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康普茶是「健康食品」嗎?便利商店都在賣,明星網紅都在喝,它對人體有什麼好處?

Evelyn 食品技師_96
・2022/10/14 ・4321字 ・閱讀時間約 9 分鐘

近年來,一種於中國大陸淵源已久的健康飲品「康普茶」在歐美竄紅,一躍成為好萊塢明星風靡的保養飲品。而現在這股風潮也吹進臺灣,不管是在超商、賣場或電商平台都能買到。

根據市調機構 Research And Markets 報告,2019~2028 年全球康普茶市場的複合年增長率可能為 22.21%,且消費量仍在持續上升中[1]

究竟「康普茶」有什麼特殊之處?讓它如此受到全世界消費者的關注呢?

康普茶受到歡迎的原因是什麼呢? 圖/envato.elements

神奇蘑菇?製作康普茶的靈魂——「紅茶菌」

康普茶(Kombucha)是一種以茶、糖與水作為基底,加入帶有發酵液的紅茶菌,在室溫下進行數日的發酵後,所製成的發酵飲料。

「紅茶菌」是製作康普茶的靈魂,也就是發酵的菌母,它是細菌與酵母菌的共生物,全名爲細菌和酵母菌的共生菌體(symbiotic cultures of bacteria and yeasts, SCOBY),通稱紅茶菌。

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它長得很像一塊膠膜,是因發酵的時候,醋酸菌(一種細菌)產生纖維素而形成。又因為它長得也很像菇傘(mushroom cap),過去還被歐洲人稱作「神奇蘑菇」呢[2, 3]

紅茶菌,為細菌和酵母菌的共生菌體(SCOBY),因醋酸菌產生纖維素而形成膠膜般的外觀,形似菇傘,過去被歐洲人稱作「神奇蘑菇」。圖 / 維基百科

不過康普茶的起源不明,據調查,最早的釀製紀錄出現於西元前 220 年中國的渤海地區[2]。而最早的傳說可追溯到中國秦朝,當時秦始皇試圖尋求長生不老藥,就有煉金術士應他要求,上交了「不朽之茶」或稱「聖茶」,據說就是康普茶。

另⼀個傳說則描述了康普茶名字的由來,⼀名來自朝鮮半島的醫⽣ Kombu-Ha,在西元 414 年帶著神秘的發酵茶飲品,前往⽇本為深受疾病所苦的第⼗九代天皇允恭(Inyoko)治病。

在⽇本,「茶」寫作「ちゃ」,讀⾳為「cha」,再結合醫師 Kombu 的名字,便將此飲品命名為「Kombucha」。⽇後,透過商業運輸途徑,康普茶相繼出現於俄羅斯和東歐[2]

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康普茶原料單純, DIY 要小心雜菌汙染

這些傳說更增添了康普茶神秘的色彩,這神奇的飲料到底是怎麼製作的呢?筆者參考《康普茶聖經》一書與國內研究 [2, 3] ,簡述流程如下:

製作康普茶的成分其實相當簡單,但要小心雜菌入侵。 圖/envato.elements
  1. 將總水量四分之一的水煮至沸騰,加入茶葉(綠茶、紅茶或烏⿓茶皆可)浸泡,茶葉佔茶湯濃度的 0.5~1%(w/v)。
  2. 取出茶葉,將細砂糖加入熱茶中,攪拌至溶解即完成熱甜茶,糖量佔茶湯濃度的 5~10%(w/v)。
  3. 將總水量四分之三的冷水(事先煮沸過放涼)倒入發酵容器並加入熱甜茶,以溫度計測量溫度,若超過攝氏 38 度,先用乾淨的布蓋上靜置一旁,直到不冷不熱為止。
  4. 從前一批保存紅茶菌的容器中取出紅茶菌,放入溫甜茶溶液中,也從原先保存紅茶菌的容器中,取上層的發酵液加入甜茶溶液,發酵液佔康普茶總量的 5~10% (v/v)。
  5. 用乾淨的布覆蓋容器並固定,在室溫陰暗處培養 7~21 天,發酵時間長短依個人風味喜好。
  6. 完成發酵後,液體上層會形成紅茶菌(SCOBY),拿來飲用的是下層的液體,紅茶菌可用部分發酵液泡著,密封保存起來作為下一批的康普茶的發酵菌母,只要沒有受到雜菌汙染,即可代代使用下去。
  7. 取出下層液體的康普茶可直接飲用,也可加入糖、水果或是香草植物調味,使風味更豐富。
發酵中的康普茶,發酵液上層物質為紅茶菌。圖 /維基百科

喝起來滋味酸甜還略帶氣泡

聽說這樣發酵出來的風味,除了具備了茶香、像果醋般的酸甜滋味外,還有略帶氣泡的口感,濃一點的康普茶甚至會讓你產生一點微醺的感覺。

這是因為康普茶在發酵的時候,醋酸菌和酵母菌一起相互作用的成果。

康普茶特殊又複雜的味道,讓許多初次嘗試它的人感到有些……困惑? 圖/GIPHY

首先酵母菌分解蔗糖產生果糖和葡萄糖,醋酸菌利用這兩種單醣作為能量,產生葡萄糖醛酸以及纖維素,纖維素在發酵液的頂部逐漸形成紅茶菌。

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當紅茶菌完全覆蓋了液體上層,氧氣含量降低時,酵母菌便進行發酵作用,將果糖和葡萄糖分解產生二氧化碳乙醇(酒精)。

二氧化碳略溶於水,少部份會和水反應產生碳酸,是康普茶略帶氣泡感之原因,最後醋酸菌將乙醇氧化成乙酸(醋酸),才讓康普茶喝起來有酸味[3]

另外,因大部分的乙醇會被氧化成乙酸,所以康普茶的酒精含量低;茶葉經過發酵後,原本所含的咖啡因會被轉化形成茶鹼,也使康普茶相較未發酵的茶飲擁有較低的咖啡因[2]

康普茶發酵時微生物的相互作用,酵母菌分解蔗糖產生果糖和葡萄糖,醋酸菌利用這兩種單醣產生葡萄糖醛酸及纖維素;酵母菌將果糖和葡萄糖分解產生二氧化碳和乙醇,醋酸菌再將乙醇氧化成乙酸。圖 / 參考資料 4

但自己製作康普茶時要特別注意,有沒有出現「發黴」,因發黴的食物可能含有肉眼看不見的細菌毒素,若是不小心喝下肚的話,恐會造成上吐下瀉,非常危險。建議不是很有經驗的人,直接喝市售的康普茶會比較保險。

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發黴的康普茶。圖 / 參考資料 2

喝康普茶為何會對人體產生好處?

除了低酒精、低咖啡因,許多明星或網紅大推喝康普茶的原因,是聽說它有一些很厲害的功效,像是減肥、排毒、降血壓,甚至預防癌症等,真的有這麼神嗎?

確實,有些效果是有其理論根據在,不過目前並無人體實驗證據可直接證明,喝康普茶對人體健康是有益的,還需要更多的科學研究來佐證,所以我們不能期待喝康普茶有醫療效果。
以下是康普茶近年研究[5]得出的保健效果:

一、腸道健康

喝康普茶可以補充益生菌,改善宿主(如動物或人類)腸內微生物相的平衡,並對宿主有正面的效益。而康普茶中所含的乳酸菌,如雙歧桿菌屬(Bifidobacterium)或乳酸桿菌屬(Lactobacillus)皆是益生菌。

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二、抗菌

康普茶富含醋酸,是造成康普茶 pH 值低的主因,酸性環境有助於抑制一些病原菌生長,因它們無法在低於 pH 值 4.7 的環境中生長。另一方面,康普茶發酵過程中所產生的代謝物有些具有抗生素的特性,可提高抗菌能力。

三、抗氧化

氧化所產生的自由基會導致細胞凋亡,造成人體的病變及老化,而康普茶的原料「茶」本身就具有茶多酚、兒茶素、茶黃素等成分,這些物質皆具有很好的抗自由基能力與抗氧化能力。

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雖然康普茶有些保健效果,但目前並無人體實驗證據可直接證明,喝康普茶對人體健康是有益的,還需要進一步的科學證據。 圖/envato.elements

四、保肝

一些動物實驗和細胞實驗結果證明,康普茶可減少環境污染物如氯化鎘、第三丁基過氧化氫(tert-butyl hydroperoxide),以及細菌毒素如黃麴毒素 B1 對肝臟所造成的損傷。

五、抗癌

一些臨床研究認為康普茶可能具有抗癌活性,因其發酵過程中產生的次級代謝物,可防止基因突變、抑制癌細胞的增殖、使癌細胞凋亡。

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六、其它效果

康普茶內也含有少量維生素 C、B1、B6、B12 等,除增強免疫力、幫助新陳代謝及提神之外,對於美容也有一定的幫助[6]。此外,有消費者將康普茶作為運動鍛鍊後的飲料,因它有助於燃燒脂肪、控制血糖和調節膽固醇[1]

康普茶算是一種健康食品嗎?請認明「小綠人」標章!

雖然康普茶有這麼多保健的效果,但我們不能稱它為健康食品。

因為「健康食品」從民國 88 年《健康食品管理法》上路後,成為一種「法律名詞」,需向衛生福利部申請查驗登記許可,才可以在產品包裝標示上「健康食品」字樣、「小綠人」標準圖像和許可證字號。

只有健康食品才可使用小綠人標章,康普茶只能稱作機能性食品。圖 / 衛服部食藥署

只有健康食品才有經過產品安全性、功效性評估試驗,通過科學驗證其保健功效[7]。而康普茶可稱作「機能性食品」,代表這種食品可在基本的營養素之外,對特定人群提供增進健康的好處[8]

不過康普茶如此有特色的飲品,除了可讓我們一解想喝飲料之饞外,還因其咖啡因和酒精含量低,加上又具保健效果,是有與碳酸飲料或低酒精飲料市場競爭的潛力。

畢竟,相對於成份含有許多蔗糖或高果糖糖漿碳酸飲料,康普茶會是更健康的替代飲品。

參考資料

  1. 行政院農業委員會,2021。健康發酵飲品康普茶的消費市場持續增長。農業科技決策資訊平台
  2. 周玉潔,2022。康普茶以紫蘇進行二次發酵的製備與功能分析。臺北醫學大學藥學院生藥學研究所碩士論文。臺北。
  3. 漢娜.克魯姆(Hannah Crum)、亞歷克斯.拉格里(Alex M. LaGory)著;陳毓容譯,2022。康普茶聖經:268 種調味 x 400 道食譜,紅茶菌發酵飲自釀指南。臺北市:英屬維京群島商高寶國際有限公司台灣分公司。
  4. May, A., Narayanan, S., Alcock, J., Varsani, A., Maley, C. and Aktipis, A. 2019. Kombucha: a novel model system for cooperation and conflict in a complex multi-species microbial ecosystem. PeerJ 7 e7565.
  5. Mousavi, S. M., Hashemi, S. A., Zarei, M., Gholami, A., Lai, C. W., Chiang, W. H., Omidifar, N., Bahrani, S. and Mazraedoost, S. 2020. Recent progress in chemical composition, production, and pharmaceutical effects of kombucha beverage: a complementary and alternative medicine. Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine 1-14.
  6. 臺灣區飲料工業同業公會,2019。獨特天然風味的康普茶在歐美市場蔚為風潮。食品市場資訊 108:2
  7. 衛生福利部食品藥物管理署,2014。什麼是「健康食品」?讓食品藥物管理署來告訴您!。衛生福利部
  8. 經濟部工業局。機能性食品:契機與挑戰。保健食品產業服務網
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Evelyn 食品技師_96
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一名食品技師兼食品生技研發工程師,個性鬼靈精怪,對嗅覺與味覺特別敏銳,經訓練後居然成為專業品評員(專業吃貨)?!因為對食品科學充滿熱忱,希望能貢獻微薄之力寫些文章,傳達食品科學的正確知識給大家!商業合作請洽:10632015@email.ntou.edu.tw

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「別來無恙」不只是招呼
顯微觀點_96
・2025/04/12 ・2349字 ・閱讀時間約 4 分鐘

本文轉載自顯微觀點

圖/照護線上

我最親愛的 你過的怎麼樣  沒我的日子 你別來無恙   -張惠妹《我最親愛的》

常常聽到「別來無恙」的問候,其中的「恙」就是指「恙蟲」。在唐朝顏師古的《匡謬正俗》一書中便提到:「恙,噬人蟲也,善食人心。古者草居,多移此害,故相問勞,曰無恙。」用以關心久未見面的朋友沒有染讓恙蟲病、一切安好。

而清明節一到,衛福部疾管署便會提醒民眾上山掃墓或是趁連假到戶外踏青,要小心「恙蟲病」,就是因為每年恙蟲病的病例數從4、5月,也就是清明假期左右開始上升;到6、7月達最高峰。

Qingming Or Ching Ming Festival, Also Known As Tomb Sweeping Day In English, A Traditional Chinese Festival Vector Illustration.
圖/照護線上

但恙蟲病到底是什麼樣的疾病呢?恙蟲病古時被稱為沙虱,早在晉朝葛洪所著的醫書《肘後方》提及,「初得之,皮上正赤,如小豆黍米粟粒;以手摩赤上,痛如刺。三日之後,令百節強,疼痛寒熱,赤上發瘡。」

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恙蟲病是一種病媒傳播的人畜共通傳染病,致病原為恙蟲病立克次體(Orientia tsutsugamushi或Rickettsia tsutsugamushi),被具傳染性的恙蟎叮咬,經由其唾液使人類感染立克次體。而感染立克次體的恙蟎,會經由卵性遺傳代傳立克次體,並在每個發育期中,包括卵、幼蟲、若蟲、成蟲各階段均保有立克次體,成為永久性感染。

感染恙蟲病可能引起危及生命的發燒感染。常見症狀為猝發且持續性高燒、頭痛、背痛、惡寒、盜汗、淋巴結腫大;恙蟎叮咬處出現無痛性的焦痂、一週後皮膚出現紅色斑狀丘疹,有時會併發肺炎或肝功能異常。 恙蟲病的已知分佈範圍不斷擴大,大多數疾病發生在南亞和東亞以及環太平洋地區的部分地區;台灣則以花東地區、澎湖縣及高雄市為主要流行區。

比細菌還小的立克次體

立克次體算是格蘭氏陰性菌,有細胞壁,無鞭毛,革蘭氏染色呈陰性。但它雖然是細菌,但是嚴格來說,更像是細胞內寄生生命體,生態特徵多和病毒一樣。例如不能在培養基培養、可以藉由陶瓷過濾器過濾、只能在動物細胞內寄生繁殖等。大小介於細菌和病毒之間,呈球狀或接近球形的短小桿狀直徑只有0.3-1μm,小於絕大多數細菌。

最早發現的立克次體感染症的是洛磯山斑疹熱(Rocky mountain spotted fever);由美國病理學家立克次(Howard Taylor Ricketts,1871-1910)所發現。

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1906年立克次到蒙大拿州度假,發現當地正在流行一種叫做洛磯山斑疹熱的傳染病,病患會出現頭痛、肌肉痛、關節疼痛的症狀,之後皮膚會出現出血性斑塊。當時沒有人知道是什麼原因造成這個疾病。

立克次一開始以顯微鏡觀察病患血液,發現一種接近球形的短小桿菌,但卻無法體外培養。而他將帶有「短小桿菌」的血液注射進天竺鼠體內,或是以壁蝨吸食患者血液再咬天竺鼠,發現天竺鼠也會染病。另外,他試驗各種節肢動物來做為媒介,發現只有壁蝨能夠成為傳染窩進行傳播。

立克次釐清了洛磯山斑疹熱的成因與傳染途徑,但因為無法在體外培養基培養這個病原菌,他並未加以命名。

後來其他研究者從斑疹傷寒等其他疾病也發現無法在培養基生長、必須絕對寄生宿主細胞的類似細菌,並為了紀念立克次的貢獻,而命名為「立克次體」。

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而立克次體不只一種,因此引起的疾病也不只有恙蟲病。在台灣列為法定傳染病的還有由普氏立克次體(Rickettsia prowazekii )引起的流行性斑疹傷寒,透過體蝨在人群間傳播;由斑疹傷寒立克次氏體(Rickettsia typhi)造成的地方性斑疹傷寒,由鼠蚤傳播至人體。另外還有由立氏立克次體(Rickettsia rickettsii)所引致的洛磯山斑疹熱等。

立克次體透過傳統革蘭氏染色的效果非常弱;因此常用一種對卵黃囊塗片中立克次體進行染色的方法,以利光學顯微鏡觀察。現在,這項技術常用於監測細胞的感染狀態。

受限於光學顯微鏡的解析度,許多科學家也使用電子顯微鏡來對立克次體與宿主細胞相互作用的精細結構進行分析。例如分別引起流行性斑疹傷寒、洛磯山斑疹熱和恙蟲病的立克次體,外膜組織就能透過電子顯微鏡看到些許的差別,有的外膜較厚,有的則是外膜內葉和外葉倒置。

立克次
卵黃囊塗片立克次體的顯微影像,其尺寸範圍為 0.2μ x 0.5μ 至 0.3μ x 2.0μ。立克次體通常需要使用特殊的染色方法,例如Gimenez染色。圖片來源:CDC Public Health Image Library

做好預防就能別來無「恙」

根據疾管署統計,今(2024)年至 4 月 1 日恙蟲病確定病例已累計至 2 8例,高於去年同期。

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立克次菌無法在一般培養基培養,雖然可用接種天竺鼠或雞胚胎來分離病原確診,但基於實驗室生物安全操作規定,通常以免疫螢光法、間接血球凝集、補體結合等檢查抗體的方式來檢驗。

恙蟲病可用抗生素治療,若不治療死亡率達 60%。但最好的預防方式還是避免暴露於恙蟎孳生的草叢環境,掃墓或是戶外活動最好穿著長袖衣褲、手套、長筒襪及長靴等衣物避免皮膚外露。離開草叢後也要盡速沐浴和更換全部衣物,以防感染。

參考資料

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從細微的事物出發,關注微觀世界的一切,對肉眼所不能見的事物充滿好奇,發掘蘊藏在微觀影像之下的故事。

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腸道與聽力的神秘連結:你的聽覺健康可能藏在腸胃裡?
雅文兒童聽語文教基金會_96
・2025/02/20 ・3665字 ・閱讀時間約 7 分鐘

  • 作者 / 雅文基金會聽語科學研究中心 研究員|羅明

腸道的狀態會影響身體的健康,是現代人熟悉的保健觀念,就像廣告台詞所說的:胃腸顧好,人就快好。腸道狀態的影響力,可能比我們想像的多更多。已經有愈來愈多的研究報告指出,腸道狀態與聽覺系統之間,其實也有某種關聯。聽的好不好跟肚子好不好,究竟有什麼關係?讓我們繼續看下去。

腸腦軸線是什麼

開始之前,要先介紹「腸腦軸線」(gut-brain axis)的概念。研究證實,大腦的運作與腸道中的微生物群有所關聯。腸道若出現微生態失調(gut dysbiosis),除了生活品質水準降低 [1],大腦功能與外在行為也會受到影響。例如:容易無法集中精神 [2] [3]、睡眠品質不佳 [4],甚至是心理功能失調 [5] 等種種情況。

同時也有研究發現,某些大腦方面的失序和疾病,會伴隨腸道微生態失調的情況 [6]。例如:認知功能方面出現障礙的阿茲海默症(Alzheimer’s disease; [7] [8]),以及在疾病早期常先出現行動功能障礙的帕金森症 (Parkinson’s disease; [9] )。

大腦的運作與腸道中的微生物群有所關聯。圖/AI 創建

至於腸道與大腦是如何互相影響彼此,目前的研究告訴我們,大致上是透過幾條途徑:
1. 迷走神經(vagus nerve)
2. 下視丘-腦垂體-腎上腺系統(hypothalamic-pituitary-adrenal axis,簡稱 HPA 軸)
3. 免疫系統(immune system)
4. 神經傳導素(neurotransmitters)
5. 細菌代謝物(bacterial metabolites)

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總之,腸道菌相與身心健康之間,不論是在生理或心理的層面,都息息相關。而有另一批研究的結果指出,不只是大腦所在的中樞系統,這種關聯性還擴及到了「聽覺」所在的感官系統。尤其是迷走神經與免疫系統,我們將會提到它們在聽覺系統運作中的角色。

近年研究新發現:耳腸腦軸線

聽的好不好,也就是聽覺系統是否功能良好,同樣是身心健康重要的一環。聽覺系統本身可再分為周邊(含外耳、中耳、內耳)與中樞(含延腦、橋腦、中腦、大腦)等兩個子系統,而聲音一開始從外界進入聽覺系統,到最後能否解讀成功,取決於兩個子系統是否都能順利運作。

直到最近,種種間接顯示腸道狀態影響聽覺功能的資訊,引起了一些研究者的注意。例如,有一種基因同時與腸道和耳朵的發育有關,而先天性巨結腸症(或稱赫司朋氏症,Hirschsprung disease)的動物研究發現,這種基因的突變可能導致聽力損失 [10]

由於相關的資訊愈來愈多,近來有研究者進行了系統性的回顧,並根據得到的結果指出,人體中很可能還有一種可稱之為「耳腸腦軸線」(ear-gut-brain axis)的系統 [11] [12] [13] [14]。接下來,讓我們看看有哪些研究,支持著人體存在耳腸腦軸線的想法。

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人體中很可能存在一種「耳腸腦軸線」系統。圖/AI創建

迷走神經串接耳與腸

人類的腦神經中,迷走神經最長也分布最廣。這組神經起於延腦,而後下行至頸、胸、腹等部位。它在自主神經系統(autonomic nervous system)有著重要的角色,其中之一是自動調節消化系統的活動。觸及腸道與大腦的神經纖維中,訊息是雙向往返的,約有 10% 至 20% 的部分是從大腦往腸道傳送,而有 80% 至 90% 的部分則是從腸道送往大腦 [15]

迷走神經有許多分支,其中一支延伸到外耳之上,稱爲迷走神經耳分支(auricular branch)。有一個對象是成年女性的研究發現,如果在迷走神經耳分支施予刺激,會有助於消解發炎性腸道疾病(inflammatory bowel disease,簡稱 IBD)的疼痛感,以及減低症狀的嚴重程度 [16]。而這一類刺激方法,用於治療耳鳴(tinnitus)似乎也有效果,例如:減少耳鳴相關的症狀,以及舒緩耳鳴帶來的壓力感 [17] [18]

發炎性腸道疾病除了引發疼痛感,也可能伴隨耳鳴相關症狀。圖/AI 創建

發炎也會讓人聽的不好

我們在文章開頭時提到,由於腸腦軸線的存在,腸道失調與大腦異常顯現出清楚的關聯性。如果沿著相同的思路,則可預期腸道一旦出現異狀,透過耳腸腦軸線的作用,聽覺系統應該也會連帶發生問題。實際上, 在 IBD 這一類疾病的觀察中,的確不同的研究也有著類似的發現。

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無論是在外耳、中耳或內耳,都有研究資料顯示,這些部位的某些異狀會跟 IBD 有所關聯 [19]。尤其是感音性聽力損失,是 IBD 患者最常見的耳科疾病。有研究者回溯了32位IBD病患者的資料,結果發現其中的 22 位兼有感音性聽損,比例將近七成,而且在之中的 19 位,並無法找到其他能夠解釋聽損的原因 [20]

還有進一步比較潰瘍性結腸炎(ulcerative colitis)與克隆氏症(Crohn’s desease)兩群患者的研究也報告了一致的發現 [21]。相較於身體健康的對照組,感音性聽損在這一群患者有著較高的盛行率,而顯示聽損的聲音頻率則在 2000Hz、4000Hz 與 8000Hz 等高頻的範圍。值得注意的是,研究者也指出這些患者的聽力損失與年齡之間並沒有顯著的關係。

感音性聽力損失是發炎性腸道疾病患者最常見的耳科疾病。圖/AI 創建

此外,大腦中的微膠細胞(microglia)在活化時會釋放發炎物質,而聽力功能的異常也可能與這種發炎反應有關。已有動物研究指出,在噪音環境引起耳鳴與聽力損失之後,中樞聽覺系統的微膠細胞出現了較高的活化狀態 [22]

聽覺與消化的你來我往

就如迷走神經的研究指出的,聽覺與消化之間的關係,可能也是一種雙向的互動。除了聽力損失伴隨腸道發炎出現之外,新近的研究還透露出,聽音樂,對於腸道來說也有著補充益生菌的效果。研究者在實驗室餵養 30 天的老鼠身上發現,餵養期間也接觸音樂的老鼠們,在第 25 天的體重,顯著高於沒有接觸音樂的老鼠;不僅如此,那些每天固定聽音樂六個小時的老鼠們,腸道裡的壞菌減少了,腸道的菌相也因此變得更好了 [23]。沒想到,聽覺系統不只是接收訊息的管道而已,還可能在無形中影響著消化系統的運作。

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「耳腸腦軸線」的想法,對於聽力保健而言,或許帶來另一個思考的角度:除了瞭解如何避免聽覺系統的器官受到損傷,多加留意消化系統是否正常運作,也可能是同樣重要的事情。如此一來,除了「胃腸顧好,人就快好」,未來還可以再說:腸道好,「聽」也好。

參考資料

  1. Gracie, D. J., Williams, C. J., Sood, R., Mumtaz, S., Bholah, M. H., Hamlin, P. J., et al. (2017). Negative effects on psychological health and quality of life of genuine irritable bowel syndrome–type symptoms in patients with inflammatory bowel disease. Clinical Gastroenterology and Hepatology, 15, 376–384. https://doi.org/ 10.1016/j.cgh.2016.05.012
  2. van Langenberg, D. R., & Gibson, P. R. (2010). Systematic review: Fatigue in inflammatory bowel disease. Alimentary Pharmacology and Therapeutics, 32, 131–143.
  3. D’Silva, A., Fox, D. E., Nasser, Y., Vallance, J. K., Quinn, R. R., Ronksley, P. E., & Raman, M. (2022). Prevalence and risk factors for fatigue in adults with inflammatory bowel disease: A systematic review with meta-analysis. Clinical gastroenterology and hepatology: the official clinical practice. journal of the American Gastroenterological Association, 20(5), 995–1009.e7. https://doi.org/10.1016/j.cgh.2021.06.034
  4. Van Langenberg, D. R., Yelland, G. W., Robinson, S. R., and Gibson, P. R. (2017). Cognitive impairment in Crohn’s disease is associated with systemic inflammation, symptom burden and sleep disturbance. United European Gastroenterology Journal, 5, 579–587. https://doi.org/10.1177/2050640616663397
  5. Ng, J. Y., Chauhan, U., Armstrong, D., Marshall, J., Tse, F., Moayyedi, P., et al. (2018). A comparison of the prevalence of anxiety and depression between uncomplicated and complex Ibd patient groups. Gastroenterology Nursing, 41, 427–435. https://doi.org/10.1097/ SGA.0000000000000338
  6. Tremlett, H., Bauer, K. C., Appel-Cresswell, S., Finlay, B. B., & Waubant, E. (2017). The gut microbiome in human neurological disease: a review. Annals of Neurology, 81, 369–382. https://doi.org/10.1002/ana.24901
  7. Vogt, N. M., Kerby, R. L., Dill-Mcfarland, K. A., Harding, S. J., Merluzzi, A. P., Johnson, S. C., et al. (2017). Gut microbiome alterations in Alzheimer’s disease. Scientific Reports, 7, 1–11. https://doi.org/10.1038/s41598-017-13601-y
  8. Haran, J. P., Bhattarai, S. K., Foley, S. E., Dutta, P., Ward, D. V., Bucci, V., et al. (2019). Alzheimer’s disease microbiome is associated with dysregulation of the anti- inflammatory P-glycoprotein pathway. mBio, 10, e00632–e00619. https://doi.org/10.1128/ mBio.00632-19
  9. Romano, S., Savva, G. M., Bedarf, J. R., Charles, I. G., Hildebrand, F., & Narbad, A. (2021). Meta-analysis of the Parkinson’s disease gut microbiome suggests alterations linked to intestinal inflammation. npj Parkinson’s Disease, 7, 1–13. https://doi.org/10.1038/s41531-021-00156-z
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任意添加光學元件 為研究打開大門的無限遠光學系統
顯微觀點_96
・2025/01/30 ・1763字 ・閱讀時間約 3 分鐘

本文轉載自顯微觀點

圖 / 顯微觀點

顯微鏡在科學發展中扮演關鍵的角色,讓人們得以突破肉眼的限制,深入微觀的世界探索。而隨著時間推進,顯微技術也日新月異,其中現代顯微鏡設計了所謂的「無限遠光學系統」(Infinity Optical Systems),更是提升了顯微鏡性能和突破過去的觀察瓶頸。因此主要的顯微鏡製造商現在都改為無限遠校正物鏡,成為顯微鏡的技術「標配」。

1930 年代,相位差顯微技術出現,利用光線在穿過透明的樣品時產生的微小的相位差造成對比,使透明樣本需染色就能更容易被觀察。1950 年左右,則出現使用兩個 Nomarski 稜鏡,將光路分割再合併產生 干涉效應的 DIC 顯微技術,讓透明樣本立體呈現、便於觀察。

在傳統「有限遠系統」中,單純的物鏡凸透鏡構造,會直接將光線聚焦到一個固定距離處,再經過目鏡放大成像。也因此過去顯微鏡的物鏡上通常會標示適用的鏡筒長度,通常以毫米數(160、170、210 等)表示。

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而在過渡到無限遠校正光學元件之前,選用的物鏡和鏡筒長度必須匹配才能獲得最佳影像,且大多數物鏡專門設計為與一組稱為補償目鏡的目鏡一起使用,來幫助消除橫向色差。

但是問題來了!當這些光學配件要添加到固定鏡筒長度的顯微鏡光路中,原本已完美校正的光學系統的有效鏡筒長度大於原先設定,顯微鏡製造商必須增加管長,但可能導致放大倍率增加和光線減少。因此廠商以「無限遠」光學系統來解決這樣的困境。

德國顯微鏡製造商 Reichert 在 1930 年代開始嘗試所謂的無限遠校正光學系統,這項技術隨後被徠卡、蔡司等其他顯微鏡公司採用,但直到 1980 年代才變得普遍。

無限遠系統的核心在於其物鏡光路設計。穿透樣本或是樣本反射的光線透過無限遠校正物鏡,從每個方位角以平行射線的方式射出,將影像投射到無限遠。

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有限遠(上)和無限遠(下)光學系統的光路差別
有限遠(上)和無限遠(下)光學系統的光路差別。圖 / 擷自 Optical microscopy

透過這種方法,當使用者將 DIC 稜鏡等光學配件添加到物鏡、目鏡間鏡筒的「無限空間」中,影像的位置和焦點便不會被改變,也就不會改變成像比例和產生像差,而影響影像品質。

但也因為無限遠系統物鏡將光線平行化,因此這些光線必須再經過套筒透鏡在目鏡前聚焦。有些顯微鏡的鏡筒透鏡是固定的,有些則設計為可更換的光學元件,以根據不同實驗需求更換不同焦距或特性的透鏡。

除了可以安插不同的光學元件到光路中而不影響成像品質外,大多數顯微鏡都有物鏡鼻輪,使用者可以根據所需的放大倍率安裝和旋轉更換不同的物鏡。

傳統上一旦更換物鏡,樣本可能就偏離焦點,而須重新對焦。但在無限遠光學系統的設計中,物鏡到套筒透鏡的光路長度固定,也就意味著無論更換哪個物鏡,只要物鏡設計遵循無限遠系統的標準,光路長度和光學路徑的一致性得以保持。

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因此無限遠光學系統也有助於保持齊焦性,減少焦距偏移。這對需要頻繁切換倍率的實驗操作來說,變得更為便利和具有效率。

不過使用上需要注意的是,每個顯微鏡製造商的無限遠概念都有其專利,混合使用不同製造商的無限遠物鏡可能導致不正確的放大倍率和色差。

改良顯微技術,使研究人員能夠看到更精確的目標;以及如何讓更多光學配件進入無限遠光學系統中的可能性仍然在不斷發展中。但無限遠光學系統的出現已為研究人員打開了大門,可以在不犧牲影像品質的情況下輕鬆連接其他光學設備,獲得更精密的顯微影像。

參考資料:

  1. M. W. Davidson and M. Abramowitz, “Optical microscopy”, Encyclopedia Imag. Sci. Technol., vol. 2, no. 1106, pp. 120, 2002.
  2. C. Greb, “Infinity Optical Systems: From infinity optics to the infinity port,” Opt. Photonik 11(1), 34–37 (2016).
  3. Infinity Optical Systems: From infinity optics to the infinity port
  4. Basic Principle of Infinity Optical Systems
  5. Infinity Optical Systems

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顯微觀點_96
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從細微的事物出發,關注微觀世界的一切,對肉眼所不能見的事物充滿好奇,發掘蘊藏在微觀影像之下的故事。