趨勢快訊 - 農業科技決策資訊平台

2023/08/11

最近的臨床研究顯示，透過胰島素筆注射會使胰島素在短時間內快速到達血液，可能會導致低血糖或使血糖低於健康範圍。雖然自動胰島素幫浦可以提供精確的胰島素施用並將這種風險降至最低，但其價格昂貴，而且僅適用於部分糖尿病患者。　　根據美國賓夕法尼亞大學(University of Pennsylvania)牙科醫學院研究團隊發表的一項新研究顯示，植物來源的口服胰島素元(proinsulin)可以解決這些缺點。該研究團隊使用基因槍將胰島素基因整合到生菜植物的基因組中，開發了一種植物性胰島素，其中完整包含天然胰島素中存在的三種胜肽。研究人員將生長的生菜冷凍乾燥、磨碎後，按照 FDA的法規指南製備用於口服遞送。試驗結果顯示，在被腸道微生物分解之前，植物細胞壁的強度可以保護胰島素免受患者胃中的酸和酶的影響。然後，釋放的胰島素將透過腸-肝軸(Gut-Liver axis)輸送到肝臟。團隊使用糖尿病小鼠模型試驗發現，植物胰島素在攝取後15分鐘內調節血糖的效果與自然分泌的胰島素非常相似。相比之下，接受傳統胰島素注射治療的小鼠血糖迅速下降，會導致短暫性的低血糖。　　該團隊的研究員在 2015 年發表的一項研究中首次展現了用生菜植物生產低成本藥物的商業可行性，研究人員使用萵苣葉生產出一種對血友病患者有效的藥物。團隊還致力於研究植物來源的藥物，並開發了一種植物製作的口香糖，可以減少唾液中 COVID-19 的病毒量。研究人員表示，低血糖風險是目前胰島素輸送系統的最大缺點之一，嚴重時甚至可能導致昏迷。此種口服的胰島素的作用就像天然胰島素一樣，可以最大程度的減少低血糖的風險。醫療保健的可負擔性和普及性是這項研究的基礎，以植物為基礎的藥物傳輸可能會大大的改變糖尿病和其他疾病的治療方法，患者未來將有機會可以用更低的成本獲得更好的藥物。未來，團隊計劃繼續在犬類和人類受試者中測試植物性胰島素。【延伸閱讀】- 臺灣特有種土肉桂改善糖尿病研究分析

#基因工程 #胰島素 #藥物傳輸 #糖尿病 #口服胰島素 #植物胰島素

研究顯示園藝治療能促進銀髮族身心健康

2023/08/07

許多研究指出，園藝治療對人類健康有益，例如緩解壓力和焦慮帶來的壓力、穩定情緒、建立自尊心、強化社區意識以及改善身體健康等。美國園藝治療協會 (AHTA) 將園藝治療對定義為一種涉及參與室內或室外園藝活動的治療措施，經證明具有治療價值，可透過刺激五感（視覺、聽覺、味覺、觸覺和嗅覺）來減輕壓力、降低血壓和增強自信，並改善身心健康。與植物進行接觸活動的銀髮族會感到責任感增強，解決問題的機會也會增加，可減少孤立感、痛苦感和認知障礙的風險，進而通過更多的社交互動改善心理健康，而體力活動亦可以降低患心臟病或其他疾病的風險。另外有研究報告稱，給予失智症患者感官刺激可以改善情緒障礙和行為問題，提高心理健康和生活品質，以及對認知功能具有積極影響。　　目前臺灣已經進入高齡化社會，並預計於2025年邁入超高齡社會。迄今為止，很少有研究調查園藝對黏膜免疫的影響。由綠色療癒力學院、中國醫藥大學及國立臺灣體育運動大學組成的研究團隊想知道從事園藝治療活動誘發的積極情緒是否會影響老年人的粘膜免疫，因此以問卷調查的方式探討了六種類型的園藝活動對心理狀態的益處，並進一步評估了園藝活動期間年長受試者唾液中黏膜免疫相關的標誌物質。研究結果顯示，在為期6週的園藝治療活動後，受試者睡眠品質有顯著改善，生活滿意度、幸福感和快樂感等主觀感受在各種園藝活動中均有增強，此外，免疫相關防禦蛋白亦有所增加。而在這項研究的 24 名參與者中，儘管其中15人患有不同程度的失智症，但無論失智症處於哪個階段，他們都表示喜歡園藝治療活動。由這項研究結果可知，園藝治療方案可有效提高年長族群的積極心理情緒、睡眠品質和黏膜免疫力，可以成為未來長照機構設計銀髮族活動時的參考，成為促進年長族群身心健康的有效工具。【延伸閱讀】- 日本園藝療法的源起與研究效益

#園藝治療 #銀髮族 #健康照護 #心理健康

中國熱科院香飲所在菠蘿蜜多醣研究取得新進展

2023/08/04

肥胖是當今世界公共衛生面臨的最大挑戰之一，也是我國公共健康的主要問題。最新研究發現，活性多醣作為一類功能物質，不僅具有免疫調節功能，還可通過調節ATGL-(PPAR-α)、(SREBP-1c)-ACC/FAS和ACC-CPT1等途徑介導糖脂質代謝，在維持細胞和組織的功能及健康方面起著重要作用。近年來，熱科院香飲所研究團隊圍繞特色熱帶作物功能因數挖掘與利用關鍵科學問題，以菠蘿蜜、苦丁茶等作物為研究物件，對農產品中功能性多醣抗氧化活性、免疫調節及其胃腸消化吸收與腸道菌群調整方面的相互關係進行系統研究，為熱帶農產品高值化開發利用奠定理論基礎。　　為探究菠蘿蜜多醣對肥胖大鼠腸道免疫屏障的調節作用，團隊通過高脂誘導肥胖大鼠模型，研究了菠蘿蜜多醣對高脂誘導肥胖大鼠腸道的保護作用及機制。結果表明，菠蘿蜜多醣可改善結腸氧化損傷，抑制小腸葡萄糖轉運以降低血糖，修復腸道黏膜損傷以改善黏膜的屏障功能，並通過下調炎症基因TNF-α和IL-6的表達，上調短鏈脂肪酸受體基因GPR43和GPR41以及緊密連接蛋白Occludin表達，增強腸道免疫屏障功能和機械屏障功能。以“Polysaccharides from Artocarpus heterophyllus Lam. (jackfruit) pulp improves intestinal barrier functions of high fat diet-induced obese rats”為題的研究論文發表于JCR一區期刊《Frontiers in Nutrition》。熱科院香飲所聯合海南大學培養碩士曾順江和海南大學曹君博士/副教授為該論文共同第一作者，熱科院香飲所朱科學博士/副研究員和譚樂和研究員為論文通訊作者。　　團隊進一步研究了菠蘿蜜多醣對高脂誘導肥胖大鼠肝臟的保護作用及機制。結果表明，菠蘿蜜多醣顯著改善肥胖大鼠血脂指標，緩解肝組織中的炎症和脂質積累，通過啟動脂肪分解通路（PPARα/PPARγ-LPL/HSL-CPT1）和脂肪酸的β氧化通路（PPARα/PPARγ-CPT1），抑制AMPK介導的脂肪合成通路（AMPK/(SREBP-1c)-ACC-FAS），促進游離脂肪酸受體基因（GPR43、GPR41）的表達，干預產熱基因（UCP2）的表達，調控肝臟和肝脂肪組織的脂代謝，發揮對肥胖大鼠肝臟的保護作用。以“Protective effects of polysaccharide from Artocarpus heterophyllus Lam. (jackfruit) pulp on non-alcoholic fatty liver disease in high-fat diet rats via PPAR and AMPK signaling pathways”為題的研究論文發表于JCR二區期刊《Journal of Functional Foods》。熱科院香飲所聯合海南大學培養碩士曾順江為該論文第一作者，熱科院香飲所朱科學博士/副研究員和海南大學曹君博士/副教授為論文通訊作者。　　以上研究成果依託海南省特色熱帶作物適宜性加工與品質控制重點實驗室，得到加工與工程技術研究室/熱帶木本糧研究中心團隊成員的支持，獲國家自然科學基金青年科學基金專案（No. 31901649）和院基本科研業務費專項2022年科技“揭榜掛帥”專案（No. 1630142022009）資助。【延伸閱讀】- 動物實驗中證實綠茶能阻斷肥胖、降低健康風險

#菠蘿蜜 #活性多醣 #肥胖

用鋅生物強化的微型菜苗能作為協助緩解營養缺乏的優良蔬菜來源

2023/06/27

鋅（Zn）是人體健康必需的微量元素之一，參與各種生理過程，包含基因調控和代謝途徑等。據估計，全球約有 17.1% 的人口面臨鋅攝取不足的風險，缺鋅是低收入和中等收入國家最普遍的營養不良問題。美國賓州州立大學的研究團隊發現，用鋅進行生物強化(biofortification)後的微型菜苗(microgreens)能提供貧困地區或災難後事件的營養需求。微型菜苗與豆芽不同，是種子發芽後過渡到成熟植株前的狀態，有根、莖和葉，它們通常在莖長到 3 到 5 英吋高並出現第一片葉子後收穫。不同於食品營養強化在收穫後的加工過程在食品中添加營養，生物強化是從種子開始增加作物營養價值的過程。在各種生物強化方法中，在播種前將種子浸泡在含有營養素的溶液中是一種簡單易操作的技術，但大多數營養強化研究都是針對穀物和豆科作物進行的，對蔬菜進行生物強化的研究則較少。　　研究人員測試了不同鋅源和浸泡濃度對豌豆和向日葵菜苗產量與成分的影響，並發現將種子浸泡在較高濃度的硫酸鋅(ZnSO4)和氧化鋅(ZnO)溶液中可減少豌豆和向日葵苗中的植酸，由於植酸被認為是一種「抗營養物質」，其較低的含量表示鋅可能更容易被吸收或提供營養。研究結果顯示，硫酸鋅是最有效的鋅源，將種子浸泡在200ppm硫酸鋅溶液中可使豌豆芽(126%)和向日葵芽(230%)累積更高的鋅。食用100克以200ppm硫酸鋅和氧化鋅溶液強化的新鮮豌豆微菜苗，可以分別滿足21.3%和17.6%的鋅推薦膳食攝取量（推薦成人攝取量為8毫克），而向日葵新鮮嫩莖則可以滿足成人21.5%和13.6%的推薦膳食攝取量。　　研究人員指出，使用農藝生物強化技術生產營養密集型作物是解決營養不良問題迫切需要的永續戰略。在貧困地區或災難過後的條件下，可以開發簡單的方法，讓人們在家中使用微型蔬菜種植套組，只需在種子發芽前浸泡種子，即可以獲得營養豐富的微型蔬菜。【延伸閱讀】- 生物營養強化技術使小麥更健康

#生物強化 #微量營養素 #蔬菜 #糧食安全 #永續糧食 #營養強化

由食物製成的可充電電池

2023/06/19

目前體內監測相關的診斷技術如胃鏡檢查和結腸鏡檢查等侵入性醫療程序執行過程對患者來說並不舒服，而食用電子是一個新興的領域，可藉由食用的方式攝入微型設備，以內含攝影鏡頭和pH感測器的膠囊大小裝置來進行檢查。儘管如此，由於存在設備滯留在人體中的風險，這些程序仍必須在醫療監督下進行。　　義大利技術研究院（Istituto Italiano di Tecnologia）的研究團隊從日常飲食中可獲得的材料開發了一種完全可食用和可充電的電池，所用材料均為普通食品成分和添加劑，人類可以大量食用而無害。團隊從生物體內發生的生化氧化還原反應中汲取靈感，利用核黃素（維生素B2）作為陽極，槲皮素（quercetin）作為陰極，以活性炭來增加導電性，用於避免短路的隔板則是由海藻製成的，電極並被封裝在蜂蠟中，完成這種完全以可食用成分為材料的電池。　　該電池可以提供12分鐘48微安培(μA)的電流，或持續一個多小時的幾微安電流，足以為小功率LED等小型電子設備提供一定時間的電力。這種電池可為在人體外部和內部運行的可食用電子設備供電，雖然電池的可充電特性可能不適用於人體內的短期應用，但在人體外運行的電池則可以充電，延長它們的使用壽命。未來的潛在用途包括為監測健康狀況的可食用電子感測器以及監測食品儲存條件的感測器供電等。此外，考慮到這些電池的安全程度，它們可以用於誤食攝入風險很高的兒童玩具中。　　研究人員表示，隨著電池需求的飆升，在不使用有毒材料的情況下製造更安全的電池是目前科學家面臨的挑戰。雖然該電池不能為電動汽車提供動力，但它們證明了電池可以由比目前的鋰離子電池更安全的材料製成，相信將激勵其他科學家在未來製造更加安全永續的電池。團隊目前已經在開發容量更大、體積更小的設備，並將在未來進行測試，有望在醫療保健、藥理學和食品科學領域開啟大量應用。【延伸閱讀】- 西班牙發明家從大自然中創造電力

#可食用電子材料 #健康監測 #永續電池 #環境友善 #食用電子

晚上喝茶對健康究竟有益還是有害？

2023/06/05

根據阿育吠陀專家分享，約 64% 的印度人喜歡每天喝印度奶茶，其中超過 30% 的人偏愛在晚上飲用。然而，依據科學研究結果，晚上喝茶會對健康產生一定的影響，專家表示，為了獲得健康的睡眠、最佳的肝臟排毒、降低皮質醇（炎症）和健康的消化系統，建議最好在睡前10小時避免攝入咖啡因。　　在一些實驗結果中，也顯示若有睡眠障礙或失眠、焦慮和生活壓力大、食慾不振、便秘、胃酸問題、體重過輕、患有代謝性疾病和自身免疫性疾病、有荷爾蒙問題困擾或渴望健康的皮膚與頭髮的人，皆不宜晚上飲茶。另一方面，上夜班的人、消化健康、每天按時吃飯及沒有睡眠問題的人，在晚上喝茶並不會對他們的健康造成太大的影響。　　營養師認為許多人喝茶時，常會感到困惑，例如是否要加入牛奶或糖、沖泡時間長短及最佳飲用時機等。雖然牛奶添加到茶中可以減少苦味或澀味，使其變得可口並達到舒緩味蕾的效果，透過糖也可以抵消單寧的澀味，然而，這改變了它的營養成分。牛奶中的成份酪蛋白是一種牛奶蛋白，與茶中的類黃酮和兒茶素形成複合物，產生酸味，使其成為炎症和酸度的來源。而且由於大多數印度人習慣於早上起來第一件事就是喝奶茶，這不僅會損害口腔健康，還會擾亂新陳代謝活動，並可能引起腹脹。　　印度阿育吠陀專家建議可以吃些堅果、葡萄乾或水果搭配奶茶食用，並在加入牛奶後不要過度沖泡茶，它能助於保留茶中至少一定量的抗氧化劑，以及空腹喝茶會導致食慾不振且沒有營養價值，因此應始終在兩餐之間服用。若做出以上調整，改變飲茶習慣，可獲得更健康的生活方式。【延伸閱讀】- 日本嚴選20!喝茶促進身體健康的機能性研究報告

#茶葉 #抗氧化劑

利用蠶絲及蜘蛛絲作為神經損傷修復材料的應用

2023/05/22

近三十年來，由各種材料如殼聚糖(Chitosan)或膠原蛋白製成的神經導管一直是神經修復的重要手術工具，可縫合在受傷神經的兩端，以接合受損斷裂的神經，這些管子可以支持神經纖維和細胞的生長，但目前它們僅適用於修復較小的間隙。為了改善這種限制，科學家們研究了使用填充材料作為管子內部引導結構的方法，導引結構能作為受損神經的「扶手」，使再生組織可以沿著它定位和生長。　　先前有研究顯示，天然的蜘蛛曳絲(Dragline silk)可作為許旺細胞(Schwann cells)、神經元細胞和纖維母細胞附著和生長的合適基質，在體內使用時亦表現出長期可降解性，幾乎不會引起任何免疫反應。為了尋求改善神經損傷的治療方案，來自奧地利維也納大學與英國牛津大學的研究團隊利用兩種不同類型的絲製作了神經導管：以蠶絲製作導管本體，及以蜘蛛絲填充導管作為導引結構。在動物模型的研究試驗中，發現斷裂的神經能適應新型的絲質神經導管，並沿著絲在間隙中生長，直到神經末梢成功的重新接合。　　天然蜘蛛曳絲擁有優異的細胞黏附特性，而以蠶絲的絲素蛋白製作的材料亦在許多生物醫學研究中顯示出有相當的組織再生優勢，這種絲包絲型態的神經導管是第一個結合兩種不同天然絲特性的創新應用，未來有相當大的潛力成為周邊神經損傷重建的治療方案之一，擴大天然來源的絲質材料多元加值應用的市場。該團隊已經在進行下一步的工作，深入探索蜘蛛絲在人類周邊神經損傷中的潛在用途。【延伸閱讀】- 蛋殼化身顱骨損傷手術修復材料

#蠶絲 #蜘蛛絲 #再生醫學 #生物材料

在飲食中加入一點香草植物與香料能促進腸道健康

2023/05/02

腸道微生物群在消化、免疫和心理健康方面發揮著重要的作用，而健康的腸道微生物群的特徵是有益細菌數量豐富且均衡。最近的研究顯示，在飲食中加入花生、香草植物和香料可以增加腸道細菌的數量，改善健康狀況。　　美國賓州州立大學(Penn State University)的研究團隊比較了每天吃 28 克（約 1 盎司）花生和碳水化合物含量更高的零食（餅乾和乳酪）的效果，發現在六週試驗結束後，吃花生零食的受試者其瘤胃球菌(Ruminococcaceae)的豐富度增加，瘤胃球菌科是一種與健康的肝臟代謝和免疫功能有關的腸道細菌。在另一項研究中，則針對有心血管風險的參與者，在其控制飲食中添加了混合香料（例如肉桂、生薑、小茴香、薑黃、迷迭香、牛至、羅勒和百里香等），該團隊調查了三種劑量：每天約 1/8 茶匙、每天略多於 3/4 茶匙及每天約 1又 1/2 茶匙。在四個星期的試驗後發現參與者的腸道細菌多樣性有所增加，其中，增加最顯著的是中劑量和高劑量的組別。研究人員表示，每個人都可以簡單的透過在日常飲食中添加香草植物和香料來獲益，這也是一種減少飲食中鈉含量的方法，並能讓食物變得更美味。不過，雖然目前許多結果顯示瘤胃球菌的增加能帶來益處，關於腸道微生物組仍然需要進行更多研究，以了解它在整體健康中扮演的角色。【延伸閱讀】- 臺灣特有種土肉桂改善糖尿病研究分析

#腸道微生物 #益菌 #健康飲食 #香料

茶可以預防和治療 COVID-19 及其後遺症

2023/03/28

茶是世界上消費量第二大的飲料。前人的研究中已知茶葉中的成分有多酚類、生物鹼類、多醣類、三萜類、有機酸類等，具有抗菌、抗氧化、降血糖等有效作用。然而，飲茶過量會引起噁心、腹瀉等不良反應。因此，美國食品和藥物管理局 (FDA) 核准了一種含有兒茶素EGCG的綠茶多酚製劑。　　中國天津中醫藥大學的一項研究探索了茶和它對 COVID-19 的影響，以提出一種科學的飲茶方式。　　從實驗結果發現兒茶素可以治療 COVID-19 及其六種長期後遺症。包括高血壓、心律失常、肺纖維化以及運動和認知缺陷等症狀。研究人員強調若人們用科學的方式飲茶，能夠防止茶葉中的咖啡因對胃粘膜造成不良影響。　　科學證明食用茶葉中所釋放出的單寧酸，可以抑制因新型冠狀病毒(SARS-CoV-2) 感染而釋放的促發炎因子。另一方面，它還透過調節多種免疫訊號通道來減少肺纖維化。茶成分中也有許多對人體有益的元素，像是生物鹼、氨基酸和兒茶素等。其中，氨基酸和生物鹼可以提神醒腦，多酚可以促進脂質代謝，兒茶素和生物鹼亦能調節血壓和心率。對於導致超過 50% 患者出現 COVID-19 相關神經系統後遺症的新冠肺炎，茶葉成分中的 L-茶氨酸可促進神經元分化和增生，茶中的多酚則可以修復受損的神經元並改善抑鬱和焦慮。　　藉由更廣泛的臨床評估，可知茶葉中的一些活性成分是預防和治療COVID-19及其相關後遺症的有效藥物，因此科學化的飲茶至關重要。【延伸閱讀】- 開發含有茶、蘋果、草本及假馬齒莧並具備營養特性的能量飲料

#茶，COVID-19，新冠肺炎後遺症，機能性成分

新研究發現每天喝2杯紅茶可降低心血管疾病造成的死亡風險

2023/03/21

研究顯示，每天喝兩杯或更多紅茶可以將一個人的死亡風險降低多達 13%。　　此研究由內科醫學年鑑(Annals of Internal Medicine)期刊發表，調查了英國人體生物資料庫(UK biobank)中498,043 名在 40 至 69 歲之間的參與者。參與者在 2006 年至 2010 年間完成了問卷調查，研究人員還查看了有關個人茶攝取量的資訊，來自由參與者自行提交的飲茶量數據。　　結果發現，在自稱時常喝茶的參與者中有89% 的人喝紅茶，和那些不喝任何茶的人相比，喝紅茶的參與者降低了 9% 到 13%的死亡率。而降低心血管疾病、缺血性心臟病和中風導致的死亡風險，也與每天喝兩杯或更多的茶有關。　　該研究還指出，不管茶的溫度是多少，裡面有多少牛奶或糖，以及影響個人攝取咖啡因能力的遺傳變異，較高的茶攝取量都與較低的死亡率風險相關。即使研究顯示茶可以成為健康飲食的一部分，但該研究亦存在一些局限性，因為沒有評估每杯茶的份量和其中的咖啡因強度。研究人員表示，儘管研究結果可能會鼓勵人們多喝茶，但不需要因為這些結果而改變每天喝茶的量。【延伸閱讀】- 研究發現經常喝茶與降低全因死亡風險和罹患心血管疾病比率有關連

#紅茶 #死亡率 #健康飲茶

受蠶啟發的新型奈米纖維製造方法

2023/02/24

奈米纖維應用範圍廣泛，可製作傷口敷料、空氣過濾器及高強度複合材料等。現有的奈米纖維生產方法，如靜電紡絲過程複雜、緩慢，或是易導致纖維結塊，相比之下，蠶可以快速、輕鬆地生產自己的優質超細絲纖維，它只需將粘稠的唾液分泌到一個表面上，然後將頭向後拉，將唾液拉成一條長線即可。中國四川大學的研究人員採用一種稱為微粘附引導 (microadhesion-guided, MAG) 紡絲的技術複製了這個過程。該技術的原理是將排成陣列的微針推入一塊浸有聚環氧乙烷溶液(polyethylene oxide solution)的海綿中，然後再將它們拉出來。當針被抽出時，每根針都會拉出一根聚合物細線，這些線很快就會乾了，可以剪下來使用。而透過模仿蠶在生產絲纖維時移動頭部的不同方式，同樣可以用 MAG 紡絲技術製造出不同種類的奈米纖維。直接向後拉會產生有序、定向的直線型纖維，搖擺或振動產生會產生交聯(cross-linked)的纖維，而轉動陣列則會使纖維扭曲，產生一根更大的纖維。 MAG 紡絲的簡化版本則不需要微針，利用海綿的自然粗糙表面充當微針粘附點，研究人員只需將兩塊海綿浸入聚合物溶液中，然後將它們拉開，即可輕鬆的製作出絲線。利用這種原理，可以將它們直接放在人的皮膚上，以製作即時的定製繃帶，這些繃帶纖維還能添加抗生素，抑制細菌的生長。研究人員表示，這項技術可能為奈米纖維未來的生物醫學應用開闢新的可能性。【延伸閱讀】- 蛋殼化身顱骨損傷手術修復材料

#蠶 #奈米纖維 #紡織 #生物醫學應用

歐盟動物用藥品規範更新

2022/11/29

預防勝於治療不只適用在人類，也適用於動物疾病上，預防不但能更有效地解決問題，更能降低控制成本，但在畜牧業者的營運觀點上，在有限的資源裡其很難願意投入成本在預防疾病爆發。2003年歐洲爆發嚴重禽流感，僅荷蘭就已造成1.5億歐元的損失，共撲殺超過3000萬隻疑似感染禽類，比利時、英國等地也遭遇嚴重災情。 2022年1月28日歐盟新版動物用藥品規範生效 ( Veterinary Medicinal Products Regulation )，畜牧業者在動物疾病預防上有了更多的選擇，其中最大的重要改變在於獸醫處方籤變得有效，使得畜牧業者在取得動物藥品上受到較少的限制。新版動物用藥品規範有幾項重要目標：1. 減少製藥公司在研發動物藥品上的限制。2. 促使創新動物藥品研發，包含小眾市場的藥品。3. 強化動物藥品市場機能、開通多元管道。4. 制定良好用藥標準，避免抗藥性問題產生。新版動物用藥品規範的生效，將使畜牧業者在疾病預防上的選擇更多，能根據自身情況選擇最佳藥品，提升畜牧業者投入相關預防成本之意願，保護動物免於疾病，並增進動物福祉。【延伸閱讀】- 以動物做實驗-談3R

#動物藥品 #禽流感 #疾病預防

以藻類塗層輔助益生菌通過腸胃道

2022/08/24

益生菌的功效包含了預防泌尿與消化道感染，維持健康腸道菌相，減少肥胖風險及促進整體健康等，常以保健食品及營養補充品等形式攝入。然而，諸如營養補充劑與乳製品形式的益生菌並無法保證活菌在人類的胃中能存活並有足夠的量到達目的地-腸道，許多研究顯示益生菌在胃酸環境中約30分鐘便會死亡。新加坡南洋理工大學研究團隊開發以來自褐藻的藻酸鹽(alginate)噴塗乳酸桿菌屬菌種Lacticaseibacillus的技術，可以提供益生菌在胃中強酸環境下的保護。該成分為天然來源，食用安全且成本較低，對酸類亦有緩衝作用。試驗結果顯示，帶有包覆塗層的益生菌成功到達小腸，外層被小腸中的磷酸鹽離子分解後將益生菌釋放到腸道中。此塗層除了能有效運輸益生菌至目的地之外，也能延長其儲存壽命，益生菌在冷藏時可以存活長達八週。相較之下，現有的益生菌飲料通常必須在大約七週內飲用。研究人員表示現正進一步測試該技術於其他類型的益生菌上，這項技術用途廣泛，因為經包埋的益生菌可以融入許多不同的產品類型，包括膳食補充劑、藥物、食品飲料，甚至動物飼料等，作為農業及食品業的應用有相當潛力。本研究已發表於Carbohydrate Polymers期刊，並已遞交相關專利申請。【延伸閱讀】- 首款農漁牧適用益生菌技轉民企

#益生菌 #包埋塗層 #腸胃道 #藻類 #藻酸鹽 #alginate

蟋蟀、蝗蟲及蠶蛹等昆蟲蛋白的營養特性

2022/08/02

根據世界糧農組織(FAO)的食用昆蟲(Edible Insects )報告，由於昆蟲擁有高繁殖力、高飼料轉化效率和快速生長速度，亦可以在小型模組化空間中飼養，與其他牲畜物種相比，與昆蟲生產相關的低碳、水和生態足跡從環境永續性的角度來看使其具有作為永續糧食的良好潛力。一般來說，食用昆蟲是蛋白質、脂肪酸、維生素和礦物質的良好來源，這使它們能夠成為健康人類飲食的食物來源及動物的永續營養飼料來源。這些因素使昆蟲可幫助解決與全球人口成長相關的糧食不安全問題，同時又不會傷害環境。昆蟲粉目前在市場上已可以購得，亦有廠商開發添加昆蟲成分的穀物麥片、豆腐和漢堡排等產品。吃陸生昆蟲的做法在世界許多地區被廣泛接受，然而，在西方文化中，吃昆蟲普遍較不被大眾接受，為了使食用昆蟲更具吸引力，研究人員建議將昆蟲變成粉末。乾燥和粉末狀的昆蟲，類似於穀物粉或植物來源的粉末，可應用於多種食品中，提升其蛋白質含量。昆蟲壽命短，繁殖速度很快，並且僅需要簡單少量的棲息地和營養需求。因此昆蟲蛋白的收穫速度比牛或豬快得多，飼養需要的用水也更少。昆蟲的收穫週期一般為 45 天，遠短於傳統農場動物的 4 到 36 個月。目前，有超過 2,000 種昆蟲已被確定為可供人類安全食用。一種特定類型的蚱蜢甚至被證明可以產生與豬和牛相同的蛋白質，稱為肌動蛋白(actin)和肌球蛋白(myosin)。美國西維吉尼亞大學戴維斯分校的研究團隊發表研究，確定了蟋蟀、蝗蟲和蠶蛹粉的蛋白質特性和營養功能，因此為開發高效的蛋白質分離技術奠定了基礎。研究人員以專利技術從昆蟲中分離蛋白質，利用控制蛋白質溶液的 pH 值使蛋白質沉澱，可以有效地從昆蟲中分離出肌肉蛋白(Muscle proteins)、肌球蛋白(myosin)和肌動蛋白 (actin)等蛋白質，產生具有高營養和功能的分離物，並可了解分離蛋白質的特性以及它用於人類食品中的潛力。研究團隊希望該技術未來能有助於減少飢餓、營養不良等糧食安全問題。【延伸閱讀】- 面對即將來臨的蛋白質危機，究竟是藻類還是昆蟲能救贖？

#食用昆蟲 #蛋白質 #永續糧食

運用微生物發酵製造卵白蛋白的永續替代方案

2022/08/01

雞蛋白粉(又稱蛋清粉)為食品工業中廣泛使用的原料之一，未來市場預計將持續成長，而日益增加的消費需求也讓生產鏈中的永續與動物福利議題受到關注。在生產鏈源頭的蛋雞養殖過程中，會產生大量的溫室氣體，並會造成水資源短缺、生物多樣性喪失和森林砍伐等問題。此外，集約化的養殖易使動物成為人類病原體的重要宿主，導致人畜共通傳染病的爆發。【延伸閱讀】- 歐洲動物保護組織呼籲提高養殖雞標準芬蘭赫爾辛基大學與芬蘭科技研究院(VTT)組成的未來永續糧食系統研究小組發布研究，顯示利用真菌生產卵白蛋白(ovalbumin,蛋清中主要的蛋白質成分)能有效減輕雞蛋白粉生產過程造成的環境負擔。細胞農業，用於重組成分生產時又稱精準發酵(precision fermentation)，能為動物性蛋白生產提供新的方案。蛋白粉中的蛋白質有一半以上來自卵白蛋白，VTT成功利用基因工程技術以木黴菌Trichoderma reesei製造卵白蛋白，並將其從細胞中分離後濃縮乾燥為最終產物。團隊的研究顯示，以真菌生產的卵白蛋白減少了近 90% 的土地使用需求和 31-55% 的溫室氣體排放。未來如使用低碳能源生產，精確發酵有可能將影響降低多達 72%，而用水對環境的影響則與生產地點所在位置有高度關聯，整體而言，該研究顯示了精準發酵技術在提高蛋白質永續生產的潛力。

#木黴菌 #細胞農業 #蛋白 #永續生產

再生醫學新材料「蜘蛛絲-Janus纖維」可吸引細胞並刺激細胞生長

2022/07/27

蜘蛛絲是一種韌度高、穩定且可被生物分解的天然纖維，同時也具備無毒、生物相容性且不易滋生微生物的特性，其對於再生醫學的應用具有極大潛力，科學家將其列為輔助神經細胞生長的候選者。然而，蜘蛛絲的生成相當繁複且耗時，因此，Bayreuth大學的材料科學家利用多種生物技術優化該天然產物。首先，科學家修飾微生物序列以生產出品質穩定的2種蜘蛛絲纖維，第一種蜘蛛絲的蛋白質序列裡，取代其中一個胺基酸，使電荷轉為正電，對細胞更具吸引力，第二種則加上半胱胺酸，使化學反應容易形成，接者，利用靜電紡絲技術將2種蜘蛛絲並排處裡生成結晶，並將金奈米粒子耦合在蛋白質中，以製造出同一種材料中，含有兩種不同的優化蛋白，該蜘蛛絲不具有水溶性，而具導電性及雙面的特徵，如同羅馬神一般，故將其命名為Janus纖維。科學家將塗有金奈米粒子的Janus纖維用於刺激肌肉細胞生長，細胞受到電脈衝而產生收縮反應，表示Janus纖維具有一定的功能性，此外，科學家更進一步研究蛋白質修飾，欲使生長因子黏附在蛋白質上，這些不僅可促進細胞黏附在表面，還可以有方向性的使神經細胞快速生長，以作為受損神經或肌肉細胞的生長平台，此研究發表於Angewandte Chemie期刊。【延伸閱讀】- 含有薑黃素的奈米載體可緩解高眼壓引發的視網膜神經節細胞損傷

#蜘蛛絲 #雙面纖維 #Janus纖維 #導電性 #細胞

以色列MeaTech 3D培養出有史以來最大的人造牛排

2022/03/21

以色列人造肉公司MeaTech 3D宣布成功列印出一塊3.67盎司(約104公克)由真正活肌肉及脂肪組織所組成的人造牛排，這個成就是該公司規模化生產生物列印牛排的重要里程碑，有望在未來協助傳統畜牧業減少釋放到大氣中的甲烷排放量。　　MeaTech的人造牛排是由真正的活肌肉和脂肪細胞所組成，不含任何大豆或豌豆蛋白等植物性替代品，該公司的目標是最大限度的提高真實細胞含量而非不是肉類的成分，開發出一種能真正代替傳統牛排的產品。養殖牛排細胞是運用最先進的專利技術生產，首先會從組織樣本中分離出牛幹細胞(bovine stem cells)並進行繁殖，在達到足夠的細胞量後，幹細胞會被配製成能與MeaTech專利3D生物列印機兼容的生物墨水，並運用設計出來的數位牛排結構將其列印出來。　　而列印出來的產品會被放置在一個培育箱中等待熟成，在那裡列印出來的幹細胞會分化成脂肪和肌肉細胞，再進一步發育成脂肪和肌肉組織，最後形成一塊完整的牛排。MeaTech打算繼續改良生物列印及栽培技術，希望使培養肉品擁有更多接近真實牛排的特徵，目前正在積極開發一套最新的製造技術，包含用於生物列印的牛肉、豬肉及雞肉細胞株(cell lines)，用來生產以真實細胞為基底的優質蛋白質替代產品。【延伸閱讀】全球首件！新加坡准賣實驗室培養肉

#人造肉 #3D列印 #畜牧業 #甲烷減排

以色列Future Meat Technologies推出全球第一個工業化人造肉生產設施

2022/01/03

以色列Future Meat Technologies是運用創新技術來生產人造肉的產業領頭羊公司，它開設了世界上第一家人造肉工廠，每天可生產約莫500公斤的人造培養肉品，相當於5,000個漢堡量，使運用動物細胞進行肉品規模生產成為可能。這個設施目前可以無需使用動物血清或基因改造技術來生產養殖雞、豬及羊肉，未來也計畫進行牛肉的生產。該公司的專利技術可加速生產週期，使產能比傳統畜牧業快約20倍，而人造肉工廠的零殘忍生產流程與傳統的肉類生產方式相比，預計將減少80%的溫室氣體排放、99%的土地使用及96%的淡水消耗，目前正與多個地區的主管機關協商其生產設施的核可，並積極尋找合適的地點擴張，目標是2022年於美國上架。　　Future Meat Technologies的首席執行官表示，工廠的開業意味著Future Meat Technologies 往打入肉品銷售市場的道路上邁出了一大步，擁有一條正在運行的工業生產線可以加速產品及相關法規的發展，是推動2022年人造培養肉品上架的關鍵因素。公司創始人兼首席科學官補充，該生產設施還必須證明人造培養肉可以比市場預期更快的達到成本平衡，才能真正成為顛覆傳統的產業領頭羊。另專利的培養基再生技術使工廠能夠達到比產業標準高10倍的生產密度，未來的目標是讓每個人都能負擔得起人工培養肉品，同時確保能生產出永續又健康的美味食品，保障後代子孫的糧食安全。【延伸閱讀】人造肉趨勢－不是科幻小說，企業公開「養肉」設備

#糧食安全 #人造肉 #工業化 #永續發展