奈米技術與保健食品的關係

黃怡菁 執行顧問

作者:樞紐科技顧問公司 黃怡菁

所謂奈米科技是指研究奈米級大小的技術與產品,是極微小化的科技。奈米(nanometer,10-9),是指十億分之一公尺。如果以比例來了解其大小的概念,我們以地球直徑的十億分之一而言,約只有一顆彈珠的大小,而奈米已超過人類肉眼的極限,是“看“不見的。

奈米科技其實並不是一種新的科技,它沒有我們想像中的那麼遙不可及。自然界就蘊藏著許多奈米科技的概念。例如:蓮花的疏水性奈米尺寸的纖毛,具有自潔的功能;鯨魚及海豚的皮膚擁有奈米尺寸的孔洞,也有自潔的功能,不但可以防止有害微生物的附著,還可減少游行所產生的摩擦力。另外,像昆蟲在飛行時,必須保持翅膀的平衡,如果有一點點的灰塵沾上,都會造成飛行上的問題。因此,有些翅膀較長的昆蟲,其翅膀上也有奈米尺寸的結構,具有自潔的效果。還有蛾,眼睛具有奈米尺寸的纖毛,可減少光的反射,飛行時不易被敵人發現;這些自然界的例子,提供科學家思考方向,科學家們也已經運用這些原理,發展出許多不同的技術與產品,由於這個觀念改變了很多原本事物或技術的極限,因此目前全世界先進國家近年來均投入大量經費在這跨領域的研究之中。

已我國而言,目前工研院化工所,正致力於奈米科技在傳統產業上的應用,以提高傳統產業的附加價值。例如,以奈米粉體作為電極材料,具有高的儲電能量及壽命;奈米的金屬觸媒可增加反應活性、去除毒性物質及減少環境污染;具有奈米結構的鋼鐵材料可以提升強度及成型性,使鋼鐵材料具有更好的性能;在基板材料中添加機能性奈米玻璃粉,可以提升印刷電路板的熱性質及電性質;添加奈米級的碳酸鈣於塑料中,可提高耐衝擊強度,添加於塗料中,可改進流變性;在高分子材料中添加奈米級無機材料,可增加機械強度、熱性質、光學性質、阻氣性質、耐化性等;可錄式光記錄媒體運用奈米技術,可藉由雷射光束的照射加熱,在記錄膜層產生奈米結構變化,使具有光全域、高密度、高倍速、高耐光性、高耐候性及低成本等優點。

除了這些生活周遭的應用外,甚至奈米技術已經應用到塗到臉上或吃進肚子,例如在生技產業方面,奈米葯錠(Nanopills)就是一個很好的案例。奈米葯錠是指藉奈米大小尺度來封裝葯劑或進行其他醫葯治療,密蘇里大學及華盛頓大學研究團隊從事化學結構研究以便以微小尺度在人體內輸送葯劑及去除不希望存留體內之物質。此種研究將帶動製葯產業革命性發展。其主要理論就是在於當物質變成奈米大小時,將會比生物的細胞還小(當然包括人),物質將很容易進入細胞內,因此對於進入身體部位的限制可以突破,若結合其他釋放技術或吸收技術,就可以控制藥物的功效。同樣的道理用在中草藥上,也有相同的原理。腦筋動的快的,同樣可以應用到化妝品上,因為奈米大小的物質可以輕易透過皮膚細胞進入體內進行作用。

看到這裡,將不難理解這個技術在保健食品上的應用是相同的,只要將有效成份或含有效成份的物質製造成奈米大小,那麼其原本脂溶性的物質在水中的溶解度也應該會提高,經攝食後的被吸收度也因此可以提高,理論上其效能/功效應該可以提高,然而奈米技術概念發展不過近十年,所累積的科學與技術能量並不充足,誠如國內研究單位的專家所言,吃的中草藥或保健食品的成份變成奈米尺度大小時,由於比人體細胞還小,固然進出細胞很容易,但對細胞是否有任何不良或負面影響,尚無定論,其實西藥亦同,因此這類概念產品的安全性如何,無人敢斷言,再加上目前所謂“奈米“的規格並未標準化,各國也只在訂定中,因此市場上也容易出現“真假“奈米之爭,但既無標準規格,其實很難說誰真誰假,就如市場上可以出現所謂【奈米化】的字眼,原本奈米化的意思應為變成奈米大小,但比奈米大100倍或1000倍的稱為什麼?

另一個奈米技術發展的困難點是如何控制其均一性,如何能製造出來的都維持一定程度的大小?甚至衍生出的技術需求為如何能快速而大量的檢定這些物質的大小,在這些技術或學術能力建立前,很難定論奈米技術在生物體上的應用的市場性,但微小化的概念則絕對有其市場性,至於有人問“保健食品奈米化可以提高功效嗎?“,個人認為無法直接回答這種問題,但可以說保健食品微小化絕對可以協助提高吸收綠,進而提升其效果。