Monthly Topic 文 蘇惠美 一 前言 藻類以肉眼可見可區別為二類 一 為看得到其形態 另一為看見其量大 產生的顏色 大部分的海藻 (seaweed, macroalgae ) 種類 都能以眼睛分辨其為 葉片狀如紫菜 石蓴 海木耳 ( 圖 1) 類似有根莖葉狀如蕨藻類 ( 圖 2) 而大 多數的微藻 (microalgae ) 種類 會以顏 色凸顯其存在 如養殖藻水 ( 圖 3) 紅 圖1 海木耳 潮 綠色水池魚塭 顏色鮮豔的珊瑚 家庭用水處理透明水管黏住的綠點 則 必須借助顯微鏡才能看到其樣貌 因此 本月專題 海藻利用的歷史悠久 在李時珍的 本 草綱目 中記載了海帶 馬尾藻 石蓴 紫菜 麒麟菜等藻類的藥用療效 微藻 作為保健食品 則源於德 日研究人員 在 1960 年代建立之大量養殖技術 開啟 了商業生產之小球藻 (Chlorella ) 與螺旋 臺灣藻類 08 藻 (Arthrospira )( 圖 4) 作為保健食品 圖2 3種蕨藻 圖3 養殖之綠色擬球藻與黃褐色等鞭金藻
科學研習 51-7 圖4 螺旋藻 圖5 海藻成份應用產品 海藻的用途以直接作為食品 (78 ) 占 公噸 ) 裙帶菜 (Undaria pinnatifida, 最大宗 其次萃取其藻膠多醣類 (12 ) 1.8 百 萬 公 噸 ) 龍 鬚 菜 (Gracilaria 應用於食品 化妝品等工業 ( 圖 5) 也 spp. 1.4 百萬公噸 ) 與紫菜 (Porphyra 可作為動物飼料 特殊色素 螢光蛋白質 spp. 1.4 百 萬 公 噸 ) 東 亞 生 產 的 溫 生物肥料 以及未來第三代生質酒精之 帶海藻 ( 海帶 裙帶菜 紫菜 ) 大多作 料源 近年來利用藻類來吸收養殖排放 為人類食品 而東南亞生產的熱帶海 水營養鹽 以達環境永續之整合型養殖 藻 ( 麒麟菜 ) 則主要用來萃取卡拉膠 受到世界養魚大國研究人員之重視 (carrageenans ) 部分作為食品 台灣養 微藻的利用以保健食品為主 也可作 殖最多的龍鬚菜主要用來養殖九孔 2009 為養殖用餌藻 動物飼料 化妝品與特用 年產量約 4,383 公噸 其他野生紫菜 青 化學用品 近年來 因具有固定二氧化碳 海菜 石花菜與其他藻類共約 212 公噸 利用廢水及作為生質油料原的潛力 微 大多作為食品 法國核准作為食用的海 藻在能源 環境及農業工業應用上吸引廣 藻種類有褐藻類 ( 泡葉藻 Ascophyllum 大的注意 墨角藻 Fucus 海條藻 Himanthalia 裙 帶菜 ) 紅藻類 ( 紫菜 掌藻 Palmaria 品 餌飼料 化粧品與生態維護上加以概 palmata 角叉菜 Chondrus crispus 述 龍鬚菜 ) 及綠藻類 ( 石髮 石蓴 ) 有些 二 食品 藻類萃取的成分也應用於化妝品 本文僅就海藻與微藻在食品 保健食 養殖或野生海藻作為食品之比例最高 (78 ) 大多數以乾製品或鹽漬品販售 產量約 1 千 5 百萬公噸鮮重 總產值達 以新鮮海藻類直接食用的種類不多 ( 圖 74 億美元 養殖海藻產量最高的是海帶 6) 本中心研發之海葡萄又名綠色魚子 (Laminaria japonica, 4.8百萬公噸) 醬 因不耐冷藏冷凍 需在保鮮 1 週內食 其次為麒麟菜 (Euchema spp., 3.8 百萬 用 與生魚片搭配養眼又可口 為鮮食珍 JUL 2012 依 據 FAO 資 料 2008 年 世 界 海 藻 總 09
Monthly Topic 圖6 生技展食用海藻乾品與鮮品 本月專題 品 乾製品以冷開水略加浸泡 撈起瀝乾 色 可提升血液中脂締素含量 達到調 後 可做成沙拉 滷味 可快炒 ( 加入 節血糖 血脂及減少體脂肪堆積 因而 肉絲 蛋 ) 或加入味潧湯 稀飯 湯麵中 減緩代謝症候群的發生 ( 蔡等 2009) 綜論海藻的生物活性成分 Holdt and Kraan(2011) 指出為多醣類 蛋白質類 臺灣藻類 10 三 保健食品 油脂類 色素類 酚類及其他褐藻多酚 有些具機能性成分的微藻或海藻 因 (Phlorotannin ) 海藻多醣類可再細分 顏色 味道與口感不佳 常以其萃取成 為膳食纖維 褐藻膠 (alginates ) 卡拉 分或混合多種素材 製成錠劑 膠囊等 膠 洋菜 (agar ) 褐藻糖膠 (Fucoidan ) 各種形式的保健食品 ( 圖 7) 在衛生署 及石蓴醣 (Ulvan ) 等 大多數海藻多醣 審核通過之 210 項健康食品中 保健功 類可提昇人體健康 例如創造較好的腸 效為調節血脂功能共88 項中藻類有4項 內環境 具有抗病毒 抗腫瘤 降低膽 引藻片 ( 小球藻 ) 有機茯加力藻錠 ( 小 固醇 降低血脂肪 預防肝損傷 抗氧 球藻 ) 活綠美綠藻片 天然螺旋藻錠 化 調解免疫與抗發炎的特性 海藻之 其保健功效成分為亞麻油酸 (Linoleic 蛋白質類在糖尿病 癌症 AIDS 應用上 acid ) 及 次 亞 麻 油 酸 (α-linolenic 及心血管疾病預防有正面功效 多酚則 acid ) 保健功效宣稱經動物實驗證實 (1) 具有抗氧化 輻射防護 抗生物 降肝 有助於降低血中三酸甘油酯 (2) 有助於 糖等功效 以褐藻類含量較多 以老鼠 降低血中總膽固醇 (3) 有助於降低血中 作試驗 含褐藻多酚與褐藻糖膠之商品 低密度脂蛋白膽固醇 保健功效為免疫 有提升學習能力及增加記憶之效用 ( 黃 調節功能共 33 項中藻類也有 4 項 綠寶 與吳 2011) 藻褐素 (fucoxanthin ) 黃橙 綠藻片 天然綠藻錠 藍波健康錠 珍
科學研習 51-7 圖7 藻精 蛋白 綠藻 螺旋藻 藍藻錠 其保健功效成分為葉綠素 藻 於被人體吸收的藻寡醣 - 褐藻糖膠 實 藍素 (Phycocyanins ) 保健功效宣稱經 驗證明除了能活化免疫細胞 吞噬細胞 動物實驗證實 (1) 有助於促進吞噬細胞 及自然殺手細胞活性 也擁有良好的抗 活性 (2) 有助於促進自然殺手細胞活性 氧化效果 ( 吳,2010) 臺灣生產微藻的公司有臺灣綠藻 國際綠藻 遠東藍藻 味丹生技 光 四 餌 飼料 球 藻 少 量 的 杜 莎 藻 (Dunaliella ) 年蝦的食物 並藉由它們將藻體的長鏈 紅 球 藻 (Haematococcus ) 紫 球 藻 不飽和脂肪酸 (LPUFA 含 DHA EPA) 色素 (Porphyridium ) 與 寇 氏 隱 甲 藻 (Cryp- 帶入魚體 ( 圖 8) 還具有抗菌性 促進 thecodinium cohnii ) 在世界的微藻 免疫力 改善水質 分散魚苗 誘引初 產業上居領先地位 紅球藻含有抗氧化 次攝餌 以及維持餌料動物的營養等功 力最高的蝦青素 (Astaxanthin) 紫球藻 能 LPUFA 會影響魚苗的成長 活存 神 含有 omega 6 不飽和脂肪酸 ARA( 花生四 經發育 滲透壓調節及操作抗力等 含 烯酸 ) 寇氏隱甲藻為異營藻類 富含 DHA 的等鞭金藻 (Isochrysis galbana ) omega 3 不飽和脂肪酸 DHA( 二十二碳六 細胞大小 3-7 微米 為魚 蝦 貝苗及 烯酸 ) 經萃取 微膠囊化成為美國各大 動物性餌料的餌料 提供足量在健康石 嬰兒奶粉大廠配方成分之一 斑魚苗育成率 佔有 50 以上的貢獻 水試所以未被有效利用之海藻為原 度 含 EPA 的擬球藻 (Nannochloropsis 料 萃取出機能性成分 研發多項肌膚 oculata )2-5 微米 適合用來培養輪蟲 保養品 保健品等 自褐藻萃取成為易 維持魚苗池水色 為海水魚類綠水育苗 JUL 2012 微藻類不僅可作為輪蟲 橈足類與豐 璧等 生產的種類主要為螺旋藻及小 11
Monthly Topic 本月專題 圖8 微藻在石斑魚苗培育之應用 如石蓴 ( 圖 9) 龍鬚菜 掌藻 海帶等 作為餌料 尤其高溫環境下 人工飼料 臺灣藻類 易腐敗且汙染水質 更需投餵新鮮海藻 海藻含有豐富的礦物質 微量元素與維 生素 且其游離胺基酸與動物飼料相近 適合作為飼料補充物 已應用於家禽 豬 魚 ( 鱒魚 吳郭魚 鯛魚 ) 等 海 藻豬口感滑嫩 - 農產奇蹟 胡志強阿基 師共同推薦促銷 海藻豬 在地食材 圖9 九孔與餌料石蓴 技術之主要藻種 缺氮下油脂產率高但 五 化妝品 EPA 成份減少了 是近年來研發生質油熱 海藻萃取物宣稱有賦予肌膚細胞再 門藻種之ㄧ 牡蠣 鳳螺 海水蝦 海 生 抗皺 緊實 明亮 保濕等功能 膽 海參與九孔等幼苗 均需投餵微藻 常見於各種化妝品 保養品成份配方 才能有較佳的活存與成長 中 如海洋拉娜宣稱含有巨藻 具有鎮 但使鮑 九孔 海膽成長則需以海藻 12 成為 5 月新聞題材 定舒緩 抗老緊實 縮小毛孔等功能
科學研習 51-7 圖10 骨藻 紀梵希黑鑽奢華乳霜之關鍵成分為骨藻 槽 經過 539 天 池水硝酸鹽 - 氮及磷 (Skeletonema costatum 圖 10) 萃取物 酸鹽 - 磷降至 1.27 ppm 及 0.07ppm 與原 賦予肌膚細胞重新回到健康緊密狀態 注入海水差異小 同時也生產 400 公斤 水試所研發之褐藻萃取物富含 Fucose 成 海木耳 顯示應用海藻於整合型養殖 分等 實驗證明能活化纖維母細胞 促 可維持養魚池之水質並增加經濟海藻的 進其膠原蛋白合成 抑制組織胺的分泌 收益 促進傷口癒合 具有消炎作用 能改 善皮膚乾裂者之膚質 可作為美容保養 品之天然素材 ( 吳,2010) 參考文獻 1.吳純衡(2010) 海藻機能性成分萃取與應用 簡報 六 生態維護 集約式鮭魚養殖場之鮭魚僅利用飼料 中 1/3 之營養 剩餘 2/3 之營養溶於養 脂締素之研究 水試專 訊 27: 30-33. 3.黃培安 吳純衡 (2011) 褐藻多酚對記憶及學習 能力的影響 水試專 訊 35: 24-26. 研究人員將大西洋鮭 紫貽貝及海帶整 4.Holdt, S. L. and S. Kraan (2011) Bioactive 合為多營養階層之養殖 除增加養殖收 compounds in seaweed: Functional food 益外 解決環境優氧化與海藻單養營養 applications and legislation. J. Appl. Phycol., 23: 543-597. 殖環境 成為水華發生之誘因 加拿大 2.蔡儀冠 黃培安 吳純衡(2009) 藻褐素調節體內 鹽不足的問題 本中心以 2000 噸循環水養殖黃鰭鮪 池水累積高量的硝酸鹽 - 氮 (18.56ppm ) 及磷酸鹽 - 磷 (3.81 ppm) 在循環過程 中增設 4 個 1.8 噸的石蓴與海木耳養殖 蘇惠美 任職農委會水產試驗所 東港生技研究中心研究員 JUL 2012 魚 雖有水處理設施 經過 517 天之養殖 13