食物放涼了才能冰？ 剩菜冰了會流失營養？關於生鮮食品保存的六大迷思──「PanSci TALK：生鮮食品該如何保存」

本文與  益福生醫 合作，泛科學企劃執行

昨晚，你又在床上翻來覆去、無法入眠了嗎？這或許是現代社會最普遍的深夜共鳴。儘管換了昂貴的乳膠枕、拉上百分之百遮光的窗簾，甚至在腦海中數了幾百隻羊，大腦的那個「睡眠開關」卻彷彿生鏽般卡住。這種渴望休息卻睡不著的過程，讓失眠成了一場耗損身心的極限馬拉松 。

皮質醇：你體內那位「永不熄滅」的深夜警報器

要理解失眠，我們得先認識身體的一套精密防衛系統：下視丘-垂體-腎上腺軸（HPA axis） 。這套系統原本是演化給我們的禮物，讓我們在面對劍齒虎或突如其來的危險時，能迅速進入「戰鬥或快逃」的備戰狀態。當這套系統啟動，腎上腺就會分泌皮質醇 (壓力荷爾蒙)，這種荷爾蒙能調動能量、提高警覺性，讓我們在危機中保持清醒 。

然而，現代人的「劍齒虎」不再是野獸，而是無止盡的專案進度、電子郵件與職場競爭。對於長期處於高壓或高強度工作環境的人們來說，身體的警報系統可能處於一種「切換不掉」的狀態。

在理想的狀態下，人類的生理時鐘像是一場精確的接力賽。入夜後，身體會進入「修復模式」，此時壓力荷爾蒙「皮質醇」的濃度應該降至最低點，讓「睡眠荷爾蒙」褪黑激素（Melatonin）接棒主導。褪黑激素不僅負責傳遞「天黑了」的訊號，它還能抑制腦中負責維持清醒的食慾素（Orexin）神經元，幫助大腦順利關閉覺醒開關。

然而，當壓力介入時，這場接力賽就會變成跑不完的馬拉松賽。研究指出，長期的高壓環境會導致 HPA 軸過度活化，使得夜間皮質醇異常分泌。這不僅會抑制褪黑激素的分泌，更會讓食慾素在深夜裡持續活化，強迫大腦維持在「高覺醒狀態（Hyperarousal）」。 這種令人崩潰的狀態就是，明明你已經累到不行，但大腦卻像停不下來的發電機！

長期的睡眠不足會導致體內促發炎細胞激素上升，而發炎反應又會進一步活化 HPA 軸，分泌更多皮質醇來試圖消炎，高濃度的皮質醇會進一步干擾深層睡眠與快速動眼期（REM），導致睡眠品質變得低弱又破碎，最終形成「壓力－發炎－失眠」的惡行循環。也就是說，你不是在跟睡眠上的意志力作對，而是在跟失控的生理長期鬥爭。

從腸道重啟好眠開關：PS150 菌株如何調校你的生理時鐘

面對這種煞車失靈的失眠困局，科學家們將目光投向了人體內另一個繁榮的生態系：腸道。腸道與大腦之間存在著一條雙向通訊的高速公路，這就是「菌-腸-腦軸 (Microbiome-Gut-Brain Axis, MGBA)」，而某些特殊菌株不僅能幫助消化、排便，更能透過神經與內分泌途徑與大腦對話，直接參與調節我們的壓力調節與睡眠節律。這種菌株被科學家稱為「精神益生菌」（Psychobiotics）。

在眾多研究菌株中，發酵乳桿菌 Limosilactobacillus fermentum PS150 的表現格外引人注目。PS150菌株源於亞洲益生菌權威「蔡英傑教授」團隊的專業研發，累積多年功能性菌株研發經驗的科學成果。針對臨床常見的「初夜效應」（First Night Effect, FNE），也就是現代人因出差、換床或環境改變導致的入睡困難，俗稱認床。科學家在進行實驗時發現，補充 PS150 菌株能顯著恢復非快速動眼期（NREM）的睡眠長度，且入睡更快，起床後也更容易清醒。更重要的是，不同於常見的藥物助眠手段（如抗組織胺藥物 DIPH）容易造成快速動眼期（REM）剝奪或導致睡眠破碎化，PS150 菌株展現出一種更為「溫和且自然」的調節力，它能有效縮短入睡所需的時間，並恢復睡眠中代表深層修復的「Delta 波」能量。

科學家發現，即便將 PS150 菌株經過特殊的熱處理（Heat-treated），轉化為不具活性但保有關鍵成分的「後生元」（Postbiotics），其生物活性依然能與活菌媲美 。HT-PS150 技術解決了益生菌在儲存與攝取過程中容易失去活性的痛點，讓這些腸道通訊員能更穩定地發揮作用 。

在臨床實驗中，科學家觀察到一個耐人尋味的現象：當詢問受試者的主觀感受時，往往會遇到強大的「安慰劑效應」，無論是服用 HT-PS150 還是安慰劑的人，主觀上大多表示睡眠變好了。這種「體感上的進步」有時會掩蓋真相，讓人分不清是心理作用還是真實效益。

然而，客觀的生理數據（Biomarkers）卻揭開了關鍵的差異。在排除主觀偏誤後，實驗數據顯示 HT-PS150 組有更高比例的人（84.6%）出現了夜間褪黑激素分泌增加，且壓力荷爾蒙（皮質醇）顯著下降，這證明了菌株確實啟動了體內的睡眠調控系統，而不僅僅是心理安慰。

最值得關注的是，對於那些失眠指數較高（ISI ≧ 8）的族群，這種「生理修復」與「主觀體感」終於達成了一致。這群人在補充 HT-PS150 後，不僅生理標記改善，連原本嚴重困擾的主觀睡眠效率、持續時間，以及焦慮感也出現了顯著的進步。

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重新定義深層睡眠：構建全方位的深夜修復計畫

睡眠從來就不只是單純的休息，而是一場生理功能的全面重整。想要重獲高品質的睡眠，關鍵在於為自己建立一個全方位的修復生態系。

這套系統的基石，始於良好的生活習慣。從減少睡前數位螢幕的干擾、優化室內環境，到作息調整。當我們透過規律作息來穩定神經系統，並輔以現代科學對於 PS150 菌株的調節力發現，身體便能更順暢地啟動睡眠開關，回歸自然的運作節律。

與其將失眠視為意志力的抗爭，不如將其看作是生理機能與腸道微生態的深度溝通。透過生活作息的調整與科學實證的支持，每個人都能擁有掌控睡眠的主動權。現在就從優化生活型態開始，為自己按下那個久違的、如嬰兒般香甜的關機鍵吧。

本文由 肺纖維化(菜瓜布肺)社團衛教 合作，泛科學撰文

在現代醫學的警示清單裡，乳癌、大腸癌這些疾病大家都不陌生；但有一個「隱蔽且致命」的威脅卻常被忽視，那就是「肺纖維化」。其中最常見的類型「特發性肺纖維化」（IPF），其預後往往不太樂觀，確診後的五年存活率甚至比許多常見的癌症還低。

首先，我們得先破解一個迷思：肺纖維化並不是單一疾病，而是許多種間質性肺病的共同表現。當我們聽到「肺纖維化」，腦中常浮現「菜瓜布肺」的形象，患者的肺部外觀充滿一個個空洞與疤痕，像極了乾燥的絲瓜。這精準描繪了肺部組織逐漸硬化、失去彈性的過程。

更重要的是，IPF 這類肺纖維化的威脅在於「不可逆」的特性，一旦形成就很難逆轉。這跟部分 COVID-19 康復者身上、仍有機會復原的肺纖維化，是兩種完全不同的概念。

肺部為何會變成「菜瓜布」？

為什麼好端端的肺會變成菜瓜布？這其實是一場身體修復機制失控的結果。

「纖維化」的組織，就是肺部間質組織（interstitium）的疤痕化。間質是圍繞在肺泡周圍，包含血管與支持肺部結構的結締組織。在正常情況下，肺部損傷後會啟動修復機制，並再生健康組織。但在肺纖維化的患者體內，這套修復機制卻「當機」了。

身體會不斷地發出訊號，導致負責修復工作的「纖維母細胞」（fibroblasts）被過度活化，進而失控地沉積膠原蛋白疤痕組織，最終在肺部形成永久性的纖維化。

科學家發現，這個過程之所以棘手，在於它是一個「惡性循環」，肺部同時存在著「發炎反應」與「纖維化」這兩條路徑 ，它們相互加乘，演變成難以阻斷的強大破壞力。

雖然特發性肺纖維化 (IPF) 的具體成因不明 ，但已知某些特定族群的風險更高。例如抽菸，特定年齡與性別(50歲以上男性)、長期暴露於粉塵環境的工作者(農業、畜牧業、採礦業…)、胃食道逆流者。此外，患有自體免疫疾病（如類風濕性關節炎、乾燥症、硬皮症、皮肌炎/多發性肌炎，）的患者，他們併發肺纖維化的機率遠高於一般人，必須特別警覺。

打斷惡性循環的挑戰，為何只對抗「纖維化」還不夠？

面對這個不可逆的疾病，醫學界長年束手無策，直到 2014 年才迎來一道曙光。美國 FDA 批准了兩種機制不同的新藥：Nintedanib 和 Pirfenidone。這兩種藥物的出現是治療史上的分水嶺，首度被證實能夠「延緩」IPF 患者肺功能的惡化速度。

然而，這場戰役尚未結束。現有的治療雖然帶來了希望，卻也凸顯了「未被滿足的醫療需求」。從機制上來看，這些藥物主要抑制的是「纖維化路徑」。

這讓科學界開始思考這個未被滿足的棘手問題：既然疾病的本質是「發炎」與「纖維化」的雙重打擊，那麼，我們是否能找到「同時抑制」這兩條路徑的全新策略，從而更有效地打斷這個惡性循環？

找到同時調控「發炎」與「纖維化」的新靶點

為了解決難題，科學家將目光鎖定在一個細胞內的酵素：磷酸二酯酶 4B（PDE4B）。

為什麼鎖定它？讓我們看看它的「雙重作用」機制：

1. 關鍵位置： PDE4B 同時存在於免疫細胞（與發炎有關）與纖維母細胞（與纖維化有關）當中。
2. 作用機制： PDE4B 的主要工作是降解細胞內一種叫 cAMP（環磷酸腺苷） 的訊號分子。cAMP 可以被視為細胞內的「穩定信號」。
3. 雙重抑制： 當我們使用藥物抑制了 PDE4B 的活性，細胞內的 cAMP 就不會被分解，濃度會隨之升高。高濃度的 cAMP 能穩定免疫細胞和纖維母細胞，同時產生抗發炎與抗纖維化的雙重效應。

簡單來說，鎖定並抑制 PDE4B，就像是同時抑制了免疫風暴與纖維化的工程，有望從雙從抑制打擊這個惡性循環。

全球臨床試驗帶來的新希望

近十年來，全球在肺纖維化領域投入了大量的臨床試驗，我們相信，在科學家逐步破解肺纖維化惡性循環的複雜難題後，期盼未來能為無數患者爭取到更安全、健康的生活與未來。

最後，我們必須再次提醒，特發性肺纖維化（IPF）與漸進性肺纖維化（PPF）是極具破壞性、且不可逆的疾病。面對這個比癌症更致命的對手，雖然現有的治療手段能延緩惡化，但無法逆轉已經形成的肺部疤痕組織，因此「早期診斷、早期治療」仍是對抗肺纖維化最重要的黃金時刻。

本文由衛生福利部食品藥物管理署委託，泛科學企劃執行

文字記錄／陳亭瑋

食物是怎樣開始變質腐敗的？把生鮮食品「冰起來」，就能對付食品上的微生物讓食物不會「壞掉」嗎？而我們使用冰箱的方式，又真的正確嗎？

今年度食安系列講座第二彈「PanSci TALK：生鮮食品該如何保存？」的首位講者，輔仁大學食品科學系的陳邦元助理教授，這次帶領大家話說從頭，由食品微生物學的角度探討食物保存的基本原理。

生鮮食品是活的還死的？

「首先，日常生活中的新鮮食品可以被區分為『動物性』跟『植物性』兩類。」動物性食品如肉品、水產等，最大的特色就是生物體本身已經死亡，體內的酵素會在動物死後自動開始分解自身組織，因此，即使能夠透過加工、真空等方式排除外界微生物的影響，動物性食品仍然會產生劣變。而新鮮的植物性食品如蔬果，組織仍然存活，體內的呼吸作用一般都還持續進行，但已經失去種植環境下持續供給的養分跟水分，隨著保存時間拉長，植物性食品的狀況也會逐漸損失水分、養分而劣化。

既然食品本來就會變化，大家該如何判斷食物已經到了不堪食用的地步？「一般來說，當食品能從外觀發現有了腐敗、酸化、發黴、變色、產生黏液等較劇烈的變化，我們就會認為完全不適合食用了，而這類變化多是由『微生物』所引起的，包含食品科學上著重討論的幾類細菌、黴菌和酵母菌。」陳邦元老師表示，想完善保存食品，我們需要針對環境中微生物所需的幾個生長條件加以限制，盡可能減少微生物的生長以延長食品保存的時間。

看不見的微生物大軍，食品微生物學的基礎

「細菌存在於生活中各處，如果提供適當條件，可以生長得非常快速，例如金黃葡萄球菌每 12~15 分鐘就能分裂一次，8 個小時可以長到 100 萬個；一般的肉片或魚類，每一公克約有 10~10000 個細菌。而無論是哪種食物，細菌量只要到 500 萬個，大概都可以判定腐壞了。」陳邦元老師解釋道，「如果食物一開始就遭到污染，也就是沾染了比較多的細菌，腐壞的速度自然也會比未受污染的快上很多。」

「食品微生物學的主要內容便是著眼於微生物生長所需的因子，從而控制環境條件、研發出適合食品保存的方式。」影響食品中微生物生長的因子，可以分成內在因子、外在因子、微生物因子等。

內在因子：自身條件的影響

食品原本就有的、天生會影響微生物生長的因子，我們稱之為內在因子，主要包括：

• 水活性 Water activity

微生物要在食品上存活繁衍，需要環境中有夠高的水活性，也就是「微生物能利用的水分」之比例。以蜂蜜為例，蜂蜜是液體，但它的水分幾乎都被糖類包裹住了，微生物無法獲得水分，自然非常難存活；但仍有少數微生物可以在裡面休眠，如肉毒桿菌的孢子，這也是一歲以下的幼兒不能吃蜂蜜的緣故 ── 幼兒腸道被認為酸性不足、益生菌叢少，肉毒桿菌孢子若入侵便可能致命。

「一般生鮮食品的水活性都非常高，因此在保存上會應用醃製、乾燥等方法降低食品的水活性，避免微生物增生。」陳邦元老師說。

• 酸鹼值 pH value

環境中的酸鹼值會影響生物體酵素的運作，也會影響微生物生長，大多數微生物生長的最適當的酸鹼值範圍在 pH 值 6.5~8.5 之間。 除了少數產酸細菌（乳酸菌、醋酸菌等）外，一般細菌生長酸鹼值範圍範圍在 pH 值 4.0~9.0，偏鹼性環境；相對來說，酵母菌（適合範圍 pH 值 1.5~8.5）、黴菌（適合範圍 pH 值 1.5~11.0）則較偏愛酸性環境。陳邦元老師提到，一般蔬菜偏鹼性，較容易因細菌造成腐敗；水果則主要偏酸性，常由黴菌或酵母菌造成腐敗。

• 食品中的營養成分 Nutrient contents

很簡單，微生物需要獲得能量延續生存，營養源越多的食物他們越愛。

• 抗菌物質存在與否 Antimicrobial agents

部分天然食品含有「抗菌成分」，因此能抑制某些微生物生長，最常見的就是大蒜，其精油有抗菌效果。

• 食品之生物性結構屏障 Biological barrier

如果食品的取用過程中能盡量維持完整結構，對抵抗細菌也有幫助。一顆完整的水果不會露出養分與水分，外部微生物無法取用，也就無法增生。另一個例子，絞肉相較於整體的肉塊，其結構已經被破壞、內部更容易受細菌污染，因此腐敗速度會比完整肉塊快很多。

• 氧化還原電位 Oxidation/Reduction potential

食品所含成分各有其氧化還原電位，各種微生物也有自己對氧的偏好程度。氧化還原電位數值正值越大，代表越趨向「氧化狀態」，有利假單胞菌、嗜鹽菌等好氧菌生長； 氧化還原電位數值負值越大，則代表越趨向「還原狀態」，有利如李斯特菌、酵母菌等厭氧菌生長。

外在因子：四面八方的推波助瀾

食品所處的環境也會影響微生物的生長狀況，稱為外在因子，而這也是食品微生物學主要操控的內容。主要的外在因素包括：

• 食品所處環境之溫度 Temperature

食品保存的相關法規，對於各食品所處環境之溫度皆有限制，值得注意的是，保存食品不只限於低溫，常溫、甚至高溫，也都有一些條件可以保存食品。微生物最適合的生長溫度為 4~40 度，超商冬天有些飲品會放置於 60 度左右的保溫箱中，便是以高溫保存食品，提供大家更符合需求的選擇。不過，由於部分種類的細菌能在罐頭裡形成孢子，這類孢子會被高溫喚醒，因此這種高溫飲品通常不會放隔夜。

• 相對濕度 Relative humidity

前面有提過食品的水活性會影響微生物生長，而食品外部的濕度當然也會有影響。絕大多數的微生物都喜歡潮濕的環境，細菌與酵母菌喜歡食品外部泡在水裡，而黴菌則不偏好過多的水分。

• 氣體環境 Gas composition

一般空氣組成為 20% 的氧與 80% 的氮，其中氮氣為無色無味的惰性氣體，不容易與一般化合物或微生物作用，因此食品保存上常會使用真空或真空充氮（抽除空氣後填入氮氣）的方式。

微生物因子：互助與競爭

接著，陳邦元助理教授提到微生物間的互動關係。

「食品中含有多種不同微生物，彼此會互相幫助或競爭。舉例來說，跟鮮乳相較起來，優酪乳比較不容易嚴重變質，是因為優酪乳本身含有很多的乳酸菌，其他的菌種不容易在其中繁殖；但放置太久的優酪乳乳酸菌繁衍較多，可能讓優酪乳變得太酸不好喝。」

欄柵技術：控制各種因子以保存食品

欄柵技術 (Hurdle Technology) 會綜合以上提到的各種因子，藉由控制水活性、酸鹼值、微生物互動等，來延長保存期限。例如市面上販售的鮮魚，常會用三去法、真空加冷凍的方式加以保存 ── 除去頭、鱗與內臟三種最容易腐敗的部位，再擦乾後使外包裝真空並進行冷凍，結合幾個「外部因子」的概念，盡可能延長食品的保存期限。

冰箱的食品保存秘訣

對一般人來說，比起水活性、酸鹼值和微生物，「溫度」會是比較容易控制的條件。那麼，將食品丟進冰箱裡就不會壞了嗎？陳邦元老師以一張各溫度區間的細菌分類（如下圖）解釋冰箱的應用方式。

大家可以看到，15~50℃ 是微生物繁殖快速的危險區，法規規定冷凍食品的品溫應保持在 -18℃ 以下；冷藏食品則是 7℃ 以下、凍結點以上，並且要避免劇烈之溫度變動。

一般家用冰箱的冷藏層大多設定在 4~5℃，這個溫度下大部分的細菌都無法生長，或者生長得非常緩慢，只剩下低溫菌、酵母菌以及黴菌，也所以這些微生物會是冷藏食物腐敗的主要原因。「也因此，烹煮完成的食物如果沒有要馬上食用，應該要盡量快速降溫到 15℃ 以下，避免食物處在危險的 15~50℃ 下太久。」陳邦元老師說。

若想讓所有的微生物不生長，則得將外部溫度設定至 -10℃ 左右 ── 當然，還是很難保證百分之百。

來到冰箱的冷凍庫，熔點以下的低溫會使食品內部的水分凍結（即前面說的水活性下降），阻止微生物生長、降低酵素的活性，達到冷凍中食品的保存。「但是，即使將冷凍溫度控制在微生物完全無法生長的 -10℃ ，並確保食品解凍後沒有腐敗，也不代表食品完全不會變質。食品本身的酵素（內部因子）在 -10℃ 仍可能繼續運作，長時間下來，依然會影響食品的風味。」這也是為什麼冷凍食品還是有保存期限的限制。

而陳邦元老師也提到冷凍儲存食品的缺點之一：一般家用冰箱的降溫速度較慢，容易在食品中形成冰晶，造成植物組織、動物組織破裂，因此許多冷凍過的食品會流失水分、口感改變。「另外，冷凍保存的食品水分容易昇華，肉品甚至會變色，因此如果要冷凍食物，尤其是肉品類，建議盡可能採取真空包裝。」

食品冷藏的注意事項

最後，陳邦元老師談到食品冷藏保存的注意事項。「應用生鮮水果天生的植物特性，冷藏保存應該盡量維持原本的生物結構、減少組織的破壞，例如葡萄先不清理蒂頭，則可以維持得比較良好；另外部分水果的型態如熱帶水果、沒有硬外皮如香蕉、枇杷等容易凍傷，不能冷藏。」

而生鮮水產與肉品的保存期限通常是 3 天，他提醒大家若選擇放在「冷藏」，要注意盡量維持食品表面的乾燥。「肉品、魚類尤其容易有組織液滲出，因此超級市場的肉品底層會有吸水墊，減少肉品表面的水分可以防止細菌聚集生長；但若是從傳統市場購入，通常不會有吸水墊，保存時要注意盡可能維持乾燥。」

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