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可怕!豬肉黑暗中發藍色螢光 – 中時電子報發布於2016年1月8日

螢光有幾種可能,一是螢光增白劑在紫外光的照射下,不過在這個事件中可排除這種可能性,因為豬肉要有好賣相就是要鮮紅的色澤,沒必要做增白處理,更何況這個案例是自發光而非照射紫外光所導致。若排除螢光劑之後,那就可能是生物發光。由於正常的豬肉中並無螢光素酶(除非是轉殖螢光基因,例如螢光魚),因此豬肉若要發螢光,唯一的可能就只剩下「豬肉被發光菌所污染」。

目前已知的發光菌有:
1. 屬於嗜線蟲致病桿菌屬(Xenorhabdus)的發光異短桿菌(Xenorhabdus luminescens)
2. 屬於發光桿菌屬(Photobacterium)的明亮發光桿菌(Photobacterium phosphoreum)
3. 屬於希瓦氏菌屬(Shewanella)的羽田希瓦氏菌(Shewanella hanedai)
4. 屬於弧菌屬(Vibrio)的哈威氏弧菌(Vibrio harveyi)、霍亂弧菌和地中海弧菌的某些菌株…

這則新聞的豬肉到底是被何種發光菌所污染,得透過培養後的特徵觀察及基因序列分析才能鑑定出來。但是從新聞所附圖片在豬肉旁邊的牆壁都能被照亮的現象來判斷,”明亮發光桿菌”的嫌疑最大,這種發光菌的發光輝度甚高,而且可以在死亡後的畜肉中繁殖

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細菌發光的現象稱為發光呼吸,是一種酶促氧化過程,由特異性的螢光素酶(Luciferase, LE)、還原型的黃素(FM-NH2)、八碳以上長鏈脂肪醛(R-CHO)、氧分子(O2)所參與的呼吸鏈反應:

FM-NH2 + O2 + LE + RCHO → FM-NH2•LE + O2 + RCHO → LE•FM-NH2•O2 + RCHO →LE•FM-NH2•O2•RCH0 → LE+ FM-N + H2O + RCOOH + 光

簡單的說,細菌發光必須有氧分子參與,在細胞內的螢光酶催化下,將還原態的黃素單核苷酸(FM-NH2)及長鏈脂肪醛,氧化成為氧化型的黃素(FM-N)與長鏈脂肪酸,同時釋出波長450~~490nm的藍光。

結論:
新聞中提及「懷疑可能是生豬在飼養環節被餵食過量含磷飼料,導致豬體內磷含量超標」似乎有誤,因為磷光與螢光不同,磷光是一種光致發光現象,必須要先照光(通常是紫外線)然後才能發光,這起案例應該是細菌所發出的螢光。

延伸閱讀

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上圖這種在熟肉所呈現的亮麗光澤(右下方那一塊有彩虹色澤)偶而會出現在橫切的腱子肉、雞腿肉、魚肉上面,這應該是光的干涉效應所造成(ex. 彩蝶效應)。因為腱子肉若是沿著肌纖維的方向切很少會產生彩虹色澤,但是橫著切將纖維切斷後,產生彩虹色的機率大增。因此如果僅從肉中的物質成分(金屬離子、蛋白質等)是很難解釋的通,畢竟橫切直切其組成成分都沒變,比較可能是與肌纖維的微觀結構有關→《Muscle iridescence in yellowfin tuna

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至於出現彩虹色的機制,因為橫紋肌A帶(A-band)位於橫紋肌的肌原纖維之肌節中央發暗部位,此部位能表現出雙折射性質(各向異性Anisotropy)故稱A帶。A帶的中央有稍稍發亮的部分稱為 H-zone,其寬度可以隨肌纖維的收縮程度而變化

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若各肌束的收縮程度不同,或是橫切時肌纖維的斷裂面不平整,就有可能造成各肌纖維的A-band位置有著不同的深度。那麼光線射向橫切面時,表面時就會發生如同多層光學薄膜的干涉效應。如果該處恰符合某色光干涉的反射加強條件時,即能出現該色光的光澤。那麼為何顏色以綠色居多?嗯…好問題,這或許可以當作科展的題材!