不只是最美時代劇，《茶金》帶你看見「茶科學」（上）

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。

了解更多PS150助眠益生菌：https://lihi3.me/KQ4zi

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。

日式高湯的香氣能讓人放鬆身心，促進食慾

高湯中不僅含有鮮味，還隱藏著「香味」的秘密，必須好好傳承下去。

• 費工的高湯香氣

提到日常生活中用水萃取材料香味的作業，應該非萃取高湯莫屬了吧。日本料理會從昆布和柴魚片等乾燥的食材當中，用相對較短的時間去萃取高湯。

萃取高湯的意義不僅只於獲得麩胺酸和肌苷酸等 「鮮味」 而已。高橋拓兒氏＊所撰寫的論文〈從廚師觀點看日本料理的魅力〉 中描述了使用昆布和柴魚片萃取出的「頂級高湯」之香氣的價値。

＊高橋氏的總論當中介紹了「頂級高湯」的三個關鍵要素：

1. 水的硬度為 50 度
2. 自昆布中萃取鮮味成分的溫度和時間
3. 從柴魚片中萃取鮮味成分的溫度和時間

「來自昆布的抹茶、焙茶、鱉甲生薑^[註]、西洋梨、西芹、烤麻糬、桂花香氣」 以及 「來自柴魚片的玉米、棉花糖、瓜果、巧克力、大茴香、肉桂」 這些香氣為第一道高湯帶來了深度以及上等的質感。製作高湯用的昆布和柴魚需要耗費相當多的時間和精力去加工。而正是由於上乘的鮮味和香氣相輔相成，才得以形成高湯的風味。

註：一種生薑料理。新生薑水煮後擠乾水分再用糖水煮至上色，最後加點醋即成。

• 能令人放鬆心神的高湯香氣

近年來有一些針對高湯的研究十分有意思。實驗顯示 「自昆布和柴魚萃取出的香氣可以促進自律神經系統中副交感神經的活動，減少主觀的疲勞感」 。也就是說，有很多聞到日式高湯香氣的人，會感到放鬆且有消除疲勞的效果。＊

＊〈高湯對人類自律神經活動和精神疲勞的影響〉森瀧望等，日本營養和糧食學學會雜誌，第 71 卷，第 3 期（2018 年）

我們已經知道，對高湯的嗜好（偏好）是自童年的飮食習慣所養成的。但由於這個實驗的受試者僅限於日本國內的學生，因此結果可能無法討用於所有人身上。

然而，就思考 「烹飪的香氣」 所帶來的心理價値這方面而言，這仍然是一項有價値的研究。將來在食品領域，可能會越來越重視香氣對精神上的影響。

• 高湯香氣讓人「上癮的感覺」

對人類來說，構成美味的要素主要有下列四種：

1. 生理需求（針對維持身體機能所必需的營養素感受到美味）
2. 飮食文化（來自熟悉的飮食文化和飮食習慣，從對食物產生的安全感中感受到美味）
3. 資訊（從產地及品牌、媒體評價等資訊感受到美味）
4. 大腦的獎勵系統（當慾望得到滿足時，因神經系統帶來愉悅感所感受到的美味，會產生一種上癮的感覺）

在一項使用柴魚高湯的實驗中，發現柴魚高湯是一種很有可能產生 4 （大腦獎勵系統）具高度獎勵感上癮性的食品。＊且如果去除柴魚高湯的「香氣」，就不會產生上癮的感覺。柴魚高湯的「香氣」以及鮮味，是為人類帶來高度滿足感和強烈美味快感時不可或缺的要素。全世界現在已認可了低脂美味的日本料理的價値，而做為日本料理基底的高湯，其滋味以及 「香氣」 當中隱藏著許多秘密。

＊〈探究高湯的美味〉山崎英惠，化學與教育第 63 卷，第 2 期（2015 年）

紅茶和煎茶為何有著不同香氣？

主要是由於製造方法的差異。不同的發酵過程會產生不同的香味。

優質茶的魅力當然在於其豐富的香氣。我們從山茶科山茶屬植物「茶」的葉子中可萃取出各式各樣的香氣分子並享受其香氣。靜岡的煎茶帶有淸新的靑草香氣，印度大吉嶺紅茶帶有濃郁的果香。就算全都統稱為 「茶」，所帶有的香氣也是形形色色，種類相當廣泛。而為何茶的香氣會有所不同呢？

• 發酵過程產生不同香氣

第一個因素是製造方法的差異。當然，因茶樹品種、產地和茶葉收穫時間點的不同，香氣也會有所不同。然而，製造過程中的「發酵」程序對茶葉香氣變化的影響是最大的。

雖說是發酵，但並非是釀造酒或醋時的微生物發酵。＊製茶的發酵，是原本茶葉中所含的兒茶素被氧化酶的作用氧化，導致顏色和香氣產生變化的過程。

＊普洱茶等「後發酵茶」是先經過和綠茶一樣的殺菁、揉捻處理後，再進行微生物發酵去產生獨特的香氣。

• 煎茶的香氣

煎茶（綠茶）為 「不發酵茶」，紅茶為「全發酵茶」。在製造煎茶（不發酵茶）時，一開始會先加熱茶葉，使茶葉喪失酵素活性，以防止發酵。因此可保留新鮮茶葉所帶有的淸香。煎茶中含有被稱為「綠葉揮發物」（見 P37）的「葉醇」、具有海苔般的香氣的「二甲硫醚」、聞起來像堇菜的「β－香堇酮」等成分。

• 紅茶的香氣

另一方面，紅茶（全發酵茶）在採摘後會經過萎凋並充分揉捻，使其完全發酵。在發酵過程中會累積兒茶素氧化物去氧化其他成分，產生多種香氣分子。胺基酸會因史特烈卡降解生成新的香氣分子，例如聞起來像風信子花香的「苯乙醛」、像玫瑰花香的「香葉醇」、像鈴蘭花香的「芳樟醇」等成分，創造出繁複且強烈的茶葉香氣。

水的硬度對香氣的影響

為了充分萃取出茶葉的香味泡出美味的茶，必須特別留意水的硬度。

硬度是表示水中礦物質（鎂離子或鈣離子）含量的值。由於其他物質很容易溶解於水中，因此除了藥局賣的蒸餾水外，河水、湖水、自來水和井水都會含有礦物質。硬度小於 120 為軟水，超過則為硬水。日本國內大多數區域的自來水皆屬於軟水，硬度在 60～70 度左右。

一般來說，關東地區的水往往比關西的水硬度來得高。水的硬度越高，就越難萃取出茶的味道和香氣，因此不建議用屬於硬水的礦泉水去泡茶。

將新鮮的自來水徹底煮沸，使氯揮發後再去沖泡茶葉。

——本文摘自《飲食的香氣科學：從香味產生的原理、萃取到食譜應用，認識讓料理更美味的關鍵香氣與風味搭配》，2022 年 8 月，麥浩斯，未經同意請勿轉載。