2020年10月21日
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微生物生技當道 畜產副產品成寵物救星

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。

東海大學謝長奇教授以多項微生物分解專利,將豬隻副產品轉化為寵物營養補充品。

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。

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張小姐,電話:03-5185048,信箱:[email protected]

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