克菲爾紅什麼？化學揭密微生物小宇宙

克菲爾菌粒由許多微生物及活性物質、胞外多醣等組成。（AI示意圖）

從優格、泡菜、康普茶到克菲爾（Kefir），發酵食品近年重新站上健康飲食舞台。其中，外型像優格、喝起來帶有酸香的克菲爾，更從傳統發酵乳一路走進歐美超市。它究竟有什麼特別？答案可能不只是「益生菌很多」，而是藏在菌粒裡的一連串化學反應。

美國化學學會旗下《化學與工程新聞》（C&EN）曾以專文探討克菲爾，指出這種源自高加索地區的古老發酵飲，特別之處在於克菲爾菌粒中存在乳酸菌、醋酸菌與酵母等不同微生物。它們不是各自生活，而是形成一套複雜的共生系統。

從化學角度來看，發酵就像一場「分子改造」。當克菲爾菌粒放進牛奶，微生物開始利用乳糖、蛋白質等營養來源，乳酸菌產生乳酸，酵母則參與形成酒精、二氧化碳及多種風味物質；蛋白質也可能被分解成較小的胜肽與胺基酸。因此，牛奶經過發酵後，酸度、香氣、口感與化學組成都會跟著改變。

2026年的新研究更發現，牛奶種類也會左右這座「微型工廠」。研究比較牛奶、羊奶與乳清蛋白基質，發現不同營養環境會改變克菲爾菌粒的微生物組成、代謝物與結構；其中克菲爾乳桿菌（Lactobacillus kefiranofaciens）在不同組別都成為重要優勢菌之一。

另一項研究則發現，酵母與醋酸菌之間存在更細緻的「代謝合作」。例如酵母可提供核黃素等物質，微生物共同培養時，胞外多醣也會出現先累積、再分解的動態變化。換句話說，克菲爾菌粒並不是一團靜止的菌，而是一個持續交換原料與產物的生態系。

克菲爾另一個受到研究關注的成分是「克菲蘭（kefiran）」。克菲蘭是一種由微生物產生的胞外多醣，與蛋白質等共同構成菌粒的特殊結構。可以想像成微生物共同搭建的「社區骨架」，讓不同菌種聚集其中。

2026年的綜述指出，除了食品發酵之外，克菲蘭的物理與化學特性也讓它成為食品材料等領域持續研究的對象。

近年克菲爾研究最大的轉變，就是學界關注角度從「有哪些菌」進展到「菌在做什麼」。過去研究常問「克菲爾裡有哪些微生物？」現在透過基因定序、代謝體學等技術，科學家已進一步追蹤「哪些菌在合作」、「產生哪些分子」以及「不同原料如何改變發酵結果」。

2026年研究就發現，從菌粒發酵成克菲爾的過程中，不只微生物組成重新排列，還伴隨蛋白質分解、脂質代謝變化，以及胜肽、吲哚類等多種代謝物的改變。

市場端也反映這股熱度。產業媒體引用消費者行為與市場情報分析機構Circana的數據指出，美國克菲爾市場近一年銷售額成長29.1%、銷量增加26.1%，顯示它已逐漸從小眾發酵飲走向主流。

不過，研究熱度不等於醫療功效。克菲爾仍屬食品，不應被解讀為可以治療或預防疾病。真正讓科學家感興趣的，是一顆小小菌粒中，竟能同時發生微生物共生、醣類利用、蛋白質分解、多醣生成與風味物質轉換。從化學角度來看，克菲爾的魅力或許就在這裡：它不是單一成分的故事，而是一座活生生的微型發酵工廠。

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