靈芝—21世紀台灣生物技術產業的試金石 時間: 2009-11-30 16:08:00
有鑑於生物技術產業的評估重點在於人才、技術、資金與市場需求等,台灣要建立現代化生物技術產業的最優先選擇對象為靈芝,唯有以靈芝為模式建立上、中、下游全方位產品開發的經驗,才能逐項帶動其他中藥材進軍國際舞台。

文/許瑞祥(國立台灣大學農化系教授)

  生物技術(Biotechnology)為廿世紀末的新興名詞,凡利用生物系統之工業化程序均可稱之。生物技術是總合遺傳學、微生物學、動物學、植物學、細胞學、生物化學、免疫學、化學、物理學、工程學等科學與技術之成果而得之整合性學問。

  生物技術應用的產品包含醫藥、特用化學品、食品、農業、環保和能源等,是人類追求健康與提昇生活品質的現代化捷徑。在近廿年的積極開發,美、法、德、英、日等國家已經證明生物技術是繼石化、航空、核能、電腦、微電子與資訊科技後,人類最新一波的技術革命,開發國家無不將生物技術列為國家重點發展科技項目,無庸置疑的生物技術相關產業將成為廿一世紀最具影響力的新興產業。

  台灣地區地狹人稠,天然資源有限。自1950年代土地改革後,從傳統的農產品加工業,過渡到1970年代勞力、資本密集的製造加工業後,開始台灣經濟成長。1990年代技術與資本密集的電子、電腦與資訊產業,更創造了舉世公認的台灣經濟奇蹟。為因應國際間產業潮流的需求,台灣從民國七十一年起,將生物技術列為八大重要發展科技之一。

  廿一世紀的今天,生物技術不但已成為探討生命科學的基本工具,在先進國家中,許多產品已經成為日常生活的重要部分。但在台灣地區雖然經過廿年的推廣,生物技術仍然是一個相當陌生的名詞,多年來由行政院國科會、經濟部工業局、農委會、中央研究院與各大專院校相關系所的規劃推動,已逐步建立台灣生物技術研究的規模。在民國八十四年行政院第2443次院會中首先通過「加強生物技術產業推動方案」,並成立跨部會間的生物技術產業指導小組,希望能促成產、官、學界攜手努力,加速台灣生技產業的發展。行政院於民國八十六年召開首屆生物技術產業策略會議,為台灣地區的生技產業規劃經營藍圖。此項由海內外科技顧問與產業、官方和學界代表們所舉行的策略會議至八十八年五月底共舉行了三次。

  在第二與第三次的策略會議中,有多位科技顧問建議台灣應將中草藥的開發列為生物技術積極發展的項目;隨著全世界追求醫藥養生、回歸自然的概念,重新定位中草藥的價值已是全球的趨勢。台灣利用現代化的生物技術研究團隊,結合傳統中藥豐富的臨床經驗,相信必能在國際生技產業界中,開創獨特的生存空間。
  但就中藥而言,其種類繁雜、藥性不同,從《神農本草經》中所記載的365種藥材到《本草綱目》中約1900種當中,如何挑選具有台灣本土性發展潛力的產品,將是產官學界在集中有限的人力與物力投資前,必須審慎評估的課題。有鑑於生物技術產業的評估重點在於人才、技術、資金與市場需求等,因此就個人的認知而言,台灣要建立現代化生物技術產業的最優先選擇對象為靈芝,也唯有以靈芝為模式建立上、中、下游全方位產品開發的經驗,才能逐項帶動其他中藥材進軍國際舞台。

靈芝具備不可替代的優勢

對於靈芝會成為台灣發展生物技術產業的試金石,本人認為靈芝具備以下不可替代的優勢:

一、民間流傳久遠
  靈芝在中華文化裡,是神話小說中起死回生的仙草,是招財納福的幸運圖騰,卻也是進貢朝廷、加官封爵的太上之藥。從民間稗官野史的傳聞,到歷代官方文書中的記載,一再顯示中華民族認識靈芝、傳頌神奇功效已經超過二千年。因此就產品的起源、知名度與影響力而言,靈芝在中華文化薰陶所及的地區,是被大眾所熟悉而接受的。
二、功效卓越
  靈芝為滋補強壯的珍貴藥材,古籍中記載「赤芝,苦平無毒,主胸中結,益心氣,補中,增智慧不忘,久食輕身不老……」。經過去三十年間對所謂「赤芝」如 Ganoderma lucidum和G. tsugae的藥理研究,證實了靈芝的萃取物具有鎮靜、鎮痛、鎮咳、平喘、強心、保肝、降血脂、降血糖、降血壓、抗過敏、抗發炎、抗腫瘤、調整免疫功能等活性,使得靈芝在用於治療呼吸系統疾病、心血管疾病、肝臟疾病、過敏性疾病與癌症病患等的臨床經驗,獲得藥理作用的理論支持。
三、具備多種活性成分,開發潛力無限
  目前有關靈芝活性成分,主要以多醣體、靈芝酸、小分子蛋白質(LZ-8)和腺類為主。在看似簡單的活性成分中,卻是蘊含了許多珍貴的藥理機轉。以目前大家耳熟能詳的多醣體為例,是靈芝現代系統化研究中,首先被發表的活性成分,但經三十年的努力後,由於靈芝多醣體的構造龐大而複雜,因此各科研單位的了解並不一致,在已經證實的免疫增強、降血糖、抗腫瘤的作用裡,使用的卻是不同萃取、純化方式所得不同分子量的多醣體。從多醣體的實例可以了解,靈芝的已知成分中,仍有許多尚待了解的空間。
另一類靈芝的特殊成分是靈芝所特有的三帖類化合物,因為是從靈芝中首先發現的新化合物,故皆以「靈芝酸」稱之。目前從G.lucidum和 G.tsugae的子實體和菌絲體分離而得的三帖類,經鑑定為新化合物者至少有一百種以上,就單一類物種而言,實難出其右。雖然目前已知靈芝具有百種以上的靈芝酸,但其中被研究發表其藥理作用者,尚不及已知中的十分之一,因此在往後的研究中,期待能由深入了解靈芝酸的生理功能,來解釋靈芝諸多神奇的療效。
四、市場需求性大,具多元產品開發潛力
  靈芝自1970年代大量栽培成功後,褪去了傳說中神祕的面紗,卻豐富了健康食品的素材來源。在醫食同源概念深植的日本民眾中,健康食品的消費已是一般家庭的固定支出。靈芝產品問世後,近代靈芝的熱潮首先在日本國內引爆,迄今靈芝相關產品在日本市場的營業額,每年仍超過二百億日圓。1980年代末期,台灣承續靈芝在日本的流行風潮,開創靈芝在台灣的黃金歲月,平均每年有數十億元的市場消費,使得靈芝產品成為預防保健與病中調養時的最佳選擇。
靈芝產品的開發攻守兼備,除了提昇加工品質,以健康食品或保健食品的形態進軍全球市場外,利用靈芝中特殊的活性成分開發新藥,或應用於美容保養品,其未來潛力無窮。國內外市場殷切的消費需求,是靈芝相關產品研發與升級的最大後盾;生產具有國際舞台競爭力的本土性靈芝產品,才能激發台灣生物技術研究的動力與意願。
五、生產栽培符合環保概念,具有永續經營價值
  靈芝是典型的腐生型真菌,生長所需的養分,可以由富含纖維素和木質素的植物性廢棄物來提供,因此栽培靈芝的過程是資源回收的具體表現。現代化的靈芝生產過程不需開墾森林破壞水土保持,也不與作物競爭有限的耕地,在提倡環境保護與珍惜資源的國家開發計劃中,靈芝栽培是落實資源永續利用的綠色產業。相較於其他草本植物需要特殊的植栽條件與寬廣的生長面積而言,靈芝在地狹人稠的台灣地區更具揮灑空間。


台灣發展靈芝產業的優勢

一、靈芝菌種種源豐富
  在強調道地藥材的中藥裡,藥材產地包含了物種與生態環境的雙重義意;在外觀相似的藥材中,用產地來區別其中品種間的差異性,卻有其獨到之處。台灣自古被認為是遍地芝草的蓬萊仙島,由於終年高溫多濕,靈芝在島內生長季節長,分佈區域廣,從平地到高海拔山區,都可以採集到不同種類的台灣原生靈芝。
生物技術的核心關鍵是生物種源,在本地靈芝種源豐沛的條件下,利用本土性的原生種源為基礎,建立台灣的靈芝產業,確實擁有成功的第一要件。
二、具長期的靈芝研究經驗
  台灣從1970年代開始出現靈芝相關研究文獻,至1987年國科會主導推動靈芝大型研究計劃以後,引爆台灣近年來靈芝研究的熱潮。包括中研院、台大、師大、清大、陽明、北醫、高醫、中國醫、國防醫等大專院校和農試所、林試所等推廣單位,紛紛招兵買馬全力投入尋寶的行列,開啟了台灣學術界全方位研究靈芝的新紀元。舉凡與靈芝相關的分類、生態、生理、遺傳等基礎領域,或是活性成分的分離、萃取、純化、鑑定與藥理分析模式的建立,使得台灣靈芝的研究團隊儼然成形。台灣的靈芝研究成果自1990年起現身於國際舞台中,無論從基因水平探討靈芝物種的起源、新化合物的分離鑑定與活性功能評估等,皆有卓越的成果,也使台灣成為靈芝研究的重鎮。
  在由中華民國微生物文教基金會所主辦的「1996年台北國際靈芝研討會」,不僅呈現台灣靈芝研究的實力,同時亦促使台灣成為國際間靈芝資訊的交流中心。台灣的靈芝研究經驗從基礎原理到應用科學,每一個環節皆有助於靈芝產業的開花結果。
三、成熟的栽培生產技術
  台灣在民國六十至七十年間為世界最大的洋菇出口國,從北到南,菇舍林立,數百家專業的栽培農場建構出台灣菇類王國的基礎。洋菇出口式微後,繼之而起的木耳、草菇、香菇、蠔菇等多樣性食用菇類相繼大量栽培成功後,不但再度繁榮農村經濟,同時也全面提昇台灣菇類栽培技術。在民國八十年代推廣靈芝栽培時獲得充分的軟硬體支援,使得台灣靈芝栽培具一流水準。
除了靈芝的菇體可由專業農場生產外,靈芝的菌絲體與特殊代謝物亦可經由固態醱酵與液態醱酵兩種方式進行。液態醱酵的生產規模,在台灣地區的食品產業(如味精生產)、製藥工廠和原料藥的生產等,皆具有數十公噸的醱酵槽周邊設備與專利技術可以執行;固態醱酵技術更是承襲中華文化的精髓,包含傳統的釀造食品與高梁酒等,都是經由固態醱酵的方式來生產,其產業規模與技術水平皆各有專精。因此無論任何靈芝產品開發時所需要量產的子實體、菌絲體或代謝物,在國內皆有工業化成熟的設備與配套技術可以銜接使用。
四、具國際市場行銷競爭能力
  靈芝產品在台灣市場中流通已超過二十年,其間培養許多產品設計、市場規劃的研發人才,直接或間接參與產品推廣行銷的服務人員更不計其數。其中所匯集對靈芝產品銷售前後的獨特經驗,絕非其他產品可以替代。憑此豐富的人脈資源,搭配台灣企業開拓市場的充沛活力,相信必能將產品介紹到世界每個角落。
  個人認為,選擇靈芝來整合台灣生物技術研究團隊,利用具體的產品來驗收過去投資的成效。以前述台灣發展靈芝產業的優勢,從現有的保健食品市場開始,調整配合各國產品規格,正式邁向國際挑戰。同時產、官、學界更應密切合作,積極投入多元化全方位產品的設計,不論是用於日常清潔、美容保養、或是機能性保健食品,乃至於新藥或輔助治療劑的開發,皆是台灣生技產業深耕的磐石。相信靈芝王國的建立,將是台灣生物技術研究成果中,對人類文明最具體的貢獻。

  利用靈芝中特殊的活性成分開發新藥,或應用於美容保養品,其未來潛力無窮。