阿茲海默症(Alzheimer's disease,AD)是一種不可逆的神經退化性疾病,好發於65歲以上老人,相關症狀包含記憶力、語言能力、空間感、抽象思考能力的退化,甚至可能改變個性或出現干擾行為,嚴重時足以影響人際關係和日常生活能力。目前全球約有4700萬人罹患AD或相關疾病,隨著高齡化社會來臨,預計到2050年將達到1.315億人。
受到早期英國殖民影響,馬來西亞種植許多油棕,是世界上第二大棕櫚油生產國。而棕櫚油(Palm Oil)來自於油棕(Elaeis guineensis)的果實,於食品中應用歷史悠久,富含許多生理活性成分,如維生素E、植物固醇及胡蘿蔔素等。其中維生素E是一種脂溶性抗氧化劑,包含生育酚(Tocopherol)和生育三烯酚(Tocotrienol),具有抗氧化和調節細胞訊號等特性。
由於棕櫚油中的維生素E含有近70%的生育三烯酚,其結構獨特,容易滲透至大腦和肝臟周圍的飽和脂肪層,並於體內和體外實驗展現神經保護作用。因此日本滋賀醫科大學(Shiga University of Medical Science)和馬來西亞國立大學(National University of Malaysia)醫學院合作,以觀察生育三烯酚和生育酚減緩AβPP/PS1小鼠阿茲海默症進程之效果,並研究大腦各區塊的代謝體變化,發現經十個月的處理過後,可有效改善小鼠的記憶和空間學習能力,且可能藉由穩定大腦三羧酸循環(tricarboxylic acid cycle),幫助維持神經系統的正常功能。【延伸閱讀】魚肉中的蛋白質能幫助預防帕金森氏症
此研究推測棕櫚油具有減緩阿茲海默症進程的潛力,未來研究人員將會持續探討棕櫚油是否對已發病的小鼠具有改善成效,相關報告刊登於<Journal of Alzheimer's Disease>。
氣候變遷衝擊原有的生態環境,是人類未來面臨最大的關鍵挑戰之一。為了調節大氣中溫室氣體的含量,減緩氣候變遷進程,人們逐漸重視森林及海洋生態提供之碳捕捉與碳封存服務。其中位於熱帶與亞熱帶河口潮間帶附近,由水生木本植物組成的紅樹林(Mangrove)屬於「藍碳」的一種,因其豐富的生物多樣性,比起一般陸生森林的儲碳能力更高。
過去研究人員提供了各種推估紅樹林儲存藍碳的方法,但卻忽略了潮汐和河流對沿海的影響,因此降低了全球預測的準確性。而現在路易斯安那州立大學(Louisiana State University)海洋學和海岸科學系使用了地貌框架(ecogeomorphology framework)和CES (coastal environmental settings),針對世界各地紅樹林儲存的藍碳含量進行了更準確的估算,發現在加勒比和佛羅里達地區的石灰岩海岸的藍碳被低估了50%,且沿岸三角洲的藍碳被高估了86%,並為57個缺乏藍碳數據的國家提供了新的計算數據,有利於政府與土地開發者於事先規劃紅樹林附近的土地利用,並提升紅樹林提供的環境價值。【延伸閱讀】康乃爾大學科學家發現能對抗氣候變遷的新菌種
此項工作由美國國家科學基金會的Coastal SEES計畫、Earth Surface Dynamics、Louisiana Sea Grant College Program和National Council for Scientific and Technological Development(CAPES / CNPq)資助,該研究報告發表在美國生態學會的<Frontiers in Ecology and the Environment>。
抗生素(antibiotic)是由微生物生合成的次級代謝物,能抑制其他微生物的生長,有利於其拓殖新棲地與競爭生長資源;人類則利用此特性作為醫療、農業、或食品等方面殺菌或制菌的藥劑。然而,抗生素大量使用卻造成細菌演化出多重抗藥性,使得人類逐漸無法抵抗病原性細菌的感染,因此各界均極力尋找新型抗生素以幫助解決抗藥性問題。
瑞士蘇黎世聯邦理工學院微生物學研究所(Institute of Microbiology, ETH Zurich) Julia Vorholt博士及其團隊利用植物界模式物種阿拉伯芥(Arabidopsis thaliana)作為研究材料,研究其葉圈(phyllosphere)上的微生物相(microbiota)組成。研究團隊發現,由於葉圈上的微生物為了有限的營養資源而彼此競爭,透過分泌抗生素或相關的次級代謝物抑制其他物種生長及繁殖,一旦競爭成功便佔據整個葉表,成為強勢菌群。另外,將葉表上的微生物相基因組進行定序,並利用生物資訊學分析其中細菌間的交互關係。透過生物資訊的研究發現約五萬個交互作用中有725個是與抑制性交互作用(inhibitory interactions)有關,其中Brevibacillus屬中的細菌Brevibacillus sp. Leaf 182抑制其他細菌的效果較佳。經純化次級代謝物並進行資料庫比對後發現了新的化合物,研究團隊將此化合物命名為macrobrevin,未來也將持續探討macrobrevin於醫療上的應用性。【延伸閱讀】叢枝菌根菌對大豆胞囊線蟲的抑制潛力
此研究是由瑞士國家科學基金會(Swiss National Science Foundation)贊助,相關資訊發表在<Nature Microbiology>。
家庭園藝存在歷史悠久,最初僅作為農業生產的附屬,但近年來人們對食品安全與生活品質重視程度提高,家庭園藝又逐漸受到喜愛,並朝向多元化、精緻化的方向發展。此外,隨著經濟成長與都市化發展,城市人口逐漸增加,住宅越顯密集且高樓化,未來的生活空間將會更加擁擠,適當利用室內小型空間顯得更為重要。有鑑於此,美國萊斯大學(Rice University)開發出書架大小的生長箱,提供人們小型的室內種植環境。
2017年室內園藝在Garden Media Group的報告中被列為流行趨勢之一,顯示企業注意到人們對家庭園藝的興趣不斷擴大。密蘇里州立大學(Missouri State University)植物科學副教授Clydette Alsup-Egbers表示,造成室內植物死亡的最大原因是缺乏了解植物特性而過度澆水,若使用小型自動化系統調控生長環境,則能幫助不擅種植的人們經營室內園藝。而Aerogarden公司更是從2013年開始就販賣適合室內小空間的自動培養裝置—Harvest Elite,自2013年以來銷售額同比增長率超過20%。此種植設備使用LED燈板,具有調控光線、溫度和水量的功能,客戶可依其種植之植物需求選擇適當的種植模式,只需要每三週補充一次水箱即可。【延伸閱讀】有效減緩城市高溫的幾種作法
為了降低氣候影響及促進規模性生產,商業溫室早已實施自動化多年;然而長時間進行室內種植則可能使得植物特性發生改變,例如生菜脆度降低等情況,未來相關園藝設備仍需進行不斷試驗與改良,才能使室內種植更具發展性。
大氣中除了供人類呼吸的空氣外,尚有微量的汙染物,包含氮氧化物、硫氧化物、揮發性有機物、懸浮微粒……等。自工業時代後,頻繁的人類活動使得空氣中汙染物含量急劇增加,這些汙染物可能經由呼吸或附著人體表面而危害健康,因此減少污染排放為各國注重的發展項目之一。我國環境保護署也在<空氣污染防制法>中將氨氣定義為毒性污染物,氨與空氣中氮氧化物與硫氧化物反應產生的微粒在法規中則為衍生性污染物。
為了於促進經濟發展的同時也改善國內空氣品質,英國提出了工業戰略計畫(Industrial Strategy)、25年環境計畫(25 Year Environment Plan)與2018空氣清淨策略草案(draft Clean Air Strategy 2018),期望逐年改善空污問題。因作物施用之氮肥會因微生物轉化而產生脫氨作用,且經濟動物排遺也造成大量氨(Ammonia)揮發,據英國環境、食品暨鄉村事務部(Department for Environment, Food and Rural Affairs,Defra)統計報告顯示,農業活動導致的氨排放占全國氨汙染的88%。大量的氨排放至大氣及河川中除造成直接污染外,也會在大氣中與氮氧化物或硫氧化物結合形成懸浮微粒,因此改善農畜產業經營方式將是場刻不容緩的行動。【延伸閱讀】聯合國永續發展目標的發展計畫
英國政府已訂下目標,預期2020年時的氨排放將比2005年時減少8%,至2030年時減少16%;為此,Defra擬定減氨規範(Code of Good Agricultural Practice (COGAP) for Reducing Ammonia),以輔導農民逐步減少氨排放。包含以下措施:
確保農場中有機肥存放狀態良好,避免其直接暴露於空氣中造成氨逸散
施用有機肥或氮肥時需遵照作物營養管理計畫,並避免下雨時施用
餵食牲畜的過程中應計算飼料的營養組成及比例
定期清潔飼養農舍,減少牲畜糞尿中的氨擴散
Defra預計在未來三年內投入300萬英鎊,延聘相關專家學者開發低氨氮排放之設備及處理方法,縮小農業活動環境的衝擊並改善農業形象。
海洋覆蓋了約70%的地表,具有調節地球氣候功能,也吸收了四分之一因人類活動所排放的二氧化碳,幫助緩衝溫室氣體排放後的衍生效應;而大氣中的二氧化碳可微溶於水形成碳酸,因此當海洋吸收的二氧化碳越多,酸化程度也越發明顯。然而,在過去兩百年間海洋酸度增加了43%,逐漸影響海洋生態系統,包含珊瑚白化、魚類發育異常、甲殼類動物骨骼脆弱等現象;預計到西元2100年時,海洋酸度可能比現在高2.5倍。
為了探討海洋酸化對魚類所造成的影響,英國艾克斯特大學(University of Exeter)與葡萄牙阿爾加維大學(University of Algarve)合作,研究歐洲鱸魚(Dicentrarchus labrax)於酸性環境下所感應到氨基酸時的電生理活動與基因表現量變化。結果發現酸性環境會影響嗅球中的神經細胞突觸傳導,進而降低嗅覺的靈敏度,使其對某些氣味的反應改變,不易辨識出食物或掠食者的確切位置,但只要將魚類放回原有環境兩小時就可使此現象恢復。【延伸閱讀】放下草蝦王國的口號,面對臺灣蝦類養殖產業的未來
由於嗅覺是魚類的重要感官之一,許多海洋魚類依靠嗅覺尋找食物、配偶或感受周圍環境,若溫室氣體排放與海洋酸化依舊持續,預計到本世紀末海洋鱸魚嗅覺的靈敏度可能只剩現在的一半,使其生存與繁殖更加困難。相關文章發表於<Nature Climate Change>