114 公務人員升官等薦任 衛生檢驗 食品微生物學 考古題詳解
第 一 題25 分
「邦克列酸」(Bongkrek acid)是一種罕見的毒素,2024 年臺灣曾發生邦克列酸食物中毒案,造成數人死亡。請說明邦克列酸的特性、產毒菌種與毒素產生的條件,並列出 3 種容易被此毒素污染的食品。
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核心觀念
本題考查食品微生物學中的細菌性毒素:辨認邦克列酸的毒理特性、產毒菌,以及適合產毒的食品與環境條件。邦克列酸不是食品腐敗後才形成的「一般性變質物」,而是特定菌株在適當食品基質與環境下產生的毒素;食品外觀與氣味正常,也不能排除毒素存在。
邦克列酸(bongkrekic acid,亦稱 bongkrek acid)是耐熱的粒線體毒素,能抑制粒線體內膜的腺嘌呤核苷酸轉位酶(adenine nucleotide translocase, ANT),妨礙 ADP 進入粒線體及 ATP 輸出,進而干擾氧化磷酸化與細胞能量代謝。中毒可造成肝、腎及神經系統損害,嚴重時致命。由於毒素耐熱,烹煮或再加熱不能作為可靠的去毒方法。
解題方法
依序從「毒素性質 → 產毒菌 → 產毒條件 → 高風險食品」作答:
- 先交代毒素與危害機轉:指出它是耐熱的粒線體毒素,並說明其抑制 ANT、妨礙能量代謝。
- 再寫出產毒菌的完整名稱:邦克列酸主要由唐菖蒲伯克氏菌椰毒病原型產生,即 Burkholderia gladioli pathovar cocovenenans。
- 接著描述產毒環境:溫暖、近中性、低鹽,並有適合的脂肪酸或含水澱粉基質;這些條件有利於菌生長及毒素累積。
- 最後列出三種高風險食品:以椰子發酵食品、濕米製品、泡發木耳為例。
產毒條件可記為:溫暖、近中性、低鹽、適合的脂質與足夠時間。產毒條件與細菌生長條件並非完全相同,答題時以「適合菌生長並利於毒素生成」描述較完整。
產毒菌種與條件
產毒菌為唐菖蒲伯克氏菌椰毒病原型(Burkholderia gladioli pv. cocovenenans),是革蘭氏陰性菌。其菌株污染食品後,在適合的條件下增殖並產生邦克列酸。
常見的促產毒條件包括:
第 二 題25 分
冷凍可用於保存蔬菜,請說明蔬菜在急速冷凍前所需的預處理步驟及其目的。
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核心觀念
本題考查蔬菜冷凍前的預處理,重點是以清洗、整理、切分、燙漂及冷卻瀝乾,降低原料污染、使產品規格一致,並抑制會造成品質劣變的酵素。冷凍能減緩微生物與酵素作用,但一般冷凍並不能完全殺死微生物,也不能可靠地使蔬菜中的酵素失活,因此通常先燙漂,再急速冷凍。
解題方法
依加工流程說明各步驟及目的:
- 挑選與整理:剔除腐敗、受損或成熟度不適當的部分,去除根、莖、外葉等不可食部位。此步驟可維持原料品質與成品一致性。
- 清洗:以飲用水洗除泥土、昆蟲、農作物殘屑及部分表面微生物,降低後續加工污染。
- 切分或分級:依產品需求切成適當大小,並使尺寸、厚度較一致。均一的大小有利於燙漂和冷凍時受熱、降溫一致。
- 燙漂(blanching):以熱水或蒸氣短時間加熱蔬菜。主要目的是使過氧化酶、觸媒酶等與品質劣變相關的酵素失活,減少冷凍貯藏期間的變色、異味、質地及營養變化;
第 三 題25 分
「乳酸菌」是「益生菌」中最重要的一群,益生菌一般的定義為「某一種或多種微生物在人類或動物攝食後可增進其腸內菌叢之品質」,請定義乳酸菌(並列出 4 個主要菌屬),及說明乳酸菌能增進腸內菌叢品質的可能作用機制。
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核心觀念
本題考查兩個重點:乳酸菌的定義與主要菌屬,以及乳酸菌改善腸內菌叢品質的作用機制。乳酸菌不是單一菌種,而是一群以醣類發酵產生乳酸為主要代謝特徵的細菌;益生作用則是攝食後對宿主健康有益的效果,不能只由「屬於乳酸菌」直接推定。
解題方法
作答時先用代謝特徵界定乳酸菌,再列出代表性菌屬,最後從「抑制有害菌、維持腸道環境、調節宿主防禦」三個方向說明作用機制。題目所給益生菌定義著重於增進腸內菌叢品質,因此機制應連結到菌叢平衡與腸道屏障,而不宜只列乳酸菌的發酵用途。
乳酸菌的定義與主要菌屬
乳酸菌(lactic acid bacteria, LAB)泛指一群革蘭氏陽性、通常不形成芽孢、過氧化氫酶陰性,能發酵醣類並以乳酸為主要或重要終產物的細菌。其形態可為球菌或桿菌;不同菌種的代謝途徑、耐酸性及產生乳酸的比例並不完全相同。
四個主要菌屬可列為:
- 乳桿菌屬(Lactobacillus;近年部分菌種重新分類至其他屬)
- 雙歧桿菌屬(Bifidobacterium)
- 乳球菌屬(Lactococcus)
- 鏈球菌屬(Streptococcus,如嗜熱鏈球菌 Streptococcus thermophilus)
乳酸菌的分類及菌屬名稱會隨分類學修訂而變動;考試作答以傳統食品微生物學常見分類列舉即可。雙歧桿菌常與乳酸菌一併列為益生菌的重要類群,但其發酵產物包括醋酸與乳酸,並非典型的乳酸菌代謝型態。
增進腸內菌叢品質的可能作用機制
第 四 題25 分
請說明為何腸球菌(Enterococci)可做為冷凍食品的良好指標微生物?
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核心觀念
本題考查「指標微生物」與冷凍食品微生物檢驗的關係。指標微生物是用來反映食品受污染情形或製程衛生狀況的微生物;它本身不一定是致病菌,也不能單憑檢出就證明食品含有特定病原菌。
腸球菌常存在於人及其他溫血動物腸道與糞便中,因此可反映糞便污染或衛生處理不當。冷凍食品的特殊之處在於,冷凍保存雖可抑制微生物生長,卻不會使微生物全部死亡;不同菌種承受冷凍傷害的能力也不同。
解題方法
作答時,從「污染來源、冷凍存活力、與其他指標菌比較、檢驗意義」四點說明:
- 污染來源明確:腸球菌常見於腸道與糞便,檢出可提示食品遭受糞便污染,或原料、器具、作業環境的衛生管理不佳。
- 較能耐受冷凍:腸球菌相較於大腸桿菌及部分大腸菌群,對冷凍與冷凍儲藏較具耐受性,冷凍期間較容易存活。