地中海飲食能吃出超級腦力嗎？

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。

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？

濾水技術：從霍亂危機到高效濾芯

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。

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

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。

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。

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。

濾水技術：不僅是進步，更是守護未來

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。

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

魚住在水裡，卻不是隨便的水都能住。以居住環境來看，有些魚是淡水魚，也有些魚是海水魚，除了少數例外以外，多數魚類無法任意在淡水海水間切換。即使是經過較為長期的演化，順利由海水轉換為淡水魚也不是那麼容易。

魚類若是能由海洋前進陸地的淡水水域，擴大棲地，將相當有利，不過轉換環境往往不是那麼容易。一個原因是，比起海洋，淡水環境太沒有營養，例如海洋中豐富的 DHA，淡水水域通常比較缺乏。最近一項研究發現，營養不足的限制，有時候可以透過增加特定基因的數目來克服。^{1, 2, 3}

海水魚如果飲食缺乏DHA？母湯！

三刺魚（three-spined stickleback，學名 Gasterosteus aculeatus）是一種小魚，大部分住在海裡，卻也有些住在淡水的族群，分佈於亞洲、歐洲、美洲的陸地水域，是由海洋轉往淡水發展，適應成功的案例。

相比之下，三刺魚的近親，住在日本海的三刺魚（Gasterosteus nipponicus）卻只能住在海洋，不能住到淡水。日本的淡水水域也有三刺魚存在，不過遺傳分析發現牠們通通都是三刺魚，沒有日本海三刺魚。為求簡化，本文之後日本海三刺魚都簡稱為「日本魚」。

三刺魚可以適應淡水，近親日本魚卻不行。淡水和海洋環境相比，往往營養條件較差，尤其是多元不飽和脂肪酸含量較低，假如維持一樣的飲食方式，這類養分的攝取量或許會不足。DHA 是最常見的一種多元不飽和脂肪酸，研究團隊想要了解 DHA 對適應淡水環境的影響，於是以缺乏 DHA 的豐年蝦（Artemia）分別餵食人為養殖的兩種魚，結果差異非常明顯。

飲食缺乏 DHA 之下，日本魚的死亡率遠遠超過太平洋的三刺魚，特別是受精過後第 40 天時（差不多是自然狀態下迴游的時刻）。日本魚平常生活在多元不飽和脂肪酸充裕的海洋環境中，實驗結果指出，假如無法由飲食取得足夠的 DHA，牠們多半連活命都很難。

環境營養匱乏，那就自己生產！

生物在體內合成多元不飽和脂肪酸的生產線，有一系列基因參與，其中一個基因叫作 FADS2，其產物是脂肪酸去飽和酶（fatty acid desaturase）。假如人為將一個 FADS2 基因塞進日本魚的基因組，即使飲食仍然缺乏 DHA，日本魚的生還機率也大大的增加；可見此一基因對於適應淡水相當關鍵。

而各種魚的 FADS2 有何不同？在日本魚的基因組中，FADS2 位於 X染色體上（linkage group 19，簡稱 LG19），性染色體組合是 XX 的女生配備 2 個，XY 的男生只有一個。（其實三刺魚家族的性染色體演化非常複雜，不過只考慮性染色體上的 FADS2 基因的話，就是男生 1 個、女生 2 個，其他不用管那麼多）

三刺魚比日本魚又多出一個 FADS2 基因，而且位於體染色體上（LG12），因此女生一共有 4 個，男生有 3 個基因。比對不同魚類物種的 DNA 序列，可以得知 X染色體上是較為古老的 FADS2 基因，而體染色體那個是後來新複製誕生的基因。

體染色體上的 FADS2 基因周圍區域，存在許多跳躍子（transposable elements），由此推論，體染色體上的年輕基因，很可能是原本 X染色體的 FDAS2 複製以後，再跳過去新形成的。

透過基因複製，獲得入住淡水新環境的潛力

論文估計三刺魚較新的 FADS2 基因，或許已經誕生了 80 萬年。此一年代比三刺魚的太平洋、大西洋族群分家更早，而歐洲、美洲住在淡水的三刺魚，基因組上同一位置也有配備 FADS2，意謂此一基因誕生的年代，比三刺魚各族群分家，以及各自適應淡水環境還要更早。

由此研判，三刺魚多出參與合成多元不飽和脂肪酸的基因，或許一時沒有太明顯的影響，卻給了牠們適應淡水環境的遺傳潛力，讓牠們在不同機緣之下能順利登陸，拓展生存範圍。

論文提出一項有力的佐證：三刺魚 2 種只能住在海裡，缺乏淡水族群的親戚，日本魚和黑斑三刺魚（blackspotted stickleback，學名 Gasterosteus wheatlandi），牠們的體染色體都沒有另一個 FADS2 基因。因此擁有更多 FADS2 基因，非常可能是三刺魚從海洋順利轉進淡水的關鍵。

還有一點有趣的發現是，住在淡水的三刺魚與海洋的同類相比，許多個體還擁有更多個 FADS 基因；不過新增的基因卻與體染色體無關，而是 X染色體那個基因，又經歷更多次串聯複製所致。此一觀察更加突顯 FADS2 基因對適應淡水的重要性。

在三刺魚及其近親的案例中，參與合成多元不飽和脂肪酸的基因 FADS2，與其能否適應淡水環境息息相關，但是會是三刺魚與眾不同嗎？

論文也比較許多種輻鰭魚（ray finned fish）的基因組，大致趨勢顯示，住在淡水的魚，FADS2 基因的數目普遍比只住在海水的魚更多，似乎有趨同演化的現象。看來魚類由海洋轉換為淡水的適應中，FADS2 應該時常扮演著重要角色。

生物遺傳基因的改變，有時候有助於適應新的環境，拓展生存範圍。魚類由海洋移民淡水，是個藉由基因複製，增進適應能力的有趣案例。另外值得一提，近來研究也發現，脂肪酸去飽和酶基因除了魚類以外，在人類演化史上也有一席之地；鑽研演化適應的研究者，不可忽視這群影響脂肪酸組成的基因。

延伸閱讀

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• 油脂人生（下）：千變萬化，屢受選汰的去飽和酶
• 果蠅基因兩性互相傷害？一個基因不夠，那就複製一個！

1. Ishikawa, A., Kabeya, N., Ikeya, K., Kakioka, R., Cech, J. N., Osada, N., … & Tezuka, A. (2019). A key metabolic gene for recurrent freshwater colonization and radiation in fishes. Science, 364(6443), 886-889.
2.  Jumping gene gave fish a freshwater start
3.  Freshwater find: Genetic advantage allows some marine fish to colonize freshwater habitats

本文亦刊載於作者部落格《盲眼的尼安德塔石匠》暨其 facebook 同名專頁。

今年（2014）十月在柏林舉行的「歐洲神經精神藥理學」年會中，來自荷蘭的研究團隊發現，飲食中攝取較多魚類及海鮮的憂鬱症患者，在服用抗憂鬱藥物時，療效比不喜歡吃魚的患者來的好。為什麼多吃魚有利於憂鬱症的治療？我和中國醫藥大學「身心介面研究室」的同仁，致力於憂鬱症及抗鬱療法的研究，多次獲得國際知名研究獎項，我們的研究結果探索、了解飲食和情緒的神祕關係。

文/蘇冠賓｜中國醫藥大學精神醫學、神經及認知科學教授

最近美國知名影星及喜劇天才Robin Williams自殺身亡，媒體大多誇張地形容他多年來如何和內心的惡魔作戰，事實上，Robin Williams的苦痛和魔鬼一點關係都沒有，他很早就公開自己罹患憂鬱症的病情。憂鬱症是二十一世紀的「健康殺手」。根據世界衛生組織的報告，憂鬱症、癌症與愛滋病是本世紀戕害人類健康，造成人類失能的三大疾病。憂鬱症比糖尿病或高血壓來得更「流行」，但卻常常被忽略，也很少被早期發現。憂鬱症造成患者自尊的喪失、酒精及藥物濫用、身體健康的惡化及人際關係與生活品質的破壞。根據統計約有三分之二的憂鬱症患者曾經企圖自殺，而十分之一的憂鬱症患者不幸死於自殺。

儘管憂鬱症有如此高的盛行率和死亡率，而且對患者及家屬造成巨大的身心傷害，令人意外的是，接受適當治療的患者竟然少於十分之一。憂鬱症很少被合適地治療的原因很多，包括「精神疾病受到汙名化的嚴重影響」，使得缺乏正確觀念的民眾，誤以為到精神科就醫就變成所謂「嚴重不正常」的人。其次，憂鬱症是複雜的疾病，當前世界的趨勢已經朝向憂鬱症的整合性治療，然台灣目前在健保制度的限制下，大多集中在藥物治療，所以常常無法提供病患令人滿意的治療成果。

當代醫學對於一般的憂鬱症已經有許多相當有效的治療策略，其中包括藥物治療、認知行為治療、團體心理治療、個別心理治療、傳統醫藥和針灸療法、及經由頭顱的磁波刺激術……等等。以營養療法中的n-3不飽和脂肪酸為例，深海魚油內富含的EPA（eicosapentaenoic acid）和DHA（docosahexaenoic acid）是近來許多疾病治療中，令人注目的焦點。由於EPA和DHA在心臟病、高血壓、腸胃道腫癌、乾癬、風濕性關節炎、癌症……等等疾病上的預防及治療的正面效果，美國食物藥品管理局已經建議民眾應該攝取「足夠」的魚油。

深海魚油是否對於穩定憂鬱症有益呢？從流行病的調查中，可以發現一些魚耗量愈多的國家（例如日本、台灣），其憂鬱症的盛行率遠低於魚耗量較低的國家（例如美國、德國）。我們發表在著名「生物精神醫學」期刊的文章也証實，憂鬱症患者體內確實有n-3多不飽和脂肪酸缺乏的情形（Lin et al., 2010）。深海魚油內含n-3多不飽和脂肪酸，是組成大腦及神經細胞重要不可或缺的成份，這些不飽和脂肪酸無法從人體內自行合成，而需透過食物攝取來補充，我們發表在「神經訊息」期刊中也指出，從神經生理學的觀點來看，而當攝取不足時，腦內細胞膜的組成就會受到影響，進而改變調節情緒的神經傳導物質，包括色胺酸、正腎上腺素及多巴胺（Su, 2009）。更重要的是，我們率先發表「証實深海魚油抗鬱療效」的數個研究，分別發表在著名的《分子精神醫學》、《臨床精神醫學》、及《歐洲神經精神藥理學》期刊（Lin et al., 2012, Lin and Su, 2007, Su et al., 2003, Su et al., 2008），這些研究至今已經被引用超過一千次，並為歐美憂鬱症治療指引所引用，成為深海魚油在憂鬱症治療上的世界先驅之一。

台中中國醫藥大學的「身心介面研究室」，是國際間研究n-3脂肪酸（俗稱深海魚油）用做抗鬱療法的知名團隊，我們最重要的發現之一，就是n-3脂肪酸對深受憂鬱症所苦的「懷孕及產後」婦女的抗鬱療效（Su et al., 2008）。許多憂鬱的孕婦會擔心：「藥物會不會造成胎兒長期的影響」、「藥物會不會透過乳汁而影響到小baby」……。其實大部分抗憂鬱的藥物對孕婦或胎兒都沒有明確的危險性，如果病患曾經對藥物有不錯的療效，醫師可能仍會建議繼續服用藥物，並謹慎監測母親及胎兒的健康。然而，對於新生命充滿期待的準媽媽，有時候連咖啡、茶、刺激性的美食都忌口，更何況是藥物。所以如果強烈拒絕使用藥物，心理治療、針灸、光照療法、n-3脂肪酸等，也有足夠証據來做為替代療法。N-3脂肪酸的抗憂成分以 EPA為主，建議治療劑量在每天服用含 EPA 超過1克為原則，四週後效果不夠時可以加至2克。病患可以自行選購優良製藥 GMP的產品，只要使用成分穩定的深海魚油，療效應該不會受到製造廠商或原料來源的影響。

長年來美國食物藥品管理局（FDA）因為擔心魚類污染，一直不建議孕婦多吃魚類。但在愈來愈多的研究支持下，FDA終於改變政策，建議「孕婦多吃魚類」！這是很重要的里程，讀者可以參考FDA 網站也了解服用魚類的原則。基本上，良好的魚油濃縮和精鍊過程可以去除重金屬污染，所以如果服用的是魚油膠囊則更加安全。值得注意的是，台灣的衛生單位並沒有對n-3脂肪酸的販售做嚴格把關，因此選擇時要格外留意。

憂鬱症是隱形的殺手，即使生活在身邊的至親好友，都可能無法察覺嚴重的憂鬱狀態；憂鬱症是複雜的疾病，治療不能只靠藥物，一定要合併心理（壓力管理、認知重建）、社會（人際互動）及生活型態改變（光照療法、運動療法、營養療法）的多方位介入。最後，大眾教育要強調對憂鬱症的早期查覺、並努力去除「污名化」及就醫的障礙，才能全面改善憂鬱症的預防、診斷與治療。

參考資料：

1. Fish intake associated with boost to antidepressant response. ScienceDaily [October 20, 2014]
2. Lin, P. Y., Huang, S. Y. & Su, K. P. (2010). A meta-analytic review of polyunsaturated fatty acid compositions in patients with depression. Biol.Psychiatry 68, 140-147.
3. Lin, P. Y., Mischoulon, D., Freeman, M. P., Matsuoka, Y., Hibbeln, J., Belmaker, R. H. & Su, K. P. (2012). Are omega-3 fatty acids antidepressants or just mood-improving agents? The effect depends upon diagnosis, supplement preparation, and severity of depression. Mol.Psychiatry 17, 1161-1163.
4. Lin, P. Y. & Su, K. P. (2007). A meta-analytic review of double-blind, placebo-controlled trials of antidepressant efficacy of omega-3 fatty acids. J Clin.Psychiatry 68, 1056-1061.
5. Su, K. P. (2009). Biological Mechanism of Antidepressant Effect of Omega-3 Fatty Acids: How Does Fish Oil Act as a ‘Mind-Body Interface’? Neurosignals 17, 144-152.
6. Su, K. P., Huang, S. Y., Chiu, C. C. & Shen, W. W. (2003). Omega-3 fatty acids in major depressive disorder. A preliminary double-blind, placebo-controlled trial. Eur.Neuropsychopharmacol. 13, 267-271.
7. Su, K. P., Huang, S. Y., Chiu, T. H., Huang, K. C., Huang, C. L., Chang, H. C. & Pariante, C. M. (2008). Omega-3 fatty acids for major depressive disorder during pregnancy: results from a randomized, double-blind, placebo-controlled trial. J.Clin.Psychiatry 69, 644-651.