跳到主要內容

【原來作物有故事】花生 營養豐富的神奇魔豆

落花生。圖片來源:Wiki

你愛吃花生糖嗎?香香脆脆的花生混進麥芽糖裡,不管是整顆的還是壓碎的,很少人能抗拒花生糖的誘惑!花生糖應該是台灣最受歡迎的甜食之一,不過俗稱花生、土豆、長生果的落花生並不是台灣原產喔!落花生是豆科一年生植物,在安地斯山以東的地區已栽種超過五千年;目前研究認為落花生可能是在阿根廷北部馴化。最早的落花生栽培大約在7,600年前。 

一般認定落花生應該在1492年被哥倫布發現後帶回歐洲、然後傳播到世界各地;不過也有中國學者認為落花生可能是隨著鄭和下西洋被帶回來的。目前世界生產最多落花生的國家是中國,第二名是印度,第三名是奈及利亞。雖然落花生在歐美不是重要的穀物,但在美國從1930年代開始,就是很重要的動物飼料原料。至於東南亞則是由西班牙人先傳入菲律賓,再傳到印尼、越南、馬來西亞等國。

台灣產落花生最大的產地在雲林縣,占全台八成;其次為彰化縣。雲林縣落花生的最大產地是元長鄉,產量占全縣四成。落花生依植株型態有直立型、走莖型與路德型;台灣目前種植的大都屬於直立型。早期最受歡迎的品系為「台南選9號」;1986年以後被「台南11號」取代,直到1998年換新品系「台南14號」上台,約占70%以上;但俗稱「九號仔」的「台南選9號」仍有一定的市占率,而大黑松小倆口的牛軋糖是以「台南11號」製作的喔。台南11號、台南14號、台南16號以及台南選9號的育種、選拔都與台南農業改良場的楊允聰先生有關,可說是台灣落花生研究的重要推手喔!

落花生營養豐富,是很好的維生素B、E、鎂、錳、磷的來源,另外蛋白質含量也很高,占四分之一。不過,美國大約有百分之一的人口對落花生過敏,有些吃到花生甚至會休克!除了過敏之外,落花生也會有被黃麴黴菌污染的風險;因為黃麴毒素為致癌物,因此世界各國檢驗花生的黃麴毒素含量都是常規的食安檢驗,我國只要總黃麴毒素含量超過十億分之15 (15 ppb),就不能食用。

提到落花生,一定不能忘記花生醬。第一個製作出花生醬的人是加拿大的艾得森,他發明用烘焙好的落花生製作花生醬的方法,並在1884年取得專利。接著家樂氏公司的創辦人之一凱洛格醫師在1895年發明了用生的落花生製作花生醬的技術並取得專利,他認為花生醬最適合給沒有牙齒的人做為蛋白質補充品。

由於其它的豆科植物的果實都是在地面上成熟,只有落花生的果實是在地下成熟;因此在台灣落花生被稱為「土豆」,也就是「土裡的豆子」的意思。關於落花生有個傳說:有名的「癩痢頭皇帝」朱元璋小時候被花生的果莢弄傷了頭,聖口一開抱怨造成從此果莢就只能到地下去了。

落花生是怎麼到台灣的呢?根據目前的資料,應該在荷蘭人到台灣之前,落花生就由大陸先傳入澎湖,再傳到台灣了。小時候常見帶殼的鹽水煮落花生或是帶殼的炒落花生,也有去殼後炒熟加鹽的落花生,多半都是用來配飯或下酒吃;據說炒熟的土豆是早期台灣人的經典下酒菜。隨著台灣經濟起飛,「花生糖」這種甜食,從只有過年出現,開始變得越來越普遍。各地有名的花生糖很多,如桃園龍潭的「龍情花生軟糖」、彰化的克昌珍花生匠、金門的「貢糖」等等。為何要取名為「貢糖」呢?有人說是因為曾經呈獻給皇帝,是「貢品」;也有人說因為貢糖的製作要將烘焙過的花生與麥芽糖混合搥打;因為台語的「搥打」是「共」,取諧音轉為「貢」,就變成「貢糖」了。

花生除了食用以外,花生油還可以作為潤滑劑、塗料等等;落花生果實可以吃、可以作為飼料、榨出的油脂可以作工業使用,真的是有多種用途的果實呢!

(本文經編輯後刊載於2017/12/5國語日報科學版)


留言

這個網誌中的熱門文章

為什麼「種豆南山下,草盛豆苗稀」?

陶淵明在「歸園田居」詩中,曾經提到「種豆南山下,草盛豆苗稀」。這首詩大家都很熟了,也是很受歡迎的國文教材,但是,有多少人認真去想為什麼「草盛豆苗稀」呢?難道只是因為陶淵明不會種田嗎?

雖然根據歷史的記載,「歸園田居」可能真的就是在他剛隱居的時候寫的(1);而在那時候,可能他的耕種技術也的確是還有待提升;不過筆者卻認為,從生物學的角度來看,「草盛豆苗稀」也不全是耕種技術的問題。

首先,我們來看一下氣候。陶淵明隱居的地點在潯陽柴桑,也就是現在的江西省九江市星子縣。當地是北緯29.44度,在北回歸線以北,屬於濕潤型亞熱帶氣候(2),1971-2000的年平均溫度為攝氏17.03度,每年四月就不再有攝氏零度以下的低溫(3)。雖然還是比臺灣偏北(台北市是北緯25.02度),大致上還是屬於溫和的氣候,植物的種類應該也不會相差太多。即使考慮近年來全球暖化的問題,應該也不會超過攝氏一度(4)。

在亞熱帶的台灣,夏天通常並不是植物茂盛生長的時期。為什麼呢?因為世界上90%的陸生植物是C3植物,這些植物在氣溫超過攝氏30度時,會因為光呼吸作用(photorespiration)造成水分的消耗大量上昇。C3植物(如大豆)在攝氏30度時,每抓一個二氧化碳分子就要消耗833個水(5),於是植物的生長速度就開始變慢。

不過,並不是所有的植物在夏天時生長速度都會變慢唷!有些植物,如玉米、甘蔗等,反而在夏天時長得特別好。為什麼呢?

原來玉米與甘蔗是所謂的C4植物,它們既耐熱又耐旱,跟C3植物比較起來,在攝氏30度時C4植物每抓一個二氧化碳的分子只消耗277個水(5),所以夏天的時候,它們的生長速度ㄧ點都不受影響呢!
說到這裡,讀者可能會想:什麼是C4植物?為什麼它們能夠既耐熱又耐旱呢?
所謂的C3、C4植物,指得是它們在光合作用上的不同。C3植物進行光合作用時,是由卡爾文循環(Calvin cycle)的酵素(RuBisCo,如圖二)直接抓取溶解在細胞中的二氧化碳,與核酮糖1,5-二磷酸(ribulose 1,5-bisphosphate,RuBP)進行反應;


而C4植物則在卡爾文循環上面,又增加了幾個步驟,而且這幾個步驟還跟卡爾文循環在不同的組織中進行呢(如圖三)!為什麼會這樣呢?


原來,C4植物多半都生活在亞熱帶或熱帶,在這些氣候區,植物進行光合作用時,會遇到一個大問題。

這個問題來自於卡爾文循環的第…

【原來作物有故事】麵包樹 熱帶果實引發電影傳奇

第一次聽到麵包樹的名字,是在小學的校園裡。當時老師說麵包樹雖然果實真的長得像麵包,但因為台北太冷了,原生於熱帶的它沒辦法在台北開花結果。

後來在花蓮當老師時,發現學校餐廳夏天有時會出現一種特別的蔬菜湯:裡面有黃色果肉、白色種子的「菜」。在地的同事告訴我,那叫做「巴吉魯」,也就是麵包樹的果實。

花蓮的夏天總是不缺「巴吉魯」,不只市場裡有賣、有些人家的院子裡就有麵包樹。在地的朋友說,成熟的果實削皮切塊加點小魚乾煮湯很好喝,長不大的果實(雄花花序)用來燃燒驅蚊,據說比蚊香還有效。

麵包樹是桑科波羅密屬的多年生大型喬木,花為單性花,雌雄同株;果實是由30-68朵雌花所形成的多花果。麵包果通常在採收後五天到一週內食用最好吃,如果冷藏可以保存二到三週。

目前的研究認為麵包樹源自大洋洲新幾內亞、馬來半島、與西密克羅尼西亞。台灣的麵包樹原生於蘭嶼。在蘭嶼,麵包樹稱為“chipogo”,達悟族人用於製作船首、船尾板、坐墊,及住屋用的宗柱、主屋之踏腳板與木笠、木盤等用具,而分泌的乳白色汁液具黏性,可以當作粘接劑。

達悟族較少食用麵包果,倒是台灣東部的阿美族與太魯閣族經常拿麵包果來吃;不過太平洋群島上最常見的吃法應該是將麵包果放在鋪了葉片的坑洞內發酵成可以放二、三年的「果醬」。由於太平洋群島夏季常有颱風,這些「果醬」對各地原住民們是颱風後很重要的緊急糧食。既然麵包樹這麼重要,「南島語族」(包括台灣的原住民)不論坐船到哪裡,總是帶著麵包樹的種子。所以,麵包樹在太平洋各群島上是常見的風景。

第一個看到麵包樹的歐洲人應該是十六世紀末到十七世紀初的葡萄牙航海家佩得羅‧費爾南德斯‧德‧基羅斯。比他晚將近一百年的英國航海家威廉‧丹皮爾船長,他提到麵包樹的果實可以烤來吃。

到了十八世紀,麵包樹突然搖身一變成了「神奇糧食」。到底發生了什麼事呢?原來在1769年與庫克船長乘「奮進號」的英國植物學家班克斯爵士在大溪地看到了麵包樹,因為麵包樹的果實約有四分之一為澱粉、在熱帶地區又長得很好,使班克斯認為麵包樹可能是解決英國在牙買加殖民地奴隸營養問題的解答。於是在1787年,英國皇家科學院派遣邦迪號前往大溪地收集麵包樹帶到加勒比海群島種植。為了這個目的,船上還有一位隨船的植物學家大衛‧尼爾森。

原訂於8月16日出發的邦迪號,因為一連串的延遲,最後終於到了大溪地、收集了足夠數量的麵包樹以後,卻在因為船長布萊一路…

通風報信的植物

植物受傷時會有什麼反應?過去的研究讓我們瞭解,當植物被攻擊(受到病原菌感染、受傷)時,會釋放出揮發性有機物質(VOCs,Volatile Organic Compounds),讓自己以及附近的植物啟動防禦機制。這個作用有點像古代的烽火臺,當敵人來襲就燒起狼煙,附近的人看到狼煙就知道這裡出事了,要加強戒備。

不過,當附近的植物感應到VOCs時,它們會如何加強自己的防禦機制呢?過去的實驗發現,當植物的地上部位受到病原菌感染時,會傳遞信號給自己的根,接著根部的鋁活化蘋果酸運輸蛋白(ALMT1,aluminum-activated malate transporter)便會活化後釋放蘋果酸(malate)到土壤中來召喚枯草桿菌 UD1022(Bacillus subtilis UD1022)這隻植物的益菌。這些現象是否不僅僅發生在苦主、也發生在附近的植物身上呢?

康納(Connor Sweeney)和他在德拉瓦大學的指導教授,最近發現:不只是受傷的植物本身會進行這些防禦機制、附近的植物也會呢!

康納是德拉瓦州(Delaware)的高中生。他因為對科學有興趣,寫了e-mail給德拉瓦大學(University of Delaware)的白斯教授(Harsh Bais),表達希望能進他的實驗室學習。當白斯老師回信說「OK」的時候,康納高興得不得了。

於是他就開始了他的實驗室生活:下課後、週末以及暑假,康納都在白斯老師的實驗室裡種阿拉伯芥(Arabidopsis thaliana)。雖然他也是高中的游泳校隊,但他盡可能地投入時間作實驗。

成果是豐碩的。兩年後,康納在白斯教授的指導下,解出了植物接到鄰居的「狼煙」以後,接下來做了什麼;他們的成果發表在2017年的「植物科學前鋒」(Frontier in Plant Science)期刊上。

以一個高中生來說,這可是個非同小可的成就;康納不只是付出了許多努力,他也細心觀察每一個實驗。因為他夠細心,所以才沒有錯失了重要的發現。

這個重要的發現是什麼呢?有一天他如常地進行實驗:把一株阿拉伯芥用鑷子弄了幾個傷口,準備明天觀察它的反應。不同的是,這次旁邊有一株阿拉伯芥沒有被他弄傷。

第二天他看到了令他不敢相信的結果:旁邊的阿拉伯芥的主根變長、而且還長出了不少側根。

於是他們做了更多測試。他們發現:旁邊有受傷的伙伴的小芥們,主根生長的速度大約…