112 食品技師高等考試 食品技師 食品微生物學（第一次） 考古題詳解

核心觀念

本題考查即時聚合酶鏈鎖反應（real-time PCR）的核酸增幅與螢光偵測原理，以及食藥署食品微生物公告或建議檢驗方法中的應用。題目所稱 RT-PCR，是指 real-time PCR；它和以 RNA 反轉錄成 cDNA 的 reverse-transcription PCR（也常縮寫為 RT-PCR）是不同概念。

real-time PCR 使用特異性引子及螢光染劑或螢光探針，在 PCR 每一循環增幅目標 DNA 的同時，即時量測螢光訊號。目標核酸量增加時，螢光訊號隨之增強；儀器記錄螢光訊號跨越設定閾值的循環數（Ct 值），用於判定是否檢出目標序列，亦可在適當條件下估算起始核酸量。RNA 病毒的檢驗則須先以反轉錄酶將 RNA 轉為 cDNA，再進行即時 PCR，通常稱 real-time RT-PCR。

解題方法與作答重點

作答可分成兩部分：先交代「目標核酸經 PCR 循環增幅，並以螢光訊號即時監測」，再列舉三項食藥署公告或建議方法。列舉時寫出正式檢驗方法名稱，並點出其用途，能清楚對應題目所問。

例如，民國 112 年可列舉：

1. 食品微生物之檢驗方法－病原性大腸桿菌之檢驗：方法包含 real-time PCR 檢測，可用於鑑別病原性大腸桿菌的致病基因。
2. 食品微生物之檢驗方法－沙門氏桿菌之檢驗：方法包含沙門氏桿菌 real-time PCR 檢測。
3. 食品微生物之檢驗方法－金黃色葡萄球菌之檢驗：方法包含金黃色葡萄球菌 real-time PCR 檢測。

核心觀念

本題考查「食因性疾病」的傳播鏈，以及如何從源頭、加工製備、流通與食用等環節阻斷感染。微生物可經食品或農產品傳播，感染後可能造成腸胃炎、全身性感染，或其他疾病；防治重點是切斷「病原體來源—污染食品—攝食或接觸—宿主感染」的傳播鏈。

本題不涉及特定法條；作答時宜按病原體進入食品的途徑與控制措施分段說明。

解題方法

先整理食品或農產品受污染的來源，再說明病原體如何進入人體，最後依食品生產至食用的流程提出控制措施。如此能同時回答「傳播途徑為何」與「如何減少食因性疾病」，避免只列病原名稱或只寫烹煮消毒。

傳播途徑

1. 動物性食品的原始污染：家畜、禽類或水產動物可能帶有病原菌、病毒或寄生蟲。屠宰、擠乳、捕撈及加工時，病原體可由腸內容物、皮毛、器官或受污染的設備轉移至肉品、乳品及水產品。

2. 糞口污染與受污染水源：人或動物糞便中的病原體污染灌溉水、養殖水、飲用水或食品處理用水，進而污染蔬果、穀物、水產品及其他食品。未充分清洗或處理的農產品可能將病原體帶到消費者手中。

3. 生產與採收環境污染：土壤、堆肥、未妥善腐熟的糞肥、野生動物或害蟲，均可能使農產品在田間或養殖環境中受污染；採收、運輸、儲藏時也可能因容器、器具或環境不潔而交叉污染。

4. 加工、調理及交叉污染：生食材的病原體可經刀具、砧板、工作檯、抹布、手部或設備，轉移到熟食或即食食品。食品從業人員若帶菌或手部衛生不佳，也可污染食品。

5. 溫度控制不當與微生物增殖：食品在危險溫度範圍停留過久，會使部分病原微生物大量增殖；某些微生物還能在食品中產生毒素。冷藏不當、烹調不足或熟食保存不當，都會增加發病風險。

6. 感染者或帶菌者造成污染：患者、恢復期患者或無症狀帶菌者可透過糞便、嘔吐物或受污染的手部污染食品；部分病原體也會由食品以外的接觸途徑傳播，因此應區分「由食品傳播」與「食品本身之外的傳播」。

7. 攝食或接觸後感染：人食用遭污染且未經適當處理的食品，或飲用受污染的水後，病原體進入消化道並造成感染。農產品亦可能因清洗、削皮或烹調不足而成為媒介。

防範措施

一、生產與原料管理

核心觀念

本題考查微生物依最適生長溫度的分類，以及它們如何藉由調整細胞膜、酵素與蛋白質等特性，適應低溫或高溫環境。分類時主要看最適生長溫度，不能只憑「能在冷藏或加熱條件下存活」判定；存活也不等於能在該溫度下繁殖。

• 嗜冷菌（psychrophiles）：最適生長溫度偏低，通常約在 $15^\circ\mathrm{C}$ 或以下，且可在 $0^\circ\mathrm{C}$ 附近生長；高於約 $20^\circ\mathrm{C}$ 時生長受抑制。
• 嗜熱菌（thermophiles）：最適生長溫度偏高，通常約在 $45^\circ\mathrm{C}$ 以上，並能在高於一般中溫菌適生範圍的溫度生長。不同教材的分類界線略有差異，答題核心是說明其最適溫度及高溫適應特性。

解題方法

可依「分類依據 → 低溫適應 → 高溫適應」作答。先用最適生長溫度界定嗜冷菌與嗜熱菌，再分別說明它們如何維持細胞膜功能及酵素作用。最後補充，冷藏或加熱後仍存活，只表示細胞未被殺死；是否能生長，仍取決於該溫度是否落在其生長範圍內。

嗜冷菌在低溫下生長的生理特性

低溫會使細胞膜脂質流動性下降，也會降低酵素催化反應速率。嗜冷菌主要以以下特性維持生長：

1. 細胞膜維持流動性：膜脂肪酸的不飽和程度較高，且常有較短鏈脂肪酸，使脂質排列較不緊密，避免低溫下膜變得僵硬。
2. 酵素具低溫活性：其酵素構形較具彈性，在低溫下仍能有效催化反應；

核心觀念

本題考查「病原微生物的危險群分類」、「實驗室的生物安全等級」及「生物安全操作櫃（biological safety cabinet, BSC）的防護原理」。作答時須分清楚：**RG2 描述微生物造成的危險程度；BSL-2 描述實驗室為控制風險所需的防護條件。**兩者相關，但不是同一種分類。

法規與用語以命題當年（民國 112 年）為準，可依《感染性生物材料管理辦法》及相關實驗室生物安全規範說明。

解題方法

作答分成三層：先定義 RG2，再說明 BSL-2 的操作與設施要求，最後解釋 BSC 如何保護人員、樣品及環境，並列出正確操作要點。這樣可完整回答題目，也能避免把病原體風險分類與實驗室防護等級混為一談。

一、RG2 微生物

第二級危險群（Risk Group 2, RG2）微生物，對個人健康的危害程度中等，對社區或公眾健康的危害程度低。感染後可造成疾病，但通常不致造成嚴重公共衛生危害，且通常有有效的預防或治療措施。

判斷時應看微生物的致病性、傳播方式、感染後果，以及是否有預防或治療方法；不能只憑「是否會致病」分類。RG2 是危險性分類，也不代表所有操作都必須採用完全相同的防護方式，仍須依實際操作風險評估。

二、BSL-2 實驗室

生物安全第二等級（Biosafety Level 2, BSL-2）是處理具有中度個人風險之感染性材料時常用的實驗室防護等級，適用於常見診斷、研究及教學操作。其基礎是 BSL-1 的標準微生物操作，再加上人員、操作及設備的額外防護。

主要要求包括：

• **人員與門禁：**限制無關人員進入；人員應接受適當訓練，了解材料危害及實驗室規定。
• **個人防護：**依風險穿著實驗衣、手套；有噴濺風險時使用護目裝備或面罩。離開實驗室前脫除適當的防護裝備並洗手。
• **操作管理：**遵守良好微生物操作技術；感染性廢棄物與器材應經適當消毒或滅菌。可能產生感染性氣膠或噴濺的操作，應在適當的 BSC 或其他物理防護設備內進行。
• **設備與設施：**配置適合操作的安全設備，並張貼生物危害標示；安全設備應依規定維護與檢測。

RG2 微生物常在 BSL-2 條件下操作，但實際所需防護仍須按病原特性及操作風險決定。RG2 是「材料的危險群」，BSL-2 是「實驗室的防護等級」，不可直接畫上等號。

三、生物安全操作櫃的運作原理

核心觀念

本題考查微生物發酵的應用，作答須包含兩部分：舉出兩種由微生物發酵製得的產品並說明特性，再歸納發酵生產食品與醫藥產品的優點。

發酵是微生物利用酵素代謝基質、生成目標產物的過程。傳統生化定義常指微生物在無外在電子受體時，分解有機物以產生能量；工業上的「發酵」則廣義指在發酵槽中培養微生物以生產目標物，即使製程需要通氣，也常稱為發酵。

解題方法

選取一種食品與一種醫藥產品作為例子，分別交代「生產菌種或微生物類別、主要產物、重要特性」。如此能同時呈現發酵在食品加工與生物製藥上的應用，再從製程條件、原料利用、產物特性及供應能力說明其優點。

產品舉例與特性

例一：優格

優格主要由嗜熱鏈球菌與保加利亞乳桿菌發酵牛乳製成。乳酸菌將乳糖代謝為乳酸，使牛乳酸度上升、酪蛋白凝集，形成濃稠質地與酸味；發酵也會產生乙醛等風味物質。酸化能抑制部分腐敗菌及病原菌生長，因此有助於保存。成品仍含有活菌時，可稱為含活菌發酵乳製品。

例二：青黴素

青黴素是由產青黴素的青黴菌（Penicillium spp.）經深層培養製得的抗生素。它屬於 $\beta$-內醯胺類抗生素，能抑制細菌細胞壁肽聚糖合成，對許多敏感的革蘭氏陽性菌有效；其作用標的為細菌細胞壁，人體細胞沒有此構造。工業製程通常以控制培養條件及選育高產菌株提高產量，之後再由發酵液中分離、純化產品。

發酵生產食品及醫藥產品的優點