烏魚 (Mugil cephalus) 作為烏魚子的來源，為臺灣重要經濟魚類之一，其產卵季節臨近冬至前後 10 天，每年此時魚群順著中國沿岸流南下，以臺灣周邊海域作為產卵場，漁民在臺灣海峽捕抓即將產卵的成熟烏魚群，將烏魚卵巢製成烏魚子出售，高價的烏魚子每年為臺灣的漁民帶來新臺幣上億元收入。然而近年來因為過度的捕撈和全球溫室效應等原因，烏魚漁獲量已經大大減少，近十年降至 50 萬尾以下。
．注：漁獲量顛峰期從 68 年至 75 年，每年近 200 萬尾。
烏魚漁獲量雖然逐年下滑，然消費者對於烏魚子的喜好仍未降低，目前市面上販售之烏魚子來源分為野生、養殖與其他國家進口（東北亞、美洲、澳洲）。依照烏魚洄游路徑區分不同種群，野生烏魚以西北太平洋洄游種 (NWP1) 為主，養殖烏魚則以黑潮種 (NWP2) 和少量的南海種 (NWP3) 為主。價格部分則以野生最高、養殖次之，進口烏魚子則較低。
| 項目 | 野生 | 養殖 | 其他國家進口 |
|---|---|---|---|
| 產地 | 臺灣 | 臺灣 | 日本、南韓、中國、美洲、澳洲 |
| 烏魚種群 | 西北太平洋洄游種 (NWP1) 為主 | 黑潮種 (NWP2) 和少量的南海種 (NWP3) | - |
| 價格 | 高 | 普通 | 低 |
．烏魚漁獲照（圖片來源：Hamid Badar Osmany）
．資料來源：Shen et al. BMC Evolutionary Biology 2011, 11:83
臺灣烏魚養殖以及烏魚子加工技術通過不斷精進，養殖業者藉由捕撈天然烏魚苗進行人工養殖，根據農業部漁業署統計，臺灣養殖烏魚年產值逾兩億元，總生產量近 3000 公噸，已經佔整體烏魚產量之九成以上。
烏魚養殖三年後可收成品質穩定且優良的烏魚卵，再以冷凍技術保存新鮮烏魚卵，並調整製程使烏魚子製成時間可延長至整年。目前養殖烏魚子之產量已遠遠勝過野生烏魚子產量，造成野生烏魚子與養殖烏魚子的價格落差。因此市面上已出現來源標示不實的產品，以養殖混充野生或是產地標示不實，進而影響消費者權益及烏魚產業的收益，因此急需建立烏魚子產源判別技術以完善可追溯性的管理。
．烏魚子示意圖（圖片來源：數位島嶼 臺灣拼圖 － hoher）
烏魚由於洄游路徑、棲息環境、食物攝取的差異，分析烏魚子內的化學組成用可推斷烏魚產源。現今常見的方法有分生技術、脂肪酸分析、元素分析以及穩定同位素分析，然而這些方法皆有其優缺點及極限，因此常需藉由多種以上的方法大幅提高辨別成功率。
各物種擁有之獨特 DNA 序列，經過分生技術可獲得不同片段大小或序列用來分析物種別。利用 Shen et al. (2011) 建立的快篩方法，分析烏魚子樣本中 DNA 分子片段大小 (bps) 快速判別西北太平洋三種烏魚種群，如：NWP1 為 326 bp、NWP2 為 283 bp、NWP3 為 549 bp 或其他來源烏魚和非烏魚（如：油魚）之來源。
．注：bp 為 base pair，代表鹼基對，用以衡量DNA長度。
利用 Shen et al. (2021) 建立之全球烏魚 Mugil cephalus 及 Mugil liza 之親緣關係樹，分析比對烏魚子樣本中 DNA 分子片段，用以區分不同來源國的種類差異。
．Shen et al. (2021) 建立之全球烏魚 Mugil cephalus 及 Mugil liza 之親緣關係樹
烏魚的食物來源與生活環境皆會影響其脂肪酸組成。收集各產地之烏魚子進行組成分分析，得到 C14:0、C18:2 及 C18:3 脂肪酸數值做為後續參考依據。
當分析物之脂肪酸 C14:0 大於 2%，C18:2 低於 10% 且 C18:3 低於 2% 時，即可將其判定為野生捕撈個體，反之則為養殖個體。
| 類型 | 地區 | 肉豆蔻酸 C14:0 |
棕櫚酸 C16:0 |
棕櫚油酸 C16:1 |
硬脂酸 C18:0 |
油酸 C18:1 |
亞麻油酸 C18:2 |
次亞麻油酸 C18:3 |
二十碳五烯酸 C20:5 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 野生 | 雲林(口湖) | 2.65 | 16.66 | 31.27 | 2.54 | 32.82 | 2.43 | 0.87 | 2.86 |
| 野生 | 基隆 | 2.24 | 12.93 | 23.82 | 2.03 | 32.79 | 1.78 | 0.73 | 7.19 |
| 養殖 | 臺南 | 0.71 | 9.64 | 6.05 | 1.55 | 35.45 | 27.74 | 3.37 | 1.14 |
| 養殖 | 新竹 | 0.97 | 11.35 | 14.46 | 1.85 | 41.2 | 19.13 | 2.84 | 0.84 |
| 未知 | 雲林(口湖) | 2.61 | 18.86 | 30.46 | 3.26 | 31.68 | 2.16 | 0.54 | 2.14 |
| 未知 | 中國 | 3.45 | 11.32 | 29.69 | 1.7 | 17.34 | 1.02 | 0.87 | 14.2 |
| 未知 | 巴西 | 1.71 | 12.81 | 17.94 | 1.79 | 33.16 | 14.18 | 4.08 | 2.03 |
| 未知 | 日本 | 2.61 | 11.69 | 25.03 | 2.01 | 21.39 | 3.1 | 1.87 | 7.86 |
| 未知 | 希臘 | 2.89 | 23.19 | 19.47 | 6.14 | 36.33 | 5.08 | 1.12 | 0.5 |
| 未知 | 澳洲 | 2.6 | 16.47 | 36.06 | 2.86 | 20.82 | 3.53 | 2.47 | 4.52 |
由於烏魚食用餌料及生活環境差異，利用穩定同位素 δ13C、δ15N 及 δ18O 作為參考依據，分析烏魚種類與地理間之差異。δ13C、δ15N 值可反映不同餌料、食性區位或棲息環境的選擇；δ2H、δ18O 值則可反映棲息水溫的差異。
臺灣和日本間，若其 δ15N 值為 14.00 ‰ 以上多為日本產烏魚子。而另一指標為 δ18O 值，當其 δ18O 值為 15.00 ‰ 以下多為臺灣產烏魚子。
烏魚子樣本來源產地鑑定判別流程，先以分子生物結果初步區分國內外來源，再輔以脂肪酸組成分分析區別野生與養殖來源，進一步使用穩定同位素 δ15N、δ18O 區分國家，建立一準確且效率之鑑識方法。
DNA 中帶著各物種的遺傳特徵，其 DNA 序列因物種不同而有不同的編排序列，像是商品條碼一般，各自代表著獨立的物種。目前科學界利用細胞內粒線體基因的 cytochrome c oxidase I (COI) DNA 序列，通過分子生物技術分析，最後得到不同片段的 DNA 序列比對生物條碼資料庫，以此辨識不同物種。
GC-FID (Gas Chromatography - Flame Ionization Detector Animation) 氣相層析-火焰離子化偵檢器：利用氫氣和空氣燃燒產生火焰，將有機物在高溫下進行熱解離子化，當電場作用下形成離子流時，再運用電極引為電流加以偵測電流大小並換算濃度，最後透過偵測儀收集訊號而繪製成圖。
GC-FID 運作流程說明：樣品經過 GC-FID ，游離後經過訊號放大器放大並透過偵測器得到訊號，再以繪圖儀或電腦得到圖形。分析圖中可得到不同脂肪酸之波峰，當後續樣品測得相同波峰時，即可推斷內含相同的脂肪酸組成。
氫(H)、氧(O)、碳(C)、氮(N)及硫(S) 普遍存在於自然界，為含量豐富的元素。所謂同位素即為元素之質子數相同但中子數不同，因而質量數不同，如 16O、17O 。穩定同位素的研究主要探討反應物與產物間相關同位素的比值（ 13C / 12C、15N / 14N、18O / 16O、34S / 32S 和 2H / 1H ）變化的比較；此反應物與產物間的同位素比值差異乃由同位素分化作用（fractionation）造成，由於同位素含量變化極其微量，因此以千分比（‰）為單位。
依國際規則及可跨實驗室比較，同位素的比值以 δ 表示，其定義為：
| δ (‰) = ( R Sample / R Reference - 1 ) * 1000 |
式中 δ 為 2H / 1H、18O / 16O、13C / 12C、15N / 14N 或 34S / 32S，R Sample 為樣品之同位素比值，R Reference 為國際共同標準品的同位素比值。
| 元素 | 同位素豐度(%) | 待測氣體 | 同位素比值 | 國際參考標準品 | 參考標準品比值 |
|---|---|---|---|---|---|
| H | 1H:99.985 2H:0.015 |
H2 | 2H / 1H | VSMOW | 1.5575*10-4 |
| O | 16O:99.795 17O:0.037 18O:0.204 |
CO2 | 18O / 16O | VSMOW | 2.0052*10-3 |
| C | 12C:98.89 13C:1.11 |
CO2 | 13C / 12C | VPDB | 1.1237*10-2 |
| N | 14N:99.633 15N:0.366 |
N2 | 15N / 14N | AIR-N2 | 3.677*10-3 |
| S | 32S:95.00 33S:0.76 34S:4.22 36S:0.014 |
SO2 SF6 |
34S / 32S | CDT | 4.5005*10-2 |
．資料來源：穩定同位素在臺灣農業與生態研究之應用(農委會)
研究團隊提出烏魚產源鑑定流程，結合各分析技術之優勢，以期達到標準化方式。以較低經費與較短時間有效判別市面上多數烏魚子商品，避免養殖或國外進口烏魚子充當高價野生烏魚子販賣之情形，有助於穩定不同來源之市場價格，維護消費者權益。
| 項目 | DNA 快速篩選 | DNA 生物條碼 | 脂肪酸分析 | 碳氮同位素分析 | 氫氧同位素分析 | 檢測價格累計 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 檢測時間 | 4 ~ 24 小時 | 4 ~ 24 小時 | 10 ~ 14 天 | 28 ~ 42 天 | 42 ~ 54 天 | |
| 價格 | 500 元 / 件 | 500 元 / 件 | 3,500 元 / 件 | 3,000 元 / 件 （單一元素） |
500 元 / 件 （單一元素） |
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| 鑑定物種與檢測方式 | ||||||
| 臺灣野生 (NWP1) |  |
|
4,000 元 | |||
| 臺灣野生 (NWP2) | |
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4,000 元 | ||
| 臺灣養殖 (NWP3) | |
500 元 | ||||
| 臺灣養殖 (NWP2) | |
|
4,000 元 | |||
| 中國、南韓進口 (NWP1) | |
|
|
4,000 元 | ||
| 日本進口 (NWP1) | |
|
3,500 元 | |||
| 澳洲、巴西進口 | |
|
500 元 | |||
| 非烏魚產品 | |
|
500 元 | |||
王佳惠
國立臺灣海洋大學-環境生物與漁業科學學系
