素食、過敏、潔食者的新選擇
甲殼素又名幾丁聚醣(Chitosan),早在 1823 年於蕈菇類中發現,同時也存在多種生物體中,包括甲殼類動物、昆蟲、環節動物、真菌等,常用於農業抗菌、蔬果保鮮、水產養殖、水質淨化、生物醫材⋯⋯等等,是一種應用性極廣的可食用素材,依照其功能可大致分為抗菌及吸附油脂 2 類;抗菌機制是藉由幾丁聚醣的帶正電基團與帶負電的細菌細胞膜相互作用,這種作用將引起細胞壁肽聚醣瓦解,導致細菌死亡;而吸附油脂特性,主要也是藉由帶正電荷的分子基團,可大量捕捉負電荷的游離脂肪,形成包覆,這個特性非常適合用於降低膽固醇和控制肥胖的膳食補充劑。
傳統動物性甲殼素困境
甲殼素顧名思義是取自於甲殼動物,傳統做法是將水產加工殘存的蝦蟹殼進行廢物利用,因此衛生問題值得關切,再加上海洋汙染日益嚴重,及蝦蟹致敏問題,使動物性甲殼素用於膳食補充的安全性蒙受陰影,觀察國際案例,可發現國際知名的蝦蟹殼甲殼素廠商,曾多次向美國 FDA 申請 GRAS 的食安認證,但又多次中止審查,延宕數十年都無法取得該認證可看出些端倪。
植物型甲殼素契機
甲殼素因此漸受國際市場重視,目前較經濟實惠的量產來源為食用黑麴菌,黑麴菌是食品工業上用來生產檸檬酸的重要來源,具有長久的食用歷史及眾多安全性資料;黑麴菌的菌絲體富含甲殼素的前驅物幾丁質(Chitin),對比蝦蟹殼,來源乾淨、又無過敏原,是次世代甲殼素的絕佳新來源。目前國際最新的技術,聚焦於菌株篩選、生長周期、培養基配方等最適化條件,以及有效控制赭麴毒素 A(Ochratoxin A)的含量,這種毒素是麴菌的二級代謝產物,各國政府對其殘留量皆有管控,例如台灣衛福部於今年10 月預告黑麴菌來源的幾丁聚醣將成為食品原料,當中就明文限制赭麴毒素 A 需小於 1ppb,國際上少有廠家能將此毒素控制在 0.5ppb 以下,而來自歐洲的植物型甲殼素不只通過此嚴格標準,更獲得美國 FDA-GRAS 食安認證,是數十年來全球唯一通過此認證的甲殼素。
植物甲殼素不僅安全而且吸附力更強
甲殼素為長鏈狀聚合型分子,分子量大小依照來源物種不同差異頗大,等重的情形下分子量較小的甲殼素可包覆更多當量的油脂。根據歐洲研究顯示,黑麴菌產的植物甲殼素分子量僅有蝦蟹來源的 15%-20%(圖一),油脂包覆溶解速率對比傳統蝦蟹型快了 2-4倍(圖二),優異的吸油能力可再現於血脂及減重的實驗,在攝食素食甲殼素 12 周後,包括低密度脂蛋白、膽固醇、三酸甘油酯皆有顯著的下降(圖三);臨床實驗證實在 64 名過重及肥胖患者身上,在沒有飲食限制下補充素食甲殼素 45 天即可有效減重 1.8 公斤,長期攝食 90 天甚至可降低 3.1公斤(圖四),不僅如此,身體脂肪與內臟脂肪比例也隨補充時間而顯著下降(圖五)。
結論
甲殼素具有吸附油脂、防止體脂肪累積的特性,可運用於體重控制及心血管保健,其降低膽固醇、三酸甘油酯、低密度脂蛋白的特性,有助於減少動脈粥狀硬化的發生率,過去受限於蝦蟹殼來源,素食、過敏、潔食族群成為甲殼素絕緣體,現在拜生物發酵科技所賜,這些族群也有機會一「嚐」所願,吸油減脂能耐甚至還比傳統蝦蟹來源的更加優異,實為消費者的福音。
參考文獻:
- Bays et al., Chitin-glucan fiber effects on oxidized low-density lipoprotein: a randomized controlled trial. Eur J Clin Nutr.2013; 67:2-7.
- Trivedi et al ., Single-blind, placebo controlled randomized clinical study of chitosan for body weight reduction. Nutr J. 2016; 15:3.