《發酵文化》:由微生物學家在實驗室裡研發而成,養樂多究竟有什麼功用?

文:凱薩琳・哈爾蒙・柯瑞吉(Katherine Harmon Courage)

喝養樂多,發酵好處多多

並非所有的文化發酵乳製品都起源於幾世紀以前所建的地窖或動物皮革製成的囊袋,日本有一種值得關注的由微研發養樂發酵食品,不但是生物實驗室裡什麼健康食品也是科學創新,還促進了可能是而成最早的商業化機能性益生菌產品問世:養樂多。

養樂多以奶粉、多究專利菌株、功用少許調味料以及大量的發酵糖製成。這種含糖綜合飲品以單份二盎司(約五十九毫升)容量的文化塑膠瓶包裝,目前已在三十多個國家上市,由微研發養樂全球各地每天總計喝掉約兩千八百萬小瓶養樂多。生物實驗室裡什麼這種人工製造的而成益生菌飲品雖然迥異於傳統的發酵料理,但仍有其歷史淵源。多究

養樂多源自於二十世紀初,功用由日本微生物學家代田稔所創。發酵代田受到十九世紀科學家埃黎耶.梅契尼可夫的研究以及他追尋延年益壽、有益健康的益菌的過程所吸引,決定繼續梅契尼可夫的研究。代田是京都大學的研究員,他開始尋找其他可能有助於改善人類健康的細菌(除了優格中的保加利亞乳桿菌以外),最後找到了乾酪乳桿菌。

乾酪乳桿菌菌株存在於人類的腸道與口腔,以及各種乳酪、部分自然發酵橄欖和其他食品中,某些菌株因為能預防抗生素造成的相關腹瀉且有助於縮短其他腹瀉的發作期,因此被視為益生菌。這種特定菌株在一九三○年被發現,如今稱為乾酪乳桿菌代田株。他因此創立一家飲料公司,講究的是產業與科學,而非歷史與傳統。第一批養樂多產品於一九三五年在日本上市。

如今,養樂多的主要工廠籠罩在富士山的影子中,位於距離東京市區兩小時路程的郊區。我抵達工廠時富士山被低雲遮蔽,雨滴不斷落在維護整齊的園區內。一群人撐著傘衝出來迎接我和公司兩名隨行人員,我們一起穿過自動門進入大廳,這裡同時給人一種懷舊與未來感,像是質樸的機能性食品產業明日世界。

這座工廠每天生產大約一百四十萬瓶消費性產品。我的私人導遊是個高大開朗的年輕人,有著爽朗的笑容與梳理整齊的髮型。他穿著公司的白色厚棉布連身工作服與白鞋,給人一種俐落又嚴謹的印象。

這裡的生產設施迥異於陳舊的瑞士乳酪地窖甚至是家庭式希臘優格工坊。從樓上的參觀用走道窗戶向下看,以及走進生產室後,我看到超過一百座閃閃發亮的大型金屬槽和矩陣般的管路及多層的狹窄通道串連在一起。每個大金屬槽高達二十六英尺(約八公尺),容量達八千四百五十加侖(約三萬兩千公升)。這裡想當然耳並未採用接種發酵法。

事實上,每做完一批養樂多,金屬槽的內建清潔機就會消毒槽內──機器清掃不到的地方,都會由戴著硬質安全帽與安全護具的工人仔細清理乾淨。你可能會以為在這個過程中會有一丁點未知細菌進入生產機具,但這些工人全都穿著相同的白色公司連身工作服,必須先通過空氣浴塵室才能進入生產室──要進入金屬槽之前還得再做一次空氣浴塵。公司發給每個人六套白色工作服,只要一弄髒就必須馬上更換。整個作業過程都極為講究乾淨,簡直像威利.旺卡的益生菌工廠。

不過,養樂多的製程可不是虛構的童話情節,而是從奶粉開始。先將奶粉以熱水溶解再送去滅菌,等到冷卻後將混合液注入乾淨的發酵槽,並將珍貴的乾酪乳桿菌代田株酵種加入混合液中。接著發酵槽的溫度調升至與人體體溫相當,經過嚴格保密的「一定時間」後,這項飲品便冷卻並混合均勻。之後濃縮養樂多再由閃亮的油罐車運送至子公司裝瓶工廠,與可口可樂典型的經銷模式不同。

養樂多工廠分布於全球各地(美國洛杉磯南部也有一家),為當地消費者生產飲品。不論多偏遠,每家工廠一律使用來自日本「母菌株」的細菌。

而在日本,預定要立刻裝瓶送往當地市場的商品,仍舊以同樣嚴格控管的製程生產。在包裝室裡,正壓氣流可以防止走廊的灰塵或細菌進入包裝室。經典飲品以外的其他養樂多產品都是使用高度厭氧的菌株,這表示即使在裝瓶的過程中,也必須非常謹慎處理液體以避免氧氣混入。因此這家公司開發出一種機器,能讓液體在不接觸到空氣的情況下填充入紙盒──而第二台機器則負責後續檢查,以確保沒有氣泡混入。正如那位嚮導指出,即使搖晃這些產品的容器也聽不到任何聲音──因為容器中沒有空氣可以讓液體晃動。

養樂多自一九六三年在日本推出產品近三十年後,公司推出一種新的產品行銷方法:養樂多媽媽。這些婦女至今仍在亞洲及拉丁美洲各地將公司的產品送到家庭及辦公室,類似男性牛奶送貨員,只不過她們都是女性──而且送的是益生菌飲品。這些工作一開始是向消費者說明產品的優點,但如今這種行銷手法已經成為一個體制和重要的經銷模式。單是在日本就有三萬八千名養樂多媽媽──其他地方還有四萬兩千名。這些婦女不但是公司的特色,也具有重要的文化功能。例如在福島核災發生後,比治山大學的一名學者請來當地的養樂多媽媽幫忙向災民蒐集故事、短文和詩,藉此分享很難向陌生人說明的個人經驗。

shutterstock_1576825597Photo Credit: Shutterstock / 達志影像

養樂多究竟有什麼功用?研究發現,將代田菌株加入實驗飲品,在冬天每天飲用有助於預防上呼吸道感染。研究人員也發現這種菌株有助於年紀較大的成年人提升免疫功能及抗發炎能力。

研究這種人們時常攝取的菌株也讓我們明白自己的腸道環境有多麼複雜──以及我們對於腸道內部實際情況的了解多麼有限。在另一項實驗中,受試者連續兩週每天喝下含有一億個乾酪乳桿菌代田株的活菌飲料(根據公司表示,標準一小份養樂多包含約六十五億個這種菌)。研究發現,雖然這種菌株在飲用後無法在腸道內停留太久,但其存在期間的確能改變其他住在腸道內的微生物,使腸道內其他二十五種菌株的數量出現變化。此外,乾酪乳桿菌代田株也經證實能釋出一種化合物,破壞致病沙門氏菌菌株的活動力。

如今,養樂多公司不僅生產以鋁箔封口的瓶裝甜飲,也將版圖擴大至各種產品與前線研究。自養樂多問世八十年來,這家公司已將事業版圖擴大至許多其他機能性食品,全都由微生物學家在實驗室裡研發而成。

這家公司的專門研究機構於一九六七年在東京郊區啟用。一九七○年代,公司推出含有雙歧桿菌菌株(常見於嬰兒腸道內)的產品──以及藥品,甚至有以乳酸為基底的化妝品。如今他們正在研究也能餵養益菌的益生菌化合物。事實上,有些早期的半乳寡糖添加物就是由養樂多公司研發而成,這家公司目前也擁有特別研發的半乳寡糖專利(例如日本養樂菌半乳寡糖〔Oligomate〕),經研究證實這類產品可促進雙歧桿菌及其他有益乳酸菌生長──還兼具甜味劑的便利功用。

接下來公司又著眼於新領域:太空。二○一二年,養樂多公司推出「太空發現計畫」,目標在於研究益生菌對國際太空站的太空人的效用。「在外太空,太空人的身體會受到許多因素影響,包括生活在非陸地的無重力環境以及太空船等狹小空間內所造成的壓力,以及宇宙輻射線等,」養樂多公司的文獻寫道。「這些因素可能導致太空人的腸道環境改變,進而造成腸道菌叢失衡及免疫力降低……研究團隊的目標在於確認在外太空服用乳酸菌的效果,這些效果已經在地球環境中獲得證實。」養樂多公司也在地球上搜尋新的益生菌菌株,包括回頭探究傳統方法製作的日式醬菜。乳製品身為益菌載具的未來仍將持續發展下去。

乳製品是微生物的重要食物

乳製品不僅是潛在有益的外來微生物載具,也可能是我們體內微生物的重要食物來源──從喝下的第一口就開始發揮作用。

這些食物就是半乳寡糖。多數乳品中都含有極少量的這類益菌生──不論是牛奶、山羊奶、綿羊奶甚至是駱駝奶或馬奶。而人類母乳則含有大量半乳寡糖。

事實上,科學家一直百思不解母乳中包含大量半乳寡糖的原因。他們清楚了解母乳中重要蛋白質、脂肪及消化性碳水化合物的效益,這些物質都有助於迅速提供熱量──尤其對成長中的活潑嬰兒。但母乳中有二十%的碳水化合物無法被人類嬰兒消化,這點著實令人不解。為什麼像母乳這種經過精密微調、富含能量的產物會包含這麼大量的填充料?

可想而知,答案就是微生物。

這些半乳寡糖化合物,能促進嬰兒腸道內的雙歧桿菌及乳酸桿菌等益菌生長。穩定供應的益菌生燃料可以促進這些益菌增殖,進而壓縮外來壞菌的生存空間,甚至有助於產生抗菌化合物,讓嬰兒維持健康。

人工製造的嬰兒配方奶粉則無法提供相同的效益。這點不難理解──人類母乳並非一體適用的物質,而會因母體而異,甚至連同一個母體產生的母乳,都會隨著寶寶的成長而改變。其中一項差異就是微生物的碳水化合物糧食的變化。目前研究已發現母乳中含有超過一百五十種不同亞型的益菌生化合物,這些益菌生都經過特別調整,能對不同微生物產生作用並具有不同效果。除了餵養益菌以外,這些益菌生也能防止壞菌入侵(例如造成乙型鏈球菌感染的壞菌),並影響腸壁功能以及細菌對腸壁的附著情況。此外,這些益菌生會提高腸道內的酸度,防止外來細菌入侵並提升人體對鈣、鎂等發育所需重要礦物質的吸收力。

因此,業者一直努力克服這項益菌生挑戰。瑞士洛桑市雀巢研究中心的人類微生物學研究主管恩納.雷佐尼科(Enea Rezzonico)表示,雖然他們贊同母乳是嬰兒的最佳營養來源,但某些媽媽無法哺乳。對這些媽媽的嬰兒來說,能適當餵養體內微生物的配方奶,也會對兒童產生較佳的健康影響。他坦承光是從微生物體分析,就能看出某嬰兒是否喝過配方奶,他們正在努力消除這些差異。其他業者如養樂多公司等,也正在設法研究化合物對於促進雙歧桿菌等重要細菌生長的能力。

母乳也是導入重要微生物的媒介,甚至可以說母乳就是益生菌的始祖。母乳會將經過仔細規畫的活菌群帶入嬰兒體內,包括雙歧桿菌嬰兒亞種(Bifidobacterium longum subspecies infantis),通常是嬰兒早期腸道微生物群的主要菌種。這種微生物經證實對於預防感染特別有效──對於免疫系統尚在發育階段的嬰兒來說是一項重要的功能。

哺乳類動物透過母乳將微生物導入後代體內,這種做法已經長達一億年以上。除了這種初期接種以外,我們人類逐漸發展出更多食物調製及保存方法,以便長大成人後持續攝取微生物──包括優格、克菲爾發酵乳、乳酪及許多食物。我們也許永遠無法確知這些美味又美觀的發酵乳品究竟如何發明出來,正如聯合國糧食與農業組織(UN Food and Agriculture Organization)一篇報告以詩意的方式寫道:「發酵技術的發展過程,已經失落在歷史的迷霧中。」

早在這些需要以更精確發酵培養技術及可靠生產技術製造的食品問世前,就已經有更簡單的發酵途徑。這種發酵方法即使沒有人為干預也能成功,只要略加操控,還能產生精緻又令人驚喜的成果。

書籍介紹

本文摘錄自《發酵文化:古老發酵食如何餵養人體微生物?》,方舟文化出版
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作者:凱薩琳・哈爾蒙・柯瑞吉(Katherine Harmon Courage)
譯者:方淑惠

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每個人都應該吃發酵食物!六大理由告訴你

  • 理由1:人類和微生物是生命共同體,沒有微生物,我們就會徹底完蛋!
  • 理由2:人體微生物吃不飽,就會開始「吃」我們。
  • 理由3:微生物最愛吃的,就是兼具纖維和益菌生的發酵食物大餐。
  • 理由4:餵飽微生物的好處多多,可以抗發炎、抗過敏、降低心血管疾病風險。
  • 理由5:自然發酵食物富含最佳益菌生營養素,比市售益生菌保健品更有效益。
  • 理由6:自然發酵食物是飲食文化重要一環,更是人類醫食同源的智慧結晶。

好好餵養微生物,牠們也會好好滋養你

▲沒有微生物,我們根本活不了
沒有微生物,我們就不可能發展出正常運作的免疫系統,也無法從食物中攝取到許多額外養分,身體更會變成任何病原體都可以趁虛而入的地方。

▲微生物為健康助攻,我們卻開始殘害微生物
我們不僅選錯了食物,也選錯了生活方式!小感冒或小傷口動不動就用抗生素,氣密窗、濾網吸塵器、抗菌清潔用品、室內抽水馬桶都會擾亂人體內的古老微生物。此外,食品業去除食物中的纖維,推出大量的單一碳水化合物食品,這兩個雙重打擊導致我們體內的微生物居民開始缺乏牠們偏好的食物。

▲微生物吃不飽,健康問題跟著來
當人體微生物無法從我們的飲食中獲得充足食物,可能會狼吞虎嚥腸道內壁的黏液層,這種「腸漏症」已證實與全身慢性發炎、肥胖、過敏、糖尿病、憂鬱症等息息相關。

▲自然發酵食物是名符其實的「微生物料理大餐」
人類經過數千年的試驗,流傳下來讓人不生病的自然發酵食物,裡面的細菌與真菌種類非常豐富,光是每公克的韓式泡菜裡就有8千8百萬個活菌。

getImagePhoto Credit: 方舟文化

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