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『2018海洋×生技產業-海大商機日』系列報導2

在科技部產學及園區業務司指導下,農業生技分析與促進辦公室計畫本次推出海洋×生技產業升級和募資為主題,於8月1日(三)在科技部舉辦大學鏈結產業商機∞系列之「2018海洋×生技產業-海大商機日」。國立臺灣海洋大學張清風校長表示,科技部與教育部都投入大量資源於新農業及生技醫藥,在研發技術、人才培育與業界媒合都不留餘力,能夠支持農業生技辦公室平台的長久經營,這是產業界及學研界的福氣。

一、AquaAscend

海洋擁有豐富且廣大的生物資源,長期來一直是人類的「第二糧倉」,然而在氣候變遷與資源的不當運用下,導致漁業資源逐漸枯竭,在可見的未來,水產養殖業將會是供應水產品的主要方式。事實上,根據聯合國糧農組織 (FAO) 的統計,2014年人類食用的水產品中,養殖水產品的產量已超過捕撈所得。鑒於全球人口的持續增加、陸地耕地面積的受限與海洋資源的漸漸匱乏,此一產業的持續篷勃發展是可預期的,FAO估計到2030年,全球平均水產品的消耗量將由現今的每人每年16.7公斤上升至每人每年19至20公斤,養殖魚類將占全世界食用魚的 62%,而水產養殖產業也將成為全球糧食和經濟增長的強力支柱。

為因應市場需求,現階段水產養殖傾向大規模工業化養殖,但在高度發展的背後的隱憂是,高產能所採用的集約式養殖策略,除了造成環境污染及生態破壞外,大規模疫病的爆發和新興疾病的出現,更是阻礙水產養殖產業發展的重大瓶頸。傳統養殖對於傳染病的防治對策是使用各類化學藥劑及抗生素,然而藥物會殘留於底泥中,無法有效從養殖環境中排除,長期廣泛使用對於環境及人類健康可能造成危害,因此近年來國際間已嚴格限制使用抗生素與化學藥劑。隨健康意識興起及對食品安全重視,各大食品集團也紛紛以不添加抗生素的畜水產食品為號召。目前利用新興的生物科技開發各類新型態飼料添加劑,透過免疫刺激物誘發非特異性免疫的事前預防模式已被各國廣泛使用。

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    為此國立台灣海洋大學周信佑教授所帶領之「開發一條龍應用之新型態水產添加劑」團隊,以自主研發的水產用包埋技術,為魚蝦量身訂作機能性飼料。現階段研究團隊以海水魚類和白蝦為標的,開發出的產品包括:海水魚虹彩病毒之口服雙價疫苗、RNAi核糖核酸製劑、蝦高機能抗病飼料、以及廣效性魚蝦類核酸型免疫增強劑。不僅能有效解決關鍵魚蝦疾病,更因為是混料投餵劑型,適用於所有養殖階段的養殖生物,因此我們稱之為「一條龍應用之新型態水產添加劑」。

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本校產學技轉中心主任呂明偉教授指出,團隊中有多項具突破性的技術,可以解決現今主要養殖物種疾病困境,如:「健康蝦飼料添加劑」,是利用重組蛋白質干擾病毒與細胞膜蛋白質結合,邏輯上就像是把鎖上的鎖孔封死,病毒就算有鑰匙也開不了進細胞的大門。本專利並非藥品,使用上非常簡單,將生物科技生產之重組質體與重組蛋白質 (完整蛋白質或部分胜肽片段)添加於飼料中以餵食方式給予蝦隻,類似於人類之保健食品。實驗證實利用口服方式可提高40%蝦存活率,且不會對養殖環境造成任何污染,為目前控制蝦白點病最有效之方法。此外使用此方法增加成本十分有限,大約每公斤飼料增加成本約20元,符合產業需求。

  本團隊自主研發的技術主軸是,透過精確投遞以減少無謂浪費,降低生產成本,提供高品質、安全且價格合理的抗病口服製劑產品。因此擬以『AquaAscend』為名創立公司,核心理念就是不用藥的健康養殖,透過提升水產養殖生物的健康,進而提供消費者符合3H,Healthy (健康)、High Quality (高品質)、Humanity (人本)的優質水產品。在獲取人體所需營養成分、追求產業的成長之餘,同時兼顧人類、生物與自然環境間之平衡永續。

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二、炬銨生技

海洋大學生命科學暨生物科技學系林翰佳教授本日在科技部、教育部以及海洋大學所共同主辦的「大學鏈結產業商機系列活動,2018海洋×生技產業-海大商機日」活動中,發表最新研發的「草本炭方」技術,可有效取代抗生素,解決水產養殖最頭痛的細菌性感染問題。

根據林教授表示,水產養殖的重要性日益增加,除了能減少天然漁業資源的枯竭,更提供了現代人重要的蛋白質來源。台灣過去在水產養殖的技術世界有名,但是近年來受到感染性疾病的問題困擾,平均每年造成的養殖損失高達 20-40%。近年來,由於全球化的貿易加上氣候變遷等因素,使得水產疾病的問題變成全球性的問題,每年造成數百億美元的損失。

水產疾病的問題如此嚴重,但是目前能解決問題的方案卻不多。過去面對細菌性疾病爆發時,養殖戶習慣使用抗生素,甚至會預防式的投藥。但是因為抗生素的濫用,造成了很多抗藥性的超級細菌產生。因此許多國家都開始限制水產品的抗生素使用。面對抗生素無效,或是使用受到限制時,就讓這些問題變得更加複雜。

海大團隊從傳統中草藥的原理獲得啟發,但是重新發明整個過程,研發出安全性高但同時又有很強抑菌能力的「草本炭方」。

林教授解釋:傳統中草藥有一個很特別的炮製加工技法,可以讓原本的藥材增加藥性。但是傳統中草藥也有原料成份不穩定以及製作加工方法不夠科學等問題,因此在效果上不如西藥那樣明確有效。我們的「草本炭方」是一個全新的技術平台,我們會先針對草藥材中的有效成分進行研究,先提煉出高純度的有效成分,然後再採用科學化、精準控制的專利加工技術,製造出「草本炭方」。

海大團隊在 2016 年的時候,首次發表「草本炭方」的抗菌技術。使用食品級的原料,但經過加工之後就能產生很強的抗菌能力,卻又擁有很高的安全性。可以直接使用在兔子眼睛,解決角膜感染的問題。甚至是抗生素無法解決的抗藥細菌也可以有效抑制。這項成果很快就獲得國際科研界的矚目,知名期刊「Science Translation Medicine」也特別撰文介紹。在 2017 年團隊獲得科技部價創計劃補助,籌組創業團隊將這項技術進行商品化,實際解決產業的問題。

目前海大團隊已經成功完成產品的量產並實際應用在水產養殖產業上。「草本炭方」可以直接添加在養殖水體中,可以有效降低環境中的細菌量。另外將「草本炭方」添加於石斑魚飼料之中,除了可以觀察到石斑魚生長率提升之外,當疾病爆發時,存活率更可以提升一倍。目前,海大團隊已經實際在台灣與菲律賓的養殖場進行更大規模的測試。除了石斑魚之外,白蝦、草蝦、吳郭魚等其他養殖生物的測試也都開始展開。未來可望取代國內數十億元的水產抗生素的使用,提供養殖戶安全有效的疾病控制解決方案,增加整體產業經濟規模,也可以讓更多消費者享受便宜又高品質的水產品。