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回答:回〈美國牛肉的迷思—謠言與事實 Q&A〉

活躍星系核_96
・2012/02/16 ・2883字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 592 ・九年級

撰文 金山豆

針對Gene對先前〈美國牛肉的迷思 – 謠言與事實 Q&A〉一文的回應,謹提供以下回答供參考:

Q1.

顯然您並不知道 O157 菌株的存活跟牛瘤胃液的 pH 值並無多大關係。O157 菌株在牛體內主要寄宿區在牛的直腸-肛門段,那離瘤胃可是有好長一段距離。無論那種飼料配方將瘤胃 pH 值改變到什麼程度,對直腸末段的 O157 菌株來說影響都不大。另外牛瘤胃的正常 pH 範圍在 5.5~6.8 之間 (每日依節律變動),本來就是弱至中酸性以提供適當環境讓大量發酵菌消化飼料,產生脂肪酸做為牛的營養來源。牛的瘤胃生理環境是中性這種謠言請不要再傳了。

另外想請您仔細閱讀您所提供的那兩篇 2009 年論文,因為兩篇都不支持您的結論:玉米是導致 O157 菌株帶原增加的主因。例如 Jacob et al 在摘要中描述 “Frequently, results of studies are conflicting or not repeatable, which speaks to the complexity of the hindgut ecosystem, variation in animal feed utilization, and variation within feed products.” ,又 Callaway et al 那篇 review 中也討論到許多玉米飼養策略可以降低 O157 帶原,而粗料飼養也可能反而增加 O157 帶原率。Callaway 在這篇論文的真正結論是:飼養策略對 O157 帶原確實有影響,但真正作用機制尚待釐清,沒有具體答案,同時必需與飼養環境一起研究,以改進目前的飼養管理策略,達到有效抑制 O157 的帶原率。

當檢驗美國 CDC 的O157 疫情報告時,也可以發現大多數 O157 感染都是可以在肉品加工程序就完成大部份的預防措施。因此加工過程的管控無疑仍是防治 O157 疫情最主要手段。不過我個人十分同意為了有效控制 O157 菌株的公衛問題,從飼養管理策略與肉品生產管控雙管齊下是最有效率的做法。只是相對於屠體與肉品管理程序已建立完善的程序,飼養管理策略上針對 O157 的帶原仍缺乏理想的設計,有待更深入的分析 O157 帶原風險因子為何。不過至少到今天為止,多數研究證明玉米飼養並非主兇。

a. 不適當的混用穀物為主的飼料為造成瘤胃酸化沒錯,但在設計飼料配方時,這是必須被小心控制的因子。所以說正常情況下,飼料配方裡不管提高多少穀物比例,牛隻的瘤胃 pH 值都應該控制在正常生理範圍中,不至引起代謝失調的問題。失控的飼料配方造成酸化問題是很可怕的,pH 稍為偏離正常範圍就可能造成牛隻重病或死亡,這樣的牛連屠宰場都去不了,遑論用藥控制?那真的是行外人的想像。抗生素與藥物的濫用,其實很多是肇因於其它的因素,容後再提。

b. 傳統上 (在我念畜產系的年代),O157 這種肉品致病菌污染被認為是在屠體與肉品加工管理這一層面負責的,HACCP 規範的誕生跟致病菌污染就很有關聯,飼養管理上對 O157 的加強則是 1990 年代後期開始導入的觀念,對我來說已經是離開學校以後的東西了。今天藉著這個討論讓自己重新認識畜牧產業的發展,算是意外的收獲。這點受教了。

Q2.

代謝異常對牧場經營者來說一向是致命的問題,家畜一旦發生代謝異常,直接顯著影響生產性能(產肉、乳、或蛋)。即使是美國的集約肉牛牧場,經營管理正常化的牧場都知道應該要調配足夠的粗料比例來維護肉牛的消化生理運作機制正常。會因使用不當玉米比例導致家畜代謝異常,那麼這個牧場要嘛檢討飼料配方,要嘛就準備賠錢賠到脫褲子。

今日牧場感染性疾病盛行的原因,主要還是來自於集約式飼養。集約式飼養可以說是 1950 年代以後,在世界各開發中、已開發國家大量普及的牧場經營模式,包括台灣在內 (請回頭看養豬王國年代,台灣那豪邁的一千三百萬在養頭數)。集約式牧場固然提供平價大量的肉品,但也無可避免地必需付出代價 – 更廣泛的疾病問題就是其中之一,特別是人畜共通疾病。我認同牧場經營上,抗生素的使用要加謹慎與小心,但是合理的使用範圍是必需被容許的。您提到的Rumensin & Tylosin 都是對抗葛蘭氏染色陽性病菌 (Gram positive germs) 的抗生素,且非人類臨床用藥。就在您提供的文獻裡 (Callaway et al., 2009),作者結論同樣認為雖然飼料成份跟這兩類抗生素會影響 O157 菌株的帶原,但效果是好是壞無法下定論: “…there is a potential interaction between diet type and antimicrobial treatment; however, no definitive proof of this linkage has been demonstrated”

承 Q1.a ,真正的問題不在穀物飼料的使用,而在實務上設計飼料配方的現場人員是否具備足夠的專業知識,調配適當的飼料組合。事實上,絕大多數牧場的明顯感染與健康問題都肇因於管理不當,而非那一種飼料成份天生有問題。許多牧場的抗生素濫用的真正源頭是不思積極改善飼養管理水準的牧場經營者,在偷懶的心態下不當使用抗生素與其它藥物,如何監控並強迫這些牧場改善才是問題的重點。

Q3.

請詳讀我在原文中附上的參考文獻,內有研究數據與相關討論可供參考。其實那個深海魚的比喻,就是引用文獻中實際的實驗結果。

Q4.

請詳查每人紅肉消費量與疾病的相關係數成正比此一事實。畢竟「風險因子是紅肉」,與「風險因子是過量的紅肉攝取」兩者是完全不同的概念。攝取量是一個很大的因素,美國飲食文化中牛肉佔的巨大比例很可能就是導致相關疾病盛行的主因。但這個問題的關鍵我認為還是以過當攝取為主,這種情況下,不管牛肉有多健康,恐怕都無助於改變疾病的發生比率。

Q5.

引用吾人原文: 「當年在英國羊屍體做成的骨粉同樣送去了其它家禽畜飼養場,卻獨獨只有牛中標,就解釋了 prion 感染雖然有一定程度的跨物種傳染力,但還是有其限制存在。」 此段文句應只用以指涉 prion 並非無視物種差異,無差別地感染所有家禽畜,而是選擇性地感染特定物種。這段文字並未擅自確立 prion 的感染範圍。同時我也在段末說明個人看法: 「但是基於可能的風險,適當的 prion傳染途徑研究還是應當進行,以了解如何控制 prion 傳播。」即表明 prion 做為新發現的病原,還有許多未知問題亟需探索與釐清。您的意見顯然對我的原文有極大的誤解。

Q6.

這點我並不反對,甚至很贊成這樣的方式來主張消費者的權利。但是我也認為提供消費者盡可能正確與翔實的資訊,將更有助於消費者推動改良畜牧產業的方向與力量。台灣的問題可能比美國更嚴重,因為牧場經營者的守法程度,跟官方主管單位監督的嚴謹程度,這是一個很大的議題,還是等來日時機相對成熟再談吧 (苦笑)。

————–

澳洲的牧場

其實很多文明病確實來看是長壽病 (大多數的癌症與心血管疾病,其它的慢性病等)。若不是現代社會公衛與營養條件在過去一百年中飛躍性的進步,那麼最困擾人類的問題數千年來都是一樣的:營養不良與感染。

今天文明病的起因,主要還是人類沒有因應快速的科技發展,演化出對應的理想生活模式。飲食是重要的一環,在這個環節裡,我想問題不是少數幾項食品在扮演關鍵角色,而是如何平衡不同食物的攝取方式與量。

我相信專業知識與觀念的普及化,是解決這類問題的關鍵所在。前提是可以提供詳實完整、易消化的資訊(這部份應該算是專業工作者的社會責任),而大眾又有積極意願去理解與學習。這樣的態度,也同樣有助於畜牧產業的改進。

當大眾不再懵懂無知時,自然知道如何監督政府管控產業,自然了解鼓勵相關研究發展與優良產品的生產,也自然明白自己該吃什麼、不該吃什麼。我想,這應該就是現代社會持續進步的原動力所在,也才有機會達成您所說的三贏理想。

以當前社會大眾對畜牧產業認知 (在這個議體裡不只是台灣,包括美國都是) 的低落情況,是還有很大的努力空間去釐清誤解,並清楚地剖析這個產業的真正問題所在。不過一步一步走下去 (像是在 PanSci 這個大家參與討論的平台),我相信情況會慢慢走向更好的方向的 🙂 。

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活躍星系核_96
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活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia


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揭開人體的基因密碼!——「基因定序」是實現精準醫療的關鍵工具

科技魅癮_96
・2021/11/16 ・1998字 ・閱讀時間約 4 分鐘

為什麼有些人吃不胖,有些人沒抽菸卻得肺癌,有些人只是吃個感冒藥就全身皮膚紅腫發癢?這一切都跟我們的基因有關!無論是想探究生命的起源、物種間的差異,乃至於罹患疾病、用藥的風險,都必須從了解基因密碼著手,而揭開基因密碼的關鍵工具就是「基因定序」技術。

揭開基因密碼的關鍵工具就是「基因定序」技術。圖/科技魅癮提供

基因定序對人類生命健康的意義

在歷史上,DNA 解碼從 1953 年的華生(James Watson)與克里克(Francis Crick)兩位科學家確立 DNA 的雙螺旋結構,闡述 DNA 是以 4 個鹼基(A、T、C、G)的配對方式來傳遞遺傳訊息,並逐步發展出許多新的研究工具;1990 年,美國政府推動人類基因體計畫,接著英國、日本、法國、德國、中國、印度等陸續加入,到了 2003 年,人體基因體密碼全數解碼完成,不僅是人類探索生命的重大里程碑,也成為推動醫學、生命科學領域大躍進的關鍵。原本這項計畫預計在 2005 年才能完成,卻因為基因定序技術的突飛猛進,使得科學家得以提前完成這項壯舉。

提到基因定序技術的發展,早期科學家只能測量 DNA 跟 RNA 的結構單位,但無法排序;直到 1977 年,科學家桑格(Frederick Sanger)發明了第一代的基因定序技術,以生物化學的方式,讓 DNA 形成不同長度的片段,以判讀測量物的基因序列,成為日後定序技術的基礎。為了因應更快速、資料量更大的基因定序需求,出現了次世代定序技術(NGS),將 DNA 打成碎片,並擴增碎片到可偵測的濃度,再透過電腦大量讀取資料並拼裝序列。不僅更快速,且成本更低,讓科學家得以在短時間內讀取數百萬個鹼基對,解碼許多物種的基因序列、追蹤病毒的變化行蹤,也能用於疾病的檢測、預防及個人化醫療等等。

在疾病檢測方面,儘管目前 NGS 並不能找出全部遺傳性疾病的原因,但對於改善個體健康仍有積極的意義,例如:若透過基因檢測,得知將來罹患糖尿病機率比別人高,就可以透過健康諮詢,改變飲食習慣、生活型態等,降低發病機率。又如癌症基因檢測,可分為遺傳性的癌症檢測及癌症組織檢測:前者可偵測是否有單一基因的變異,導致罹癌風險增加;後者則針對是否有藥物易感性的基因變異,做為臨床用藥的參考,也是目前精準醫療的重要應用項目之一。再者,基因檢測後續的生物資訊分析,包含基因序列的註解、變異位點的篩選及人工智慧評估變異點與疾病之間的關聯性等,對臨床醫療工作都有極大的助益。

基因定序有助於精準醫療的實現。圖/科技魅癮提供

建立屬於臺灣華人的基因庫

每個人的基因背景都不同,而不同族群之間更存在著基因差異,使得歐美國家基因庫的資料,幾乎不能直接應用於亞洲人身上,這也是我國自 2012 年發起「臺灣人體生物資料庫」(Taiwan biobank),希望建立臺灣人乃至亞洲人的基因資料庫的主因。而 2018 年起,中央研究院與全臺各大醫院共同發起的「臺灣精準醫療計畫」(TPMI),希望建立臺灣華人專屬的基因數據庫,促進臺灣民眾常見疾病的研究,並開發專屬華人的基因型鑑定晶片,促進我國精準醫療及生醫產業的發展。

目前招募了 20 萬名臺灣人,這些民眾在入組時沒有被診斷為癌症患者,超過 99% 是來自中國不同省分的漢族移民人口,其中少數是臺灣原住民。這是東亞血統個體最大且可公開獲得的遺傳數據庫,其中,漢族的全部遺傳變異中,有 21.2% 的人攜帶遺傳疾病的隱性基因;3.1% 的人有癌症易感基因,比一般人罹癌風險更高;87.3% 的人有藥物過敏的基因標誌。這些訊息對臨床診斷與治療都相當具實用性,例如:若患者具有某些藥物不良反應的特殊基因型,醫生在開藥時就能使用替代藥物,避免病人服藥後產生嚴重的不良反應。

基因時代大挑戰:個資保護與遺傳諮詢

雖然高科技與大數據分析的應用在生醫領域相當熱門,但有醫師對於研究結果能否運用在臨床上,存在著道德倫理的考量,例如:研究用途的資料是否能放在病歷中?個人資料是否受到法規保護?而且技術上各醫院之間的資料如何串流?這些都需要資通訊科技(ICT)產業的協助,而醫師本身相關知識的訓練也需與時俱進。對醫院端而言,建議患者做基因檢測是因為出現症狀,希望找到原因,但是如何解釋以及病歷上如何註解,則是另一項重要議題。

從人性觀點來看,在技術更迭演進的同時,對於受測者及其家人的心理支持及社會資源是否相應產生?回到了解病因的初衷,在知道自己體內可能有遺傳疾病的基因變異時,家庭成員之間的情感衝擊如何解決、是否有對應的治療方式等,都是值得深思的議題,也是目前遺傳諮詢門診中會詳細解說的部分。科技的初衷是為了讓人類的生活變得更好,因此,基因檢測如何搭配專業的遺傳諮詢系統,以及法規如何在科學發展與個資保護之間取得平衡,將是下一個基因時代的挑戰。

更多內容,請見「科技魅癮」:https://charmingscitech.pse.is/3q66cw

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科技魅癮_96
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《科技魅癮》的前身為1973年初登場的《科學發展》月刊,每期都精選1個國際關注的科技議題,邀請1位國內資深學者擔任客座編輯,並訪談多位來自相關領域的科研菁英,探討該領域在臺灣及全球的研發現況及未來發展,盼可藉此增進國內研發能量。 擋不住的魅力,戒不了的讀癮,盡在《科技魅癮》