腸桿菌(E. coli)。養菌就是為了要給噬菌體吃掉!

有一天傍晚,當我把大腸桿菌接種完,我忽然想到:如果大腸桿菌知道他們明天要被拿去餵噬菌體(也就是他們明天都要「肚破腸流」而死),他們還會長嗎?

當我把這個想法跟實驗室的其他人分享時,有人說:你快瘋了,趕快畢業吧!

但是,最近伊利諾大學(University of Illinois at Urbana-Champaign)微生物系的研究團隊卻發現:噬菌體真的可以「嚇到」它的宿主,使宿主「暫時停止呼吸」24-48小時;但若是超過48小時噬菌體還不走的話,宿主就會死翹翹了!

正在被STSV1噬菌體感染的Sulfolobus。圖片來源:wiki
在這個研究裡,科學家們使用了古菌門(Archea)的Sulfolobus islandicus RJW002(以下簡稱S. islandicus)以及它的噬菌體SSV9(Sulfolobus spindle-shaped virus 9)。說SSV9是S. islandicus的專屬噬菌體可能不為過,畢竟一開始這隻噬菌體就是從它分離出來的;而S. islandicus的免疫系統CRISPR-Cas具有與SSV9百分之百相同的序列,顯示了它經常被SSV9感染。

看到這裡,讀者可能會想到:什麼?細菌有免疫系統?

是的。許多古菌門的成員,在自己的基因體中都帶了一段噬菌體的序列,用來辨認自己是否遭到噬菌體入侵。一旦噬菌體的序列在體內被辨認出來,便可以將之清除掉。這個系統被稱為CRISPR-Cas免疫系統。

研究團隊發現,即使將SSV9以一比一百的比例加到S. islandicus中,這樣稀少的噬菌體,仍舊會造成S. islandicus的生長延緩了24-48小時。同樣的時間裡,不加入SSV9的組別已經分裂了兩次以上。

當他們把這些菌放在顯微鏡下觀察時發現,與SSV9共培養24小時的菌,有95%都成了空的細胞。不過,雖然這些細胞的型態改變、在顯微鏡下看起來也像是空的;但以塗盤方式來計算菌落時卻沒有減少。由於塗盤計算需將菌塗在培養基上面,也就去掉了噬菌體,因此研究團隊認為:這些看起來像空的菌,其實只是進入了休眠狀態,一旦去掉了噬菌體,他們就能夠恢復生機。

但是,究竟S. islandicus的休眠是因為噬菌體的感染,還是只要有噬菌體存在就可以引發休眠呢?研究團隊用紫外光殺死SSV9,再把這些死掉的噬菌體放進培養液中。結果發現死掉的噬菌體一樣可以造成菌的休眠,而且如果一直讓這些菌與噬菌體在一起,到72小時時,所有的菌全部都死光光了!

當然,不能排除是否因為菌的免疫系統所產生的反應。不過,研究團隊也製作了不具有免疫能力的S. islandicus,發現噬菌體完全可以感染沒有免疫能力的菌,產生很多很多的噬菌體(感染24小時後只有1%的菌存活),而這些菌在遇到死掉的噬菌體時,一樣會產生休眠,超過48小時也一樣會死光光喔!所以,這個休眠反應並不是只有具備有免疫能力的菌所特有,而是大家所共有的;也跟被感染與否沒有關係呢!

當然,究竟休眠的目的是為什麼呢?有科學家認為,休眠是為了讓菌能夠從噬菌體身上獲取更多的資訊,使菌的免疫系統可以強化自己,下次遇到同樣的噬菌體就不會乖乖繳械投降了;這個想法相當有趣,不過還有待證實。但是,休眠可以使免疫系統趕上進度、抓到噬菌體倒是千真萬確的,在這篇研究裡也看到,有免疫能力的菌,在加入噬菌體後24-48小時都測不到新噬菌體的產生,而沒有免疫能力的菌則產生了一大堆的噬菌體。所以,免疫系統至少可以防止感染散佈,只是若噬菌體一直徘徊不走,這些菌就來個集體自殺,好像也太壯烈了一點啊!

(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:

Maria A. Bautista, Changyi Zhang, Rachel J. Whitaker. 2015. Virus-Induced Dormancy in the Archaeon Sulfolobus islandicus. mBio. 6(2): e02565-14. doi: 10.1128/mBio.02565-14

2015年8月5日 星期三

20150805 報載食安新聞一覽

黑木耳。圖片來源:wiki

香港近日有46人因吃了洪瑞珍三明治出現食物中毒個案。食藥署表示,目前仍在調查那個環節出錯,位在台北的凱郁生技代購再賣到香港,不過業者沒有有辦理登記。
香港衛生防護中心從7月31日起陸續接獲多起「洪瑞珍三明治」食物中毒事件,累計已有15組、46人在吃了三明治後出現腸胃炎病徵,包括腹瀉、腹痛、嘔吐和發燒等,部分患者糞便驗出沙門氏菌。
事件愈演愈烈,香港食物安全中心估計上游處理食物過程出問題,宣布禁止所有台灣生產的洪瑞珍三明治進口及出售。 食藥署北區管理中心副主任王德原表示,從香港官方通報瞭解,民眾在7月24-28日期間購買洪瑞珍三明治,25日到30日食用,而出現食物中毒就醫並通報。
王德原表示,香港民眾吃的洪瑞珍三明治都是在同一期間,台灣目前還沒有食物中毒病例通報,不過,各地衛生局都針對全台洪瑞珍進行稽查,沒有重大違規,但基於安全,抽驗微生物,結果最快星期五出爐。
王德原指出,三明治是屬於即食食品,同時間製造的三明治目前台灣還沒有傳出食物中毒病例,香港民眾從買到到食用都過1-2天,目前仍在釐清那個面向出問題。(新聞來源)

海巡署彰化機動查緝隊上個月在台中市查獲5公噸來自大陸的白木耳,夾雜在合格的白木耳貨櫃中走私進口;這批白木耳經台中市衛生局檢驗,竟含9種農藥,其中4種是食品中不得驗出的農藥,台中市衛生局將依《違反食品安全衛生管理法》對業者裁處並銷毀這些白木耳。(新聞來源)

台中市衛生局針對量販店、超市、中藥行等市售枸杞、菊花販售地點抽樣檢驗農藥殘留,並抽驗市售包裝水。衛生局表示,抽驗的十二件(枸杞十一件、菊花一件)中,其中有一件枸杞檢出含有殺蟲劑的歐虫滿多○‧○三ppm,不合格率八‧三%;而抽驗的十六件包裝水檢驗結果則均符合規定。(新聞來源)

2015年8月4日 星期二

北極熊的夏天

昨天看到動物星球頻道的節目,提到北極熊(Ursus maritimus)在夏天的時候,因為沒有海冰狩獵困難,所以常常都在挨餓的狀態。

許多北極熊就乾脆躺著不動,等冬天來有海冰再起來狩獵。

於是筆者就腦海裡就有了畫面,偷了維基百科的圖改一下。


不過,今天有篇文章提到,在2050年之前,北極就會遇到夏天完全沒有海冰的狀況...那北極熊怎麼辦呢?

2015年8月3日 星期一

20150803 報載食安新聞一覽

圖片來源:wiki

手搖杯飲料和火鍋湯底標示7月30日正式上路,各地衛生局陸續展開稽查,桃園市查獲知名手搖飲清玉、藤本舖和舞茶道等茶飲店,在茶原料產地、糖量和熱量等標示不合格,另外千葉火鍋、小蒙牛和太和殿等知名火鍋店,也被查出湯底原料標示不合規定,依法最高可開罰到400萬元。(新聞來源)

2015年8月1日 星期六

大熊貓如何轉葷為素(二)

圖片來源:wiki

我們上次提到大熊貓轉葷為素的第一個關鍵,就是失去了感應鮮味的能力。但是就像一位讀者提出的(筆者也覺得是這樣),食不知味也未必就要改行吃素啊?我們感冒的時候,偶而也會食不知味,但也不見得就會改吃素。這是第一個疑點。

另一個疑點是,大熊貓失去感應鮮味的能力,大約發生在420萬年前;但是牠在大約700萬年前就開始嘗試竹子,而且還吃不少。而直到200-240萬年前,大熊貓才開始幾乎只吃竹子。所以,大約有380萬年的時間,大熊貓還是吃得出鮮味的;而在失去嚐出鮮味的能力之後,也還有快兩百萬年的時間,牠並不光吃竹子。

到底發生什麼事呢?科學家想到,我們有所謂的食慾獎勵機制(appetite-reward circuitry),主要是有賴於類鴉片(opioid)與多巴胺(dopamine)來啟動,是否大熊貓的食慾獎勵機制出了問題?

中國與日本科學家所組成的研究團隊,因此展開了一場「找基因」的研究。由於大熊貓的基因已經在2010年定序完成,因此經過序列比對,研究團隊找到了六個與多巴胺代謝有關的基因。

深入研究這六個基因之後發現,其中一個,簡稱為COMT(catechol-o-methyltransferase),在大貓熊中竟然有突變!

多巴胺的分解。圖片來源:wiki
COMT與多巴胺的分解有關,負責將DOPAC(3,4-dihydroxyphenyl-acetic acid)分解為HVA(homovanillic acid)(見上圖)。研究團隊發現的突變,使得大熊貓的COMT少了四個氨基酸,也造成第四個α螺旋(α4 helix)消失。由於第四個α螺旋需要跟位於另外兩處的兩個氨基酸共同與COMT的受質SAM(S-adenosyl-L-methionine)接觸,少掉了這個螺旋,對COMT本身的酵素活性影響應該很大。

而進一步分析COMT以及其他與多巴胺分解相關的基因又發現,COMT基因的表現量可能不高,因為它的轉譯(translation)信號頗弱。轉譯信號(Kozak motif)位於基因的第一個密碼的周圍,是提供給核糖體辨認的信號;如果一個基因的轉譯信號弱,就代表能被轉譯出來(產生蛋白質)的機會較低。加上COMT基因裡面有微小RNA(microRNA)的辨認序列,會使得COMT的信息RNA(mRNA)被分解得更快。因此,研究團隊認為,所有這些證據指向:COMT在大熊貓體內表現量偏低。

由於COMT主要功能是分解多巴胺,COMT基因缺損與表現量偏低應該會造成多巴胺濃度上昇。但是,多巴胺濃度上昇究竟會造成食慾變好或是變壞?COMT基因缺損的小鼠,食慾是變得更好而不是變得更差;人類的COMT缺損產生的症狀則相當複雜。無論如何,應該要進一步檢驗大熊貓的體內的多巴胺濃度才是。

所以,究竟大熊貓為何轉葷為素呢?所有這些研究結果,包括失去感應鮮味的能力以及多巴胺代謝障礙,都只能回答一小部分的問題;或許竹子裡面有可以提高多巴胺的化合物,或許當地曾發生氣候變遷,造成在一段時間中,大熊貓只能吃竹子?這些問題都需要更進一步的研究去協助解答,而有些問題可能不太容易找到答案呢!

參考文獻:

Jin K, Xue C, Wu X, Qian J, Zhu 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

20150801報載食安新聞一覽

圖片來源:wiki
食藥署7月31日起針對業者管理、標示共4項新制度正式上路;其中包括連鎖店現泡茶飲及咖啡強制標示含糖量、咖啡因等資訊,另規定火鍋店強制標示湯頭食材及製作方法,沒標最高罰300萬。(新聞來源)

國內知名的上引水產遭民眾爆料,疑似販售過期生鮮水產品,台北市衛生局前往稽查後,發現304盒自日本進口的「生干貝」已經過期,違規明確,業者強調生干貝等級高,才在生食期限之後轉為冷凍庫,料理使用,但衛局認為這樣的作法已經違反不得儲存、陳列過期食品的規定,將依法開罰6萬到2億元。(新聞來源)

南投縣衛生局完成第一波中秋節月餅餡料抽驗,總計抽驗12件,項目包含己二烯酸、苯甲酸及去水醋酸等防腐劑,檢驗結果全部都符合規定。(新聞來源)

雲林縣政府今天對於現場調製飲料及食品內容標示,突擊檢查1家火鍋、2家飲料連鎖業者,要求部分不符規定者立即改善。(新聞來源)

彰化地方法院日前公布的越南油品檢驗報告結果,原料油並非回收油或劣質油,有大翻盤的機會;不過也引發不少網友質疑採樣不同。頂新製油強調,樣本來自同一個油槽。 頂新製油公司表示,28日由彰化地方法院公布的越南油品檢驗報告,相關樣本與彰化地檢署檢方採樣的來源為同一個油槽,且該油槽於去年10月已配合政府單位查封。(新聞來源)