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抗菌有悔:飼養家禽不用抗生素,那抗菌劑呢?

社團法人台灣國際生命科學會_96
・2017/12/18 ・2350字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 614 ・十年級

文/周崇熙
美國密西西比州立大學獸醫學博士。現任國立臺灣大學獸醫專業學院教授,曾任臺大人畜共通傳染病研究中心主任,目前同時兼任臺大環安衛中心副主任。研究專長為獸醫微生物學、獸醫公共衛生學及家禽疾病學。

Source:Pixabay

家禽的快速生產滿足了人類的生命所需,這快速生長的幕後推手,並非傳言中的生長激素,而是育種的成效、禽舍的改善、飼料的改良和疫苗的進化,其中抗菌劑的使用也是重要功臣之一。

本期ILSI Taiwan專欄邀請臺灣大學獸醫專業學院周崇熙教授撰文,闡述隨著全球消費者食安及環保意識的抬頭,抗菌劑的使用對生態傷害的影響逐漸受重視,「無抗飼養」將是家禽產業新一波的升級重點,身為消費者的你我都可以是畜牧業再升級的重要推手。

抗菌劑的使用與抗藥性菌株的出現息息相關

1928 年 9 月 28 日是人類第一天發現抗菌劑的日子,自此抗菌劑被廣泛使用於預防或治療人類與動物的細菌感染症,但抗藥性菌株比例升高的現象也伴隨而生,逐漸對治療的成功率造成威脅。儘管細菌產生抗藥性的機轉十分複雜,但使用抗菌劑所產生的篩選壓力的確是抗藥性出現的重要因素。

抗菌劑的使用與抗藥性菌株的出現息息相關。 圖/ ILSI Taiwan

許多研究證實,抗菌劑使用的數量、種類及適時性與抗藥性菌株的出現息息相關,有些研究更進一步指出,動物用抗菌劑的大量使用與抗藥性菌株的出現之間也有正向關聯,進而嚴重壓縮了人類疾病治療的空間。

抗藥性細菌在人類、動物、環境間相互影響

隨著不斷累積的研究與觀察,傳統上認為人類與動物細菌間抗藥性的傳遞方式,已逐漸納入了「環境」因素。抗菌劑使用的增加,造成環境中抗藥性菌株比例上升,在其無遠弗屆地進入陸地與水域後,最終導致抗藥性細菌可藉由人類、動物、環境互相傳播的複雜關係。抗菌劑的使用所延伸出的抗藥性問題已成為威脅著病人照護、公共衛生、農業與經濟及國家安全的重大議題,對人類、畜殖動物所造成的「生態傷害」也逐漸受重視。

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抗菌劑使用的增加,造成環境中抗藥性菌株比例上升,在其無遠弗屆地進入陸地與水域後,最終導致抗藥性細菌可藉由人類、動物、環境互相傳播的複雜關係。 圖/ ILSI Taiwan

追求生態永續,「無抗飼養」成為畜牧業新潮流!

一般而言,畜牧業使用抗菌劑之目的主要有三項:

(1)預防家畜禽生病
(2)家畜禽生病時用於治療
(3)將低劑量的抗菌劑添加於飼料中,可能有促進家禽生長的功能。

為了保障人類與動物的用藥選擇,近年來相關國際組織極力倡導須謹慎使用抗菌劑,在此思維之下,促進家畜禽生長並非使用抗菌劑的必要因素。

歐盟自 2006 年起全面禁止對產食動物的飼料添加非治療用途的抗菌劑,這類的抗菌劑一般稱為「抗菌劑促生長飼料添加劑」(Antibiotic Growth-Promoters, AGP, 或稱為含藥物飼料添加物),主要以預防細菌性疾病及可能有促進家畜禽生長的功能為產業所喜用。此一「無抗菌劑促生長飼料添加劑飼養」(簡稱「無抗飼養」)的趨勢,已漸漸被許多國家認同並著手跟進,面對全球消費者食安及環保意識的抬頭,「無抗飼養」將是家禽產業新一波的升級重點。

「無抗飼養」進行式:政府與業界如何努力?

不過,人類在家禽產業使用「抗菌劑促生長飼料添加劑」已有數十年的歷史,在現代家禽密集式飼養模式下,直接跨入「無抗飼養」模式,初期勢必造成生產成本增加的衝擊,包括生長表現降低、疾病損失率提高等,因此許多國家採取漸進式的改革手段。美國預定將人類醫學重要性之抗菌劑(human medically important) [1] 全數轉為處方用藥,但保留動物使用非人類醫學重要性之抗菌劑(non-medically important)。我國則逐年刪減可使用的含藥物飼料添加物品項,目前仍有包括 Tylosin 等 14 項[2] 可使用之抗菌劑製品。

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然而能夠真正引領產業進步的,絕對是消費者的意願與決心。知名連鎖速食業者宣布,將於 2027 年內達成其全球門市停止使用「以人類醫學重要性的抗菌劑飼養或治療」的雞肉原料,意即其飼養全程都不能使用這些抗菌劑預防或治療,以善盡食品產業的社會領頭責任,隨後各大速食業者也紛紛宣布響應。這種改善手段,至少先行限制了同類藥物做為動物的生長促進劑或治療,讓人類使用抗菌劑治療的緊繃困境稍有喘息的空間。

而臺灣的白肉雞養殖時程為 33 – 36 天,主要供給超市及速食業者,每年的屠宰總量約為二億隻。在政府的監督下,所有合格屠宰的雞群於屠宰前都經過足夠日程的停藥期,因此只要是購買經過合格屠宰檢驗的雞肉產品,曾經使用過的(預防型或治療型)抗菌劑早就從雞隻體內代謝,消費者並不會吃到殘留在雞肉內的抗菌劑。

圖/ ILSI Taiwan

我們都是引領產業進步的關鍵

就前述保障人類用藥選擇及降低環境傷害的生態永續思維下,跟上國際「無抗飼養」潮流將是必需的。在家禽的飼養過程中以益生菌、植物萃取物等添加劑取代抗菌劑,並改善生產環境以提升飼養品質,都是可行的輔導方案。但是一如前述,真正能引領產業進步的絕對是消費者的意願與決心,有了消費市場的支持,才能鼓勵生產者做出更新的提升。

消費者不僅僅是簡單地「消費」產品,而是要透過採購來主動展現他們對食品「善的願望」。

因此教育消費者、改變消費者的觀念才是改善任何食安問題的重要步驟。永續與健康是我們的目標,農業的生產方法是有選擇,但消費者的想法需要先行改變。

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注解

  • 注 1:包括 Tylosin、Tilmicosin、Spiramycin、Oxolinic acid、Oleandomycin、Kitasamycin、Josamycin、Flumequine、Erythromycin、Enrofloxacin、Danofloxacin、Colistin 等 12 種抗菌劑。
  • 注 2:可參考台灣農委會動植物防疫檢驗局公告之「含藥物飼料添加物之種類及品目」。

本文轉載自 ILSI Taiwan 專欄 2017 年 10 月號,原標題為「臺灣家禽飼養的「前瞻計畫」─談無抗飼養

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社團法人台灣國際生命科學會_96
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創會於2013年,這是一個同時能讓產業界、學術界和公領域積極交流合作及凝聚共識的平台。期望基於科學實證,探討營養、食品安全、毒理學、風險評估以及環境的議題,尋求最佳的科學解決方法,以共創全民安心的飲食環境。欲進一步了解,請至:ww.ilsitaiwan.org

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從認證到實踐:以智慧綠建築三大標章邁向淨零
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/11/15 ・4487字 ・閱讀時間約 9 分鐘

本文由 建研所 委託,泛科學企劃執行。 


當你走進一棟建築,是否能感受到它對環境的友善?或許不是每個人都意識到,但現今建築不只提供我們居住和工作的空間,更是肩負著重要的永續節能責任。

綠建築標準的誕生,正是為了應對全球氣候變遷與資源匱乏問題,確保建築設計能夠減少資源浪費、降低污染,同時提升我們的生活品質。然而,要成為綠建築並非易事,每一棟建築都需要通過層層關卡,才能獲得標章認證。

為推動環保永續的建築環境,政府自 1999 年起便陸續著手推動「綠建築標章」、「智慧建築標章」以及「綠建材標章」的相關政策。這些標章的設立,旨在透過標準化的建築評估系統,鼓勵建築設計融入生態友善、能源高效及健康安全的原則。並且政府在政策推動時,為鼓勵業界在規劃設計階段即導入綠建築手法,自 2003 年特別辦理優良綠建築作品評選活動。截至 2024 年為止,已有 130 件優良綠建築、31 件優良智慧建築得獎作品,涵蓋學校、醫療機構、公共住宅等各類型建築,不僅提升建築物的整體性能,也彰顯了政府對綠色、智慧建築的重視。

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說這麼多,你可能還不明白建築要變「綠」、變「聰明」的過程,要經歷哪些標準與挑戰?

綠建築標章智慧建築標章綠建材標章
來源:內政部建築研究所

第一招:依循 EEWH 標準,打造綠建築典範

環境友善和高效率運用資源,是綠建築(green building)的核心理念,但這樣的概念不僅限於外觀或用材這麼簡單,而是涵蓋建築物的整個生命週期,也就是包括規劃、設計、施工、營運和維護階段在內,都要貼合綠建築的價值。

關於綠建築的標準,讓我們先回到 1990 年,當時英國建築研究機構(BRE)首次發布有關「建築研究發展環境評估工具(Building Research Establishment Environmental Assessment Method,BREEAM®)」,是世界上第一個建築永續評估方法。美國則在綠建築委員會成立後,於 1998 年推出「能源與環境設計領導認證」(Leadership in Energy and Environmental Design, LEED)這套評估系統,加速推動了全球綠建築行動。

臺灣在綠建築的制訂上不落人後。由於臺灣地處亞熱帶,氣溫高,濕度也高,得要有一套我們自己的評分規則——臺灣綠建築評估系統「EEWH」應運而生,四個英文字母分別為 Ecology(生態)、Energy saving(節能)、Waste reduction(減廢)以及 Health(健康),分成「合格、銅、銀、黃金和鑽石」共五個等級,設有九大評估指標。

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我們就以「台江國家公園」為例,看它如何躍過一道道指標,成為「鑽石級」綠建築的國家公園!

位於臺南市四草大橋旁的「台江國家公園」是臺灣第8座國家公園,也是臺灣唯一的濕地型的國家公園。同時,還是南部行政機關第一座鑽石級的綠建築,其外觀採白色系列,從高空俯瞰,就像在一座小島上座落了許多白色建築群的聚落;從地面看則有臺南鹽山的意象。

因其地形與地理位置的特殊,生物多樣性的保護則成了台江國家公園的首要考量。園區利用既有的魚塭結構,設計自然護岸,保留基地既有的雜木林和灌木草原,並種植原生與誘鳥誘蟲等多樣性植物,採用複層雜生混種綠化。以石籠作為擋土護坡與卵石回填增加了多孔隙,不僅強化了環境的保護力,也提供多樣的生物棲息環境,使這裡成為動植物共生的美好棲地。

台江國家公園是南部行政機關第一座鑽石級的綠建築。圖/內政部建築研究所

第二招:想成綠建築,必用綠建材

要成為一幢優秀好棒棒的綠建築,使用在原料取得、產品製造、應用過程和使用後的再生利用循環中,對地球環境負荷最小、對人類身體健康無害的「綠建材」非常重要。

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這種建材最早是在 1988 年國際材料科學研究會上被提出,一路到今日,國際間對此一概念的共識主要包括再使用(reuse)、再循環(recycle)、廢棄物減量(reduce)和低污染(low emission materials)等特性,從而減少化學合成材料產生的生態負荷和能源消耗。同時,使用自然材料與低 VOC(Volatile Organic Compounds,揮發性有機化合物)建材,亦可避免對人體產生危害。

在綠建築標章後,內政部建築研究所也於 2004 年 7 月正式推行綠建材標章制度,以建材生命週期為主軸,提出「健康、生態、高性能、再生」四大方向。舉例來說,為確保室內環境品質,建材必須符合低逸散、低污染、低臭氣等條件;為了防溫室效應的影響,須使用本土材料以節省資源和能源;使用高性能與再生建材,不僅要經久耐用、具高度隔熱和防音等特性,也強調材料本身的再利用性。


在台江國家公園內,綠建材的應用是其獲得 EEWH 認證的重要部分。其不僅在設計結構上體現了生態理念,更在材料選擇上延續了對環境的關懷。園區步道以當地的蚵殼磚鋪設,並利用蚵殼作為建築格柵的填充材料,為鳥類和小生物營造棲息空間,讓「蚵殼磚」不再只是建材,而是與自然共生的橋樑。園區的內部裝修選用礦纖維天花板、矽酸鈣板、企口鋁板等符合綠建材標準的系統天花。牆面則粉刷乳膠漆,整體綠建材使用率為 52.8%。

被建築實體圍塑出的中庭廣場,牆面設計有蚵殼格柵。圖/內政部建築研究所

在日常節能方面,台江國家公園也做了相當細緻的設計。例如,引入樓板下的水面蒸散低溫外氣,屋頂下設置通風空氣層,高處設置排風窗讓熱空氣迅速排出,廊道還配備自動控制的微噴霧系統來降溫。屋頂採用蚵殼與漂流木創造生態棲地,創造空氣層及通風窗引入水面低溫外企,如此一來就能改善事內外氣溫及熱空氣的通風對流,不僅提升了隔熱效果,減少空調需求,讓建築如同「與海共舞」,在減廢與健康方面皆表現優異,展示出綠建築在地化的無限可能。

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島式建築群分割後所形成的巷道與水道。圖/內政部建築研究所

在綠建材的部分,另外補充獲選為 2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學新建工程,其採用生產過程中二氧化碳排放量較低的建材,比方提高高爐水泥(具高強度、耐久、緻密等特性,重點是發熱量低)的量,並使用能提高混凝土晚期抗壓性、降低混凝土成本與建物碳足跡的「爐石粉」,還用再生透水磚做人行道鋪面。

2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學。圖/內政部建築研究所
2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學。圖/內政部建築研究所

同樣入選 2023 年綠建築的還有雲林豐泰文教基金會的綠園區,首先,他們捨棄金屬建材,讓高爐水泥使用率達 100%。別具心意的是,他們也將施工開挖的土方做回填,將有高地差的荒地恢復成平坦綠地,本來還有點「工業風」的房舍告別荒蕪,無痛轉綠。

雲林豐泰文教基金會的綠園區。圖/內政部建築研究所

等等,這樣看來建築夠不夠綠的命運,似乎在建材選擇跟設計環節就決定了,是這樣嗎?當然不是,建築是活的,需要持續管理–有智慧的管理。

第三招:智慧管理與科技應用

我們對生態的友善性與資源運用的效率,除了從建築設計與建材的使用等角度介入,也須適度融入「智慧建築」(intelligent buildings)的概念,即運用資通訊科技來提升建築物效能、舒適度與安全性,使空間更人性化。像是透過建築物佈建感測器,用於蒐集環境資料和使用行為,並作為空調、照明等設備、設施運轉操作之重要參考。

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為了推動建築與資通訊產業的整合,內政部建築研究所於 2004 年建立了「智慧建築標章」制度,為消費者提供判斷建築物是否善用資通訊感知技術的標準。評估指標經多次修訂,目前是以「基礎設施、維運管理、安全防災、節能管理、健康舒適、智慧創新」等六大項指標作為評估基準。
以節能管理指標為例,為了掌握建築物生命週期中的能耗,需透過系統設備和技術的主動控制來達成低耗與節能的目標,評估重點包含設備效率、節能技術和能源管理三大面向。在健康舒適方面,則在空間整體環境、光環境、溫熱環境、空氣品質、水資源等物理環境,以及健康管理系統和便利服務上進行評估。

樹林藝文綜合大樓在設計與施工過程中,充分展現智慧建築應用綜合佈線、資訊通信、系統整合、設施管理、安全防災、節能管理、健康舒適及智慧創新 8 大指標先進技術,來達成兼顧環保和永續發展的理念,也是利用建築資訊模型(BIM)技術打造的指標性建築,受到國際矚目。

樹林藝文綜合大樓。圖/內政部建築研究所「111年優良智慧建築專輯」(新北市政府提供)

在興建階段,為了保留基地內 4 棵原有老樹,團隊透過測量儀器對老樹外觀進行精細掃描,並將大小等比例匯入 BIM 模型中,讓建築師能清晰掌握樹木與建築物之間的距離,確保施工過程不影響樹木健康。此外,在大樓啟用後,BIM 技術被運用於「電子維護管理系統」,透過 3D 建築資訊模型,提供大樓內設備位置及履歷資料的即時讀取。系統可進行設備的監測和維護,包括保養計畫、異常修繕及耗材管理,讓整棟大樓的全生命週期狀況都能得到妥善管理。

智慧建築導入 BIM 技術的應用,從建造設計擴展至施工和日常管理,使建築生命周期的管理更加智慧化。以 FM 系統 ( Facility Management,簡稱 FM ) 為例,該系統可在雲端進行遠端控制,根據會議室的使用時段靈活調節空調風門,會議期間開啟通往會議室的風門以加強換氣,而非使用時段則可根據二氧化碳濃度調整外氣空調箱的運轉頻率,保持低頻運作,實現節能效果。透過智慧管理提升了節能效益、建築物的維護效率和公共安全管理。

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總結

綠建築、綠建材與智慧建築這三大標章共同構建了邁向淨零碳排、居住健康和環境永續的基礎。綠建築標章強調設計與施工的生態友善與節能表現,從源頭減少碳足跡;綠建材標章則確保建材從生產到廢棄的全生命週期中對環境影響最小,並保障居民的健康;智慧建築標章運用科技應用,實現能源的高效管理和室內環境的精準調控,增強了居住的舒適性與安全性。這些標章的綜合應用,讓建築不僅是滿足基本居住需求,更成為實現淨零、促進健康和支持永續的具體實踐。

建築物於魚塭之上,採高腳屋的構造形式,尊重自然地貌。圖/內政部建築研究所

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抗生素造成人類肥胖?
陸子鈞
・2012/08/26 ・1149字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 527 ・七年級

credit: CC by rltherichman@flickr

畜牧業長期以來對牛、豬、雞施用抗生素,能使動物快速增加體重。現在一則發表在《Nature》的研究聲稱,抗生素可能也會使孩童快速增重。專家認為,在孩童發育的關鍵期如果抗生素改變腸道菌的組成,將會造成長期的影響。

有些科學家則質疑這項結論。像是德國波茨坦-芮柏魯克人類營養研究所(German Institute of Human Nutrition Potsdam Rehbruecke)的微生物學家布勞特(Michael Blaut)就認為研究數據「不足以採信」。另外還有史丹佛醫學院的微生物學家雷曼(David Relman)也認為這項研究「令人興奮,但是數據不夠明確。」

上億隻微生物棲息在人類和其他動物的腸道中。科學家才正開始研究這群龐大的細菌,稱為「微生物聚落基因組」(microbiomes)。不過已經有研究結果證實,一些種類的腸道菌對於人體從飲食攝取養分扮演關鍵的角色。部分科學家就推測,原先用於使家禽家畜增加體重的低劑量抗生素,可能也因為改變人類腸道菌的組成而造成肥胖。

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為了驗證這推測,紐約大學醫學院的微生物學家巴索(Martin Blaser),就設計了一系列的實驗,將抗生素加入水中,讓剛斷奶的幼鼠飲用。添加的抗生素有盤尼西林和萬古黴素的混合,或者氯四環黴素,皆為美國食品藥物管制局(FDA)核可畜牧使用的劑量。七週之後,飲用添有抗生素的水那組老鼠,明顯比飲用自來水的對照組老鼠還胖。巴索說:「實驗結果和六十多年來畜牧業的經驗一樣,低劑量的抗生素會讓動物變胖。」

哥本哈根大學的基因醫學教授佩德森(Oluf Pedersen)提到:「如果在其他動物-像是豬身上也得到一樣的實驗結果,那麼的確該認真思考對公共健康的影響。」

抗生素並沒有減少體內微生物的總數,而是改變種類的組成。從DNA組成分析的結果發現,和對照組的老鼠相比,施用抗生素那組老鼠體內有較多Firmicutes菌;巴索認為Firmicutes菌能從食物中擷取更多的卡路里,讓宿主吸收。

巴索參與另一項發表在《肥胖國際期刊》(International Journal of Obesity)的研究顯示「嬰兒時期使用抗生素和孩童肥胖的關係」。研究人員分析1991到1992年間超過1萬1千名,在英國雅方(Avon)的資料。這些在出生後六週內有使用抗生素的孩童,有較高比例在10、20和38月齡時過重。該報告的第一作者崔山德(Leonardo Trasande)強調:「這只是兩者間有關連性,不表示有因果關係。不過和《Nature》的研究合起來看,就是個完整的故事。」

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研究也顯示給嬰兒施用抗生素不是一件恰當的舉動,但有時卻又不得已這麼做;抗生素通常都在情況慌亂時被使用,有失謹慎。

質疑這項研究結論的科學家則是認為,體重的差異不大,而且沒有證據顯示施用抗生素和七歲時體重的關係。實驗用老鼠和人類也很不一樣,不適合將老鼠身上得到的結果推論到人類嬰兒上。雷曼認為:「和老鼠不同,孩童沒有持續接觸抗生素,且對壽命只有兩三年的老鼠來說,『七週』是很長的時間。」

資料來源:Do Antibiotics Make Us Fat? ScienceNow [22 August 2012]

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陸子鈞
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Z編|台灣大學昆蟲所畢業,興趣廣泛,自認和貓一樣兼具宅氣和無窮的好奇心。喜歡在早上喝咖啡配RSS,克制不了跟別人分享生物故事的衝動,就連吃飯也會忍不住將桌上的食物作生物分類。