健 康 專 欄

產業研究所對於真菌機能性油脂商品之研究報告

2020年02月20日
  必需脂肪酸是人體無法合成或合成量不足,但卻是維持身體健康所需的脂肪酸,因此必須由食物中攝取。其中多元不飽和脂肪酸(PUFAs)不僅是構成高等動物細胞的重要成分之一,且具有多種重要的生理功能,由食品或營養補充品中攝取已成趨勢。然而目前多元不飽和脂肪酸大部分源自植物或魚類,有資源枯竭的問題,因此科學家開始尋找其他來源,產油真菌(Oleaginous fungi)為其中的一個重要研發方向。
 

 一全球不飽和脂肪酸需求成長

  據Frost & Sullivan的研究,Omega-3及Omega-6多元不飽和脂肪酸素材方面,全球Omega-3及Omega-6多元不飽和脂肪酸素材整體巿場量值趨勢持續成長(圖1),年均成長(CAGR)分別為6.0%及10.4%。前二大廠商BASF及DSM分別佔有27%及17%的巿場。因中國大陸、日本、美國、阿根廷、巴西及荷蘭等地之需求增加,促使廠商加速相關機能性食品飲料的研究開發。

 
 
                                       圖1  全球Omega-3Omega-6多元不飽和脂肪酸素材巿場量值趨勢走向                                   
(資料來源:Global Omega-3 and Omega-6 Polyunsaturated Fatty Acid Ingredients Market, Frost & Sullivan, July 2014;
                   食品所ITIS計畫整理(2014/09))
 

 二真菌油脂為植物油脂之替代來源

  產油微生物 (oleaginous microorganisms)為菌體含油量佔生物量比例達20%以上之微生物,於微藻、細菌與真菌等微生物皆有產油類群,部份菌種油脂含量甚至可達70%以上。微生物生產的油脂又稱為單細胞油 (single cell oils, SCOs),相較於動植物油脂,單細胞油具有下列優點:(1)不與糧食作物競爭土地水源,無素食者不便的疑慮;(2)微生物生長週期短,利用現代生物科技發酵培養易於取得大量原料,不受季節氣候的影響;(3)利用培養機組成或發酵條件之調控,可誘導菌種產生特定組成的油脂並提高產量,降低生產成本。因此在資源枯竭與環保意識抬頭的今日,微生物油脂被視為動植物油脂的替代來源。據Frost & Sullivan的研究,全球來自於微生物的多元不飽和脂肪酸約佔三成(圖2)。
 
 
 
2  2012全球Omega-3Omega-6多元不飽和脂肪酸素材產品結構
資料來源:Global Omega-3 and Omega-6 Polyunsaturated Fatty Acid Ingredients Market, Frost & Sullivan, July 2014 ;
     食品所ITIS計畫整理(2014/09)
 

三、真菌機能性油脂商品後市可期

  產油真菌可產生w-6生合成途徑之γ-次亞麻油酸 (Gamma-linolenic acid, GLA)與花生四烯酸 (Arachidonic acid, ARA),生產菌種分別隸屬於接合菌(Zygomycetes)之毛黴亞門(Mucoromycotina)及被孢黴亞門(Mortierellomycotina)。國內於衛生福利部食品藥物管理署公告之可供食品使用原料清單中,以微生物及其來源製取之γ-次亞麻油酸及花生四烯酸,分別由卷枝毛黴 (Mucor circinelloides) 及高山被孢黴 (Mortierella alpina) 兩種真菌生產,目前已有產品問市(表1),分別說明於下:

1真菌油脂的脂肪酸組成
圖表註解:
a: J. & E. Stirge (英國) 生產之Oil of Javanicus (GLA)。
b: KOWA (日本) 生產之 Mucor oil (GLA)。
c: DSM (formerly Gist-brocades, 荷蘭) 生產之 ARA-SCO。
d: Cargill Alking Bioengineering Co., Ltd (湖北,中國) 生產之CABIO oil (ARA).
e: E. I. du Pont (美國) 生產之 EPA-SCO.
資料來源:
1. Colin Ratledge. Mcirbial oils: an introductory overview of current status and future prospects. OCL 2013, 20(6) D602.
2. http://www.twkowa.com.tw/
 

1. γ-次亞麻油酸 (GLA)

  研究顯示GLA之保健功能在心血管疾病與肥胖方面,降低血膽固醇與血壓,避免心律不整,增加脂肪氧化酶之活性;在癌症方面,降低瘤細胞黏附於內膜,抑制癌細胞分生;在糖尿病方面,減緩神經細胞之病變;在發炎反應方面,降低引起發炎前列腺素之合成。目前市場上最常見的產品由植物月見草(Oenothera biennis)萃取,其他有琉璃苣(Borago officinalis)、黑醋栗(Ribes nigrum)等來源,而微生物發酵產品主要源自真菌之卷枝毛黴。
卷枝毛黴生產之GLA是微生物油脂的第一個商品,於1985至1990年間由英國J. & Sturge公司生產,被視為月見草油之替代品。然而因其生產規模每年僅5至10噸,價格無法與月見草油及琉璃苣油競爭,終因經濟效益而終止製程。另一方面日本生命科學研究所於1983年發現生產GLA之絲狀真菌,1984年由出光石油集團取得發酵技術,1986年成功研發「Mucor oil」量產技術提昇產品GLA含量,並開始研究其對人體之功效性;1990年由KOWA生化科技研究所接續其研究並發表相關專利,台灣已有產品上市,除了營養補充品,亦應用於皮膚保養與護髮用品之配方。

以上版權©出處 經濟部技術處 及 資策會產業情報研究所(MIC)


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