美国牛肉问题不止于瘦肉精

编按：本文由台大生化科技学系名誉教授苏仲卿所撰写，以科学角度全面的分析美国牛肉的问题与利弊。他指出，美国牛以玉米等谷物养成，可以大幅缩短饲养投资的时间，并使牛肉切割率加倍，肌肉间脂肪增加而肉质软，经济效益很高。然而此举也衍生诸多问题，整理如下：

一、 美国现时的牛肉产业是使用药物控制“玉米牛病”，并加强产肉功能而建立的。 以谷物饲养违反牛的生理，会使牛产生病变，并使排泄物内病原性大肠菌增加。因此必须以药物控制，在不同时期搭配使用抗生素、荷尔蒙、瘦肉精等饲料添加物。

二、抗生素的使用问题，其实比瘦肉精还要严重。抗生素会筛选出具有“抗性基因”的细菌。另外用于玉米牛的抗生素，容易产生特殊药理作用，例如心跳停止。且不同动物的代谢机制、毒性都不同，难以推断对人的影响为何。 此外，密集的圈养型态，容易增加病原污染机会，也提高了屠体交叉污染的概率。

三、所谓“残留物检验”，会因取样量、分离回收率、仪器及检验方法的不同而有不同的“灵敏度”。若要落实进口检验，必须要有标准的操作规范为前提，并说明明确的科学证据。

四、 最后作者指出，政府有责任清楚标示原产地、营养成分（脂肪含量）及添加物残留量，好让消费者做出自己的选择。

文章全文如下—————————————————————————————-

 

美国牛肉的进口成为公众的争端，前有狂牛病传染于消费者机率有多高的疑义，现有国内禁止使用的瘦肉精是否被容许的争议。美国牛肉含有瘦肉精，与牛只间流行狂牛病一样，是近代养牛工业化饲料使用带來的的后果，但未見有媒体的适当分析报导。笔者的专业虽然不是畜牧科学，但是依据对生化营养与一般生命科学的认知，愿意提供一些浅見，做为消费者及为政者的參考。

牛是典型的草食动物

有反刍胃的草食动物，藉胃内微生物的消化作用帮助，可将其他高等动物无法利用的草類转成营养物，由我们熟知的美国西部牛仔电影中出现的牛群，都是吃草喝水就可以养大上市可見。但是，一般放养吃草的肉牛，要经过三到五年时间才能成熟到上市的约三百到五百公斤体重，虽然有比现代化配合使用谷類饲料肥育圈养的牛肉有脂肪含量较少的优点，却有肉质较老而口感差（不好吃）、饲养期慢长需要长期投资、且土地投资也大而经济效益低等负面批评。

以谷類饲料“圈养”违背牛的营养生理

第二世界大战之后，玉米生产大量过剩的美国，开始研发使用谷類、特别是玉米为主成分的饲料圈养牛只的技术。动物的基本营养需求相当一致，但是其食物來源受环境因素的限制，故食性及食物的消化生理，受其进化环境的影响而有所不同，牛羊之類反刍动物就是与人類很不同的典型一類。

谷類的主成分是淀粉，而淀粉是容易消化的聚糖類，其营养生理与反刍动物所适应的草類纤维质之消化吸收缓慢者差異很大。在牛只消化管道内，淀粉的迅速消化很快提升瘤胃（反刍胃的第一胃）内葡萄糖量，因为习惯于缓慢消化的吸收系统而不能即时吸收移除，引起消化管内微生物的異常发酵而产生多量几种有机酸与气体，呈现“瘤胃内酸度过高症”(rumenacidosis)及气涨(flatulence)，升高血液的糖度与酸度而导致许多病态、同时改变肠内大肠菌的耐酸性，而使得病原性大肠菌（E.coli 0157:H7）出现于牛粪中的机率增加；又因终端圈养环境较不卫生，可能提升屠体的病媒污然机率。

以谷類养牛虽然短期内有迅速提升肉牛体重或乳牛产乳量的效益，假如长期喂食玉米而不做医療性处理，不但所有畜牧效益消灭，病态加重而致死，都有动物科学文献的详细报导。以上說明的谷類养牛病态，不管牛類品种如何都会发生。

因为有上述的严重毛病，小牛離乳后，在草地饲养一段时间，才进入谷類饲养圈场(grain feedlot)肥育屠宰前的110 到150 天，其间牛只的体重可增加约50%。

以药物克服“玉米牛病”的美国养牛技术

美国是科学与技术发达的国家，当然针对玉米牛的生理与病理及对应策略做了很多研究，其经过及成就有Thomas E. Elam and RodneyL. Preston发表于2004年的“Fifty years of pharmaceutical technology and itsimpact on the beef we provide to consumers ”一文的综合报导最为完整。以pharmaceuticaltechnology及beef为关键字搜寻谷歌(Google)可立得此文。

由此文的标题可以推知，美国现时的牛肉产业是使用药物控制“玉米牛病”，并加强产肉功能而建立的。简要的說，玉米病的控制是以引起瘤胃内酸度过高症的微生物，消灭或减弱控制为主要手段，使用的药剂是称为ionophore一類的抗生素；圈养以前使用贺尔蒙加速成长；为提升屠体产肉率及控制脂肪的过度产生，在圈养后期加用生理调整剂瘦肉精；药物使用的方式有贺尔蒙埋入剂(implant)及饲料添加物；饲料的配方与药物的使用，有严密配合牛只不同成长期生理特性的设计，并且使用电子标签与电脑进行饲养管理。

于是，五十年的研发技术达成缩短饲养期为兩年，一只牛的牛肉切割率加倍，肌肉间脂肪增加而肉质软，烤起來富有香气而口感好，依据美国农业部的牛肉分级标准大都可列为高级牛肉，可以說经济效益非常大。

濫用抗生素的危害

抗生素做为饲料添加物，可以减少家畜的罹病率又提升饲料的利用率。台湾农政由“农村復兴委员会”主持的年代，美国氰胺公司在台湾设厂生产含有金霉素（aureomycin，又名chlorotetracyclin）的饲料添加物“欧樂肥”而风行一时，可知在台湾畜牧业的“非治療抗生素使用”也有相当长的歷史。

抗生素是微生物产生的殺菌或细菌成长阻碍剂，其于医治人病的大量使用开始于二战期间的“配尼西林”。现在登记为医用的抗生素很多，而是非常有效的感染病治療药，曾在台湾被尊为“仙丹”。其使用原來局限于医院，但是以兽医药或饲料添加物方式被投入于大环境时，会有怎样的冲击发生？

微生物与抗生素接触时，没有抵抗力的会死灭，但是具有“抗性基因”的菌体会活下。这等抗性基因存在于称为质体(plasmid)的小环形DNA，可在菌体间以水平感染方式传播，也可以垂直遗传方式繁衍。Plasmid不是细菌的遗传主体DNA而在一菌体内可有多數个存在，而其存在數越多则抵抗力越强。

于是，环境中存在的抗生素成为抵抗菌的选拔因素，而抗生素的使用越广泛，抗性菌的分布范围及抵抗力也越增加，减少以抗生素医治由该菌引起的人病的机会。这是我国动植物防疫检验局所颁布的“含药物饲料添加物使用规范”中，规范不使用人畜共用抗生素为饲料添加物的理由。

但是抗生素的种類多且药裡作用又多样，使用某种抗生素为饲料添加物对于人類健康的间接与直接影响如何，是相当高深的公共卫生专业才能定論的命题。虽然如此，在抗生素使用多的医院感染的疾病（一般称为院内感染）较难以抗生素治療是现代人的常識。

以上述几点为基础，针对牛肉的进口、其安全性与消费者的选择等问题，笔者提出管見与建议如下。

进口牛肉的必要性

宗教与民族习惯，对于食用动物的选择有相当大的影响，如回教徒绝对不吃猪肉，犹大教徒不吃没有鱗的鳗鱼与鲶鱼等。笔者年幼时在台湾看到的牛只，不是耕田的水牛就是拉板車的黄牛，而没有肉牛及乳牛的饲养产业存在。当年一般台湾人不吃牛肉，听长辈說的理由是役牛只吃草而刻苦耐勞，感念其对人類的贡献而不忍屠殺食用。

二战后有吃牛肉习惯的日本人離开台湾，却有以牛肉面为代表的消费牛肉新移民來到，其后随着经济与外贸发展，食物多样化是自然趋势。牛肉的供应当然也可以考虑自产，但是需要大面积的草地及长时间的肉牛放养，这是国土小的台湾不能永续的畜牧方式，放养又加上美国式圈养肥育技术当然也不可行。现在虽然有少量自产牛肉來源，根本不能满足需求量，不输入对喜欢消费牛肉的大众不公平。假如肯定牛肉进口是符合台湾社会的需求，则当然要选择便宜好吃又安全的牛肉來源。

安全是食品品质的第一要求：进口加强检验

进入本议题前，先指出見于报章有关饲料添加物残留的报导中，用词错误或缺慎重的问题兩则。

我国养猪禁用瘦肉精。瘦肉精属于人工合成的化学物质，不存在于动植物中。所以，依法禁用瘦肉精生产的台湾猪肉，不会有瘦肉精的“残留”；而只有违法使用的台湾产及合法使用的进口肉品，才会有“残留量”的争议。

“不得验出”一词的使用，必要了解检验技术背景才能正确。食品检验有化学与物理方法。食品中的“残留物检验”大都先将样品处理提煉要检验的物质，然后直接或进一步以化学或物理方法予以分離后，使用特異性光谱或反应剂显出其定量性狀而达成检验目的。这等一連串检验过程中，提煉步骤有取样量多寡与分離回收率高低，以及所用仪器与检测方法的不同而有不同“靈敏度”的问题。所以，“不得验出”的规范必要有标准取样量及检验方法的指定为前提，因为取样量或靈敏度不足，都会低估实际含量而判定为合格的错误发生。

假如政府容许使用瘦肉精美牛的进口，同时必要容许我国的畜牧业也可以使用瘦肉精，以保持法令的公正与平衡，并且订定可接受的残留量而說明明确的科学根据，令民众了解改变政策的正当性。依据見于文献的资料，瘦肉精ractopamine在牛与猪的代谢消除速率快，且美国订定的容许残留量与聯合国组织CodexAlimentarius Commission 的見解一致，应该可为政策改变的參考依据。

代谢与排泄消除快的优点，使美国农政单位不设屠宰前禁用ractopamine 的期限，并且不連续使用则因使用而得的利益因素很快消失，这就是很多台湾进口美牛被检验出残留ractopamine 的理由。

为政者必要注意的是，依笔者的观察，我国养猪业者反对美牛进口，是以“禁用与不禁用瘦肉精”做为区隔国产与美国产肉品的依据，藉以实现反对“自产则可满足国内需求的猪肉市场”开放为进口市场的主张为目的。就瘦肉精的争议而言，采用统合牛肉与猪肉进口议题的方式，才能提出符合科学原理的解决方案。分隔牛与猪的方案，大概要靠笔者不能想像的政治智慧了。

以食品安全的立场來說，笔者认为抗生素比瘦肉精为更要担心的问题。生产玉米牛必要使用的抗生素的药理作用相当特殊，而被引用为微生物不会产生前述的抵抗性的推論依据。生物细胞或胞器的外包膜，兩边产生阳離子浓度差而得的电位差，有驱动不少生物生理功能的作用。养玉米牛所使用抗生素的药裡作用，是消灭这一种电位差而停止其所驱动的生理作用，如动物的心跳。

因为有此药理作用，这一類抗生素不可使用于人類的感染病治療。为避免残留抗生素的直接危害，订定符合国情的进口牛肉容许残留量绝对必要。此類抗生素的另一特殊处是，在不同动物的吸收代谢排出的机制及毒性不同。以使用最多的monensin 为例，马、牛、鸡的LD50（试验动物半數致死剂量，mg/kg体重）分别为2~3、20~80、200。只比较三种家畜，中毒剂量就有百倍之差，如何外插法而得到人類的安全许容值，应该不是可容易解决的命题。

在牛類的主要吸收部位是廇胃，进入肝脏后由输胆管输入小肠而排泄于粪中。因此，在这等内脏器官的残留量应该都比肌肉高。假如许可内脏的进口，其残留量管制要特别注重。

抗生素残留量之外，密集的圈养也会增加病原菌污染的机会，故也必要加强菌污染检验。另外，应该要求生产者提出生产履歷，并就其所使用药物都要订定容许残留量，做为争议发生时的调解依据。依照文献记载，美国每一只牛都会有生产履歷的个别资料，故此一种管制制度的采用不应是苛求。与出货相关的上下游设施、包括小牛与中牛饲养场、终端肥育圈养场(finishingfeedlot)、屠宰场、切割包装场的运作情形，必要派员前往视察了解，取得发生问题时沟通及追求责任时之必要资料。

消费者的牛肉选择

食品是维生必须的物质，但是消费者的选择依其所持价值观以及消费型态（煮、煎、烤、生吃）而可能有相当程度的不同。单就进口牛肉來說，有美国玉米牛与澳洲吃草牛可选时，前者有总脂肪量与饱和脂肪酸量都高，“营养上必须不饱和脂肪酸”含量却低的双重缺点，但是如考虑食感好并且由一年的摄取量來算，吃草牛的脂肪酸优点不显著，因为吃少些鱼油胶囊就可弥补不饱和脂肪差额时，选择玉米牛不能說不对。另一方面，坚持“不吃生病动物的肉”的古训（笔者受过的家训如此）而认定玉米牛为以药物维命的病态牛时，其选择相反而也不能說是错。

最近去了一家大卖场，发现场内有一大看板推销整箱澳洲产、谷類饲养的牛肉，知道台湾的牛肉市场已经影响生产吃草牛大本营的澳洲，也修改生产方式，讨好喜爱谷類牛的消费者。另一方面，却有网站的资讯显示，在玉米牛大本营美国，虽然草养的肉牛产值曾衰退到只有总值一成五，近年來却回升到兩成，其理由应该是已经有一部分消费者产生对玉米牛安全性的疑虑。

不是所有消费者都是食品科学或生物科学专家，更有一大部分消费者不是上卖场的直接食物采购者。所以，政府的责任是将进口决策上所依据的安全性相关科学资料，以平易的语言做成文宣提供于全民，并且依据生鲜食物标示法，除了现有的标记之外，加入原产地、营养成分（特别是脂肪含量）及添加物残留量等安全性相关标示，做为消费者的牛肉选择指针。

结语

虽然针对瘦肉精的使用，日本政府采用（笔者不敢认同）国内外不一致双重标准方式缓冲美牛进口的问题，笔者有关玉米牛饲养实态的最早知識，得自日本公营NHK 卫星电视台最近播放的、由美国一家大学制作的节目，显示美日大众对谷類养牛的后果都相当关心。

为撰写本文，笔者作了不少Google查询；因为美牛是国内的争议对象，搜得资料大部分來自美国，但是也有少些日本的残留量检验技术报告。參考资料性质有官方报告、來自学术界的科技文献、民意的网站表达等。大概是职责所在，官方及制药工业报告都赞扬其在畜牧业的经济贡献。由学术报导可较深入了解病态牛发生的真相。弃玉米牛而取吃草牛的声音大都发自民意网页；又看到为弥补美国自产的不足，有从澳洲与紐西蘭进口吃草牛的新闻报导，与台湾从澳洲进口吃谷類牛的实况比对，感觉牛肉实在不是简单用“牛肉”一词可盖齐全的食品。

由人類的消化系统结构判断，其食性属于杂食，但是，素食也可以维持健康，有长寿素食主义者为证。上面已经提到，人類的肉食选择受信仰与民族习惯等文化因素的影响。利用药物强迫草食动物改成杂食动物，以生产符合市场需求的美食牛肉，与利用基因工程技术造成基因克隆生物（GMO）一样，是了不起的生物技术成就。

1950 年代末期笔者留美期间，讀了Aldous Huxley 的Brave New World而受了很大的文化冲击。虽然玉米牛与GMO 作物是生物技术的农业应用，而与Huxley的小說描述的、利用“克隆化”(cloning)人類生殖技术，改变人類社会的人口组成与运作机制而颠覆了传统价值观者完全不同，但是兩种技术对宗教与信仰相关的文化价值观有所冲击，才会遭遇到地域性排斥的事实也应该不能忽视。

另外必要指出，除了提升肉质及饲料效率的正面经济效益之外，玉米牛技术还有降低牛只排放比二氧化碳有更大温室效果的甲烷的正面环境效益。以“碳足迹”(carbonfootprint)观念，鼓吹生产业减少温室气体产出，已经成为全球性共識的现在，这一事实将是支持谷類养牛的筹码之一。

最后，笔者提出所搜集资料中可能有參考价值者兩则于下。第一，瘦肉精ractopamine 制造业者发给使用者的注意书中提示，从事于饲料与ractopamine混合作业者，必须穿着全套防护衣并戴上精密级口罩与眼罩、有心血管病歷者不可接触。因此养牛户发出，如此必要防护的毒性物质，透过牛肉摄取是否安全的疑虑。第二，不是美国养猪及养牛户都使用瘦肉精，因此，如坚持禁用瘦肉精，应有指定只向不用的生产者进口的选择。

【编按：本文定稿之后，行政院发言人杨永明3 月5日宣布，根据专家会议评估结論，行政院提出“安全容许、牛猪分離、强制标示、排除内脏”十六字政策方向。并且会先与各界充分沟通后，再决定解禁时间。】

（原文转载自科学月刊363期3月号）

※上下游系列报导

瘦肉精事件簿：关键事实，随时掌握！ 持续更新！