第236期 深層海水產業快訊
2021-12-26 上山下海開鑿藍金！ 水資源大探尋 [海洋深層水 產業資訊]
世界四大開採國之一！ 台灣得天獨厚的海洋深層水！
你聽過海洋深層水嗎？依據台灣深層海水資源利用學會的定義，「深層海水」指海洋斜溫層內，且深度超過200公尺之海水，具低溫、潔淨及富含營養鹽之特性。但雖然全世界有許多國家環海，但卻不是每個國家的海岸地形都適合開採海底藍金！台灣海洋深層水股份有限公司（簡稱「台海公司」）董事長黃麗嬡說明，台灣東部為斷崖地形，相較於他國可能需要在離海岸數十甚至數百公里的地方才能夠達到海平面200公尺的深度，台海公司在花蓮的取水點，在離海岸5公里左右就能達到662公尺的深度，所佈建的管線比起其他國家來得短、有利於開鑿的成本。目前全球只有夏威夷、日本、台灣與韓國有在發展海洋深層水。其中夏威夷與日本，分別是以能源多元化以及觀光的導向來發展，台灣則是專精於做為飲用水以及食品或化妝品原料的角度，韓國的發展也與台灣相近。
不過，台灣雖然有得天獨厚的優勢，開採過程卻沒有想象中那麼簡單。早在2004年，台海公司就開始在進行海洋深層水抽取的工程評估，將工程外包給日本，並在2006年夏天展開工程，然而卻因為遇到颱風而宣告失敗，直到次年再次嘗試才成功。從海洋抽水到工廠需要仔細的規劃和專業的工程技術，其中最難的部分就在於花蓮東部颱風很多，地震也經常發生，所以取水管如果沒有做好，很容易就斷了。此外，取水管的材質也要經過嚴選，必須使用可以耐海水的材質，管子之間的結合點都運用熱熔技術盡量在地面上粘合後，再佈管至海中抽取海洋深層水。
世界各地都在找尋珍貴的水源地
除了開鑿難度高、需要專業技術與大量資金投入才得以開發的海水以外，其實陸地上還是有很多的水源。湖泊、河流、水庫等是降水天然匯集場所；冰川水主要來自南北極與海拔上千公尺以上的冰原融水，由大氣降水經多年積累而成的純淨水源；地下水自然湧出的泉水或者山泉水；在地面下流動或停滯，通常存在於飽和含水的土壤及岩石孔隙或裂隙中的地下水。在這些水體中不乏純淨、優質的水源，都吸引了許多業者投入，希望得到純淨水源的開發權，來發展高品質的飲用水，其中如斐濟共和國的自流水層、冰島純淨的冰島水都成為舉世聞名的水源代表。
但越是珍貴純淨的水源，在開發上也越有難度。每一種地形的開鑿要面對不同的地質干擾，挑戰開鑿技術，因此這些水源的開鑿、利用與維持，都是需要花費大量金錢才得以實現。因此，未來你喝瓶裝水時，也可以「飲水思源」一下，好好珍惜每一口得來不易的水源。(出處:食力foodNEXT)
你聽過海洋深層水嗎？依據台灣深層海水資源利用學會的定義，「深層海水」指海洋斜溫層內，且深度超過200公尺之海水，具低溫、潔淨及富含營養鹽之特性。但雖然全世界有許多國家環海，但卻不是每個國家的海岸地形都適合開採海底藍金！台灣海洋深層水股份有限公司（簡稱「台海公司」）董事長黃麗嬡說明，台灣東部為斷崖地形，相較於他國可能需要在離海岸數十甚至數百公里的地方才能夠達到海平面200公尺的深度，台海公司在花蓮的取水點，在離海岸5公里左右就能達到662公尺的深度，所佈建的管線比起其他國家來得短、有利於開鑿的成本。目前全球只有夏威夷、日本、台灣與韓國有在發展海洋深層水。其中夏威夷與日本，分別是以能源多元化以及觀光的導向來發展，台灣則是專精於做為飲用水以及食品或化妝品原料的角度，韓國的發展也與台灣相近。
不過，台灣雖然有得天獨厚的優勢，開採過程卻沒有想象中那麼簡單。早在2004年，台海公司就開始在進行海洋深層水抽取的工程評估，將工程外包給日本，並在2006年夏天展開工程，然而卻因為遇到颱風而宣告失敗，直到次年再次嘗試才成功。從海洋抽水到工廠需要仔細的規劃和專業的工程技術，其中最難的部分就在於花蓮東部颱風很多，地震也經常發生，所以取水管如果沒有做好，很容易就斷了。此外，取水管的材質也要經過嚴選，必須使用可以耐海水的材質，管子之間的結合點都運用熱熔技術盡量在地面上粘合後，再佈管至海中抽取海洋深層水。
世界各地都在找尋珍貴的水源地
除了開鑿難度高、需要專業技術與大量資金投入才得以開發的海水以外，其實陸地上還是有很多的水源。湖泊、河流、水庫等是降水天然匯集場所；冰川水主要來自南北極與海拔上千公尺以上的冰原融水，由大氣降水經多年積累而成的純淨水源；地下水自然湧出的泉水或者山泉水；在地面下流動或停滯，通常存在於飽和含水的土壤及岩石孔隙或裂隙中的地下水。在這些水體中不乏純淨、優質的水源，都吸引了許多業者投入，希望得到純淨水源的開發權，來發展高品質的飲用水，其中如斐濟共和國的自流水層、冰島純淨的冰島水都成為舉世聞名的水源代表。
但越是珍貴純淨的水源，在開發上也越有難度。每一種地形的開鑿要面對不同的地質干擾，挑戰開鑿技術，因此這些水源的開鑿、利用與維持，都是需要花費大量金錢才得以實現。因此，未來你喝瓶裝水時，也可以「飲水思源」一下，好好珍惜每一口得來不易的水源。(出處:食力foodNEXT)
2021-12-30 國海院成果展「向海致敬 迎向海洋 GO OCEAN 科研繁榮國家」 [海洋深層水 產業資訊]
今(29)日舉辦成果發表會，結合海洋委員會「109年度推動海洋事務績優公務員」、海洋保育署「109年度海洋環境管理考核計畫績優縣市」的頒獎典禮併同辦理，並由海洋委員會主任委員李仲威親自頒獎；國海院於發表會展示本(110)年度成果重點內容，包含完成9本專業書籍出版(包括2019年臺灣海域波浪、風力、海流、潮汐觀測資料月統計年報4冊、「同遊海洋Ocean Fun」全國兒童繪畫比賽獲獎作品集、海洋處置專書、台灣的海洋-本島海岸等)；圓滿完成眾多專案研究計畫(向海致敬-全國海灘安全調查及建置海域遊憩資訊安全監測系統計畫、洋流能關鍵技術開發與推動、國家船模實驗室多功能水槽建置計畫等)，內容可謂包羅萬象。基於學術與實務並進之需求，與美國伍茲霍爾海洋研究院（WHOI）、中央研究院生物多樣性研究中心、公私立大學交流並簽署合作備忘錄。
(29)日上午就執行行政院「向海致敬」政策成果做一連串之展示，下午則進行研究成果展，針對未來4年進行計畫內容概述與討論，內容包含離岸風電場周邊海域之環境及底棲生物多樣性調查、國家全海域基礎調查與海洋大數據建置、國家船模實驗室多功能水槽建置計畫、海洋文化與現代國家治理及海洋產業從業人員能力內涵分析與培育策略等主題，透過發表研究成果使國人瞭解國海院實質研究進度及國內海洋科研進展趨勢，明年將自經濟部接手海洋深層水研究，台灣深層海水取得成本低與品質優良是取得豐富深層海水之極大優勢。此外,雖然深層海水礦物質已廣泛應用但其價值受限,目前深層海水已初步應用於生技醫藥開發,其中除礦物質外之未知豐富內涵物具相當重要潛能，年產值可望上看數十億。
國海院院長邱永芳表示，今(110)年成果展是以「向海致敬 迎向海洋 GO OCEAN 科研繁榮國家」為目標向國人來展示我們的研究成果，呼應行政院「向海致敬」政策，鼓勵國人「淨海」、「知海」、「近海」及「進海」。國海院於成立以來，積極培育國家海洋人才，推動產官學合作，引領海洋科技研究的創新，持續擴充海洋研究量能。(出處:HiNet生活誌)
(29)日上午就執行行政院「向海致敬」政策成果做一連串之展示，下午則進行研究成果展，針對未來4年進行計畫內容概述與討論，內容包含離岸風電場周邊海域之環境及底棲生物多樣性調查、國家全海域基礎調查與海洋大數據建置、國家船模實驗室多功能水槽建置計畫、海洋文化與現代國家治理及海洋產業從業人員能力內涵分析與培育策略等主題，透過發表研究成果使國人瞭解國海院實質研究進度及國內海洋科研進展趨勢，明年將自經濟部接手海洋深層水研究，台灣深層海水取得成本低與品質優良是取得豐富深層海水之極大優勢。此外,雖然深層海水礦物質已廣泛應用但其價值受限,目前深層海水已初步應用於生技醫藥開發,其中除礦物質外之未知豐富內涵物具相當重要潛能，年產值可望上看數十億。
國海院院長邱永芳表示，今(110)年成果展是以「向海致敬 迎向海洋 GO OCEAN 科研繁榮國家」為目標向國人來展示我們的研究成果，呼應行政院「向海致敬」政策，鼓勵國人「淨海」、「知海」、「近海」及「進海」。國海院於成立以來，積極培育國家海洋人才，推動產官學合作，引領海洋科技研究的創新，持續擴充海洋研究量能。(出處:HiNet生活誌)
2022-01-01 台海生技「D-MINNERALZ®」原料品牌受歐盟肯定 [海洋深層水 產業資訊]
台肥集團旗下100%子公司台海公司之原料品牌「D-MINNERALZ®」多年來持續穩定外銷原料至國外。為拓展歐洲原料市場，品牌全球化以增強客戶認同感，故申請歐盟商標權，本認證適用於歐洲聯盟之27個國家：德國、法國、義大利、比利時、盧森堡、丹麥、瑞典、西班牙、葡萄牙、芬蘭、希臘、奧地利、荷蘭、愛爾蘭、塞普勒斯、捷克、愛沙尼亞、匈牙利、拉脫維亞、立陶宛、馬爾他、波蘭、斯洛伐克、斯洛維尼亞、保加利亞、羅馬尼亞、克羅埃西亞。台海未來將持續推廣高品質原料產品至全世界，持續在國際舞台上發光發熱。(出處:台肥集團 台海生技)
2022-01-022 《Cell》缺鎂恐影響免疫系統?瑞士揭鎂對T細胞腫要性
近(19)日，瑞士巴塞爾大學的科學團隊發現，免疫系統在應對病原體或攻擊癌細胞時，需要有足夠的「鎂」才能有效運作。科學加強調，雖目前仍無科學證實，在飲食中補充鎂是否能降低罹癌率，但該發現對CAR-T細胞治療、免疫檢查點抑制劑等癌症療法的研究相當重要。該論文發表於期刊《Cell》。
先前已有研究指出，當小鼠進行低鎂飲食時，癌細胞在體內的傳播速度會更快，且小鼠對流感病毒的抵抗力也會受損；不過，目前針對鎂影響免疫系統的研究仍相當少。
本次，由巴塞爾大學教授Christoph Hess領導的團隊發現，細胞表面的LFA-1分子，需透過鎂的幫 助，才能與CD8+ T細胞結合，進而增加鈣離子通透、訊號傳導、代謝重新編程(metabolic reprogramming)、免疫突觸(immune synapse)形成，並因此增加免疫細胞針對其目標，產生特異 性的細胞毒性。
Hess解釋：「也就是說，T細胞附近需存在足夠數量的鎂，才能讓其與LFA-1結合，並讓免疫細胞 處於活化狀態。」
因此，LFA-1可說是一項對細胞進行由外而內訊號傳導時的關鍵因素，且與腫瘤微環境直接相關。 而「鎂對T細胞正常發揮功能極為重要」的發現，可能是現代癌症免疫療法中，一項非常關鍵的發 現。
臨床上他們也發現，接受CAR-T細胞治療，或使用免疫檢查點抑制劑等，尤其與細胞毒性T細胞 (cytotoxic T cell)相關的療法時，患者血清中鎂濃度較低，和其疾病惡化更快、存活期較短，似乎 具有關聯性。
Hess表示，因此，其團隊現在也正在尋找能「針對性地」增加腫瘤中鎂濃度的方法，以驗證這項 臨床觀察結果。 不過研究人員也強調，對一般人而言，目前的科學數據仍無法證實穩定補充鎂，能否降低罹癌風險。(出處:環球生技)
先前已有研究指出，當小鼠進行低鎂飲食時，癌細胞在體內的傳播速度會更快，且小鼠對流感病毒的抵抗力也會受損；不過，目前針對鎂影響免疫系統的研究仍相當少。
本次，由巴塞爾大學教授Christoph Hess領導的團隊發現，細胞表面的LFA-1分子，需透過鎂的幫 助，才能與CD8+ T細胞結合，進而增加鈣離子通透、訊號傳導、代謝重新編程(metabolic reprogramming)、免疫突觸(immune synapse)形成，並因此增加免疫細胞針對其目標，產生特異 性的細胞毒性。
Hess解釋：「也就是說，T細胞附近需存在足夠數量的鎂，才能讓其與LFA-1結合，並讓免疫細胞 處於活化狀態。」
因此，LFA-1可說是一項對細胞進行由外而內訊號傳導時的關鍵因素，且與腫瘤微環境直接相關。 而「鎂對T細胞正常發揮功能極為重要」的發現，可能是現代癌症免疫療法中，一項非常關鍵的發 現。
臨床上他們也發現，接受CAR-T細胞治療，或使用免疫檢查點抑制劑等，尤其與細胞毒性T細胞 (cytotoxic T cell)相關的療法時，患者血清中鎂濃度較低，和其疾病惡化更快、存活期較短，似乎 具有關聯性。
Hess表示，因此，其團隊現在也正在尋找能「針對性地」增加腫瘤中鎂濃度的方法，以驗證這項 臨床觀察結果。 不過研究人員也強調，對一般人而言，目前的科學數據仍無法證實穩定補充鎂，能否降低罹癌風險。(出處:環球生技)
飲用深層海水製成的昆布和乾鰹魚高湯與體外試驗之蛋白基因表達作用 [深層海水知識物件] Part1
導讀:
眾所周知，煮湯的水對所熬製出的湯物特性如味道、香氣等影響程度很大，在坂本等人(2007)、鈴野等人(2008)、奧島等人(2009)等研究指出，這與水的硬度有關，其中也包含鈣鎂含量之影響。深層海水是目前大家所知道的新興水資源，也因與陸地水源差異性，讓深層海水廣泛地應用在食品與飲料方面。而過往的研究都是強調飲用含礦物質水對身體健康的影響，但還未有提出利用深層海水經過烹調後對健康之好處，因此本研究透過海帶與鰹魚所煮出高湯，瞭解其吸收消化以及在腸道屏障現象。
高湯製備參考 Kawakami et al. (2011) 方法，用市售的飲用深海水，200mL，加入2g海帶，室溫浸泡30分鐘，進行加熱，當溫度達到80°C時，除去海帶。另外同樣以2克乾鰹魚片（花鰹魚）以與上述相同的方式加入水中，並進一步加熱至 88°C，再立即過濾，即為本次所製作出之最佳比例之高湯，再以自來水、天然礦物質水製備相同比例之高湯，展開後續研究分析。首先進行三種原料水的硬度分析，得到自來水68 mg/L、天然礦物質水30 mg/L、海洋深層水32 mg/L。
接著進行三種湯料感官品評，18名的受試者對海洋深層海水所煮出的湯料在鮮味、顏色、硬度等獲得了最好的評價。接著再以蛋白質基因(TJ)表現瞭解海洋深層水製備的海藻和乾鰹魚湯料是否具有差異，以四種緊連蛋白(CLDN3、CLDN4、ZO-1、OCLN)測試，結果顯示，僅有OCLN蛋白，會在鰹魚及海帶有增加的現象。進一步用 Caco-2 腸上皮模型，觀察湯料之染色情形，自來水幾乎看不到染色現象，而海洋深層水則可看出淺淺的染色樣態，表示乾鰹魚製成的高湯對OCLN 的基因表現有明顯加速作用，在海帶上則沒有看見相同的染色基因表現。綜合上述結果，乾鰹魚製成的湯料中的物質引起與海洋深層水成分之間的相互影響，乾鰹魚製成的高湯用 DSW 製備的不僅味道好，而且加速了TJ 相關蛋白。
眾所周知，煮湯的水對所熬製出的湯物特性如味道、香氣等影響程度很大，在坂本等人(2007)、鈴野等人(2008)、奧島等人(2009)等研究指出，這與水的硬度有關，其中也包含鈣鎂含量之影響。深層海水是目前大家所知道的新興水資源，也因與陸地水源差異性，讓深層海水廣泛地應用在食品與飲料方面。而過往的研究都是強調飲用含礦物質水對身體健康的影響，但還未有提出利用深層海水經過烹調後對健康之好處，因此本研究透過海帶與鰹魚所煮出高湯，瞭解其吸收消化以及在腸道屏障現象。
高湯製備參考 Kawakami et al. (2011) 方法，用市售的飲用深海水，200mL，加入2g海帶，室溫浸泡30分鐘，進行加熱，當溫度達到80°C時，除去海帶。另外同樣以2克乾鰹魚片（花鰹魚）以與上述相同的方式加入水中，並進一步加熱至 88°C，再立即過濾，即為本次所製作出之最佳比例之高湯，再以自來水、天然礦物質水製備相同比例之高湯，展開後續研究分析。首先進行三種原料水的硬度分析，得到自來水68 mg/L、天然礦物質水30 mg/L、海洋深層水32 mg/L。
接著進行三種湯料感官品評，18名的受試者對海洋深層海水所煮出的湯料在鮮味、顏色、硬度等獲得了最好的評價。接著再以蛋白質基因(TJ)表現瞭解海洋深層水製備的海藻和乾鰹魚湯料是否具有差異，以四種緊連蛋白(CLDN3、CLDN4、ZO-1、OCLN)測試，結果顯示，僅有OCLN蛋白，會在鰹魚及海帶有增加的現象。進一步用 Caco-2 腸上皮模型，觀察湯料之染色情形，自來水幾乎看不到染色現象，而海洋深層水則可看出淺淺的染色樣態，表示乾鰹魚製成的高湯對OCLN 的基因表現有明顯加速作用，在海帶上則沒有看見相同的染色基因表現。綜合上述結果，乾鰹魚製成的湯料中的物質引起與海洋深層水成分之間的相互影響，乾鰹魚製成的高湯用 DSW 製備的不僅味道好，而且加速了TJ 相關蛋白。
飲用深層海水製成的昆布和乾鰹魚高湯與體外試驗之蛋白基因表達作用 [深層海水知識物件] Part2
心得報告:
日本料理中重視的鮮味，其中就來自日式高湯，且高湯是日本人日常飲食習慣中不可缺少的味道。「高湯」主要是從乾燥過後的鰹節或是昆布中、利用熱水高溫沸煮的方式將其鮮甜味取出，製作出「一番出汁」、「二番出汁」，稱為第一道高湯、第二道高湯。在一般料理中加入「高湯」能幫助提升食材原有的鮮甜味，而使人們覺得美味好吃。而高湯會讓味道提升的成分，可能來自於麩胺酸，也就是「鮮味」的來源。
高湯中除了有提升鮮味的食材外，水也扮演著重要的角色，像是日本西部的水屬於軟水，由於礦物質含量較少，容易溶解出昆布中的麩胺酸美味成分，這也是本篇論文研究想要去探討的目的，不同過往的研究，多以高硬度的深層海水探討對健康的影響，本篇而是由低硬度的水，經過烹煮料理後瞭解對身體的變化。深層海水目前為一種新型態產業資源，受到大眾矚目，受深層海水中含有來自陸地的化學物質和細菌污染極少，所以具備清淨性，加上處於太陽光照射不到的深海，所以並沒有因光合作用而產生的生物生產活動，屬於年份古老的海水，上述特色終年穩定，不會產生變化，基於這些因素，至目前為止已完成開發飲用水、精鹽、酒類、運動飲料、高礦物質水、化妝品、食品調味料..等產品，也受消費者的喜愛。藉由本次研究中，利用深層海水與鰹魚製作出的第一道高湯，在Caco-2細胞構建的模型能夠明顯看出反應現象，可能代表著深層海水中的鈉、鉀、鈣、鎂等元素與鰹魚中的氨基酸，產生作用，讓蛋白質基因(OCLN)增加。此外在本篇論文中，不同以往的研究方式，以Caco-2細胞構建的模型，不僅是吸收營養素及毒素效果最良好的體外模型，還可以模擬小腸上皮細胞吸收、代謝及轉運口服藥物與營養物質分子等的過程。
這可以預測不同轉運途徑的食物營養物質在體內的吸收、營養物質的化學結構和體內轉運關係、營養物質代謝穩定性及氫離子濃度指數對營養物質吸收的影響等。過去許多研究多指出鈣和鎂的組成比例影響非常大，也由本篇得知對於食物味道直接或間接的影響，這些是非常值得再深入探討，因此未來在相關深層海水的應用研究中，可朝本篇論文研究的方式，以更多的體外模型試驗，深入瞭解深層海水中的微量元素對身體的影響，建立屬於臺灣在地的科學研究成果。
圖片來源:台灣好農部落格
參考文獻: http://www.dowas.net/paper/21-2.html
資訊提供:石資中心 張曉菁
日本料理中重視的鮮味，其中就來自日式高湯，且高湯是日本人日常飲食習慣中不可缺少的味道。「高湯」主要是從乾燥過後的鰹節或是昆布中、利用熱水高溫沸煮的方式將其鮮甜味取出，製作出「一番出汁」、「二番出汁」，稱為第一道高湯、第二道高湯。在一般料理中加入「高湯」能幫助提升食材原有的鮮甜味，而使人們覺得美味好吃。而高湯會讓味道提升的成分，可能來自於麩胺酸，也就是「鮮味」的來源。
高湯中除了有提升鮮味的食材外，水也扮演著重要的角色，像是日本西部的水屬於軟水，由於礦物質含量較少，容易溶解出昆布中的麩胺酸美味成分，這也是本篇論文研究想要去探討的目的，不同過往的研究，多以高硬度的深層海水探討對健康的影響，本篇而是由低硬度的水，經過烹煮料理後瞭解對身體的變化。深層海水目前為一種新型態產業資源，受到大眾矚目，受深層海水中含有來自陸地的化學物質和細菌污染極少，所以具備清淨性，加上處於太陽光照射不到的深海，所以並沒有因光合作用而產生的生物生產活動，屬於年份古老的海水，上述特色終年穩定，不會產生變化，基於這些因素，至目前為止已完成開發飲用水、精鹽、酒類、運動飲料、高礦物質水、化妝品、食品調味料..等產品，也受消費者的喜愛。藉由本次研究中，利用深層海水與鰹魚製作出的第一道高湯，在Caco-2細胞構建的模型能夠明顯看出反應現象，可能代表著深層海水中的鈉、鉀、鈣、鎂等元素與鰹魚中的氨基酸，產生作用，讓蛋白質基因(OCLN)增加。此外在本篇論文中，不同以往的研究方式，以Caco-2細胞構建的模型，不僅是吸收營養素及毒素效果最良好的體外模型，還可以模擬小腸上皮細胞吸收、代謝及轉運口服藥物與營養物質分子等的過程。
這可以預測不同轉運途徑的食物營養物質在體內的吸收、營養物質的化學結構和體內轉運關係、營養物質代謝穩定性及氫離子濃度指數對營養物質吸收的影響等。過去許多研究多指出鈣和鎂的組成比例影響非常大，也由本篇得知對於食物味道直接或間接的影響，這些是非常值得再深入探討，因此未來在相關深層海水的應用研究中，可朝本篇論文研究的方式，以更多的體外模型試驗，深入瞭解深層海水中的微量元素對身體的影響，建立屬於臺灣在地的科學研究成果。
圖片來源:台灣好農部落格
參考文獻: http://www.dowas.net/paper/21-2.html
資訊提供:石資中心 張曉菁
執行單位: 東部深層海水創新研發中心
電話:089-511071 傳真:089-514267 地址:96343台東縣太麻里鄉美和村28-3號