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鑑定鯨豚肉就像驗孕一樣簡單

PanSci_96
・2013/01/25 ・1087字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 560 ・八年級

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

PanSci Z編在空氣清新的東華大學壽豐校區報導

鯨豚屠夫們注意!保育第一線的警員現在多了一項稽查的新利器-鯨豚肉試紙,可以快速又準確地鑑定出搜查到的肉塊究竟是鯨豚肉還是牛肉。

在台灣,所有的鯨豚皆被列為保育類動物,捕獵或販售都會觸法,不過仍有些偏鄉地區非法販賣鯨豚肉;上週就有媒體踢爆雲林縣東勢鄉一家攤販疑似販賣海豚肉。雖然有關單位都會不定期稽查,可是搜出肉塊時,業者會辯稱那是進口海豹肉或者顏色較深的牛肉,若要鑑定肉塊是否為海豚肉,都必須將樣本送回實驗室,花上幾天的時間才有辦法得出結果,對執行稽查的人員來說相當不方便。

現在,嘉義大學獸醫學系的助理教授楊瑋誠,在農委會林務局的經費支持下,領先全球成功開發出一種快速鑑定鯨豚肉的試紙。他在2013年動物行為暨生態學研討會中發表這項成果,他表示:「以往的DNA鑑定雖然能鑑定出鯨豚的種類,DNA在烹煮之後也比蛋白質還穩定,不過鑑定的過程很花時間。」

楊瑋誠和他的學生,在比對很多動物的肌紅蛋白胺基酸序列之後,找出鯨豚類獨特的序列,設計對應的抗體;當樣本中帶有這特殊序列,會和試紙上的抗體結合後呈色。「我們測試了台灣常見的18種鯨豚肉,試紙都會顯示兩條線,表示陽性結果;如果換成牛肉、海豹肉或其他肉品,試紙就只有一條;整個過程就像用驗孕棒一樣。」楊瑋誠說,「我們還找了不同學生來操作試紙,模擬不同警員有不同的操作,不過還是不影響結果。」

▲鯨豚肉試紙的大略構造,下圖顯示四種檢驗狀況,T表示是否為鯨豚肉;C為控制組,檢驗成功,無論是否為鯨豚肉,皆會顯示。
(圖片由楊瑋誠提供)

▲利用試紙測試不同種類動物肉塊的情形,可以看到底下所有鯨豚類的檢驗結果都顯示兩條線-陽性。
(圖片由楊瑋誠提供)

使用試紙鑑定鯨豚肉,只需要0.03公克的樣本,大約就是牙籤尖端挑出的肉量。整個過程只需十分鐘就會顯示結果。因為這項技術是偵測蛋白質,而蛋白質經過加熱後會變性,所以只能檢驗生肉塊;烹飪後的不知名肉塊還是需要帶回實驗室分析DNA序列。但是整體來說已經讓稽查行動變得非常便利。

鯨豚肉試紙預計在今年推廣到全國相關稽查單位使用,目前已經提供國外測試,看是否也適用於鑑定當地的海豚種類。研究成果將發表在《PLoS ONE》。

最後,楊瑋誠也提到,鯨豚肉沒有特別的營養成分,卻因為台灣臨海地區的汙染,累積了不少毒素和重金屬,孕婦如果迷信吃鯨豚肉補身,反而毒到自己,甚至經由哺乳,害到嬰兒。

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是吞船大魚,還是海裡的「豬」?從古人的眼中,跨時空探索「鯨豚文化史」
研之有物│中央研究院_96
・2022/07/14 ・4913字 ・閱讀時間約 10 分鐘

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

本文轉載自中央研究院研之有物,泛科學為宣傳推廣執行單位。

  • 採訪撰文/劉韋佐、田偲妤
  • 美術設計/蔡宛潔

「吞船大魚」?古人的腦洞大開!

很久很久以前,在北方的大海上,出現一隻長六丈、高一丈的大魚。據說船要是遇上這種魚,一個不小心,可能整艘船都會被吞下去啊!在沒有相機、也沒有 IG、臉書打卡的時代,古人面對陌生的物種,只能以文字或繪圖記錄下來,讓中國古代的鯨豚生態披上一層神秘面紗。
中央研究院「研之有物」專訪院內歷史語言研究所邱仲麟研究員,在長期研究歷史的過程中,收集了數百則中國歷史上鯨豚現身、擱淺的文獻。究竟古人眼中的鯨豚長什麼模樣?鯨豚擱淺的可能原因為何?又衍伸出什麼樣的民間傳說?

圖/Unsplash

根據邱仲麟研究員蒐集的文獻,中國史上確切的鯨豚擱淺記錄可能始於兩漢。早在西元前 16 年(西漢永始元年)就出現記載:「北海出大魚,長六丈,高一丈,四枚。」接著在西元前 4 年及西元 173 年,也都有將鯨豚形容為「大魚」的記載。

這個時期多是簡單記錄鯨豚的大小,但到了近世,描述就變得豐富許多。例如在明嘉靖《灤志》就記載:「房魚,出海,極大,如房。或隨潮汐陷沙上,土人割脂熬油。」另外,明崇禎《黃縣志》則有相當生動的描述:

海魚莫大於䱜,長或一、二十丈,三五成群,順流噴浪如雪,山脊翅浮紅水面,如百十赤幟。舟遇之速避,稍遲即可吸口吞舟,故俗名「吞船䱜」。

這些出現在地方志的記載,不僅對鯨豚的大小做出如房子般巨大、且能張口吞船的誇張比喻,也描繪了牠們三五成群現蹤,從頭頂噴水、在海上翻身等生活習性,讓我們從字句間拼湊出古代的鯨豚生態、人與鯨豚的互動,以及古人如何從其文化視角看待鯨豚與其擱淺現象。

海上之「豬」?史料所描繪的鯨豚樣貌

古人對於此般海中龐然大物尚未有「鯨豚」的概念,多半用生活中既有的動物來形容。猜猜看以下描述是指海豚或鯨魚?

地方志中常見「海豬」的記載。在明嘉靖《欽州志》曾有這樣的形容:「其頭類豬」、「無鱗,大似海豬」。清代《連江縣志》也有「海豬魚」的記載,形容其「渾身深黑,形體、腑臓與猪略同。鼻在腦上,噴水直上。」

另有一種生物名叫「海鰌」,「鰌」在今日雖為「鰍」的異體字,但在此處應唸作「ㄧㄡˊ」。在《水經》中曾有這樣的記載:「海鰌魚,長數千里,穴居海底,入穴則海水為潮,出穴則潮退。」北宋《江南野史》則說:「有海鰌,形如大堤,長數十丈。」從「長數千里」到「長數十丈」,我們可以得知,海鰌的形容是從其驚人的體長來描繪。

明崇禎《肇慶府志》更有一則特別的「海鰌」記載,說其「遍體礪房石砌,積如丘山。」記錄者觀察得非常仔細,「礪房石砌」應該是指寄生在皮膚上的藤壺,要能如此詳實描述身上特徵,表示這隻「海鰌」可能擱淺在海灘上,才得以近距離觀察。

從海豬到海鰌,你猜到哪個是指海豚?哪個是指鯨魚?從上述文獻記載可以推測,關鍵在於海豚、鯨魚的體形差距,古人多稱海豚為「海豬」、鯨魚則為「海鰌」

古人多稱海豚為「海豬」,認為其頭與豬相似。「豚」字等同於「豬」,兩者也同為哺乳類動物。圖/Unsplash
古人多稱鯨魚為「海鰌」,身上常有大片藤壺寄生。藤壺會伸出觸手捕食海中的浮游生物,以及鯨魚周遭的有機質。圖/iStock

這些突然躍出海面、或是擱淺在海灘的大魚到底是什麼?已遠遠超出古人的知識範疇,只能從其外觀特徵或動作來命名。除了「海豬」、「海鰌」、「海鰍」等名稱,另有視其龐大的體形,稱之為「房魚」、「海象」、「鱌魚」;也有尊稱為「海龍」、「海龍翁」、「海主」,甚至有記載為「海燕」者,名稱可說是五花八門!在那個沒有相機的時代,文字的描述更為豐富,充滿古人天馬行空的想像力。

爬梳臺灣早期的鯨豚擱淺記錄

清乾隆 9 年,閩浙總督在奏報福建省當年 2 月的雨水和糧食價錢時,附帶報告了在上一年的 12 月,臺灣北路的白沙墩(今日苗栗通霄一帶)有「巨魚二十二尾,頭大丈餘,口闊四尺,腹寬二丈,尾大七尺餘,蝦尾魚身,約長三丈有奇。目生腹下。其魚黑色,聲如牛鳴。隨潮擱淺,未識其名。」此外,《重修臺灣府志》中也提到同一年在白沙墩發現「雷擊死巨魚二十二尾於沙上」、「頭似豕」、「來時聞隱隱有雷聲,隨潮擱淺,如排列狀。背上各有一孔,黃水流出。」

這些記載明確說出「擱淺」現象,雖然記錄者仍「未識其名」,不知道這些擱淺的生物是什麼,但將「巨魚」、「頭似豕」、「聲如牛鳴」等敘述,與前面的記載互相比對,可得知這是一起發生在臺灣的鯨豚集體擱淺現象。

清末澎湖海邊也曾發現鯨魚擱淺,人們還在其腹中發現兩隻百來斤的大魚。在割肉取油時,魚尾突然甩動,將數千斤的巨石擲到百丈之外,成為人們口耳相傳的巨魚駭聞。圖/點石齋畫報大可堂版第十冊

鯨豚擱淺的原因至今依然眾說紛紜,可能是受暴風雨、地震、雷擊影響,或追船誤入淺灘所致,也有可能在不知不覺中受特殊地形牽引。

邱仲麟研究員在整理文獻時有一驚奇發現,鯨豚擱淺記載較多的區域,主要在舟山群島以北海岸,尤其以錢塘灣與長江口一帶最多

清末的西洋傳教士丁韙良在其著作《中國覺醒》就指出「錢塘江是鯨魚的陷阱」,並說:「這個漏斗狀的海灣,潮位出奇地高。當每月初一或十五,太陽和月亮的引力出於同一方向時,海水便咆哮地衝向岸邊,形成了巨大的潮汐。錢塘江大潮不僅摧毀船隻,就連大海深處的龐然大物也無法抵禦那難以抗拒的推力。

錢塘灣的地形是外寬內窄的「喇叭口」,使潮汐容易產生洶湧的浪濤,形成世界三大湧潮之一的「錢塘潮」。雖然鯨豚擱淺的原因至今仍無定論,但在錢塘灣附近容易擱淺,很可能是因為當地特殊的地形使鯨豚往此聚集,當洶湧的潮汐來臨,就特別容易被潮浪捲入而擱淺。

錢塘潮。圖/Wikimedia

過去無法解釋的奇觀,「巨魚」擱淺的傳說

對古人來說,這些龐然大物突然擱淺在沙灘上,想必是難以理解的奇觀,因而產生許多光怪陸離的神鬼傳說。

  • 貶謫說:興風作浪,海神降落處罰

古人觀察到,擱淺死亡的鯨豚常常沒有眼睛!彷彿遭行刑後流放邊陲。北宋《釣磯立談》就記載:「潯陽潮退,有一大鰌,環體於洲上,時時舉首噞喁,水自腦而出,數日乃死。瀕江之人饜食其肉。世說以為海神鑿腦取珠,因以致斃。」歐陽修也曾在詩作中留下「有時隨潮來,暴死疑遭謫」此一經典名句。

清代學者錢泳則在其著作《履園叢話》留下鄉野傳說:「大凡東海有巨魚流入內地者,必無目,無目,故隨潮而進也。相傳此魚在海中作風浪翻船至傷人者,必有海神抉其目。」另一位作家黃逢昶在臺灣寫下的《竹枝詞》也記載地方傳聞:「土人云是魚吞舟不少,龍王剜目示眾」。

從「海神鑿腦取珠」、「暴死疑遭謫」、「海神抉其目」等敘述可知,古人將當時的懲處制度用於解釋鯨豚擱淺現象,歸因於鯨豚犯錯後被海神處罰,行刑挖目後貶謫異地。

  • 閏魚說:閏年報到!鯨豚頭形隨生肖變化?

依據海邊居民的觀察,每到閏年就會有鯨豚報到,因此稱鯨豚為「閏魚」。早從明代開始,在長江以北、黃海海濱就出現這樣的傳說。

明嘉靖《通州志》就記載:「閏魚,形甚鉅,其骨可以為橋梁。每閏年始有,故名閏魚。」另有《如皐縣志》記載:「閏魚,無定形,閏年秋潮,颶風推出海,其大吞舟也。」

此外,更有閏魚的頭形會與該年生肖相似之說。例如江蘇東臺人宋武庭說:「閏魚則非閏年不可見也,且形狀不一,按其所閏之年枝生肖而變更焉。如子年則鼠首魚尾,丑年則牛首魚尾,推而至於寅年虎首,卯年兔首,無不酷肖。」這些記載展現古人將自然現象與民俗節氣結合的文化思維。

清末「閏魚出海」圖文記事。老人們相傳每逢閏月,海中總有大魚被沖上岸,因為大魚平時興風作浪、打翻漁船、以人為食,如今才會擱淺,成為人們的美食。圖/點石齋畫報大可堂版第四冊
  • 神蝦押巨魚說:鯨魚、蝦子,傻傻分不清!

另一種記載也相當有趣,清代的葉良儀在其著作《餘年閒話》中提到,居民看到海外有「四大桅杆(船上懸掛帆的杆柱)悠颺而至」就知道是「閏魚」來了。這裡提到的「四大桅杆」乃是:「兩大蝦釘其目,押之使上,桅杆即蝦鬚也」。魚來後,則天氣漸晴,「居民掇梯魚身,先用鋤撥去砂石,然後以刀斧剜其肉,熬油為燃燈之用。」競相割取三、四日……,接著「又忽晦冥,則蝦復來押之回矣」。

為什麼蝦子會和鯨魚扯上關係,甚至成為懲處鯨魚的獄卒?邱仲麟研究員解釋,會有「兩大蝦釘其目」、「桅杆即蝦鬚」等形容,可能是因為從陸地遠望鯨魚時,其從海中躍起的瞬間,身體兩側的鰭猶如蝦子的兩隻大螯,因此流傳鯨魚擱淺是「神蝦押巨魚」降貶上岸的緣故。

「神蝦押巨魚」傳說,可能是古人誤將鯨魚的鰭看成蝦子的大螯。
圖/研之有物(圖片來源/UnsplashPixabay

地毯式搜尋史料,縱觀鯨豚文化史

邱仲麟研究員的辦公室充滿各式文獻史料,研究主題遍及明清時期的都市、醫療、花卉、西洋鏡、公共衛生、軍事防禦、鯨豚擱淺史等。圖/研之有物

鯨豚擱淺事件常記載於中國各地的地方志,卻缺乏有系統的文獻整理。邱仲麟研究員地毯式搜尋中國各地的地方志、筆記、詩文、報紙等文獻,將有提到鯨豚的史料儘量收集、剪貼成冊,並從中整理出古代對鯨豚外觀的描述、統計擱淺地點與季節,並探討古人對龐然大魚突然現身所衍生的各種傳說故事。

每則鯨豚史料皆剪貼成冊,上頭仔細標註資料來源、畫出重要段落,是多年來飽覽各式文獻所累積的豐碩成果,從中可見歷史學家治學的嚴謹態度。圖/研之有物

從鯨豚史料的研究出發,我們可以得知古人看待海洋生物的態度、應用海洋資源的方式,甚至能觀察古今鯨豚生態的變化。例如明清時期曾記載,長江流域有「中華白海豚」、「白鱀豚」出沒,如今皆因工業和漁業發展的嚴重侵害而數量銳減,瀕臨絕種。

中華白海豚,主要分布於東印度洋至西南太平洋海域,臺灣、中國、馬來西亞、泰國等地皆可見其蹤跡。每逢農曆 3 月下旬,臺灣海峽風浪漸平息,早年的討海人常見到這群嬌客。因恰逢媽祖誕辰月份,人們相信牠們是捎來媽祖訊息的「媽祖魚」。圖/flickr

鯨豚擱淺研究不僅豐富了中國文化史中有關海洋生物的內涵,也呈現不同時空背景下所蘊含的文化思維與古今變遷。

延伸閱讀

研之有物│中央研究院_96
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想知道鯨魚健不健康?首先,你需要牠們的「鼻涕」!
Lea Tang
・2022/03/07 ・2203字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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為了瞭解鯨豚的健康狀況,科學家們正試圖用更好的方法,來蒐集牠們的鼻涕。

來觀察鯨豚囉!

鯨豚的背鰭,是牠們最容易被人們觀察到的部位,類似於人類的指紋,背鰭是鯨豚的辨識區,可以作為研究人員個體種類辨識上的依據【註1】。然而,若想進一步了解鯨豚的演化史,就不得不仰賴含有 DNA 的活體組織。

不同種類的鯨豚,背鰭都不同。圖/成功海洋環境教室 X ㄈㄈ尺

早期,科學家採集鯨豚活體組織的方式稱作「活體組織切片飛鏢」。如同字面上的意思,他們會向動物投擲飛鏢,獲得牠們的小部分組織作為樣本。但是,這種光用聽的就很痛的方式,不僅會讓鯨豚對研究船隻感到畏懼,更會使得牠們在水中生活時,成為傷口感染的高風險群。

值得高興的是,隨著科技進步,現在科學家已有了新的採集方式。這回,他們自製非侵入性的工具,而且決定改成採集「鼻涕」。

此鼻涕非彼鼻涕

說到鼻涕,我們容易聯想到感冒生病時,從鼻孔裡流出來的東西,不過這裡所提到的「鼻涕」,和那個可不一樣。鯨魚呼氣時所吐出的黏液並非來自呼吸孔,而是來自肺部【註2】。

當鯨豚換氣時,會以相當大的力道呼氣,進而向空中發射鼻涕。有趣的是,不同種類的鯨魚也有不同的吐氣型態。圖/north-atlantic-society.com

藉由蒐集鯨豚呼吸孔吐出的氣,可以得到許多關於牠們的資訊——包含肺表面活性物質(一種蛋白質和脂質的混和物)、呼吸液與肺細胞。同時,這些樣本也可以用來檢測疾病以及皮質醇【註3】、孕酮【註4】等荷爾蒙,幫助研究者知道一頭鯨魚是否染病,甚至可以知道雌鯨是否有孕。

不過,鯨豚的鼻涕藥怎麼蒐集呢?接下來讓我們一起來看看方法。

鼻涕機器人登場

隨著 DNA 提取技術的進步,研究員們從 2010 年起便開始使用新的工具採集。一但在海面上觀察到鯨魚蹤跡,他們便驅船前往,伸出長長的的竿子,利用末端的培養皿來收集鼻涕。

最初,蒐集樣本的工具是一種培養皿與竿子的組合。圖/bbc.com

另一種進階版的工具稱作「鼻涕機器人」(The Parley Snotbot),由無人機和培養皿所組成。鯨魚換氣時,機器人會從後方靠近鯨身,讓鯨魚的鼻涕因慣性往後落在無人機上的培養皿中。

不過以上兩種方法通常用來蒐集座頭鯨等大型鯨魚的 DNA,對於體積、肺部容積較小的海豚則不易達成【註5】。

鯨魚躍升時,鼻涕機器人會迅速在牠後上方 standby,在不驚擾與傷害對方的狀況下蒐集鼻涕。圖/howstuffworks.com

鯨魚鼻涕在遺傳學上的貢獻

至於我們能不能利用鼻涕檢體來進行遺傳學相關的研究呢?答案是可行的。儘管小型鯨豚的鼻涕提取比預期中困難,科學家仍然能從樣本中回收一些粒線體 DNA。

正在分析的鼻涕樣本。圖/bbc.com

他們嘗試以聚丙烯製成的管子倒置在水族館豢養的海豚氣孔上,以得到每隻海豚體內的粒腺體 DNA 和微衛星 DNA ,收集到比野外樣本更加豐富的數據。此外,科學家也發現,從海豚鼻涕中獲得的 DNA 圖譜與從血液中取得的 DNA 圖譜相符,證明了在研究海豚遺傳學上,使用鼻涕的結果可能和抽血一樣好。

現在,科學家們要克服野外採集樣本量不足的挑戰,以期在未來能結合傳統的照片識別,建立有關海豚種群的遺傳學目錄

【註】

  1. 不同種類的鯨豚會有不同形狀的背鰭。就算是同種,不同個體背鰭上的花紋也都不一樣。
  2. 由於鯨豚僅靠呼吸孔呼吸,呼吸孔的堵塞會使牠們窒息死亡。2016 年,研究員曾發現一條呼吸孔先天畸形的海豚在換氣時用嘴呼吸,但這是目前所知的唯一例外。
  3. 腎上腺皮質激素中的糖皮質激素,可以提高血壓、血糖水平和產生免疫抑制作用,有助身體調節壓力事件。
  4. 屬於孕激素荷爾蒙的一種,與懷孕、胚胎與月經週期有關。
  5. 座頭鯨的體型大,吐息也大,容易被船上的研究員發現。海豚因為個體嬌小,肺部僅有約兩個橄欖球大,因此採樣相對困難:牠們呼出的液氣混和物距離海表過近,常在竿子到達前就被海浪打散。另外,面對來勢洶洶的龐大漁船,牠們往往跑得飛快、「走敢若飛」(tsáu kánn-ná pue),不利採樣進行。

資料來源:

  1. 【鯨豚大小事】鯨豚背鰭說
  2. whales-do-not-catch-colds-but-they-do-get-snotty-blowholes
  3. ‘Dolphin snot’ used to look at health of pod off Gower
  4. Those snot-collecting drones are back, and this time they’re seeking dolphins
  5. The Usefulness of Dolphin Snot
  6. The ‘SnotBot’ Drone Is Making Scientific Research Easier on Whales

討論功能關閉中。

Lea Tang
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徜徉在極北之海的浪漫主義者。 喜歡鯨豚、地科、文學和貓。

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推理系動畫毒殺利器!——認識致命的「河魨毒」
Evelyn 食品技師_96
・2022/01/21 ・3367字 ・閱讀時間約 7 分鐘

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

  • 文/Evelyn 食品技師

早在兩千年前《山海經》就提到肺魚(河魨)[註 1]會毒死人;明代的《本草綱目》亦記載:「河魨有大毒,味雖珍美,食之殺人」,可知早在古代,大家就發現河魨肉的美味之處,也知道他擁有「劇毒」,甚至連動畫《名偵探柯南》都曾上演用河魨毒殺人的案件呢!(動畫第 226 ~ 227 集:戰鬥遊戲的陷阱)

河魨是媲美和牛的夢幻料理,為了一嚐美味連命都不要了!

在日本,河魨被視為珍饈佳餚,尤其河魨生魚片富含膠原蛋白、脂肪含量低、味道清爽鮮甜,口感爽脆帶勁,其美味足以媲美日本和牛,被認為是一生必吃一次的夢幻料理。

許多饕客無法抗拒河魨的美味,為了能嚐上那一口極品,即使冒著生命危險也在所不惜。史上因河魨送命的最知名案例,莫過於 1975 年日本國寶級歌舞伎演員八代目坂東三津五郎,在料亭師傅推薦下,吃了四份河魨肝(據說是河魨最美味的部位)後中毒身亡,成為食魨死士。

根據日本厚生勞動省統計,在 1959 年前,日本每年因河魨毒中毒死亡的人數超過 100 人,直至 1982 年後,中毒死亡人數才降至每年 10 人以下。主要是因日本政府推行「河魨料理廚師執照」,通過筆試與術科考取執照,才可以合法烹調河魨,使河魨毒中毒死亡率大幅降低。 

星斑叉鼻魨 Arothron stellatus(Bloch and Schneider)。圖/參考資料 1

相較之下,臺灣雖然沒有如此盛行吃河魨,但每年仍發生不少因誤食河魨而中毒的案例。筆者根據衛生福利部的歷年食品中毒資料統計,從民國 81 年至 109 年河魨毒中毒案件計有 33 案,患者總人數為 139 人,死亡總人數為 11 人,死亡率高達 7.9%。

民國 81 年至 109 年河魨毒中毒統計資料。資料來源/衛生福利部

分析主要原因是漁品產銷人員及社會大眾辨識河魨能力不足,為此,民國 101 年衛生福利部食品藥物管理署出版「臺灣常見有毒河豚(魨)圖鑑手冊」,整理臺灣常見之有毒河魨(參考資料 1),提供漁品產銷人員及社會大眾參閱,故民國 101 年後的中毒案件及人數確實有顯著下降。

河魨毒素究竟有多強?和「麻痺性貝毒」非常接近!

1909 年,日本科學家首次從河魨卵巢中分離出毒素,命名為河魨毒素(tetrodotoxin; TTX)。1964 年後,日本科學家們確定 TTX 化學結構。TTX 分子式為 C11H17O8N3,分子量為 319 Da,為河魨毒中毒性最強的主要化合物,擁有許多結構類似物(structural analog)[註 2],分子量與毒性強弱依結構型態而有所不同。 

河魨毒素(tetrodotoxin; TTX)分子結構及其結構類似物。圖 / 參考資料 5

其中以 TTX 毒性最強,小鼠口服之半數致死劑量 LD50 是 334 μg/kg [註 3],跟麻痺性貝毒的毒性十分接近(蛤蚌毒素 LD50 為 263 μg/kg)[註 4]。且不論是化學特性、中毒機制、毒性或治療方式,皆與麻痺性貝毒非常相似。

當 TTX 進入人體內組織後,會阻塞神經末梢細胞上的鈉離子通道,使鈉離子無法進入神經細胞,膜電位無法去極化 (depolarization),動作電位無法產生,使神經元失去傳導功能,進而造成中樞神經、知覺神經及運動神經麻痺。尤其當毒素量高時,迷走神經、血管運動中樞至橫膈膜皆麻痺,最後蔓延至呼吸神經麻痺而死。

TTX 潛伏期一般在 3 小時內(通常在 10 至 45 分鐘),潛伏期長短亦受進食毒素量影響。目前河魨毒中毒並無特殊之藥物可以使用,主要治療乃是支持性療法為主。如未產生呼吸衰竭,應不會造成死亡。但若患者已產生明顯之肌肉無力現象,則應隨時準備放置氣管插管,並以人工呼吸器幫助呼吸。亦可給予經稀釋的活性碳及輕瀉劑,以加速毒素排出。

而《名偵探柯南》動畫中,更是直接將河魨毒刺入人體動脈中,作用的速度和反應會比食用更快、更強烈。筆者估計死者應該當場暴斃,連症狀都來不及發生……也順便稱讚一下,那集茱蒂老師講解 TTX 的毒性資訊真的正確無誤喔!

這位是茱蒂老師(怕你忘記是誰)。圖/IMDb

河魨毒原來是細菌產生的!河魨怎麼不會被自己毒死?

河魨毒最早是發現於河魨因而得名,後來也被發現存在於其他脊椎生物中,包括蠑螈、蝦虎魚、箭毒蛙等;無脊椎動物包括海螺及章魚等。後來在河魨、有毒蟹類以及紅藻 Jania sp. 中篩檢出海洋菌株 Shewanella algaAlteromonas tetraodonis,並發現該細菌具有產生河魨毒的能力。

海洋菌株 Shewanella alga。圖/參考資料 5

後續有愈來愈多研究證實,河魨毒主要來源應是具產河魨毒能力之細菌,經由寄生或共生的方式,存在於生物體(如藻類、魚、蝦、蟹或貝等)中,河魨再透過食物鏈累積在其體內,而非河魨自己產生。河魨甚至還會刻意選擇具有河魨毒之生產能力的生物為食物,使毒素累積在體內,以肝臟、卵巢累積最多,腸道、皮膚次之,為一種特殊的防禦機制。

此外,河魨的肌肉中,因含有河魨毒結合蛋白(TTX-binding protein),可包覆河魨毒,參與河魨毒的運輸,使河魨對毒素耐受性高,才不會被自己毒死。

  • 延伸閱讀:盤點海洋中的「毒系寶可夢」!河豚、貝類有毒不是 they 的錯 ft. 食品技師 Evelyn【科科聊聊 EP71】

這批有夠純!河魨毒除了可以止痛,還可以被海豚拿去「吸」?

想不到的是,身為天然劇毒的河魨毒對生物可不全然只有害,有研究指出河魨毒由於具有抑制神經傳導的作用,可能有機會應用於醫療用途呢!

動物實驗的結果顯示,微量的河魨毒可作為局部麻醉劑,合併其他麻醉藥物一起使用,可有效延長局部麻醉時間;作為止痛劑使用,也能有效減輕受傷所造成的發炎反應、肌肉疼痛及神經性疼痛,且無其他副作用,比起嗎啡(morphine)更溫和。

當然,以上河魨毒的醫療應用,於人體實驗還需要進一步的研究。

另外英國《BBC》的自然紀錄片《荒野間諜》(Spy in the Wild)在南非拍攝到罕見的「海豚吸毒」景像。海豚們紛紛把河魨當成玩具亂丟亂甩,把河魨咬在口中「吸毒」,陷入恍惚的興奮狀態,並做出各種ㄎ一ㄤ到不行的行為,最後玩膩了才把河豚放走,是不是有夠像小屁孩呢!

海豚吸河魨毒影片截圖。圖/參考資料 7

不要拚死吃河魨!注意應避免食用來路不明的水產品

最後還是要呼籲,只要避免食用河魨或來路不明的水產品,即可有效避免河魨毒中毒。如果真的需要滿足口腹之慾而「拚死吃河魨」的話,建議先確認是否屬無毒魚種,並有效去除其內臟組織及皮膚。

若不幸食用河魨而中毒時,應先催吐使胃內容物排出,並儘速就醫,以免因中毒嚴重,造成呼吸衰竭而死亡。 

註解

  1. 河魨,常作河豚,古名肺魚。
  2. 「河魨毒」為 TTX 及其所有結構類似物的總稱;「河魨毒素」為 TTX;結構類似物(structural analog),是指一系列的化合物在主結構上大致相同,但部分結構會有一個或多個原子、官能基或子結構的不同,造成他們之間的化學特性可能不一樣,故河魨毒一系列類似物的毒性大小不會完全相同。
  3. 半數致死劑量(lethal dosage 50%; LD50),指在動物實驗中,使實驗動物產生百分之五十比例之死亡所需要化學物質之劑量。
  4. 麻痺性貝毒(paralytic shellfish poison)為一系列毒素總稱,其中毒性最強烈的毒素為蛤蚌毒素(saxitoxin)。

參考資料

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Evelyn 食品技師_96
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一名食品技師兼研發專員,對食品科學充滿熱忱。有鑒於近年發生許多食安風暴,大眾對於食品安全的關注越來越高,網路上卻充斥著不實資訊或謠言。希望能貢獻微薄之力寫些文章,讓更多人有機會認識食品科學的正確知識!想獲得更多食品營養資訊可追蹤作者的粉絲專頁喔!https://www.facebook.com/profile.php?id=100066016756421