有關肉毒桿菌(Clostridium botulinum)之敘述,下列何者錯誤?
詳細解析
本題觀念
肉毒桿菌(Clostridium botulinum)是食品安全中極重要的致病菌,能產生自然界最強的神經毒素。本題考的是肉毒桿菌的基本特性,關鍵在於區分「毒素」與「芽孢」對熱的反應:毒素是蛋白質,不耐熱,加熱即可破壞;但芽孢極度耐熱,需高壓滅菌才能殺滅。這個「毒素怕熱、芽孢耐熱」的對比是食品微生物學的經典考點。
選項分析
(A) 產生的毒素為神經毒素 ✅ 正確。肉毒桿菌毒素(botulinum toxin)確實為神經毒素,是目前已知最強的天然毒素之一,分為 A–G 七型。毒素作用於神經肌肉接合處(神經與肌肉連接的地方),阻斷乙醯膽鹼(acetylcholine,一種神經傳導物質)的釋放,導致肌肉麻痺。
(B) 肉品添加亞硝酸鹽可抑制其繁殖 ✅ 正確。亞硝酸鈉(sodium nitrite)是肉品加工中抑制肉毒桿菌繁殖的重要添加劑,添加量約 120 ppm。抑制機制包含氧化細菌細胞內的生化物質,以及限制細菌利用鐵離子等必需營養素,使肉毒桿菌無法正常生長。
(C) 加熱可殺滅菌體但無法破壞毒素 ❌ 錯誤敘述(本題答案)。事實恰好相反:肉毒桿菌毒素是蛋白質,具有熱不穩定性(heat-labile),食品內部溫度達 85°C 維持 5 分鐘以上,或煮沸攪拌加熱 10 分鐘,即可破壞毒素活性。真正極度耐熱的是肉毒桿菌的芽孢(spores,細菌的休眠型態),需要 121°C 高壓蒸氣維持 30 分鐘才能殺滅。因此正確說法應為「加熱可殺滅菌體且可破壞毒素,但普通加熱無法殺滅芽孢」。
(D) 在酸性食品中不易繁殖 ✅ 正確。肉毒桿菌最適生長 pH 為 4.6–9.0,在 pH 4.6 以下的酸性環境中不易繁殖。因此酸性食品(pH < 4.6)如醃漬蔬果、果醬等屬低風險食品,而低酸性食品(pH ≥ 4.6)如罐頭蔬菜、肉類等才需特別注意肉毒桿菌的控制。
答案解析
答案為 (C)。本題為反向題(問何者錯誤),選項 C 的敘述將「毒素」與「芽孢」的耐熱特性搞反了。肉毒桿菌毒素是蛋白質,加熱到 85°C 以上即可使其變性(蛋白質結構被破壞而失去活性),這正是為何食品加熱煮熟可預防肉毒桿菌中毒。而芽孢則有厚壁保護,一般烹飪溫度(100°C 煮沸)無法殺滅,必須使用高壓蒸氣滅菌(121°C、30 分鐘)。考生常混淆毒素與芽孢的耐熱性,須特別留意。
核心知識點
- 肉毒桿菌毒素=蛋白質性神經毒素,不耐熱(85°C 5 分鐘可破壞)
- 肉毒桿菌芽孢=極度耐熱(需 121°C 高壓蒸氣 30 分鐘殺滅)
- 亞硝酸鈉(120 ppm)可抑制肉毒桿菌繁殖,是肉品加工的重要安全措施
- pH 4.6 是關鍵分界線:低於 4.6 的酸性食品不利肉毒桿菌生長
參考資料
- 衛福部食藥署:肉毒桿菌(https://www.fda.gov.tw/tc/sitecontent.aspx?sid=1945)
- 維基百科:Botulinum toxin(https://en.wikipedia.org/?title=Botulinum_toxin)
- 維基百科:Clostridium botulinum(https://en.wikipedia.org/wiki/Clostridium_botulinum)
- ScienceDirect: Biochemical Basis for Nitrite-Inhibition of Clostridium botulinum in Cured Meat(https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0362028X23008219)