藻類生質燃料(二)：各種養殖方式

本文與  益福生醫 合作，泛科學企劃執行

昨晚，你又在床上翻來覆去、無法入眠了嗎？這或許是現代社會最普遍的深夜共鳴。儘管換了昂貴的乳膠枕、拉上百分之百遮光的窗簾，甚至在腦海中數了幾百隻羊，大腦的那個「睡眠開關」卻彷彿生鏽般卡住。這種渴望休息卻睡不著的過程，讓失眠成了一場耗損身心的極限馬拉松 。

皮質醇：你體內那位「永不熄滅」的深夜警報器

要理解失眠，我們得先認識身體的一套精密防衛系統：下視丘-垂體-腎上腺軸（HPA axis） 。這套系統原本是演化給我們的禮物，讓我們在面對劍齒虎或突如其來的危險時，能迅速進入「戰鬥或快逃」的備戰狀態。當這套系統啟動，腎上腺就會分泌皮質醇 (壓力荷爾蒙)，這種荷爾蒙能調動能量、提高警覺性，讓我們在危機中保持清醒 。

然而，現代人的「劍齒虎」不再是野獸，而是無止盡的專案進度、電子郵件與職場競爭。對於長期處於高壓或高強度工作環境的人們來說，身體的警報系統可能處於一種「切換不掉」的狀態。

在理想的狀態下，人類的生理時鐘像是一場精確的接力賽。入夜後，身體會進入「修復模式」，此時壓力荷爾蒙「皮質醇」的濃度應該降至最低點，讓「睡眠荷爾蒙」褪黑激素（Melatonin）接棒主導。褪黑激素不僅負責傳遞「天黑了」的訊號，它還能抑制腦中負責維持清醒的食慾素（Orexin）神經元，幫助大腦順利關閉覺醒開關。

然而，當壓力介入時，這場接力賽就會變成跑不完的馬拉松賽。研究指出，長期的高壓環境會導致 HPA 軸過度活化，使得夜間皮質醇異常分泌。這不僅會抑制褪黑激素的分泌，更會讓食慾素在深夜裡持續活化，強迫大腦維持在「高覺醒狀態（Hyperarousal）」。 這種令人崩潰的狀態就是，明明你已經累到不行，但大腦卻像停不下來的發電機！

長期的睡眠不足會導致體內促發炎細胞激素上升，而發炎反應又會進一步活化 HPA 軸，分泌更多皮質醇來試圖消炎，高濃度的皮質醇會進一步干擾深層睡眠與快速動眼期（REM），導致睡眠品質變得低弱又破碎，最終形成「壓力－發炎－失眠」的惡行循環。也就是說，你不是在跟睡眠上的意志力作對，而是在跟失控的生理長期鬥爭。

從腸道重啟好眠開關：PS150 菌株如何調校你的生理時鐘

面對這種煞車失靈的失眠困局，科學家們將目光投向了人體內另一個繁榮的生態系：腸道。腸道與大腦之間存在著一條雙向通訊的高速公路，這就是「菌-腸-腦軸 (Microbiome-Gut-Brain Axis, MGBA)」，而某些特殊菌株不僅能幫助消化、排便，更能透過神經與內分泌途徑與大腦對話，直接參與調節我們的壓力調節與睡眠節律。這種菌株被科學家稱為「精神益生菌」（Psychobiotics）。

在眾多研究菌株中，發酵乳桿菌 Limosilactobacillus fermentum PS150 的表現格外引人注目。PS150菌株源於亞洲益生菌權威「蔡英傑教授」團隊的專業研發，累積多年功能性菌株研發經驗的科學成果。針對臨床常見的「初夜效應」（First Night Effect, FNE），也就是現代人因出差、換床或環境改變導致的入睡困難，俗稱認床。科學家在進行實驗時發現，補充 PS150 菌株能顯著恢復非快速動眼期（NREM）的睡眠長度，且入睡更快，起床後也更容易清醒。更重要的是，不同於常見的藥物助眠手段（如抗組織胺藥物 DIPH）容易造成快速動眼期（REM）剝奪或導致睡眠破碎化，PS150 菌株展現出一種更為「溫和且自然」的調節力，它能有效縮短入睡所需的時間，並恢復睡眠中代表深層修復的「Delta 波」能量。

科學家發現，即便將 PS150 菌株經過特殊的熱處理（Heat-treated），轉化為不具活性但保有關鍵成分的「後生元」（Postbiotics），其生物活性依然能與活菌媲美 。HT-PS150 技術解決了益生菌在儲存與攝取過程中容易失去活性的痛點，讓這些腸道通訊員能更穩定地發揮作用 。

在臨床實驗中，科學家觀察到一個耐人尋味的現象：當詢問受試者的主觀感受時，往往會遇到強大的「安慰劑效應」，無論是服用 HT-PS150 還是安慰劑的人，主觀上大多表示睡眠變好了。這種「體感上的進步」有時會掩蓋真相，讓人分不清是心理作用還是真實效益。

然而，客觀的生理數據（Biomarkers）卻揭開了關鍵的差異。在排除主觀偏誤後，實驗數據顯示 HT-PS150 組有更高比例的人（84.6%）出現了夜間褪黑激素分泌增加，且壓力荷爾蒙（皮質醇）顯著下降，這證明了菌株確實啟動了體內的睡眠調控系統，而不僅僅是心理安慰。

最值得關注的是，對於那些失眠指數較高（ISI ≧ 8）的族群，這種「生理修復」與「主觀體感」終於達成了一致。這群人在補充 HT-PS150 後，不僅生理標記改善，連原本嚴重困擾的主觀睡眠效率、持續時間，以及焦慮感也出現了顯著的進步。

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重新定義深層睡眠：構建全方位的深夜修復計畫

睡眠從來就不只是單純的休息，而是一場生理功能的全面重整。想要重獲高品質的睡眠，關鍵在於為自己建立一個全方位的修復生態系。

這套系統的基石，始於良好的生活習慣。從減少睡前數位螢幕的干擾、優化室內環境，到作息調整。當我們透過規律作息來穩定神經系統，並輔以現代科學對於 PS150 菌株的調節力發現，身體便能更順暢地啟動睡眠開關，回歸自然的運作節律。

與其將失眠視為意志力的抗爭，不如將其看作是生理機能與腸道微生態的深度溝通。透過生活作息的調整與科學實證的支持，每個人都能擁有掌控睡眠的主動權。現在就從優化生活型態開始，為自己按下那個久違的、如嬰兒般香甜的關機鍵吧。

本文由 肺纖維化(菜瓜布肺)社團衛教 合作，泛科學撰文

在現代醫學的警示清單裡，乳癌、大腸癌這些疾病大家都不陌生；但有一個「隱蔽且致命」的威脅卻常被忽視，那就是「肺纖維化」。其中最常見的類型「特發性肺纖維化」（IPF），其預後往往不太樂觀，確診後的五年存活率甚至比許多常見的癌症還低。

首先，我們得先破解一個迷思：肺纖維化並不是單一疾病，而是許多種間質性肺病的共同表現。當我們聽到「肺纖維化」，腦中常浮現「菜瓜布肺」的形象，患者的肺部外觀充滿一個個空洞與疤痕，像極了乾燥的絲瓜。這精準描繪了肺部組織逐漸硬化、失去彈性的過程。

更重要的是，IPF 這類肺纖維化的威脅在於「不可逆」的特性，一旦形成就很難逆轉。這跟部分 COVID-19 康復者身上、仍有機會復原的肺纖維化，是兩種完全不同的概念。

肺部為何會變成「菜瓜布」？

為什麼好端端的肺會變成菜瓜布？這其實是一場身體修復機制失控的結果。

「纖維化」的組織，就是肺部間質組織（interstitium）的疤痕化。間質是圍繞在肺泡周圍，包含血管與支持肺部結構的結締組織。在正常情況下，肺部損傷後會啟動修復機制，並再生健康組織。但在肺纖維化的患者體內，這套修復機制卻「當機」了。

身體會不斷地發出訊號，導致負責修復工作的「纖維母細胞」（fibroblasts）被過度活化，進而失控地沉積膠原蛋白疤痕組織，最終在肺部形成永久性的纖維化。

科學家發現，這個過程之所以棘手，在於它是一個「惡性循環」，肺部同時存在著「發炎反應」與「纖維化」這兩條路徑 ，它們相互加乘，演變成難以阻斷的強大破壞力。

雖然特發性肺纖維化 (IPF) 的具體成因不明 ，但已知某些特定族群的風險更高。例如抽菸，特定年齡與性別(50歲以上男性)、長期暴露於粉塵環境的工作者(農業、畜牧業、採礦業…)、胃食道逆流者。此外，患有自體免疫疾病（如類風濕性關節炎、乾燥症、硬皮症、皮肌炎/多發性肌炎，）的患者，他們併發肺纖維化的機率遠高於一般人，必須特別警覺。

打斷惡性循環的挑戰，為何只對抗「纖維化」還不夠？

面對這個不可逆的疾病，醫學界長年束手無策，直到 2014 年才迎來一道曙光。美國 FDA 批准了兩種機制不同的新藥：Nintedanib 和 Pirfenidone。這兩種藥物的出現是治療史上的分水嶺，首度被證實能夠「延緩」IPF 患者肺功能的惡化速度。

然而，這場戰役尚未結束。現有的治療雖然帶來了希望，卻也凸顯了「未被滿足的醫療需求」。從機制上來看，這些藥物主要抑制的是「纖維化路徑」。

這讓科學界開始思考這個未被滿足的棘手問題：既然疾病的本質是「發炎」與「纖維化」的雙重打擊，那麼，我們是否能找到「同時抑制」這兩條路徑的全新策略，從而更有效地打斷這個惡性循環？

找到同時調控「發炎」與「纖維化」的新靶點

為了解決難題，科學家將目光鎖定在一個細胞內的酵素：磷酸二酯酶 4B（PDE4B）。

為什麼鎖定它？讓我們看看它的「雙重作用」機制：

1. 關鍵位置： PDE4B 同時存在於免疫細胞（與發炎有關）與纖維母細胞（與纖維化有關）當中。
2. 作用機制： PDE4B 的主要工作是降解細胞內一種叫 cAMP（環磷酸腺苷） 的訊號分子。cAMP 可以被視為細胞內的「穩定信號」。
3. 雙重抑制： 當我們使用藥物抑制了 PDE4B 的活性，細胞內的 cAMP 就不會被分解，濃度會隨之升高。高濃度的 cAMP 能穩定免疫細胞和纖維母細胞，同時產生抗發炎與抗纖維化的雙重效應。

簡單來說，鎖定並抑制 PDE4B，就像是同時抑制了免疫風暴與纖維化的工程，有望從雙從抑制打擊這個惡性循環。

全球臨床試驗帶來的新希望

近十年來，全球在肺纖維化領域投入了大量的臨床試驗，我們相信，在科學家逐步破解肺纖維化惡性循環的複雜難題後，期盼未來能為無數患者爭取到更安全、健康的生活與未來。

最後，我們必須再次提醒，特發性肺纖維化（IPF）與漸進性肺纖維化（PPF）是極具破壞性、且不可逆的疾病。面對這個比癌症更致命的對手，雖然現有的治療手段能延緩惡化，但無法逆轉已經形成的肺部疤痕組織，因此「早期診斷、早期治療」仍是對抗肺纖維化最重要的黃金時刻。

2022 年 6 月 10 日，中國大陸以檢出禁用藥物隱性結晶紫為由，全面禁止臺灣石斑魚輸入，引起我國一陣軒然大波。後來陸方聲稱，因過去多次從臺灣石斑魚中驗出土黴素超標，還有檢出孔雀石綠和結晶紫等兩種禁藥，故禁止臺灣石斑魚銷陸。

而我方行政院農業委員會 （以下簡稱農委會）漁業署回應，近年已加強正確用藥宣導，及未上市水產品產地監測措施，市場上石斑魚已鮮少檢出用藥不合格情事^[1]。同時也公告 11 家石斑魚養殖場之禁藥抽驗結果，包括孔雀綠／還原型孔雀綠、結晶紫／還原型結晶紫等均未檢出^[2]。

你也喜歡吃石斑嗎？

台鐵便當特別推出期間限定的龍膽石斑魚便當，支持台灣漁民。

對此我國養殖業者表示，政府稽核抽查的對象多針對合法業者，但更多的是業者未納管、未被抽查。再者，漁貨在出口前，若數量不足，可能會有養殖業者併貨，向其他養殖業者買貨集貨，增加禁藥感染的風險。因此一出事就拖垮整個產業，使合法業者跟著倒楣^{[3, 4]}。

為何水產養殖業會如此需要用藥呢？上述提到那麼多種用藥，是否已經令你眼花撩亂？

用藥雖可防止養殖水產動物生病，但使用不當會造成藥物殘留

臺灣地處亞熱帶，「水產養殖業」為我國重要的經濟活動之一，國人食用養殖水產比例比遠洋水產多，主要的養殖物種有吳郭魚、石斑魚、鰻魚、虱目魚、 牡蠣、文蛤、蜆及白蝦等。

但由於地狹人稠，可利用的土地空間有限，故養殖水產業者多採取高密度養殖的經營方式，極易造成養殖動物緊迫及疾病發生，因此需使用動物用藥品以控制疾病。

然而，不當的使用藥物，不僅容易對養殖動物造成嚴重的傷害，更容易對環境造成長久的藥物殘留，危害人類健康，甚至直接影響各國的進口貿易。

如 2003 年進口英國的魚隻約有 3% 被驗出有孔雀綠殘留^[5]；2005 年屏東養殖石斑也被驗出孔雀綠，嚴重影響國內養殖業者及外銷市場。還有 2012 年來自中國湖南的進口大閘蟹、2015 年銷日的鰻魚，皆與孔雀綠的殘留有關^[6]。

相信「孔雀綠」大家已經在新聞上有所耳聞，只是不太清楚為何它會被禁用。

早期大家愛用的孔雀綠，因風險太大被禁用

孔雀綠（malachite green），亦稱孔雀石綠，是一種人造的三苯甲烷類染料，呈綠色結晶固狀，顏色鮮豔，常用於紡織品及紙類的染色。

其具有絕佳的抗菌能力，在水產養殖生產過程中，廣泛使用於預防魚卵感染病菌或治療魚體的寄生蟲、真菌及原蟲等疾病，加上價格低廉、容易取得，故自 1930 年代就廣泛運用於水產養殖。

而孔雀綠可快速被魚體吸收，並代謝成穩定的代謝物還原型孔雀綠（leucomalachite green），為脂溶性化合物，可在環境中或魚體內殘留很久（半衰期長達 40 天），不易代謝及排除。

但是，孔雀綠對魚類也有劇毒之影響，因在用藥的過程中，有時中毒濃度和治療濃度十分相近，導致魚類孔雀綠中毒。

動物實驗也證明，孔雀綠會傷害肝臟功能，導致貧血、甲狀腺與腫瘤、影響胎兒生長，具有致癌、致突變和致畸形等風險。

因此許多國家都已明令禁止在供給人食用的動物及水產品中使用該物質，而我國行政院衛生署（現衛生福利部）早就於 97 年訂定，水產品中孔雀綠/還原型孔雀綠為不得檢出^[5]。

孔雀綠、結晶紫都被禁，那合法的水產養殖用藥有哪些？

除了上述的孔雀綠，這次被大陸檢出的禁藥「隱性結晶紫」，亦是屬於三苯甲烷類的染劑，具有殺菌或殺寄生蟲作用。

結晶紫（crystal violet）進入生物體內經轉化後，同樣也會被還原成脂溶性、無色的還原型結晶紫（leucocrystal violet），又稱隱性結晶紫。具有致癌性、基因突變、致畸胎性等風險，故很早也被法規列為不得檢出的禁藥^[4]。

所以現在水產養殖業常見的合法用藥有哪些呢？

依農委員今年最新修正的《動物用藥品使用準則》^{[7] [註 1]}中，第三條附件一「水產動物用藥品使用規範」，清楚明訂了水產動物用藥品之品目、 使用對象、用途、用法、用量、停藥期及使用上應注意事項等。

規範中指定之藥品品目計有 17 項，其對象水產動物計有吳郭魚等 50 種以上。且應依照獸醫師（佐）處方藥品販賣及使用管理辦法之相關規定，加強藥品之使用管理，防範其被濫用。

就本文事件主角石斑魚來說，比較常見的合法用藥如安默西林（Amoxicillin）、脫氧羥四環黴素（Doxycycline）、紅黴素（Erythromycin）、氟滅菌（Flumequine）、歐索林酸（Oxolinic acid）與羥四環黴素（Oxytetracycline）等，依各養殖戶的用藥習慣而有所不同。

其中，羥四環黴素便是陸方聲稱過去多次從臺灣石斑魚中驗出超標的「土黴素」。

水產動物用藥品是抗生素，過量使用最終仍危害人類健康

羥四環黴素，被稱為地靈黴素或土黴素，是養殖業中使用最為廣泛的抗生素之一，其具有廣效性、良好的體液和組織滲透性，以及低成本和低毒性風險，在中國、日本、美國及歐盟都將其列為允用藥之一。

在國內常用於治療親水性產氣單胞菌及弧菌等，雖能治療疾病，但若過量用藥，易引起魚類的緊迫以及不良的後果。如有研究證實，其可導致虹鱒 DNA 損傷、增加氧化壓力及脂質過氧化；也會引起大西洋鮭魚的肝臟損害^[7]。

所以要注意，水產動物用藥品主要為抗生素或合成抗菌劑。若過量使用，除了會引起魚類的不良的後果之外，藥品殘留於環境亦會對生態有所影響，直接或間接影響到水生生物，甚至可能經由食物鏈而轉移至消費者，危害人類的健康。

故水產動物用藥品在使用上，應遵守中央主管機關訂定之使用準則，如能適當使用，不但能治療水產動物疾病保持其健康，提高生產力、降低生產成本，更可促進水產事業的發展，對水產事業有很大貢獻。

註解：

1. 2005 年第一次公告，法源為《動物用藥品管理法》第三十二條，明訂「動物用藥品之使用對象、用途、用法、用量、停藥期及使用上應注意事項等，應遵守中央主管機關訂定之使用準則」。

參考資料

1. 漁業署，2022。因應中國大陸片面暫停我國石斑魚輸入 農委會採取相關措施保障漁民權益。行政院農業委員會。
2. 漁業署，2022。11場養殖場檢測報告出爐皆未檢出 具體落實內外銷措施 以維護漁民權益。行政院農業委員會。
3. 彭宣雅、侯俐安，2022。石斑檢驗羅生門 採樣巧門太多。聯合新聞網。
4. 張語屏，2022。石斑魚檢出禁藥遭中國祭出禁令！到底「孔雀石綠」是什麼？。食力 foodNEXT。
5. 趙詩敏，2014。三種幾丁質類物質對水中孔雀綠去除之研究。國立臺灣海洋大學水產養殖學系碩士學位論文。基隆。
6. 行政院環境保護署毒物及化學物質局，2017。孔雀綠是什麼？又為何會出現在水產品裡？。PanSci 泛科學。
7. 行政院農業委員會，2022。動物用藥品使用準則 – 農業委員會主管法規查詢系統。
8. 莊昭緣，2019。飼料中添加葡聚多醣體及羥四環黴素對龍虎斑非特異性免疫反應及抵抗溶藻弧菌能力之影響。國立臺灣海洋大學水產養殖學系碩士學位論文。基隆。