作者KSfish (不下棋 勿扰)
看板NCHU-PP87
标题公元2000年食品生物技术产业研发趋势与展望
时间Sun Nov 26 18:30:54 2006
http://agbio.coa.gov.tw/food/information_detail.asp?dno=2614&ito=30
近年来与食品相关的生技产品最为热门的要算是基因食品。由於基因转殖植物研发时程较
长,投入之人力与经费也多,回收时又遇上社会接受度问题,所以除了大型跨国性企业外
,一般中小型企业不会轻易投资此一领域。
除了基因食品以外,与生物技术相关的食品产业是另一项受注意的投资项目,包括有
甜味剂、保健食品、寡糖、乳酸菌产品、多胜类食品、高度不饱和脂肪酸、多酚类产品以
及食品检验用药等。这些产品研发的门槛较低,投入成本回收较快,所以不仅是先进国家
企业纷纷拓展此一领域,在台湾地区也是一股热潮,值得注意。
食品生物技术产品中大多数以健康为诉求,而追求健康与防止老化是目前生命科学发
展一大趋势,所以迎合潮流与掌握趋势便成为食品生技快速进展的动力。加上现阶段中草
药的研发由於受到一些成功例子(如银杏、人参、灵芝等)的刺激,大家争先恐後的进入
中草药领域,但要由中草药中萃取单一或多种有效成分,以复方型态申请新药所需时间相
当长(8~15年),商品上市最快方法就是先以保健食品方式供应,长程目标在於新药的研
发与允可。
在这种背景之下,台湾地区许多企业转型或跨进生技领域时均锁定保健食品项目,包
括国营企业的台糖、中油、台盐、台肥,以及传统大型食品公司,如味全成立生技中心研
发巴西磨茹、红硇、乳酸菌,统一公司乳酸菌优酪乳,金车食品的灵芝以及工研食品的冬
虫夏草等,这些都足以说明保健食品的研究与新药开发有密切关系,前者并是後者的初期
工作,进入公元2000年之後,抗衰老、防老化以及抗癌、提高免疫力食品更成为热门课题
。
一、 甜味剂
生物技术甜味剂以阿斯巴甜(aspartame),为代表,知名度最高,目前三大高甜味
的甜味剂市场,全世界每年需要量以阿斯巴甜而言大约是1万8千公吨,acesulfamek为
1800公吨,而sucralose为200公吨左右。公元1998年以後赤苏糖醇(erythritol)以及木
糖醇(xylitol) 等糖醇类甜味剂有成长趋势10
1997年认定赤苏糖醇为GRAS物质(即一般认为安全的物质),1999年6月联合国组织
之JECFA (FAO/WHO组成的食品添加物专家委员会)也确认赤苏糖醇不具毒性,美国
Cargill公司与日本三菱化学筹组MCsweet公司;2000年春天开始生产,年产量为2万公吨
。比利时Cerestar公司在1998年时将义大利工厂扩建至年产量1万公吨,同时在美国新建
工厂,公元2000年开始美国厂一年可生产三万公吨。
与阿斯巴甜并列三大甜味剂之一的sucralose为美国Johnson & Johnson公司的子公司
McNeil Speciality Products公司所研发的甜味剂,是一种砂糖的衍生物,
trichlorogalac tosucrose,甜度是砂糖六百倍,安定性高,1998年4月经美国FDA核准上
市。另一项甜味剂acesulfamek为6-methyl-1,2,3-oxathiazine-4(3H)
-one-2,2-dioxane的钾盐,甜度为砂糖的二百倍左右,与阿斯巴甜不同的是在酸性与高温
条件下也不会发生变化。这是德国Hoechst Foods Ingradients公司所研发生产的。
甜味剂的研究在近年来趋向於促进身体健康机能性,如赤苏糖醇有抗氧化功能,木糖
醇有预防肌肤乾燥效果,阿斯巴甜则具有界面活性与抗氧化机能等。
其他重要甜味剂还有高甜味 蛋白brazzein之立体结构甜味剂,这是西非
Pentadiplandra brazzeana果实中抽取而得,1999年美国Wiscosin州立大学Medison分校
解析出其氨基酸有54个,甜度为砂糖的2000倍以上,也很安定。
这些甜味剂在台湾并没有生产,主要产品来自国外。
二、寡糖类
寡糖类由於能促进体内双叉杆菌(bifidobacteria)的生长,添加在饮料中成为健康
食品,是行销很广的食品生技产品,台湾也能生产某些寡糖产品。
1998年以後寡糖类被发现除了整肠以外还有其他新的机能,如乳果寡糖(
lactosucrose)能促进钙的吸收,降低骨质流失。洋菜(琼脂)寡糖(
agarooligosaccharide)是由琼脂等含有大量多醣类当中的琼脂糖(agarose)经分解所
制得,成分是分解後的琼脂双糖(agarobiose)及其双倍,三倍寡糖的混合物,1999年证
实具有抗氧化、抗癌作用,可以用在炎症之预防与治疗,经由老鼠实验得知,投与产量增
加时并有抑制败血症性休克之功效。来自虾蟹外骨骼的几丁聚寡糖(
chitosanoligosaccharide)经由人体实验发现可以规昇免疫细胞NK细胞的活性。
寡糖类产品是1970年代以後食品生物技术重要产品,在台湾也创造了良好销售成绩,
今後的发展必然朝向机能性用途方面,此一领域的研发动向值得进一步观察。
三、 海藻醣(trehalose)
海藻醣广存於自然界,由微生物到植物、昆虫都有的糖类。具有使蛋白、核酸、细胞
膜等生体成分安定化作用,拥有由外界所承受之压力(如乾燥、冷陈、渗透压等)到保护
生体之机能。这项生技产品是1995年由日本林原公司研发成功,由於用途很广,因此极受
注目,目前生产厂家为日本林原及日本食品化工公司两家。前者以淀粉为原料利用新酵素
转化法确立低成本量产技术,1999~2000年更扩增生产规模至1万5,000吨,市场规模由
0.3亿美元成长至0.45亿美元。海藻醣主用途为食品,林原公司在1995年将海藻醣商品化
之後,到2000年已超过5千家厂商,6,000种以上产品添加了海藻醣。该公司并积极研发机
能性用途,并积极拓展国际市场,1997年2月在英国,9月在美国设立据点,公元2000年并
将技术移转在日本以外国家生产。
由淀粉生产海藻醣时,林原公司使用了六种酵素,其中两种是耐热性酵素,这是由大
约5,000种土壤菌中筛选得到,较传统酵素耐热超过十度,经监定後是Arthrobacter
ramosus S34菌种。
海藻醣机能性功用最近更有重大发现,以一百位停经妇女作实验,发现有抑制骨质疏
松作用,这方面的研究必将持续进展。
四、 机能性食品/健康食品
食品与医药品最大的不同是食品不能宣传具有疗效,但事实上许多食品有调节身体代
谢反应的作用。日本政府将具有健康机能作用的食品称为机能性或特定保健食品,一般俗
称为健康食品,这些名词也在台湾地区使用。
台湾地区自从实施了「健康食品等理法」之後,必须经过审查接与核准字号後才能宣
传疗效。广义的健康食品销量额及种类并没有因为此一法案的实施而减少,显示健康食品
的发展是一股挡不住的潮流。
有关食品机能性的研究,由1998年开始持续的热门课题是抗氧化食品的研发,使得含
有多酚类(polyphenol)食品知名度大为升,产品种类也增加许多。
1999年10月26日美国FDA核准可以宣称1天若食用25公克大豆蛋白,能够降低血中胆固
醇量,减少罹患心脏病,这是基於日益蓬勃的机能性食品领域所作的新措施,欧洲及日本
等国对健康食品的管理也进行修正。
目前机能性食品种类相当多,以作用目的来分类的话,有抑制血液中性脂肪、糖尿病
、高血压、整肠作用、防止蛀牙等较受欢迎,以食品成分来区分则有异黄酮 (
isoflavone)、大豆蛋白、抗氧化食品、食物纤维、糙米、油脂、脂肪酸以及消化酵素抑
制剂等。
预料机能性食品将发展成重要生技产业之一,也是投资者选定的重要目标。
五、 乳酸菌
乳酸菌食品虽然自古以来就有,但以生物技术方法生产的优酪乳却使得乳酸菌食品重
新受重视。台湾地区也曾因为不同厂牌优酪乳到底能不能通过胃酸考验,引起热烈争辩,
也使得优酪乳产品销售量急速上升。
到目前为止,利用重组DNA技术的乳酸菌产品尚未上市,但对於乳酸菌新机能的研究
仍持续进行,初步发现乳酸菌可以抑制造成胃溃疡原因的菌种Helicobacter Pylori,若
能进一步在人体实验得到证实,将使乳酸菌食品的用途更为扩大。
由於部份优酪乳产品在台湾地区已获得政府健康食品认证,预料这类产品的发展将是
无可限量。
六、 多胜食品/多胜营养剂
多胜食品(peptide foods)是指添加具有生理活性之食品。研究得较多的有降血压
多胜,例如日本卡尔必思公司由Lactobacillus helveticus 所制成的优酪乳中精制得降
血压的双胜(dipeptide),1999年销售量为150万盒,大约为0.7亿美元。另外有减低血
清中性脂肪的血球蛋白(globin)分解物 ,磷脂质结合大豆多胜,促进钙质吸收的多胜
,CPP (Casein phosphopeptide)等。
七、高度不饱和脂肪酸/脂肪酸
生物技术近年来提高油脂附加价值,促进人体健康方面之究研有极大进展,EPA与DHA
是较为熟知的两项产品。1999年另有中链脂肪酸产品的上市。这是碳数在6~10个左右的
脂肪酸,中链脂肪酸与甘油结合成的甘油三酯(TG, triglyceride)在消化道中,不会形
成胶束(micella),经由门脉直接吸收,在肝脏中迅速代谢成为能源,是一种不易累积
在体内的油脂。此外如甘油双酯(DG, diacyl glycerol)添加的食用油,食用之後血中
中性脂肪不易上升,也不会在体内累积成脂肪。
这此新的生技产品,将继DHA、EPA之後主导生技食品的油脂市场,值得特别油意。
八、多酚类
多酚类生技食品的兴起是由於受红酒饮用热潮而带动的。多酚原是指一些植物二级代
谢产物,包括有花色素(antho-cyanin)、类黄酮(flavonoid)等植物色素以及儿茶酸
(catechin),丹宁(tannin)等芳香系含有多个氢氧基的化合物。由於具有抗氧化、抗
腐蚀性等多种生理活性作用,因此商品化速度极为快速。
作为食品原料的多酚物质,在1990年代初期几乎都是茶抽出物之後其他植物来源者也
陆续研发成功,如葡萄种子、苹果、绿茶等。
抗氧化物质一直被视为去除人体过剩自由基、防止老化最有效化合物,这一类产品的
发展较慢,但由葡萄子以及绿茶儿茶酸产品受欢迎情况,可以推断这是一片待开拓,有希
望的领域。
九、食品检验用药
食品检验用药这两年来最为热门,而且与生物技术相关的是食品中毒以及基因食品检
验用的。两者都用及聚合繍连锁反应(PCR)以及酵素免疫生物技术。
食品中毒检验药中较为有名的产品有美国Qualicon公司所研发成的BAX screening
system,检验对象为salmonella,0-157:H7。澳洲Biotech. Australia公司的「TECRA
UNIQUE」,1999年4月上市,这是结合多株抗体的酵素免疫侦测剂。
在检验基因食品方面之市场随着基因食品受全球讨论安全性问题的因素下,1999年~
2000年两年间迅速成长,公元2000年已有大约0.8亿美元市场。美国Strategic
Diagonostics公司上市的「重组DNA大豆检验套组」、「重组DNA食品检验套组」、「
Roundup Ready大豆检验套组」等最受欢迎。另外日本宝酒造公司也在1999年底确立了定
量检验重组DNA大豆的技术,并即将商品化。预料随着基因食品安全性的要求声音日渐扩
大,此一方面的需求将持续增加。
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