深層海水

一、深層海水之介紹

一般來說，當水深超過 200 公尺以上的海水，即可定義為深層海水 (deep ocean water, DOW) ，而水深未達 200 公尺以上即為表層水。表層水與 DOW 有 幾點性質上的差異， DOW 因位處海平面 200 公尺以下，陽光無法觸及且不會 受到表層水的攪動，所以具有低溫為其一；其二，因光線無法到達，光合作用無 法進行，植物性浮游生物因而處於休眠狀態而停止增殖，且沒有有機物質生產與 硝酸體氮素的供給，細菌難以繁殖，所以具有潔淨性；其三，因光線照射不到，

植物性浮游生物無法利用無機營養鹽類進行光合作用，因而大量的營養鹽類堆積 於 DOW 中，且含有豐富的礦物質 (Hwang et al., 2009a)。

二、深層海水之特性 (一) 無機營養鹽豐厚性

DOW 所含的氮、磷、矽、硝酸等無機營養鹽，其含量為表層水的十倍至數 十倍。而光線的不足，光合作用難以進行，因此植物性浮游生物所需的氮、磷、

矽、硝酸等必要營養鹽都無法被利用，因而大量沉降於 DOW 中，造就 DOW 的 無機營養鹽豐厚性 (王等，2003)。

(二) 清澈潔淨性

冬天時，表層水因受到空氣影響導致水溫降低，並和下方海水混合，但於太 平洋溫帶區，其混合深度也只達水深 200 公尺以下，並不會攪動水深達 200 公 尺以上之 DOW，且 DOW 之所以潔淨，大多是因為表層水接觸到現代產業廢

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水、生活及河川排水的機會較多。而細菌數量在表層海水沉降過程中會因化學酸 化、沉澱、移流擴散等分解作用與深度增加而逐漸減少。另外，DOW 中無法生 產有機物質，也就無營養源供細菌生長，因而賦予 DOW 清澈潔淨性 (王等，

2003)。

(三) 低溫安定性

DOW 因處於光線無法到達之深海中，無法被太陽升溫，因而溫度比表層水 低，且不會受到表層水之擾動，因此水溫長年可維持在低溫環境下少有變動 (王 等，2003)。

(四) 微量礦物質特性

礦物質為構成人體組織及維持生理功能之重要物質，人體無法自行合成，必 需從外在攝取。而 DOW 能萃取出大量的礦物質及微量元素，可做為豐富的礦 物質來源供人體所需。

三、深層海水之保健功效 (一) 改善皮膚炎

前人研究發現，33 名異位性皮膚炎 (atopic eczema / dermatitis syndrome, AEDS) 患者連續飲用 DOW 長達 6 個月，結果顯示，DOW 可使 AEDS 患者 礦物質水平回復平衡，並有效改善皮膚症狀 (Hataguchi et al., 2005)，也可藉由減 少 AEDS 患者血清中 IgE 與細胞激素 IL-4、IL-13、IL-18 含量，使發炎反應 降低 (Kimata et al., 2002)。

(二) 降血脂

2003 年 Yoshioka 等人指出，DOW 可藉由降低血液中膽固醇與低密度脂蛋 白膽固醇 (low-density lipoprotein cholesyerol, LDL-C) 含量，並促進肝臟及大動 脈中脂質的清除，而有效控制高膽固醇血兔的血中脂質濃度 (Yoshioka et al., 2003)。另有研究指出，分別給予高膽固醇血兔飲用硬度 1200 ppm 的 DOW 與 一般表層水，結果發現，相較於表層水，DOW 更能預防高血脂症及抗動脈粥狀 硬化，而其作用為提高抗氧化酵素 GPx 活性、降低脂質過氧化反應、減少 LDL-C 含量與抑制脂質斑塊的堆積 (Miyamura et al., 2004)。

(三) 抗肥胖

DOW 可有效抑制 3T3-L1 前脂肪細胞分化，及顯著減少 PPAR-γ、CEBP-α mRNA 表現量與脂肪酸結合蛋白、脂連素的蛋白表現量，此結果表示 DOW 可 有效降低脂肪細胞油滴蓄積，減少肥胖的發生 (Hwang et al., 2009b)。

(四) 降血糖

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Hwang 等 (2009) 更利用硬度為 1000 ppm 之 DOW 餵食基因突變之肥胖 ob/ob 小鼠，根據實驗結果顯示，ob/ob 小鼠連續飲用 DOW 84 天後，顯著改 善小鼠葡萄糖耐受性，增加肌肉對葡萄糖的利用率及減少脂肪組織中 PPAR-γ 含量，進而降低血糖濃度，達到改善肥胖與糖尿病之功效 (Hwang et al., 2009a)。

四、深層海水對微生物發酵之影響

目前有關 DOW 應用於發酵的研究並不多，而本實驗室過去研究發現 DOW 對微生物發酵影響如下：

(一) 紅麴菌

本實驗室過去研究中，利用 DOW 做為紅麴發酵山藥之水分來源，根據結 果顯示，DOW 可促進紅麴山藥中功效成分 monascin 與 ankaflavin 生成，並降 低肝腎毒素 citrinin 之含量，且其提升功效成分與減少 citrinin 含量的效果優於 逆透水所發酵之紅麴山藥 (Lee et al., 2011)。進一步探討 DOW 中的六個目標離 子 (Mg²⁺、Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Zn²⁺、Fe²⁺) 是否為 DOW 促進功效成分生成之主 要離子，而研究結果指出，此六個離子均能提升 monascin 與 ankaflavin 及降低 citrinin 之含量，表示 DOW 可再進一步添加此六個功效離子，進而更有效增加 功效成分之產量 (龍，2012)。

(二) 樟芝菌

本實驗室過去研究發現 DOW 除可提高紅麴山藥功效成分含量外，還能促 進 樟 芝 菌 絲 體 生 成 及 提 高 樟 芝 功 效 成 分 三 萜 類 (triterpenoid) 、 多 醣 (polysaccharides) 、 總 黃 酮 (total flavonoid) 含 量 及 抗 氧 化 能 力 (Wang et al., 2013a)，而 DOW 中 Mg²⁺、Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Zn²⁺、Fe²⁺ 均可促進樟芝菌生長，

其中又以 Mg²⁺ 及 Zn²⁺ 有較佳的提升效果 (郭，2012)。

五、深層海水對微生物保健功效之過去研究

(一) DOW 提升紅麴發酵產物對提升降血脂與減少體脂肪之研究

Lee 等 (2011) 以 DOW 為水分來源發酵之紅麴山藥餵食高血脂倉鼠，探討 其對降血脂之效果。實驗結果顯示，DOW 發酵之紅麴山藥可顯著降低高血脂倉 鼠血清中脂質濃度與脂質過氧化程度，並降低脂質斑塊堆積於心臟主動脈，且效 果比使用逆透水發酵的紅麴山藥更好 (Lee et al., 2011)。另外，Wang 等 (2013) 探討 DOW 發酵之紅麴山藥對高油脂飲食誘發的肥胖大鼠及對 3T3-L1 前脂肪 細胞分化與脂滴形成之影響，體內試驗結果表明，DOW 發酵的紅麴山藥相較於 超純水發酵的紅麴山藥，前者在體重變化量、總體脂率、脂肪細胞截面積、血清 與肝臟 TG 含量上均有更顯著的降低效果；在體外試驗方面，DOW 發酵的紅 麴山藥能抑制脂肪轉錄因子蛋白表現及脂肪生成酵素活性 (Wang et al., 2013b)，

以上結果表示，以 DOW 為水分來源發酵紅麴山藥能提高其降血脂與抗肥胖之

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(二) DOW 提升樟芝發酵產物預防肝纖維化之效果

在硫代乙醯胺誘發大鼠肝纖維化模式中，餵食大鼠 DOW 發酵的樟芝比起 餵食逆滲透水發酵的樟芝，前者抑制脂質過氧化、ROS 含量、iNOS 與 TNF-α 表 現量有更佳的效果，另外，DOW 發酵樟芝也可明顯降低肝臟中膠原纖維的堆積，

表示 DOW 發酵樟芝可透過防止氧化損傷與降低膠原含量達到抗肝纖維化之效 果 (Wang et al., 2013a)。

六、深層海水對提升蛹蟲草預防肝纖維化之潛力

從上述研究中可發現，DOW 均透過提高紅麴與樟芝菌中機能性成分含量，

進一步增強紅麴與樟芝預防疾病的效果。

而蛹蟲草中的功效成分腺苷與蟲草素亦都具有對抗肝纖維化的潛力，因此，

以 DOW 為水分來源發酵蛹蟲草，應可提高腺苷與蟲草素含量，進而增加蛹蟲 草預防肝纖維化之可能性。

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