從美國食品污染事件認識環孢子蟲，藏在生鮮蔬果供應鏈中的寄生蟲

8月6日

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近期美國再度傳出食品遭卡氏環孢子蟲（Cyclospora cayetanensis）污染的消息，若把時間拉長，會發現這種寄生蟲早已反覆出現在美國的蔬果供應鏈中。2019 年，美國通報 2,408 起環孢子蟲病（cyclosporiasis）病例，部分疫情與進口羅勒有關；2020 年共有 1,241 例，其中大批病例涉及含胡蘿蔔、紫甘藍與結球萵苣的袋裝沙拉；2021 與 2022 年又分別出現 1,020 與 1,129 例和葉菜類相關的病例。到了 2023 年，另有 2,272 個病例未能追溯至特定作物。這些數字說明環孢子蟲已成為現代生鮮食品系統中一項持續存在的風險。

卡氏環孢子蟲的卵囊（圖片來源：Zhou Y et al. (2011)，採用 CC BY 4.0 授權）

萵苣（圖片來源：Forest and Kim Starr，採用 CC BY 3.0 授權）

造成環孢子蟲病的主要病原為卡氏環孢子蟲，牠們是頂複門（Apicomplexa）的單細胞真核生物，目前被認為主要寄生於人類。感染者會隨糞便排出尚未孢子化的卵囊（oocyst），直徑約 8 至 10 微米；這些卵囊剛離開人體時通常沒有感染力，必須在環境中經過約 7 至 14 天完成孢子化（sporulation），才可能感染下一個人。因此環孢子蟲不像某些腸胃道病原那樣容易由患者立即傳給家人或同住者，疫情往往代表糞便中的卵囊先進入水、土壤或農業環境，經過一段時間成熟，之後再附著於食物表面進行傳播感染。

這段環境成熟期也讓污染源追查格外困難，人們吃下受污染食物後，還要再經過約一週才出現症狀。等到患者就醫、檢驗結果出爐並累積成群聚時，最初的污染事件可能已經過去數週，相關蔬果也早已分送到不同州、不同商店與餐廳，導致環孢子蟲疫情常呈現跨州分布，流行病學調查必須回溯患者曾吃過的沙拉、香草植物、莓果與其他生鮮食材，再和複雜的生產及配送紀錄交叉比對。而且蔬果產地的汙染也通常不會均勻遍佈在所有蔬果表面，比較常見的是局部、零星的污染，使原產地的檢驗也不總能檢測到陽性。

當人類隨蔬果或飲水吃下已孢子化的成熟卵囊後，卵囊會在小腸中脫囊，釋放子孢子（sporozoite）。子孢子隨後侵入小腸的上皮細胞，開始無性繁殖，也就是裂質體期（merogony 或 schizogony）。此過程子孢子會發育為裂殖體（meront 或 schizont）；裂殖體在細胞內經過多次核分裂與細胞分隔，形成許多裂殖子（merozoite），長度不足 5 微米、寬度約 1 微米。成熟裂殖體破裂後，裂殖子被釋放出來，其中一部分會侵入鄰近的腸上皮細胞，再發育成新的裂殖體，展開下一輪無性增殖。環孢子蟲可能經歷不只一代裂殖階段，經過若干輪裂殖生殖後，部分裂殖子會轉入有性生殖，分化成雄性小配子體與雌性大配子體；雄性階段產生具鞭毛的小配子，與雌性大配子結合形成合子。合子接著發育為未孢子化的卵囊，隨宿主糞便排出，之後還需在外界完成孢子化，才會重新取得感染力。

卡氏環孢子蟲的子孢子（上與右）（感謝 Herwaldt B. (2000) 提供）

環孢子蟲侵入小腸上皮後，會破壞腸道屏障並引起發炎。患者的小腸組織可見絨毛變短、固有層（lamina propria）發炎，多個發育階段的寄生蟲會位於頂端腸上皮細胞內。腸絨毛受損後，吸收營養與水分的能力下降，腸道屏障功能也受損，因而引發水樣腹瀉、腹脹、絞痛、噁心、疲倦、食慾下降及體重減輕。部分患者會出現嘔吐、頭痛或類似流感的症狀，腹瀉可能持續或反覆發作。死亡並不常見，但長時間腹瀉可造成脫水與營養不良，嬰幼兒、年長者及免疫功能低下者承受的風險更高。免疫功能受損者也較容易出現病程延長、發燒與顯著體重下降。臨床上通常會以甲氧苄啶（trimethoprim）與磺胺甲噁唑（sulfamethoxazole）的複方進行治療。

小腸的迴腸組織切片，箭頭所指的是卡氏環孢子蟲（圖片來源：Tsang OTy et al. (2013)，採用 CC BY 2.0 授權）

葉菜類、莓果與羅勒、香菜等生鮮香草植物之所以經常成為傳播媒介，與它們的生產和食用方式有關。這些作物可能直接接觸土壤，以農業用水灌溉，採收後又只接受有限處理，最後常被直接生食。若灌溉水受到人類糞便污染，頭頂式灌溉便會把卵囊直接帶到可食部位；採收後的清洗水或冷卻水管理不良，也可能讓少量污染擴散到更多產品。農場工人缺乏合適的廁所、洗手設施或衛生訓練，設施發生洩漏，同樣可能讓卵囊進入生產環境。

水是整個傳播鏈裡重要的一環，研究顯示在適合條件下，環孢子蟲卵囊可在水中維持活性約兩個月，孢子化的較適溫度約為 22 至 32°C。2020 年美國一場與葉菜類有關的跨州疫情，調查曾將可能來源指向佛羅里達南部的一條運河。當大量水反覆接觸作物，微量污染可能累積成公共衛生事件。美國病例又多集中於晚春至夏季，可能與氣溫、降雨、作物生產週期和卵囊孢子化條件共同促成。

一般人可能直覺認為把蔬果多洗幾次便能排除風險，然而現有研究並不支持。環孢子蟲卵囊具有堅固的囊壁，一般的清洗與常用化學消毒方式難以有效移除。氯系消毒劑在可控制細菌的濃度下，對原蟲卵囊的效果也相當有限。高溫確實能抑制卵囊孢子化，但葉菜、羅勒與覆盆子等食材經高溫處理後容易萎凋、軟化或變色，難以套用於維持生鮮品質的產品，故防線必須前移至水源、農場衛生與加工流程，無法依賴消費者最後一次的沖洗。

目前食品檢驗已逐漸由顯微鏡觀察轉向高靈敏度的分子方法，卵囊在紫外光下會呈現藍綠色螢光，經驗豐富的人員可據此辨識，但當食品中的卵囊數量很少時，顯微鏡的敏感度有限。美國食品藥物管理局（FDA）後來採用針對粒線體 cox3 基因 Mit1C 區域的即時定量PCR，改善早期 18S rRNA 檢測可能與其他原生生物交叉反應的問題。

要在食品中找出環孢子蟲，常常像大海撈針，污染常以低濃度存在，卵囊分布不均勻，抽取一小部分產品檢驗，未必能代表整批貨物。葉菜與水體樣本中的有機物可能妨礙 DNA 萃取或抑制 PCR 反應（註解），造成偽陰性；不同的洗脫與濃縮方法，會影響能從樣本中收集到多少卵囊；後續的 DNA 萃取效率，則會影響最終能否透過 PCR 檢出環孢子蟲。

環孢子蟲也不是只屬於美國的問題，一項納入 42 個國家、150 組資料與 166,611 人的統合分析，估計全球感染盛行率約為 3.4%。其中，非洲的合併盛行率為 5.9%，低收入國家達 7.6%，高收入國家則為 0.4%。兒童感染風險約為成人的 1.5 倍。由於各地檢測方法、研究族群與樣本設計差異很大，這些數字不能簡化成每個國家的固定風險，但清楚指出衛生設施、乾淨水源與監測能力會深刻影響疾病負擔。

有效控制需要從人類糞便管理、農業用水品質、農場廁所與洗手設施、工人訓練、採後用水管理、批次抽樣、分子檢測到配送追溯彼此銜接。消費者清洗蔬果依然有一般衛生價值，但無法保證清除環孢子蟲。當食用生鮮蔬果後出現持續水樣腹瀉，尤其病程拖長或反覆發作時，及早就醫並告知飲食史，才能讓這種不容易被常規檢查察覺的寄生蟲更快被辨認。

註解：PCR 為聚合酶鏈鎖反應（polymerase chain reaction），是大量複製特定 DNA 片段的技術。只要少量 DNA 樣本，加入引子（primer）、DNA 聚合酶等材料，經過一連串加熱、降溫的循環，短短幾個小時內就能得到數百萬到數十億份相同的 DNA 片段。

作者：水也佑

參考文獻：

Almeria S et al. (2023). Cyclospora cayetanensis: A Perspective (2020-2023) with Emphasis on Epidemiology and Detection Methods. Microorganisms.
Chen Y et al. (2024). The global prevalence of Cyclospora cayetanensis infection: A systematic review, meta-analysis, and meta-regression. Acta Trop.
Herwaldt B. (2000). Cyclospora cayetanensis: a review, focusing on the outbreaks of cyclosporiasis in the 1990s. Clinical Infectious Diseases.
McCaughan KJ and Kniel KE. (2025). Current Knowledge and Future Directions for Cyclospora cayetanensis Research and Its Surrogates. Compr Rev Food Sci Food Saf.
Tsang OTy et al. (2013). Cyclospora infection in a young woman with human immunodeficiency virus in Hong Kong: a case report. BMC Research Notes.
Zhou Y et al. (2011). Prevalence and molecular characterization of Cyclospora cayetanensis, Henan, China. Emerg Infect Dis.