葉子怎麼會長果實？貓咪最愛的蟲癭果出現也是因為它？昆蟲寄生下的傑作——「蟲癭」

本文與 BRITA 合作，泛科學企劃執行。

你確定你喝的水真的乾淨嗎？

如果你回到兩百年前，試圖喝一口當時世界上最大城市的飲用水，可能會立刻放下杯子——那水的顏色帶點黃褐，氣味刺鼻，甚至還飄著肉眼可見的雜質。十九世紀倫敦泰晤士河的水，被戲稱為「流動的污水」，當時的人們雖然知道水不乾淨，但卻無力改變，導致霍亂和傷寒等疾病肆虐。

幸運的是，現代自來水處理系統已經讓我們喝不到這種「肉眼可見」的污染物，但問題可還沒徹底解決。面對 21 世紀的飲水挑戰，哪些技術真正有效？

濾水技術：從霍亂危機到高效濾芯

19 世紀的歐洲因為城市人口膨脹與工業發展，面臨了前所未有的水污染挑戰。當時多數城市的供水系統仍然依賴河流、湖泊，甚至未經處理的地下水，導致傳染病肆虐。

1854 年，英國醫生約翰·斯諾（John Snow）透過流行病學調查，發現倫敦某口公共水井與霍亂爆發直接相關，這是歷史上首次確立「飲水與疾病傳播的關聯」。這項發現徹底改變了各國政府對供水系統的態度，促使公衛政策改革，加速了濾水與消毒技術的發展。到了 20 世紀初，英國、美國等國開始在自來水中加入氯消毒，成功降低霍亂、傷寒等水媒傳染病的發生率，這一技術迅速普及，成為現代供水安全的基石。    

 19 世紀末的台灣同樣深受傳染病困擾，尤其是鼠疫肆虐。1895 年割讓給日本後，惡劣的衛生條件成為殖民政府最棘手的問題之一。1896 年，後藤新平出任民政長官，他本人曾參與東京自來水與下水道系統的規劃建設，對公共衛生系統有深厚理解。為改善台灣水源與防疫問題，他邀請了曾參與東京水道工程的英籍技師 W.K. 巴爾頓（William Kinnimond Burton） 來台，規劃現代化的供水設施。在雙方合作下，台灣陸續建立起結合過濾、消毒、儲水與送水功能的設施。到 1917 年，全台已有 16 座現代水廠，有效改善公共衛生，為台灣城市化奠定關鍵基礎。

進入 20 世紀，人們已經可以喝到看起來乾淨的水，但問題真的解決了嗎？ 科學家如今發現，水裡仍然可能殘留奈米塑膠、重金屬、農藥、藥物代謝物，甚至微量的內分泌干擾物，這些看不見、嚐不出的隱形污染，正在成為21世紀的飲水挑戰。也因此，濾水技術迎來了一波科技革新，活性碳吸附、離子交換樹脂、微濾、逆滲透（RO）等技術相繼問世，各有其專長：

• 活性碳吸附：去除氯氣、異味與部分有機污染物

• 離子交換樹脂：軟化水質，去除鈣鎂離子，減少水垢

• 微濾技術、逆滲透（RO）技術：攔截細菌與部分微生物，過濾重金屬與污染物等

這些技術相互搭配，能夠大幅提升飲水安全，然而，無論技術如何進步，濾芯始終是濾水設備的核心。一個設計優良的濾芯，決定了水質能否真正被淨化，而現代濾水器的競爭，正是圍繞著「如何打造更高效、更耐用、更智能的濾芯」展開的。於是，最關鍵的問題就在於到底該如何確保濾芯的效能？

濾芯的壽命與更換頻率：濾水效能的關鍵時刻濾芯，雖然是濾水器中看不見的內部構件，卻是決定水質純淨度的核心。以德國濾水品牌 BRITA 為例，其濾芯技術結合椰殼活性碳和離子交換樹脂，能有效去除水中的氯、除草劑、殺蟲劑及藥物殘留等化學物質，並過濾鉛、銅等重金屬，同時軟化水質，提升口感。

然而，隨著市場需求的增長，非原廠濾芯也悄然湧現，這不僅影響濾水效果，更可能帶來健康風險。據消費者反映，同一網路賣場內便可輕易購得真假 BRITA 濾芯，顯示問題日益嚴重。為確保飲水安全，建議消費者僅在實體官方授權通路或網路官方直營旗艦店購買濾芯，避免誤用來路不明的濾芯產品讓自己的身體當過濾器。

辨識濾芯其實並不難——正品 BRITA 濾芯的紙盒下方應有「台灣碧然德」的進口商貼紙，正面則可看到 BRITA 商標，以及「4週換放芯喝」的標誌。塑膠袋外包裝上同樣印有 BRITA 商標。濾芯本體的上方會有兩個浮雕的 BRITA 字樣，並且沒有拉環設計，底部則標示著創新科技過濾結構。購買時仔細留意這些細節，才能確保濾芯發揮最佳過濾效果，讓每一口水都能保證潔淨安全。

不過，即便是正品濾芯，其效能也非永久不變。隨著使用時間增加，濾芯的孔隙會逐漸被污染物堵塞，導致過濾效果減弱，濾水速度也可能變慢。而且，濾芯在拆封後便接觸到空氣，潮濕的環境可能會成為細菌滋生的溫床。如果長期不更換濾芯，不僅會影響過濾效能，還可能讓積累的微小污染物反過來影響水質，形成「過濾器悖論」（Filter Paradox）：本應淨化水質的裝置，反而成為污染源。為此，BRITA 建議每四週更換一次濾芯，以維持穩定的濾水效果。

為了解決使用者容易忽略更換時機的問題，BRITA 推出了三大智慧提醒機制，確保濾芯不會因過期使用而影響水質：

1. Memo 或 LED 智慧濾芯指示燈：即時監測濾芯狀況，顯示剩餘效能，讓使用者掌握最佳更換時間。

2. QR Code 掃碼電子日曆提醒：掃描包裝外盒上的 QR Code 記錄濾芯的使用時間，自動提醒何時該更換，減少遺漏。

3. LINE 官方帳號自動通知：透過 LINE 推送更換提醒，確保用戶不會因忙碌而錯過更換時機。

在濾水技術日新月異的今天，濾芯已不僅僅是過濾裝置，更是智慧監控的一部分。如何挑選最適合自己需求的濾水設備，成為了健康生活的關鍵。

濾水技術：不僅是進步，更是守護未來

人類對潔淨飲用水的追求，從未停止。19世紀，隨著城市化與工業化發展，水污染問題加劇並引發霍亂等疾病，促使濾水技術迅速發展。20世紀，氯消毒技術普及，進一步保障了水質安全。隨著科技進步，現代濾水技術透過活性碳、離子交換等技術，去除水中的污染物，讓每一口水更加潔淨與安全。

今天，消費者不再單純依賴公共供水系統，而是能根據自身需求選擇適合的濾水設備。例如，BRITA 提供的「純淨全效型濾芯」與「去水垢專家濾芯」可針對不同需求，從去除餘氯、過濾重金屬到改善水質硬度等問題，去水垢專家濾芯的去水垢能力較純淨全效型濾芯提升50%，並通過 SGS 檢測，通過國家標準水質檢測「可生飲」，讓消費者能安心直飲。

然而，隨著環境污染問題的加劇，真正的挑戰在於如何減少水污染，並確保每個人都能擁有乾淨水源。科技不僅是解決問題的工具，更應該成為守護未來的承諾。濾水器不僅是家用設備，它象徵著人類與自然的對話，提醒我們水的純淨不僅是技術的勝利，更是社會的責任和對未來世代的承諾。

*符合濾(淨)水器飲用水水質檢測技術規範所列9項「金屬元素」及15項「揮發性有機物」測試
*僅限使用合格自來水源，且住宅之儲水設備至少每6-12個月標準清洗且無受汙染之虞

養過貓的人都知道，當貓咪聞到貓薄荷 (Nepeta cataria) 和木天蓼 (Actinidia polygama) 都會產生類似人類吸毒的反應，我們也將這些植物稱為貓草，或是「貓大麻」，幸好貓咪對這些植物倒不會真的成癮，只是每次吸到後的反應都不禁讓人莞爾一笑。

不過，究竟為何貓咪會對這類植物情有獨鍾呢？日本的研究團隊發現，這些植物可能含有特定的成分，不僅會讓家貓嗨翻，連老虎都無法抵抗它的魅力！此外研究團隊也發現，這些植物具有驅蚊能力¹。

不只貓咪會ㄎㄧㄤ掉，連獅子都逃不了！

許多動物碰到特定植物產生的芳香類化合物，都會有特定的行為，這其中最為人所知的就是家貓 (Felis silvestris catus) 遇到貓薄荷和木天蓼了。

當牠們聞到這些植物後，典型的反應如下：

用頭、臉去磨蹭該植物，或直接啃咬、舔拭該植物，接著用整個身體翻滾並接觸該植物，同時也會伴隨著恍神、流口水、發出嗥叫或喵聲等反應。

有趣的是，除了家貓，其他「大貓們」聞到貓薄荷和木天蓼也有相似的反應，如老虎、獅子、獵豹等。

一時吸草一時爽，一直吸草卻不能一直爽

這些行為大約會持續 5 到 15 分鐘，接著約有兩個小時左右，家貓就不會對這類植物有反應了，但過了這段時間後，如果又讓家貓聞到這些植物，又會再一次嗨起來！

雖然貓咪們的這些反應看起來很像人類吸毒後的反應，好在這些植物並不會對貓咪產生生理上的傷害、也不會使其成癮，因此貓薄荷和木天蓼目前廣泛被愛貓人士使用在寵物玩具中。

不過並非所有貓都對這類植物有反應，約有三分之一的貓聞到貓薄荷不會產生上述的興奮行為，目前科學家認為，這可能與遺傳有關。

對於貓薄荷不敏感的貓咪，若給牠們木天蓼、纈草 (Valeriana officinalis) 或新疆忍冬 (Lonicera tatarica) ，也有可能讓牠們產生興奮反應，這可能是因這些植物所含的芳香類化合物各不相同導致。另外幼貓和老貓對這類植物通常也較無反應。

讓喵星人嗨翻的特殊物質——荊芥內醇

貓對木天蓼的喜愛，在日本甚至有名到在江戶時代的浮世繪中，都有畫出貓咪聞到木天蓼後的反應，日本也有這樣的諺語：「給貓木天蓼」，來比喻很喜歡或很有效果。

不過貓咪為何如此酷愛貓薄荷、木天蓼這類植物？這樣的反應究竟對牠們有甚麼幫助呢？日本的研究團隊對此展開了研究。

他們首先磨碎木天蓼的葉子，並將其中的成分一一分離出來，並點在紙上讓貓一樣一樣的去聞，最終成功發現一個會讓貓有反應的物質——荊芥內半縮醛（nepetalactol）。

荊芥內醇和過去在貓薄荷中發現的荊芥內酯（nepetalactone）結構很類似，而荊芥內酯已證實正是讓貓咪產生興奮反應的物質²。

接著，他們將帶有荊芥內醇的紙和泡過生理食鹽水的紙給家貓聞，大部分的家貓都對有荊芥內醇的紙有興趣，生理食鹽水的則乏貓問津。

除了家貓，他們也獲得大阪市天王寺動物園與神戶市王子動物園的協助，讓美洲豹、花豹、山貓也進行測試。結果和家貓一致，這些大貓們也只對有荊芥內醇的紙有興趣。

研究團隊也測量貓咪們在聞到荊芥內醇五分鐘後其腦內啡（β-內啡肽，beta-endorphin）的量，他們發現在聞過荊芥內醇後，β-內啡肽的量比起只聞過生理食鹽水的組別，有顯著上升。

這也許可以解釋為何貓咪為何對木天如此難以自拔，因為貓咪聞到木天蓼內含的荊芥內醇後會產生大量腦內啡，讓牠們快樂似神仙！

蹭一蹭不止更快樂，還能趕走討厭的蚊蟲

現在知道木天蓼會讓貓咪產生快樂反應，但究竟為什麼牠們會如此喜歡木天蓼呢？可惜我們不懂貓語，無法直接詢問貓咪們。

不過研究團隊決定把目光放在荊芥內醇的功能上，先前的研究發現，貓薄荷中的荊芥內酯具有「驅蚊能力」³，因此他們推測荊芥內醇應該也有類似的功能。

研究團隊將荊芥內醇塗在已鎮定的貓咪頭上，並放出蚊子 30 隻蚊子，發現塗有荊芥內醇的貓咪頭上，蚊子停留的數量約是沒有塗荊芥內醇的一半，顯示荊芥內醇確實有一定的驅蚊能力。

知道荊芥內醇的可能功效後，研究團隊嘗試將帶有荊芥內醇的紙貼在牆壁或天花板上，結果顯示貓咪雖然不會在紙上打滾，但仍會不畏艱辛的不停用頭去磨蹭紙張。

為什麼要一直蹭紙張呢？研究團隊認為貓咪的舉動是為了要讓身體沾上荊芥內醇。

研究團隊猜測，貓科動物的祖先可能曾不小心擦上貓薄荷或木天蓼這類植物在身上，而這個不經意卻意外地防止蚊子，更可以避免蚊子帶來的寄生蟲和傳染病，從而讓牠們演化這項喜歡這類植物的重要行為。

不過，貓咪是否會為了驅蚊而有意識地去擦貓薄荷／木天蓼？而這個行為又為何會觸發貓咪的腦內啡大量產生？這些都有待更多研究證實。

資料來源：

1. The characteristic response of domestic cats to plant iridoids allows them to gain chemical defense against mosquitoes
2. The evolutionary origins of the cat attractant nepetalactone in catnip
3. American Chemical Society. “Catnip Repels Mosquitoes More Effectively Than DEET.” ScienceDaily. ScienceDaily, 28 August 2001.

貓皇帝可不單是貓奴這麼稱呼，牠們或許也真的覺得自己就像不可一世的皇帝，蹲據在衣櫃上、樓梯間、電視上，向下俯瞰紛擾的人世，散發一種渾然天成的孤傲氣質。但無論再怎麼端莊的貓，聞到貓薄荷之後，也會不顧形象地翻滾、磨蹭，就像嗑了藥一樣。究竟是為什麼貓薄荷會讓貓這麼High？

貓薄荷（Nepeta cataria），其實是一種荊芥屬的植物，和薄荷（Mentha）不同。早在200多年前，博物學家約翰雷（John Ray）就已經注意到貓薄荷會讓貓「幸福到想翻滾」，不過一直到了1960年代，才開始有科學研究這個現象。當時還是哈佛大學博士生的陶德（Todd, N. B.），是第一位用科學方法研究「貓薄荷狂熱」的科學家。

他發現，貓薄荷含有一種叫荊芥內酯（Nepetalactone）的化合物，是讓貓咪為之瘋狂的關鍵。荊芥內酯和公貓尿液中的某些代謝物相似，於是母貓聞了以後會有類似發情的反應 [1]。但是3年後，帕雷（G F Palen）和戈達德（G V Goddard）發表的研究則認為，荊芥內酯可以讓貓咪表皮更敏感，打滾可以讓牠們感覺舒服一些 [2]。無論是什麼原因，荊芥內酯確實是讓貓咪High的關鍵。

雖然陶德發現荊芥內酯和公貓尿液中的某些成分相似，但荊芥內酯卻不是像費洛蒙一樣作用。費洛蒙的感官是「犛鼻器」（vomeronasal organ, VNO），是在嗅覺以外的另一個化學受器。1985年一篇研究中，研究團隊移除了貓咪的犛鼻器，發現貓咪對貓薄荷仍然非常狂熱，但是移除嗅球後，貓咪就對貓薄荷明顯冷靜許多。因此，研究團隊認為，貓咪是藉由嗅覺接收到荊芥內酯，才引起古怪行為的 [3]。

貓咪要過了6個月大之後才會對貓薄荷有反應，但並不是所有貓咪都會對貓薄荷有反應，大約一成多的貓咪對貓薄荷無感。陶德觀察了84隻貓咪之後，在他1962年發表的研究中認為，貓咪對貓薄荷有反應，是一種顯性的體染色體遺傳，而且和毛色遺傳無關 [4]。就像中學生物課教的Aa×Aa普氏方格表（Punnett square）一樣，假如貓爸媽都是對貓薄荷有感的異型合子Aa，那麼就有四分之三的機會生下對貓薄荷有感的貓小孩。

此外，陶德也發現不只是家貓，其他野外的大貓，像是豹、山貓、非洲獅也會對貓薄荷有反應，實在很難相信印象中威猛的萬獸之王，會像小貓一樣翻滾、磨蹭。Hayashi曾經測試貓薄荷對數種動物的反應，包括狗、兔子、老鼠、豬…等等，結果發現只有貓會對貓薄荷有反應 [5]，好在這項研究沒有讓貓薄荷改名。

大貓對貓薄荷狂熱的影片，來自Big Cat Rescue。

貓薄荷含有的荊芥內酯除了可以讓貓皇上龍心大悅之外，科學家還發現，荊芥內酯驅逐蟑螂的效果是市售驅蟲劑主要成分DEET的100倍 [6]。除了貓薄荷，西歐甘松香（Valeriana celtica）也含有荊芥內酯，還有被稱作木天蓼的葛棗獼猴桃（Actinidia polygama）、纈草（Valeriana officinalis）所含的獼猴桃鹼（actinidine）、草蓯蓉（Boschniakia rossica）的草蓯蓉醛鹼（boschniakine）和草蓯蓉內酯（boschnialactone）、睡菜（Menyanthes trifoliata）的mitsugashiwalactone ……等等植物，總共有14種化學分子已經被研究證實能引起「貓狂熱」。

有趣的是，有些蟲子也能讓讓貓為之瘋狂。像是隱翅蟲Cafius屬、Creophilus屬、Gabrius屬、Hesperus屬和Philonthu屬的種類，分泌出的化學防禦物質也含有獼猴桃鹼。不只是隱翅蟲，澳洲肉食蟻（Iridomyrmex purpureus）所含的dihydro-nepetalactone，或是阿根廷螞蟻（Iridomyrmex humilis）、北美螞蟻（Iridomyrmex pruinosus）體內的阿根廷蟻素（Iridomyrmecin）、異阿根廷蟻素（Isoiridomyrmecin）也能引起「貓狂熱」。

雖然科學解開了貓薄荷的秘密，但為什麼貓薄荷會帶有荊芥內酯又剛好能讓貓咪狂熱，或許就跟貓奴為什麼會對貓皇帝死心踏地一樣千年難解，卻又是個不爭的事實。

參考資料：

1. N.B. Todd (1963). The catnip response. Doctoral dissertationHarvard Biological Laboratories.
2. Palen, G. F., & Goddard, G. V. (1966). Catnip and oestrous behaviour in the cat. Animal Behaviour, 14(2), 372-377.
3. Hart, B. L., & Leedy, M. G. (1985). Analysis of the catnip reaction: mediation by olfactory system, not vomeronasal organ. Behavioral and Neural Biology, 44(1), 38-46.
4. TODD, N. B. (1962). Inheritance of the catnip response in domestic cats. Journal of Heredity, 53(2), 54-56.
5. Hayashi, T. (1968). Motor reflexes of cats to Actinidia polygama (Japan) and to catnip (U.S.A.). Pages 351-358 in N. N. Tanyolag, ed., Theories of odor and odor measurement. N. N. Tanyolac, Istanbul.
6. Catnip Repels Mosquitoes More Effectively Than DEET. ScienceDaily. [Aug. 28, 2001]
7. Tucker, A. O., & Tucker, S. S. (1988). Catnip and the catnip response. Economic Botany, 42(2), 214-231.

原發表於UDN專欄