http://agbio.coa.gov.tw/food/information_detail.asp?dno=2614&ito=30
近年來與食品相關的生技產品最為熱門的要算是基因食品。由於基因轉殖植物研發時程較
長,投入之人力與經費也多,回收時又遇上社會接受度問題,所以除了大型跨國性企業外
,一般中小型企業不會輕易投資此一領域。
除了基因食品以外,與生物技術相關的食品產業是另一項受注意的投資項目,包括有
甜味劑、保健食品、寡糖、乳酸菌產品、多胜類食品、高度不飽和脂肪酸、多酚類產品以
及食品檢驗用藥等。這些產品研發的門檻較低,投入成本回收較快,所以不僅是先進國家
企業紛紛拓展此一領域,在台灣地區也是一股熱潮,值得注意。
食品生物技術產品中大多數以健康為訴求,而追求健康與防止老化是目前生命科學發
展一大趨勢,所以迎合潮流與掌握趨勢便成為食品生技快速進展的動力。加上現階段中草
藥的研發由於受到一些成功例子(如銀杏、人參、靈芝等)的刺激,大家爭先恐後的進入
中草藥領域,但要由中草藥中萃取單一或多種有效成分,以複方型態申請新藥所需時間相
當長(8~15年),商品上市最快方法就是先以保健食品方式供應,長程目標在於新藥的研
發與允可。
在這種背景之下,台灣地區許多企業轉型或跨進生技領域時均鎖定保健食品項目,包
括國營企業的台糖、中油、台鹽、台肥,以及傳統大型食品公司,如味全成立生技中心研
發巴西磨茹、紅硇、乳酸菌,統一公司乳酸菌優酪乳,金車食品的靈芝以及工研食品的冬
蟲夏草等,這些都足以說明保健食品的研究與新藥開發有密切關係,前者並是後者的初期
工作,進入公元2000年之後,抗衰老、防老化以及抗癌、提高免疫力食品更成為熱門課題
。
一、 甜味劑
生物技術甜味劑以阿斯巴甜(aspartame),為代表,知名度最高,目前三大高甜味
的甜味劑市場,全世界每年需要量以阿斯巴甜而言大約是1萬8千公噸,acesulfamek為
1800公噸,而sucralose為200公噸左右。公元1998年以後赤蘇糖醇(erythritol)以及木
糖醇(xylitol) 等糖醇類甜味劑有成長趨勢10
1997年認定赤蘇糖醇為GRAS物質(即一般認為安全的物質),1999年6月聯合國組織
之JECFA (FAO/WHO組成的食品添加物專家委員會)也確認赤蘇糖醇不具毒性,美國
Cargill公司與日本三菱化學籌組MCsweet公司;2000年春天開始生產,年產量為2萬公噸
。比利時Cerestar公司在1998年時將義大利工廠擴建至年產量1萬公噸,同時在美國新建
工廠,公元2000年開始美國廠一年可生產三萬公噸。
與阿斯巴甜並列三大甜味劑之一的sucralose為美國Johnson & Johnson公司的子公司
McNeil Speciality Products公司所研發的甜味劑,是一種砂糖的衍生物,
trichlorogalac tosucrose,甜度是砂糖六百倍,安定性高,1998年4月經美國FDA核准上
市。另一項甜味劑acesulfamek為6-methyl-1,2,3-oxathiazine-4(3H)
-one-2,2-dioxane的鉀鹽,甜度為砂糖的二百倍左右,與阿斯巴甜不同的是在酸性與高溫
條件下也不會發生變化。這是德國Hoechst Foods Ingradients公司所研發生產的。
甜味劑的研究在近年來趨向於促進身體健康機能性,如赤蘇糖醇有抗氧化功能,木糖
醇有預防肌膚乾燥效果,阿斯巴甜則具有界面活性與抗氧化機能等。
其他重要甜味劑還有高甜味 蛋白brazzein之立體結構甜味劑,這是西非
Pentadiplandra brazzeana果實中抽取而得,1999年美國Wiscosin州立大學Medison分校
解析出其氨基酸有54個,甜度為砂糖的2000倍以上,也很安定。
這些甜味劑在台灣並沒有生產,主要產品來自國外。
二、寡糖類
寡糖類由於能促進體內雙叉桿菌(bifidobacteria)的生長,添加在飲料中成為健康
食品,是行銷很廣的食品生技產品,台灣也能生產某些寡糖產品。
1998年以後寡糖類被發現除了整腸以外還有其他新的機能,如乳果寡糖(
lactosucrose)能促進鈣的吸收,降低骨質流失。洋菜(瓊脂)寡糖(
agarooligosaccharide)是由瓊脂等含有大量多醣類當中的瓊脂糖(agarose)經分解所
製得,成分是分解後的瓊脂雙糖(agarobiose)及其雙倍,三倍寡糖的混合物,1999年証
實具有抗氧化、抗癌作用,可以用在炎症之預防與治療,經由老鼠實驗得知,投與產量增
加時並有抑制敗血症性休克之功效。來自蝦蟹外骨骼的幾丁聚寡糖(
chitosanoligosaccharide)經由人體實驗發現可以規昇免疫細胞NK細胞的活性。
寡糖類產品是1970年代以後食品生物技術重要產品,在台灣也創造了良好銷售成績,
今後的發展必然朝向機能性用途方面,此一領域的研發動向值得進一步觀察。
三、 海藻醣(trehalose)
海藻醣廣存於自然界,由微生物到植物、昆蟲都有的糖類。具有使蛋白、核酸、細胞
膜等生體成分安定化作用,擁有由外界所承受之壓力(如乾燥、冷陳、滲透壓等)到保護
生體之機能。這項生技產品是1995年由日本林原公司研發成功,由於用途很廣,因此極受
注目,目前生產廠家為日本林原及日本食品化工公司兩家。前者以澱粉為原料利用新酵素
轉化法確立低成本量產技術,1999~2000年更擴增生產規模至1萬5,000噸,市場規模由
0.3億美元成長至0.45億美元。海藻醣主用途為食品,林原公司在1995年將海藻醣商品化
之後,到2000年已超過5千家廠商,6,000種以上產品添加了海藻醣。該公司並積極研發機
能性用途,並積極拓展國際市場,1997年2月在英國,9月在美國設立據點,公元2000年並
將技術移轉在日本以外國家生產。
由澱粉生產海藻醣時,林原公司使用了六種酵素,其中兩種是耐熱性酵素,這是由大
約5,000種土壤菌中篩選得到,較傳統酵素耐熱超過十度,經鑑定後是Arthrobacter
ramosus S34菌種。
海藻醣機能性功用最近更有重大發現,以一百位停經婦女作實驗,發現有抑制骨質疏
鬆作用,這方面的研究必將持續進展。
四、 機能性食品/健康食品
食品與醫藥品最大的不同是食品不能宣傳具有療效,但事實上許多食品有調節身體代
謝反應的作用。日本政府將具有健康機能作用的食品稱為機能性或特定保健食品,一般俗
稱為健康食品,這些名詞也在台灣地區使用。
台灣地區自從實施了「健康食品等理法」之後,必須經過審查接與核准字號後才能宣
傳療效。廣義的健康食品銷量額及種類並沒有因為此一法案的實施而減少,顯示健康食品
的發展是一股擋不住的潮流。
有關食品機能性的研究,由1998年開始持續的熱門課題是抗氧化食品的研發,使得含
有多酚類(polyphenol)食品知名度大為升,產品種類也增加許多。
1999年10月26日美國FDA核准可以宣稱1天若食用25公克大豆蛋白,能夠降低血中膽固
醇量,減少罹患心臟病,這是基於日益蓬勃的機能性食品領域所作的新措施,歐洲及日本
等國對健康食品的管理也進行修正。
目前機能性食品種類相當多,以作用目的來分類的話,有抑制血液中性脂肪、糖尿病
、高血壓、整腸作用、防止蛀牙等較受歡迎,以食品成分來區分則有異黃酮 (
isoflavone)、大豆蛋白、抗氧化食品、食物纖維、糙米、油脂、脂肪酸以及消化酵素抑
制劑等。
預料機能性食品將發展成重要生技產業之一,也是投資者選定的重要目標。
五、 乳酸菌
乳酸菌食品雖然自古以來就有,但以生物技術方法生產的優酪乳卻使得乳酸菌食品重
新受重視。台灣地區也曾因為不同廠牌優酪乳到底能不能通過胃酸考驗,引起熱烈爭辯,
也使得優酪乳產品銷售量急速上升。
到目前為止,利用重組DNA技術的乳酸菌產品尚未上市,但對於乳酸菌新機能的研究
仍持續進行,初步發現乳酸菌可以抑制造成胃潰瘍原因的菌種Helicobacter Pylori,若
能進一步在人體實驗得到証實,將使乳酸菌食品的用途更為擴大。
由於部份優酪乳產品在台灣地區已獲得政府健康食品認証,預料這類產品的發展將是
無可限量。
六、 多胜食品/多胜營養劑
多胜食品(peptide foods)是指添加具有生理活性之食品。研究得較多的有降血壓
多胜,例如日本卡爾必思公司由Lactobacillus helveticus 所製成的優酪乳中精製得降
血壓的雙胜(dipeptide),1999年銷售量為150萬盒,大約為0.7億美元。另外有減低血
清中性脂肪的血球蛋白(globin)分解物 ,磷脂質結合大豆多胜,促進鈣質吸收的多胜
,CPP (Casein phosphopeptide)等。
七、高度不飽和脂肪酸/脂肪酸
生物技術近年來提高油脂附加價值,促進人體健康方面之究研有極大進展,EPA與DHA
是較為熟知的兩項產品。1999年另有中鏈脂肪酸產品的上市。這是碳數在6~10個左右的
脂肪酸,中鏈脂肪酸與甘油結合成的甘油三酯(TG, triglyceride)在消化道中,不會形
成膠束(micella),經由門脈直接吸收,在肝臟中迅速代謝成為能源,是一種不易累積
在體內的油脂。此外如甘油雙酯(DG, diacyl glycerol)添加的食用油,食用之後血中
中性脂肪不易上升,也不會在體內累積成脂肪。
這此新的生技產品,將繼DHA、EPA之後主導生技食品的油脂市場,值得特別油意。
八、多酚類
多酚類生技食品的興起是由於受紅酒飲用熱潮而帶動的。多酚原是指一些植物二級代
謝產物,包括有花色素(antho-cyanin)、類黃酮(flavonoid)等植物色素以及兒茶酸
(catechin),丹寧(tannin)等芳香系含有多個氫氧基的化合物。由於具有抗氧化、抗
腐蝕性等多種生理活性作用,因此商品化速度極為快速。
作為食品原料的多酚物質,在1990年代初期幾乎都是茶抽出物之後其他植物來源者也
陸續研發成功,如葡萄種子、蘋果、綠茶等。
抗氧化物質一直被視為去除人體過剩自由基、防止老化最有效化合物,這一類產品的
發展較慢,但由葡萄子以及綠茶兒茶酸產品受歡迎情況,可以推斷這是一片待開拓,有希
望的領域。
九、食品檢驗用藥
食品檢驗用藥這兩年來最為熱門,而且與生物技術相關的是食品中毒以及基因食品檢
驗用的。兩者都用及聚合繍連鎖反應(PCR)以及酵素免疫生物技術。
食品中毒檢驗藥中較為有名的產品有美國Qualicon公司所研發成的BAX screening
system,檢驗對象為salmonella,0-157:H7。澳洲Biotech. Australia公司的「TECRA
UNIQUE」,1999年4月上市,這是結合多株抗體的酵素免疫偵測劑。
在檢驗基因食品方面之市場隨著基因食品受全球討論安全性問題的因素下,1999年~
2000年兩年間迅速成長,公元2000年已有大約0.8億美元市場。美國Strategic
Diagonostics公司上市的「重組DNA大豆檢驗套組」、「重組DNA食品檢驗套組」、「
Roundup Ready大豆檢驗套組」等最受歡迎。另外日本寶酒造公司也在1999年底確立了定
量檢驗重組DNA大豆的技術,並即將商品化。預料隨著基因食品安全性的要求聲音日漸擴
大,此一方面的需求將持續增加。
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