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邦克列酸特性、預防及檢測技術大解析

邦克列酸特性、預防及檢測技術大解析

桃園區農業專訊 第135期 2026/03/15 發行

作物改良科 助理研究員 任珮君 分機 253

前言

  食物中毒是指:「2人或2人以上攝取相同的食品而發生相似的症狀」(衛生福利部,2017a),常見食物中毒症狀包括腹瀉、噁心、嘔吐、腹痛、腹瀉、發燒及頭痛等症狀。113年3月寶林茶室發生一起不同於傳統食物中毒之案例,多位民眾用餐後陸續出現身體不適,其中數名病患病情較為嚴重,甚至因多重器官衰竭而死亡,法醫後從死者檢體檢測出邦克列酸(Bongkrekic acid, BA),這種劇烈毒素,這起罕見且高致死率的事件立即引起社會大眾的恐慌及高度關注。以下將深入探討BA的理化特性及預防方法,並比較現行化學分析方法,以提升大眾對此類新型食品安全之認知及應對能力。

什麼是BA?

  BA(圖1)是一種由唐菖蒲伯克氏菌椰毒病原型(學名:Burkholderia gladioli pv. cocovenenans)所產生之毒素,是一種含有3個羧基(COOH)之不飽和脂肪酸,BA的英文名字源自於印尼傳統發酵食品-椰子天貝(Tempeh Bongkrek)。在印尼,椰奶及椰油為重要的經濟產業,含豐富蛋白質及脂肪之椰子肉及其加工殘渣,常被當地經濟收入較低之家庭作為重要的食物及營養補充來源。他們會將椰子肉與根黴菌屬(Rhizopus spp.)混合發酵成椰子天貝,首次BA食物中毒事件是發生於椰子天貝食物中毒事件被發現,因此科學界便以「Bongkrek」為其命名(Romulo and Surya, 2021)。

  BA的發病時間極短,患者通常攝食後約1 小時〜10 小時會迅速發病。BA的致病機制主要發生在細胞的粒線體中,BA佔據粒腺體內膜上腺嘌呤核苷酸轉位酶(Adenine Nucleotide Translocase, ANT)結合位置,阻礙二磷酸腺苷(Adenosine Diphosphate, ADP)進入粒線體進行磷酸化作用,使細胞因無法利用呼吸作用生成能量-三磷酸腺苷(Adenosine Triphosphate, ATP)(圖2)。由於細胞能量供應受到阻斷,身體被迫開始消耗體內的儲備能量-肝醣。一旦儲備能量耗盡,細胞便無法獲得生長代謝所需的能量,會迅速出現嚴重損傷並喪功能,這對於能量需求極高的器官,例如肝臟、腎臟、腦部及心臟等更為嚴重,因此,患者多因為多重器官迅速衰竭而死亡(Anwar et al., 2017; Han et al.,2023; Hu et al.,2022)。

  BA致病劑量極低,對人類而言,攝取劑量15.4 微克〜154 微克即可能會出現噁心、嘔吐、頭暈及疲勞等不適症狀(Zhang et al., 2023),攝取劑量若達到1.0 毫克 〜1.5 毫克,便可能因多重器官衰竭而死亡(Anwar et al., 2017)。棘手的是BA本身無色、無味,難以在食品當中被察覺,無法提供任何警示訊號。同時,它具備極佳的耐熱性,無法透過高溫、高壓等烹煮方式破壞(衛生福利部,2024b)。鑑於BA作用機制是直接干擾細胞能量生成,目前醫學上尚未開發出解毒藥物。臨床上只能採取支持性療法(Supportive Therapy),例如提供呼吸性支持,或利用間歇性血液透析置換血漿等方式,盡力緩解病患症狀(Lv et al., 2023)。

圖1. BA化學結構。

圖1. BA化學結構。

 

圖2. BA作用機制。

圖2. BA作用機制。

世界發生過BA食物中毒事件介紹

(一)臺灣:粿條

  113年3月臺灣發生第一起BA食物中毒事件,數位民眾至寶林茶室食用受污染粿條後,陸續出現身體不適。患者送醫後迅速出現肝臟及腎臟等多重器官衰竭,嚴重者甚至出現敗血症及凝血功能障礙等致命症狀,30名就醫患者中有6名死亡(臺北市政府,2024)。由於臺灣過去並無發生類似食物中毒案例,衛生福利部最初參考中國大陸用語將毒素命名為「米酵菌酸」,但這個帶「米」字的名字連帶影響民眾對米製品的消費意願,官方遂於同年4月修正其名為「邦克列酸」(公視新聞網,2024a)。法醫於死者檢體檢測到高濃度的BA(Yu et al., 2025),廚師手部及糞便採樣呈陽性反應,儘管如此,由於廚師並未出現身體不適,其血液檢體呈陰性,且廚房環境檢體亦為陰性,迄今仍無法確定事件實際感染來源(公視新聞網,2024b)。

(二)印尼:椰子天貝

  世界上最早BA食物中毒事件發生在民國前16年的印尼,致病原因為食用受污染的椰子天貝。由於這種食物製作過程簡單,多數家庭習慣手作生產,然而因缺乏標準化及規格化生產管理,且衛生環境不佳,極易在製作過程受到BA污染。BA食物中毒事件於77年達到高峰,當時印尼發生一起大規模中毒事件,造成多起死亡案例,引發社會高度關注。印尼政府採取激進管理方式:全面禁止椰子天貝的生產及銷售,甚至在許多官方行政文件個別加註「椰子天貝以外」的字眼,試圖從源頭管理杜絕風險。儘管如此,部分偏遠或貧困地區民眾仍持續自製及食用椰子天貝。根據文獻記載,從40年至102年期間,印尼累計BA食物中毒案例已超過9千起,死亡人數超過1千人(Anwar et al., 2024),這組數據凸顯BA的致命性,更反映出在貧困地區推行食品安全衛生管理的困難性。

(三)非洲莫三比克(Mozambique):龐貝酒

  104年,非洲莫三比克一場超過200人參與的葬禮上,發生一起大規模集體食物中毒事件。由於當地醫療資源匱乏,無法即時急救,最終導致75人死亡。事件發生後,美國食品藥物管理署(U.S. Food and Drug Administration, FDA)介入調查,由於介入時間較晚,患者難以準確回憶當時攝取的食物品項,使得調查過程困難重重。調查初期,科學家先針對常見化學成分、農藥及生物性毒素(例如蓖麻毒素、肉毒桿菌毒素及黴菌毒素)進行分析,但均未檢出異常。為找出真正的致病原因,調查人員採用液相層析串聯質譜儀(Liquid Chromatograph-tandem Mass Spectrometer, LC–MS/MS)進行全掃描質譜分析與資料庫比對,最終在患者檢體及釀酒用玉米粉中鑑定別出BA。科學家推測可能是因為洪水浸泡到玉米粉可能將含泥土的污染物帶入,導致玉米粉受到唐菖蒲伯克氏菌椰毒病原型污染,進而產生BA,民眾飲用由受污染玉米粉製備的龐貝酒(Pombe),從而引發了這件非洲首起BA集體食品中毒事件(Anwar et al., 2024; Falconer et al., 2017)。

(四)中國:發酵穀類製品、泡木耳及銀耳產品

  Zhang等(2023)研究指出,中國BA食物中毒事件主要集中在南部及西南部的農村及山區,其中有79.0%的案件發生於住家當中,且95%案件發生於氣溫較高之季節(5月〜10月),常見致病食品包括自製的發酵穀類製品(玉米粉、米粉及甘藷粉),以及浸泡木耳及銀耳產品,其中又以發酵玉米粉製品為大宗,佔總案件數的47%。中國曾於74年〜83年期間發生多起BA集體食物中毒事件,當時死亡率高達45.13%,中國政府於85年頒布«椰毒假單胞菌酵米面亞種食物中毒的診斷標準、判定原則和處理原則»,透過公共衛生政策的推動,以及相關人員持續地宣導及輔導,99年〜109年之死亡率已顯著下降至29.5%(Zhang et al., 2023)。

什麼條件容易產生BA?

  唐菖蒲伯克氏菌是一種革蘭氏陰性、好氧桿狀菌,廣泛存在於自然環境中,目前已鑑別出60種菌種,但其中只有椰毒病原型會產生BA(Su, 2024)。適合椰毒病原型生長的條件為溫度30°C〜37°C、pH>5.5、鹽分<6.0%、油脂含量<10%,此時菌體只會大量生長繁殖,不產生毒素。油脂含量被認定為決定BA生合成之關鍵:當環境中的油脂含量為20%〜50%時,菌體才會開始產生毒素(Anwar et al., 2017)。椰子肉之油脂含量高(30%〜40%),被認定為高BA風險素材,相對地,經壓榨處理之椰子肉殘渣,油脂含量降低至3.5%,其BA風險相對未經壓榨處理之椰子肉低(Romulo and Surya, 2021)。

椰毒病原型偏好使用油酸(Oleic Acid)進行BA生合成(Han et al., 2023),雖然玉米的油脂含量(0.4%〜8.2%)不如椰子肉那麼高,但其油酸含量佔總油脂含量比例7%〜35%(衛生福利部,2017a),因此仍具備供椰毒病原型產生BA之潛在條件。傳統發酵玉米生產製程是將玉米或玉米粒浸泡在水中進行自然發酵,這種溫暖、低鹽、接近中性之條件,恰好提供椰毒病原型理想的生長繁殖及產毒環境,使得BA風險增加。Falconer等(2017)在調查非洲莫三比克事件時發現,椰毒病原型與米根黴 (Rhizopus Oryzae)共同培養時,產生的協同作用,會促進BA生合成。至於木耳,是因為其在栽培過程容易因水源或土壤等環境因素,而受到椰毒病原型污染。長時間浸泡處理創造出適合微生物生長繁殖之環境,同樣會增加了BA生合成之風險(Anwar et al., 2017; Han et al.,2023)(圖3)。

圖3.唐菖蒲伯克氏菌椰毒病原型最適生長及產毒條件。

圖3.唐菖蒲伯克氏菌椰毒病原型最適生長及產毒條件。

 

預防BA食物中毒之方法

  預防BA食物中毒最佳的方法是避免食用高BA風險食材。若必須購買相關食材,建議先確認包裝是否完好,購買後立即以冷藏或冷凍保存,並於兩天內食用完畢,確保產品新鮮度。對於需要浸泡的乾燥食材,例如乾木耳及銀耳,應先徹底清洗乾淨,於冷藏條件進行浸泡,並於浸泡過程定時更換清水,降低微生物生長繁殖及產生BA之風險(衛生福利部,2024c)。也可以利用提高發酵產品的鹽分含量(高於1.5%〜2.0%),或將產品pH值降至6.5以下,抑制BA生合成(Romulo and Surya, 2021)(圖4)。

圖4.預防BA食物中毒之方法。

圖4.預防BA食物中毒之方法。

 

世界各國官方BA分析方法比較

  BA是一種無色、無味之化學成分,無法透過感官檢驗進行察覺或預防(衛生福利部,2024b)。傳統微生物鑑別方法需利用選擇性培養基進行篩選,觀察菌落形態、生長特性、代謝活性及免疫反應來確定種類,但培養及鑑別時間長,通常需要約2日至7日。現代化學分析是直接針對目標物進行分析,即使微生物已經死亡,或毒素劑量很低,只要含量達到定量極限,數小時內即可提供檢驗報告結果,作為急性中毒醫療診斷的重要依據(Falconer et al., 2017)。分析世界各國官方BA分析方法,目前僅有臺灣及中國有建立官方分析方法,印尼尚未公告。以下將針對兩國公告方法進行分析方法之比較:

(一)前處理

  食品基質(Food Matrix)是指食物中水分、油脂、蛋白質、碳水化合物、纖維素、礦物質等成分,這些成分會干擾BA的分析,因此在分析前,必須透過萃取及分離等前處理步驟,盡可能地消除基質干擾,,提高分析的準確度(衛生福利部,2021)。臺灣與中國公告的官方方法採用了不同化學原理的前處理方式(表1):

1.臺灣:液-液萃取法(利用極性差異)

  使用乙腈水溶液(84:16)搭配乙腈飽和之正己烷溶液萃取。Hu等人(2022)研究提及,添加部分水至乙腈溶劑當中,可提高樣品分散性,可提高萃取效率,其中又以乙腈及水溶液比例為84:16有較高之回收率(90%〜100%)。正己烷為高度疏水溶劑,可去除油脂類、脂溶性色素及疏水性成分。BA極性高於正己烷,使用乙腈飽和之正己烷溶液萃取,BA會被保留在極性較大的乙腈層中(下層液),而雜質則進入正己烷層,因此可獲得純度高的BA萃取液(衛生福利部,2024a)。

2.中國:固相萃取法(利用電荷差異)

  陰離子交換管柱是一種帶正電的樹脂,可以吸附帶負電的陰離子。BA於鹼性條件下,羧基(COOH)會解離為帶陰離子(COO-),於酸性條件,會回復到羧基狀態。利用甲醇-氨水溶液創造鹼性條件,使BA帶負電,吸附於陰離子交換管柱上,去除其他中性或正電雜質。接著利用甲酸甲醇溶液創造酸性條件,使BA重新回到羧基狀態,從管柱上沖提下來,從而獲得純度高的BA萃取液(中華人民共和國,2023)。

(二)LC-MS/MS

  臺灣與中國皆採用LC-MS/MS作為作為官方BA分析方法(圖5),結合液相層析(Liquid Chromatograph, LC)的分離能力及質譜儀(Mass Spectrometer, MS)的選擇及鑑別能力,精確地鑑定及定量BA含量。

1.LC分析:分離標的物

  兩國皆以C18疏水性管柱為固定相,甲酸水溶液及乙腈作為移動相。LC分析原理是利用物質於固定相(分離管柱)及移動相(有機溶劑)親和力差異,將目標物自食物基質中分離出來(Golubović et al., 2019)。C18管柱為疏水性管柱,會吸附疏水性成分,吸附能力與物質的疏水性強度呈正比,BA為疏水性成分,會被吸附於C18當中。甲酸水溶液的添加是為了形成酸性條件,使BA維持在羧基狀態(Hu et al., 2022)。乙腈為主要沖提溶劑,透過梯度方式逐漸提高其比例,調整移動相的極性,將不同程度疏水性成分依序分離出來(Falconer et al., 2017)。

  臺灣BA滯留時間為3.22 min,與中國建議的3.48min相似。考量BA於特定條件(如光照、高溫等),會部分轉換成具有相似毒理機制之異構物(Isobongkrekic Acid, IsoBA),臺灣官方方法亦公告IsoBA滯留時間3.58 min(Anwar et al., 2017; 衛生福利部,2025)。

2.多重反應監測(Multiple Reaction Monitoring, MRM):定量與定性鑑別

  MS分析的原理是利用離子源照射萃取物,使成分轉變成帶電離子,接著利用質量分析器(Mass Analyzer)的電磁場,分離不同荷質比M/Z(Mass-to-Charge Ratio)成分。MRM是LC-MS/MS用於定量分析的核心操作模式,利用串聯兩台以上質譜儀(MS/MS)偵測特定的離子對(Ion pair或Transition),篩選及鑑別目標化合物(Falconer et al., 2017)。

(1)MS1:偵測前驅離子(Precursor Ion,又稱母離子Parent Ion)

  BA分子量m=486.61 g/mol,其不帶電分子形式[M],須先經離子化(Ionization)成帶電成分,才可被MS1偵測到。BA結構含有三個羧基(COOH),在解離過程會釋放1個質子(H+),形成一個帶負電的前驅離子[M−H],m/z(荷質比)=485的前驅離子。

(2)MS2:偵測產物離子(Product ion, 又稱子離子 Daughter Ion)

  前驅離子被送入碰撞室中,施予高能量使其碎裂成結構較小的產物離子,MS2偵測其中訊號強且穩定之特徵產物離子。當分析物測得之離子對(前驅離子及產物離子)組成與BA標準品完全相同,則可確認該成分確實為BA。依據歐洲聯盟2021/808規定(2021),MRM模式需要使用2個以上不同碰撞電壓條件來撞擊前驅離子,作為定性及定量依據,通常會擇訊號強且分析結果穩定之條件作為定量條件,並在其後方加註星號(*)。臺灣及中國兩國皆選定前驅離子m/z=485、產物離子m/z=441及397進行監測,但最終選定之定量離子對條件有所不同:臺灣選擇485>441,中國選擇485.3>397.2(衛生福利部,2024a; 中華人民共和國,2023)。

 

表1.臺灣及中國官方公告BA檢驗方法比較

國別

臺灣

中國

樣品製備

 

乙腈水溶液(84:16 (v/v))+乙腈飽和之正己烷溶液

甲醇-氨水溶液+固相萃取柱(混合型強陰離子交換管柱)

檢驗方法

LC-MS/MS

LC-MS/MS

移動相溶液

溶液A:甲酸水溶液

溶液B:乙腈

溶液A:甲酸水溶液

溶液B:乙腈

層析管

C18

C18

滯留時間(min)

BA:3.32 min

BA異構物:3.58 min

BA:3.48 min

離子化模式

負離子模式 (ESI−)

負離子模式 (ESI−)

離子對

前驅離子(m/z)>產物離子(m/z)

485>441*

485>397

485.3>441.2

485.3>397.2*

參考資料來源

食品中BA檢驗方法(衛生福利部,2024a)

食品中米酵菌酸的測定(中華人民共和國,2023)

*表示定量離子

 

圖5. BA分析原理圖。

圖5. BA分析原理圖。

是否有更快速的檢測方法?

  快篩試紙的開發是為了降低檢測成本及技術要求,使終端用戶在醫療診斷或生產現場進行即時檢驗分析,作為決策之依據(Han et al., 2023)。BA快速篩檢方法多採用免疫分析技術(Immunoassays)進行開發,其原理是利用抗原及抗體之間高度專一性結合,進行BA的定性及定量。BA分子量較小,無法單獨進行免疫反應,常使用間接競爭性原理(Indirect Competitive Assay)進行設計:即讓樣品中BA與固定在載體上的人工抗原共同競爭有限量的檢測抗體。當樣品中BA濃度越高,BA與檢測抗體結合數目越多,相對地與載體上固定抗原結合之檢測抗體數量便會減少,使得訊號強度下降。BA含量與檢測訊號強度呈反比,故可以利用訊號減弱程度定量BA含量(Su, 2024; Lin et al., 2024; Wang et al., 2025)。然而這些快速篩檢方法因缺乏適當的內部標準,容易受到食物基質干擾而影響分析結果,因此它們只能作為初步篩選之工具,後續仍需要搭配儀器分析,進行最終的確認及判讀(Shieh et al., 2025)。

結論

  由歷史事件回顧可知,BA是一種具高致命且耐熱性高之細菌毒素,BA的生合成與食材的種類、加工生產製程及衛生條件有關。家庭式手作產品因缺乏標準化及規格化生產管理,很容易引發BA食物中毒事件。面對此威脅,不同國家採取了不同的管理策略,印尼採取全面禁止椰子天貝的生產及銷售方式,試圖從源頭管理杜絕風險。臺灣及中國則採取宣導及輔導方式,提高民眾對於BA的認知。分析世界BA分析方法,僅有臺灣及中國有訂定LC-MS/MS官方分析方法。為了爭取中毒患者的黃金搶救時間,目前科學家正積極開發免疫分析快篩試紙,以作為醫療或加工業者初步篩選及鑑別之依據。

 

參考文獻

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