Loading [MathJax]/extensions/tex2jax.js

0

0
0

文字

分享

0
0
0

當乳酸菌遇上牛奶

鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2016/07/15 ・2743字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 507 ・六年級

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

本文由味全公司委託,泛科學企劃執行

大家都知道,家畜(牛、羊、馬……)所生產的奶必須低溫保存,但是在還沒有先進冷藏宅配技術的古代,這卻是一個艱難的任務。

想像一下自己穿越到千年前,身為遊牧民族一員的你,將羊奶或牛奶放在袋中以利隨時補充水分和營養,然而這些奶在路途中悄悄的產生一些化學變化,等運送到目的地的時候奶都不奶了!你發現奶變得很濃稠,嘗起來有些酸酸的……這可能就是最初我們的祖先發現發酵乳的狀況。

640px-Oman_2010_wahiba_sands_nomads
優酪乳最早可能就是遊牧民族發現的。圖/By D7031tg – Own work, CC BY-SA 3.0, Wikimedia Commons.

發酵乳最早的起源地已經不可考,也有人認為它應該是在不同文化中被獨立發現很多次,不過這樣的飲食文化一直保留到今天,成為現代人的熱門飲品。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

目前認為優酪乳或是發酵乳品,在西元前 5000 年人類開始將牛羊當成家畜之後就出現了,但我們真正了解奶會何會變成優酪乳,卻是近百年以來的事情。1905 年,27 歲的保加利亞學生賽德蒙.格里戈羅夫(Stamen Grigorov)發現了優酪乳中的一種乳酸菌——保加利亞桿菌(Lactobacillus bulgaricus),大家從此知道,原來是乳酸菌造成牛奶發酵,才製作出優酪乳[1]。

Sanitaren_maior_medium_crop
發現第一個乳酸菌的科學家賽德蒙.格里戈羅夫(發現當時還是個學生呢!)圖/Public Domain, wikimedia commons.

所以,乳酸菌怎麼改變牛奶?

乳酸菌不單指一種細菌,它是一群主要能分解乳糖來產生能量的細菌總稱,包含眾多不同種類。因為各家公司、各種產品的配方不同,目前發酵乳中用到的乳酸菌菌株有好幾種,其中以上面提到的保加利亞桿菌(Lactobacillus bulgaricus)和嗜熱鏈球菌(Streptococcus thermophilus)是屬於美國規定的優酪乳發酵菌種,台灣大多數的優酪乳產品也含有這兩種菌種,而有些產品也會額外加入其他菌種如雷特氏 B 菌(Bifidobacterium lactis)、嗜酸乳桿菌(又稱 A 菌,Lactobacillus acidophilus)、龍根菌 B 菌(Bifidobacterium longum)等[2]。

當乳酸菌被加到牛奶之中,遇上牛奶中的乳糖(lactose),對它們而言就像是看到滿滿的生長能量,乳酸菌會將乳糖轉換成乳酸。當乳酸開始產生之後,液體的 pH 值會下降,也就是變得比較酸,同時也讓原先容易流動的牛奶逐漸變得黏稠狀[3]。

到底發生了什麼事?這就要來看牛奶中的酪蛋白如何受到酸的影響。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

原本在牛奶當中的酪蛋白透過磷酸鈣鹽組成「酪蛋白膠粒」(Casein micelles),一粒一粒的膠粒外圍帶有負電,會相互排斥不會聚集在一起。但當環境變酸,首先會造成膠粒本身面臨磷酸鈣鹽溶解、結構被破壞,酪蛋白們先是因為沒有磷酸鈣鹽牽制結構變鬆散,但隨著 pH 值持續下降,反而又使酪蛋白們重新緊密聚集成一團。此外,這些酪蛋白團不再具有負電荷,不再相互排斥,而是相互連結形成一個三維網狀結構。從可以自由跑來跑去的酪蛋白膠粒,轉換為酪蛋白團的三維網狀結構,也就改變了優酪乳的口感,形成濃稠的口感[4]。

  • 從牛奶變成優酪乳的過程中,酪蛋白們發生了什麼事情?

乳糖不耐症為什麼可以喝優酪乳?

許多人無法順利消化乳糖,只要喝到牛奶或一些乳製品,就會腹脹、腹瀉或不斷放屁。這是所謂乳糖不耐症(Lactose intolerance),患者可能是因為小腸中用來分解乳糖的乳糖酶(lactase)分泌量太少,而這些乳糖再進入大腸時,大腸中的細菌將乳糖分解成水和氣體,造成患者腹瀉和放屁[5]。

bottle-841433_640
為什麼有些人可以喝優酪乳,卻無法喝牛奶?圖/pixabay, public domain

許多人以食用優酪乳來取代對牛奶的攝取,只是令人疑惑的是,優酪乳明明就是用牛奶製成的,為什麼乳糖不耐症患者的腸胃不能接受牛奶卻能接受優酪乳?

其實答案很簡單:優酪乳在成份上與牛奶相似,含有豐富的鈣、磷和鐵等成分,差異在於乳糖量不同,原因是製作優酪乳過程加進的乳酸菌利用了乳糖產生乳酸,因此優酪乳中的乳糖含量比牛奶低,可避免大量乳糖進到大腸中[6]造成腹瀉。而乳酸菌也可以分泌出乳糖酶,在腸胃道中幫助分解剩餘的乳醣,乳糖就不會再聚集在腸道造成乳糖不耐症患者的困擾了[7]。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

優酪乳可以增加腸道好菌、抑制壞菌嗎?

根據中華民國國家標準(CNS),優酪乳、優格等發酵乳產品每毫升要有至少 100 萬個活菌以上(發酵乳 1000 萬個活菌以上,調味發酵乳及稀釋發酵乳 100 萬個活菌以上),在我們喝一口優酪乳的同時,就同時喝下了很多的菌。

我們也常聽到喝優酪乳可以「改善我們的腸胃道細菌相」,「增加好菌、驅逐壞菌」,讓我們的腸胃道更健康。研究顯示,優酪乳中的乳酸菌到小腸末段還能保留足夠發揮效用的活菌數,也帶有一定的活性。但是像保加利亞桿菌(Lactobacillus bulgaricus)和嗜熱鏈球菌(Streptococcus thermophilus)在經過消化道時,並不太會在大腸的黏膜表面駐紮下來,我們似乎很難留下這些好菌,只能希望它們待在消化道的有限期間能發揮作用[8]。在這種情況下,我們不能期待喝一次就能產生很「有感」的腸道變化,而是需要更長時間的觀察。

dessert-447165_640
想要喝一次優酪乳就看出效果,基本上是不可能的!圖/pixabay, public domain.

近年來也有許多關於乳酸菌的研究,但科學家對於優酪乳中的乳酸菌對人體好處有些保留,倒不是說他們找到乳酸菌對人體有什麼危害,而是乳酸菌對人的效果因人而異。人的腸胃道中有 400 種以上的微生物,每個人體內的菌相都有所差異,這些個體差異,讓我們的身體在面對不同種類、數量的菌,可能造成不同程度的反應,產生的效果也不會一致[9, 10]。

所以到底該不該喝優酪乳?優酪乳的成分的確具有高營養價值,內含的好菌也有機會為我們的腸胃道帶來正面效益,對於乳糖不耐症患者來說,是鮮奶的替代品。想讓自己的腸胃道健康,喝優酪乳只是其中一種途徑,我們可以將之視為整體飲食健康的配套,但別把喝優酪乳當成一切腸胃道問題的解藥。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

 

參考資料:

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
文章難易度
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
224 篇文章 ・ 313 位粉絲
充滿能量的泛科學品牌合作帳號!相關行銷合作請洽:contact@pansci.asia

0

0
0

文字

分享

0
0
0
純淨之水的追尋—濾水技術如何改變我們的生活?
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/04/17 ・3142字 ・閱讀時間約 6 分鐘

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

本文與 BRITA 合作,泛科學企劃執行。

你確定你喝的水真的乾淨嗎?

如果你回到兩百年前,試圖喝一口當時世界上最大城市的飲用水,可能會立刻放下杯子——那水的顏色帶點黃褐,氣味刺鼻,甚至還飄著肉眼可見的雜質。十九世紀倫敦泰晤士河的水,被戲稱為「流動的污水」,當時的人們雖然知道水不乾淨,但卻無力改變,導致霍亂和傷寒等疾病肆虐。

十九世紀倫敦泰晤士河的水,被戲稱為「流動的污水」(圖片來源 / freepik)

幸運的是,現代自來水處理系統已經讓我們喝不到這種「肉眼可見」的污染物,但問題可還沒徹底解決。面對 21 世紀的飲水挑戰,哪些技術真正有效?

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

19 世紀的歐洲因為城市人口膨脹與工業發展,面臨了前所未有的水污染挑戰。當時多數城市的供水系統仍然依賴河流、湖泊,甚至未經處理的地下水,導致傳染病肆虐。

1854 年,英國醫生約翰·斯諾(John Snow)透過流行病學調查,發現倫敦某口公共水井與霍亂爆發直接相關,這是歷史上首次確立「飲水與疾病傳播的關聯」。這項發現徹底改變了各國政府對供水系統的態度,促使公衛政策改革,加速了濾水與消毒技術的發展。到了 20 世紀初,英國、美國等國開始在自來水中加入氯消毒,成功降低霍亂、傷寒等水媒傳染病的發生率,這一技術迅速普及,成為現代供水安全的基石。    

 19 世紀末的台灣同樣深受傳染病困擾,尤其是鼠疫肆虐。1895 年割讓給日本後,惡劣的衛生條件成為殖民政府最棘手的問題之一。1896 年,後藤新平出任民政長官,他本人曾參與東京自來水與下水道系統的規劃建設,對公共衛生系統有深厚理解。為改善台灣水源與防疫問題,他邀請了曾參與東京水道工程的英籍技師 W.K. 巴爾頓(William Kinnimond Burton) 來台,規劃現代化的供水設施。在雙方合作下,台灣陸續建立起結合過濾、消毒、儲水與送水功能的設施。到 1917 年,全台已有 16 座現代水廠,有效改善公共衛生,為台灣城市化奠定關鍵基礎。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
圖片來源/BRITA

進入 20 世紀,人們已經可以喝到看起來乾淨的水,但問題真的解決了嗎? 科學家如今發現,水裡仍然可能殘留奈米塑膠、重金屬、農藥、藥物代謝物,甚至微量的內分泌干擾物,這些看不見、嚐不出的隱形污染,正在成為21世紀的飲水挑戰。也因此,濾水技術迎來了一波科技革新,活性碳吸附、離子交換樹脂、微濾、逆滲透(RO)等技術相繼問世,各有其專長:

活性碳吸附:去除氯氣、異味與部分有機污染物

離子交換樹脂:軟化水質,去除鈣鎂離子,減少水垢

微濾技術逆滲透(RO)技術:攔截細菌與部分微生物,過濾重金屬與污染物等

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

這些技術相互搭配,能夠大幅提升飲水安全,然而,無論技術如何進步,濾芯始終是濾水設備的核心。一個設計優良的濾芯,決定了水質能否真正被淨化,而現代濾水器的競爭,正是圍繞著「如何打造更高效、更耐用、更智能的濾芯」展開的。於是,最關鍵的問題就在於到底該如何確保濾芯的效能?

濾芯的壽命與更換頻率:濾水效能的關鍵時刻濾芯,雖然是濾水器中看不見的內部構件,卻是決定水質純淨度的核心。以德國濾水品牌 BRITA 為例,其濾芯技術結合椰殼活性碳和離子交換樹脂,能有效去除水中的氯、除草劑、殺蟲劑及藥物殘留等化學物質,並過濾鉛、銅等重金屬,同時軟化水質,提升口感。

然而,隨著市場需求的增長,非原廠濾芯也悄然湧現,這不僅影響濾水效果,更可能帶來健康風險。據消費者反映,同一網路賣場內便可輕易購得真假 BRITA 濾芯,顯示問題日益嚴重。為確保飲水安全,建議消費者僅在實體官方授權通路或網路官方直營旗艦店購買濾芯,避免誤用來路不明的濾芯產品讓自己的身體當過濾器。

辨識濾芯其實並不難——正品 BRITA 濾芯的紙盒下方應有「台灣碧然德」的進口商貼紙,正面則可看到 BRITA 商標,以及「4週換放芯喝」的標誌。塑膠袋外包裝上同樣印有 BRITA 商標。濾芯本體的上方會有兩個浮雕的 BRITA 字樣,並且沒有拉環設計,底部則標示著創新科技過濾結構。購買時仔細留意這些細節,才能確保濾芯發揮最佳過濾效果,讓每一口水都能保證潔淨安全。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
濾芯本體的上方會有兩個浮雕的 BRITA 字樣,並且沒有拉環設計 (圖片來源 / BRITA)

不過,即便是正品濾芯,其效能也非永久不變。隨著使用時間增加,濾芯的孔隙會逐漸被污染物堵塞,導致過濾效果減弱,濾水速度也可能變慢。而且,濾芯在拆封後便接觸到空氣,潮濕的環境可能會成為細菌滋生的溫床。如果長期不更換濾芯,不僅會影響過濾效能,還可能讓積累的微小污染物反過來影響水質,形成「過濾器悖論」(Filter Paradox):本應淨化水質的裝置,反而成為污染源。為此,BRITA 建議每四週更換一次濾芯,以維持穩定的濾水效果。

為了解決使用者容易忽略更換時機的問題,BRITA 推出了三大智慧提醒機制,確保濾芯不會因過期使用而影響水質:

1. Memo 或 LED 智慧濾芯指示燈:即時監測濾芯狀況,顯示剩餘效能,讓使用者掌握最佳更換時間。

2. QR Code 掃碼電子日曆提醒:掃描包裝外盒上的 QR Code 記錄濾芯的使用時間,自動提醒何時該更換,減少遺漏。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

3. LINE 官方帳號自動通知:透過 LINE 推送更換提醒,確保用戶不會因忙碌而錯過更換時機。

在濾水技術日新月異的今天,濾芯已不僅僅是過濾裝置,更是智慧監控的一部分。如何挑選最適合自己需求的濾水設備,成為了健康生活的關鍵。

人類對潔淨飲用水的追求,從未停止。19世紀,隨著城市化與工業化發展,水污染問題加劇並引發霍亂等疾病,促使濾水技術迅速發展。20世紀,氯消毒技術普及,進一步保障了水質安全。隨著科技進步,現代濾水技術透過活性碳、離子交換等技術,去除水中的污染物,讓每一口水更加潔淨與安全。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
(圖片來源 / BRITA)

今天,消費者不再單純依賴公共供水系統,而是能根據自身需求選擇適合的濾水設備。例如,BRITA 提供的「純淨全效型濾芯」與「去水垢專家濾芯」可針對不同需求,從去除餘氯、過濾重金屬到改善水質硬度等問題,去水垢專家濾芯的去水垢能力較純淨全效型濾芯提升50%,並通過 SGS 檢測,通過國家標準水質檢測「可生飲」,讓消費者能安心直飲。

然而,隨著環境污染問題的加劇,真正的挑戰在於如何減少水污染,並確保每個人都能擁有乾淨水源。科技不僅是解決問題的工具,更應該成為守護未來的承諾。濾水器不僅是家用設備,它象徵著人類與自然的對話,提醒我們水的純淨不僅是技術的勝利,更是社會的責任和對未來世代的承諾。

*符合濾(淨)水器飲用水水質檢測技術規範所列9項「金屬元素」及15項「揮發性有機物」測試
*僅限使用合格自來水源,且住宅之儲水設備至少每6-12個月標準清洗且無受汙染之虞

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
文章難易度

討論功能關閉中。

0

1
0

文字

分享

0
1
0
微酸與麥香兼具 透視酸種麵包的小世界
顯微觀點_96
・2024/12/19 ・2726字 ・閱讀時間約 5 分鐘

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

本文轉載自顯微觀點

sourdough
圖/顯微觀點

오늘도 아침엔 입에 빵을 물고 똑같이 하루를 시작하고(今天早上,我又嘴裡含著麵包,一如往常地開始了一天)

南韓女子偶像團體 (G)I-DLE 的《Fate》,唱出了麵包是不少忙碌上班族的早餐選擇。但有營養師指出,「酸種麵包」(sourdough)成分單純,較容易被消化不易脹氣,升糖指數也更低,適合減重者或是需要控制血糖的人。

酸種麵包是使用野生乳酸菌和酵母發酵麵團製成的麵包。用料通常非常單純,只採用天然酵母、麵粉、水跟鹽,經過長時間發酵而成,因此天然酵母發酵產生的乳酸會賦予麵包酸味並提高保存品質。

而 2020 年開始席捲全球三年多的新冠肺炎疫情,意外讓烘焙成了全球許多因封城、疫情警戒而坐困在家者的紓壓管道。由於人們對家庭烘焙的興趣增加,導致商店麵包酵母短缺,可在家培養麵團的酸種麵包更是因此風靡全球。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
酸種麵包
酸種麵包是使用野生乳酸菌和酵母發酵麵團製成的麵包,用料通常非常單純。圖/unsplash

酸種麵團可說是歷史悠久,最早可追溯到西元前3000多年的古埃及文明,直到中世紀歐洲使用酸種麵團仍是發酵常用方式。

除了歐洲,其實世界各地都有使用酸種麵團製作麵包的文化,「酸種麵包」的風味也和不同地區的歷史人文息息相關。

例如,義大利普利亞區的經典麵包「阿爾塔穆拉麵包(Pane di Altamura)」;墨西哥將啤酒和雞蛋加入酸種麵團,製作墨西哥傳統麵包「比羅特麵包(Birote)」;日本木村屋( Kimuraya bakery)用酸麵種麵包來製作紅豆麵包,再將八重櫻花瓣醃製後放進麵包中心,提供給日本天皇享用。至於中式「老麵」饅頭,也是所謂的「酸種麵團」。

而在加州淘金熱期間(1848–1855),法國麵包師將酵母技術帶到了北加州,出現了著名的舊金山酸麵包(Sourdough bread):一種白麵包,特徵是具有明顯的酸味。這至今仍然是舊金山文化的一部分,當地美式足球隊-舊金山 49 人隊的吉祥物就是牛仔造型的「Sourdough Sam」(酸麵團山姆)。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

一般市售麵包常使用 19 世紀末巴斯德(Louis Pasteur)發現的麵包酵母(或稱商業用酵母),以高產氣的單一菌種酵母來醒發麵團,通常可在不到兩小時內發酵,醒發時間短而促進量產。

和一般市售麵包不同,酸種麵包是利用原料或空氣中存在的天然微生物群來發酵麵粉,因此需要很長的醒發時間,通常麵團發酵並形成風味需要長達 24 小時。

酸種麵包的靈魂-微生物聚落

酸麵團是麵團和麵包製備的中間產品,含許多代謝活性微生物。發酵中 1 公克的麵團通常超過 108 個單位(CFU)的菌落形成,通常含有乳酸菌(LAB)和酵母,乳酸菌:酵母比例常為 100:1;依據麵包師傅處理方式和不同地區的風土,而有多種乳酸菌和酵母菌株來源。

但傳統酸麵團製程通常不依賴偶然的菌群,而是依賴母麵團的使用。這些母麵團保存很長一段時間,甚至可能持續數十年,為後續麵團做天然微生物接種。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

母麵團的微生物生態取決於內在和外在因素。內在因素主要由麵團的化學和微生物組成決定,外在因素則是溫度和氧化還原電位決定。諸如麵團產量(水活性)、鹽的添加、繁殖步驟的數量以及發酵時間等,都會對酸種麵包風味產生很大的影響。

微生物為酸種麵包帶來個性,但你有想過這些微生物在顯微鏡下的樣子嗎?俄亥俄州立大學電子顯微鏡與分析中心資深研究副工程師丹尼爾‧維蒂(Daniel Veghte)就透過電子顯微鏡觀察酸種麵團微生物群像。

酸種麵包的電子顯微圖像
酸種麵包的電子顯微圖像。圖/The Conversation/Daniel Veghte, CC BY-SA

影像中呈現綠色顆粒、相對較大球狀結構的是麵粉中的澱粉粒,直徑約 8 微米(µm)。

紅色是作為起發氣劑的酵母菌,隨酵母生長會發酵澱粉粒中的糖,並產生二氧化碳和酒精作為副產品,使麵團發酵,大小通常在 2 至 10 微米。這張圖像中的酸種麵團,可以看到兩種不同酵母類型,一種接近圓形,一種則是細長型。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

科學家在酸種麵團中發現了 20 多種酵母。而在不同的麵團中所發現的酵母數量和類型差異,取決於幾個因素,包括麵團水合程度、所用穀物類型、發酵溫度和酸麵團維持溫度。 例如,義大利酸麵團通常使用杜蘭麥粉製作,95% 以上的酵母屬於 C. humilis,且其優勢地位隨時間拉長而穩定。

圖像中藍色的則是細菌,通常是乳酸菌,酸種麵包獨特的風味便是由此而來。影像中細菌呈藥丸狀,大小約為2微米。

乳酸菌(lactic acid bacteria, LAB)是指能利用碳水化合物進行發酵生產大量乳酸的細菌總稱,酸種麵團中常見的 LAB 為乳酸桿菌,特別是在發酵時間較長或溫度較高的麵糊中。

乳酸桿菌占主導地位有幾個因素。首先,它們對碳水化合物的代謝機制非常適合將麵團、麥芽糖和果糖作為主要能量來源。其次,有些乳酸桿菌(如舊金山乳桿菌,L. sanfransiscensis)對溫度和 pH 值的生長需求與酸麵團發酵過程的條件相符。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

第三則是存在於酸種麵團的乳酸桿菌具有多種壓力反應機制來克服酸、高(低)溫、高滲透壓(脫水)、氧化和飢餓。第四是會產生乳酸、醋酸鹽等有機酸和細菌素等抗菌胜肽,可作為防腐劑、提高生存競爭力,並有助於發酵的穩定持久。

基於這些機制,乳酸菌和酸種麵包的風味、質地、陳化和保存期等息息相關,例如 L. sanfransiscensis 和 L. pontis 菌株被證明可以改善麵包的口感和氣味。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

討論功能關閉中。

0

2
1

文字

分享

0
2
1
喝鮮奶真的能長高?拆解營養素與身高的關鍵連結!
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/12/17 ・3185字 ・閱讀時間約 6 分鐘

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

本文與 食力foodNEXT 合作,泛科學企劃執行。

日本的兒童與青少年在 1960 年代開始,身高像是坐上了成長的直升機!有人說,關鍵就在於1964年推動的學童乳政策,這一喝就是 60 年,讓孩子們「蹭蹭蹭」地長高。

那麼台灣呢?從 2010 年與 2015 年,嘉義、雲林率先實行學童乳政策,到 2024 年在進一步全國推動「班班有鮮奶」,我們的孩子也有這樣的機會長高嗎?但如果孩子長不高,真的是因為牛奶喝不夠嗎?其實,想要孩子長個子,還有更多「長高密碼」!

為什麼長不高?哪些因素決定身高?

人的身高是高是矮,有 80% 來自於基因決定。圖/envato

到底是先天還是後天在主宰我們的身高?科學家告訴我們,影響身高的原因,有 80% 來自基因!到目前為止,已經辨識出 700 多個基因和身高有關,其中一部分是影響骨骼中的生長板,另一部分則影響身體荷爾蒙的分泌,這些基因一起合力,最終決定了我們的身高表現。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

影響荷爾蒙分泌的基因,就像人體的「身高總指揮」,主要控制三大荷爾蒙:生長激素、甲狀腺素和性激素。

  • 生長激素是由腦下垂體分泌的,如果人體生長激素分泌較少,身高也會明顯受影響,也就是身高比較矮。
  • 甲狀腺素則是幫助粒線體這個「細胞能量工廠」順利運作,讓細胞有充足能量來代謝與生長。如果甲狀腺素分泌不足,細胞發育自然跟不上,就會影響身高表現。
  • 性激素則是影響生長板與肌肉的關鍵!例如,女性賀爾蒙分泌旺盛,會促使骨骼中的生長板提早關閉,所以女性平均身高比男性矮。而男性賀爾蒙不僅有助骨骼發育,還能增加肌肉量,讓身材更高挑結實。

所以,基因是命定的,後天就無法再突破了嗎?其實不然!雖然基因決定了大部分,但後天的努力也有很大空間來改變結局!接下來,我們就來看看後天四大關鍵:飲食、運動、睡眠和環境,如何影響孩子的身高成長!

後天逆轉勝!抓住長高的四大黃金關鍵

長高需要什麼?首先,飲食是關鍵!長高需要足夠的營養素,充足的蛋白質、鈣質與維生素能幫助骨骼發育,而均衡飲食則是孩子長高的基石。除此之外,運動也不可或缺,發育中的孩童建議每天至少一小時的運動,包括阻力訓練、有氧運動和放鬆運動等,能讓肌肉與骨骼的發育更加堅實,並且維持正常體重,促進生長激素分泌。

睡眠則是很多家長容易忽略的重要因素 。研究顯示,生長激素的分泌高峰在晚間 11 點至凌晨 1 點,以及清晨 5 點至 7 點。因此,確保孩子有規律且足夠的睡眠時間,可以顯著提升骨骼生長效率。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

最後,外在環境因素也會影響兒童身高。例如,空氣污染及鉛、鎘等有害物質可能阻礙發育。為了給孩子最好的成長環境,就要避開這些污染源。

盤點完這些後天因素後,我們不禁要問:牛奶真的能幫助長高嗎?答案將隨著我們深入探討後揭曉!

喝牛奶真的能幫助長高?

後天因素同樣會影響兒童身高,那喝牛奶會有幫助嗎?圖/envato

聯合國對於發育遲緩之定義,是該年齡孩童所測量身高,低於世界衛生組織制定的身高標準中位數 2 個標準差,就視為發育遲緩。

2023 年一篇跨國研究研究顯示,增加乳製品攝取能降低發育遲緩比例。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

當然,乳製品消費量增加可能也代表當地正在經濟成長,可能從其他面向影響飲食。為了避免其他因素干擾,這份研究也納入了人均 GDP、兒童扶養比、人口成長率、農村電氣化比例與女性參與勞動比等等變數進行控制。此外,該篇研究還另外指出乳糖不耐症常見於青少年與成人,對孩童沒有影響,因此不必過於擔心。

總之,喝牛奶的確可能對長高有幫助,但牛奶只是眾多因素之一。而更重要的是,台灣孩童真的缺這一杯鮮奶嗎?

牛奶的確對身高的發育有幫助,但台灣的學童真的缺奶嗎?

根據《國民營養健康狀況變遷調查》,除了 1-3 歲的幼兒外,其他年齡層的乳品攝取量都遠低於建議標準。特別是 7-18 歲的學童,乳品攝取量僅達建議量的一半,顯示台灣兒童的乳製品攝取明顯不足。事實上,7-18 歲的學童中,有 8 成每天攝取不到 1 份乳品,這對正在生長期的孩子來說,營養攝取遠遠不夠。

然而,學童缺的不僅是鈣,還有維生素 D。根據 2008 年一篇回顧性的研究,維生素D對身高發育與鈣質同等重要。如果鈣和維生素 D 攝取不足,會影響骨骼發育。1999 年中國的實驗研究指出,飲用牛奶能有效促進身高,尤其是加強維生素 D 的補充後,骨密度顯著提高。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

那麼,台灣學童的鈣與維生素 D 攝取是否足夠呢?答案是遠遠不夠!根據國民健康署的調查,7-18 歲的學童,鈣的攝取量平均不到建議量的一半,維生素 D 的攝取量甚至只有四成多。這樣的營養狀況,怎麼能夠提供足夠骨骼發育的營養環境?

更令人關注的是,這些營養缺口與乳品攝取不足有直接關聯。每份乳品大約含有 240 毫升牛奶,其中含有 240 毫克的鈣質及 3 微克的維生素 D。根據國民健康署採用的推薦膳食攝取量(RDA),每天需要的鈣質約為 1000 毫克,維生素 D 則是 15 微克,如果每人每天攝取2份乳品類,加上其他的飲食攝取,就有機會補足鈣與維生素 D 的缺口。

此外,牛奶中的鈣質容易被人體吸收。牛奶有三分之一的鈣是以游離態存在的,能夠直接被吸收,剩餘的鈣與酪蛋白結合,當人體消化酪蛋白時,這些鈣質也會被釋放,然後被人體吸收。事實上,人體對牛奶鈣質的吸收率為 32.1%,遠高於其他食物。因此,想要補充鈣質,牛奶無疑是最佳選擇。

人體對牛奶的吸收率達 32.1%,是補鈣的理想選擇。圖/envato

喝的不是鮮奶,而是加溫處理後的保久乳,營養素會被破壞嗎?

至於保久乳的營養價值問題,根據國民健康署 2021 年針對這個問題,提出了說明。鮮乳是生乳經過短時間高溫或超高溫殺菌方式所製成,所以無法達到完全滅菌,保存期間較短,而且需要冷藏。保久乳則是透過高溫或高壓滅菌,並且以無菌的填充方式放入無菌包材,所以能夠保存較久。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

根據食品藥物管理署營養成分資料庫,鮮乳跟保久乳中的蛋白質、脂肪、碳水化合物(乳糖)、礦物質及維生素都沒有太大差異,只有少數熱敏感的營養素,像是維生素 C 會稍微少一點外,其他成分大致上都一樣。所以,不管是鮮乳還是保久乳,在營養成分上差異不大!

另外,許多父母擔心乳糖不耐症影響孩子喝牛奶、容易引起腹瀉。牛奶中含有乳糖,而乳糖是一種雙醣,由半乳糖與葡萄糖所構成。人體想要運用乳糖,需要先把它分解成半乳糖與葡萄糖,這時候需要一種特別的腸道酵素:乳糖酶。在兒童時期乳糖酶會正常分泌,這是為了要分解母乳,隨著年齡增加,乳品類食物逐漸減少,人體的乳糖酶漸漸地分泌越來越少。然而,這並不代表不能喝牛奶。透過逐步攝取少量低乳糖的牛奶製品,或使用乳糖酶補充品,都有機會能改善不適,重新恢復對牛奶的耐受力。

總結來看,牛奶確實能補足我們失落的鈣質和維生素 D 缺口。這些營養素,也確實與身高有關。但別忘了,影響身高的因素有很多,飲食、運動、睡眠和環境等各方面都不可忽視!補充足夠的營養素,並搭配運動和良好的作息,將會是孩子的身高發育的關鍵。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

討論功能關閉中。

鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
224 篇文章 ・ 313 位粉絲
充滿能量的泛科學品牌合作帳號!相關行銷合作請洽:contact@pansci.asia

0

0
0

文字

分享

0
0
0
當乳酸菌遇上牛奶
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2016/07/15 ・2743字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 507 ・六年級

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

本文由味全公司委託,泛科學企劃執行

大家都知道,家畜(牛、羊、馬……)所生產的奶必須低溫保存,但是在還沒有先進冷藏宅配技術的古代,這卻是一個艱難的任務。

想像一下自己穿越到千年前,身為遊牧民族一員的你,將羊奶或牛奶放在袋中以利隨時補充水分和營養,然而這些奶在路途中悄悄的產生一些化學變化,等運送到目的地的時候奶都不奶了!你發現奶變得很濃稠,嘗起來有些酸酸的……這可能就是最初我們的祖先發現發酵乳的狀況。

640px-Oman_2010_wahiba_sands_nomads
優酪乳最早可能就是遊牧民族發現的。圖/By D7031tg – Own work, CC BY-SA 3.0, Wikimedia Commons.

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

發酵乳最早的起源地已經不可考,也有人認為它應該是在不同文化中被獨立發現很多次,不過這樣的飲食文化一直保留到今天,成為現代人的熱門飲品。

目前認為優酪乳或是發酵乳品,在西元前 5000 年人類開始將牛羊當成家畜之後就出現了,但我們真正了解奶會何會變成優酪乳,卻是近百年以來的事情。1905 年,27 歲的保加利亞學生賽德蒙.格里戈羅夫(Stamen Grigorov)發現了優酪乳中的一種乳酸菌——保加利亞桿菌(Lactobacillus bulgaricus),大家從此知道,原來是乳酸菌造成牛奶發酵,才製作出優酪乳[1]。

Sanitaren_maior_medium_crop
發現第一個乳酸菌的科學家賽德蒙.格里戈羅夫(發現當時還是個學生呢!)圖/Public Domain, wikimedia commons.

所以,乳酸菌怎麼改變牛奶?

乳酸菌不單指一種細菌,它是一群主要能分解乳糖來產生能量的細菌總稱,包含眾多不同種類。因為各家公司、各種產品的配方不同,目前發酵乳中用到的乳酸菌菌株有好幾種,其中以上面提到的保加利亞桿菌(Lactobacillus bulgaricus)和嗜熱鏈球菌(Streptococcus thermophilus)是屬於美國規定的優酪乳發酵菌種,台灣大多數的優酪乳產品也含有這兩種菌種,而有些產品也會額外加入其他菌種如雷特氏 B 菌(Bifidobacterium lactis)、嗜酸乳桿菌(又稱 A 菌,Lactobacillus acidophilus)、龍根菌 B 菌(Bifidobacterium longum)等[2]。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

當乳酸菌被加到牛奶之中,遇上牛奶中的乳糖(lactose),對它們而言就像是看到滿滿的生長能量,乳酸菌會將乳糖轉換成乳酸。當乳酸開始產生之後,液體的 pH 值會下降,也就是變得比較酸,同時也讓原先容易流動的牛奶逐漸變得黏稠狀[3]。

到底發生了什麼事?這就要來看牛奶中的酪蛋白如何受到酸的影響。

原本在牛奶當中的酪蛋白透過磷酸鈣鹽組成「酪蛋白膠粒」(Casein micelles),一粒一粒的膠粒外圍帶有負電,會相互排斥不會聚集在一起。但當環境變酸,首先會造成膠粒本身面臨磷酸鈣鹽溶解、結構被破壞,酪蛋白們先是因為沒有磷酸鈣鹽牽制結構變鬆散,但隨著 pH 值持續下降,反而又使酪蛋白們重新緊密聚集成一團。此外,這些酪蛋白團不再具有負電荷,不再相互排斥,而是相互連結形成一個三維網狀結構。從可以自由跑來跑去的酪蛋白膠粒,轉換為酪蛋白團的三維網狀結構,也就改變了優酪乳的口感,形成濃稠的口感[4]。

  • 從牛奶變成優酪乳的過程中,酪蛋白們發生了什麼事情?

乳糖不耐症為什麼可以喝優酪乳?

許多人無法順利消化乳糖,只要喝到牛奶或一些乳製品,就會腹脹、腹瀉或不斷放屁。這是所謂乳糖不耐症(Lactose intolerance),患者可能是因為小腸中用來分解乳糖的乳糖酶(lactase)分泌量太少,而這些乳糖再進入大腸時,大腸中的細菌將乳糖分解成水和氣體,造成患者腹瀉和放屁[5]。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

bottle-841433_640
為什麼有些人可以喝優酪乳,卻無法喝牛奶?圖/pixabay, public domain

許多人以食用優酪乳來取代對牛奶的攝取,只是令人疑惑的是,優酪乳明明就是用牛奶製成的,為什麼乳糖不耐症患者的腸胃不能接受牛奶卻能接受優酪乳?

其實答案很簡單:優酪乳在成份上與牛奶相似,含有豐富的鈣、磷和鐵等成分,差異在於乳糖量不同,原因是製作優酪乳過程加進的乳酸菌利用了乳糖產生乳酸,因此優酪乳中的乳糖含量比牛奶低,可避免大量乳糖進到大腸中[6]造成腹瀉。而乳酸菌也可以分泌出乳糖酶,在腸胃道中幫助分解剩餘的乳醣,乳糖就不會再聚集在腸道造成乳糖不耐症患者的困擾了[7]。

優酪乳可以增加腸道好菌、抑制壞菌嗎?

根據中華民國國家標準(CNS),優酪乳、優格等發酵乳產品每毫升要有至少 100 萬個活菌以上(發酵乳 1000 萬個活菌以上,調味發酵乳及稀釋發酵乳 100 萬個活菌以上),在我們喝一口優酪乳的同時,就同時喝下了很多的菌。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

我們也常聽到喝優酪乳可以「改善我們的腸胃道細菌相」,「增加好菌、驅逐壞菌」,讓我們的腸胃道更健康。研究顯示,優酪乳中的乳酸菌到小腸末段還能保留足夠發揮效用的活菌數,也帶有一定的活性。但是像保加利亞桿菌(Lactobacillus bulgaricus)和嗜熱鏈球菌(Streptococcus thermophilus)在經過消化道時,並不太會在大腸的黏膜表面駐紮下來,我們似乎很難留下這些好菌,只能希望它們待在消化道的有限期間能發揮作用[8]。在這種情況下,我們不能期待喝一次就能產生很「有感」的腸道變化,而是需要更長時間的觀察。

dessert-447165_640
想要喝一次優酪乳就看出效果,基本上是不可能的!圖/pixabay, public domain.

近年來也有許多關於乳酸菌的研究,但科學家對於優酪乳中的乳酸菌對人體好處有些保留,倒不是說他們找到乳酸菌對人體有什麼危害,而是乳酸菌對人的效果因人而異。人的腸胃道中有 400 種以上的微生物,每個人體內的菌相都有所差異,這些個體差異,讓我們的身體在面對不同種類、數量的菌,可能造成不同程度的反應,產生的效果也不會一致[9, 10]。

所以到底該不該喝優酪乳?優酪乳的成分的確具有高營養價值,內含的好菌也有機會為我們的腸胃道帶來正面效益,對於乳糖不耐症患者來說,是鮮奶的替代品。想讓自己的腸胃道健康,喝優酪乳只是其中一種途徑,我們可以將之視為整體飲食健康的配套,但別把喝優酪乳當成一切腸胃道問題的解藥。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

 

參考資料:

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
文章難易度
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
224 篇文章 ・ 313 位粉絲
充滿能量的泛科學品牌合作帳號!相關行銷合作請洽:contact@pansci.asia