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液態發酵技術帶來生技發展新機

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陳勁初｜葡萄王生技

江逸敏｜葡萄王生技

食品生物科技係指以生物技術生產或加工食品之產業，其中以微生物發酵科技為主的發酵產業，替台灣在1960年-1980年代獲得味精王國之美譽。近年來發酵科技更廣泛地應用在製藥、保健食品等領域，用以生產藥物、酵素、胺基酸、多醣體、維生素、色素和香料等機能成分，成為生物技術產業中重要的一環。

國內已有多家業者投入液態發酵技術之自動化生產，透過發酵生產菇類及乳酸菌，由於發酵時間短、品質穩定、不須砍伐樹木，亦無長時間高溫滅菌太空包造成塑化劑殘留疑慮，較具環保概念，能有效節省生產時間，並可經由此技術提高功效性成分之產量或菌數，達到工業化量產及商品化成果。

以下舉五例透過液態發酵生產的新興藥物成分說明，如:

一、猴頭菇液態發酵產生之猴頭素A (Erinacine A)，2014年LEE教授(Kam-Fai Lee)團隊在國際期刊(International Journal of Molecular Sciences )上發表的研究證實，可有效刺激神經細胞(PC12)生成神經生長因子(NGF)，NGF是促進神經細胞新生的關鍵成分，故對於諸如阿茲海默或帕金森氏症等神經退化性疾病，可能有很好的預防或甚至治療的效果。在功效性上則完成(1)對老鼠缺血性腦中風再灌流的保護之功效。(2)MPTP誘導帕金森式症。(3)對APPSWE/ PS1ΔE9 基因轉殖鼠探討神經再生及神經分化能力。(4)依據健康食品延緩衰老功能評估方法進行易老化老鼠(SAMP8)延緩老化評估，皆有良好之效果。

二、Ectoine:本是由生活在海水、鹹水湖及沙漠等惡劣環境中之嗜鹽菌為對抗惡劣高鹽環境所演化生成之物質，這類嗜鹽菌生活在充斥高劑量紫外線、溫差變化大、高鹽且乾燥的環境中，嗜鹽菌藉由在胞內合成Ectoine，以維持及平衡細胞內水分。研究發現Ectoine能夠保護因紫外線所導致的皮膚損傷，並具有保濕作用，其原理就在於Ectoine能滲透肌膚最上層之角質層，並調節細胞分裂過程，進而促進細胞自然再生能力。Ectoine應用在人體上最顯著之效果為肌膚濕潤度上升，肌膚老化的現象也因此明顯改善，故可做為創新天然化妝品活性成分，目前已廣泛應用於生化領域、藥物、化妝品與肌膚保養上。Ectoine截至目前為止僅能透過微生物發酵生產，無法以化學合成，正因為如此也增加了Ectoine之價值性。

三、麥角硫因(Ergothioneine; EGT)則為一天然含硫的胺基酸，具強抗氧化力，比Q10及艾地苯等更強，亦可防制U.V.A對細胞的傷害。EGT存在於動物組織及植物中，但人體無法自行合成EGT，僅能攝取細菌及真菌所合成的EGT。現在透過液態發酵方式可量產紫丁香蘑菌絲體，可獲取其代謝產物EGT。

四、自嬰兒、蔬果醃製物中篩選出的四株益生菌，利用液態發酵技術大量生產，實驗結果顯示可有效降低腸道中各種有害菌所分泌的脂肪酵素含量與肝毒性物質的分泌，降低肝臟中脂肪油滴大小與三酸甘油脂含量、肝指數(GOT、GPT)、肝臟中各種與抗氧化功能相關之成分或酵素活性，回復肝臟的正常生理活性。

五、特殊液態發酵技術可生產含高濃度功效成份的樟芝菌絲體，樟芝為台灣國寶，所含特有止痛、抗發炎、護肝及肺損傷保護功效性成分(Antrosterol, ST1)受到學者熱切研究。由於天然樟芝的稀有性，透過液態發酵技術來量產樟芝可說是大勢所趨。

這五例透過液態發酵技術生產的新興藥品，只是目前我國蓬勃發展生技產業中的冰山一角，期望未來台灣會有更多優秀的人才研究出更多優秀的藥物，為台灣的生技產業盡一份心力。(本文由科技部補助「健康醫藥新媒體科普傳播實作計畫II 103-2515-S-214-002」執行團隊撰稿)

責任編輯：王秀育
審校：王秀育

發酵(33) 嗜鹽菌(2) 阿茲海默(9) 科發月刊(5210)

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