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美豬即將開放來台,瘦肉精到底安不安全?

PanSci_96
・2020/08/28 ・2328字 ・閱讀時間約 4 分鐘

美豬、美牛開放來台!總統蔡英文、行政院長蘇貞昌今(28日)決定開放萊克多巴胺(俗稱瘦肉精)豬肉,以及 30月齡以上的美國牛肉進口。關於「瘦肉精安全嗎?」這個問題從數年前就討論不止,我們先從既有的資料來看看這個問題。

國際上曾對萊克多巴胺做了一系列的毒理研究,聯合國國際食品法典委員會(CDC)也計算出人每日容許的攝取量,意味著「適量」是安全的。

但是,對於「適量」的定義,台灣人能完全適用國際上的標準嗎?愛吃豬肉及豬內臟的國人,是否需要另一套新的標準?在這些問號未能得到解答前,安全疑慮仍會不斷出現。

圖/pixabay

儘管台灣部份有些問題需要解答,我們不妨先來看一下,萊克多巴胺過去經過哪些毒理試驗與風險評估。

瘦肉精經歷的一連串毒理試驗與風險評估

科學數據能告訴我們的是,在萊克多巴胺以動物用藥上市前,其實經過一連串完整的毒理試驗。

曾擔任行政院食安辦公室、現任陽明大學藥物科學院院長康照洲曾說,「萊克多巴胺幾乎所有(該做的)毒性(測驗)都做完了」。根據世界衛生組織(WHO)食品添加物的資料顯示,萊克多巴胺作為動物用藥上市前曾作過口服單一劑量毒性試驗、體外與活體的基因毒性試驗、多種實驗動物物種,每日連續口服最長一年的重複劑量毒性試驗、二世代生殖毒性試驗、致癌性研究試驗、心血管反應的特殊毒理試驗等。

作了這麼多種毒理試驗,就是為了找出「無不良反應劑量」(No Observed Effect Level, NOEL),也就是試驗動物不會產生任何不良反應的最大劑量。

之後,加上安全係數的調整,推算出人類的每日容許攝取量(Acceptable Daily Intake, ADI)。台大食品科技研究所退休教授孫璐西 2016 年受訪時表示,這是經過科學縝密計算、考量人種與動物間差異後,計算出的每日容許攝取量,「這是一個人每天吃這個量、吃一輩子都沒有問題的量。」;而2012年,聯合國國際食品法典委員會(CDC)也通過訂定瘦肉精的標準,意味承認瘦肉精可使用的正當性。

依據 WHO FOOD ADDITIVES SERIES: 53 的研究資料顯示,人體攝入萊克多巴胺後,在血漿中的平均半衰期為 3.94 小時,口服6小時後,就有約 72% 的萊克多巴胺由尿液中排泄,代謝物主要為硫酸或葡萄糖醛酸鍵結的萊克多巴胺。國衛院林嬪嬪研究員說,雖然目前沒有研究直接證明,殘留於生物體內的鍵結萊克多巴胺是否具活性,但「風險值都是以最大風險的狀態估算,因此無論是硫酸或葡萄糖醛酸鍵結,都會以具有活性的狀態計算在內」。

台灣人愛吃豬,什麼部位都吃,風險評估要因地制宜

但是,一個東西毒不毒,其實取決於「怎麼吃」、「吃多少」。國際制定的標準能完全適用於台灣人嗎?對科學家來說,相較於爭論萊克多巴胺到底安不安全,如何因應台灣民眾飲食習慣、制定出符合社會民情的風險評估值,可能更符合實際情況。

美加日各國依據自己不同的國情,對萊克多巴胺有不同的標準,目前 WHO 下設的風險評估單位 JECFA ( Joint Expert Committee on Food Additives,食品添加劑聯合專家委員會),對萊克多巴胺設定的 ADI 標準是一天 1 毫克/公斤體重(mg/kg),也是普遍被台灣政府拿來計算的數值。

台大食品科技研究所退休教授孫璐西,2016 年受訪時曾表示,多年前曾支持瘦肉精美牛進口,是因為當年食藥署曾計算過,國人會因為牛肉攝入的萊克多巴胺含量,離安全距離還有段差距。

孫璐西當年表示,但豬肉不一樣,因為台灣人吃很多豬肉,而且對於豬的任何部位幾乎都吃,因此政府需要蒐集國人每日攝取豬肉的量,以及瘦肉精美豬各部位的萊克多巴胺殘留量。她指出,因為目前關於豬肉的最大殘留容許量,只有腎、肝、肌肉、脂肪四種部位(參考食藥署),但對於豬肉「幾乎什麼都吃」的台灣人來說,需要有其他部位的肉品殘留量才能精確制定出屬於台灣人安全的風險評估值。

或許仍會有些人有疑慮,尤其是特定敏感族群。例如,先前行政院農委會防檢局對萊克多巴胺的分析提到,「萊克多巴胺在安全性上的最大疑慮為對心血管功能的影響,在動物間結果差異大。」

舉例來說,在猴子連續口服一年的實驗中發現,在餵食 500 和 4000 微克/公斤體重(相當於 0.5 和 4 毫克/公斤體重)萊克多巴胺的劑量下,會引起心跳過快和心臟組織相對重量減少,在狗的試驗上也有類似的情況發生。

由於當初萊克多巴胺開發目的並不是人類用藥,現存人體試驗的資料也只有一次(參考 WHO FOOD ADDITIVES SERIES: 53),如何找出食用萊克多巴胺的敏感族群、以及可能大量食用豬內臟的族群,制定符合這些群眾食用的最大風險值,不只是科學家,也是政策制定者的重要挑戰。

此文改寫自 2016 年報導:我們能說瘦肉精安全嗎?用什麼標準?

參考資料

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文章難易度
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「精液求精」的果蠅!情慾交流後擇偶變得更挑剔?

寒波_96
・2021/09/18 ・4154字 ・閱讀時間約 8 分鐘

繁衍後代是生物的大事。動物在兩性生殖行為中,耗費資源比較少的那邊(通常是男方),一般沒那麼在意對象,更重視多多嘗試,啊嘶~;耗費資源更多的那邊付出較多(通常是女方),會更加謹慎擇偶。

然而,謹慎過頭也有風險,等呀等呀等呀,萬一一直等不到夠好的對象怎麼辦!?

等到花兒都謝了⋯⋯圖/GIPHY

一項新發表的研究報告指出,女果蠅有一套巧妙的調節方式,會在交配以後改變行為,從來者不挑變得挑剔,藉此平衡兩種擇偶策略的風險,甚至調和兩性利益的衝突。

交配不一定受精,「精液求精」的果蠅

果蠅有好幾千種,這兒說的是最常見,會在垃圾桶出沒的「黃果蠅(Drosophila melanogaster)」,也是研究眾多,廣泛使用的模式動物。

打字的時候,「精益求精」很容易打錯成「精液求精」,不過這用在果蠅身上卻是正確的。果蠅在情慾交流時,由男生求偶,女生同意才能進行。交配後女生不需要馬上受精,可以將精子先存起來,再找對象交配,追求更精英的精液。

理論上,由於不用立刻受精,可以精液求精,所以女果蠅能透過切換擇偶策略,解決「求有又要求好」的矛盾。當果蠅還是處女的時候,她們不挑對象,碰到男生就接受,先搜集精子;之後再提高標準,遇見更優質的男生才答應再度交配,獲得更棒棒的精子。

理論未必符合現實,不過新論文透過一系列實驗證實,理論的預測是正確的。

對女果蠅而言,交配只是增加一個機會,不一定要受精。圖/Why fruit fly sperm are giant

有性經驗之後,擇偶變得更挑

黃果蠅有好幾款品系,這項研究用的女生是 Canto-S,男生選用來自非洲西部的 Tai,以及荷蘭的 Netherland(簡稱 NL)。實驗發現,處女果蠅選擇兩者的機率差不多,但是再度交配時,她們卻幾乎只會選 Tai。

也就是說,沒有性經驗的女果蠅比較不挑對象,有性經驗後變得更挑。這有兩個可能原因,第一個是:沒有性經驗的處女果蠅還不懂男生優劣,要在交配過有經驗以後,才懂得挑選好對象❤️

處女果蠅不挑男生,Tai 和 NL 獲選的機率差不多;之後卻幾乎只選擇 Tai 男生。圖/參考資料 1

果蠅交配時,隨著精液進入體內的除了精子,還有一些其他物質,如「性胜肽」(sex peptide,簡稱 SP);而女生的性胜肽受器(SP receptor,簡稱 SPR)接收後,會改變某些生理狀態。

比較發現,「沒有性胜肽受器的女果蠅」,再度交配時不會變得更挑剔;而處女果蠅和「缺乏性胜肽的男生」交配後,再度情慾交流時的擇偶標準,仍然跟處女時一樣。

所以,由這些實驗看來,女果蠅交配後擇偶變嚴格這回事,和性經驗無關,光有性經驗不足以改變行為。因此另一個可能才對:女生變得更挑,是神經化學反應所致。

公式化,不浪漫 QQ 💔

處女果蠅更容易被性刺激,交配後不那麼敏感

女果蠅交配以後,受到性胜肽影響,體內的賀爾蒙「青春激素」(juvenile hormone ,簡稱 JH,也翻譯作保幼激素)會增加,有促進卵細胞生成等效果。

模擬青春激素的 methoprene,讓處女果蠅的偏好變得更強。圖/參考資料 1

擇偶行為的改變,跟青春激素有關係嗎?有種叫做 methoprene 的化合物,化學結構和青春激素很像,可以模擬青春激素的作用。研究發現,餵食 methoprene 給沒有性經驗的果蠅,結果她們也變得更挑,證實青春激素會影響擇偶標準。

女生挑男生,必需懂得分辨,女果蠅怎麼分辨男男間的不同?果蠅用體外的訊號分子——費洛蒙來溝通。實驗指出,缺乏嗅覺受器神經元 Orco 的突變果蠅,不會在有性經驗後變得更挑,表示訊息是透過嗅覺相關的神經訊號傳達。

果蠅有很多個嗅覺神經元,分別接受不同外在刺激,接通不同線路。之前知道黃果蠅女生,有 3 個嗅覺受器(olfactory receptor)對男生的費洛蒙會起反應:Or47b、Or67d、Or88a,而實驗得知,其中只有 Or47b 突變後會改變擇偶行為,可見它應為關鍵。

測試 Or47b 神經元被棕櫚油酸刺激的程度,比起處女果蠅,交配後的女生反應更不敏感。圖/參考資料 1

實測不同的化合物後發現,神經元 Or47b 會對棕櫚油酸(palmitoleic acid)起反應,因此棕櫚油酸可以作為費洛蒙的角色。有趣的是,女生情慾交流過後,Or47b 再被棕櫚油酸刺激時,敏感度會下降一半。

也就是說,棕櫚油酸是男生激發女生性慾的一種訊號;而女生交配過後,對棕櫚油酸的敏感度會降低,有力地解釋了為何她們不再那麼容易接受男生。

而 NL 男生不受歡迎的原因也找到惹:他們的棕櫚油酸含量只有 Tai 男生一半;若是人為替 NL 男生外掛棕櫚油酸,他們被非處女果蠅青睞的機率也會上升。

相對來說,如果弱化青春激素的受器功能,交配後的女果蠅也會傾向在處女時不挑的狀態。

先交配再精液求精,兼顧求有以及求好

綜合上述實驗推論,處女果蠅的嗅覺神經元 Or47b 較為敏感,只要男生有棕櫚油酸就會接受。交配以後,青春激素的增加使得 Or47b 不再那麼容易被刺激;所以只有棕櫚油酸較高,性吸引力夠強的男生才會被接受。

大致是這個過程:處女果蠅交配以後,來自男生的性胜肽,讓女生的青春激素變多,影響嗅覺受器,降低性刺激的效果,使得女果蠅改為選擇費洛蒙更多的男生。圖/參考資料 2

演化上,這對女生有利,有效解決「求有或是求好」的矛盾。

求偶時女果蠅掌握主動,又可以儲存精子。比起一開始就精挑細選,更穩當的擇偶策略是,見到男生就先交配,蒐集一批精子,之後再「精液求精」挑選更好的對象,有更好的就用更好的;沒有的話,反正已經確保有精子可用。

擇偶行為的切換,對果蠅整體也有幫助。族群密度高,個體很密集的時候,男孩紙們競爭激烈,可供選擇的對象較多,女生可以慢慢挑,「一定有,就求好」,維持族群品質。

相對地,假如族群蠅口稀疏,沒什麼對象可以選,女孩紙至少先交配一次的設定,也能增加族群延續的機率。

倘若果蠅進入新的地盤,沒什麼同類可以情慾交流,「先求有」也有助於在新環境建立基礎,不容易滅團。

女男調控不同,解決兩性矛盾

論文這番推論聽起來非常合理,但是還有個需要解釋的環節。求有和求好的平衡,既然靠青春激素驅動,那麼我們也不能忽略,其實黃果蠅男生也有青春激素,而且作用和女生相反。

女生青春激素增加的效果是降低性慾,擇偶更謹慎;但男生的青春激素變多之後(一般會隨著年齡上升),效果反而是增強性慾。

由於生殖時付出的成本不同,女生和男生的利益有別。顯而易見,如果青春激素在兩性都促進性慾,對女生是傷害;可若是都抑制性慾,便換成男生不利。

實際觀察到青春激素「促進男生,抑制女生」的作用方式,確實是調和性別衝突(sexual conflict)的辦法。

果蠅有個調控基因表現、造成性別差異的轉錄因子 Fruitless,主要在神經系統作用。其蛋白質在兩性間會形成不同款式,男生版為 FruM,女生版則是 FruF。

男果蠅的青春激素增加後,男生版的 FruM 表現上升,刺激下游的離子通道 pickpocket25 表現(簡稱 ppk25),繼而增加嗅覺受器 Or47b 的敏感度,增加性欲。啊嘶~啊嘶~啊嘶~

女生不同。女果蠅的青春激素增加後,女生版的 FruF 表現同樣會上升,但是離子通道 ppk25 不為所動。這就使得 Or47b 的敏感度下降,達到抑制性慾的效果。啊~嘶~

目前仍不清楚,女生如何控制 Or47b 的敏感度,只能確定與男生的調控方式不一樣。同一個基因、訊號、刺激,在女生與男生的角色有別,便有可能造成兩性衝突,必需被紓解;而常見方式是,生物會透過兩性有別的機制調控。

值得一提的是,不少昆蟲其實都有青春激素,我們也已經知道它在不同情境扮演眾多角色,而這回又新得知一種;同一種化學物質,可以衍生出不同的用法,不侷限於一項功能,正是生命千變萬化的原因之一。

女果蠅擇偶行為的改變,和交配後不需要立刻受精密不可分;那麼,不能延遲受精的動物,又採取什麼手段,兼顧求有與求好的目標呢?這將是有趣的探討方向。

延伸閱讀

參考資料

  1. Kohlmeier, P., Zhang, Y., Gorter, J. A., Su, C. Y., & Billeter, J. C. (2021). Mating increases Drosophila melanogaster females’ choosiness by reducing olfactory sensitivity to a male pheromone. Nature ecology & evolution, 1-9.
  2. Escaping the choosiness trap
  3. Fruit flies lose their virginity lightly – and then become choosy

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

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寒波_96
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生命科學碩士、文學與電影愛好者、戳樂黨員,主要興趣為演化,希望把好東西介紹給大家。部落格《盲眼的尼安德塔石器匠》、同名粉絲團《盲眼的尼安德塔石器匠》。
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