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生醫領域
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2019/10/17
美國伊利諾大學研究團隊利用咖啡外皮與豆膜等咖啡加工後所剩的食品加工副產物,發現咖啡廢棄物萃取液所含的兩種酚類化合物可緩解發炎反應,亦可改變葡萄糖的吸收模式,或許可成為預防第二型糖尿病、心血管疾病、肥胖等慢性疾病的最佳飲食策略。
2019/09/26
印度科學及工業研究委員會微生物技術研究所的研究團隊自土壤中分離出屬類芽孢感菌屬的細菌化合物,於抗藥性實驗、作用機制、動物實驗上‧證實經該化合物可有效殺死對克痢黴素產生抗性的細菌並達到制菌及抑菌效果,屬於較安全的用藥。
2019/07/23
海木耳在日本被稱為長壽菜,當中富含多種營養素,農委會水產試驗所在2012年開發海木耳養殖技術,也有廠商將海木耳做成飲品供一般消費者食用。近年國際許多研究1指出,海藻具有抗病毒、抗發炎、抗腫瘤······等保健功效,國立臺灣海洋大學食品科學系特聘教授吳彰哲,看準臺灣原生的大型紅藻海木耳已發展出養殖技術,深入研究海木耳的功能性,甚至結合抗登革病毒、抗肺癌研究,開發降低藻腥與去除重金屬的技術,期望開拓高價藻類產品市場。 國內藻類發展興盛 多集中在微藻   近年國內外有多筆研究文獻1指出,海藻具有抗病毒、抗發炎、抗腫瘤、抗血栓、提高免疫力等保健功效,國內正積極發展藻類保健食品,期望能拓展市場,目前多數藻類保健食品原料來源為微藻,如藍藻、綠藻等,由於國內微藻產業發展興盛,臺灣還曾一度成為全球綠藻出口大國。   雖然微藻產業表現傑出,但國內針對大型藻類的相關研究卻明顯不足,大型藻類的高附加價值產品製造技術多掌握在他國手上,而藻類原料也多從國外進口,如麒麟菜、鹿角菜膠等。   吳彰哲發現,國內較少鼓勵養殖藻類,翻開過去相關統計資料,能看到早期養殖藻類多為餵食九孔的龍鬚菜,當九孔產業沒落後,藻類生產則以野生採集為主。   農委會去年推動農業生物經濟產業國際化與永續發展計畫方案,期盼能透過研究人員的專業,因應人口老化、醫療成本過高及食品安全等問題,推動健康農業及相關產業發展,吳彰哲透過「海木耳機能性成分及其加工製程之開發與產業化應用」,精進國內大型藻類加工技術,及拓展藻類產業的市場。 尋找海中藻種開發 量產成為選擇關鍵   吳彰哲表示,過去臺灣海峽共記錄到360多種以上藻種,但應該還有很多藻種,有些藻種作為民眾食用,像南部有種藍綠藻被稱為情人的眼淚,這是種雨後才會長出的可食用藻,也有人稱作雨來菇。   不過要選擇可研發成高價商品的藻種,第一步得先考量是否能量產原料,吳彰哲指出,若藻種不能養殖,端靠野生採集會造成生態問題。   吳彰哲表示,過去水試所發現小琉球有生產一種大型紅藻,因為外觀類似陸地上種植的木耳,被稱為海木耳(Sarcodia suieae sp. nov.),民眾多採集海木耳熱炒食用,因此開發海木耳養殖技術,甚至也技轉給廠商生產,可用於食用或保健食品原料。   「海木耳成為臺灣新興養殖藻類,且相關生物活性研究與專利較少」,吳彰哲認為,海木耳有發展空間,決定投入海木耳機能性研究,開發相關加工技術。他表示,現在臺灣有海木耳養殖技術,就能投入功能性研究,嘗試發展產業應用,以達到生物經濟,若無法養殖,縱使開發成功都會面臨產量問題。 投入抗登革病毒、抗肺癌研究   吳彰哲指出,以目前大型紅藻發展來說,可分為兩大體系,可萃取出卡拉膠用於食品、工業的紅藻,如麒麟菜,另一種則是能萃取洋菜膠,如江蘺,以功能性來說,卡拉膠的功能性比較多,而洋菜膠的營養較少、功能性也較少,海木耳屬於卡拉膠體系。   吳彰哲研究團隊在測試海木耳生物活性過程中發現一些功能性成分,由於過去吳彰哲研究室曾進行過抗登革病毒、抗肺癌等相關研究,便思考海木耳與過去研究能否兩相結合。   吳彰哲表示,過去研究發現肺癌致死率很高,雖然已有藥物可治療但多有副作用,想找到用食品的方式嘗試預防跟治療肺癌,過去曾有研究發現褐藻醣膠具有這樣的功能性成分,「那海木耳是否也有這樣的功能?」   吳彰哲於是透過一連串細胞實驗與動物實驗,確認海木耳具有相似的功能性。他表示,從小型實驗鼠的代謝過程評估,可知海木耳的功能性成分是否能作用到指定位置,也能從中驗證萃取出的功能性成分純度是否足夠,初步結果發現,海木耳在抗登革病毒感染及抗肺癌細胞實驗皆有正向結果。 降低藻腥與去除重金屬 才能有效提高藻類附加價值   不過要將海木耳作為保健食品原料得先去除藻腥與重金屬,吳彰哲指出,藻類通常會有一股腥味,消費者其實不喜歡那種味道,因此有開發生物性方式螯合分解藻腥。   另外藻類是種會對抗逆境的生物,若生長海域受到重金屬汙染,藻類體內也會蓄積重金屬,要將藻類做成食品原料就必須要符合各國重金屬規範,於是也著手開發一些生物性方式過濾、螯合藻類含有的重金屬,「要能讓消費者願意吃,也要符合法規標準。」   吳彰哲認為,藻就像一個金字塔,把最頂端類似藥品成分的物質提取出來後,剩下可作為食品用途,最後殘餘的藻渣還能作為肥料跟飼料,用途相當寬廣,若只談藻類功能性,坊間也有公司僅靠單一藻類研發的保健食品,年營收達8億以上,會思考可否透過其他藻類的開發創造另一個生物經濟,依循前人的腳步開拓市場。   吳彰哲強調,目前藻類市場尚未飽和,其他藻類若經過功能性驗證,再加上好的加工技術將能開拓出更大的市場,有非常多的東西等著去研究及發展。 【研究文獻參考1】 Hsu, H. Y., Lin, T. Y., Wu, Y. C., Tsao, S. M., Hwang, P. A., Shih, Y. W., Hsu, J., 2014. Fucoidan inhibition of lung cancer in vivo and in vitro: Role of the Smurf2-dependent ubiquitin proteasome pathway in TGFβ receptor degradation. Oncotarget, 5(17), 7870. Shih, M. F., Cherng, J. Y., 2008. Potential protective effect of fresh grown unicellular green algae component (resilient factor) against PMA-and UVB-induced MMP1 expression in skin fibroblasts. European Journal of Dermatology, 18(3), 303-307. Fan, Y., Lin, M., Luo, A., Chun, Z., Luo, A., 2014. Characterization and Antitumor Activity of a Polysaccharide from Sarcodia ceylonensis. Molecules. 19, 10863-10876. Hidari, K.I., Takahashi, N., Arihara, M., Nagaoka, M., Morita, K., Suzuki, T., 2008. Structure and anti-dengue virus activity of sulfated polysaccharide from a marine alga. Biochemical and biophysical research communications. 376, 91-95. Chiu, Y. H., Chan, Y. L., Tsai, L. W., Li, T. L., Wu, C. J., 2012. Prevention of human enterovirus 71 infection by kappa carrageenan. Antiviral Research. 95, 128-134. Chiu, Y. H., Chan, Y. L., Li, T. L., Wu, C. J., 2012. Inhibition of Japanese encephalitis virus infection by the sulfated polysaccharide extracts from Ulva lactuca. Marine Biotechnology. 14, 468-478. Kazłowski, B., Chiu, Y. H., Kazłowska, K., Pan, C. L., Wu, C. J., 2012. Prevention of Japanese encephalitis virus infections by low-degree-polymerization sulfated saccharides from Gracilaria sp. and Monostroma nitidum. Food Chemistry. 133, 866-874.
2019/07/12
生物性敷料能夠有效縮短傷口癒合時間或促進血管生長,美國Kerecis公司就使用鱈魚皮開發傷口敷料,魚皮富含天然的Omega-3多元不飽和脂肪酸,具有抗發炎的特性,有利於皮膚組織的再生及癒合。目前相關技術已取得專利,可作為處理人類和動物燒燙傷的醫療用品。
2019/07/08
臺灣人酷愛豬肉,每年食用豬肉就佔總肉類大半,2017年獲世界動物衛生組織(OIE)認定為「施打疫苗口蹄疫非疫區」,2018年7月「拔針」(不再施打口蹄疫疫苗)後,臺灣豬肉可望重回外銷市場。不過,豬隻屠宰分切肉品過程中產出的廢棄物處理,也成為臺灣養豬產業最迫在眉睫的課題之一。   依據統計,臺灣每年屠宰的豬隻750萬至800萬頭,部分雜碎部位,因衛生考量較少被食用,每年產生不少廢棄物。 生物科技精煉,為畜產副產品提高經濟價值   「在生物科技運用下,內臟的經濟價值甚至超過肉品,讓肉品反而成為副產品。」東海大學畜產與生物科技學系系主任謝長奇教授說道。   謝長奇以澳洲為例,長年為牛肉前三大輸出國的澳洲,因西方人不吃內臟,在牛隻副產品的研究已久,且成果斐然,不但讓廢棄物比例降低,目前牛隻副產品的價格甚至比牛肉來得高,堪稱「循環經濟」最佳範例。 不同內臟部位要先經水解,做初步萃取。   本身主攻免疫調節與代謝症候群研究,在中國醫藥大學任教時即主持「健康食品功能性評估實驗室」時,謝長奇即曾以冬蟲夏草、一條根及人參等中草藥為素材與眾多藥廠合作產學合作案,擁有微生物發酵、中草藥保健與融合瘤單株抗體的快速製作等多項專利生技。 萃取物以多種酵素和微生物做細胞培養,待後續作抗癌研究。   謝長奇指出,由於在中藥炮製時,發現如能運用酵素水解或微生物發酵,可有效將傳統中草藥的有毒物質代謝掉,因此在轉任東海大學畜產與生物科技學系後,即思索如何將此一研究運用在畜產上。 融合癌細胞與可偵測的螢光劑,測試不同酵素或微生物對病毒的作用。 以專利提高競爭門檻,增加廠商合作意願   「關於豬血、豬皮的研究十幾年來已經很多,豬皮除可修復人體軟組織,還可製作膠原蛋白胜肽,豬血甚至不用分解就有血清抗體、血球蛋白,進一步分解則可得到降血壓的胜肽。但關於豬隻內臟的研究卻很少。」謝長奇說,內臟裡其實有很多結構蛋白,但因這些豐富的純化蛋白質從研究到生產線,其實有著重重限制,因此少有人願意投入。   限制之一,是部分內臟因主代謝,含有較多重金屬,在萃取後重金屬比例更高。   「為了代謝掉這些重金屬,我們嘗試過用酵素和微生物分解,後來選擇後者。」謝長奇說明,這是因為酵素不但單價高,可切的蛋白質位點也較單一,透過微生物分解的方式雖然過程繁複,但因可透過專利製造廠商的競爭門檻,可提高廠商合作意願。 透過老鼠器官切片,觀察發炎及損壞狀況。   也因為這個特質,讓豬隻副產品的另一限制——保存與運送過程有嚴格要求,在謝長奇的奔走下,成功串連同為東海校友企業的津谷食品,願意空出一條生產線及倉儲設備,解決原料的處理與保存。   「但這項研究能持續,還是有賴於農委會的『推動農業生物經濟產業國際化與永續發展計畫』的補助。」謝長奇說,由於近年來小分子寡肽應用在相關疾病的預防與治療上有長足的發展,促成東海與農科院的「豬隻結締組織膠原蛋白水解產物之多元機能胜肽開發」計畫,以不同微生物或酵素降解,進行小分子寡肽之產製,將之應用在減肥、減脂、降血糖、預防脂肪肝、抗肝炎肝纖維化、免疫調節、抗發炎與抗過敏等多元性機能。 連結研究最後一哩,嫁接學生職涯平臺   從實驗室到生產線,豬隻副產品要面對的最大鴻溝,仍在於消費者的刻板印象。   謝長奇分享,過去眾多產學合作案以人參、牛樟芝、冬蟲夏草為原料,並非是因為眾多對人體有益的成分只能從這些珍貴素材中取得,從2011年與國科會合作的「開發微生物發酵金線連之新穎代謝產物的生物活性及其應用」,就可知大自然中每種生物都蘊藏著許多寶貴的成分。   但為了在廠商之先,就想到該研究在面對消費者時會遇到的問題,謝長奇除了將未來應用首先鎖定在寵物市場,更多次前往日本參訪寵物相關協會與證照機制,更積極促成「財團法人臺灣寵物產業發展協會」,串連臺日兩方,導入證照機制,提供寵物行業相關人員能力提昇與職涯輔導管道,進而讓整體產業與國際接軌。   「身為一名教師,對學生的就業是有責任的。」謝長奇語重心長。   而目前這項研究,除了已完成豬肺、氣管、豬脾等副產品的抗生素、重金屬無殘留檢測,並與信元製藥、漢馨科技陸續建置酵素水解寡肽與微生物發酵產物製備的相關建置。   「在經過動物實驗後,預計可在2019年年中產品化。」謝長奇從終端消費者的思考出發,透過了解產業與消費者的需求,引導學生的研究,走向更實務的方向。
2019/06/24
每年9月到11月都是臺灣的菱角產季,在滿佈葉片的菱角田中,將葉子翻開,就可看到在莖條間蹦出的菱角。事實上,菱角的栽培歷史據載已有兩千餘年,更是臺灣臺南官田相當具有代表性的產物。如今,在臺北醫學大學研究團隊的努力下,將透過菱角殼抽取物與純化物的研究,讓廢棄菱角殼變身黑元寶,在保健方面帶來更大的利用價值。
2019/06/06
水稻熱量高且屬於高升糖食物,稻米吃下肚,被人體消化後,體內血糖容易會快速上升,對糖尿病患者來說,只能少量食用。國立中興大學農藝學系教授王強生看到部分族群困擾,4年前投入開發低升糖水稻品種,希望能找出糖尿病患者與減重族群都能盡情享用的稻米,目前研究團隊已經找到幾個低升糖水稻品種,經小鼠試驗結果,保守估計食用後的升糖指數狀況能有顯著的改善,預計在明年初提出植物品種權申請,通過後將可商業化種植、量產。 糖尿病患者也能好好吃白米飯   全球有60%人口以稻米為主食,米粒的主要成分為澱粉,人體食用稻米後,米粒最終會被消化成葡萄糖,成為熱量來源之一,但日常生活食用的稻米屬於高升糖(GI>55)食物,糖尿病患者及減重族群無法盡情享用。   對糖尿病患者來說,血糖不穩定就會影響到健康,有沒有可能從大量水稻品種篩選出不會快速升糖的稻米呢?王強生表示,投入開發低升糖水稻,就是希望能讓不能吃米的族群,如糖尿病患者,可以享用吃米食的樂趣。   農委會去年推動農業生物經濟產業國際化與永續發展計畫方案,期望能結合專家的研究能力,為人口老化、醫療成本過高及食品安全等問題,推動健康農業,因此王強生與國立嘉義大學生化科技學系暨研究所教授廖慧芬等多個單位一起合作「低升糖水稻品種之開發」,篩選低升糖(低GI值)或高抗性澱粉(resistance starch, RS)水稻品系,開發「低糖健康米」品種,作為糖尿病患者及減重消費者族群的米食品種。 改良自臺農67號 升糖狀況能顯著降低   全球食米市場內,有80%人口食用秈稻,臺灣早期也是以食用秈稻為主,不過目前國內以食用稉稻為大宗,王強生笑著說,要先做符合國內人民需要水稻,因此先從自己建立的臺農67號突變庫中篩選符合需求的水稻,未來會再發展秈稻的低升糖水稻品種。   王強生口中說著的臺農67號突變庫,正是過去他在農業試驗所的研究成果,當中有多達3000種以上水稻純系。他苦笑著說,這是血汗堆積出來的成果,因為水稻本來就屬於高升糖食物,篩選低升糖水稻其實很困難,是因為有大量水稻純系,才能生產很多米做分析。   研究團隊一共篩選了2000多種水稻,才篩到少數幾個低升糖水稻。王強生說,預備篩選試驗就做了3年,得透過生化技術,運用酵素模擬人體咀嚼稻米後的消化模式,像是胃消化、腸道吸收等,從中測定澱粉被酵素分解的能力,不能被分解的為抗性澱粉,得要高抗性才是低升糖水稻品種,每種水稻都做了3次以上的實驗,依據小鼠試驗結果保守估計,食用後的升糖狀況能顯著降低。 咀嚼次數都分析進去   研究團隊好不容易篩選出幾種低升糖水稻,但關鍵實驗才正要開始,王強生表示,具有高抗性澱粉的水稻,意味著稻米進入食道以後的消化率比較差,吃起來的口感偏硬,風味也比一般水稻差,因此適口性必須被考量進實驗內,挑選大家可以接受的品種,不然研發出低升糖水稻,難吃依舊沒有商業價值。   除了篩品種、挑口感外,王強生強調,連咀嚼次數都得詳細分析,「多咬幾下稻米,情況就不一樣」,由於食物消化狀況與人體嘴巴咀嚼情形有關,得要找到模擬嘴巴咀嚼的儀器,重複分析咀嚼次數,最後才能將實驗成果提出。   目前研究團隊已經掌握幾個低升糖水稻品種,並完成相關的動物實驗,確定這些品系具備低升糖潛力,下一步則會開始進行人體試驗,觀察人體食用後的血糖狀況。 最快今年提出品種權申請 農民種植無障礙   王強生表示,這次研究的低升糖水稻品種有考量市場接受度,當然農民種植情況也有考量進去,不管是土壤、培肥管理、溫度都與現在的臺農67號種植方式無差別,實驗沒有特別測定低升糖水稻對於抵抗病蟲害是否有特別傑出,但以這幾年種植經驗來看,沒有特別差異。   「預計今年就可以提出低升糖水稻的植物品種權申請,如果通過很快就能上市」,王強生表示,目前有進行小規模量產,也有許多農民有興趣合作,不過礙於品種權尚未申請、通過,暫時無法與農民合作,但已規劃好未來的商業模式,將從秧苗管理、契作下手,控制品種源頭,維護農民好的生產品質。 【相關資訊】 想更進一步了解此專案研發成果細節,請逕洽財團法人農業科技研究院陳小姐,電話:03-5185092,信箱:1032201@mail.atri.org.tw
2019/05/13
中國北京科技大學研究團隊研發出生物感應繃帶(屬新型態穿戴裝置),可連續監測與分析汗液成分,運用手機app分析知悉汗液內特定成分的濃度,並推估人體當下的代謝情況與健康狀態。目前進行產品效能提升之改良,以利於推廣於目標市場,成為個人保健醫療之商品。
2019/05/06
流行性感冒(簡稱流感)是由流感病毒造成的傳染性疾病,常見的傳染途徑為飛沫傳染,感染後有發燒、流鼻水、喉嚨痛、肌肉痠痛、頭痛、咳嗽及疲倦感等症狀產生。患者在接觸病毒兩天後發病,症狀可持續長達一至兩週,在其間可能因免疫力下降而產生如病毒性肺炎、細菌性肺炎等其他併發症。為治療流感病毒造成的流行性感冒,在醫療上不外乎給予抗病毒藥物或建議患者多休息、補充水分等作法。除了現行藥物予以治療外,或許能從人們常吃的食物及常服用的草藥中,找出能緩解或治療病症的食材及藥材。澳洲雪梨大學(University of Sydney)的最新研究發現,食用西洋接骨木(elderberry;Sambucus nigra)的漿果對於流感治療具有正面的效果。   長久以來西方將西洋接骨木作為藥用,經多次觀察與經驗發現,西洋接骨木具有緩解流感的功能,甚至部分研究也已證實其治療的效果。然而,鮮少有研究針對其中的抗病機轉與抗病成份進行系統性的分析。經雪梨大學團隊的研究發現並證實西洋接骨木果實的成分中,含有對抗流感病毒的成分。該團隊發現,果實內所含的某種花青素成分──cyanidin 3-glucoside (花青基-3-葡萄糖苷,簡稱:cyn 3-glu)能在病毒感染宿主細胞初期有效地阻止流感病毒與宿主細胞上醣蛋白結合過程;同時也能在病毒感染末期發揮作用。在另一方面,透過觀察IL-6、IL-8與TNF等抗發炎指標發現,西洋接骨木漿果萃取物確實能於提升細胞抗發炎反應,增強人體免疫力。【延伸閱讀】食用藻類可以有效減緩腸道症狀   研究團隊的這些發現,顯示西洋接骨木漿果萃取物在治療抗流感病毒方面的潛力。該研究可望優先應用在抗病毒藥物的研發方面,並預計於未來朝向活體試驗、功能性療效等方面進行更進一步的研究。   該研究已發表在<Journal of Functional Foods>。
2019/04/30
聯合國世界衛生組織於2019年3月18至19日召開首屆諮詢會議,審視了近期人體基因編輯研究行為,其中也回顧發生在中國的基因編輯嬰兒事件。試圖透過建立公開透明的登記作業制度,分享各國現階段人體基因編輯的研究成果,並進行有效的管理作業。目前這項制度仍由WHO進行意見蒐集與規劃中。
2019/04/22
日本金澤大學研究團隊發表咖啡之醫療研究,發現乙酸咖啡豆醇與咖啡醇這兩種雙萜類化合物具有延緩攝護腺癌細胞生長與抑制癌細胞轉移的效果,動物試驗發現同時加入兩種化合物的效果與控制組相比,在統計上顯著地抑制癌細胞的生長。
2019/03/21
愛丁堡大學的研究團隊確認具有抗癌與治療潛力的兩種蛋白,以蛋雞作為載體並經由基因轉殖,使得基改蛋雞產下抗癌雞蛋,研究的突破將成為抗癌的新希望。

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