克非爾、克弗酒麴 (Kefir)

 

克非爾、克弗酒麴 (Kefir)         黃慶三 (10/08/2022)

 

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https://cshuang2.blogspot.com/2022/10/kefir.html

生牛奶混入克非爾顆粒 

24小時後克非爾成品

濾出的克非爾顆粒 

                                                                                                                                        濾好的克非爾奶

克非爾、克弗酒麴 (Kefir)，爲一種發酵、微酸的牛奶或羊奶等乳類飲料。它發源於高加索山區 (Caucasus Mountains)。¹那地區把「克非爾顆粒」(Kefir grains--請見下述) 稱爲「先知的顆粒」(Grains of Prophet)，傳說是先知穆罕默德 (Prophet Mohammed，570-632 CE) 把這種顆粒送給當地的東方正教教友 (Orthodox Christians)，並教導他們如何製作克非爾，作爲有益健康的飲料 (食品) 。所以那地區有不少百歲人瑞。²

 

高加索山區最初的製作，是把鮮奶及克非爾顆粒放在羊皮製作的容器，白天把它掛在門口太陽可照射到的地方。進出門口的每個人，就把這羊皮袋戳一下或拍打一下，好讓它混合攬動，製成克非爾。當克非爾飲用後，再把鮮奶注入，持續製作。

克非爾的組成，和所用的乳類 (可用牛奶、羊乳、豆漿、扁桃仁奶等等) 及其脂肪含量有關。其基本化學成份包括乳酸 (Lactic acid) 、二氧化碳，及稀薄的酒精 (0.2 至0.3%)。它的 pH 值約 4.2 至4.6。³ 所包含的菌種則有乳酸桿菌（Lactobacillus）、乳酸乳球菌屬（Lactococcus）、醋桿菌屬（Acetobacter）、明串珠菌屬 (Leuconostoc) 等，約30至50種的益生菌 (Probiotics)，以及乳糖和非乳糖酵母菌等等。^3,4 這些菌屬會把乳糖  (Lactose) 分解成乳酸及一些有益的成份，所以有乳糖不耐症（Lactose intolerance）的個人也可飲用。

 

發酵完成的克非爾酸奶會產生克非爾顆粒 (Kefir grain) ，這些顆粒則在酸奶飲用前濾去。這些顆粒的外觀，有似椰菜花 (Cauliflower)，可用來做下一批酸奶的製作。克非爾顆粒的成長率每天約5至7%。商業上則使用乾燥、研細的克非爾顆粒，以求成品的一致性。而且商業製作時，常不使用許多種益生菌及酵母菌 (可能約8至12種益生菌，但無酵母菌)，也許爲了減少成本，及避免產生過多二氧化碳 (可能脹破包裝容器) 及酒精。

 

大家較熟悉的優酪乳 (Yogurt) 和克非爾有何不同呢？優酪乳的製作，通常只使用乳酸桿菌類 (一種細菌類)，例如保加利亞乳桿菌（Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus）及嗜熱鏈球菌（Streptococcus thermophilus）；克非爾則使用四、五種以上的細菌類及酵母類如上述。優酪乳的質地較粘稠，從液狀至半固體狀 (例如希臘優酪乳，Greek yogurt 或稱Strained yogurt，則是濾去部份水份的優酪乳)，克非爾則呈液狀。克非爾的製作在室温下進行，優酪乳的製作，則使用較高的温度。^1,3 例如家庭製作温度爲華氏110度 (攝氏62度) ，培養約8小時才完成。⁵

 

克非爾的製作法 (Recipes) 多有不同，也和所使用的細菌類、酵母類、及奶類而有不同。以奶類而言，歐洲國家常用牛奶、羊奶、甚或駱駝奶來製作；美國則主要使用牛奶。純克非爾略有酸、澀的風味，爲了讓它較可口，水果、香草 (Vanilla) 、甚或蜂蜜常用來調味，特別是給小孩、剛開始飲用者、或不喜酸味者飲用。除了飲用外，克非爾可作為許多其他家庭食品或飲料的成份，例如克非爾麵包、克非爾 Smoothie、果汁克非爾等等。⁶

 

家庭製作克非爾時，可用上述濾下、適量的克非爾顆粒，加在玻璃或塑膠杯的鮮奶裡，混勻後，以咖啡濾紙或厨房擦手紙 (Kitchen paper towel) 覆蓋，再用橡皮筋固定；或以塑膠蓋子，鬆鬆蓋上，讓產生的二氧化碳可逃逸 (不可密封--產生的二氧化碳，可能擠破容器)，置於室温24小時 (較寒冷的季節，則需更久的時間)，再以塑膠或不銹鋼濾網濾去克非爾顆粒後即成。沒喝完的克非爾，可置於蓋上可透氣的玻璃或塑膠容器，放在冰箱，可保存2至3個禮拜 (放久時，會變更酸)。⁷ 使用玻璃、塑膠、或不銹鋼容器、木杓 (攪拌用)、及濾網 (而不是其他金屬器具) 的原因，就是酸性的克非爾會把一些金屬成份溶解，不祇對培養中的益生菌有害，同時對飲用克非爾克的個人健康不利。

 

如果是第一次製作，或沒現成的克非爾顆粒可用時，有些公司有出售克非爾 “Starter packs” 或克非爾顆粒。第一次製作的克非爾通常丟棄，第二次、甚或第三次的成品才開始飲用。倘使不願自己製作，有些超市則有成品出售。

台灣的東南科技大學，曾在實驗室以克非爾顆粒分離出的微生物製作克非爾，其成品和上述家庭裡，以克非爾顆粒製作的克非爾作比較，性質上沒有多大的分別。⁸ 也就是說這種利用分離出的微生物製作克非爾的技術，或可研發成爲新的生產科技。

 

依據 BBC Goodfood Magazine，⁹ 250 CC (約 8.5 ounce) 的牛奶克非爾含有: 145 kcal熱量、8.3克蛋白質、11克碳水化合物、333毫克鈣、28毫克鎂、383毫克鉀、及0.7微克 (mcg) B₁₂。除了補充許多種益生菌，飲用克非爾主要具有4種健康上的因素：(1). 增進消化； (2). 可能減肥；(3). 增進骨骼健康；(4). 消炎 (例如減低發炎性腸道疾病--Inflammatory bowel disease，IBD，及關節炎的發生)。

 

要培養較完整的腸道菌群，則需供給需要的益菌生 (Prebiotics)。這些益菌生通常是不能消化的纖維質 (Fibers)。經過發酵的過程，腸道菌群會把纖維質轉化成短鏈脂肪酸 (Short-chain fatty acids，簡稱SCFAs)，借著短鏈脂肪酸的作用，就可減低腸道的發炎 (Gut inflammation)。腸道的發炎常會 (很有可能?) 引致自體免疫疾病 (Autoimmune disease)。¹⁰

 

依據美國國家衛生院（US National Institutes of Health--NIH），¹¹由於個人自體免疫疾病，即其免疫系統攻擊自身的器官、組織、或細胞，而引起約有80種疾病。較常見的這種疾病包括第一型糖尿病 (Type 1 Diabetes)、類風濕性關節炎 (Rheumatoid Arthritis) 、全身性紅斑狼瘡（Systemic Lupus Erythematosus，SLE）、及發炎性腸道疾病(又稱炎症性腸病) 等等。

 

人們的睡眠，受到腸道內的神經傳導物質 (Neurotransmitters) ，羥色胺或血清素（Serotonin），所影響。而腸道內的親鉻細胞, (Enterochromaffin cells--簡稱 EC) 和益生菌的合作，可產生人體內約 90% 的羥色胺。¹² 因此經常飲用克非爾，可促成較完整的腸道菌群，生產較多羥色胺，或可因而得到較好的睡眠 !?

 

上述益生菌和益菌生的資訊、討論，請見拙作：《益生菌 (Probiotics) 和益菌生 (Prebiotics) 》，黃慶三 (10/30/08, updated 07/09/2022)，

https://blog.xuite.net/cshuang2/twblog/140173381。¹³

 

帝王斑蝶幼蟲、成蟲的記憶傳承 (Caterpillar’s Memories)

 

                       帝王斑蝶幼蟲、成蟲的記憶傳承 (Caterpillar’s Memories)

                                                                                                         黃慶三 (09/22/2022)

 

                                https://cshuang2.blogspot.com/2022/09/caterpillars-memories.html

     

帝王斑蝶幼蟲 (By Donna Chen)    

帝王斑蝶成蟲 (By Donna Chen)

帝王斑蝶秋天遷徙圖 (USGS)¹  

                                                                                                                帝王斑蝶春夏遷徙圖 (USGS)¹ 

Butterfly Lady “Alabama Native Milkweed”

Butterfly Lady “Maryland Native Milkweed”

  

            拙作《乳草與帝王斑蝶 (Milkweed & Monarch Butterfly) 》， 黃慶三 (08/05/2022) (https://blog.xuite.net/cshuang2/twblog/590487919或 https://cshuang2.blogspot.com/2022/08/milkweed-monarch-butterfly.html) 曾記述：

 

『帝王斑蝶可能是北美洲最廣為人知的蝴蝶。牠們美麗的翅膀上有顯眼的橙色及黑色斑紋，令人喜愛；而最令人讚嘆、壯觀的是數千萬的帝王斑蝶，每年秋天都會進行數千哩 (~3,000 miles) 的遷徙，避寒過冬，然後明年春天向北回歸。而回到北美及加拿大的原住地方已經是第二、三或四代的帝王斑蝶。牠們是如何隔幾代後仍能回到原住地點，誠屬不可思議 (有待研究)。』

 

帝王斑蝶每年秋天都會進行數千哩的遷徙，避寒過冬，然後明年春天向北回歸。在這遷徙途中，帝王斑蝶會在遷徙路途中生長的乳草下卵、孵化爲幼蟲 (Caterpillar)、幼蟲食用乳草葉子生長、經過五次的脱變 (5^th instar) 、作繭成蛹 (Chrysalis)、變形（Metamorphosis），即從蛹變為斑蝶的成蟲，而在一年之中，完成四代的生命週期 (Life cycle) 。

 

這過程的細節及所需時間，可略為說明一下：²

 

 (1). 三、四月間，帝王斑蝶雌蝶在乳草上產卵，這卵約4天後孵化成幼蟲。這幼蟲不做什麽事，只是食用乳草葉 (An eating machine!)、成長、脫變。

(2). 幼蟲經過五次脫變，共約兩週的時間而完全成長後，就尋找一適當地點固定、作繭成蛹。

(3). 經過約10天的時間，幼蟲就在繭裡變形（Metamorphosis），變成帝王斑蝶，破繭而 出，飛翔覓食 (吸食各種花蜜) 。

(4). 這第一代 (1^st generation) 的帝王斑蝶繼續南飛， 約有2至6個禮拜的生命，在它產卵後即死亡，而重覆第二代的生命週期如上述。

(5). 第二代的帝王斑蝶在五月及六月誕生；第三代在七月及八月誕生。第二代和第三代的帝王斑蝶和第一代的帝王斑蝶一般，也是只有2至6個禮拜的生命。

(6). 第四代的帝王斑蝶和前三代的帝王斑蝶生命週期不同。它們在九月及十月誕生，但却不會在2至6個禮拜後死亡，而是遷徙至墨西哥 (美洲東部帝王斑蝶) 或加州南部 (西部的帝王斑蝶) 過冬。在那兒它們會生存6至8個月，然後才又開始上述的第一代 (產卵、幼蟲、作繭、產生第一代) 的生命循環，北遷飛回北美及加拿大的「老家」(這遷徙中間有第二代至第四代的誕生)。

(7). 帝王斑蝶遷徒時，每天平均飛翔50 至100英哩 (但曾有過一天飛翔 265英哩的記錄)。這單程3,000英哩的遷徒，需時約兩個月。¹

 依據 National Geographic November 2023 報導，⁸ New Mexico Tech (Socorro, NM) 副教授 Mostafa Hassanalian的研究指出，飛抵墨西哥過冬的帝王斑蝶，其翼上的白色斑點花紋面積，比北美洲其他地方的帝王斑蝶面積平均大上3%。而帝王斑蝶翼上，錯綜於黑色部份中間的白色斑點，由於太陽的照射，會產生冷、熱空氣的微渦流 (Micro-vortices)，可以減少飛行的空氣阻力 (Drag)。這大上 3% 的面積似乎不多，但3,000英哩，需時約兩個月的遷徒，累積下來的能量，對於這小小的帝王斑蝶，該也頗爲可觀。這種利用翼上不同顏色形態，而減少飛行空氣阻力的現象，也可在一些海鳥上見到。

在幼蟲「變形」(Metamorphosis) 期間，它會分泌促使組織溶解的酵素 (Histolysis)，使大部的身體組織溶解，然後一群所謂的結締織胚細胞 (Histoblasts)，會把這些溶解的身體組織，重新再造爲蝴蝶或蛾的各種器官。³ 所以人們相信蝴蝶及蛾類的幼蟲在繭裡變形時，原來的幼蟲 (即毛毛蟲 ，Caterpillar) 會化成一灘的「湯水」(“Soup”) ，而這一灘「湯水」裡的「分子」，就是一群所謂的幹細胞 (Stem cells)，隨著需要，而長成成蟲 (蝴蝶或蛾) 的各種器官。

 

但依據 Georgetown University, Washington DC, 以煙草天蛾 (Tobacco hornworm moths，學名Manduca sexta) 作實驗的2008 年研究報告，⁴ 指出這原來幼蟲的 (部份) 腦部，即使經過「變形」的極端變化，仍會保存一部份的「記憶」，傳承至成蟲。這結果有環境生態上及進化上的意義。幼蟲經過變形後所傳承至成蟲的記憶，會影響對宿主的選擇 (即成蟲下卵植物的選擇)，進而可能導致進化上同域性物種的形成（Sympatric speciation，即同一物種在相同的環境，直接變成不同的物種）。

 

但Georgetown University這報告並沒討到第二、三或四代的帝王斑蝶，能够回到北美及加拿大的原住地點地點的原因或方法。候鳥的遷徙常用地標、太陽、星象的位置、地球磁埸*、甚或量子力學（Quantum Mechanics）的能力，來做引導。也許帝王斑蝶也利用相同的方法，藉著上幾代持續保存、傳承下來的「記憶」，來完成「回家」遷徙的導航？

【*NOTE: 磁感或磁反應  (Vision-based magnetoreception) 是一種感覺，它允許生物體探測磁場來感知方向、高度或位置。這種感官方式被一系列動物用於定向和導航。】

 

2014 年 University of Oxford 的一位研究生報告，³ 認為這種傳承至成蟲的「記憶」，可能是一部份保存下來、沒受「變形」的影嚮、在幼蟲階段就有的類神經連接 (Neural connections) 。幼蟲基本上可說是一群饕餐者 (Eating machines)，它們不停的蠶食鯨吞寄主的葉子，以期聚積足够的各種營養，使成蟲有强健的翅膀、飛行肌肉、以及其他重要機能的器官，並聚積乳草的毒性，使掠食者 (Predators，包括鳥類、老鼠、甚或其他小動物、昆蟲等) 避免食用它。因此幼蟲食料的份量及品質，會影響成蟲的大小、機能、及體力等。不祗如此，它們的「飲食」也會影響成蟲的翅膀顏色，這顏色又和成蟲警戒色 (Warning signals)、甚或交配有關。

 

每隻帝王斑蝶翅膀橘色、黑色顏色的分佈、深淺都略有不同。而這微妙的不同，可能和個別基因的些許差異、環境因素、以及幼蟲時期的「飲食」有關。例如曾被「禁食」一天的幼蟲，長成成蟲翅膀的顏色，就比不被「禁食」者淡些。這些較淡顏色的成蟲警戒色機能上就稍遜，尤其雄帝王斑蝶，受到雌蝶「青睬」的機會也因而較少。因此幼蟲經過變形後所傳承至成蟲的記憶、身體特徵和機能、顏色、和其下一代的傳衍，也是目前研究者追尋的目標。¹

 

依據研究，帝王斑蝶運用幾個「導航」的方法作遷徒 (雖然有些機制的細節仍在研究中)：

 

(1). 像所有動物一般，帝王斑蝶腦子裡有晝夜節律 (Circadian rhythm) 的「時鐘」，**可以知道「時間」；⁵ 加上由眼晴觀察到的太陽位置，帝王斑蝶就可定向，南遷至墨西哥、或南加州過冬。春天回歸北方時，則方向反之。【**註: 2017年，美國的三位遺傳學家Jeffrey Hall等，因發現控制晝夜節律的分子機制而共同贏得了諾具爾生理醫學獎】

(2).  陰天沒太陽時，帝王斑蝶的觸鬚 (Antenna) 可偵察到地球的磁埸，加上時間來做導向。⁵

 

既然帝王斑蝶能運用這幾個「導航」的方法作遷徒，但這些遷徒的帝王斑蝶，都是第四、第五代的「後代」，以百萬計 (在未變成瀕臨絕種前) 的新生代，南遷時，如何在途中棲息 (據說每年遷徒時，都會停留、棲息那些特定的樹木、樹林--隔了四、五代的帝王斑蝶，如何能够、或會這麽做，是因某種「記憶」的傳承? --仍是一個謎團!)、產卵、傳承培育下一代、而繼續遷徒。

 

從北美東北部往墨西哥遷徙者，最後或許可由鎖定墨西哥的冷杉 (Oyamel firs，學名Abies religiosa) 林區過冬；⁷由洛磯山 (Rocky Mountain) 以西往加州南部遷徙者，將棲息在聖地哥 (San Diego)、及聖大克魯斯 (Santa Cruz) 海邊的有加利樹 (Eucalyptus)、蒙得勒杉 (Monterey pine)、及蒙得勒柏樹 (Monterey cypress) 過冬。⁴但明春回遷北美的「回家」途中，同樣的如何在途中棲息、產卵、傳承培育下一代、而繼續遷徒，最後找到第四、第五代以前的「老家」的知識和機制，又是如何一代、一代的傳承、運用? 這些都是有趣、而有待繼續研究的課題。^6,7  

有位名爲 “Butterfly Lady” ，曾po 了美國48州每州所有原生乳草的照片。筆者就把這些照片，依各州字母的順序整理爲 ”Milkweeds in 48 States by Butterfly Lady” ，https://photos.app.goo.gl/CfY7h88rq9cJJYnx9，以供讀者參考。