第三章 食品生物技術

3-1 食品生物技術的內涵基因工程：遺傳學 +DNA 重組技術，生產各種重組酵素細胞工程：細胞生物學 - 細胞培養，生產健康食品有效成分酵素工程：固定化技術，果糖之生產發酵工程：菌種 + 量產，如：養樂多、優酪乳

發酵槽設備圖 I

發酵槽設備圖 II

分類 主要產品

食品添加物 低熱量糖、食用色素及香料、抗氧化劑 機能性健康食品 健康食品發酵食品 健康性菌種胺基酸 味精、離胺酸核苷酸 IMP 、 GMP

生物高分子 膠原蛋白、幾丁聚醣、透明植酸 ( 聚合物 ) beta-1,3- 葡聚醣、聚麩胺酸酵素 食品用酵素、植酸酶、半纖維酶

特用化學品與食品生物技術的種類

藥效 保健食品

改善腦部機能 銀杏葉抽出物、 DHA 、植物凝集素改善視力 蘭莓抽出物減緩骨質疏鬆 鈣、維他命 K、異黃酮素改善血液凝結 銀杏葉、植物凝集素、 DHA 、次亞麻酸油 葡萄種子抽出物保肝 含有麩胱甘蛋白之酵母、牡蠣肉萃取物抗癌 巴西洋菇、舞菇、 AHCC增強免疫力 巴西洋菇、舞菇、靈芝、菌絲抽出物、核酸改善過敏 甜茶、紫蘇葉抽出物、 DHA 、植物多酚化合物抑制血壓上升 高麗人參、杜仲、紅麴抗壓 冬蟲夏草改善月經 異黃酮素、石榴減緩關節炎 葡萄糖胺、膠原蛋白改善便秘整腸 乳酸菌、食物纖維、啤酒酵母

藥效型健康食品種類

健康食品管理法一第一條：為加強健康食品之管理與監督，維護國民健康，並保障消費者之權益，特制定本法；本法未規定者，適用其他有關法律之規定。第二條：本法所稱之保健功效，係指增進民眾健康、減少疾病危害風險，且具有實質科學證據之功效，非屬治療、矯正人類疾病之醫療效能，並經中央主管機關公告者。第三條：依本法之規定申請查驗登記之健康食品，符合下列條件之一者，應發給健康食品許可證：

經科學化之安全及保健功效評估試驗，證明無害人體健康，且成分具有明確保健功效；其保健功效成分依現有技術無法確定者，得依申請人所列舉具該保健功效之各項原料及佐證文獻，由中央主管機關評估認定之。成分符合中央主管機關所定之健康食品規格標準。

第四條健康食品之保健功效，應以下列方式之一表達：

如攝取某項健康食品後，可補充人體缺乏之營養素時，宣稱該食品具有預防或改善與該營養素相關疾病之功效。敘述攝取某種健康食品後，其中特定營養素、特定成分或該食品對人體生理結構或生理機能之影響。提出科學證據，以支持該健康食品維持或影響人體生理結構或生理機能之說法。敘述攝取某種健康食品後的一般性好處。

健康食品管理法二

健康食品標準圖樣

資料來源：衛生署網站

衛生署認定之保健功效調節血脂腸胃功能改善調節免疫系統護肝牙齒保健調節血糖抗疲勞功能改善骨質疏鬆延緩衰老其它

截至 2009.01.18 ，共有 142 件通過產品認證

降血脂 (33%)

整腸 (32%)

保肝 (11%)

免疫調節 (11)

抗疲勞 (4%)

牙齒保健

(4%)

調整血糖

(3%)

骨質

保健

(1%

)

我國已取得健康食品標章之種類 (截至 98.1.18共 142件 ) 資料來源 :衛生署食品處

已取得健康食品標章種類

調節血脂(47)

食用油： 33 、 47 、 50 、 57 、 67 、 93紅麴： 4 、 40 、 71 、 78 兒 ( 茶 ) 素 60 、 61 、 84 、 89燕麥片： 10 、 26 、 81IgG(2 、 72), 甲殼素 (29 、 55), 甘蔗原素 (44 、 49), 大豆發酵 (82 、 90), 黃豆 (52), 蒜素 (1), 靈芝 (3), 魚油 (5), EPA(31), 異黃酮 (34), 番茄汁 (38), 小球藻 (66), 胺基酸 (77), peptide(96), 牛奶 (85), 麥芽糊精 (86), 納豆 (92)

腸胃功能改善(45)

乳酸菌 (25 、 28 、 30 、 32 、 37 、 39 、 42 、 48 、53 、 54 、 70 、 79 、 80 、 88 、 99 、 105 、 106 、111 、 113 、 115 、 22 、 123 、 128 、 129 、 138 、141)比菲德氏菌 (6 、 9 、 13 、 14 、 24 、 27)益生菌 (16 、 19 、 20 、 21)寡糖 (12 、 98), IgG(7), 大豆發酵 (62), 兒茶素 (74), 糊精 (41)

已取得健康食品標章的種類一

護肝 (16) 靈芝 (15 、 35 、 56), 甘草素 (36), 香菇 (45),花青素 (46), 人蔘 (59), 芝麻素 (83), 冬蟲夏草(87), 甘草素 ,薑黃素 (97)

免疫調節 (16)

靈芝 (3 、 23 、 43 、 91), 蛋白質 (8), 人蔘 (18), 大豆發酵 (64), 黃酮類 (65), IgG(75), 葉綠素 (101) 、 102 、 110 、 116 、 126 、 130 、137

抗疲勞 (5) 雞精 (63 、 73), 冬蟲夏草 (68), 人蔘 (100 、 114)

牙齒保健(6)

木糖醇 (22 、 58 、 94 、 95 、 108 、 135)

調整血糖(4)

三價鉻 (51), 人蔘 (76) , 纖維 (113),無糖茶 (117)

抗老化 靈芝 (69)

改善骨質(2)

鈣片 (17) 、牛乳 (140)

已取得健康食品標章的種類二

健康食品安全及功效評估方法 健康食品之抗疲勞功能評估方法健康食品之改善骨質疏鬆評估方法健康食品之延緩衰老功能評估方法健康食品之胃腸功能改善評估方法健康食品之調節血脂功能評估方法健康食品之調節血糖功能評估方法健康食品之護肝功能評估方法 (針對化學性肝損傷 )

健康食品之牙齒保健功能評估方法健康食品之輔助調節血壓功能評估方法健康食品之促進鐵吸收功能評估方法健康食品之免疫調節功能評估方法

3-3 基因改造食品檢驗法聚合酶連鎖反應法 (polymerase chain reaction)廣泛使用成本高

酵素連結免疫吸附分析法 (enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA)專一性抗體檢測轉基因蛋白質產物成本低

測定酵素活性的生化反應法上述分法適用於生鮮食材

台灣進口基因改造食品種類

黃豆耐嘉磷塞基因改造黃豆（含一、二代）（抗殺草劑基因）申請公司：孟山都

玉米抗蟲基因改造玉米、耐嘉磷塞基因改造玉米、離胺酸基因改造玉米（玉米缺乏離胺酸）。申請公司：孟山都

抗蟲及耐固殺草、抗蟲基因改造玉米。申請公司：台灣先正達、台灣杜邦、孟山都

世界 5大種子公司

公司名稱2007 種子銷售額 (百萬美

元 )

種子市場佔有率 (%)

1. 孟山都 (美國 )   $4,964 23%

2. 杜邦 (美國 )   $3,300 15%

3. 先正達 (瑞士 )   $2,018 9%

4. Groupe Limagrain ( 法國 )

  $1,226 6%

5. Land O’ Lakes (美國 )

     $917 4%

資料來源： http://e-seed.agron.ntu.edu.tw/0090/90market.htm

OH O

O

CH2OH

NHCOCH3

O

O

CH2OH

NHCOCH3

OHO

O

CH2OH

NHCOCH3

OHO

O

CH2OH

NHCOCH3

OH

-1,4-N-acetylglucosamine polymer (chitin)

n

Chitin (N-acetylglucosamine) 乙醯葡萄糖胺

n UDP- N-AG n UDP + (-1,4- N-AG)n

3-4 幾丁質與幾丁聚醣

OH O

O

CH2OH

NHCOCH3

O

O

CH2OH

NH2

OHO

O

CH2OH

NHCOCH3

OHO

O

CH2OH

NH2

OH

幾丁質→去乙醯作用 (熱鹼方式 )→幾丁聚醣

判別兩者：可否溶解於稀醋酸溶液 (2%)

幾丁質

幾丁聚醣的基本理化特性可生物分解溶解度：未經修飾為酸溶性構型：為斜方晶系無毒性

LD50 >16 g/kg（餵食兔子）LD50 >350 mg/kg（腹腔注射老鼠）

溶解性去乙醯化程度與 pH值 (5.5)可溶大部分有機酸，少數無機酸

安全性與營養評估應用

幾丁質與幾丁聚醣的應用廢水處理降低重金屬、工廠廢水 (蔬菜罐頭、家禽肉、蛋、蛋清加工廠、污泥調理、電鍍廠 )

生化方面固定各種酵素 lactase, glucose isomerase, Invertase, amylase, trypsin, chymotrypsin, lysozyme, Phosphatase, phosphodiesterase

食品方面減肥藥、食物保鮮、稠劑、吸附色素、加強食品香氣

醫藥方面手術縫合線、凝血劑、膠囊、療傷藥

其他逆滲透膜、紙張抗力增強劑、隱形眼鏡、人造纖維工業、香菸捲紙、膜之替代品、各種抗菌產品