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十大寵物營養補給品–真的有益健康嗎?

活躍星系核_96
・2011/06/09 ・7952字 ・閱讀時間約 16 分鐘 ・SR值 635 ・十年級

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文 / claudenamour

還是,賞了有錢人一記耳光?

先前多次行文提及營養補給品這個產業,這是個與政治強烈掛勾且日賺斗金的產業,由於法規漏洞百出而疏於管制缺乏科學證據的營養品,也因此放任市場恣意擴張。

比起人類的營養品的市場,寵物營養品的市場相較之下顯得微不足道,話雖如此,這仍然是個迅速成長的市場大餅。只是,寵物健康照護的研究中品質好的研究仍微乎其微,這也是由於在無法負擔可治癒疾病的金額時,寵物只好受病痛折磨或安樂死。倘若這些營養品無法防治疾病或達到治癒的療效,一年花費十億美元的營養補給品市場並非如此划算。

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市售寵物營養品 截圖自PChome
市售寵物營養品
截圖自PChome

市面上補給品種類多如繁星,許多含有維他命、礦物質、藥草及其他成分的專利調製品標榜維持健康增強免疫力延緩老化或是治療特定疾病,全面調查種類繁雜且快速浮動的產品幾近不可能。寵物營養品的市場大餅可粗略分為幾種化合物,因此我接下來將討論這幾種綜合保健食品,其中多數成分在人類營養品中也很熱門,接下來的討論將會觸及先前提過的某幾種成分的可信度和證據。

1. 葡萄糖胺 (Glucosamine)

葡萄糖胺產品在寵物營養補給品中拔得頭籌,不僅可以單獨販售,也可以與其他數以萬計的成分合售,其中常見的組合有軟骨素(Chondroitin)、有機硫(MSM)、青口貽貝萃取。販售方式包括開架式販售、經由獸醫師販售、或做為市面上寵物食品的添加劑。葡萄糖胺可以說隨處可見,且大多數的飼主與獸醫相信葡萄糖胺能有效治療退化性關節炎。

葡萄糖胺之於人類的關節炎先前已大篇幅討論過。在這理論之下當然有一定程度的可信度,但數十年來的臨床試驗仍未能驗證理論上的益處,總的來說,葡萄糖胺在治療人類的關節炎上與安慰劑無異。關節炎帶來的不適因人而異,包含主觀認知的疼痛感和僵直程度的不同,或許安慰劑能在人類身上發揮些微效用,且這安慰劑能讓飼主感到欣慰,但在狗和貓身上卻發揮不了同等的心理作用。

在狗跟貓的關節炎上,目前仍少有臨床實驗研究證實葡萄糖胺的療效。為了準備最近的文獻探討,我只找到兩項與狗有關的臨床試驗。其中一篇指出葡萄糖胺完全無效另一篇雖然表示葡萄糖胺有些許功效,該篇的研究設計稍嫌不夠好。這兩篇研究都發現,葡萄糖胺比非類固醇消炎藥更為有效且具有可預期的功效,這一點與臨床研究是挺一致的。

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由於貓無法接受非類固醇消炎藥物,人們將興趣轉向葡萄糖胺和其他食療來治療患有退化性關節炎的貓。只是,我卻找不到關於貓和葡萄糖胺的臨床研究,較為相近的一篇研究宣稱,含有葡萄糖胺、軟骨素及其他數種成分的飲食能有效控制關節炎。我已於他處介紹此項研究,不過在這裡還是簡單說明一下,不管在主觀衡量的舒適性及客觀衡量的活動性來說,控制組與對照組都沒有表現出明顯的不同。另外,值得一提的一點是,即便葡萄糖胺有些功效,在這項含有多種成分的飲食研究中也無法將葡萄糖胺的功效獨立出來。

葡萄糖胺亦被販售為貓科間質性膀胱炎的治療物品,間質性膀胱炎引起不適且有可能惡化為慢性膀胱炎,但是,唯一相關的一項臨床試驗沒有發現葡萄糖胺對這項疾病的任何功效。

2. 魚油

寵物營養品中,魚油受歡迎程度僅次於葡萄糖胺。魚油常用來降低人體中的血脂濃度及預防人類心血管疾病,這也不是全然沒有爭議,像是魚油中的哪些成分對特定狀況能發揮多少功效?抑或,吃魚會不會比吃魚油營養品好呢?儘管如此,魚油在防治心血管疾病的功效是有證據的。

狗和貓跟人不一樣,不會有動脈硬化跟心血管疾病,因此,魚油不做此用處,魚油大多用來治療寵物的皮膚過敏。2010年一篇描述型回顧文章中探討數種治療犬科皮膚過敏的方法,證據指出含有魚油的營養品能改善皮膚狀態,且能減少止癢用的類固醇劑量,不過,魚油的效用仍太小,無法取代其他的治療方式。同時,沒有足夠的證據支持使用特定的魚油來源、劑量或是配方。

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另一項常見的魚油功效為治療寵物的關節炎。人體實驗有微弱的證據顯示魚油營養品能作為風濕性關節炎患者的附加療法,普遍來說,沒有足夠的證據證實魚油具有阻止人類退化性關節炎惡化的功效。我已於之前的文章詳加敘述魚油對狗的退化性關節炎的療效,這些是由同一批檢驗員精心設計的研究,和大多數的營養補給品研究一樣,他們的報告中多為負面的成果,但他們卻只著眼於幾項顯著的數據,在主觀的衡量標準下,他們的研究證實了魚油的功效。無庸置疑,魚油營養品在狗和貓的關節炎上有些許療效,但目前為止的證據並沒有鼓舞人心的療效出現。

3. 益生菌 (Probiotics)

關於益生菌與人類的關係, Mark Crislip 提出強而有力的理論跟學說,與寵物相關的概要大致相同。我們對於胃腸道生態的重要性和複雜性還一知半解,舉例來說,胃腸道究竟有哪些細菌,而這些細菌對人體有什麼影響。雖然這個微生物菌叢對恢復健康或維持健康有些道理,在這龐大的微生物菌叢生態裡放入少量的乳酸菌 (Lactobacillus) 並期望它們能造成巨大的影響,無異於在亞馬遜森林撒下些許種子且期望能長出一個高爾夫球場(感謝Mark的比喻!)。

人體臨床研究證實益生菌在某些情況下有益,尤其是用於抗生素相關性腹瀉,但是,研究未證實益生菌產品能維持健康或增強免疫系統的說法。益生菌之於狗和貓的研究較少,不過,部分鼓舞人心的研究顯示部分產品對狗的急性自發性腹瀉有功效。但是,大量未經品管的寵物益生菌產品也是個嚴重的問題。一項最近的調查發現多數受試的產品都有標示不清的問題,其中有許多產品菌叢的含量或菌種不如產品標示,另外已許多產品宣傳使用荒謬且完全未經證實的說法

大致上說來,益生菌對胃腸道疾病的療效挺有前景,初步的研究結果指出部分產品對某些狀況有幫助。但這些樂觀的結果需要稍微降低,因為我們對腸道生態的了解非常淺而有限,在有限的可靠臨床試驗證據支持下,要如何控制益生菌的使用也是個問題,另外,誇大不實的益生菌產品及其劣質品管亦值得深思。

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4. 綜合維他命

針對飲食習慣導致的營養不足,綜合維他命被奉為預防健康失衡或「保證」健康狀態的聖品。Harris Hall 曾討論過,與其說攝取綜合維他命是預防保健措施,不如稱之為自我控制的心理療法。不僅是 2006 年的文獻回顧,近年越來越多的研究都顯示,維他命補給品不如他們所宣稱能夠治療人類缺乏維他命的症狀,更有甚者,某些情況下,維他命營養品對人體有害(舉例來說,維他命營養品會提高致癌風險干擾癌症的治療;或是增加致命的風險)。

一如其他營養品,綜合維他命之於狗和貓的研究微乎其微。市售的寵物食品營養成分十分均衡,只有極少數的人類能有如此均衡的膳食習慣,也因此,狗和貓更沒有道理攝取綜合維他命。事實上,這些營養補給品有可能導致寵物攝取過量或致死量的脂溶性維他命或其他礦物質,相較之下,攝取家庭料理或生食的寵物較適合攝取綜合維他命。目前仍沒有優質的流行病學研究或實驗報告顯示,寵物的飲食失衡是常見的情況,或者,非特定的維他命補給品對飲食習慣正常的寵物有任何幫助。部分證據指出,某些情況下營養補給品有害無益(例如,鈣用於人工飼養的大型犬)。

在證據不足的情況下,我們沒辦法斷定這些營養補給品絕對無效或絕對有害,同樣的,這表示充滿自信的營養補給品業者宣稱的功效有待核證

5. 賴氨酸 (Lysine)

賴氨酸是氨基酸的一種,理論假設它能預防和治療貓科的皰疹病毒 (FHV-1) 傳染,此種病毒普遍存在貓科動物,許多成貓於幼貓時期就染上這種病毒,臨床表現有打噴嚏、鼻塞、結膜炎,這些症狀也許會很輕微,但也可能表現出嚴重的症狀。多數的貓隻在第一次感染後就能痊癒,不過,還是有許多貓出現慢性感染的情況。倘若貓的免疫系統受到壓力、藥物或疾病影響,病毒的再度出現會導致上述的症狀出現,部分受感染的貓會併發慢性長期的症狀,注射疫苗只能減輕症狀卻無法防止感染。

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被提議用來干擾FHV-1病毒複製過程的賴氨酸能阻斷精氨酸的吸收,理論上來說,賴氨酸補給品可能使貓產生缺乏精氨酸的情況,但實驗結果顯示,臨床上不太可能出現這樣的情況。看來似乎沒有問題的賴氨酸真的有效嗎?

答案是,也許有效吧!這倒是第一次有人做了不少相關研究,卻沒有明顯的一致性結果。有些研究證實口服的補給品無效,還使得感染的情況惡化 (Drazenovich, 2009; Rees, 2008; Maggs, 2007),部分研究則指出一些益處 (Maggs, 2003; Stiles, 2002)。賴氨酸補給品看來安全無虞,而且有可信的理論基礎為其背書,但目前還不能對它的效用妄下定論。

6. 奶薊草 (Milk Thistle)

奶薊草是經常被推薦和使用的產品,和葡萄糖胺一樣,奶薊草補給品跨越傳統藥物和替代療法的鴻溝。這種營養品的主要成份由水飛薊素 (Silymarin) 化合物組成,有許多關於水飛薊素的生物體外實驗,而且它也有潛在的益處十分廣泛。水飛薊素不只能干擾致炎化學劑、作為抗氧化劑,也能介入化學劑於肝臟新陳代謝過程中產生的毒物。然而,水飛薊素也有潛在的害處,像是水飛薊素會影響許多藥物的新陳代謝過程,也會刺激雌激素等賀爾蒙的影響。

奶薊草主要用於保護人體肝臟,使其免受有毒物質傷害;用於感染性的疾病,像是改善糖尿病的感染情況;用於保護腎臟,使其免受有毒物質的影響。在狗和貓身上,奶薊草的主要用途為保護肝臟。

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人體臨床試驗的證據混雜不清,有幾項研究顯示,奶薊草能減低糖尿病症對胰島素的排斥性,也能降低血脂含量。一項 Cochrane 回顧評價十三項研究,當中包括九百一十五名受試者,這項回顧表示,奶薊草無法有效延長酒精肝患者、B型肝炎患者、C型肝炎患者的壽命或因肝臟疾病引起的併發症。優質的臨床研究結果較為負面,劣質的臨床研究則出現較正面的成果。

狗和貓的研究非常少,一項小型研究將為人所知的肝臟毒素對乙酰氨基酚 (Acetaminophen) 給予二十隻貓,結果顯示,和未服用水飛薊素的貓隻相比,服用一劑水飛薊素的貓隻並未出現肝酶升高的狀況。與上述實驗相似,一項實現測試狗的腎臟指數,其中一組服用水飛薊素的狗和另一組未暴露在腎臟毒素的狗比較之下,腎臟指數的上升有些差距,不過這項研究並沒有一個完全一致的數值出現。

一項1978年的研究讓受試的狗口服有毒的蕈類化合物,和對照組的狗相比,體內注射水飛薊素的狗不會出現肝酶上升的情況。1984年另一項實驗顯示,同時注射水飛薊素與蕈類毒素的狗群沒有死亡的現象,相對來說,對照組有百分之三十的狗死亡,實驗組的狗肝臟沒有出現被毒物損壞的現象。但是這些體內注射的實驗與口服補給品的相關性仍不清楚。

目前為止,奶薊草的風險仍不高,人體和動物有時會出現噁心、腹瀉或其他胃腸道問題,過敏反應也會出現在人體身上。

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總結以上言論,動物體外實驗和實驗室的動物實驗都有可信的證據顯示奶薊草的萃取物有正面效益,不過,在某些情況下也有可能出現有害的影響。人體臨床實驗則出現微弱的證據顯示在特定情況下的益處,在其他的情況下則完全沒有證據指出其益處。與狗貓相關的實驗研究非常稀少,而且沒有品質優良或經過嚴格控管的臨床研究出現。回到上頭的結論,奶薊草沒有明顯的害處,而在某些情況下,特定的劑量和特定型態的水飛薊素可能有益,但我們仍缺乏健全的資訊來使用這些化合物,也無從得知奶薊草是否在多數狀況下都有實際的益處。

7. S-腺苷甲硫氨酸 (S-adenosyl methionine; SAM-e)

S-腺苷甲硫氨酸是一種出現在人體全身的化學分子,不論在生物實驗或生物體外研究都有顯著的影響。作為人體補給品,S-腺苷甲硫氨酸的商業用途為控制憂鬱症、關節炎及其他不同的病症。臨床實驗證據參差不齊且少有優質研究(例如,Cochrane關於關節炎酒精肝的回顧探討、Mayo Clinic針對其他不同狀況的概述)。

作為寵物補給品,S-腺苷甲硫氨酸經常與奶薊草一起使用,主要用於保護肝臟使其免受毒素損害,有時也用於關節炎和其他疾病。上述的用途,尤其是肝臟疾病上的用處,在學理的推論上都有可信的證據,但幾乎沒有臨床實驗顯示口服補給品對病患有實質幫助。一項研究顯示,S-腺苷甲硫氨酸無法明顯改善因使用類固醇造成的肝臟變化;一件狗的個案報告宣稱S-腺苷甲硫氨酸能幫助對乙酰氨基分中毒的狗;一項臨床實驗研究則表示S-腺苷甲硫氨酸也許能治療狗的退化性認知障礙。不論這項營養品如何被廣泛使用,也不管他宣稱的功效如何強大,事實就如上述,僅此而已。

8. 消化酶 (Digestive Enzymes)

消化酶的補給品時常宣稱有強大而戲劇化的效果,甚至會讓你開始想,如果沒有這些產品該怎麼消化食物呢?最常出現的爭辯就是消化酶存在生食裡,而市售的寵物食品在製造過程中已將消化酶破壞殆盡。因此,如果你真的笨到餵食營養均衡的市售寵物食品,你最好也餵食這些補給品,不然的話…之前已經針對人類的生食,討論過這些誇大不實,甚至是謎樣的說法。這些說法來自對消化生理學和營養學的錯誤見解,重點是,這些說法沒有真憑實據。

健康的人類和狗體內擁有消化食物所需的消化酶,產生消化酶的器官也不會因為重複他們的日常工作而疲乏。市售寵物食品和他們的組成成分是否容易消化都經過重重測試,同時,沒有證據證明食物中缺發消化酶會導致營養不均或任何疾病。

消化酶除了用在健康的人體之外,常見的推薦用途有治療癌症、消炎、及其他疾病。偶爾會有研究發表支持這些推薦的用途,不過,大多數的研究都發表在綜合醫學的期刊裡,除了用於胰酶缺乏的治療上,目前仍沒有持續性且優質的臨床證據證明消化酶於人體有實際的療效。有些證據顯示這種療法不僅無效,甚至有害。

出人意料之外的是,目前沒有狗和貓的臨床研究,除了能有效治療胰酶不足的情況之外,消化酶補給品的療效宣稱來自於傳聞、理論或生物體外研究衍伸出的推論。

9. 輔酶Q10 (Coenzyme Q10)

輔酶Q1(也被稱為泛醌氧化還原酶)跟大部分的營養補給品一樣,常被用於廣泛卻不相干的情況。人體的推薦用途為心血管疾病、阿茲海默症、偏頭痛、糖尿病、及許多其他疾病,也被用作滋補品和增強免疫系統。狗和貓的主要用途則為治療或預防心臟疾病和退化性認知障礙。

上述的許多用途在人體仍存有爭議,大部分的推薦用途來自混雜和劣質的臨床試驗證據。和你想的一樣,基本上,輔酶Q10沒有可靠的實驗證明在寵物身上的用途。一項小型的實驗研究發現患有充血性心臟衰竭的狗沒有輔酶Q10降低的情況。目前也沒有臨床試驗證實上述任何一樣功效,同樣的,這項營養補給品的功效又來自理論、傳聞、和人類的臨床前實驗研究或臨床研究。

10. 腎衰竭輔助益生菌 (Azodyl)

腎衰竭輔助益生菌是一項專利註冊的化合物,主要由益生菌和益菌生組成,這兩項成分用來促使對胃腸道有益的細菌滋長,市售的用途為治療狗和貓的腎衰竭。這項產品學理上的依據為「腸透析」這個概念,藉由增生胃腸道中能狗分解氮廢物的細菌,原先由腎臟代謝的氮廢物就能降低,從而進一步減輕腎衰竭的臨床症狀。雖然這個概念不是全然沒有道理,但這概念和其他益生菌的療法一樣有個缺點,這些療法都期望在胃腸道菌叢中加入微量的菌叢,從而期盼這微量的添加物能產生巨大而有系統的物理變化,實質上的可能性仍未知。不管在哪一種情況下,這個概念的可行性都未經證實。

由製造商贊助的人體的臨床初步研究顯示,在三項實驗室數據中出現一項顯著的數據改變,而主觀測試的臨床症狀也有顯著的改變。一項研究選擇了七隻貓,在沒有對照組且參加者知情的情況下,有六支貓的實驗數值出現些許改變。另外還有幾項小型的生物體外研究、老鼠的研究迷你豬的研究等等在某種程度上的腎臟疾病都有正面的反應,當然,這些研究也是由製造商所贊助。

總的來說,這個理論雖然行得通,但在實際層面的可信度仍未知,臨床證據非常有限,而且,不管在研究方法或是研究資金來源上都有明顯的偏差。

基本原則

綜合以上論述,我們回到最原始的問題上,這些暢銷的營養補給品有效嗎?很顯然的,葡萄糖胺幾乎沒有效用,綜合維他命和消化酶的功效非常微弱。魚油非常有可能對過敏有些許功效,但其對關節炎的療效仍屬未知數,而初步的動物試驗沒有出現樂觀的成果。益生菌則是個值得研究的領域,而且也有些可靠的證據顯示它對急性自發性腹瀉有功效,不過,整體來說,益生菌的研究還未臻成熟。賴氨酸、S-腺苷甲硫氨酸、奶薊草和輔酶Q10皆具有臨床前實驗的理論基礎,但它們都沒有足夠的臨床證據來推導出確切的結論。

那麼,獸醫和飼主是否該用這些產品呢?決定使用一項特定的醫療介入主要的考量是,緊急使用的風險和療程的益處之間如何取得平衡,同時,這決定也受限於手邊可得的資訊。像是在葡萄糖胺這些療程不太有功效的情況下,即使無害也沒有理論基礎支持它們的使用,浪費在這些治療方法上的資源還不如拿去研究較可信的療程,或尋找更好的療程。

某些產品雖有可信的理論基礎但仍缺乏可靠的臨床證據,我個人不太建議使用這些補給品,在許多未知因素的情況下,這些產品帶來的害處也許和益處一樣多。以個人經驗為例,奶薊草產品和S-腺苷甲硫氨酸、奶薊草的複合產品經常降低狗和貓的食慾,這些產品也經常用在十分虛弱且已經服用許多藥物的患者身上。在缺乏有力證據證明產品益處的情況下,定期使用這些產品似乎有些莽撞。不過,在某些緊急狀態下,像是需要緊急的醫療救助卻缺乏可靠的療法時,我不會怪那些抓住稻草的人,當然,我自己也做過相同的事情。

當然,擁有強而有力的理論基礎和合理的臨床證據的情況下,像魚油對過敏的治療和益生菌對急性腹瀉的療效,使用這些補給品顯得非常合理。我們必須小心,不要讓這些合理的使用破壞其益處,而面對寵物醫療的研究質量都未臻完美的狀況時,只要臨床狀態允許,我們會嘗試合理但未經證實的療法。

這些補給品的行銷宣傳手法沒有真實的科學證據,且廣泛的不被信任。不管來自病患、飼主、獸醫或諾貝爾得主,這些產品效果的測試和傳聞,比較像是未經證實的故事。大部分對這些藥物的正面概念最後都無法成為實際有效的臨床療法,就算是有較高可信度的產品,他們也有可能無效或有潛藏的風險。我們無法確定使用這些產品是否對患者有益無害,畢竟這些產品缺乏足夠的證據支持,也沒有有效的品管控制、法規規範、和上市後的管理。

不過,如果這些科學試驗能控管這些產品,這些產品也有可能通過實際的科學試驗,且能將這些產品變成真正有效的療法。於此同時,如果有足夠的現存證據和臨床需要,我們可以合理的使用他們。

原文作者:Brennen McKenzie
資料來源:Science-Based Medicine

延伸閱讀:提神飲料的世界中沒有神,只有咖啡因

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活躍星系核_96
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活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia

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快!還要更快!讓國家級地震警報更好用的「都會區強震預警精進計畫」
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/01/21 ・2584字 ・閱讀時間約 5 分鐘

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本文由 交通部中央氣象署 委託,泛科學企劃執行。

  • 文/陳儀珈

從地震儀感應到地震的震動,到我們的手機響起國家級警報,大約需要多少時間?

臺灣從 1991 年開始大量增建地震測站;1999 年臺灣爆發了 921 大地震,當時的地震速報系統約在震後 102 秒完成地震定位;2014 年正式對公眾推播強震即時警報;到了 2020 年 4 月,隨著技術不斷革新,當時交通部中央氣象局地震測報中心(以下簡稱為地震中心)僅需 10 秒,就可以發出地震預警訊息!

然而,地震中心並未因此而自滿,而是持續擴建地震觀測網,開發新技術。近年來,地震中心執行前瞻基礎建設 2.0「都會區強震預警精進計畫」,預計讓臺灣的地震預警系統邁入下一個新紀元!

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連上網路吧!用建設與技術,換取獲得地震資料的時間

「都會區強震預警精進計畫」起源於「民生公共物聯網數據應用及產業開展計畫」,該計畫致力於跨部會、跨單位合作,由 11 個執行單位共同策畫,致力於優化我國環境與防災治理,並建置資料開放平台。

看到這裡,或許你還沒反應過來地震預警系統跟物聯網(Internet of Things,IoT)有什麼關係,嘿嘿,那可大有關係啦!

當我們將各種實體物品透過網路連結起來,建立彼此與裝置的通訊後,成為了所謂的物聯網。在我國的地震預警系統中,即是透過將地震儀的資料即時傳輸到聯網系統,並進行運算,實現了對地震活動的即時監測和預警。

地震中心在臺灣架設了 700 多個強震監測站,但能夠和地震中心即時連線的,只有其中 500 個,藉由這項計畫,地震中心將致力增加可連線的強震監測站數量,並優化原有強震監測站的聯網品質。

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在地震中心的評估中,可以連線的強震監測站大約可在 113 年時,從原有的 500 個增加至 600 個,並且更新現有監測站的軟體與硬體設備,藉此提升地震預警系統的效能。

由此可知,倘若地震儀沒有了聯網的功能,我們也形同完全失去了地震預警系統的一切。

把地震儀放到井下後,有什麼好處?

除了加強地震儀的聯網功能外,把地震儀「放到地下」,也是提升地震預警系統效能的關鍵做法。

為什麼要把地震儀放到地底下?用日常生活來比喻的話,就像是買屋子時,要選擇鬧中取靜的社區,才不會讓吵雜的環境影響自己在房間聆聽優美的音樂;看星星時,要選擇光害比較不嚴重的山區,才能看清楚一閃又一閃的美麗星空。

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地表有太多、太多的環境雜訊了,因此當地震儀被安裝在地表時,想要從混亂的「噪音」之中找出關鍵的地震波,就像是在搖滾演唱會裡聽電話一樣困難,無論是電腦或研究人員,都需要花費比較多的時間,才能判讀來自地震的波形。

這些環境雜訊都是從哪裡來的?基本上,只要是你想得到的人為震動,對地震儀來說,都有可能是「噪音」!

當地震儀靠近工地或馬路時,一輛輛大卡車框啷、框啷地經過測站,是噪音;大稻埕夏日節放起絢麗的煙火,隨著煙花在天空上一個一個的炸開,也是噪音;台北捷運行經軌道的摩擦與震動,那也是噪音;有好奇的路人經過測站,推了推踢了下測站時,那也是不可忽視的噪音。

因此,井下地震儀(Borehole seismometer)的主要目的,就是盡量讓地震儀「遠離塵囂」,記錄到更清楚、雜訊更少的地震波!​無論是微震、強震,還是來自遠方的地震,井下地震儀都能提供遠比地表地震儀更高品質的訊號。

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地震中心於 2008 年展開建置井下地震儀觀測站的行動,根據不同測站底下的地質條件,​將井下地震儀放置在深達 30~500 公尺的乾井深處。​除了地震儀外,站房內也會備有資料收錄器、網路傳輸設備、不斷電設備與電池,讓測站可以儲存、傳送資料。

既然井下地震儀這麼強大,為什麼無法大規模建造測站呢?簡單來說,這一切可以歸咎於技術和成本問題。

安裝井下地震儀需要鑽井,然而鑽井的深度、難度均會提高時間、技術與金錢成本,因此,即使井下地震儀的訊號再好,若非有國家建設計畫的支援,也難以大量建置。

人口聚集,震災好嚴重?建立「客製化」的地震預警系統!

臺灣人口主要聚集於西半部,然而此區的震源深度較淺,再加上密集的人口與建築,容易造成相當重大的災害。

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許多都會區的建築老舊且密集,當屋齡超過 50 歲時,它很有可能是在沒有耐震規範的背景下建造而成的的,若是超過 25 年左右的房屋,也有可能不符合最新的耐震規範,並未具備現今標準下足夠的耐震能力。 

延伸閱讀:

在地震界有句名言「地震不會殺人,但建築物會」,因此,若建築物的結構不符合地震規範,地震發生時,在同一面積下越密集的老屋,有可能造成越多的傷亡。

因此,對於發生在都會區的直下型地震,預警時間的要求更高,需求也更迫切。

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地震中心著手於人口密集之都會區開發「客製化」的強震預警系統,目標針對都會區直下型淺層地震,可以在「震後 7 秒內」發布地震警報,將地震預警盲區縮小為 25 公里。

111 年起,地震中心已先後完成大臺北地區、桃園市客製化作業模組,並開始上線測試,當前正致力於臺南市的模組,未來的目標為高雄市與臺中市。

永不停歇的防災宣導行動、地震預警技術研發

地震預警系統僅能在地震來臨時警示民眾避難,無法主動保護民眾的生命安全,若人民沒有搭配正確的防震防災觀念,即使地震警報再快,也無法達到有效的防災效果。

因此除了不斷革新地震預警系統的技術,地震中心也積極投入於地震的宣導活動和教育管道,經營 Facebook 粉絲專頁「報地震 – 中央氣象署」、跨部會舉辦《地震島大冒險》特展、《震守家園 — 民生公共物聯網主題展》,讓民眾了解正確的避難行為與應變作為,充分發揮地震警報的效果。

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此外,雖然地震中心預計於 114 年將都會區的預警費時縮減為 7 秒,研發新技術的腳步不會停止;未來,他們將應用 AI 技術,持續強化地震預警系統的效能,降低地震對臺灣人民的威脅程度,保障你我生命財產安全。

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鑑識故事系列:狗咬狗,滿嘴…mtDNA
胡中行_96
・2023/08/14 ・1957字 ・閱讀時間約 4 分鐘

愛犬慘死,兇手逍遙法外。縱然不是每個人都如電影《捍衛任務》的 Johon Wick,身懷絕技,謀求私刑正義;[1]透過科學管道,至少可以討個答案,獲得心靈平靜。義大利某隻母的傑克羅素㹴(Jack Russell Terrier),橫屍寵物旅館的院子,得年 8 歲。犬舍的網子破裂,有向內拉扯的痕跡。寵物旅館老闆養的3隻荷花瓦特犬(Hovawart),嫌疑重大;然而事後到場的獸醫,卻認為野生狐狸或海狸才是罪魁禍首。傑克羅素㹴的主人心有不甘,遂找上波隆那的一所動物疾病預防研究機構(L’Istituto Zooprofilattico Sperimentale della Lombardia e dell’Emilia-Romagna)。[2]

非當事傑克羅素㹴。圖/Oskar Kadaksoo on Unsplash

解剖狗屍

這隻傑克羅素㹴死後,在日均溫 7 °C 的環境,被擱置 18 到 20 個鐘頭。接著於 − 18 °C 的冰庫裡,凍了 1 個月,才被研究機構拖出來驗屍。從外觀看來,牠生前的健康狀況良好。不過,毛皮沾血,且有 14 道 7 至 10 公厘,略呈橢圓,邊緣清楚的咬傷,分佈於頸、肩、胸、肋弓、大腿(照片)和鼠蹊。另外,腰部還有個 10 公分長,2.5 公分寬的大傷口。剝掉狗皮後,可見創傷頗深:左邊頸、胸的肌肉浸潤於血中;胸腔與腹腔內,也有輕微出血;肋間肌、肋膜及腹壁穿孔;並有一根肋骨骨折。綜合以上,牠顯然死於咬傷穿透胸部,[2]使空氣在肋膜腔中累積而壓迫肺臟,[3]所導致的氣胸(pneumothorax)。[2]那麼究竟是什麼動物如此殘暴?

nDNA vs. mtDNA

兇手遺留在死者身上的 DNA,是指認身份的好線索。[2]細胞中的細胞核(nucleus)和粒線體(mitochondria)都含有 DNA,[4]分別簡稱為 nDNAmtDNA,兩者並不相同。以人類為例,前者包含從雙親得來的 2 至 3 萬個基因;後者則有 37 個,主要遺傳自母親。[5]分析 nDNA 的短縱列重複序列(short tandem repeat;STR),也就是一些鑑別度高的小片段;[4]或是單核苷酸多型性(single nucleotide polymorphism;SNP),即DNA序列中單一鹼基的變異,[6]便能辨識個體。[2]

以此案來說,最理想的作法,當然是從㹴犬身上的咬傷取樣,分析 nDNA,再比對兇嫌的樣本。可惜屍體於運送的過程中,大概已經受到汙染,驗了也未必準確。再加上寵物旅館的老闆,絕不可能讓3隻荷花瓦特犬配合調查,這個辦案方向根本毫無希望。[2]

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好在天無絕人之路,數根 5 到 10 公分不等,顏色有深有淺的毛髮,不僅卡在死者的牙縫裡(照片),還纏於腳掌上。它們出現的位置奇怪,長得又跟梗犬的不同,或許正是來自兇手。儘管鑑識採集的毛髮時常不帶毛囊,[2]而髮幹的 nDNA 含量又極低,不過會有相當充足的 mtDNA,[7]可以辨識物種。於是,鑑識人員挑了最長又最完整的 4 根送驗。[2]

死者的腳掌,纏著兇嫌的毛髮。圖/參考資料 2,Figure 3(CC BY 4.0)

狼 vs. 犬

毛髮 mtDNA 分析的結果,顯示其來源非狼即犬,才不是獸醫瞎說的狐狸或海狸。如果進一步由傷口位置,回推攻擊方式,嫌疑範圍又會縮得更小:[2]

(Canis lupus)作為掠食者,攻擊講求效率。最好不太耗費能量,便獵得豐美肉食。特別是遇到傑克羅素㹴,這種小型犬的時候,會朝頸部直接咬死,然後狼吞虎嚥。此外,該寵物旅館附近,沒有狼出沒。[2]

相對地,(Canis lupus familiaris)打起架來,才會全身從頭到尾胡亂咬。好不容易把對方搞癱了,卻放著全屍一口沒吃。因此,本案的兇手應該是中、大型犬,而且當時有機會與死者接觸的,唯有那 3 隻毛髮長度和顏色,與證物完全吻合的荷花瓦特犬。[2]

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非當事荷花瓦特犬。圖/Oxborrow on Wikimedia Commons(Public Domain)

身後貢獻

鑑識團隊完成狗主人託付的任務後,撰文介紹將 mtDNA 的細胞色素 b 基因(cytochrome b gene),放大並定序,最後確認物種的細節。[2]雖然不曉得他們的努力,是否有助司法公道,但是好歹已為學術研究貢獻心力。天下蒼生多少默默無聞,死後被立碑著傳的又有幾個?一隻備受寵愛的傑克羅素㹴,能榮登學術期刊,也算不枉此生。

  

參考資料

  1. John Wick’. IMDb. (Accessed on 02 AUG 2023)
  2. Roccaro M, Bini C, Fais P, et al. (2021) ‘Who killed my dog? Use of forensic genetics to investigate an enigmatic case’. International Journal of Legal Medicine, 135, 387–392.
  3. McKnight CL, Burns B. (15 FEB 2023) ‘Pneumothorax’. In: StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing.
  4. Department of Emergency Services and Public Protection. ‘Nuclear DNA’. U.S. Connecticut’s Official State Website. (Accessed on 01 AUG 2023)
  5. Storen R, Smith E. (11 JUN 2021) ‘Mitochondrial donation in Australia.’ FlagPost by Parliament of Australia.
  6. Gunter C. (01 AUG 2023) ‘Single Nucleotide Polymorphisms (SNPs)’. U.S. National Human Genome Research Institute.
  7. Tridico SR, Koch S, Michaud A, et al. (2014) ‘Interpreting biological degradative processes acting on mammalian hair in the living and the dead: which ones are taphonomic?’. Proceedings of the Royal Society B, 2812014175520141755.
胡中行_96
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曾任澳洲臨床試驗研究護理師,以及臺、澳劇場工作者。 西澳大學護理碩士、國立台北藝術大學戲劇學士(主修編劇)。邀稿請洽臉書「荒誕遊牧」,謝謝。

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寵物過敏原有很多種,避免飲食過敏困擾,可選擇單一/特殊肉種寵物飼料
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2023/06/06 ・2173字 ・閱讀時間約 4 分鐘

本文由 新萃 Nutri Source 委託,泛科學企劃執行。

你有發現家裡的狗狗經常舔自己四肢,或是身上出現不明紅疹?當心這可能是過敏反應。寵物和人類一樣,也會有過敏反應,過敏可依照「來源」分為三種:吸入性過敏、接觸性過敏和食物性過敏。

寵物的過敏源有哪些?

不管是哪一種過敏反應,在人的身上都比較容易發現和排除。但狗狗的過敏卻很難處理,如果是接觸性或吸入性過敏,即使你把家裡打掃得很乾淨,還是無法排除帶狗出去散步時可能接觸到的環境過敏原。因此,對飼主來說,最容易控制的是食物性過敏。

食物性過敏是怎麼發生的呢?其實,「食物過敏」這個詞並不太準確。正確的臨床醫學用詞是「食物不良反應」(Adverse Food Reaction, 簡稱AFR)(Jackson, H. , 2009),指的是吃下食物後身體產生各種不良反應。並進一步分為食物過敏(Food Allergy)和食物不耐受(Food Intolerances)兩種。

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如果你看過動漫作品《工作細胞》,你就會知道過敏其實只是免疫系統對特定成分產生的過度反應,因此全名為「過分敏感」;而食物不耐受則並非免疫性反應,而是消化系統無法代謝或對該生物體有毒,例如狗不能吃洋蔥或巧克力,否則會致死等等。

由於寵物沒有選擇權,只能吃飼主提供的食物,如果飼料中恰好有會造成牠 AFR 的成分,就可能產生各種症狀。除了腸胃發炎和拉肚子外,最明顯的外在症狀就是皮膚問題,包括搔癢、脫毛和紅疹等。後者容易被誤判為皮膚性疾病,讓許多飼主狂跑獸醫院的同時,獸醫也難以對症下藥。

雖然曾有研究透過讓醫師用血液或唾液是否檢測出 IgE 抗體來判斷狗是否過敏(Ermel, R et al.,1997),但最新的研究卻發現,無論使用無論血清的 IgE 抗原或是唾液裡的 IgM 或 IgA 抗原都無法有效檢測出狗狗的過敏來源(Udraite Vovk Let al., 2019 & Lam ATH et al., 2019),甚至會造成偽陽性誤判。因此,目前學界公認唯一能識別食物過敏原的方法就是「食物排除法」(Food Elimination Method)。

以食物排除法,找出毛孩的食物過敏原!

食物排除法的原理相當簡單粗暴,類似我們過去在學校做的實驗一樣,抓出「控制組與對照組」。首先,將狗狗的食物換成牠沒吃過、單一來源且易消化的高蛋白質或水解蛋白質;同時嚴格限制牠對其他食物接觸,包括其他人餵食或路上亂吃等可能性都要注意,此為「對照組」,如此持續 8~12 週,觀察皮膚是否有改善。如果確實有改善,那就證明了確實是 AFR 而非皮膚病。

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下一步我們可以進行「食物挑戰」,在每餐食物中逐一嘗試可能的過敏原(例如常見的牛肉、雞蛋等),有如「控制組」,等到症狀又出現,就可以確認哪種食物成分是過敏原,未來就可以在飼料中排除,讓狗狗健康快樂地成長。

這個方法需要飼主的大力配合和耐心紀錄,不僅要在漫長的試驗期,更需要在控制期一一排除所有不可能之後,才能找到答案。而其中最困難的部分,也是實驗的基礎可能是第一步:「提供狗狗牠從未吃過,且肉品單一的蛋白質」,這點對多數飼主來說幾乎是不可能的任務,因為大部分的寵物飼料成分都很複雜。不要說狗狗了,搞不好你連自己沒吃過什麼恐怕都不知道。

飼料成分多而雜,可選單一肉種飼料降低過敏。

那該怎麼進行食物排除法呢?別擔心,沒有找不到的肉品,只有勇敢的狗狗。市面上已經有了針對過敏狗狗的低敏飼料,新萃推出了一系列低敏肉,包含單一肉種的袋鼠肉、鹿肉以及野豬等相比牛豬羊等較不容易取得的肉類,是進行食物排除法第一步測試的首選。

此外,新萃牌無論哪種飼料都有美國專利 Good 4 Life® 奧特奇專利保健元素,能促進飼料中的營養都被狗狗完整吸收。不僅過敏的狗狗能吃,有消化不良症的狗狗也適用。

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新萃商品選擇的是單一/特殊肉種的成分,低敏感肉品讓寵物吃了更安心。

參考資料

  1. Thus for the purpose of this discussion, although the term food allergy is used throughout, it should be recognized that this term is a presumptive clinical diagnosis and adverse food reaction is a more accurate term for these canine cases. – Consensus
  2. Jackson, H. (2009). Food allergy in dogs – clinical signs and diagnosis.. Companion Animal Practice.
  3. Assessment of the clinical accuracy of serum and saliva assays for identification of adverse food reaction in dogs without clinical signs of disease – PubMed (nih.gov)
  4. Lam ATH, Johnson LN, Heinze CR. Assessment of the clinical accuracy of serum and saliva assays for identification of adverse food reaction in dogs without clinical signs of disease. J Am Vet Med Assoc. 2019 Oct 1;255(7):812-816. doi: 10.2460/javma.255.7.812. PMID: 31517577.
  5. Direct mucosal challenge with food extracts confirmed the clinical and immunologic evidence of food allergy in these immunized dogs and suggests the usefulness of the atopic dog as a model for food allergy. – Consensus
  6. Ermel, R., Kock, M., Griffey, S., Reinhart, G., & Frick, O. (1997). The atopic dog: a model for food allergy.. Laboratory animal science.
  7. https://www.moreson.com.tw/moreson/blog-detail/furkid-knowledge/pet-knowledge/dog-food-allergen-TOP10/
  8. 狗狗因為食物過敏而搔癢不舒服,為什麼做「過敏原檢測」沒什麼用?
  9. 【獸醫診間小教室】狗狗皮膚搔癢難改善?小心食物過敏! – 汪喵星球 (dogcatstar.com)
  10. 寵物知識+/毛孩對什麼食物過敏?獸醫:驗血完全不準!診斷法只有一個 | 動物星球 | 生活 | 聯合新聞網 (udn.com)
  11. Is there a gold-standard test for adverse food reactions? – Veterinary Practice News
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
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