湛藍奇蹟：「藻」健康、「藻」美麗
99/04/06
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高淑雲｜
行政院農業委員會水產試驗所水產加工組
吳純衡｜
行政院農業委員會水產試驗所水產加工組
海藻帶來的驚喜
「海藻」是指生長在海洋中的藻類，具有構造簡單、種類繁多及數量龐大的特色，只要稍加留意都可發現它的身影。尤其春暖花開的時節，在海邊常可發現翠綠的海藻，非常賞心悅目。而可食的海藻就如同海中的蔬菜一般，像我們所吃的昆布（褐藻）和紫菜（紅藻），都是海藻的成員喔！還有大家熟知的寒天（洋菜），是萃取自紅藻類的一種膠質多醣體。然而，海藻所帶給我們的驚喜，往往是超乎想像的。
海藻含有多種人體必需胺基酸、脂肪酸、蛋白質、醣類、礦物質、微量元素、維生素，以及各式各樣的光合成色素，如葉綠素、胡蘿蔔素、藻藍素、藻紅素、藻褐素、葉黃素等，除了可供日常食用外，對人體及皮膚也有不同的功能。
此外，除了普遍使用的海藻種類外，還有很多因口感不佳或養殖過剩而低度利用與未利用的海藻資源，都是很好的海洋素材！若能善用這些海藻資源，在發揮研發創意及貼近市場需求的前提下，依海藻原料特性建立最適萃取條件以獲取有效成分，再佐以足夠的安全報告與科學論證，就能提升海藻在保健食品與肌膚保養品上的應用優勢。
與人類的關係
自古以來，海藻就與人類的生活密不可分。在亞洲、北歐和西歐地區，食用海藻已有幾千年的歷史，諸如昆布、裙帶菜、龍鬚菜、石蓴等，都是人們常常食用的海藻。長久以來，日本一直是最大的海藻生產國與消費國，他們食用海藻與使用海藻已成為生活的一部分。
西方國家的海洋學家曾指出，中國及日本人食用海藻，就像美國人、英國人吃番茄一樣普遍。但是因為飲食習慣及對海藻風味的接受度不高，西方人甚少能從海藻中攝取到機能性成分。或許有一天，西方人也能像東方人那樣養成吃海藻的習慣，或食用以萃取濃縮方式抽出的機能性成分所製成錠劑等各種形式的保健食品。此外，在亞洲地區如日本、中國等國家，除了把海藻當作蔬菜食用之外，甚至以海藻入藥，如《本草綱目》、《本草拾遺》、《海藥本草》等古醫典裡都有相關的記載。
在保健食品上的應用
現今「預防重於治療」的觀念已逐漸受到消費大眾的重視，人們不僅從飲食中攝取充分的營養素，更期待食品有保健的作用。在這股風潮的帶領下，各式各樣的保健食品可說如雨後春筍般湧現爭鳴，其中海藻也是保健食品的重要原料之一。為什麼海藻會如此受到人們青睞？這應歸功於海藻擁有有別於陸生植物的功能。
抑制發炎反應 發炎是人體正常的防禦反應，是為了對抗外來病原菌而產生的一種保護機制，但過度或持續的發炎反應可能導致許多疾病。對於抑制發炎反應的應用方面，在細胞實驗中發現，褐藻萃取物可以抑制促進發炎的細胞激素產生。
此外，在動物實驗中，以褐藻萃取物餵食小鼠，再以花生四烯酸誘發小鼠耳朵發炎腫大，然後測量小鼠耳朵厚度及分析耳內細胞激素的含量。結果顯示小鼠耳朵經誘發發炎後其耳殼腫脹，但經餵食褐藻萃取物的小鼠，以肉眼直接觀察就可以發現其耳朵有消腫的趨勢。這也證實了餵食褐藻萃取物能減輕小鼠的發炎現象，同時抑制其耳內促進發炎細胞激素的分泌。
改善腸道功能 紅藻及褐藻含有豐富又多種的膳食纖維，且大部分具水溶性，綠藻的纖維成分則主要是纖維素。當海藻膳食纖維進入人體腸胃後，因吸收水分而膨潤，容易形成飽足感，可避免攝取過多的食物。此外，海藻膳食纖維能促進腸道蠕動及促進糞便排出，減少糞便停留在腸內的時間，進而減少腸壁和糞便中有害物質接觸的時間，可以預防便祕、痔瘡及大腸癌的發生，並能維持腸壁的張力。
減少脂肪堆積 近年來國人飲食型態漸趨歐美化和精緻化，造成攝食過多高熱量及高脂肪的食物，再加上運動量不足，很容易出現過於肥胖的情形，而肥胖是導致糖尿病、高血脂症、心臟病等罹患機率急遽上升的因素之一。基於預防勝於治療的觀點，篩選能減少脂肪堆積的活性物質，是目前科學界熱門的研究課題之一。
人體的脂肪組織分為兩類，分別是白色脂肪組織及褐色脂肪組織。白色脂肪組織的主要功能是把過多的熱量囤積為三酸甘油酯，也就是俗稱的脂肪。而褐色脂肪組織在分解脂肪的過程中，能有效分解體內的游離脂肪酸，從中產生熱能並增加能量的消耗。但褐色脂肪組織會隨著年齡增加而逐漸減少，成年人幾乎已沒有褐色脂肪組織。
有研究發現，增加老鼠體內的褐色脂肪組織，會使老鼠較難蓄積脂肪。主要的原因是存在於粒線體內膜中的去偶合蛋白質-1（uncoupling protein 1, UCP1），會把過多的能量轉換成熱能並在生物體中消耗掉。如果缺乏 UCP1，從食物所吸收的過多能量便會轉為脂肪，並在體內累積進而導致肥胖。
過去認為 UCP1 僅存在於褐色脂肪組織中，近來的研究卻發現在白色脂肪組織中也可以偵測到。科學家在海藻中發現了一種解決脂肪堆積問題的有效武器──藻褐素。藻褐素是富含於昆布、馬尾藻、裙帶菜、海蘊等褐藻中的一種海藻色素。日本北海道大學的研究小組發現，小鼠攝食含有藻褐素的飼料，可以活化白色脂肪組織中的 UCP1，進而抑制脂肪堆積，且在整個飼育研究過程中，未發現任何有害效應。
提高免疫活性 研究發現臺灣的褐藻萃取物有抑癌的效果。學理上，已知「抑癌」主要可藉由三大途徑進行：提高免疫力、誘導癌細胞凋亡及抑制癌細胞所誘導的血管新生作用。褐藻萃取物能增強巨噬細胞、自然殺手細胞等免疫細胞的活性，藉由提高免疫力強化對癌細胞的抑制力及攻擊力。當淋巴球中的自然殺手細胞發現癌細胞時，不需使用抗體或其他的免疫系統感應體，就能直接殺死癌細胞。
多數細胞有一定的壽命，生命周期一到就會行細胞凋亡作用而自然死亡，癌細胞則不然。癌細胞本身缺乏細胞凋亡能力，因此會不斷地增生或轉移，而褐藻萃取物可誘導癌細胞凋亡，促使癌細胞步入汰舊途徑自然地消亡。當癌細胞發展到一定大小後，若要繼續分裂增殖，就不能沒有營養的供給，因此癌細胞會發出信號，促使周圍血管增生以取得養分。由於褐藻萃取物可抑制血管新生，阻斷癌細胞取得營養的機會，因此能抑制癌細胞的增生與擴散。
在肌膚保養品中的應用
愛美是人的天性，只要一談起如何保養肌膚，總會引發熱烈的討論，話題的重點則是該如何選擇適當的保養品。皮膚是由表皮層、真皮層及皮下組織所組成。表皮層主司保護功能，可保護人體的水分及體液不會蒸發和散失。表皮的細胞從基底層細胞依序往外轉變，並逐漸向表層移動，最後變成角質層細胞。角質層中有一些角質代謝過程所生成的親水性吸溼物質，如角質蛋白及角質層的天然保溼因子。
真皮層是由纖維母細胞產生的膠原蛋白和彈力蛋白纖維所構成，能支撐皮膚的結構，使皮膚緊實有彈性。但是皮膚很容易因日光照射而產生較多的自由基，若體內含有過多的自由基，就會加速皮膚老化、失去彈性及產生皺紋。因此如何減少自由基的堆積，一直是研究人員努力的方向，也是愛美人士關心的課題之一。而在各項研究報導中，海藻都被認為是保養肌膚的祕密武器。
提升抗氧化能力 皮膚科專家 Perricone 經實驗發現，在陽光下持續照射 45 分鐘，皮膚中的天然抗氧化能力會損失 60 ~ 70％。因此需要不斷地提供抗氧化物質，避免產生過多的自由基造成細胞傷害。以蛋白酶及醣解酶水解昆布及馬尾藻，所得的水解產物有清除自由基的效果。此外，石蓴多醣的特色在於它上面接了許多能捕捉自由基的硫酸根，這些硫酸根就像糾察隊一樣，遇上自由基就逮捕。由於硫酸根含量越多，清除自由基的能力越佳，所以海藻多醣的硫酸根會影響抗氧化的效果。
皮膚的老化及結締組織的變性與細胞再生的能力下降有關。遺傳物質會經由酵素、蛋白質及去氧核醣核酸（DNA）的改變而質變，而自由基或活性氧會導致 DNA 損傷，使 DNA 遺傳訊息發生錯誤，引發疾病與癌症。因此，學者在細胞中添加過氧化氫（H2O2）誘導 DNA 損傷，然後觀察褐藻水解物對於保護DNA的效果，結果顯示褐藻水解物在低濃度下，就能降低 H2O2 所引起的 DNA 損傷。
增加皮膚彈性 皮膚醫學相關的研究報告指出，褐藻萃取物中含有豐富的岩藻糖，把含有岩藻糖的乳液塗抹在小鼠的皮膚上，能促進小鼠皮膚膠原蛋白及彈力蛋白的合成。以電子顯微鏡觀察皮膚的組織切片，發現纖維量明顯增加，顯示塗抹岩藻糖能增加皮膚的彈性。
臺灣沿海篩選出的褐藻中所得到的萃取物，醣組成也是以岩藻糖為主，相關的皮膚細胞試驗及人體膚質評估試驗結果顯示，褐藻萃取物可活化人類皮膚纖維母細胞，而且可促進膠原蛋白的合成。在膚質評估部分，受試者在使用 1 個月後，皮膚彈性與含水量都有改善，而且對皮膚沒有刺激性，也沒有造成過敏的現象，很適合添加在保養品中。
健康與美麗是每個人共同的希望！海藻多樣的特質與功能，是創造健康與美麗的新素材，這些優點讓很多人驚豔不已。在充分活用海藻資源又帶給人們健康與美麗的加值應用下，更能讓珍貴的海洋資源發揮得淋漓盡致。
