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山胡椒精油有助調節中樞神經

活躍星系核_96
・2012/07/18 ・916字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 479 ・五年級

你可能吃過山胡椒做的料理,但卻不知道山胡椒的功用?國立中興大學森林學系特聘教授王升陽與副教授曾彥學所組成的研究團隊,在《木材科學期刊》(Journal of Wood Science)的研究報告中證實,山胡椒果實的揮發性成分具有安眠、止痛及鎮痛等調節動物中樞神經的活性。

山胡椒(Litsea cubeba)為台灣原生植物,屬樟科小喬木,全株包含果實及樹葉皆具有芳香氣味,味道類似胡椒與薑的綜合,在泰雅族語中稱為「馬告」,為原住民傳統調味食品,果實常用來入菜,滷豬肉、牛肉、炒小魚干,或蒸魚、煮湯等等,為原住民風味餐重要的調味料。賽夏族與泰雅族也常將其用於消除宿醉所引起的頭疼、身體痠痛等症狀。在民間傳統用藥中,亦有祛風濕、消腫、解毒、止痛的功效。

研究團隊經歷兩年研究,利用氣相層析質譜儀分析山胡椒果實的揮發成分,確定其主要成分為香葉醛(Geranial)、橙花醛(Neral)和檸檬烯(d-Lemonene),接續利用小鼠實驗來評估山胡椒果實精油對動物中樞神經系統的作用與影響。

實驗結果發現山胡椒果實精油可明顯地延長小鼠的麻醉後的鎮靜時間,同時減少游泳試驗所產生的不動時間,也就是具抗憂鬱的作用。而在高腳十字迷宮試驗中,也顯示出山胡椒果實揮發性成分具有抗焦慮的功用。另外,山胡椒果實精油還具有鎮痛的效果。

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王升陽指出,隨著科學與文明的進步加上現代人由於生活步調快速、工作壓力增加,進而產生許多身心疾病,包括失眠、頭痛、焦慮、憂鬱、腰酸背痛、慢性疲勞等等。在一般日常生活如能使用一些山胡椒精油,對於中樞神經有問題或調節不好的人,會有很顯著的幫助。

研究團隊在國科會與林務局的計畫支持下,系統性地針對本土森林植物成分(特別是森林芬多精)對動物中樞系統的調節作用進行探討。目前研究團隊進行中的台灣原生植物研究約20多種,特別以坊間具療效的民俗植物為主,希望以科學實驗方式證明植物活性。目前在山胡椒研究已有初步成果,相信對於台灣原生植物未來的開發運用有重要的意義。

資料來源:中興大學新聞稿

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活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia

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從奈米微塵到化學氣體, HEPA 與活性碳如何聯手打造純淨空氣?
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/04/17 ・4433字 ・閱讀時間約 9 分鐘

本文由 Amway 委託,泛科學企劃執行。

很多人可能沒想到,無論是家用的空氣清淨機,還是造價動輒百億的頂尖晶圓廠,它們對抗污染的核心武器並非什麼複雜的雷射防護罩,而是一片外觀像紙一樣的 HEPA 濾網
在半導體產業的無塵室中,「乾淨」的定義極其殘酷:一粒肉眼看不見的灰塵,就足以讓造價數百萬美元的晶圓直接報廢 / 圖片來源:envato

到底怎樣才算是「乾淨」?這不是什麼靈魂拷問,而是一個價值上億的商業命題。

在半導體產業的無塵室中,「乾淨」的定義極其殘酷:一粒肉眼看不見的灰塵,就足以讓造價數百萬美元的晶圓直接報廢。空氣品質的好壞,甚至能成為台積電(TSMC)決定是否在當地設廠的關鍵性指標。回到你的家中,雖然不需要生產精密晶片,但我們呼吸系統中的肺泡同樣精密,卻長期暴露在充滿 PM2.5、病毒以及各種揮發性氣體的環境中。為了守護健康,你可能還要付費購買「乾淨的空氣」來用。

因此,空氣議題早已超越單純的環保範疇,成為同時影響國家經濟與個人健康的重要問題。

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很多人可能沒想到,無論是家用的空氣清淨機,還是造價動輒百億的頂尖晶圓廠,它們對抗污染的核心武器並非什麼複雜的雷射防護罩,而是同一件看起來平凡無奇的東西:一片外觀像紙一樣的 HEPA 濾網。但你真的相信,就憑這層厚度不到幾公分的板子,能擋住那些足以毀滅精密晶片、滲透人體細胞的「奈米級刺客」嗎?

這片大家都聽過的 HEPA 濾網,裡面到底是什麼?

首先,我們必須打破一個直覺上的誤解:HEPA 濾網(High Efficiency Particulate Air filter)在本質上其實並不是一張「網」。

細懸浮微粒 PM2.5,是指粒徑在 2.5 微米以下的污染物,它們能穿過呼吸道直達肺泡,並穿過血管引發全身性發炎。但這只是基本,在工廠與汽車尾氣中,還存在粒徑僅有 1 微米的 PM1,甚至是小於 0.1 微米的「超細懸浮微粒」(UFP,即 PM0.1)。 UFP 不僅能輕易進入血液,甚至能繞過血腦屏障(BBB),進入大腦與胎盤,其破壞力十分可怕。

如果 HEPA 濾網像水槽濾網或麵粉篩一樣,單靠孔目大小來「過濾」粒子,那麼為了攔截奈米微粒,濾網的孔目只能無限縮小到幾乎不透氣的程度。更別說在台積電或 Intel 的製程工程師眼裡,一般人認為的「乾淨」,在工程師眼裡簡直像沙塵暴一樣。對於線寬僅有 2 奈米3 奈米(相當於頭髮直徑萬分之一)的晶片而言,空氣中一顆微小的塵埃,就是一顆足以毀滅世界的隕石。

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因此,傳統的過濾思維並非治本之道,我們需要的是原理截然不同的過濾方案。這套技術的雛形,最早可追溯至二戰時期的「曼哈頓計畫」。

HEPA 的前身,誕生於曼哈頓計畫!

1940 年代,製造濃縮鈾是發展原子彈的關鍵。然而,若將排氣直接排向大氣,會導致致命的放射性微粒擴散。負責解決這問題的是 1932 年諾貝爾化學獎得主歐文·朗繆爾(Irving Langmuir),他是薄膜和表面吸附現象的專家。他開發了「絕對過濾器」(Absolute Filter),其內部並非有孔的篩網,而是石綿纖維。

有趣的來了,如果把過濾器放到顯微鏡下,你會發現纖維之間的空隙,其實比某些被攔截的粒子還要大。那為什麼粒子穿不過去呢?這是因為在奈米尺度下,物理規則與宏觀世界完全不同。極微小的粒子在空氣中飛行時,並非走直線,而是會受到空氣分子撞擊,而產生「布朗運動」(Brownian Motion),像個醉漢一樣東倒西歪。

當粒子通過由緻密纖維構成的混亂迷宮時,布朗運動會迫使它們不斷轉彎、移動,最終撞擊到帶有靜電的纖維上。這時,靜電的吸附力會讓纖維就像蜘蛛網般死死黏住微粒。那些狂亂移動的奈米刺客,就這樣被永久禁錮迷宮中。

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現在最常見的 HEPA 材料,是硼矽酸鹽玻璃纖維。

現代 HEPA 濾網最常見的核心材料為硼矽酸鹽玻璃纖維。這些玻璃纖維的直徑通常介於 0.5 至 2 微米之間,它們在濾網內隨機交織,像是一座茂密「黑森林」。微粒進入這片森林後,並非僅僅面對一層薄紙,而是得穿越一個具有厚度且排列混亂的纖維層,微粒極有可能在布朗運動的影響下撞擊並黏附在某根玻璃絲上。

除此之外,HEPA 濾網在外觀上還有一個極具辨識度的特徵,那就是像手風琴般的摺紙結構。濾材會被反覆摺疊、摺成手風琴的形狀,中間則用鋁箔或特殊的防潮紙進行結構支撐,目的是增加表面積。這不僅為了捕獲更多微粒,而是要「降低過濾風速」。這聽起來可能有點反直覺:過濾不是越快越好嗎?

其實,這與物理學中的流速控制有關。想像一條水管,如果你捏住出口,水流會變得湍急;若將出口放開並擴大,雖然總出水量不變,但出水處的流速會變得緩慢。對於 HEPA 濾網而言,當表面積越大,單位面積所需承載的空氣量就越少,空氣穿透濾網的速度也就越低。

低流速代表微粒停留在濾網內的時間也更久,增加被捕捉的機會。此外,越大的表面積也為 HEPA 濾網帶來了高「容塵量」,延長了使用壽命,這正是它能夠稱霸空氣清淨領域多年的主因。

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然而,即便都叫做 HEPA 高效率空氣微粒子過濾網 (High Efficiency Particulate Air filter),但每個 HEPA 的成分與結構還是會不一樣。例如 安麗逸新空氣清淨機 SKY ,其標榜「可過濾粒徑最小至 0.0024 微米」的污染物,去除率高達 99.99%。

0.0024 微米是什麼概念?塵蟎、花粉、皮屑或黴菌孢子,大小約在 2 至 200 微米;細懸浮微粒  PM2.5 大小約 2.5 微米,細菌也大概這麼大。最小的其實是粒徑小於 0.1 微米的「超細懸浮微粒」,大多數的病毒(如流感、新冠病毒)都落在此區間。對安麗逸新 的HEPA濾網來說,基本上通通都是可被攔截的榜上名單。

在過敏防護上,它更獲得英國過敏協會(Allergy UK)認證,能有效處理 19 大類、102 種過敏原,濾除空氣中超過 300 種氣態與固態污染物。

同樣的過濾邏輯一旦進入半導體無塵室,就必須換一條更為嚴苛的技術路線。因為硼矽酸鹽玻璃纖維對晶圓來說有個致命傷,就是「硼 (Boron)」 / 圖片授權:Shutterstock

然而,同樣的過濾邏輯一旦進入半導體無塵室,就必須換一條更為嚴苛的技術路線。因為硼矽酸鹽玻璃纖維對晶圓來說有個致命傷,就是「硼 (Boron)」。

在半導體製程中,硼是常見的 P 型摻雜物,用來精準改變矽晶圓的電性。如果濾網有任何微小的破損、老化或化學侵蝕,進而釋放出極微量的硼離子,就可能直接污染晶圓,改變其導電特性,導致晶片報廢。

此外,無塵室要求的是比 HEPA 更極致的 ULPA(超低穿透率空氣濾網) 等級的潔淨度。ULPA 的標準通常要求對 0.12 微米 的粒子達到 99.999% 甚至 99.9999% 的超高攔截率。在奈米級的競爭中,任何多穿透的一顆微塵,都代表著一筆不小的經濟損失。

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為了解決「硼」的問題並追求極限的過濾效率,材料學家搬出了塑膠界的王者,PTFE 也鐵氟龍。鐵氟龍不僅耐酸鹼、耐腐蝕,還能透過拉伸製成直徑僅 0.05 至 0.1 微米 的極細纖維,其細度遠勝玻璃纖維。雖然 PTFE 耐化學腐蝕,但它既昂貴且物理上也很脆弱,安裝時若不小心稍微觸碰,數萬元的濾網就可能報銷。因此,你只會在晶圓廠而非一般家庭環境看到它。

即便如此,在空氣濾淨系統中,還有一樣是無塵室和你家空氣清淨器上面都有的另一張濾網,就是活性碳濾網。

活性碳如何從物理攔截跨越到分子吸附?

好不容易將微塵擋在門外時,危機卻還沒有解除。因為空氣中還隱藏著另一類更難纏的大魔王:AMC(氣態分子污染物)

HEPA 或 ULPA 這類物理濾網雖然能攔截固體微粒,但面對氣態分子時,就像是用網球拍想撈起水一樣徒勞。這些氣態分子如同「幽靈」一般,能輕易穿過物理濾網的縫隙,其中包括氮氧化物、二氧化硫,以及來自人體的氨氣與各種揮發性有機物(VOCs)。

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為了對付這些幽靈,我們必須在物理防線之外,加裝一道「化學濾網」。

這道防線的核心就是我們熟知的活性碳。但這與烤肉用的木炭不同,這裡使用的是經過特殊改造的「浸漬處理(Impregnation)」活性碳。材料科學家會根據敵人的不同性質,在活性碳上添加不同的化學藥劑:

  • 酸鹼中和:對付氮氧化物、二氧化硫等酸性氣體,會在活性碳上添加碳酸鉀、氫氧化鉀等鹼性藥劑,透過酸鹼中和反應將有害氣體轉化為固體鹽類。反之,如果添加了磷酸、檸檬酸等酸性藥劑,就能中和空氣中的氨氣等鹼類。
  • 物理吸附與凡德瓦力:對於最麻煩的有機揮發物(VOCs,如甲醛、甲苯),因為它們不具酸鹼性,科學家會精密調控活性碳的孔徑大小,利用龐大的「比表面積」與分子間的吸引力(凡德瓦力),像海綿吸水般將特定的有機分子牢牢鎖在孔隙中。
活性碳如何從物理攔截跨越到分子吸附? / 圖片來源:Amway

空氣濾淨的終極邏輯:物理與化學防線的雙重合圍

在晶圓廠這種對空氣品質斤斤計較的極端環境,活性碳的運用並非「亂槍打鳥」,而是一場極其精密的對戰策略。

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工程師會根據不同製程區域的空氣分析報告,像玩 RPG 遊戲時根據怪物屬性更換裝備一樣——「打火屬性怪要穿防火裝,打冰屬性則換上防寒裝」。在最關鍵的黃光微影區(Photolithography),晶圓最怕的是人體呼出的氨氣,此時便會配置經過酸性藥劑處理的活性碳進行精準中和;而在蝕刻區(Etching),若偵測到酸性廢氣,則會改用鹼性配方的濾網。這種「對症下藥」的客製化邏輯,是確保晶片良率的唯一準則。

而在你的家中,雖然我們無法像晶圓廠那樣天天進行空氣成分分析,但你的肺部同樣需要這種等級的保護。安麗逸新空氣清淨機 SKY 的設計邏輯,正是將這種工業級的精密防護帶入家庭。它不僅擁有前述的高規 HEPA 濾網,更搭載了獲得美國專利的活性碳氣味濾網。

關於活性碳,科學界有個關鍵指標:「比表面積(Specific Surface Area)」。活性碳的孔隙越多、表面積越大,其吸附能力就越強。逸新氣味濾網選用高品質椰殼製成的活性碳,並經過高溫與蒸氣的特殊活化處理,打造出多孔且極致高密度的結構。

這片濾網內的活性碳配重達 1,020 克,但其展開後的總吸附表面積竟然高達 1,260,000 平方公尺——這是一個令人難以想像的數字,相當於 10.5 個台北大巨蛋 的面積。這種超高的比表面積,是市面上常見濾網的百倍之多。更重要的是,它還添加了雙重觸媒技術,能特別針對甲醛、戴奧辛、臭氧以及各種細微的異味分子進行捕捉。這道專利塗層防線,能將你從裝潢家具散發的有機揮發氣體,或是路邊繁忙車流的廢氣中拯救出來,成為全家人的專屬空氣守護者。

總結來說,無論是造價百億的半導體無塵室,還是守護家人的空氣清淨機,其背後的科學邏輯如出一轍:「物理濾網攔截微粒,化學濾網捕捉氣體」。只有當這兩道防線同時運作,空氣才稱得上是真正的「乾淨」。

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采采蠅與寄生蟲,以及空氣中的油膩愛情
寒波_96
・2023/04/04 ・4059字 ・閱讀時間約 8 分鐘

非洲的采采蠅(tsetse fly)以吸血維生,但是它們也時常是錐蟲的宿主,如果吸食人血,便有機會將錐蟲傳染給人類,引發昏睡病,在非洲導致不少問題。

昆蟲常以費洛蒙作為溝通媒介,采采蠅也不例外。2023 年發表的新研究,找到幾款采采蠅使用的費洛蒙,能促進情慾交流;而且又發現感染錐蟲會改變費洛蒙組成,求偶時還會降低身價。

在非洲體驗大自然,務必注意采采蠅!圖/TripSavvy / Nez Riaz 

昆蟲的氣味語言

舌蠅屬(Glossina)旗下有多個物種統稱「采采蠅」,這項研究著重的是 Glossina morsitans,為求簡便,本文之後直接稱之為「采采蠅」。要注意還有不一樣的其他款采采蠅,本文後面會登場一種。

費洛蒙是生物排放到體外,用於溝通的訊號分子,可謂是昆蟲的化學語言。一如人類的花言巧語或暴言各有巧妙,各種昆蟲使用不同費洛蒙,能達到不同效果。

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從前對采采蠅的費洛蒙也不是一無所知,以前知道有一種化學分子 15,19,23-trimethylheptatriacontane,也叫作 morsilure,被采采蠅當作費洛蒙。此分子是主鏈為 37 個碳鍊長,總共有 40 碳的脂肪酸衍生物,而且含量非常多,5 天大的女生超過 4 mg。

有些費洛蒙輕盈,可以揮發;也有的飄不起來,要直接接觸。40 碳的分子體重太胖,只能直接碰觸,可以說是一種接觸式的油膩情慾。

傳宗接代,迅速而持久

新研究的目標是探討:采采蠅是否存在揮發性費洛蒙,又如何作用。比較效果之前,要先了解采采蠅情慾交流的正常狀況。

把沒有性經驗的一男一女擺在一起,20 組幾乎都迅速合體,在 15 秒內開始啪啪啪(請自行腦補音效);而且平均 do 愛 58.5 分鐘之久,持久力一級棒。

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讓一女一男共處一室,紀錄它們的交配過程。所有沒有性經驗的采采蠅,都在幾分鐘內合體,延續超過 55 分鐘。圖/參考資料1

拿來對照的對象,是常被當作實驗動物的黃果蠅(Drosophila melanogaster)。黃果蠅和采采蠅雖然都叫蠅,但是親戚關係比人和猩猩之差還要遠,不是最合適的比較對象,不過是最方便取得的材料。

黃果蠅平均要等 22 分鐘才男女合體,維持 20 分鐘左右,明顯不如采采蠅對性的渴望。然而,采采蠅的實驗,假如一方換成交配過的女生,原本興致高昂的男生竟然會完全不想 do 愛,判若兩蠅。

總之,采采蠅情慾交流的正常狀態是,由男生向女生求偶,女生很快接受。過程中吸引男生辨識的「女蠅味」是哪些費洛蒙呢?

空氣中充滿愛情的味道

采采蠅的費洛蒙是脂肪酸衍伸物,和果蠅、螞蟻一樣,能用有機溶劑己烷(hexane)分離。

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可是一開始實驗,把接觸采采蠅 10 分鐘的己烷塗在棒棒上,結果不論是有或沒有性經驗的男女,4 類原味樣品對男生都毫無吸引力。

做過實驗都知道,沒反應不能寫論文 💔。所以又把搜集費洛蒙的時間延長到 24 小時,這下就對惹 ❤️!

觀察得知,沒有性經驗的處女原味,能吸引 60% 男生;有性經驗的女生則是 27%;男蠅味對男生依然缺乏吸引力。

把采采蠅身上萃取的氣味,塗在棒棒上,觀察是否會吸引采采蠅。圖/參考資料1

「女蠅味」具體是什麼呢?用氣相層析質譜儀(Gas Chromatography Mass Spectrometry,簡稱 GC-MS)分離可得到 6 種化學物質。

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3 種是脂肪酸:16 碳的棕櫚酸、棕櫚油酸,以及 18 碳的油酸。3 種是脂肪酸加上甲基酯(methyl ester)的衍生物:methyl palmitoleate(MPO)、methyl oleate(MO)、methyl palmitate(MP)。

就算是做這一行的,大部分也會覺得那一串名詞彷彿火星文,反正就是好幾種結構略有不同的油。但是以訊號分子來說,重點不是有多油膩,而是這些分子會啟動哪些神經反應,又影響哪些行為。

費洛蒙有時候化學結構只差一點點,意義完全不同,就像人類講話,「我日常生性活潑,想要多交朋友」和「我日常性生活潑,想要多交朋友」意思就很不一樣。

采采蠅身體外,存在感最明顯的 6 種分子,包括 3 種脂肪酸以及 3 種脂肪酸衍生物。圖/參考資料1

饞她身子的味道,油膩的情慾語言

女蠅味 6 種成分逐一測試,女生們完全不為所動。至於男生,3 款脂肪酸都缺乏吸引力,不過 3 款衍生物都有吸引力,尤其是塗抹 MPO 的棒棒,能吸引 87% 男生,效果最強(有人覺得奇怪,比前述實驗 60% 更高嗎?應該是因為濃度更高,效果更強)。

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費洛蒙有具體的收訊器,訊號應該是透過觸角(antenna)上的感覺受器傳達,因為如果把觸角切除,男生也不會起反應。

為了進一步認識費洛蒙的效果,研究者又將費洛蒙塗在近親物種 Glossina fuscipes 身上。正常時這次的主角 Glossina morsitans 采采蠅男生,對異種女生不會有性趣;但是近親女 MPO 上身後,有 60% 男生會撲上來。

可見單單 MPO 這種化學分子,便對男生有強烈的誘惑力。可是這只是單方面的喜歡,近親女依然對異種男生毫無感覺,會把他們馬上踢開。

感受情慾的神經元

不一樣的費洛蒙,會激發不同感覺神經元,就像把某個開關打開。采采蠅的觸角上有許多微小的感覺零件(sensilla),各自配備不同的受器神經元。被激發的 sensilla 上存在兩款神經元 A 與 B,對不同物質起反應。

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MPO 會刺激 B 神經元,而且分隔一段距離,透過氣流傳送便有效果。由此判斷 MPO 是揮發性作用的費洛蒙。

但是同樣的距離,MO 與 MP 都不起反應。不過縮短到距離 1mm 後,MP 就能刺激 B 神經元,MO 則能同時刺激 A 與 B。這兩款費洛蒙僅管結構類似 MPO,卻要近到快直接接觸才有作用。顯然這種事不能看結構鍵盤辦案,要實測才知道。

測試費洛蒙是否可以透過氣流飄送,只有 MPO 能在比較遠的距離起作用。圖/參考資料1

奇妙的是,這些費洛蒙對近親物種 Glossina fuscipes 的神經元,幾乎都不起作用。因此上述費洛蒙與受器的組合,僅限於 Glossina morsitans 這款采采蠅,和其他物種未必有共通語言,近親即使收到也理解不能。

寄生錐蟲降低身價,采采蠅也是受害者

不少采采蠅體內存在錐蟲,吸血時成為傳播媒介。檢驗發現,錐蟲對采采蠅的影響也非常明顯,會大幅影響求偶選擇。

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采采蠅的求偶是男生提出要求,女生決定是否接受。觀察得知,有或沒有感染的兩男,如果和處女共處一室,女生接受兩者的機率差異不多。但是有或沒有感染的兩女,給男生選擇,男生 100% 挑選沒有感染的女生。

這麼看來,有錐蟲寄生的女生,在男生眼中是比較差的對象,但是不知道男生如何分辨。費洛蒙方面,被寄生的采采蠅又會多出 21 種揮發性小分子,也許有所影響,可惜這些氣味的具體作用仍不清楚。

采采蠅感染錐蟲與否,費洛蒙們明顯有別。圖為氣相層析在不同時間點,陸續分離出的分子,感染錐蟲的采采蠅多出許多種分子。圖/參考資料1

上述結果都是實驗室中的測試。采采蠅在野外活動時,或許大部份候選蠅都是感染錐蟲的不理想對象。野生的采采蠅實際上如何擇偶,也許是另一番光景。不過應該能推測,它們也不喜歡錐蟲。

食慾與情慾的開關一同打開,吃飯,順便do愛?

野生的采采蠅,要自己尋找對象。最容易碰到異性的場合是采采蠅餐廳,也就是被吸血的動物周圍。實際觀察到,采采蠅常常在獵物附近順便情慾交流。

動物散發的氣味分子,就像餐廳飄出的香味,吸引采采蠅前來覓食。有趣的是,獵物排放的 4-methylphenol、1-octen-3-ol 兩種揮發性物質,和采采蠅的揮發性費洛蒙 MPO 使用同一套神經受器。

或許采采蠅去吃飯,開啟食慾的同時,也一同釋放情慾的開關。交配和吃飯是兩回事,如果能一次滿足,也很棒。

如果對氣味在各種生物的角色有興趣,可以閱讀科普書你聞到了嗎?:從人類、動植物到機器,看嗅覺與氣味如何影響生物的愛恨、生死與演化》。

延伸閱讀

參考資料

  1. Ebrahim, S. A., Dweck, H. K., Weiss, B. L., & Carlson, J. R. (2023). A volatile sex attractant of tsetse flies. Science, 379(6633), eade1877.
  2. Chemical notes of tsetse fly mating

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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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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山胡椒精油有助調節中樞神經
活躍星系核_96
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你可能吃過山胡椒做的料理,但卻不知道山胡椒的功用?國立中興大學森林學系特聘教授王升陽與副教授曾彥學所組成的研究團隊,在《木材科學期刊》(Journal of Wood Science)的研究報告中證實,山胡椒果實的揮發性成分具有安眠、止痛及鎮痛等調節動物中樞神經的活性。

山胡椒(Litsea cubeba)為台灣原生植物,屬樟科小喬木,全株包含果實及樹葉皆具有芳香氣味,味道類似胡椒與薑的綜合,在泰雅族語中稱為「馬告」,為原住民傳統調味食品,果實常用來入菜,滷豬肉、牛肉、炒小魚干,或蒸魚、煮湯等等,為原住民風味餐重要的調味料。賽夏族與泰雅族也常將其用於消除宿醉所引起的頭疼、身體痠痛等症狀。在民間傳統用藥中,亦有祛風濕、消腫、解毒、止痛的功效。

研究團隊經歷兩年研究,利用氣相層析質譜儀分析山胡椒果實的揮發成分,確定其主要成分為香葉醛(Geranial)、橙花醛(Neral)和檸檬烯(d-Lemonene),接續利用小鼠實驗來評估山胡椒果實精油對動物中樞神經系統的作用與影響。

實驗結果發現山胡椒果實精油可明顯地延長小鼠的麻醉後的鎮靜時間,同時減少游泳試驗所產生的不動時間,也就是具抗憂鬱的作用。而在高腳十字迷宮試驗中,也顯示出山胡椒果實揮發性成分具有抗焦慮的功用。另外,山胡椒果實精油還具有鎮痛的效果。

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研究團隊在國科會與林務局的計畫支持下,系統性地針對本土森林植物成分(特別是森林芬多精)對動物中樞系統的調節作用進行探討。目前研究團隊進行中的台灣原生植物研究約20多種,特別以坊間具療效的民俗植物為主,希望以科學實驗方式證明植物活性。目前在山胡椒研究已有初步成果,相信對於台灣原生植物未來的開發運用有重要的意義。

資料來源:中興大學新聞稿

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解酒藥的研究可靠嗎?
帕德波耶特 Pas de poète_96
・2022/02/16 ・2728字 ・閱讀時間約 5 分鐘

無論逢年過節,還是與朋友、同事的聚會,多少都會遇到「喝酒」這一關吧?如果是婚禮的話,新郎官往往也會被灌以各種神秘的「特調」,直到散場時,早已渾身酒氣,路都走不好。狀況勉強好點的,大不了就吐一場,回家洗洗睡;有些人比較慘,回家還一路頭痛到隔天。

從我們開始停止喝酒、體內酒精濃度下降倒計時的那一刻起,所有隨之而來的負面身心症狀,都被化整為「宿醉」(hangover)這兩個字。[1][2]而民間盛傳的解酒妙方,是否真有其用,一直以來都缺乏「有效且穩妥」的研究設計和證據支持。

因此,英國倫敦國王學院(Kings College London)與南倫敦醫院(South London and Maudsley NHS Foundation Trust)研究人員攜手合作,盼能在眾多有關宿醉治療的研究中,從中篩選出兼具實驗品質與藥物耐受性的文獻,最終找到能有效解宿醉的仙丹。研究刊載於《成癮研究》(Addiction)期刊。[3]

圖/GIPHY

人為何宿醉?宿醉常見的症狀是什麼?

在進入正題之前,先來瞭解一下酒精在人體裡如何被代謝,以及宿醉到底從何而來。

當酒精(或說乙醇)進到人體,其中的百分之五會透過消化道被吸收和代謝,剩餘的則會在體內開始循環,而那些在身體裡「旅行」的乙醇,有百分之二到十不等會被肝臟或腎臟排出。這也是為何,當我們喝太多酒時,會常常想要跑廁所,繼而使大腦和身體脫水,引發宿醉症狀。

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美國國家衛生院(NIH)指出 [4],除了身體疲累、口乾舌燥與頭痛,宿醉的典型症狀還包括肌肉痠痛、噁心、胃痛等問題。根據每個人狀況不一樣,甚至還可能出現眩暈、對聲光刺激敏感、焦慮、易怒、爆汗以及血壓升高。

該如何在短時間內緩解宿醉帶來的痛苦,一直都是懸而未解的謎題。有人說要狂灌水,有人則是傾向喝運動飲料,也有人出動咖啡和茶這類利尿好物,試圖讓藏在全身上下的酒精,通通隨著尿液被掃地出門。甚至還有「以毒攻毒」派的信徒,打算再多喝幾杯,看看這些症狀能否快速消退,結果酒不但沒退,還引發酒精使用障礙(alcohol use disorder)等身心疾患。[5]

圖/GIPHY

可惜,想走「排水」這個策略的話,前述機制只能代謝掉一小部分的酒精,餘下在體內循環的乙醇,還得仰賴肝臟裡的「酒精脫氫酶系統(ADL)」和「微粒體乙醇氧化系統(MEOS)」接手處理 [6][7],它們會將乙醇分解成乙醛、輔酶(NADH)和氫離子等物質。另外,由於乙醛對人體有毒性,因此必須再透過乙醛脫氫酶(ALDH2),讓乙醛進一步變身成對身體無害的醋酸鹽,最終慢慢排出體外……。

有人可能會問:那藥物的介入呢?我們總能對症下藥,找到合適的處方,來解決這個問題吧?事實上,過往確實有不少關於這方面的研究,然而這些研究往往是敘述性的,且未能在定時、定量下進行測試,甚至沒有安慰劑組進行對照,因此很難斷定這些物質解宿醉的效果。

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研究目的與資料篩選

為釐清這些報告中的解酒妙方是否真的管用,英國倫敦國王學院與南倫敦醫院的埃莫特.羅伯特茲(Emmert Roberts)等人,決定將它們搜集起來做系統性回顧,並逐一檢驗這些報告的實驗設計與結果是否足夠可靠。

他們透過 MEDLINE®、Embase、CENTRAL 與 PsycINFO 等醫學、生物和心理相關的研究資料庫,找到截至 2021 年 8 月 1 日止,所有治療酒精宿醉的藥理介入成效研究。另外,不僅研究的命題要有關聯,這些研究還必須是設有安慰劑組的隨機對照試驗(randomised placebo‐controlled trials)。最終,有 21 項研究通過海選,受試者共計有 386 位。

與安慰劑組相比,各研究中發現能顯著改善宿醉症狀的物質,包含丁香提取物(clove extract)、托芬那酸(tolfenamic acid)、吡硫醇(pyritinol)、北枳椇果(Hovenia dulcis fruit)提取物、L-半胱氨酸(L-cysteine)、紅參以及韓國梨果汁等。

而中藥裡常見的刺五加(Acanthopanax senticosus)或葉下珠(Phyllanthus amarus)的提取物,在統計學上也都顯示有顯著的效用。

基於好奇,筆者把上述物質丟到 Google 搜尋,查了它們各自號稱的功效,發現丁香、L-半胱氨酸與韓國梨汁可提升酒精代謝效率,托芬那酸和吡硫醇可減少頭痛、噁心等宿醉症狀,而北枳椇果在中醫裡則有解酒毒的作用,紅參則是護肝解酒。

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資料證據的品質如何把關?

為了分辨這些研究裡號稱可以治療宿醉的藥物到底有沒有效,研究人員透過「證據等級評分系統」(Grading of Recommendations Assessment Development and Evaluation, GRADE),根據各研究中可能存在的偏見、不一致性、間接性、不精確性與其他因素等風險,初步將這些報告結果的品質分成「高、中、低、非常低」四個等級,並決定從這些藥品的效用耐受性這兩項因子著手調查。

結果顯示,這些研究多數都存在著方法學上的限制(methodological limitations),且研究的精確性也不高。另外,因不良事件(adverse events, AEs)導致受試者退出試驗的人數,沒有統計學上的顯著差異,因此關於藥物耐受性的證據並不充分。最後,這些研究結果的證據品質,在 GRADE 裡都被評為「非常低」。

理性飲酒

也就是說,目前沒有任何品質完備的研究可以告訴我們,什麼樣的物質或飲品,被證實可以從根本改善、治療宿醉症狀。真要說的話,在耐受性較佳(但證據品質差)的研究中,丁香提取物(clove extract)、托芬那酸(tolfenamic acid)和吡硫醇(pyritinol)可能是最值得研究的對象。

最終,埃莫特.羅伯特茲也表示,根據這次的回顧,所有關於預防或治療宿醉的藥物、飲品,研究證據品質都很低,未來需經過更嚴格的評估再做判斷。[8] 看來,想走快路解酒的朋友們,只能適度飲酒,或是乖乖坐等體內分解酒精的 ADL 和 MEOS,以一個公務員的行政效率慢慢處理掉體內多餘的酒精(以及它們帶來的災難)了!

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圖/GIPHY

參考文獻

  1. Verster JC. The alcohol hangover–a puzzling phenomenon. Alcohol & Alcoholism. 2008;43(2):124-6.
  2. Verster JC, Scholey A, van de Loo AJAE, Benson S, Stock A-K. Updating the Definition of the Alcohol Hangover. Journal of Clinical Medicine. 2020;9(3):823.
  3. (PDF) The efficacy and tolerability of pharmacologically active interventions for alcohol‐induced hangover symptomatology: A systematic review of the evidence from randomised placebo‐controlled trials (researchgate.net)
  4. Hangovers | National Institute on Alcohol Abuse and Alcoholism (NIAAA) (nih.gov)
  5. Verster JC. The “hair of the dog”: a useful hangover remedy or a predictor of future problem drinking? Current drug abuse reviews. 2009;2(1):1-4.
  6. Jennifer Draper, Marie Kainoa Fialkowski Revilla, & Alan Titchenal (2020) 7.2: Alcohol Metabolism. LibreTexts.
  7. Samir Zakhari. Overview: How Is Alcohol Metabolized by the Body? PDF
  8.  No convincing scientific evidence that hangover cures work, according to new research (medicalxpress.com)
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帕德波耶特 Pas de poète_96
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嗜酒如命的平靜份子,逃離醫療工作後,在一連串荒謬的經歷下,成了文字與音樂工作者。

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山胡椒精油有助調節中樞神經
活躍星系核_96
・2012/07/18 ・916字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 479 ・五年級

你可能吃過山胡椒做的料理,但卻不知道山胡椒的功用?國立中興大學森林學系特聘教授王升陽與副教授曾彥學所組成的研究團隊,在《木材科學期刊》(Journal of Wood Science)的研究報告中證實,山胡椒果實的揮發性成分具有安眠、止痛及鎮痛等調節動物中樞神經的活性。

山胡椒(Litsea cubeba)為台灣原生植物,屬樟科小喬木,全株包含果實及樹葉皆具有芳香氣味,味道類似胡椒與薑的綜合,在泰雅族語中稱為「馬告」,為原住民傳統調味食品,果實常用來入菜,滷豬肉、牛肉、炒小魚干,或蒸魚、煮湯等等,為原住民風味餐重要的調味料。賽夏族與泰雅族也常將其用於消除宿醉所引起的頭疼、身體痠痛等症狀。在民間傳統用藥中,亦有祛風濕、消腫、解毒、止痛的功效。

研究團隊經歷兩年研究,利用氣相層析質譜儀分析山胡椒果實的揮發成分,確定其主要成分為香葉醛(Geranial)、橙花醛(Neral)和檸檬烯(d-Lemonene),接續利用小鼠實驗來評估山胡椒果實精油對動物中樞神經系統的作用與影響。

實驗結果發現山胡椒果實精油可明顯地延長小鼠的麻醉後的鎮靜時間,同時減少游泳試驗所產生的不動時間,也就是具抗憂鬱的作用。而在高腳十字迷宮試驗中,也顯示出山胡椒果實揮發性成分具有抗焦慮的功用。另外,山胡椒果實精油還具有鎮痛的效果。

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王升陽指出,隨著科學與文明的進步加上現代人由於生活步調快速、工作壓力增加,進而產生許多身心疾病,包括失眠、頭痛、焦慮、憂鬱、腰酸背痛、慢性疲勞等等。在一般日常生活如能使用一些山胡椒精油,對於中樞神經有問題或調節不好的人,會有很顯著的幫助。

研究團隊在國科會與林務局的計畫支持下,系統性地針對本土森林植物成分(特別是森林芬多精)對動物中樞系統的調節作用進行探討。目前研究團隊進行中的台灣原生植物研究約20多種,特別以坊間具療效的民俗植物為主,希望以科學實驗方式證明植物活性。目前在山胡椒研究已有初步成果,相信對於台灣原生植物未來的開發運用有重要的意義。

資料來源:中興大學新聞稿

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活躍星系核_96
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活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia