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難怪要害羞?會氣噗噗放屁的含羞草

柏諺_96
・2017/11/05 ・1952字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 544 ・八年級

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就是很想去碰碰含羞草。source:giphy

可別說你沒有在路邊看過它,是不是也曾心癢難耐的用手撥弄兩下,看著他緩緩收攏的模樣呢?你我都有經驗,含羞草(Mimosa pudica)的枝葉對機械碰觸非常敏感,甚至連當初林奈為他命名時,pudica 就是拉丁文中的害羞、瑟縮的意思。

但含羞草有趣的地方還多著呢,比如說他會氣噗噗地放屁。

含羞草(Mimosa pudica)。圖/by H. Zell. Mimosa pudica. wikipedia@wikipedia

許多植物在遭到取食者啃咬時會放出化合物來禦敵,不論是將自己變得難吃[註一]、具備毒性或刺激性、甚至是招來取食者的天敵,都是紀錄有數的例子。然而,這些案例大多數屬於被動防禦,也就是當植株組織受到破壞時才會啟動相關反應,原因很合理,畢竟沒事就拿把大刀揮舞嚷嚷是件挺累人、挺浪費能量的事。

過往科學家即發現,含羞草的根部會製造二硫化碳(carbon disulfide, CS2)來抑制某些真菌滋長,主動控制根際(rhizosphere)環境[1][註二]。而在2015年,紐約阿伯尼大學(University at Albany)的拉比.穆沙(Rabi Musah)博士留意到這個主動釋放化學物質的現象,並進一步觀察到其在防禦用途的情況。

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含羞草根部會主動製造二硫化碳來抑制某些真菌滋長,以利控制根際環境。。圖/by Terraprima@wikimedia

拉比的團隊經由質譜儀檢測發現,盡管含羞草平時便會主動釋放許多種有機硫化物,然而在受到機械型碰觸時,某些化合物的濃度會陡然升高,這些情況包含了人指直接碰觸、在土中拖動含羞草讓根部受到拉扯等等,其濃度甚至從原本無法被人體感知,提升到能以嗅覺察覺的程度。

更進一步的檢視發現,含羞草的機械敏感度(mechanosensitivity)竟然還具備選擇性。他們能辨別根部是遭受到了什麼類型的碰觸,因為當實驗者以玻璃、不鏽鋼等材質擾動根部時,相關的化合物濃度卻沒有顯著變化。不過目前尚未釐清含羞草這項辨識能力的相關機制

那麼這些化合物是從何而來呢?有沒有可能是像洋蔥一樣,在組織破損受由細胞釋出?或者其實不是經由根部釋放,而是以根部感覺後經由葉子等其他組織釋放呢?抑或是與其共生的微生物製造所得?為了釐清這一點,團隊利用密閉環境、無菌培養以及洋菜膠分隔植株的根部與地上部(aerial parts),將環境、其他部位、微生物等因素排除,確認了這些有機硫化物的確是由根部主動釋放而出。

談到這裡就不禁令人好奇含羞草根部的結構了,團隊當然也透過顯微鏡檢視,發現在含羞草根部有許多微小的囊狀根瘤(sac-like root protuberances),且在釋放氣味前後有塌縮的情況,推論這些囊狀根瘤便是含羞草儲存、釋放硫化物的構造;生理分析也顯示,尚未碰觸前的囊狀根瘤含有較周圍組織高濃度的鉀、氯離子──恰恰是非常常見的生理調節成分,也不出所料,在碰觸反應後囊狀根瘤組織的鉀、氯離子濃度都顯著下降。

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研究發現含羞草的根部含有許多囊狀根瘤(A),這些根瘤會在釋放氣味後塌縮(D)。圖/by Musah et al.,( 2016)

而拉比副教授本人是這麼陳述這個氣味的:「老天,他聞起來就像是有人放屁!」(OH MY goodness! It smells like someone has broken wind.)

截至目前,團隊確認起碼還有另外六種含羞草(Mimosa sp.)也有相同情形。而目前團隊正磨刀霍霍地檢視含羞草的近親──金合歡屬(Acacia),並猜測植物或許比我們所設想的還要廣泛採用類似機制作為防禦系統。不過用途可能也不若我們所猜測是用來防禦取食者,愛丁堡大學(University of Edinburgh)的安東尼.特維瓦斯(Anthony Trewavas)教授就想,這搞不好是為了與其他植物一爭地盤,而聞起來臭臭的只是湊巧呢。

拉比副教授的團隊目前正在檢視含羞草的近親──金合歡屬,猜測植物類似的防衛機制比我們設想的還要泛用。圖/by Mike@wikimedia

下次在路邊看到含羞草,不妨偷偷挽一小段聞聞看吧。

圖/by Hrushikesh@wikimedia

備註:
[註一]拙作介紹過番茄利用茉莉酸甲酯使得毛毛蟲自相殘殺的研究。
[註二]根際(rhizosphere),指圍繞根部表層受到該植物分泌物與相關微生物直接影響的土壤區域。

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參考資料:

  1. Feng, Z., Hartel, P. G., Roncadori, R. W., & Sung, S. J. (1998). Inhibition of fungal colonization on the rhizoplane of the CS2-producing plant, Mimosa pudica L. In Root Demographics and Their Efficiencies in Sustainable Agriculture, Grasslands and Forest Ecosystems (pp. 115-126). Springer Netherlands.
  2. Musah, R. A., Lesiak, A. D., Maron, M. J., Cody, R. B., Edwards, D., Fowble, K. L., … & Long, M. C. (2015). Mechanosensitivity Below Ground: Touch-Sensitive Smell-Producing Roots in the” Shy Plant,” Mimosa pudica L. Plant physiology, pp-01705.
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柏諺_96
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大學念生科系,碩班是生科所,喜歡以生物冷知識和迷因推翻大家的三觀。

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人體吸收新突破:SEDDS 的魔力
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/05/03 ・1194字 ・閱讀時間約 2 分鐘

本文由 紐崔萊 委託,泛科學企劃執行。 

營養品的吸收率如何?

藥物和營養補充品,似乎每天都在我們的生活中扮演著越來越重要的角色。但你有沒有想過,這些關鍵分子,可能無法全部被人體吸收?那該怎麼辦呢?答案或許就在於吸收率!讓我們一起來揭開這個謎團吧!

你吃下去的營養品,可以有效地被吸收嗎?圖/envato

當我們吞下一顆膠囊時,這個小小的丸子就開始了一場奇妙的旅程。從口進入消化道,與胃液混合,然後被推送到小腸,最後透過腸道被吸收進入血液。這個過程看似簡單,但其實充滿了挑戰。

首先,我們要面對的挑戰是藥物的溶解度。有些成分很難在水中溶解,這意味著它們在進入人體後可能無法被有效吸收。特別是對於脂溶性成分,它們需要透過油脂的介入才能被吸收,而這個過程相對複雜,吸收率也較低。

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你有聽過「藥物遞送系統」嗎?

為了解決這個問題,科學家們開發了許多藥物遞送系統,其中最引人注目的就是自乳化藥物遞送系統(Self-Emulsifying Drug Delivery Systems,簡稱 SEDDS),也被稱作吸收提升科技。這項科技的核心概念是利用遞送系統中的油脂、界面活性劑和輔助界面活性劑,讓藥物與營養補充品一進到腸道,就形成微細的乳糜微粒,從而提高藥物的吸收率。

自乳化藥物遞送系統,也被稱作吸收提升科技。 圖/envato

還有一點,這些經過 SEDDS 科技處理過的脂溶性藥物,在腸道中形成乳糜微粒之後,會經由腸道的淋巴系統吸收,因此可以繞過肝臟的首渡效應,減少損耗,同時保留了更多的藥物活性。這使得原本難以吸收的藥物,如用於愛滋病或新冠病毒療程的抗反轉錄病毒藥利托那韋(Ritonavir),以及緩解心絞痛的硝苯地平(Nifedipine),能夠更有效地發揮作用。

除了在藥物治療中的應用,SEDDS 科技還廣泛運用於營養補充品領域。許多脂溶性營養素,如維生素 A、D、E、K 和魚油中的 EPA、DHA,都可以通過 SEDDS 科技提高其吸收效率,從而更好地滿足人體的營養需求。

隨著科技的進步,藥品能打破過往的限制,發揮更大的療效,也就相當於有更高的 CP 值。SEDDS 科技的出現,便是增加藥物和營養補充品吸收率的解決方案之一。未來,隨著科學科技的不斷進步,相信會有更多藥物遞送系統 DDS(Drug Delivery System)問世,為人類健康帶來更多的好處。

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聚餐的夢魘:飯前咕嚕咕嚕,吃飽後就狂拉屎、打嗝和放屁?我的身體到底在幹嘛!——《了不起的人體:如此精妙,如此有趣,說不定還能救你一命》
如何出版
・2022/07/25 ・1967字 ・閱讀時間約 4 分鐘

放屁和打嗝居然有共同點?

為什麼放屁會臭?因為大腸裡的細菌分解食物,產生硫醇和硫化氫等臭味氣體。硫化氫被形容是「有如臭雞蛋」,這也是溫泉飄著臭味的原因。對於細菌來說,這種作用是生存的必要活動。

有了這方面的常識,很容易會誤以為「屁是腸子裡產生氣體」,但並非如此,屁大半是從嘴巴吃進去的空氣。

我們在吃東西的時候,會把空氣一起吃進肚子。進入胃的空氣,一部分會逆流從嘴巴排出,一般稱之為「打嗝」,醫學上稱之為「噯(ㄞˋ)氣」;剩下的空氣就和食物一起到小腸,藉由腸蠕動不斷往下,最後連同大腸內的臭味氣體一起從肛門排出,這就是屁。

空氣就和食物一起到小腸、大腸,最後連同大腸內的臭味氣體一起從肛門排出,這就是屁。圖/Pixabay

吃東西又急又快,就很容易吃進空氣。吃下去的空氣量多,當然打嗝和放屁的次數也會增加。雖說如此,進食時也不可能完全都不吃進空氣。

進行腹部斷層掃描時,每個人的腸道裡一定都有空氣。量的多寡因人而異,有人多、有人少。但是以健康的人來說,腸道內完全拍不到空氣是不可能的。不管吃東西時多慎重,一定會吃到空氣。

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肚子咕嚕咕嚕叫不一定是肚子餓?

空腹時肚子會叫,大家一定都會有這樣的經驗。但是其實不限於空腹,肚子其實經常會「叫」。證據就是拿聽診器聽腹部的時候,只要是健康的人,聽起來都會咕嚕作響。我們覺得「肚子在叫」時,是只有「聲音大到不用聽診器也聽得到」。

只要是健康的人,用聽診器聽腹部的時候,聽起來都會咕嚕作響。圖/Pexels

肚子的聲音主要是腸道(大腸和小腸)搬運食物所發出的聲音。腸子隨時都在蠕動,但主要還是有二種模式,一是空腹時的「空腹期收縮」,另一種是進食後的「進食期收縮」。

腸道的收縮力在空腹時更大,從胃、十二指腸開始的收縮會一路傳到小腸末端,這是為了要讓腸道內殘留的胃液和腸液往下游送出,為下一餐做準備。這也是為什麼空腹時比較容易聽到腹鳴的理由。

當然,在肚子不餓時也可以聽到腹鳴,這是腸道不斷在運動的緣故,不需要大驚小怪。腸道運動活潑,代表很健康。

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進行腹部手術的時候,打開腹部就會直接看到腸子,此時腸道蠕動聲真是非同小可。平常都是隔著腹部聽到的聲音,沒有遮蔽物後變大聲很正常,而且是整個手術室都聽得到的大音量。

大家可能認為聽診器都是拿來聽胸部,但像我這樣的消化器官專科醫師,拿聽診器來聽肚子的機會更多。

食物又不會偷跑,為什麼總是「剛吃飽」就想大便?

吃完飯後沒多久一定會有便意,你也有這種經驗嗎?

很多人都是在家吃了早餐後,上完大號才去上班。但應該也有本來沒有便意所以直接出門,結果走著走著卻便意襲來而後悔不已的經驗吧?

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午餐後也一樣。我經營的醫療資訊網站有解說排便相關的文章,點閱率非常明顯的集中在平日中午十二點到下午一點的時候。這個時間帶排便的人很多,想當然耳搜尋「腹瀉」、「血便」也會增加。

平日中午十二點到下午一點的時候,關鍵字搜尋「排便」、「腹瀉」、「血便」的數量都會增加。圖/Pixabay

「用餐後就想大便」乍看之下理所當然,但仔細想想卻很不可思議,因為食物不可能那麼快就變成糞便。

慢慢地消化,經過腸道運動往下運送,也要一到兩天才會排出糞便,不可能像削鉛筆機那樣,把積存在腸道內的糞便推出去。

如前所述,食物會在胃裡稍作停留,然後才徐徐進入十二指腸。也就是說進食後感到便意而去上廁所的時間點,食物大部分還在胃裡。

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那麼為什麼進食後會有便意?事實上是因為「食物進入胃部會促進大腸蠕動」,這稱為「胃結腸反射」,也就是吃東西的時候,大腸內積留的糞便就會反射性地往下運送,所以會感到便意。

當然,這還是會有個體差。平常便祕的人可能會想,如果能這麼容易有便意就好了。每個人對胃結腸反射的反應不盡相同。

——本文摘自《了不起的人體:如此精妙,如此有趣,說不定還能救你一命》,2022 年 7 月,如何出版,未經同意請勿轉載。

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有放屁理論這種東西?我聽你在放屁!──《一次讀懂哲學經典》
時報出版_96
・2019/11/07 ・2922字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 537 ・八年級

  • 作者/湯姆.巴特勒-鮑登(Tom Butler-Bowdon);譯者/王曼璇

在《一次讀懂哲學經典》這本書中,作者湯姆•巴特勒-鮑登想要透過五十本哲學經典,帶領讀者認識哲學世界中啟發不同世代人們的各種觀點和思想。本文中我們轉載了關於《鬼扯連篇》的介紹。

二〇〇五年,一本只有六十七頁的書意外躍上暢銷書之列,它似乎挖掘出美國及英國發動第二次波斯灣戰爭中大眾對此的恐慌,而它的訊息也在特定事件之外得到共鳴。

哈里.法蘭克福,一名普林斯頓大學的道德哲學教授說,我們周遭圍繞著屁話,但我們看不出這是什麼,所以我們需要一個放屁理論。

放屁與欺騙哪裡不一樣?

法蘭克福問,是否放屁就和「鬼扯」一樣。

一九八五年馬克斯.布萊克(Max Black)所著之《鬼扯連篇》(The prevalence of Humbug),定義鬼扯是「欺騙的錯誤陳述,欺騙的成分較少,主要是裝腔作勢的話語或舉動,大多是某人自己的想法、感覺、態度。」

放屁與鬼扯相似,都是故意誤導的企圖,但沒有徹底的謊言。

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放屁也是一種裝腔作勢,是有意識地扭曲人看清情勢的錯誤陳述。

因此,鬼扯與放屁都是意圖創造我正在思考或相信某事的印象,即使我沒有站出來實際地說出口。在這個差距中,即使我沒有說謊,不信任感也會出現。鬼扯的主要目的不是透過改變「事實」,創造不同的現實,而是讓別人對說話者有不同的看法。

舉例來說,大型政治演說的目的不是述說世界實際的樣貌,真正的目的是讓演說者看起來就像個愛國、高尚的人,甚至是道德捍衛者。

法蘭克福的結論是,鬼扯並沒有捕捉到放屁的真正本質。他引用美國詩人朗費羅(Longfellow)的詩句解釋:「藝術的往昔時光/工匠無不細心雕琢/每分每秒無微不至/因為上帝無所不在」,一個固守舊風的工匠不會做出讓人印象深刻的事?恰恰相反,他們會確保每個細節都是精確的,沒有人可以找出他們工作的痕跡。反之,粗製濫造的物品都是放屁,過程中沒有顧慮到時間、工匠、照護的細節,一切都希望得到短期效應,只有製造者因此受惠,品質和耐久性都不在考量之內。

圖/GIPHY

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法蘭克福提到一段費妮雅.帕斯卡(Fania Pascal)與他的朋友維根斯坦的回憶,費妮雅在醫院進行扁桃腺手術時,維根斯坦打電話給她,她對維根斯坦說,手術後她覺得自己就像「被車輾過的狗」,維根斯坦不以為然地說:「妳根本不知道被車輾過的狗是什麼感覺。」維根斯坦的重點並不是狗的感覺,而是一個語言分析學者認為帕斯卡並沒有善用語言,她既沒有好好地陳述自己的感覺,也不能知道狗的感覺。雖然維根斯坦的反應的確太大,法蘭克福卻運用這個故事,更新他的放屁定義:這不是單純徹底的謊言,經常也不是謊言,而是不關心事物是否為真。

騙子跟屁話藝術家的不同在「公牛時段」中(一群男人聚在一起談論女人、政治、運動或車子等等),目的並不是為了揭露或陳述任何偉大的真理,談論這些只是為了開心,就像這個動詞「說屁話」,可以只是顯露一個人個性的方式(遠離對某個主題下結論或承諾的世界)。這或許是個聰明的方法,然而,這種自我意識的桌邊對談,沒有人關心真理,就成為一個人存在的方式。想要好好地生活,我們就需要真相,有些人光說不練時,我們就會被激怒。

圖/GIPHY

法蘭克福說:「說謊是極端專注的行為。」這種行為可與工藝元素相關,因為我們必須對所知的事實及公認的道德創造不信任。因此,騙子「為了發明謊言,讓我們認為他知道的是真相」。

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反之,一個人想要在生活中透過說屁話的方式擁有更多的自由,他們不需要根據事實編造謊言,比起「建構一個故事」,他們說出來的話甚至不需要與事實或虛構有關。他們有更多的創造力,比較恰當的比喻是藝術,而不是工藝。屁話藝術家不需扭曲或改變事實,因為他們支持或證明自己要做的事,以自己的方式編撰自己,成為自己的主人,不像騙子或誠實的人,說屁話的人一點都不關心事實,事實只有在能幫助他們「逃脫懲罰」時才變得重要。有鑑於此,法蘭克福說:「比起謊言,屁話才是真實的最大敵人。」

哪來這麼多屁話啊?

法蘭克福承認,我們無法說現在的屁話是否比以前多,但肯定的是現在的屁話「不可否認地多」。其中一個原因是,我們許多人被迫談論所知不多的事。民主政體中,我們被期待對各種政治議題有自己的意見,所以我們建議大家避免說「不知道」。此外,我們活在相對的世界中,可以辨別及孤立真理的信念本身就很可疑,揭露什麼是正確的理想,已被真誠的理想取代:

「個人已不是將尋求一般世界的精確表達為首要目標,反而轉為嘗試提供自己的誠實表述,確信現實沒有與生俱來的天性,人們希望辨別事物的真相,而致力於讓自己的本性成為真實。」

雖然法蘭克福並沒有提到他,但我們可以說這種特殊的廢話起源於哲學家蒙田,蒙田非常坦然地說,事實上他對世界所知甚少,所以只好回頭檢視他確實知道的事物:自己。法蘭克福指出這個觀點中的瑕疵:我們不能一邊說我們有對自己正確、真實的觀點,同時又說其他事情沒什麼可說的。反之,我們是越了解這個世界,越可能揭露自身的真相。

圖/Pixabay

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總評

謊言會讓人震驚或驚呼,但我們會接受它,畢竟它與人類的本性一致。然而屁話,特別是它從個體擴展到組織、政府,就是不正當的行為,是人性的腐敗。拒絕「真理的權威」,接受販售或編織故事會導致如希特勒、柬埔寨共產主義者波布(Pol Pots)這類狂人崛起,他們渲染歷史,讓它看起來如此迷人,因而吸引百萬追隨者。

屁話很重要,所以才發展為放屁論,法蘭克福為哲學做出重大貢獻。當然,也有人以別種方式寫作這類主題:例如說,哲學家沙特給我們「本真性」概念,但這是另一本冗長、艱澀的書中提到的概念。如果有更多哲學家可以用通俗的用語,寫一本非常簡潔的書,例如《放屁》,他們對一般人的影響力必會增加許多。

哈里.法蘭克福出版的著作《放屁》。圖/時報出版


哲學家──哈里.法蘭克福

哈里.法蘭克福 (Harry Frankfurt)。圖/Wikimedia Commons, CC BY 3.0

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法蘭克福出生於一九二九年,一九五四年在約翰.霍普斯金大學(Johns Hopkins University)取得博士學位。先在耶魯大學(Yale University)、洛克菲勒大學(Rockefeller University)任教,後在普林斯頓大學取得教職,在該校擔任道德哲學教授直到二〇〇二年。他的學術興趣領域包括笛卡爾哲學中的理性及真理、自由意志決定論議題(特別是對道德責任的暗示)、同理心及愛。其他著作包括一九八八年《事關己者》(The Importance of What We Care About)、二〇〇四年《愛的理由》(The Reasons of Love)、二〇〇六年《真話》(On Truth)、二〇〇六年《認真待己、好好做人》(Taking Ourselves Seriously and Getting It Right)。《放屁》最早出版於一九八六年文學季刊《拉里坦》中。

——本文摘自《一次讀懂哲學經典》,2019 年 6 月,時報出版

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時報出版_96
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出版品包括文學、人文社科、商業、生活、科普、漫畫、趨勢、心理勵志等,活躍於書市中,累積出版品五千多種,獲得國內外專家讀者、各種獎項的肯定,打造出無數的暢銷傳奇及和重量級作者,在台灣引爆一波波的閱讀議題及風潮。